JP3120755B2 - ターボチャージャ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の過給シ
ステムに用いられるターボチャージャに係り、詳しくは
タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を可
変とするノズルベーンを開閉可能に設けた可変ノズル型
のターボチャージャに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内燃機関の出力を向上させるに
は、燃焼室に充填される混合ガスの量を増やすことが好
ましい。そこで従来は、ピストンの移動に伴って燃料室
内に発生する負圧で混合ガスを燃焼室に充填するだけで
なく、その混合ガスを強制的に燃焼室へ送り込んで、同
燃焼室への混合ガスの充填効率を高める過給システムが
提案され、実用されている。こうした過給システムに
は、内燃機関の吸気通路を流れる空気を強制的に燃焼室
へ送り込むために、ターボチャージャ等の過給機が設け
られている。こうした過給機の一例として、可変ノズル
型ターボチャージャを図６及び図７に示す。

【０００３】図６に示されるターボチャージャ８１は、
センタハウジング８２に回転可能に支持されたロータシ
ャフト８３を備えている。このロータシャフト８３の一
端部及び他端部には、それぞれタービンホイール８４及
びコンプレッサホール８５が取り付けられている。ま
た、センタハウジング８２には、タービンホイール８４
の外周を囲うように渦巻き状に延びるタービンハウジン
グ８６と、コンプレッサホイール８５の外周を囲うよう
に渦巻き状に延びるコンプレッサハウジング８７とが取
り付けられている。

【０００４】上記タービンハウジング８６内には、図７
に示すように、同ハウジング８６と同じく渦巻き状に延
びるスクロール通路８８が設けられている。このスクロ
ール通路８８は、その内径が下流側へ向かうほど小径と
なっている。更に、スクロール通路８８は、内燃機関の
排気通路（図示せず）と連通し、内燃機関からの排気ガ
スが同排気通路を介して送り込まれる。また、タービン
ハウジング８６内には、スクロール通路８８内の排気ガ
スをタービンホイール８４へ向けて吹き付けるための環
状流路８９が、そのスクロール通路８８に沿って設けら
れている。この環状流路８９からのタービンホイール８
４への排気ガスの吹き付けによって、タービンホイール
８４が回転するようになる。なお、タービンホイール８
４に吹き付けられた後の排気ガスは、タービンハウジン
グ８６に設けられた排気出口８６ａ（図６）を介して触
媒（図示せず）へ送り出される。

【０００５】また、これら図６及び図７に示すように、
スクロール通路８８からタービンホイール８４へ向けて
排気ガスを吹き付ける上記環状流路８９内には、複数の
ノズルベーン９０がロータシャフト８３の軸線を中心と
する等角度毎に設けられている。それらノズルベーン９
０は軸９０ａを中心に同方向へ且つ一体的に開閉動作可
能となっており、各ノズルベーン９０の開閉動作により
環状流路８９を通過する排気ガスの流通面積が変化す
る。従って、各ノズルベーン９０の開閉により、タービ
ンホイール８４に吹き付けられる排気ガスの流速が調整
され、タービンホイール８４の回転速度が適宜に調整さ
れるようになっている。

【０００６】タービンハウジング８４において環状流路
８９に対応する位置には、その環状流路８９へ向かって
へこむように形成された肉抜き部８４ｂが設けられてい
る。この肉抜き部８４ｂはロータシャフト８３を中心と
する円環状に延びている。こうしてタービンハウジング
８４に肉抜き部８４ｂを設けることによって同ハウジン
グ８４が軽量化され、ひいてはターボチャージャ８１自
体が軽量化されるようにもなる。

【０００７】一方、図６に示すように、上記コンプレッ
サハウジング８７には、内燃機関の燃焼室（図示せず）
に供給される空気が導入される吸気入口８７ａと、コン
プレッサハウジング８７と同じく渦巻き状に延びて上記
燃焼室と連通するコンプレッサ通路９１とが設けられて
いる。また、コンプレッサハウジング８７内には、吸気
入口８７ａを介して導入された空気をコンプレッサ通路
９１へ送り出すための送出流路９２が設けられている。
そして、タービンホイール８４の回転に基づきロータシ
ャフト８３及びコンプレッサホイール８５が回転する
と、同機関への吸入空気が吸気入口８７ａ、送出通路９
２及びコンプレッサ通路９１を介して燃焼室へ強制的に
送り込まれる。

