(57)【要約】      （修正有）【課題】タービン効率の低下を抑制できるターボチャージャの排気タービンを提供する。【解決手段】排気タービンは、第１スクロール流路の出口に配置される第１ノズル２３と、第２スクロール流路の出口に配置される第２ノズル２４とを有する。第１ノズル２３と第２ノズル２４は、第１ノズル２３に配置される第１ベーン２３ａの方が第２ノズル２４に配置される第２ベーン２４ａより枚数が多く設けられて、第１ノズル２３のスロート面積の方が第２ノズル２４のスロート面積より小さく形成される。また、第１ノズル２３よりタービン翼に吹き付けられる排気ガスの流入角より、第２ノズル２４よりタービン翼に吹き付けられる排気ガスの流入角の方が小さくなるように第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａの取付け角が設定される。これにより、乱流もしくはチョークの発生を抑制でき、タービン効率を高めることができる。【選択図】図３
2016053353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト（１３）に固定されるハブ（２１）の周囲に複数のタービン翼（２２）を有するタービンホイール（８）と、
このタービンホイール（８）の径方向外周に配置される固定ノズル（２３、２４）と
この固定ノズル（２３、２４）の周囲にスクロール流路（１９）を形成するタービンハウジング（７）とを備え、
内燃機関（２）より排出された排気ガスが前記スクロール流路（１９）を通って前記固定ノズル（２３、２４）より前記タービン翼（２２）に吹き付けられることで前記タービンホイール（８）が回転するターボチャージャ（１）の排気タービン（４）であって、
前記タービンハウジング（７）は、前記スクロール流路（１９）を軸方向の一方側と他方側とに分割して前記一方側に第１スクロール流路（１９ａ）、前記他方側に第２スクロール流路（１９ｂ）を形成し、
前記固定ノズル（２３、２４）は、前記第１スクロール流路（１９ａ）に導入される排気ガスを前記タービン翼（２２）に吹き付ける第１ノズル（２３）と、前記第２スクロール流路（１９ｂ）に導入される排気ガスを前記タービン翼（２２）に吹き付ける第２ノズル（２４）とを有し、
前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）は、それぞれ周方向に複数枚のノズルベーン（２３ａ、２４ａ）を配置して構成され、前記第１ノズル（２３）に配置される前記ノズルベーンを第１ベーン（２３ａ）と呼び、前記第２ノズル（２４）に配置される前記ノズルベーンを第２ベーン（２４ａ）と呼ぶ時に、周方向に隣り合う前記第１ベーン（２３ａ）同士の間に形成されるスロート面積より、周方向に隣り合う前記第２ベーン（２４ａ）同士の間に形成されるスロート面積の方が大きく形成され、
前記第１ノズル（２３）より前記タービン翼（２２）に吹き付けられる排気ガスの前記タービンホイール（８）に対する流入角を第１流入角と呼び、前記第２ノズル（２４）より前記タービン翼（２２）に吹き付けられる排気ガスの前記タービンホイール（８）に対する流入角を第２流入角と呼ぶ時に、前記第１流入角より前記第２流入角の方が小さくなることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項２】
請求項１に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）は、前記第１流入角より前記第２流入角の方が小さくなるように、前記タービンホイール（８）の半径方向に対する前記第１ベーン（２３ａ）の取付け角と前記第２ベーン（２４ａ）の取付け角とが異なることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項３】
請求項１または２に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）は、前記第１ベーン（２３ａ）の枚数が前記第２ベーン（２４ａ）の枚数より多く設定されることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項４】
請求項１または２に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）は、前記第１ベーン（２３ａ）の枚数と前記第２ベーン（２４ａ）の枚数とが同数であることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項５】
