JP2022137851A - ターボチャージャ - Google Patents

Abstract

【課題】タービン流路形成プレートをハウジングに対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容すること。【解決手段】弾性部材５２は、タービンハウジング１３の外部に配置されるとともにタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して保持するための弾性力を発生させる。押付部５３は、タービンハウジング１３の内部に配置されるとともに弾性部材５２の弾性力によってタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける。伝達部材５４は、押付部５３に弾性部材の弾性力を伝達する。タービン流路形成プレート４０は、ハウジング１１に対して、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へ相対移動可能に構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、ターボチャージャに関する。

ターボチャージャのハウジングは、タービンハウジングを有している。タービンハウジングは、タービンホイールを収容する。タービンハウジング内には、タービン流路が形成されている。タービン流路は、タービンホイールを囲繞するように形成されている。タービン流路には、エンジンから排出される排ガスが流れる。

また、ターボチャージャのタービンハウジングよりも排ガスの流れ方向の下流には、排ガスを浄化する触媒が設けられている。触媒は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排ガスの浄化能力を発揮する。そのため、タービンハウジングの内部を通過した排ガスの温度が低いときには、触媒の温度が活性化温度以上に上昇せず、触媒による排ガスの浄化が十分に行われない虞がある。

一般的に、タービンハウジングは、剛性を確保する必要があることから、例えば、鋳造により肉厚に形成されているため、質量が大きく、熱容量が大きい。このため、タービンハウジングの内部を流れる排ガスは、タービンハウジングの内部を流れる間にタービンハウジングによって熱が奪われて、温度が低下し易い。その結果、触媒の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間が長くなる。よって、例えば、エンジンの冷間始動時などの触媒の早期暖機が要求される運転条件のときに、触媒の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができない。

そこで、例えば特許文献１のターボチャージャのように、タービン流路の内壁を形成するタービン流路形成プレートを、タービンハウジングの内部に配置することが考えられている。タービン流路形成プレートは、タービンハウジングへの排ガスの熱の伝達を抑制する。その結果、排ガスがタービンハウジングの内部を流れる間に生じる排ガスの温度の低下が抑制される。

特許第５８８０４６３号公報

ところで、タービン流路形成プレートは、ハウジングに対して保持されている必要がある。ここで、例えば、タービン流路形成プレートとタービンハウジングとに熱膨張差が生じる場合、タービン流路形成プレートが、例えば、ハウジングに対して相対移動不能な状態で保持されていると、タービン流路形成プレートが排ガスの熱によって暖められたときに生じるタービン流路形成プレートの熱伸びが許容され難い。タービン流路形成プレートの熱伸びが許容されなくなると、タービン流路形成プレートに過大な応力が局所的に作用してしまうため、タービン流路形成プレートが変形してしまう虞がある。したがって、タービン流路形成プレートは、排ガスの熱によって暖められたときに熱伸びが許容される程度にハウジングに対して保持されていることが望まれる。

上記課題を解決するターボチャージャは、タービンホイールを収容するタービンハウジングを有するハウジングと、前記タービンハウジング内に前記タービンホイールを囲繞するように形成されるとともにエンジンから排出される排ガスが流れるタービン流路と、前記タービンハウジングの内部に配置されるとともに前記タービン流路の内壁を形成するタービン流路形成プレートと、を備えたターボチャージャであって、前記タービンハウジングの外部に配置されるとともに前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して保持するための弾性力を発生させる弾性部材と、前記タービンハウジングの内部に配置されるとともに前記弾性部材の弾性力によって前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して押し付ける押付部と、前記押付部に前記弾性部材の弾性力を伝達する伝達部材と、を備え、前記タービン流路形成プレートは、前記ハウジングに対して、前記押付部が前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へ相対移動可能に構成されている。

これによれば、伝達部材を介して押付部に伝達される弾性部材の弾性力を調整することで、タービン流路形成プレートをハウジングに対して押し付ける押付部の押付力を調整することができる。ここで、弾性部材は、タービンハウジングの外部に配置されているため、排ガスの熱の影響を受け難くなっている。よって、弾性部材が排ガスの熱の影響を受けて、弾性部材の弾性力が意図せず変化してしまうといった問題を回避することができる。したがって、押付部の押付力を、タービン流路形成プレートをハウジングに対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレートが排ガスの熱によって暖められたときには、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容することができる程度の押付力にすることができる。そして、タービン流路形成プレートが、ハウジングに対して、押付部がタービン流路形成プレートをハウジングに対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へ相対移動可能に構成されている。したがって、タービン流路形成プレートが排ガスの熱によって暖められたときに、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容することができる。以上により、タービン流路形成プレートをハウジングに対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容することができる。

