JP6351049B2 - タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法 - Google Patents

タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、タービンハウジングおよびタービンハウジングの製造方法に関する。
従来、エンジンの出力を向上させる技術として、ターボチャージャによって吸気を圧縮し、この圧縮した吸気をエンジンに供給する方法(過給)が知られており、自動車用エンジン等において広く用いられている。通常、ターボチャージャは、回転軸と、回転軸の一端側に設けられるタービンホイールと、回転軸の他端側に設けられるコンプレッサホイールとを備えている。そして、排気ガスの排気エネルギーがタービンホイールに作用して回転軸が高速回転することで、回転軸の他端側に設けられたコンプレッサホイールが吸気を圧縮するように構成されている。
ターボチャージャを搭載したエンジンは、小排気量で大きな出力が得ることが出来る。このため、近年、特に自動車用エンジンにおいては、ターボチャージャを搭載してエンジンのダウンサイジング化を図ることで燃費の向上を図ることが行われている。このような背景の下、小排気量のエンジン用のターボチャージャに対するニーズも高まっており、ターボチャージャのより一層の小型化が進んでいる。
ターボチャージャのタービンハウジングは、一般的に鋳造によって製造される。小型のタービンハウジングにあっては、大型のタービンハウジングと比べて相対的にハウジング内部の面粗度が粗くなる。また、鋳造で製造する際の最小肉厚の関係から相対的に舌部も厚くなるため、排気ガスの通気抵抗が大きくなる。また、大型のタービンハウジングと比べて鋳造誤差も相対的に大きくなることから、製品間における性能や流量特性のバラつきが大きくなる。
国際出願番号PCT/JP2013/085143
このような従来技術の背景の下、本出願人は、ハウジング内部の面粗度を改善することで排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングに関する先願発明(特許文献1)を出願しているところである。この先願発明のタービンハウジングは、鋳造性のタービンハウジングの内部に板金製のプレート部材を収容し、この板金製のプレート部材によって内部流路を形成するものであるが、構造が多少複雑である。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、このような従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングを簡単な構造で実現することにある。
(1)本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジングは、
排気ガスによって回転するタービンホイールを収容するためのタービンハウジングであって、
前記タービンハウジングは、
前記タービンホイールの周囲において前記タービンホイールに供給される前記排気ガスが流れる環状のスクロール流路を形成するスクロール部と、
前記タービンホイールを通過した前記排気ガスが前記タービンホイールの軸線方向に沿って流れる排気流路を形成する排気管部と、
前記スクロール部と前記排気管部との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部であって、前記シュラウド部の外周面は、前記スクロール流路に面するとともに、前記シュラウド部の内周面は、前記タービンホイールの動翼との間に所定の隙間を存して形成されるシュラウド部と、を含む鋳造製のタービンハウジングであって、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線から前記シュラウド部の先端までの半径方向距離をR1、前記タービンホイールの軸線から前記スクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部が前記スクロール部のハブ側に形成され、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部の先端よりも半径方向外側における前記スクロール流路に面する前記シュラウド部および前記スクロール部の流路面の内、前記シュラウド部の先端からの所定範囲を領域A、前記領域Aと隣接する所定範囲を領域Bとしたときに、前記領域Aにおける流路面の粗度が、前記領域Bにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成される。
上記(1)に記載のタービンハウジングは、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、タービンホイールの軸線からシュラウド部の先端までの半径方向距離をR1、タービンホイールの軸線からスクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部がスクロール部のハブ側に形成されている。これに対して、図12に示す従来の比較例のタービンハウジング2´における開口部16´では、その半径R2´は、R1´≧R2´の関係にある。
このような従来よりも大きな開口部を有するタービンハウジングにあっては、この従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を加工することが可能となる。したがって、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側にあたる領域Aの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの外径をDとしたときに、領域Aの半径方向における存在範囲は、1.15Dから1.4Dの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
また、幾つかの実施形態では、領域Aの半径方向における存在範囲は、1.20Dから1.4Dの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
さらに、幾つかの実施形態では、領域Aの半径方向における存在範囲は、1.25Dから1.4Dの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
上記(2)に記載の実施形態によれば、領域Aが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側を少なくとも含むように構成される。このため、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)または(2)に記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、シュラウド部の外周面は、タービンホイールの軸線方向に対して傾斜する傾斜面からなり、領域Aは外周面の少なくとも一部を含むように構成される。
上記(3)に記載の実施形態では、領域Aが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側に位置するシュラウド部の外周面を少なくとも含むように構成される。また、このようにシュラウド部の外周面が傾斜面からなる場合、流体との接触面積が広いため、通気抵抗に与える影響が特に大きい。したがって、このような実施形態によれば、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)〜(3)の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、上記開口部に配設され、スクロール流路に面する流路部と、タービンホイールの背面との間に隙間を存する背面部と、を有する環状の第1プレート部材をさらに備える。