請求項３または４に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）は、前記第１ベーン（２３ａ）の軸方向高さが前記第２ベーン（２４ａ）の軸方向高さより小さく形成されていることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記固定ノズル（２３、２４）は、前記第１ノズル（２３）より前記タービン翼（２２）に吹き付けられる排気ガスの流れと前記第２ノズル（２４）より前記タービン翼（２２）に吹き付けられる排気ガスの流れとが独立するように、前記第１ノズル（２３）と前記第２ノズル（２４）との間に仕切り板（２５）を配置していることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記スクロール流路（１９）の排気ガス導入側と巻き終わり側との境界部をスクロール舌部（２６）と呼ぶ時に、
前記第１ノズル（２３）の周方向で前記スクロール舌部（２６）に最も近接して配置される前記第１ベーン（２３ａ）の外周端が排気ガスの流れ方向に前記スクロール舌部（２６）の先端部と対向して配置され、
前記第２ノズル（２４）の周方向で前記スクロール舌部（２６）に最も近接して配置される前記第２ベーン（２４ａ）の外周端が排気ガスの流れ方向に前記スクロール舌部（２６）の先端部と対向して配置されることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記タービンホイール（８）の軸中心から排気ガスの流れに対向する前記タービン翼（２２）の入口端までの距離をタービン半径（ｒ１、ｒ２）と呼ぶ時に、
前記タービン翼（２２）は、前記第１スクロール流路（１９ａ）に対応する軸方向の一方側で前記タービン半径（ｒ１）が大きく形成され、前記第２スクロール流路（１９ｂ）に対応する軸方向の他方側で前記タービン半径（ｒ２）が小さく形成されることを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載したターボチャージャ（１）の排気タービン（４）において、
前記第２スクロール流路（１９ａ）に導入される排気ガス流量を調整できる流量調整手段（２０）を有することを特徴とするターボチャージャの排気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のターボチャージャにおいて、内燃機関より排出される排気ガスの運動エネルギを回転力に変換する排気タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャの排気タービンに関する従来技術として特許文献１が公知である。
同文献１に開示された排気タービンは、タービンハウジングの内部を隔壁により軸方向に分割して流路面積が小さい第１スクロール流路と流路面積が大きい第２スクロール流路とを形成し、且つ、第２スクロール流路の入口を開閉できる可変容量バルブを備えている。
この排気タービンは、例えばエンジンの低速回転域（排気ガス流量が少ない場合）に可変容量バルブを閉弁して第１スクロール流路にのみ排気ガスを集中的に導入し、排気ガス流量が多い高速回転域では可変容量バルブを開弁して第２スクロール流路にも排気ガスを導入することで排気ガス流量に応じたタービン出力を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１３８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１の排気タービンは、第１スクロール流路と第２スクロール流路の流路面積が異なる、具体的には第１スクロール流路の流路面積が全体の面積の１／３以下である。この構成では、タービン翼の入口で軸方向に二つの異なる流量及び速度ベクトルが発生し、且つ、タービン翼に流入する排気ガス流れの角度も異なる。このため、例えば、第１スクロール流路と第２スクロール流路の両方に排気ガスが導入される場合に合わせてタービン翼を設計すると、第１スクロール流路にのみ排気ガスが導入される場合に乱流もしくはチョークが発生して圧力損失が大きくなるためタービン効率が低下する問題を生じる。