上記ターボチャージャにおいて、前記ハウジングは、インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングを有し、前記ベアリングハウジングには、前記弾性部材を収容する収容室が形成されており、前記タービンハウジング内には、前記タービンホイールが収容されるタービン室と、前記タービン流路と前記タービン室とを連通する連通流路と、が形成され、前記タービンハウジングの内部には、前記連通流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の内壁を形成するシュラウド部が配置されており、前記タービン流路形成プレートは、前記タービン流路よりも内周側で前記インペラシャフトの回転軸線に対して交差する方向へ延びるとともに前記シュラウド部を介して前記ハウジングに保持される保持部を有し、前記保持部は、前記シュラウド部における前記連通流路とは反対側の面である被押付面に対して前記押付部によって押し付けられており、前記保持部には、前記伝達部材が挿通される挿通孔が形成されており、前記伝達部材は、前記収容室から前記ベアリングハウジング及び前記シュラウド部を少なくとも貫通するとともに前記被押付面から突出して前記挿通孔の内側を通過しており、前記押付部は、前記伝達部材における前記挿通孔の内側を通過した部位に設けられ、前記挿通孔と前記伝達部材との間の空間は、前記押付方向に対して交差する方向への前記タービン流路形成プレートの移動を許容するとよい。

ベアリングハウジングに形成される収容室に弾性部材が収容されている構成は、弾性部材が排ガスの熱の影響を受け難くする構成として好適である。また、タービン流路形成プレートの保持部を、シュラウド部の被押付面に対して押付部によって押し付ける構成は、タービン流路形成プレートをハウジングに保持する構成として好適である。そして、伝達部材が挿通される挿通孔と伝達部材との間の空間が、押付部がタービン流路形成プレートをハウジングに対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へのタービン流路形成プレートの移動を許容する。したがって、このような構成において、タービン流路形成プレートが排ガスの熱によって暖められたときに、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容することができる。

上記ターボチャージャにおいて、前記押付部と前記伝達部材とは一体形成されているとよい。
これによれば、例えば、押付部と伝達部材とがそれぞれ別部材である場合に比べると、部品点数を削減することができる。したがって、ターボチャージャの構成を簡素化することができる。

上記ターボチャージャにおいて、前記伝達部材における前記被押付面から突出した部位は雄ねじ部であり、前記押付部は、前記雄ねじ部に螺合されるナットであるとよい。
これによれば、例えば、組み付け作業の際に、タービン流路形成プレートをタービンハウジングの内部に配置する前に、伝達部材を組み付けることができるため、組み付け作業性を向上させることができる。

上記ターボチャージャにおいて、前記保持部と前記押付部との間には、ワッシャが介在されており、前記ワッシャの外周部は、前記押付部よりも外方へ突出しているとよい。
これによれば、押付部が保持部に直接接触した状態で保持部を押し付ける場合に比べると、保持部に作用する面圧を下げることができるため、タービン流路形成プレートに作用する荷重を低減することができる。

この発明によれば、タービン流路形成プレートをハウジングに対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレートの熱伸びを許容することができる。

実施形態におけるターボチャージャを示す側断面図。 ターボチャージャの一部を拡大して示す側断面図。 別の実施形態におけるターボチャージャの一部を拡大して示す側断面図。 別の実施形態におけるターボチャージャの一部を拡大して示す側断面図。

以下、ターボチャージャを具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。本実施形態のターボチャージャは、車両に搭載されている。ターボチャージャは、車両のエンジンへの吸気の過給を行う。

（ターボチャージャ１０の全体構成）
図１に示すように、ターボチャージャ１０は、ハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、ベアリングハウジング１２、タービンハウジング１３、及びコンプレッサハウジング１４を有している。ベアリングハウジング１２、タービンハウジング１３、及びコンプレッサハウジング１４は、鋳造製である。タービンハウジング１３の内部には、エンジン１５から排出された排ガスが流れる。コンプレッサハウジング１４の内部には、エンジン１５へ導かれる吸気が流れる。

ベアリングハウジング１２は、シャフト挿通孔１２ａを有している。シャフト挿通孔１２ａには、インペラシャフト１６が挿通されている。そして、ベアリングハウジング１２は、シャフト挿通孔１２ａに挿通されたインペラシャフト１６を回転可能に支持している。なお、図示は省略するが、ベアリングハウジング１２には、インペラシャフト１６のスラスト方向の荷重を受けるスラストベアリング、及びインペラシャフト１６のラジアル方向の荷重を受けるラジアルベアリングが設けられている。

タービンハウジング１３は、インペラシャフト１６の回転軸線が延びる方向におけるベアリングハウジング１２の第１端に連結されている。なお、以下の説明では、「インペラシャフト１６の回転軸線が延びる方向」を単に「インペラシャフト１６の回転軸線方向」と記載する。コンプレッサハウジング１４は、インペラシャフト１６の回転軸線方向におけるベアリングハウジング１２の第２端に連結されている。したがって、ベアリングハウジング１２、タービンハウジング１３、及びコンプレッサハウジング１４は、一体的に組み付けられている。タービンハウジング１３及びコンプレッサハウジング１４は、ベアリングハウジング１２に対して、インペラシャフト１６の回転軸線方向の両側にそれぞれ位置している。