上記(4)に記載の実施形態では、開口部にスクロール流路に面する流路部を有する、タービンハウジング第1プレート部材が配設される。この第1プレート部材は、鋳造製のタービンハウジングとは別部材からなるため、この第1プレート部材の表面の粗度をタービンハウジングの表面の粗度よりも小さくするのは容易である。したがって、このような実施形態によれば、スクロール流路に面する第1プレート部材の流路部の粗度を小さくすることで、スクロール流路を流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
(5)幾つかの実施形態では、上記(4)に記載のタービンハウジングにおいて、タービンハウジングは、タービンハウジングの外部から導入される排気ガスをスクロール流路へと導く導入流路を形成する導入管部をさらに備える。そして、導入流路とスクロール流路とを半径方向に仕切る舌部が、第1プレート部材側からシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材により形成される。
上記(5)に記載の実施形態によれば、タービンハウジングとは別体の舌部部材によって舌部が形成される。このため、鋳造後に開口部を利用してタービンハウジングの内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合のように舌部が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング内部を加工し易くなる。
また、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合と比べて、舌部を薄く形成することが出来る。これにより、舌部の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路からスクロール流路に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
(6)幾つかの実施形態では、上記(5)に記載のタービンハウジングにおいて、上記舌部部材は、第1プレート部材である。そして、第1プレート部材は、板金製からなり、タービンホイールの軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部を有し、この屈曲部により舌部が形成される。
上記(6)に記載の実施形態によれば、第1プレート部材の屈曲部によって舌部を形成することで、部品点数の少ない簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる板金製の舌部を形成することが出来る。
(7)幾つかの実施形態では、上記(5)に記載のタービンハウジングにおいて、タービンハウジングの開口部において、第1プレート部材の流路部の一部を覆うように配設される第2プレート部材をさらに備える。そして、上記舌部部材は、第2プレート部材である。
上記(7)に記載の実施形態では、第1プレート部材の流路部の一部を覆うように配設される第2プレート部材をさらに備える。そして、この第2プレート部材によって舌部を形成する。このような実施形態によれば、第1プレート部材に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる舌部を形成することが出来る。
(8)幾つかの実施形態では、上記(7)に記載のタービンハウジングにおいて、第2プレート部材は、板金製からなり、タービンホイールの軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部を有し、この屈曲部により舌部が形成される。
上記(8)に記載の実施形態によれば、第1プレート部材に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジングとは別体からなる板金製の舌部を形成することが出来る。
(9)幾つかの実施形態では、上記(7)又は(8)に記載のタービンハウジングにおいて、第2プレート部材は、タービンホイールの周方向の全周に亘って延在する環状部材からなる。そして、タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、第1プレート部材における第2プレート部材で覆われている部分を除いたスクロール流路に面する流路部が、タービンホイールの周方向の全周に亘って同一の半径方向幅となるように構成されている。
上記(9)に記載の実施形態によれば、第1プレート部材における高温の排気ガスに曝される流路面の半径方向幅をタービンホイールの周方向の全周に亘って均一にすることができる。これにより、第1プレート部材への入熱量を周方向に亘って揃えることが出来、第1プレート部材が熱伸びによって不均一に変形することを防止することが出来る。
(10)幾つかの実施形態では、上記(1)〜(3)の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、上記タービンハウジングの背面側には、タービンホイールと連結される回転軸を回転可能に支持する軸受装置を収容するためのベアリングハウジングが連結される。タービンハウジングは、タービンハウジングの外部から導入される排気ガスをスクロール流路へと導く導入流路を形成する導入管部をさらに備える。そして、導入流路とスクロール流路とを半径方向に仕切る舌部が、ベアリングハウジングからシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材により形成される。
上記(10)に記載の実施形態によれば、ベアリングハウジングからシュラウド部に向かって延在する、タービンハウジングとは別体の舌部部材によって舌部が形成される。このため、鋳造後に開口部を利用してタービンハウジングの内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合のように舌部が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング内部を加工し易くなる。
(11)幾つかの実施形態では、上記(10)に記載のタービンハウジングにおいて、上記舌部部材は、ベアリングハウジングに接続される第3プレート部材からなる。
上記(11)に記載の実施形態によれば、ベアリングハウジングに接続される第3プレート部材によって舌部が形成される。この第3プレート部材は、鋳造製のタービンハウジングとは別部材からなるため、鋳造製のタービンハウジングと一体的に舌部を形成する場合と比べて、舌部を薄く形成することが容易である。これにより、舌部の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路からスクロール流路に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。また、ベアリングハウジングに第3プレート部材を接続する簡単な構造によって、舌部を形成することができる。
(12)幾つかの実施形態では、上記(11)に記載のタービンハウジングにおいて、第3プレート部材は板金製からなる。
上記(12)に記載の実施形態によれば、第3プレート部材が板金製であるため、簡単な構造によって舌部を薄く形成することができる。
(13)幾つかの実施形態では、上記(5)〜(12)の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向から視認した断面において、領域Aは、タービンホイールの円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅に形成される。
上記(5)〜(12)に記載の実施形態では、タービンハウジングとは別体からなる別部材によって舌部が形成される。これに対して、図5に示す従来の比較例のタービンハウジング2´では、舌部50´がタービンハウジング2´と一体的に形成されていたため、この舌部50´が障害となってタービンホイール5´の円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅で領域Aを形成することが出来なかった。