【０００８】なお、燃焼室へ強制的に送り込まれる空気
の量の調整は、上記ノズルベーン９０の開閉調節でター
ビンホイール８４の回転速度を適宜に変更することによ
り行われる。こうした燃焼室への吸入空気量の調整を行
うことにより、内燃機関の出力向上と燃焼室内の過剰圧
防止との両立が図られる。

【０００９】ところで、このように構成されたターボチ
ャージャ８１では、内燃機関の排気ガスがスクロール通
路８８や環状流路８９内を通過するため、タービンハウ
ジング８６やセンタハウジング８２のタービンホイール
８４側は高温になる。そして、タービンハウジング８６
やセンタハウジング８２の熱変形により、環状流路８９
の対向する一対の内側面８９ａ，８９ｂ間の幅が小さく
なると、それら内側面８９ａ，８９ｂ間にノズルベーン
９０が固着してしまうことがある。

【００１０】そこで、上記熱膨張を抑えることのできる
ターボチャージャとして、実開昭６３−１０２３１号公
報に記載されたターボチャージャが提案されている。同
公報に記載のターボチャージャでは、センタハウジング
（正確にはノズルベーンを支持するためのバックプレー
ト）に冷却水路を設け、その冷却水路を通過する冷却水
により上記熱膨張を抑えるようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようにノズルベー
ンを支持するバックプレート付近に冷却水路を設けるこ
とで、その熱膨張を抑え、同部分の熱膨張に起因するノ
ズルベーンの固着を防止することはできる。しかしこう
したターボチャージャにあって、ノズルベーンの固着
は、単にこれを支持するバックプレートの熱膨張によっ
て引き起こされるのみならず、タービンハウジングの変
形によっても発生する。

【００１２】即ち、図６及び図７に例示したターボチャ
ージャ８１では、タービンハウジング８６の外面９３
（図６）は、ターボチャージャ８１の外方に向かって露
出しているため、冷たい外気に接触して冷却され易くな
る。また、タービンハウジング８６においては、その排
気出口８６ａの外周部に排気管連結用のボルト穴を形成
する場合や、当該排気出口８６ａの近傍に過剰過給圧防
止用のウェイストゲートバルブを設ける場合がある。こ
の場合、上記ボルト穴の形成や上記ウェイストゲートバ
ルブの設置のためにめにタービンハウジング８６に肉抜
き部８４を形成することができなくなり、その肉抜き部
８４が埋められた状態となる。その結果、図８に拡大し
て示すスクロール通路８８の内径が最も小さくなる同通
路８８の下流端に対応して位置するタービンハウジング
８６では、その外壁において環状流路８９に対応する部
分が所定の厚さを有した状態で、同ハウジング８６の外
面９３と環状流路８９の内側面８９ｂとの距離Ｘが短く
なる。即ち、外気によって冷却されることで比較的温度
が低くなるタービンハウジング８６の外面９３と、排気
ガスにより高温となる環状流路８９ｂとの距離Ｘが短く
なる。

【００１３】このようにタービンハウジング８６の外壁
において環状流路８９に対応す部分が所定の厚さを有し
た状態で上記距離Ｘが短くなると、上記内側面８９ｂ付
近におけるタービンハウジング８６の熱膨張は、センタ
ハウジング８２側（図６中左側）へ向かってのみ行われ
ることになる。これは、タービンハウジング８６におい
て外面９３側は比較的温度が低くて熱膨張しにくく、同
ハウジンング８６の熱膨張がセンタハウジング８２側へ
向かってのみ許容されるためである。従って、スクロー
ル通路８８の下流端に対応して位置するタービンハウジ
ング８６では、同ハウジング８６の熱膨張により環状流
路８９の内側面８９ｂがセンタハウジング８２側へ膨ら
むよう変形し、その変形によってノズルベーン９０が環
状流路の内側面８９ａ，８９ｂ間に固着されるおそれが
ある。