インペラシャフト１６の回転軸線方向の第１端には、タービンホイール１７が連結されている。タービンホイール１７は、インペラシャフト１６と一体的に回転可能である。インペラシャフト１６の回転軸線方向の第２端には、コンプレッサインペラ１８が連結されている。コンプレッサインペラ１８は、インペラシャフト１６と一体的に回転可能である。

コンプレッサハウジング１４は、吸気口１４ａを有している。吸気口１４ａは、インペラシャフト１６の回転軸線方向に延びている。また、コンプレッサハウジング１４内には、コンプレッサインペラ室１９、ディフューザ流路２０、及びコンプレッサスクロール流路２１が形成されている。コンプレッサインペラ室１９は、吸気口１４ａに連通している。コンプレッサインペラ室１９は、コンプレッサインペラ１８を収容する。コンプレッサスクロール流路２１は、コンプレッサインペラ室１９の外周を渦巻状に周回している。ディフューザ流路２０は、コンプレッサインペラ室１９の周囲で環状に延びている。ディフューザ流路２０は、コンプレッサインペラ室１９とコンプレッサスクロール流路２１とを連通する。

（タービンハウジング１３に関する構成）
タービンハウジング１３内には、タービン室２２が形成されている。タービン室２２内には、タービンホイール１７が収容されている。したがって、タービンハウジング１３は、タービンホイール１７を収容する。

ターボチャージャ１０は、タービン流路２３を備えている。タービン流路２３は、タービンハウジング１３内に形成されている。タービン流路２３は、タービンホイール１７を囲繞するように形成されている。タービン流路２３は、タービン室２２の外周を渦巻状に周回している。タービン流路２３には、エンジン１５から排出される排ガスが流れる。

タービンハウジング１３内には、連通流路２４が形成されている。連通流路２４は、タービン室２２の周囲で環状に延びている。連通流路２４は、タービン流路２３とタービン室２２とを連通する。

タービンハウジング１３は、吐出口１３ａを有している。吐出口１３ａは、インペラシャフト１６の回転軸線方向に延びている。吐出口１３ａは、配管２５を介して触媒２６に接続されている。触媒２６は、タービンハウジング１３よりも排ガスの流れ方向の下流に設けられている。触媒２６は、排ガスを浄化する。触媒２６は、活性化温度以上に温度が上昇することで、排ガスの浄化能力を発揮する。

図２に示すように、ターボチャージャ１０は、複数のノズルベーン２７、第１プレート２８、及び第２プレート２９を備えている。複数のノズルベーン２７は、連通流路２４の流路面積を可変とし、タービン室２２に導かれる排ガスの流速を調整する。複数のノズルベーン２７は、連通流路２４の周方向において互いに間隔を置いてそれぞれ配置されている。なお、複数のノズルベーン２７は、図示しないリンク部材によって駆動する。

第１プレート２８は、環状である。第１プレート２８は、連通流路２４におけるベアリングハウジング１２側の内壁を形成している。第１プレート２８は、複数のノズルベーン２７を回動可能に支持する。第１プレート２８には、第１貫通孔２８ａが複数形成されている。各第１貫通孔２８ａは、第１プレート２８の周方向に間隔をあけて配置されている。

第２プレート２９は、インペラシャフト１６の回転軸線方向に延びる筒部３０と、筒部３０に連続するとともにインペラシャフト１６の径方向に延びる環状部３１と、を有している。第２プレート２９の環状部３１は、インペラシャフト１６の回転軸線方向で第１プレート２８と対向配置され、第１プレート２８と協働して複数のノズルベーン２７を回動可能に支持する。環状部３１は、連通流路２４におけるベアリングハウジング１２とは反対側の内壁を形成している。したがって、第２プレート２９は、連通流路２４におけるベアリングハウジング１２とは反対側の内壁を形成するシュラウド部として、タービンハウジング１３の内部に配置されている。

インペラシャフト１６の回転軸線方向での第１プレート２８と第２プレート２９の環状部３１との間隔は、柱状の複数のスペーサ３２により保持されている。複数のスペーサ３２は、連通流路２４の周方向において互いに間隔を置いてそれぞれ配置されている。

第２プレート２９の環状部３１には、第２貫通孔２９ａが複数形成されている。各第２貫通孔２９ａは、第２プレート２９の周方向に間隔をあけて配置されている。各第２貫通孔２９ａの中心軸線は、第１プレート２８の各第１貫通孔２８ａの中心軸線に一致している。

（タービン流路形成プレート４０の構成）
ターボチャージャ１０は、タービン流路形成プレート４０を備えている。タービン流路形成プレート４０は、タービンハウジング１３の内部に配置されている。タービン流路形成プレート４０は、板金製である。したがって、タービン流路形成プレート４０は、タービンハウジング１３よりも熱膨張し易い。