また、流路面積の小さい第１スクロール流路では、流路面積の大きい第２スクロール流路と比較して流路表面の摩擦損失が増大するため、タービン効率が低下する要因となる。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、タービン効率の低下を抑制できるターボチャージャの排気タービンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明は、シャフトに固定されるハブの周囲に複数のタービン翼を有するタービンホイールと、このタービンホイールの径方向外周に配置される固定ノズルと、この固定ノズルの周囲にスクロール流路を形成するタービンハウジングとを備え、内燃機関より排出された排気ガスがスクロール流路を通って固定ノズルよりタービン翼に吹き付けられることでタービンホイールが回転するターボチャージャの排気タービンであって、タービンハウジングは、スクロール流路を軸方向の一方側と他方側とに分割して一方側に第１スクロール流路、他方側に第２スクロール流路を形成し、固定ノズルは、第１スクロール流路に導入される排気ガスをタービン翼に吹き付ける第１ノズルと、第２スクロール流路に導入される排気ガスをタービン翼に吹き付ける第２ノズルとを有し、第１ノズルと第２ノズルは、それぞれ周方向に複数枚のノズルベーンを配置して構成され、第１ノズルに配置されるノズルベーンを第１ベーンと呼び、第２ノズルに配置されるノズルベーンを第２ベーンと呼ぶ時に、周方向に隣り合う第１ベーン同士の間に形成されるスロート面積より、周方向に隣り合う第２ベーン同士の間に形成されるスロート面積の方が大きく形成され、第１ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスのタービンホイールに対する流入角を第１流入角と呼び、第２ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスのタービンホイールに対する流入角を第２流入角と呼ぶ時に、第１流入角より第２流入角の方が小さくなることを特徴とする。
【０００６】
本発明の排気タービンは、スクロール流路に導入された排気ガスが固定ノズルを通ってタービン翼に吹き付けられるので、スクロール流路に導入された排気ガスが固定ノズルを通過する際に流量が絞られる。また、第１ノズルのスロート面積より第２ノズルのスロート面積の方が大きく形成されるので、第１ノズルを通ってタービン翼に吹き付けられる排気ガス流量より、第２ノズルを通ってタービン翼に吹き付けられる排気ガス流量の方が多くなる。さらに、第１ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスのタービンホイールに対する流入角（第１流入角）より、第２ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスのタービンホイールに対する流入角（第２流入角）の方が小さく設定される。すなわち、排気ガス流量の小さい第１ノズルは、排気ガス流量の大きい第２ノズルに比べて、タービンホイールに対する排気ガスの流入角が大きくなるように構成される。これにより、第１ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスの速度ベクトルと、第２ノズルよりタービン翼に吹き付けられる排気ガスの速度ベクトルとを互いに調整することが可能となるので、乱流もしくはチョークの発生による圧力損失を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１に係る排気タービンの断面図である。
【図２】ターボチャージャを含むエンジンの吸排気系を示す全体構成図である。
【図３】実施例１に係る固定ノズルを軸方向の第１ノズル側から見た平面図である。
【図４】実施例１に係る第１ノズルの構成を示す平面図である。
【図５】実施例１に係る第２ノズルの構成を示す平面図である。
【図６】実施例２に係る固定ノズルを軸方向の第１ノズル側から見た平面図である。
【図７】実施例３に係る排気タービンの断面図である。
【図８】実施例４に係るスクロール舌部とノズルベーンとの位置関係を示す排気タービンの断面図である。
【図９】実施例５に係る排気タービンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
〔実施例１〕