【００１４】そこで、タービンハウジング８６を大型化
して上記距離Ｘを長くし、環状流路８９の内側面８９ｂ
がセンタハウジング８２側へ熱変形するのを抑制するこ
とが考えられる。しかしこの場合には、タービンハウジ
ング８６の大型化に起因して、自動車のエンジンルーム
内における内燃機関の搭載位置が制約されてしまうこと
になる。

【００１５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、タービンハウジングを大型
化することなく同ハウジングの外面と環状流路の内側面
との十分な距離を確保し、同ハウジングの熱変形に基づ
くノズルベーンの固着を的確に防止することのできるタ
ーボチャージャを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明では、回転可能に支持されたタ
ービンホイールの外周を囲うように渦巻き状に延びるタ
ービンハウジングと、このタービンハウジングの内側に
設けられて下流へ向かうほど流通面積が狭まる態様で同
じく渦巻き状に延びるスクロール通路と、このスクロー
ル通路内に流れる排気ガスを前記タービンホイールへ向
けて吹き付けるべく同スクロール通路に沿って設けられ
た環状流路と、この環状流路の対向する内側面間に開閉
動作可能に設けられ、その開閉動作により前記スクロー
ル通路から前記タービンホイールへ向けて吹き付けられ
る排気ガスの流速を可変とするノズルベーンとを備える
ターボチャージャにおいて、前記タービンハウジング
は、そのスクロール通路下流端近傍に対応する部分が前
記環状流路の内側面と交差する方向に長径を有する態様
で偏平形状に形成されるものとした。

【００１７】同構成によれば、スクロール通路の下流端
に対応して位置するタービンハウジングを上記のような
偏平形状としたことで、そのタービンハウジングを大型
化することなく同ハウジングの外面と環状流路の内側面
との距離が長くなる。そして、上記距離を長くすること
により、スクロール通路の下流端に対応して位置するタ
ービンハウジングでの熱膨張の集中が防止されて同ハウ
ジングの全周において均一な熱膨張が行われるため、そ
の変形量はわずかとなる。従って、スクロール通路の下
流端に対応する環状流路の内側面がノズルベーン側へ膨
らむよう変形することが抑制され、その結果、環状流路
内でのノズルベーンの固着が防止される。

【００１８】請求項２記載の発明では、前記環状流路
は、前記スクロール通路の下流端近傍に対応する位置
で、その対向する内側面間がスペーサを介して連結され
るものとした。

【００１９】同構成によれば、スクロール通路の下流端
に対応して位置するタービンハウジングの熱膨張によ
り、環状流路におけるタービンハウジング側の内側面が
他方の内側面へ向かって膨らもうとしても、それら内側
面間はスペーサにより一定間隔に保持される。そのた
め、タービンハウジングが熱膨張することによるノズル
ベーンの固着を、より好適に防止することができるよう
になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図５に従って説明する。図１に示すよう
に、ターボチャージャ１１は、センタハウジング１２、
コンプレッサハウジング１３及びタービンハウジング１
４を備えている。センタハウジング１２には、ロータシ
ャフト１５がその軸線Ｌを中心に回転可能に支持されて
いる。このロータシャフト１５の一端部（図中左端部）
には、複数の羽根１６ａを備えたコンプレッサホイール
１６が取り付けられている。また、ロータシャフト１５
の他端部（図中右端部）には、同じく複数の羽根１７ａ
を備えたタービンホイール１７が取り付けられている。