したがって、上記(13)に記載の実施形態によれば、タービンホイールの円周方向の全周に亘って領域Aを同一の半径方向幅に形成することで、タービンホイールの円周方向の全周に亘って排気ガスの通気抵抗を低減することが出来る。
(14)幾つかの実施形態では、上記(6)、(8)及び(12)の何れかに記載のタービンハウジングにおいて、タービンホイールの軸線方向から視認した断面において、導入流路の流路中心は、導入流路の入口部からスクロール流路との合流部に向かって、半径方向内側に湾曲した後に半径方向外側に湾曲するS字カーブに形成される。
上記(6)、(8)及び(12)に記載の実施形態では、板金製の板状部材によって舌部が形成される。このような板金製の板状部材によって舌部を形成する場合、舌部が薄いがゆえに、舌部の外周側と内周側との圧力差が舌部に作用することで舌部に振動が発生し、通気抵抗が増加する虞がある。また、舌部に圧力差が作用することで、舌部が変形する虞がある。舌部の内周側は、高速の排気ガス流によって圧力が低下するため、舌部の外周側よりも圧力が低くなっている。
したがって、上記(14)に記載の実施形態によれば、導入流路の流路中心をS字カーブに形成することで、舌部の外周側を流れる排気ガスの流れを外向きに旋回させることで、舌部外周側での圧力を低下させ、舌部に作用する圧力差を小さくすることが出来る。
(15)本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジングの製造方法は、
排気ガスによって回転するタービンホイールを収容するためのタービンハウジングの製造方法であって、
前記タービンハウジングは、
前記タービンホイールの周囲において前記タービンホイールに供給される前記排気ガスが流れる環状のスクロール流路を形成するスクロール部と、
前記タービンホイールを通過した前記排気ガスが前記タービンホイールの軸線方向に沿って流れる排気流路を形成する排気管部と、
前記スクロール部と前記排気管部との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部であって、前記シュラウド部の外周面は、前記スクロール流路に面するとともに、前記シュラウド部の内周面は、前記タービンホイールの動翼との間に所定の隙間を存して形成されるシュラウド部と、を含み、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線から前記シュラウド部の先端までの半径方向距離をR1、前記タービンホイールの軸線から前記スクロール部のハブ側壁面の内周端までの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部が前記スクロール部のハブ側に形成され、
前記タービンホイールの軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部の先端よりも半径方向外側における前記スクロール流路に面する前記シュラウド部および前記スクロール部の流路面の内、前記シュラウド部の先端からの所定範囲を領域A、前記領域Aと隣接する所定範囲を領域Bとしたときに、鋳造後に前記領域Aの流路面を加工し、前記領域Aにおける流路面の粗度が、前記領域Bにおける流路面の粗度よりも小さくなるようにする。
上記(15)に記載のタービンハウジングの製造方法では、従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を加工することで、タービンハウジング内部の流路面の粗度を小さくすることが出来る。特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路の内周側にあたる領域Aの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジングにおける排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャの効率を向上させることが出来る。
(16)幾つかの実施形態では、上記(15)に記載のタービンハウジングの製造方法において、領域Aの流路面の加工は、機械加工からなる。
上記(16)に記載の実施形態によれば、従来よりも大きな開口部を利用して、鋳造後にタービンハウジングの内部を機械加工することができる。このため、タービンハウジング内部における流路面の粗度を簡単な方法で小さくすることが出来る。
(17)幾つかの実施形態では、上記(16)に記載のタービンハウジングの製造方法において、領域Aの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に開口部からバイトを挿入し、鋳造されたタービンハウジングを回転させることで領域Aの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる。
上記(17)に記載の実施形態によれば、従来よりも大きな開口部からタービンハウジングの内部にバイトを挿入してタービンハウジングを回転させることで、領域Aの流路面を切削または研削する旋盤加工によって、タービンハウジング内部における流路面の粗度を簡単な方法で小さくすることが出来る。
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、排気ガスの通気抵抗を低減し、ターボチャージャの効率を向上させることの出来るタービンハウジングを簡単な構造で実現することが出来る。
本発明の一実施形態にかかるターボチャージャにおいて、その回転軸の軸線方向に沿った断面を示した断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。 図2のY1−Y1断面におけるシュラウド側を示した断面図である。 図2のY1−Y1断面におけるハブ側を示した断面図である。 比較例としての従来のタービンハウジングにかかる図であって、図4に対応する断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングの変形例を示した図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図9Dのa−a断面における要部を示した要部断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図9Dのb−b断面における要部を示した要部断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図であって、図9Dのc−c断面における要部を示した要部断面図である。 図9A〜図9CのY2−Y2断面におけるハブ側を示した断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。 本発明の一実施形態にかかるタービンハウジングにおいて、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。 比較例としての従来のタービンハウジングにかかる要部断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1は、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャにおいて、その回転軸の軸線方向に沿った断面を示した断面図である。
本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ1は、特に限定されないが、例えば自動車用エンジン等に搭載される小型ターボチャージャである。