実施例１のターボチャージャ１は、図２に示すように、エンジン２の排気経路において排気マニホールド３の下流側に配設される排気タービン４と、エンジン２の吸気経路において吸気マニホールド５の上流側に配設される吸気コンプレッサ６とを備える。
排気タービン４は、排気マニホールド３を通じて排気ガスを導入するタービンハウジング７と、このタービンハウジング７の内部に収容されて排気ガスの運動エネルギを回転力に変換するタービンホイール８とを有する。なお、タービンホイール８は、半径方向の外周より流入する排気ガスを軸方向へ吐出するラジアルタービンである。
排気タービン４より下流側の排気経路には、排気ガスに含まれる有害物質を除去する排気浄化装置９および消音装置１０であるマフラーなどが配置される。
【００１０】
この排気タービン４には、タービンホイール８に流入する排気ガス流量を調整できるウェイストゲート機構が設けられる。ウェイストゲート機構は、例えば、タービンハウジング７の排気上流側と排気下流側とを連通してタービンホイール８をバイパスする排気バイパス通路１１と、この排気バイパス通路１１を開閉できるウェイストゲートバルブ１２とを有する。ウェイストゲートバルブ１２は、エンジン２に送り込まれる空気の圧力（過給圧）が一定値以上になると開弁する。ウェイストゲートバルブ１２が開弁することにより、排気ガスの一部が排気バイパス通路１１を通ってタービンホイール８の下流側へ流れるため、タービンホイール８に当たる排気ガス流量が減少することで過給圧をコントロールできる。なお、ウェイストゲート機構は、タービンハウジング７に排気バイパス通路１１を形成してウェイストゲートバルブ１２を組み込んだ内蔵型、あるいは排気タービン４とは独立して構成する外付け型でも良い。
【００１１】
吸気コンプレッサ６は、タービンシャフト１３を介してタービンホイール８に連結されるコンプレッサホイール１４と、このコンプレッサホイール１４を内部に収容するコンプレッサハウジング１５とを有する。この吸気コンプレッサ６は、タービンホイール８の回転によってコンプレッサホイール１４が回転することにより、コンプレッサハウジング１５に導入される空気を圧縮して強制的にエンジン２に送り込む。
吸気コンプレッサ６より上流側の吸気経路には、エンジン２が吸入する空気をろ過するエアクリーナ１６が設けられる。一方、吸気コンプレッサ６より下流側の吸気経路には、吸気コンプレッサ６で圧縮された空気を冷却するインタークーラ１７が配設され、インタークーラ１７より下流側に吸気量を調節する電子スロットル装置１８などが配設される。
【００１２】
続いて、本発明に係る排気タービン４の特徴を説明する。
タービンハウジング７は、内部に渦巻き状のスクロール流路１９を形成し、図１に示すように、スクロール流路１９が隔壁７ａによって軸方向（図示左右方向）の一方側と他方側とに分割されている。以下、隔壁７ａによって分割されたスクロール流路１９の一方側を第１スクロール流路１９ａ、他方側を第２スクロール流路１９ｂと呼ぶ。なお、軸方向の一方側とは、タービンホイール８より排気ガスが流出する方向と反対側（図示左側）であり、軸方向の他方側とは、排気ガスが流出する方向と同じ側（図示右側）を言う。
【００１３】
第２スクロール流路１９ｂの入口には、第２スクロール流路１９ｂに導入される排気ガス流量を調整することで排気タービン４の容量を可変する可変容量バルブ２０（図２参照）が配設される。この可変容量バルブ２０は、エンジン２の運転状態に応じてバルブ開度が制御される。例えば、低速低負荷運転時にバルブ開度が小さく、高速高負荷運転時にバルブ開度が大きく制御される。可変容量バルブ２０が閉弁して第２スクロール流路１９ｂの入口を閉じると、エンジン２より排出される排気ガスが第１スクロール流路１９ａにのみ導入され、可変容量バルブ２０が開弁して第２スクロール流路１９ｂの入口を開くと、第１スクロール流路１９ａと第２スクロール流路１９ｂの両方に排気ガスが導入される。
【００１４】
タービンホイール８は、図１に示すように、タービンシャフト１３（図２参照）に固定されるハブ２１と、このハブ２１の周囲に設けられる複数枚のタービン翼２２とで構成される。なお、図１に示すタービン翼２２は、タービンホイール８の軸中心に沿って切った断面にタービン翼２２の形状を回転投影した子午面形状を表示している。