【００２１】センタハウジング１２の一端側には、コン
プレッサホイール１６の外周を囲うように、しかも渦巻
き状に延びるかたちで上記コンプレッサハウジング１３
が取り付けられている。このようなコンプレッサハウジ
ング１３において、センタハウジング１２の反対側に位
置する部分には、内燃機関の燃焼室（図示せず）に供給
される空気が導入される吸気入口１３ａが設けられてい
る。また、コンプレッサハウジング１３の内部には、同
ハウジング１３と同じく渦巻き状に延びて上記燃焼室と
連通するコンプレッサ通路１８が設けられている。更
に、コンプレッサハウジング１３には、吸気入口１３ａ
を介して同ハウジング１３内に導入された空気をコンプ
レッサ通路１８へ送り出すための送出通路１９が設けら
れている。この送出通路１９は、コンプレッサ通路１８
に沿って設けられている。そして、ロータシャフト１５
の回転に基づきコンプレッサホイール１６が軸線Ｌを中
心に回転すると、空気が吸気入口１３ａ、送出通路１９
及びコンプレッサ通路１８を介して燃焼室へ強制的に送
り込まれるようになる。

【００２２】一方、センタハウジング１２の他端側に
は、タービンホイール１７の外周を囲うように、しかも
渦巻き状に延びるかたちで上記タービンハウジング１４
が取り付けられている。そしてこのタービンハウジング
１４内には、同ハウジング１４と同じく渦巻き状に延び
るスクロール通路２０が設けられている。このスクロー
ル通路２０は、内燃機関の排気通路（図示せず）と連通
し、内燃機関からの排気ガスが同排気通路を介して送り
込まれる。こうしたスクロール通路２０の断面構造を図
２（ａ）〜図２（ｈ）に示す。

【００２３】同図２に示すように、スクロール通路２０
の空気流通面積は、図２（ａ）に示す最上流部から図２
（ｈ）に示す最下流部にかけて、下流側へ向かうほど徐
々に小さくなっている。そして、タービンハウジング１
４のスクロール通路２０の下流端（図２（ｈ））に対応
する部分のタービンハウジング１４（以下、舌部２１と
いう）近傍には、同通路２０の断面が図１に示すロータ
シャフト１５の軸線Ｌ方向に長径を有する長円となるよ
うな偏平形状となっている。

【００２４】また、図１及び図２に示すように、タービ
ンハウジング１４内には、スクロール通路２０内の排気
ガスをタービンホイール１７へ向けて吹き付けるための
環状流路２３が、そのスクロール通路２０に沿って設け
られている。この環状流路２３からのタービンホイール
１７への排気ガスの吹き付けによって、タービンホイー
ル１７が軸線Ｌを中心に回転するようになる。なお、タ
ービンホイール１７に吹き付けられた後の排気ガスは、
タービンハウジング１４においてセンタハウジング１２
と反対側に位置する部分に設けられた排気出口１４ａを
介して触媒（図示せず）へ送り出される。

【００２５】ところで、図２（ａ）〜図２（ｈ）に示す
ように、タービンハウジング１４において環状流路２３
に対応する部分の外壁には、図２（ｈ）に示す舌部２１
近傍のみが所定厚さを有するように他の部分よりも厚く
なっている。このように上記外壁において舌部２１近傍
のみが厚くなる理由としては、例えばタービンハウジン
グ１４の排気出口１４近傍に内燃機関過給圧の過剰上昇
を防止するウェイストゲートバルブを設置する場合など
があげられる。

【００２６】なお、このウェイストゲートバルブは、内
燃機関の排気係においてタービンホイール１４（環状流
路２３及び排気出口１４ａ）を迂回するように設けられ
たバイパス通路（図示せず）を開閉するためのものであ
る。そして、ウェイストゲートバルブは、内燃機関の燃
焼室へ送り込まれる空気の過給圧が過度に高くなった場
合に、上記バイパス通路を開くよう動作して同機関の過
給圧を低く抑えるようになっている。

【００２７】次に、センタハウジング１２とタービンハ
ウジング１４との間に設けられて、上記環状流路２３を
介してタービンホイール１７に吹き付けられる排気ガス
の流速を調整する可変ノズル機構３１について、図３
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、図３（ａ）
は同機構３１の正面図であり、図３（ｂ）は同機構３１
の断面図である。