図1に示したように、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ1は、タービンホイール5を収容するためのタービンハウジング2、コンプレッサホイール6を収容するためのコンプレッサハウジング3、及び一端にタービンホイール5、他端にコンプレッサホイール6が連結される回転軸7を回転可能に支持する軸受装置10A,10Bを収容するためのベアリングハウジング4を備えている。また、タービンホイール5は、裁頭円錐状のハブ部8と、ハブ部8の外周面に間隔を置いて設けられる複数の動翼9とからなる。
不図示のエンジンからタービンハウジング2に導入される排気ガスGは、タービンホイール5の周囲に形成される環状のスクロール流路12を流れた後、タービンホイール5へと供給される。そして、動翼9の前縁9aから流入して後縁9bから流出した排気ガスは、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って排気流路14を流れてタービンハウジング2の外部に排出される。また、排気ガスGによってタービンホイール5が回転することで、これと同軸で接続されているコンプレッサホイール6も回転する。これにより、コンプレッサホイール6によって圧縮された給気が不図示のエンジンに供給される。
図2は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング2において、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。図3は、図2のY1−Y1断面におけるシュラウド側を示した断面図である。図4は、図2のY1−Y1断面におけるハブ側を示した断面図である。図5は、比較例としての従来のタービンハウジング2´にかかる図であって、図4に対応する断面図である。図6は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング2の変形例を示した図である。図7,図8,図9A〜図9C,図10、図11は、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング2において、そのタービンホイールの軸線方向に沿った要部を示した要部断面図である。図9Dは、図9A〜図9CのY2−Y2断面におけるハブ側を示した断面図である。図12は、比較例としての従来のタービンハウジング2´にかかる要部断面図である。なお、図5及び図12の比較例のタービンハウジング2´において、本発明の一実施形態にかかるタービンハウジング2と同様の構成については、同一の符号に「´」を付して表示している。
図1及び図2に示したように、本発明の少なくとも一つの実施形態にかかるタービンハウジング2は、スクロール部21と、排気管部22と、スクロール部21と排気管部22との接続部に形成されるシュラウド部23とを含む鋳造製のタービンハウジング2である。すなわち、タービンハウジング2は、スクロール部21と排気管部22とシュラウド部23とが鋳造によって一体的に形成されている。
また、図3に示すように、タービンハウジング2は、そのスクロール流路12の入口側に、鋳造によって一体的に形成される導入管部25を備えている。
スクロール部21は、図2及び図3に示すように、タービンホイール5の周囲においてタービンホイール5に供給される排気ガスGが流れる環状のスクロール流路12を形成する。図示した実施形態では、スクロール部21は、スクロール流路12に面する壁面として、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在するシュラウド側壁面21aおよびハブ側壁面21cと、軸線Kの延伸方向に沿って延在するとともに、シュラウド側壁面21aとハブ側壁面21cとを接続する外周側壁面21bとを有する。また、図示した実施形態では、スクロール部21の背面側には、カップリング27を介してベアリングハウジング4と連結される連結部26が形成されている。
また、他の実施形態のスクロール部21は、図6に示すように、スクロール流路12に面する壁面として、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在するシュラウド側壁面21aおよびハブ側壁面21cと、円弧形状または半円形状を有してシュラウド側壁面21aとハブ側壁面21cとを接続する外周側壁面21bとを有する。
なお、図2、図3、及び図6に示したスクロール部21の形状は例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。スクロール部21の形状は、その内部に排気ガスGが流れるスクロール流路12が形成されるような形状であれば良く、種々の形状を採用することが出来る。
排気管部22は、図1及び図2に示すように、タービンホイール5を通過した排気ガスGがタービンホイール5の軸線方向に沿って流れる排気流路14を形成する。図示した実施形態では、図1に示すように、排気管部22の正面側には、不図示の排気管とフランジ接合されるフランジ部24が形成されている。
シュラウド部23は、図1及び図2に示すように、スクロール部21と排気管部22との接続部においてハブ側に迫り出すように設けられている。そして、シュラウド部23の外周面23aは、スクロール流路12に面するとともに、シュラウド部23の内周面23cは、タービンホイール5の動翼9の外周縁9cとの間に所定の隙間cを存して形成されている。
図示した実施形態では、シュラウド部23の外周面23aは、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して傾斜する傾斜面からなり、シュラウド部23の先端23dからスクロール部21のシュラウド側壁面21aの内周端21eに向かって傾斜して延在している。また、シュラウド部23の外周面23aと内周面23cとの間には、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在する平行面23bが形成されている。またこの際、平行面23bを有するシュラウド部23における先端23dとは、図2に示すように、平行面23bの外周側の位置である。平行面23bを有さない、先端部が湾曲状に形成されたシュラウド部23における先端23dは、図6に示すとおり、最もハブ側に位置する部分である。
そして、本発明の少なくとも一実施形態にかかるタービンハウジング2は、図2,図7,図8,図9A〜図9C,図10,図11に示すように、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿った断面において、タービンホイール5の軸線Kからシュラウド部23の先端23dまでの半径方向距離をR1、タービンホイール5の軸線Kからスクロール部21のハブ側壁面21cの内周端21dまでの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部16がスクロール部21のハブ側に形成されている。そして、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿った断面において、シュラウド部23の先端23dよりも半径方向外側におけるスクロール流路12に面するシュラウド部23およびスクロール部21の流路面21a,21b,21c,23aの内、シュラウド部23の先端23dからの所定範囲を領域A、領域Aと隣接する所定範囲を領域Bとしたときに、領域Aにおける流路面の粗度が、領域Bにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成される。流路面の粗度は、例えば、JISB0601−2001に規定される算術平均粗さ(Ra)によって評価することが出来る。
このような実施形態にかかるタービンハウジング2は、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿った断面において、タービンホイール5の軸線Kからシュラウド部23の先端23dまでの半径方向距離をR1、タービンホイール5の軸線Kからスクロール部21のハブ側壁面21cの内周端21dまでの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部16がスクロール部21のハブ側に形成されている。