タービンホイール８の外周には、スクロール流路１９に導入された排気ガスをタービン翼２２に吹き付ける固定ノズルが配置される。固定ノズルは、第１スクロール流路１９ａの出口に配置される第１ノズル２３と、第２スクロール流路１９ｂの出口に配置される第２ノズル２４とを有し、第１ノズル２３と第２ノズル２４との間に仕切り板２５を配置している。つまり、仕切り板２５を挟んで軸方向の一方側に第１ノズル２３が配置され、軸方向の他方側に第２ノズル２４が配置される。仕切り板２５は、第１ノズル２３を通過する排気ガスと、第２ノズル２４を通過する排気ガスとが互いに独立した流れとなるように、第１ノズル２３と第２ノズル２４との間を軸方向に区画している。
【００１５】
第１ノズル２３および第２ノズル２４には、図３に示すように、それぞれ周方向に複数のノズルベーンが所定の間隔を有して配置される。以下、第１ノズル２３に配置されるノズルベーンを第１ベーン２３ａと呼び、第２ノズル２４に配置されるノズルベーンを第２ベーン２４ａと呼ぶ。
第１ベーン２３ａと第２ベーン２４ａは、互いに同一断面形状を有し、且つ、軸方向の高さが同一寸法に設定される。また、第１ベーン２３ａの方が第２ベーン２４ａより枚数が多く設けられている（図３に示す一例は、第１ベーン２３ａが１１枚、第２ベーン２４ａが８枚）。これにより、第１ノズル２３のスロート面積の方が第２ノズル２４のスロート面積より小さく形成される。スロート面積とは、周方向に隣り合うノズルベーンとノズルベーンとの間に形成される最小流路断面積を言う。すなわち、周方向に隣り合う第１ベーン２３ａ同士の間のスロート面積の方が、周方向に隣り合う第２ベーン２４ａ同士のスロート面積より小さく形成される。よって、第1ノズル２３を通過する排気ガス流量の方が第２ノズル２４を通過する排気ガス流量より少なくなる。
【００１６】
また、第１ノズル２３よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスの流入角を第１流入角と呼び、第２ノズル２４よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスの流入角を第２流入角と呼ぶ時に、第１流入角より第２流入角の方が小さくなるように第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａの取付け角が設定される。本発明では、図４および図５に示すように、第１ノズル２３および第２ノズル２４を通過する排気ガスの流れ方向を矢印Ｇで示す時に、その矢印Ｇが図示二点鎖線で示されるタービンホイール８の外周円（外径）と交差する点Ｘを通る法線と矢印Ｇとが交わって作る角度αを流入角と定義する。
【００１７】
また、第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａの取付け角は、タービンホイール８の半径方向に対する第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａの傾きによって定義する。つまり、タービンホイール８の半径方向に対するノズルベーンの傾きが大きい（ベーン開度が小さいとも言える）場合を取付け角が大きいと定義し、ノズルベーンの傾きが小さい（ベーン開度が大きいとも言える）場合を取付け角が小さいと定義する。よって、第１ベーン２３ａと第２ベーン２４ａとを比較すると、図４に示す第１ベーン２３の方が、図５に示す第２ベーン２４ａよりタービンホイール８の半径方向に対する傾きが大きい、すなわち取付け角が大きく設定されている。
【００１８】
〔実施例１の作用及び効果〕
１）実施例１の排気タービン４は、第１ノズル２３のスロート面積の方が第２ノズル２４のスロート面積より小さく形成されるため、第１ノズル２３を通過する排気ガス流量の方が第２ノズル２４を通過する排気ガス流量より小さく（少なく）なる。この第１ノズル２３と第２ノズル２４との排気ガス流量が異なることに対応して、第１ベーン２３ａの取付け角を大きく、第２ベーン２４ａの取付け角を小さくしている。よって、第１ノズル２３よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスのタービンホイール８に対する第１流入角が大きく、第２ノズル２４よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスのタービンホイール８に対する第２流入角が小さくなる。
【００１９】