【００２８】これら図３（ａ），（ｂ）に示すように、
可変ノズル機構３１は、リング状に形成されたノズルバ
ックプレート３２を備えている。ノズルバックプレート
３２には、複数の軸３３が同プレート３２の円心を中心
として等角度毎に設けられている。各軸３３は、ノズル
バックプレート３２をその厚さ方向に貫通して回動可能
に支持されている。これら軸３３の一端部（図３（ｂ）
中の右端部）には、ノズルベーン３４が固定されてい
る。また、軸３３の他端部（図３（ｂ）中の左端部）に
は、同軸３３と直交してノズルバックプレート３２の外
縁部へ延びる開閉レバー３５が固定されている。開閉レ
バー３５の先端には二股に分岐した一対の挟持部３５ａ
が設けられている。

【００２９】各開閉レバー３５とノズルバックプレート
３２との間には、ノズルバックプレート３２と重なるよ
うに環状のリングプレート３６が設けられている。この
リングプレート３６は、その円心を中心に周方向へに回
動可能となっている。また、リングプレート３６にはそ
の円心を中心とする等角度毎に複数のピン３７が設けら
れており、それらピン３７が各開閉レバー３５の挟持部
３５ａ間に回動可能な状態で挟持されている。

【００３０】そして、リングプレート３６がその円心を
中心に回動されると、各ピン３７が各開閉レバー３５の
挟持部３５ａをリングプレート３６の回動方向へ押す。
その結果、それら開閉レバー３５は軸３３を回動させる
こととなり、軸３３の回動に伴い各ノズルベーン３４は
同軸３３を中心にして各々同期した状態で開閉動作す
る。また、隣合うノズルベーン３４間の隙間の大きさ
は、それらノズルベーン３４の同期した開閉動作に基づ
き変化する。

【００３１】次に、上記のように構成された可変ノズル
機構３１のタービンハウジング１４に対する取付構造
を、図４及び図５に基づいて説明する。図４に示すよう
に、ノズルバックプレート３２の外縁部（図中上部）に
は、軸３３と同方向に延びる貫通孔３８が設けられてい
る。また、タービンハウジング１４には、ネジ孔３９が
上記貫通孔３８と同軸上で延びるよう設けられている。
更に、ノズルバックプレート３２とタービンハウジング
１４との間には、筒状に形成されたスペーサ４０が、上
記貫通孔３８及びネジ孔３９と同軸上に延びた状態で配
設されている。そのスペーサ４０の軸線方向長さは、軸
３３の長手方向におけるノズルベーン３４の長さよりも
大きい値となっている。

【００３２】そして、ノズルバックプレート３２の貫通
孔３８からタービンハウジング１４のネジ孔３９へ向か
ってスペーサ４０を貫通するようにボルト４１を螺入す
ることで、可変ノズル機構３１（直接的にはノズルバッ
クプレート３２）がタービンハウジング１４に取り付け
られる。また、上記貫通孔３８及びネジ孔３９、スペー
サ４０及びボルト４１は、図５に示すように軸線Ｌを中
心とする等角度毎の三個所にそれぞれ設けられている
（図５にはネジ孔３９及びボルト４１のみ図示）。な
お、それら貫通孔３８、ネジ孔３９、スペーサ４０及び
ボルト４１の内の一組は、前記舌部２１に対応した位置
に設けられている。

【００３３】このようにタービンハウジング１４に取り
付けられた可変ノズル機構３１は、図１に示すように、
センタハウジング１２とタービンハウジング１４との間
に位置することとなる。この状態において、ノズルバッ
クプレート３２とタービンハウジング１４との対向する
面は、軸線Ｌと直交する方向へ延びて環状流路２３の内
側面２３ａ，２３ｂを構成することとなる。また、リン
グプレート３６の外縁部（図中下端部）には軸線Ｌと同
方向へ延びるピン４６が設けられ、そのピン４６には可
変ノズル機構３１を駆動するための駆動機構４２が連結
される。