タービン流路形成プレート４０は、タービン室２２の外周を渦巻状に周回している。タービン流路形成プレート４０は、流路外周壁４１、流路内周壁４２、流路連繋壁４３、及び保持用内周壁４４を有している。

流路外周壁４１は、筒状である。流路外周壁４１は、タービン流路２３の外周側の内壁を形成している。流路外周壁４１は、第２プレート２９よりもインペラシャフト１６の径方向外側でタービン室２２の外周を取り囲んでいる。流路外周壁４１は、タービンハウジング１３の内周面から離間している。

流路内周壁４２は、流路外周壁４１の内側に位置している。流路内周壁４２は、タービン流路２３の内周側の内壁を形成している。流路内周壁４２の内周面は、第２プレート２９の環状部３１の外周縁よりもインペラシャフト１６の径方向外側に位置している。

流路連繋壁４３は、流路外周壁４１におけるベアリングハウジング１２とは反対側の端縁と流路内周壁４２におけるベアリングハウジング１２とは反対側の端縁とを繋ぐ。流路連繋壁４３は、タービン流路２３におけるベアリングハウジング１２とは反対側に位置する内壁を形成している。流路連繋壁４３の外周面は、タービンハウジング１３の内周面から離間している。

保持用内周壁４４は、流路内周壁４２におけるベアリングハウジング１２側の端縁からインペラシャフト１６の径方向内側に向けて延びている。保持用内周壁４４は、環状である。保持用内周壁４４は、タービン流路２３よりも内周側でインペラシャフト１６の回転軸線に対して直交する方向へ延びている。保持用内周壁４４は、第２プレート２９の環状部３１における連通流路２４とは反対側の面に沿って延びている。第２プレート２９の環状部３１における連通流路２４とは反対側の面は、インペラシャフト１６の回転軸線に対して直交する方向へ延びている。保持用内周壁４４は、第２プレート２９の環状部３１における連通流路２４とは反対側の面である被押付面４５に対して押し付けられている。

保持用内周壁４４には、挿通孔４４ａが複数形成されている。各挿通孔４４ａは、保持用内周壁４４の周方向に間隔をあけて配置されている。各挿通孔４４ａの中心軸線は、第２プレート２９の各第２貫通孔２９ａの中心軸線に一致している。各挿通孔４４ａの孔径は、各第２貫通孔２９ａの孔径よりも大きい。

ターボチャージャ１０は、閉塞プレート４６を備えている。閉塞プレート４６は、タービンハウジング１３の内部に配置されている。閉塞プレート４６は、板金製である。閉塞プレート４６は、環状である。閉塞プレート４６は、連通流路２４の外周側に位置している。閉塞プレート４６は、タービン流路２３におけるベアリングハウジング１２側に位置する内壁を形成している。

タービン流路２３は、タービン流路形成プレート４０及び閉塞プレート４６によって区画されている。したがって、タービン流路形成プレート４０は、タービン流路２３の内壁を形成する。

エンジン１５から排出された排ガスは、タービン流路２３に導入され、タービン流路２３を流れて、連通流路２４、タービン室２２、吐出口１３ａ、及び配管２５を通過して触媒２６へ流れる。タービン室２２に排ガスが導入されると、タービンホイール１７は、タービン室２２に導入された排ガスによって回転する。そして、タービンホイール１７に回転に伴って、コンプレッサインペラ１８がインペラシャフト１６を介してタービンホイール１７と一体的に回転する。コンプレッサインペラ１８が回転すると、吸気口１４ａを介してコンプレッサインペラ室１９に導入された吸気が、コンプレッサインペラ１８の回転によって圧縮されるとともに、ディフューザ流路２０を通過する際に減速され、吸気の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった吸気がコンプレッサスクロール流路２１に吐出され、エンジン１５に供給される。このようなターボチャージャ１０によるエンジン１５への吸気の過給が行われることで、エンジン１５の吸気効率が高まり、エンジン１５の性能が向上する。

（収容室５０に関する構成）
ベアリングハウジング１２には、収容室５０が複数形成されている。複数の収容室５０は、ベアリングハウジング１２におけるコンプレッサハウジング１４側の端面において、インペラシャフト１６の周方向に間隔を置いた位置にそれぞれ凹設されている。各収容室５０は、ベアリングハウジング１２に取り付けられた板状の蓋部材４７によって閉塞されている。ベアリングハウジング１２は、各収容室５０に連通する第３貫通孔５１を複数有している。各第３貫通孔５１の一端は、各収容室５０に連通している。各第３貫通孔５１の他端は、第１プレート２８の各第１貫通孔２８ａに連通している。