これに対して、図12に示す従来の比較例のタービンハウジング2´における開口部16´では、その半径R2´は、R1´≧R2´の関係にある。この比較例のタービンハウジング2´においては、シュラウド部23´の平行面23b´及び内周面23c´(領域C)については加工されているが、開口部16´の半径R2´が、R1´≧R2´の関係にあるため、シュラウド部23´の外周面23a´までは加工することが困難であった。
したがって、このような実施形態にかかるタービンハウジング2によれば、従来よりも大きい開口部16を利用して、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きいスクロール流路12の内周側にあたる領域Aの流路面を加工し、その粗度を小さくすることで、タービンハウジング2における排気ガスGの通気抵抗を低減してターボチャージャ1の効率を向上させることが出来る。
領域Aの流路面の加工方法は、特に限定されないが、例えば、開口部16から鋳造されたタービンハウジング2の内部にバイト(工具)を挿入し、領域Aの流路面を切削または研削する機械加工によって行われる。
幾つかの実施形態では、領域Aの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に開口部16からバイト(工具)を挿入し、この状態で鋳造されたタービンハウジング2を回転させることで領域Aの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる。
幾つかの実施形態では、図2,図7,図8,図9A〜図9C,図10,図11に示すように、タービンホイール5の外径をDとしたときに、領域Aの半径方向における存在範囲は、1.15Dから1.4Dの範囲の少なくとも一部を含むように構成される。
図示した実施形態では、シュラウド部23の先端23d位置における内径が約1.15Dであり、スクロール部21のシュラウド側壁面21aの内周端21e位置における内径が約1.4Dとなっている。すなわち、図示した実施形態では、領域Aの半径方向における存在範囲である1.15から1.4Dの範囲とは、シュラウド部23の外周面23aに該当する傾斜面となっている。
このような実施形態によれば、領域Aが、特に流速が大きく通気抵抗に与える影響の大きい、スクロール流路12の内周側を少なくとも含むように構成される。また、本実施形態のようにシュラウド部23の外周面23aが傾斜面からなる場合、流体との接触面積が広いため、通気抵抗に与える影響が特に大きい。したがって、このような実施形態によれば、領域Aを上述した範囲に形成することで、タービンハウジング2における排気ガスの通気抵抗を低減してターボチャージャ1の効率を向上させることが出来る。
幾つかの実施形態では、図2,図7,図8,図9A〜図9Cに示すように、タービンハウジング2は、上述した開口部16に配設され、スクロール流路12に面する流路部40aと、タービンホイール5の背面との間に隙間を存する背面部40bと、を有する環状の第1プレート部材40をさらに備える。
図示した実施形態では、第1プレート部材40は、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在する外周縁部40cにおいてタービンハウジング2とベアリングハウジング4との間に挟持されることで、タービンハウジング2の内部に固定されている。そして、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在する段部40dを介して、スクロール流路12に面する流路部40aに連続している。流路部40aは、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在している。背面部40bは、タービンホイール5の背面との間に所定の隙間が形成されるように、僅かに背面側に傾斜しながら軸線Kに向かって延在している。そして、この流路部40a及び背面部40bによって、スクロール流路12を流れる排気ガスGがタービンホイール5の背面側に漏れ出るのを防止する機能を果たしている。
図示した実施形態では、第1プレート部材40は板金製からなる。板金製以外にも、第1プレート部材40を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形(Metal Injection Molding)によって形成してもよい。
このような実施形態では、開口部16にスクロール流路12に面する流路部40aを有する第1プレート部材40が配設される。この第1プレート部材40は、鋳造製のタービンハウジング2とは別部材からなるため、この第1プレート部材40の表面の粗度をタービンハウジング2の表面の粗度よりも小さくするのは容易である。したがって、このような実施形態によれば、スクロール流路12に面する第1プレート部材40の流路部40aの粗度を小さくすることで、スクロール流路12を流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。
幾つかの実施形態では、図4に示すように、タービンハウジング2は、タービンハウジング2の外部から導入される排気ガスGをスクロール流路12へと導く導入流路18を形成する導入管部25をさらに備える。そして、導入流路18とスクロール流路12とを半径方向に仕切る舌部50が、図7,図8,図9A,図9Bに示すように、第1プレート部材40側からシュラウド部23に向かって延在する、タービンハウジング2とは別体の舌部部材50Aにより形成される。
図4に示した実施形態では、タービンハウジング2の導入管部25スクロール部21との接続部において、従来の舌部50´よりも短い舌部50Bが形成されている。そして、舌部部材50Aは、このタービンハウジング2の短い舌部50Bと連続するように設けられており、従来の舌部50´の終端位置まで延在している。
このような実施形態によれば、タービンハウジング2とは別体の舌部部材50Aによって舌部50が形成される。このため、鋳造後に開口部16を利用してタービンハウジング2の内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジング2´と一体的に舌部50´を形成する場合のように舌部50が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング2の内部を加工し易くなる。
また、鋳造製のタービンハウジング2と一体的に舌部50を形成する場合と比べて、舌部50を薄く形成することが出来る。これにより、舌部50の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路18からスクロール流路12に流れる排気ガスGの通気抵抗を小さくすることができる。
幾つかの実施形態では、図7に示したように、舌部部材50Aは、第1プレート部材40の流路部40aに接続される第4プレート部材48からなる。第4プレート部材48は、第1プレート部材40の流路部40aに例えば溶接などの方法によって接続される。この第4プレート部材48は、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。
図示した実施形態では、第4プレート部材48は板金製からなる。板金製以外にも、第4プレート部材48を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形(Metal Injection Molding)によって形成してもよい。
このような実施形態によれば、第1プレート部材40に溶接などによって接続される第4プレート部材48によって舌部50を形成することで、簡単な構造によってタービンハウジング2とは別体からなる舌部50を形成することが出来る。