【００３４】駆動機構４２は、センタハウジング１２に
上記ピン４６と同方向へ延びた状態で回動可能に支持さ
れた支軸４３を備えている。この支軸４３の一端部（図
中右端部）には、上記ピン４６に対して回動可能に連結
された駆動レバー４４が固定されている。また、支軸４
３の他端部（図中左端部）には、図示しないアクチュエ
ータに連結された操作片４５が固定されている。

【００３５】そして、アクチュエータの駆動により操作
片４５が操作されて支軸４３が回動すると、支軸４３の
回動に伴い駆動レバー４４が支軸４３を中心に回動す
る。その結果、駆動レバー４４によりピン４６を介して
リングプレート３６が周方向に押され、軸線Ｌを中心に
回動することとなる。このリングプレート３６の回動に
より、隣合うノズルベーン３４間の隙間の大きさが調整
され、当該隙間の調整に基づきスクロール通路２０から
環状流路２３を介してタービンホイール１７へ吹き付け
られる排気ガスの流速が調節される。

【００３６】更に、タービンホイール１７へ吹き付けら
れる排気ガスの流速を調節することにより、タービンホ
イール１７、ロータシャフト１５及びコンプレッサホイ
ール１６の回転速度が適宜に調節され、ひいては燃焼室
へ強制的に送り込まれる空気の量が調節される。こうし
た燃焼室への吸入空気量の調整を行うことにより、内燃
機関の出力向上と燃焼室内の過剰圧防止との両立が図ら
れるようになる。

【００３７】次に、上記のように構成されたターボチャ
ージャ１１の作用を説明する。内燃機関の運転時に同機
関から排出される排気ガスは、排気通路を介してタービ
ンハウジング１４のスクロール通路２０内へ送り込まれ
る。スクロール通路２０内の排気ガスは、環状流路２３
を通過してタービンホイール１７に吹き付けられる。こ
のタービンホイール１７への排気ガスの吹き付けによ
り、タービンホイール１７が軸線Ｌを中心に回転すると
ともに、同ホイール１７の回転に基づきロータシャフト
１５及びコンプレッサホイール１６が軸線Ｌを中心に回
転する。そして、コンプレッサホイール１７が回転する
と、コンプレッサハウジング１３の吸気入口１３ａから
導入された空気が、送出通路１９及びコンプレッサ通路
１８を介して内燃機関の燃焼室へ強制的に送り込まれ
る。その結果、燃焼室に効率よく空気と燃料とからなる
混合ガスが充填され、内燃機関の出力向上が図られるよ
うになる。

【００３８】ところで、こうしたターボチャージャ１１
では、内燃機関の排気ガスが直接導入されるためにター
ビンハウジング１４全体が高温になるが、同ハウジング
１４の外面４７（図１）は冷たい外気に接触して冷却さ
れ易くなるために比較的温度が低くなる。そして、上記
外面４７と環状流路２３の内側面２３ｂとの距離は、図
２（ａ）〜図２（ｈ）に示すように、スクロール通路２
０の下流側へ向かうほど短くなっている。従って、ター
ビンハウジング１４におけるスクロール通路２０の下流
端に対応して位置する部分（舌部２１）において、上記
外面４７と内側面２３ｂとの距離が最も短くなる。そし
て、舌部２１ではタービンハウジング１４の熱膨張によ
り、上記内側面２３ｂがノズルベーン３４側（図２
（ａ）〜図２（ｈ）中左側）へ向かって膨らむよう変形
し易くなる。

【００３９】しかし、本実施形態においては、図４に示
すように、舌部２１近傍は、同通路２０の断面が軸線Ｌ
方向に長径となるような偏平形状となっている。そし
て、この偏平形状により、舌部２１の外面４７と環状流
路２３の内側面２３ｂとの距離Ｙは、同図４に二点鎖線
で示される従来のタービンハウジング形状と比較して延
長されている。