各第３貫通孔５１の中心軸線は、各第１貫通孔２８ａの中心軸線及び各第２貫通孔２９ａの中心軸線に一致している。したがって、各第１貫通孔２８ａ、各挿通孔４４ａ、及び各第２貫通孔２９ａそれぞれは、インペラシャフト１６の回転軸線方向で、各収容室５０に対応する位置にそれぞれ配置されている。

（弾性部材５２、押付部５３、及び伝達部材５４の構成）
ターボチャージャ１０は、弾性部材５２を複数備えている。各収容室５０は、各弾性部材５２を収容する。したがって、各弾性部材５２は、タービンハウジング１３の外部に配置されている。各弾性部材５２は、例えば、コイルスプリングである。

また、ターボチャージャ１０は、押付部５３と、伝達部材５４と、をそれぞれ複数備えている。各押付部５３と各伝達部材５４とは一体形成されている。各伝達部材５４は、円柱状である。各伝達部材５４は、保持用内周壁４４の各挿通孔４４ａ、第２プレート２９の各第２貫通孔２９ａ、第１プレート２８の各第１貫通孔２８ａ、ベアリングハウジング１２の各第３貫通孔５１を通過して、各収容室５０内に突出している。したがって、各挿通孔４４ａには、各伝達部材５４が挿通されている。各伝達部材５４の軸線方向は、インペラシャフト１６の回転軸線方向に一致する。そして、各伝達部材５４は、各収容室５０からベアリングハウジング１２及び第２プレート２９を少なくとも貫通するとともに第２プレート２９の被押付面４５から突出して各挿通孔４４ａの内側を通過している。

各収容室５０の底面には、筒状の第１バネ受け部５５が配置されている。第１バネ受け部５５は、収容室５０内に嵌め込まれている。伝達部材５４は、第１バネ受け部５５の内側を通過している。また、各伝達部材５４における各収容室５０に突出している部位の先端部には、筒状の第２バネ受け部５６が取り付けられている。第１バネ受け部５５と第２バネ受け部５６とは、伝達部材５４の軸線方向で対向している。第１バネ受け部５５及び第２バネ受け部５６は、各収容室５０内において、伝達部材５４の軸線方向で間隔をおいて配置されている。

弾性部材５２は、第１バネ受け部５５と第２バネ受け部５６との間に介在されている。弾性部材５２の弾性力は、第２バネ受け部５６を第１バネ受け部５５から離間する方向へ付勢している。これにより、各伝達部材５４が各弾性部材５２の弾性力によってタービンハウジング１３から離間する方向へ引っ張られている。なお、第２バネ受け部５６は、伝達部材５４の先端部に装着された円環状の抜け止め部材５７によって、伝達部材５４から抜けてしまうことが防止されている。

押付部５３は、伝達部材５４における収容室５０とは反対側の端部から外方に突出する円環状の鍔部である。押付部５３は、タービンハウジング１３の内部に配置されている。押付部５３は、伝達部材５４における挿通孔４４ａの内側を通過した部位に設けられている。押付部５３は、保持用内周壁４４に対して、第２プレート２９の環状部３１とは反対側に位置している。保持用内周壁４４と押付部５３との間には、環状のワッシャ５８が介在されている。ワッシャ５８の外周部は、押付部５３よりも外方へ突出している。

押付部５３は、弾性部材５２の弾性力によって伝達部材５４がタービンハウジング１３から離間する方向へ引っ張られることにより、保持用内周壁４４を第２プレート２９の被押付面４５に対して押し付ける。したがって、保持用内周壁４４は、第２プレート２９の被押付面４５に対して押付部５３によって押し付けられている。そして、保持用内周壁４４は、第２プレート２９、各スペーサ３２、及び第１プレート２８を介してベアリングハウジング１２に保持されている。したがって、保持用内周壁４４は、第２プレート２９を介してハウジング１１に保持される保持部である。そして、タービン流路形成プレート４０は、保持用内周壁４４が被押付面４５に対して押し付けられることにより、ハウジング１１に保持されている。

このように、弾性部材５２は、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して保持するための弾性力を発生させる。伝達部材５４は、押付部５３に弾性部材５２の弾性力を伝達する。そして、押付部５３は、弾性部材５２の弾性力によってタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける。

弾性部材５２の弾性力は、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を、挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間分だけ移動可能な弾性力に予め設定されている。すなわち、押付部５３の押付力は、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を、挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間分だけ移動可能な押付力に予め設定されている。よって、挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間は、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を許容する。したがって、タービン流路形成プレート４０は、ハウジング１１に対して、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へ相対移動可能に構成されている。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。
タービン流路形成プレート４０及び閉塞プレート４６は、タービンハウジング１３への排ガスの熱の伝達を抑制する。このため、排ガスは、タービンハウジング１３内を流れる間に熱が奪われ難く、温度が低下し難くなっている。その結果として、触媒２６の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間が短くなる。よって、例えば、エンジン１５の冷間始動時などの触媒２６の早期暖機が要求される運転条件の時に、触媒２６の温度が早期に活性化温度以上に上昇し易くなる。