また、第4プレート部材48の先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。このため、圧力差によって第4プレート部材48に対して作用する外周側から内周側に向けての半径方向の作用力を外周面23aによって支持することが出来るため、薄肉に形成される第4プレート部材48の振動や変形を防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、図8に示したように、舌部部材50Aは、上述した第1プレート部材40である。そして、第1プレート部材40は、板金製からなり、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部40Aを有しており、この屈曲部40Aにより舌部50が形成される。屈曲部40Aは、例えばプレス加工などの方法によって形成される。この屈曲部40Aは、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。
このような実施形態によれば、第1プレート部材40の屈曲部40Aによって舌部50を形成することで、部品点数の少ない簡単な構造によってタービンハウジング2とは別体からなる板金製の舌部50を形成することが出来る。
また、屈曲部40Aの先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。このため、圧力差によって屈曲部40Aに対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面23aによって支持することが出来るため、板金製の第1プレート部材40の屈曲部40Aの振動や変形を防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、図9A〜図9Cに示したように、タービンハウジング2は、タービンハウジング2の開口部16において、第1プレート部材40の流路部40aの一部を覆うように配設される第2プレート部材44をさらに備える。そして、図9A,Bに示したように、上述した舌部部材50Aは、第2プレート部材44である。
また、幾つかの実施形態では、図9A,Bに示したように、第2プレート部材44は、板金製からなり、タービンホイール5の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部44Aを有する。そして、この屈曲部44Aにより上述した舌部50が形成される。
図示した実施形態では、第2プレート部材44は、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在する外周縁部44cにおいてタービンハウジング2とベアリングハウジング4との間に挟持されることで、タービンハウジング2の内部に固定されている。そして、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在する段部44dを介して、スクロール流路12に面する流路部44aに連続している。流路部44aは、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に対して直交する方向に延在している。この流路部44aによって、第1プレート部材40の流路部40aの内の一部40a2が覆われている。流路部44aによって覆われている部分40a2を除いた残りの部分40a1は、スクロール流路12に直接面している。そして、この流路部44aからタービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿ってシュラウド部23に向かって屈曲部44Aが延在している。
屈曲部44Aは、図9A及び図9Bに示したように、流路部44aの中間位置からタービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って折り曲げられることで形成されている。そして、図9Bに示したように、この屈曲部44Aを境にして、流路部44aが外周側の44a1と内周側の44a2とに仕切られている。
なお、図9A,Bに示した実施形態では、屈曲部44Aは折り返された2重のプレートによって形成されているが、これに限定されない。他の実施形態では、図示しないが、屈曲部44Aは、折り返されずに1重のプレートによって形成される。
また図示した実施形態では、第2プレート部材44は板金製からなるが、板金製以外にも、第2プレート部材44を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形(Metal Injection Molding)によって形成してもよい。
このような実施形態によれば、第1プレート部材40に対しては特段の加工を施すことなく、簡単な構造によってタービンハウジング2とは別体からなる舌部50を形成することが出来る。
また、屈曲部44Aの先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。このため、圧力差によって屈曲部44Aに対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面23aによって支持することが出来るため、薄肉に形成される第2プレート部材44の屈曲部44Aの振動や変形を防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、図9A〜図9Dに示したように、第2プレート部材44は、タービンホイール5の周方向の全周に亘って延在する環状部材からなる。そして、図9A〜図9Cに示したように、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿った断面において、第1プレート部材40における第2プレート部材44で覆われている部分40a2を除いたスクロール流路12に面する流路部40a1が、図9Dに示したように、タービンホイール5の周方向の全周に亘って同一の半径方向幅rbとなるように構成されている。換言すれば、図9A〜図9Cに示したように、第2プレート部材44の内周端と動翼9の前縁9aとの離間距離rbがタービンホイール5の周方向の全周に亘って等しく形成されている。
このような実施形態によれば、第1プレート部材40における高温の排気ガスに曝される流路面の半径方向幅rbをタービンホイール5の周方向の全周に亘って均一にすることができる。これにより、第1プレート部材40への入熱量を周方向に亘って揃えることが出来、第1プレート部材40が熱伸びによって不均一に変形することを防止することが出来る。これにより、第1プレート部材40が不均一に変形することに起因するタービンホイール5の背面側への排気ガスGの漏れ流れの増加を防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、図1に示したように、タービンハウジング2の背面側には、タービンホイール5と連結される回転軸7を回転可能に支持する軸受装置10A及び10Bを収容するためのベアリングハウジング4が連結される。タービンハウジング2は、図4に示すように、タービンハウジング2の外部から導入される排気ガスGをスクロール流路12へと導く導入流路18を形成する導入管部25をさらに備える。そして、図10及び図11に示したように、導入流路18とスクロール流路12とを半径方向に仕切る舌部50が、ベアリングハウジング4からシュラウド部23に向かって延在する、タービンハウジング2とは別体の舌部部材50Cにより形成される。
図10及び図11に示した実施形態では、タービンハウジング2は、上述した第1プレート部材40及び第2プレート部材44を備えていない。その代りに、ベアリングハウジング4の壁面4aが、スクロール流路12に面し、且つ、タービンホイール5の背面との間に隙間を存して配置されている。