上記のように、第１ノズル２３と第２ノズル２４とで排気ガス流量が異なる場合に、第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａの取付け角を適宜に設定することでタービンホイール８に対する排気ガスの流入角を変えることができる。その結果、第１ノズル２３よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスの速度ベクトルと、第２ノズル２４よりタービン翼２２に吹き付けられる排気ガスの速度ベクトルとを調整することが可能となる。これにより、タービン翼２２の設計自由度が向上するため、第１ノズル２３と第２ノズル２４とで排気ガス流量が異なる場合でも、乱流もしくはチョークの発生を抑制でき、圧力損失の低減によりタービン効率を高めることができる。
【００２０】
２）第１ノズル２３と第２ノズル２４との間に仕切り板２５を配置しているので、第１ノズル２３を通過する排気ガスと第２ノズル２４を通過する排気ガスとが干渉することなく、第１ノズル２３と第２ノズル２４とで互いに独立した流れを形成できるので、タービン効率の向上に寄与する。
また、実施例１では、第１ベーン２３ａの方が第２ベーン２４ａより枚数が多く設けられるため、第１ベーン２３ａと第２ベーン２４ａとの周方向位置がずれてくるが、第１ベーン２３ａと第２ベーン２４ａとの間に仕切り板２５を挟み込むことで、その仕切り板２５とタービンハウジング７との間に第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａを確実に保持することができる。
【００２１】
３）実施例１の排気タービン４は、可変容量バルブ２０の開度に応じてタービン容量を可変する可変容量タービンとして構成されるが、第１ノズル２３および第２ノズル２４で排気ガス流量を絞っているので、敢えて第１スクロール流路１９ａの容量を第２スクロール流路１９ｂの容量より小さく形成する必要はない。言い換えると、図１に示すように、第１スクロール流路１９ａの容量を第２スクロール流路１９ｂの容量と同等の大きさに形成することもできる。これにより、第１スクロール流路１９ａの容量を小さく形成する場合と比較して、タービンハウジング７の表面粗さに起因した摩擦損失を減らすことができるので、タービン効率が向上する。
【００２２】
以下、本発明に係る他の実施例について説明する。
なお、実施例１と共通する部品および構成を示すものは、実施例１と同一の符号を付与し、詳細な説明は省略する。
〔実施例２〕
この実施例２は、図６に示すように、第１ベーン２３ａの枚数と第２ベーン２４ａの枚数とを同数に設定した事例である。第１ベーン２３ａの枚数と第２ベーン２４ａの枚数とが同数であっても、第１ノズル２３のスロート面積を第２ノズル２４のスロート面積より小さく形成することで、第１ノズル２３の排気ガス流量を第２ノズル２４の排気ガス流量より小さくできる。なお、スロート面積は、実施例１で説明したように、第１ベーン２３ａの取付け角を第２ベーン２４ａの取付け角より大きく設定することで、第１ノズル２３のスロート面積を第２ノズル２４のスロート面積より小さくできる。
また、第１ベーン２３ａの取付け角が大きく、第２ベーン２４ａの取付け角が小さく設定されることで、第１流入角より第２流入角の方が小さくなる。
【００２３】
〔実施例３〕
この実施例３は、図７に示すように、第１ベーン２３ａの軸方向高さを第２ベーン２４ａの軸方向高さより小さくした事例である。例えば、第１ベーン２３ａの枚数と第２ベーン２４ａの枚数とが同数であっても、第１ベーン２３ａの軸方向高さを第２ベーン２４ａの軸方向高さより小さく設定することで、第１ノズル２３の排気ガス流量を第２ノズル２４の排気ガス流量より小さくできる。あるいは、実施例１と同様に、第１ベーン２３ａの枚数を第２ベーン２４ａの枚数より多く設けて、且つ、第１ベーン２３ａの軸方向高さを第２ベーン２４ａの軸方向高さより小さくすることもできる。
【００２４】
〔実施例４〕
この実施例４は、図８に示すように、スクロール舌部２６と第１ベーン２３ａおよび第２ベーン２４ａとスクロール舌部２６との位置関係に関する事例である。なお、スクロール流路１９の排気ガス導入側と巻き終わり側との境界部をスクロール舌部２６と定義する。
第１ノズル２３に設けられる複数の第１ベーン２３ａのうち、スクロール舌部２６に最も近接して配置される第１ベーン２３ａを第１近接ベーン２３ｂと呼ぶ時に、その第１近接ベーン２３ｂの外周端が排気ガスの流れ方向においてスクロール舌部２６の先端部と対向する位置に配置される。