【００４０】更に、上記内側面２３ｂがノズルベーン３
４側へ膨らもうとしても、同舌部２１近傍にあっては、
図４及び図５に示したように環状流路２３の対向する内
側面２３ａ，２３ｂ間の距離が、ノズルバックプレート
３２をタービンハウジング１４に固定するためのボルト
４１及びスペーサ４０によって一定に保持されている。

【００４１】このため、上記舌部２１近傍にあっても、
排気ガスにて高温となる環状流路２３と、外気に接触し
て比較的低い温度になるタービンハウジング１４の外面
４７とは好適に離されることとなり、同舌部２１に対応
する環状流路２３の内側面２３ｂ近傍が熱膨張する場合
であれ、その膨張がノズルベーン３４側へのみ許容され
るようなことはなくなる。従って、こうした熱膨張によ
り環状流路２３の内側面２３ｂがノズルベーン３４側の
みへ一方的に膨らむよう変形することはなくなり、ひい
てはその変形によりノズルベーン３４が環状流路２３の
内側面２３ａ，２３ｂ間に挟まれて固着するといった事
態も好適に防止することができるようになる。

【００４２】なお、タービンハウジング１４は、舌部２
１近傍において従来の略円筒形状を押しつぶしたような
形となっているだけであるため、上記距離Ｙの延長に起
因して同ハウジング１４全体が大型化することもない。

【００４３】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。・タービン
ハウジング１４の舌部２１を偏平形状としたため、同ハ
ウジング１４を大型化することなく、舌部２１における
環状流路２３の内側面２３ｂと同ハウジング１４の外面
４７との距離Ｙを長くすることができる。そして、上記
距離Ｙを長くしたことにより、熱膨張で環状流路２３の
内側面２３ｂがノズルベーン３４側のみへ一方的に膨ら
むよう変形することはなくなり、環状流路２３の内側面
２３ａ，２３ｂ間にノズルベーン３４が挟まれる態様で
固着されることもなくなる。

【００４４】・環状流路２３の内側面２３ａ，２３ｂ間
の距離は、上記舌部２１近傍においてボルト４１及びス
ペーサ４０により一定に保持される。即ち、上記内側面
２３ｂがノズルベーン３４側へ膨らんだとしても、その
膨らみによる内側面２３ｂの変位とともに環状流路２３
の内側面２３ａも上記内側面２３ｂの変位方向へと変位
し、それら内側面２３ａ，２３ｂ間の距離が一定に保持
される。従って、舌部２１近傍が熱膨張することによる
ノズルベーン３４の固着をより的確に防止することがで
きる。

【００４５】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、ノズルバックプレート３２をタービ
ンハウジング１４に固定するためのボルト４１及びスペ
ーサ４０により、舌部２１における環状流路２３の内側
面２３ａ，２３ｂ間の距離を一定に保持するようにした
が、これに代えて上記距離を一定に保持する部材を上記
ボルト４１及びスペーサ４０以外に別途設けるようにし
てもよい。この場合、上記ボルト４１及びスペーサ４０
を必ずしも舌部２１に対応する位置に設けなくてもよく
なるため、それらボルト４１及びスペーサ４０の配置の
自由度が高くなる。逆に本実施形態においては、舌部２
１に対応してノズルバックプレート３２をタービンハウ
ジング１４に固定するためのボルト４１及びスペーサ４
０を設けたことで、環状流路２３の内側面２３ａ，２３
ｂ間の距離を一定に保持するための部材を別途に設ける
必要がなくなっている。

【００４６】・本実施形態では、タービンハウジング１
４の舌部２１近傍を環状流路２３の内側面２３ａ，３２
ｂと直交する方向に偏平させたが、それら内側面２３
ａ，２３ｂに対して傾斜する方向に偏平させてもよい。
この場合でも、上記実施形態に準じた効果を得ることは
できる。