ところで、タービン流路形成プレート４０及びハウジング１１は、熱膨張差が生じる。例えば、タービン流路形成プレート４０は、タービン流路２３を流れる排ガスの熱によって暖められる。このとき、弾性部材５２の弾性力が、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を、挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間分だけ移動可能な弾性力に予め設定されている。したがって、タービン流路形成プレート４０が排ガスの熱によって暖められたときに、タービン流路形成プレート４０が、ハウジング１１に対して、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へ熱伸びしていく。その結果、タービン流路形成プレート４０に過大な応力が局所的に作用してしまうことが抑制され、タービン流路形成プレート４０の変形が抑制される。

また、弾性部材５２が、タービンハウジング１３の外部に配置されているため、排ガスの熱の影響を受け難くなっている。したがって、弾性部材５２が排ガスの熱の影響を受けて、弾性部材５２の弾性力が意図せず変化してしまうといった問題が回避されている。したがって、押付部５３の押付力が、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレート４０が排ガスの熱によって暖められたときには、タービン流路形成プレート４０の熱伸びを許容することができる程度の押付力に維持されている。

（効果）
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）伝達部材５４を介して押付部５３に伝達される弾性部材５２の弾性力を調整することで、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付部５３の押付力を調整することができる。ここで、弾性部材５２は、タービンハウジング１３の外部に配置されているため、排ガスの熱の影響を受け難くなっている。したがって、弾性部材５２が排ガスの熱の影響を受けて、弾性部材５２の弾性力が意図せず変化してしまうといった問題を回避することができる。したがって、押付部５３の押付力を、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレート４０が排ガスの熱によって暖められたときには、タービン流路形成プレート４０の熱伸びを許容することができる程度の押付力にすることができる。そして、タービン流路形成プレート４０が、ハウジング１１に対して、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へ相対移動可能に構成されている。したがって、タービン流路形成プレート４０が排ガスの熱によって暖められたときに、タービン流路形成プレート４０の熱伸びを許容することができる。以上により、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して適正に保持しつつも、タービン流路形成プレート４０の熱伸びを許容することができる。

（２）ベアリングハウジング１２に形成される収容室５０に弾性部材５２が収容されている構成は、弾性部材５２が排ガスの熱の影響を受け難くする構成として好適である。また、タービン流路形成プレート４０の保持用内周壁４４を、第２プレート２９の被押付面４５に対して押付部５３によって押し付ける構成は、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に保持する構成として好適である。そして、伝達部材５４が挿通される挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間が、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して直交する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を許容する。したがって、このような構成において、タービン流路形成プレート４０が排ガスの熱によって暖められたときに、タービン流路形成プレート４０の熱伸びを許容することができる。

（３）押付部５３と伝達部材５４とは一体形成されている。これによれば、例えば、押付部５３と伝達部材５４とがそれぞれ別部材である場合に比べると、部品点数を削減することができる。したがって、ターボチャージャ１０の構成を簡素化することができる。

（４）保持用内周壁４４と押付部５３との間には、環状のワッシャ５８が介在されており、ワッシャ５８の外周部は、押付部５３よりも外方へ突出している。これによれば、押付部５３が保持用内周壁４４に直接接触した状態で保持用内周壁４４を押し付ける場合に比べると、保持用内周壁４４に作用する面圧を下げることができるため、タービン流路形成プレート４０に作用する荷重を低減することができる。

（５）一般的に、タービンハウジング１３は、剛性を確保する必要があることから、鋳造により肉厚に形成されているため、質量が大きく、熱容量が大きい。そこで、本実施形態のタービンハウジング１３の内部にタービン流路形成プレート４０を配置し、タービン流路形成プレート４０により、タービンハウジング１３への排ガスの熱の伝達を抑制するようにした。これによれば、排ガスがタービンハウジング１３の内部を流れる間に、排ガスの温度が低下してしまうことが抑制されるため、触媒２６の温度が活性化温度以上に上昇するまでの時間を短くすることができる。よって、例えば、エンジン１５の冷間始動時などの触媒２６の早期暖機が要求される運転条件の時に、触媒２６の温度を早期に活性化温度以上に上昇させることができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

○ 図３に示すように、伝達部材５４における被押付面４５から突出した部位が雄ねじ部６０であり、押付部５３Ａは、雄ねじ部６０に螺合されるナットであってもよい。これによれば、例えば、組み付け作業の際に、タービン流路形成プレート４０をタービンハウジング１３の内部に配置する前に、伝達部材５４を組み付けることができるため、組み付け作業性を向上させることができる。また、押付部５３Ａにおける雄ねじ部６０に対する螺合度合を調整することによって、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付部５３Ａの押付力を調整することができる。