第２ノズル２４においても、第１ノズル２３と同様に、スクロール舌部２６に最も近接して配置される第２近接ベーン２４ｂの外周端が排気ガスの流れ方向でスクロール舌部２６の先端部と対向する位置に配置される。つまり、スクロール舌部２６の先端部と対向する第２近接ベーン２４ｂの外周端は、第１近接ベーン２３ｂの外周端と周方向の位置が同一である。
【００２５】
上記の構成によれば、第１スクロール流路１９ａをスクロール舌部２６まで流れてきた排気ガスは、第１近接ベーン２３ｂに衝突することなく、図示矢印で示すように、第１近接ベーン２３ｂの腹面に沿って流れることができる。同様に、第２スクロール流路１９ｂをスクロール舌部２６まで流れてきた排気ガスは、第２近接ベーン２４ｂに衝突することなく、第２近接ベーン２４ｂの腹面に沿って流れることができる。なお、第１近接ベーン２３ｂの腹面および第２近接ベーン２４ｂの腹面とは、タービンホイール８の反回転方向側であるベーン内側の面を言う。
【００２６】
これにより、排気ガスの流れが乱れることなく第１ノズル２３および第２ノズル２４を通過してタービン翼２２に吹き付けられるので、タービン効率が向上する。
なお、図８に示す事例は、第１ベーン２３ａの枚数と第２ベーン２４ａの枚数とが異なる場合の一例を示しているが、第１ベーン２３ａの枚数と第２ベーン２４ａの枚数とが同数の場合にも本実施例の構成を適用できる。
【００２７】
〔実施例５〕
この実施例５は、タービン翼２２の第１スクロール流路１９ａに対応する部位と第２スクロール流路１９ｂに対応する部位とでタービン半径が異なる事例である。タービン半径とは、タービンホイール８の軸中心（図９に一点鎖線で示す位置）から排気ガスの流れに対向するタービン翼２２の入口端（リーディングエッジとも言う）までの距離である。
以下、実施例５の具体的な構成を図９に示す。
タービン翼２２は、第１スクロール流路１９ａに対応する軸方向の一方側でタービン半径が大きく形成され、第２スクロール流路１９ｂに対応する軸方向の他方側でタービン半径が小さく形成される。つまり、第１スクロール流路１９ａに対応する部位のタービン半径をｒ１、第２スクロール流路１９ｂに対応する部位のタービン半径をｒ２とすると、図９に示すように、ｒ１＞ｒ２の関係が成立している。
【００２８】
なお、第１スクロール流路１９ａの出口に配置される第１ノズル２３は、タービン半径ｒ１が大きく形成されるタービン翼２２の軸方向一方側との干渉を回避するために、第１ベーン２３ａの幅（図中の上下方向の寸法）が第２ベーン２４ａの幅より小さく形成される。
上記のような構成とすることで、第１スクロール流路１９ａに対応する軸方向の一方側と第２スクロール流路１９ｂに対応する軸方向の他方側とで、タービン翼２２の入口における排気ガスの相対流入角度を近づけることができる。その結果、乱流もしくはチョークの発生を前述の各実施例よりも更に抑制でき、タービンホイール８内での剥離損失が抑えられるので、タービン効率を高めることができる。
【００２９】
〔変形例〕
実施例１では、第１ベーン２３ａと第２ベーン２４ａの断面形状を同一として説明したが、互いの断面形状が異なる構成でも良い。つまり、第１ノズル２３のスロート面積が第２ノズル２４のスロート面積より小さく、且つ、第１流入角より第２流入角の方が小さくなるように、第１ベーン２３ａの断面形状と第２ベーン２４ａの断面形状とを適宜に変更してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１    ターボチャージャ
２    エンジン（内燃機関）
４    排気タービン
７    タービンハウジング
８    タービンホイール
１３    タービンシャフト
１９    スクロール流路
１９ａ  第１スクロール流路
１９ｂ  第２スクロール流路
２０    可変容量バルブ（流量調整手段）
２１    ハブ
２２    タービン翼
２３    第１ノズル（固定ノズル）
２３ａ  第１ベーン（ノズルベーン）
２４    第２ノズル（固定ノズル）
２４ａ  第２ベーン（ノズルベーン）
２５    仕切り板  
２６    スクロール舌部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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