このような実施形態によれば、ベアリングハウジング4からシュラウド部23に向かって延在する、タービンハウジング2とは別体の舌部部材50Cによって舌部50が形成される。したがって、鋳造後に開口部16を利用してタービンハウジング2の内部を加工する際に、鋳造製のタービンハウジング2´と一体的に舌部50´を形成する場合のように舌部50が加工の邪魔にはならない。よって、タービンハウジング2の内部を加工し易くなる。
幾つかの実施形態では、図10に示したように、上述した舌部部材50Cは、ベアリングハウジング4に接続される第3プレート部材46からなる。第3プレート部材46は、ベアリングハウジング4の壁面4aに例えば溶接などの方法によって接続される。この第3プレート部材46は、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。
図示した実施形態では、第3プレート部材46は板金製からなる。この他にも、第3プレート部材46を精密鋳造によって形成してもよく、金属粉末射出成形(Metal Injection Molding)によって形成してもよい。
このような実施形態によれば、ベアリングハウジング4の壁面4aに接続される板金製の第3プレート部材46によって舌部50が形成される。この第3プレート部材46は、鋳造製のタービンハウジング2とは別部材からなるため、鋳造製のタービンハウジング2と一体的に舌部50を形成する場合と比べて、舌部50を薄く形成することが容易である。これにより、舌部50の後流側で発生する流動ひずみの発生を抑制でき、導入流路18からスクロール流路12に流れる排気ガスの通気抵抗を小さくすることができる。また、ベアリングハウジング4に第3プレート部材46を接続する簡単な構造によって、舌部50を形成することができる。
さらに、第3プレート部材46の先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。このため、圧力差によって第3プレート部材46に対して作用する外周側から内周側に向かう半径方向の作用力を外周面23aによって支持することが出来るため、板金製の第3プレート部材46の振動や変形を防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、図11に示したように、舌部部材50Cは、鋳造製のベアリングハウジング4と一体的に製造される突出部4Aからなる。この突出部4Aは、ベアリングハウジング4の壁面4aからタービンホイール5の軸線Kの延伸方向に沿って延在しており、その先端部が傾斜面であるシュラウド部23の外周面23aに当接している。
このような実施形態によれば、鋳造製のベアリングハウジング4と一体的に製造される突出部4Aによって舌部50を形成することで、簡単な構造によってタービンハウジング2とは別体からなる舌部50を形成することが出来る。
幾つかの実施形態では、図3,図4,図9Dに示したように、タービンホイール5の軸線Kの延伸方向から視認した断面において、導入流路18の流路中心18cは、導入流路18の入口部18aからスクロール流路12との合流部18bに向かって、半径方向内側に湾曲した後に半径方向外側に湾曲するS字カーブに形成される。なお、図3,図4,図9Dにおいて、点線は、図5に示す従来の比較例のタービンハウジング2´における導入流路18の形状を示している。
図7,図8,図9A〜図9C,図10に示した実施形態では、板金製の板状部材によって舌部50が形成される。このような板金製の板状部材によって舌部50を形成する場合、舌部が薄いがゆえに、舌部50の外周側と内周側との圧力差が舌部に作用することで舌部50に振動が発生し、通気抵抗が増加する虞がある。舌部50の内周側は、高速の排気ガス流によって圧力が低下するため、舌部50の外周側よりも圧力が低くなっている。
したがって、このような実施形態によれば、導入流路18の流路中心18cをS字カーブに形成することで、舌部50の外周側を流れる排気ガスの流れを外向きに旋回させることで、舌部50の外周側での圧力を低下させ、舌部50に作用する圧力差を小さくすることが出来る。
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば上述した実施形態を組み合わせても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
1 ターボチャージャ
2 タービンハウジング
3 コンプレッサハウジング
4 ベアリングハウジング
4A 突出部
4a 壁面
5 タービンホイール
6 コンプレッサホイール
7 回転軸
8 ハブ部
9 動翼
9a 前縁
9b 後縁
9c 外周縁
10A,B 軸受装置
12 スクロール流路
14 排気流路
16 開口部
18 導入流路
18a 入口部
18b 合流部
18c 流路中心
21 スクロール部
21a シュラウド側壁面(流路面)
21b 外周側壁面(流路面)
21c ハブ側壁面(流路面)
21d ハブ側壁面の内周端
21e シュラウド側壁面の内周端
22 排気管部
23 シュラウド部
23a 外周面(流路面)
23b 平行面
23c 内周面
23d シュラウド部の先端
24 フランジ部
25 導入管部
26 連結部
27 カップリング
40 第1プレート部材
40A 屈曲部
40a 流路部
40a1 第2プレート部材によって覆われていない部分
40a2 第2プレート部材によって覆われている部分
40b 背面部
40c 外周縁部
40d 段部
44 第2プレート部材
44A 屈曲部
44a 流路部
44a1 外周側の流路部
44a2 内周側の流路部
44c 外周縁部
44d 段部
46 第3プレート部材
48 第4プレート部材
50 舌部
50A 舌部部材
50B 舌部部材
50C 舌部部材

Claims (17)

  1. 排気ガスによって回転するタービンホイール(5)を収容するためのタービンハウジング(2)であって、
    前記タービンハウジング(2)は、
    前記タービンホイール(5)の周囲において前記タービンホイール(5)に供給される前記排気ガス(G)が流れる環状のスクロール流路(12)を形成するスクロール部(21)と、
    前記タービンホイール(5)を通過した前記排気ガス(G)が前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿って流れる排気流路(14)を形成する排気管部(22)と、
    前記スクロール部(21)と前記排気管部(22)との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部(23)であって、前記シュラウド部(23)の外周面は、前記スクロール流路(12)に面するとともに、前記シュラウド部(23)の内周面は、前記タービンホイール(5)の動翼(9)との間に所定の隙間(c)を存して形成されるシュラウド部(23)と、を含む鋳造製のタービンハウジング(2)であって、
    前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線(K)から前記シュラウド部(23)の先端(23d)までの半径方向距離をR1、前記タービンホイールの軸線(K)から前記スクロール部(21)のハブ側壁面(21c)の内周端(21d)までの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部(16)が前記スクロール部(21)のハブ側に形成され、
    前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部(23)の先端(23d)よりも半径方向外側における前記スクロール流路(12)に面する前記シュラウド部(23)および前記スクロール部(21)の流路面(21a,21b,21c,23a)の内、前記シュラウド部(23)の先端(23d)からの前記タービンハウジング(2)の鋳造後に加工される所定範囲を領域A、前記領域Aと隣接する所定範囲を領域Bとしたときに、前記領域Aにおける流路面の粗度が、前記領域Bにおける流路面の粗度よりも小さくなるように構成されるタービンハウジング。