○ 図４に示すように、保持用内周壁４４が、第２プレート２９の環状部３１における連通流路２４側の面に沿って延びていてもよい。第２プレート２９の環状部３１における連通流路２４側の面は、段差面６１を有している。保持用内周壁４４は、段差面６１と各スペーサ３２との間に配置されている。そして、押付部５３は、弾性部材５２の弾性力によって伝達部材５４がタービンハウジング１３から離間する方向へ引っ張られることにより、保持用内周壁４４を、第２プレート２９の環状部３１を介して各スペーサ３２に対して押し付ける。これにより、保持用内周壁４４が、第２プレート２９の環状部３１と各スペーサ３２との間で挟持された状態で、各スペーサ３２及び第１プレート２８を介してベアリングハウジング１２に保持されている。このようにして、タービン流路形成プレート４０がハウジング１１に対して保持されていてもよい。

○ 実施形態において、保持用内周壁４４が、例えば、第１プレート２８における連通流路２４側の面に沿って延びていてもよい。保持用内周壁４４は、第１プレート２８と各スペーサ３２との間に配置されている。そして、押付部５３は、弾性部材５２の弾性力によって伝達部材５４がタービンハウジング１３から離間する方向へ引っ張られることにより、保持用内周壁４４を、第２プレート２９及び各スペーサ３２を介して第１プレート２８に対して押し付ける。これにより、保持用内周壁４４が、第１プレート２８と各スペーサ３２との間で挟持された状態で、第１プレート２８を介してベアリングハウジング１２に保持されている。このようにして、タービン流路形成プレート４０がハウジング１１に対して保持されていてもよい。なお、この場合、連通流路２４を通過した排ガスがタービン流路２３に流入されるようにするために、タービン流路形成プレート４０の流路内周壁４２に、連通流路２４とタービン流路２３とを連通する連通孔を形成する必要がある。

○ 実施形態において、タービン流路形成プレート４０は、保持用内周壁４４をハウジング１１に保持される保持部として機能させたが、これに限らない。ターボチャージャ１０は、例えば、タービン流路形成プレート４０におけるタービン流路２３よりも外周側に位置する部位を、ハウジング１１に保持される保持部として機能させる構成であってもよい。さらには、タービン流路形成プレート４０は、タービン流路形成プレート４０におけるタービン流路２３よりも内周側の部位、及びタービン流路形成プレート４０におけるタービン流路２３よりも外周側の部位の両方に保持部を有している構成であってもよい。

○ 実施形態において、保持用内周壁４４が、例えば、インペラシャフト１６の回転軸線に対して斜めに交差する方向へ延びていてもよい。この場合、例えば、第２プレート２９の被押付面４５が、インペラシャフト１６の回転軸線に対して斜めに交差する方向へ延びており、保持用内周壁４４が被押付面４５に沿って延びている。この場合、挿通孔４４ａと伝達部材５４との間の空間は、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して斜めに交差する方向へのタービン流路形成プレート４０の移動を許容する。要は、タービン流路形成プレート４０は、ハウジング１１に対して、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へ相対移動可能に構成されていればよい。

○ 実施形態において、保持用内周壁４４が、例えば、インペラシャフト１６の回転軸線方向に延びていてもよい。この場合、伝達部材５４は、弾性部材５２の弾性力を、インペラシャフト１６の回転軸線方向からインペラシャフト１６の回転軸線に対して直交する方向へ変換する変換機構を有している。これにより、押付部５３がタービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して押し付ける方向が、インペラシャフト１６の回転軸線に対して直交する方向となる。このようにして、インペラシャフト１６の回転軸線方向に延びる保持用内周壁４４を押付部５３によってハウジング１１に押し付けて保持するようにしてもよい。

○ 実施形態において、弾性部材５２は、コイルスプリングに限らず、例えば、皿バネ、Ｃリング、ウェーブスプリング、又はウェーブワッシャ等であってもよい。要は、弾性部材５２は、タービン流路形成プレート４０をハウジング１１に対して保持するための弾性力を発生させるものであればよい。

○ 実施形態において、伝達部材５４は、円柱状でなくてもよく、例えば、ワイヤであってもよい。要は、伝達部材５４は、押付部５３に弾性部材５２の弾性力を伝達することが可能な構成であればよい。

○ 実施形態において、ベアリングハウジング１２に収容室５０が形成されていなくてもよく、例えば、コンプレッサハウジング１４に弾性部材５２が収容される収容室が形成されていてもよい。要は、弾性部材５２は、タービンハウジング１３の外部に配置されていればよい。

○ 実施形態において、押付部５３と伝達部材５４とが一体形成されていなくてもよく、例えば、押付部５３に圧入凹部が形成されており、伝達部材５４の端部が圧入凹部に圧入されることにより、押付部５３と伝達部材５４とが一体的に設けられていてもよい。