【００４７】・本実施形態では、環状流路２３の内側面
２３ａ，２３ｂをロータシャフト１５の軸線Ｌと直交す
るように設けたが、これに代えて同軸線Ｌに対して所定
角度をもって傾斜するように設けてもよい。この場合、
タービンハウジング１４の舌部２１近傍を上記軸線Ｌに
対して傾斜する上記内側面２３ａ，２３ｂと直交する方
向に偏平させることが好ましい。

【００４８】・本実施形態では、ノズルベーン３４を環
状流路２３の内側面２３ａ側に支持する構成としたが、
これに代えて環状流路２３の内側面２３ｂ側に支持する
構成としてもよい。

【００４９】・本実施形態では、ノズルバックプレート
３２とタービンハウジング１４とを別体とする構成にし
たが、それらを一体とする構成にしてもよい。 ・従来技術の実開昭６３−１０２３１号公報に記載した
ターボチャージャのように、ノズルバックプレート３６
に冷却水路を設けて同水路内を冷却水が流れるようにし
てもよい。この場合、ノズルベーン３４の固着を、より
一層好適に防止することができる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、スクロー
ル通路の下流端に対応して位置するタービンハウジング
を偏平形状としたことで、そのタービンハウジングを大
型化することなく同ハウジングの外面と環状流路の内側
面との距離が長くなる。そして、上記距離を長くするこ
とにより、スクロール通路の下流端に対応して位置する
タービンハウジングの熱膨張で、環状流路の内側面がノ
ズルベーン側へ膨らむよう変形するのを抑制し、環状流
路内でのノズルベーンの固着を防止することができる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、スクロール
通路の下流端に対応して位置するタービンハウジングの
熱膨張により、環状流路におけるタービンハウジング側
の内側面が他方の内側面へ向かって膨らもうとしても、
それら内側面間はスペーサにより一定間隔に保持され
る。そのため、タービンハウジングが熱膨張することに
よるノズルベーンの固着を、より好適に防止することが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のターボチャージャの一実施形態を示す
断面図。

【図２】排気ガス流通方向におけるスクロール通路の内
径変化態様を示す断面図。

【図３】ノズルベーンを開閉動作させるための可変ノズ
ル機構を示す正面図及び断面図。

【図４】タービンハウジングの舌部拡大断面図。

【図５】本実施形態の可変ノズル機構取付用ボルトの配
置を示す正面図。

【図６】従来のターボチャージャを示す断面図。

【図７】同ターボチャージャにおけるスクロール通路の
内径変化態様を示すタービンハウジングの断面図。

【図８】スクロール通路の下流端におけるタービンハウ
ジングの断面図。

【符号の説明】

１１…ターボチャージャ、１４…タービンハウジング、
１７…タービンホイール、２０…スクロール通路、２１
…舌部、２３…環状流路、２３ａ，２３ｂ…内側面、３
４…ノズルベーン、４０…スペーサ、４１…ボルト。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能に支持されたタービンホイールの
   外周を囲うように渦巻き状に延びるタービンハウジング
   と、このタービンハウジングの内側に設けられて下流へ
   向かうほど流通面積が狭まる態様で同じく渦巻き状に延
   びるスクロール通路と、このスクロール通路内に流れる
   排気ガスを前記タービンホイールへ向けて吹き付けるべ
   く同スクロール通路に沿って設けられた環状流路と、こ
   の環状流路の対向する内側面間に開閉動作可能に設けら
   れ、その開閉動作により前記スクロール通路から前記タ
   ービンホイールへ向けて吹き付けられる排気ガスの流速
   を可変とするノズルベーンとを備えるターボチャージャ
   において、 前記タービンハウジングは、そのスクロール通路下流端
   近傍に対応する部分が前記環状流路の内側面と交差する
   方向に長径を有する態様で偏平形状に形成されてなるこ
   とを特徴とするターボチャージャ。
2. 【請求項２】請求項１記載のターボチャージャにおい
   て、 前記環状流路は、前記スクロール通路の下流端近傍に対
   応する位置で、その対向する内側面間がスペーサを介し
   て連結されていることを特徴とするターボチャージャ。