  2. 前記タービンホイール(5)の外径をDとしたときに、前記領域Aの半径方向における存在範囲は、1.15Dから1.4Dの範囲の少なくとも一部を含むように構成される請求項1に記載のタービンハウジング。
  3. 前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部(23)の外周面(23a)は、前記タービンホイールの軸線方向に対して傾斜する傾斜面からなり、前記領域Aは前記外周面(23a)の少なくとも一部を含むように構成される請求項1または2に記載のタービンハウジング。
  4. 前記開口部(16)に配設され、前記スクロール流路(12)に面する流路部(40a)と、前記タービンホイール(5)の背面との間に隙間を存する背面部(40b)と、を有する環状の第1プレート部材(40)をさらに備える請求項1〜3の何れか一項に記載のタービンハウジング。
  5. 前記タービンハウジング(2)は、前記タービンハウジング(2)の外部から導入される前記排気ガス(G)を前記スクロール流路(12)へと導く導入流路(18)を形成する導入管部(25)をさらに備え、
    前記導入流路(18)と前記スクロール流路(12)とを半径方向に仕切る舌部(50)が、前記第1プレート部材(40)側から前記シュラウド部(23)に向かって延在する、前記タービンハウジング(2)とは別体の舌部部材(50A)により形成される請求項4に記載のタービンハウジング。
  6. 前記舌部部材(50A)は、前記第1プレート部材(40)であって、前記第1プレート部材(40)は、板金製からなり、前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部(40A)を有し、前記屈曲部(40A)により前記舌部(50)が形成される請求項5に記載のタービンハウジング。
  7. 前記タービンハウジング(2)の前記開口部(16)において、前記第1プレート部材(40)の流路部(40a)の一部を覆うように配設される第2プレート部材(44)をさらに備え、
    前記舌部部材(50A)は、前記第2プレート部材(44)からなる請求項5に記載のタービンハウジング。
  8. 前記第2プレート部材(44)は、板金製からなり、前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿って折り曲げられてなる屈曲部(44A)を有し、前記屈曲部(44A)により前記舌部(50)が形成される請求項7に記載のタービンハウジング。
  9. 前記第2プレート部材(44)は、前記タービンホイール(5)の周方向の全周に亘って延在する環状部材からなり、
    前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記第1プレート部材(40)における前記第2プレート部材(44)で覆われている部分(40a2)を除いた前記スクロール流路(12)に面する流路部(40a1)が、前記タービンホイール(5)の周方向の全周に亘って同一の半径方向幅(rb)となるように構成されている請求項7又は8に記載のタービンハウジング。
  10. 前記タービンハウジング(2)の背面側には、前記タービンホイール(5)と連結される回転軸(7)を回転可能に支持する軸受装置(10A,10B)を収容するためのベアリングハウジング(4)が連結され、
    前記タービンハウジング(2)は、前記タービンハウジング(2)の外部から導入される前記排気ガス(G)を前記スクロール流路(12)へと導く導入流路(18)を形成する導入管部(25)をさらに備え、
    前記導入流路(18)と前記スクロール流路(12)とを半径方向に仕切る舌部(50)が、前記ベアリングハウジング(4)から前記シュラウド部(23)に向かって延在する、前記タービンハウジング(2)とは別体の舌部部材(50C)により形成される請求項1〜3の何れか一項に記載のタービンハウジング。
  11. 前記舌部部材(50C)は、前記ベアリングハウジング(4)に接続される第3プレート部材(46)からなる請求項10に記載のタービンハウジング。
  12. 前記第3プレート部材(46)は、板金製からなる請求項11に記載のタービンハウジング。
  13. 前記タービンホイール(5)の軸線方向から視認した断面において、前記領域Aは、前記タービンホイール(5)の円周方向の全周に亘って同一の半径方向幅(ra)に形成される請求項5〜12の何れか一項に記載のタービンハウジング。
  14. 前記タービンホイール(5)の軸線方向から視認した断面において、前記導入流路(18)の流路中心(18c)は、前記導入流路(18)の入口部(18a)から前記スクロール流路(12)との合流部(18b)に向かって、前記舌部(50)に連なる前記導入管部(25)の内壁面側に凸に湾曲した後に、前記舌部(50)に対面する前記導入管部(25)の外壁面側に凸に湾曲するS字カーブに形成される請求項6、8及び12の何れか一項に記載のタービンハウジング。
  15. 排気ガスによって回転するタービンホイール(5)を収容するためのタービンハウジング(2)の製造方法であって、
    前記タービンハウジング(2)は、
    前記タービンホイール(5)の周囲において前記タービンホイール(5)に供給される前記排気ガス(G)が流れる環状のスクロール流路(12)を形成するスクロール部(21)と、
    前記タービンホイール(5)を通過した前記排気ガス(G)が前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿って流れる排気流路(14)を形成する排気管部(22)と、
    前記スクロール部(21)と前記排気管部(22)との接続部においてハブ側に迫り出して設けられるシュラウド部(23)であって、前記シュラウド部(23)の外周面は、前記スクロール流路(12)に面するとともに、前記シュラウド部(23)の内周面は、前記タービンホイール(5)の動翼(9)との間に所定の隙間(c)を存して形成されるシュラウド部(23)と、を含み、
    前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記タービンホイールの軸線(K)から前記シュラウド部(23)の先端(23d)までの半径方向距離をR1、前記タービンホイールの軸線(K)から前記スクロール部(21)のハブ側壁面(21c)の内周端(21d)までの半径方向距離をR2としたときに、R1<R2となる半径R2を有する開口部(16)が前記スクロール部(21)のハブ側に形成され、
    前記タービンホイール(5)の軸線方向に沿った断面において、前記シュラウド部(23)の先端(23d)よりも半径方向外側における前記スクロール流路(12)に面する前記シュラウド部(23)および前記スクロール部(21)の流路面(21a,21b,21c,23a)の内、前記シュラウド部(23)の先端(23d)からの所定範囲を領域A、前記領域Aと隣接する所定範囲を領域Bとしたときに、鋳造後に前記領域Aの流路面を加工し、前記領域Aにおける流路面の粗度が、前記領域Bにおける流路面の粗度よりも小さくなるようにするタービンハウジングの製造方法。
  16. 前記領域Aの流路面の加工は、機械加工からなる請求項15に記載のタービンハウジングの製造方法。
  17. 前記領域Aの流路面の加工は、鋳造されたタービンハウジングの内部に前記開口部(16)からバイトを挿入し、鋳造されたタービンハウジングを回転させることで前記領域Aの流路面を切削または研削する旋盤加工からなる請求項16に記載のタービンハウジングの製造方法。
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