○ 実施形態において、ワッシャ５８の形状は環状に限定されるものではない。
○ 実施形態において、保持用内周壁４４と押付部５３との間にワッシャ５８が介在されていなくてもよく、押付部５３が保持用内周壁４４に直接接触した状態で保持用内周壁４４を押し付けるようにしてもよい。

○ 図４に示す実施形態において、弾性部材５２が、伝達部材５４をタービンハウジング１３に向けて押し出す弾性力を発生するようにしてもよい。そして、伝達部材５４の先端部で各スペーサ３２を押圧し、各スペーサ３２が、弾性部材５２の弾性力によって保持用内周壁４４を第２プレート２９の環状部３１に対して押し付けるようにしてもよい。この場合、各スペーサ３２は、押付部として機能する。また、この場合、保持用内周壁４４に挿通孔４４ａが形成されている必要は無い。

○ 実施形態において、例えば、第２プレート２９の環状部３１が、複数のノズルベーン２７を支持していなくてもよく、複数のノズルベーン２７は、第１プレート２８のみによって回動可能に支持されていてもよい。

○ 実施形態において、タービン流路２３は、タービン室２２の外周を渦巻状に周回していなくてもよい。要は、タービン流路２３は、タービンホイール１７を囲繞するようにタービンハウジング１３内に形成されていればよい。したがって、タービン流路２３を流れる排ガスは、タービン室２２の外周を渦巻状に流れるものに限定されない。

○ 実施形態において、流路内周壁４２の内周面が、第２プレート２９の環状部３１の外周縁よりもインペラシャフト１６の径方向内側に位置していてもよい。

１０…ターボチャージャ、１１…ハウジング、１２…ベアリングハウジング、１３…タービンハウジング、１５…エンジン、１６…インペラシャフト、１７…タービンホイール、２２…タービン室、２３…タービン流路、２４…連通流路、２９…シュラウド部としての第２プレート、４０…タービン流路形成プレート、４４…保持部である保持用内周壁、４４ａ…挿通孔、４５…被押付面、５０…収容室、５２…弾性部材、５３，５３Ａ…押付部、５４…伝達部材、５８…ワッシャ、６０…雄ねじ部。

Claims (5)

1. タービンホイールを収容するタービンハウジングを有するハウジングと、
   前記タービンハウジング内に前記タービンホイールを囲繞するように形成されるとともにエンジンから排出される排ガスが流れるタービン流路と、
   前記タービンハウジングの内部に配置されるとともに前記タービン流路の内壁を形成するタービン流路形成プレートと、を備えたターボチャージャであって、
   前記タービンハウジングの外部に配置されるとともに前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して保持するための弾性力を発生させる弾性部材と、
   前記タービンハウジングの内部に配置されるとともに前記弾性部材の弾性力によって前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して押し付ける押付部と、
   前記押付部に前記弾性部材の弾性力を伝達する伝達部材と、を備え、
   前記タービン流路形成プレートは、前記ハウジングに対して、前記押付部が前記タービン流路形成プレートを前記ハウジングに対して押し付ける押付方向に対して交差する方向へ相対移動可能に構成されていることを特徴とするターボチャージャ。
2. 前記ハウジングは、インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングを有し、
   前記ベアリングハウジングには、前記弾性部材を収容する収容室が形成されており、
   前記タービンハウジング内には、
   前記タービンホイールが収容されるタービン室と、
   前記タービン流路と前記タービン室とを連通する連通流路と、が形成され、
   前記タービンハウジングの内部には、前記連通流路における前記ベアリングハウジングとは反対側の内壁を形成するシュラウド部が配置されており、
   前記タービン流路形成プレートは、前記タービン流路よりも内周側で前記インペラシャフトの回転軸線に対して交差する方向へ延びるとともに前記シュラウド部を介して前記ハウジングに保持される保持部を有し、
   前記保持部は、前記シュラウド部における前記連通流路とは反対側の面である被押付面に対して前記押付部によって押し付けられており、
   前記保持部には、前記伝達部材が挿通される挿通孔が形成されており、
   前記伝達部材は、前記収容室から前記ベアリングハウジング及び前記シュラウド部を少なくとも貫通するとともに前記被押付面から突出して前記挿通孔の内側を通過しており、
   前記押付部は、前記伝達部材における前記挿通孔の内側を通過した部位に設けられ、
   前記挿通孔と前記伝達部材との間の空間は、前記押付方向に対して交差する方向への前記タービン流路形成プレートの移動を許容することを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ。
3. 前記押付部と前記伝達部材とは一体形成されていることを特徴とする請求項２に記載のターボチャージャ。
4. 前記伝達部材における前記被押付面から突出した部位は雄ねじ部であり、
   前記押付部は、前記雄ねじ部に螺合されるナットであることを特徴とする請求項２に記載のターボチャージャ。
5. 前記保持部と前記押付部との間には、ワッシャが介在されており、
   前記ワッシャの外周部は、前記押付部よりも外方へ突出していることを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載のターボチャージャ。

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