ターボチャージャ
【課題】タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることのできるターボチャージャを提供する。
【解決手段】ターボチャージャは、タービンホイール３２が収容されるタービンを備える。タービンにはタービンホイール３２の外周において渦巻形状で延びる第１スクロール通路３３と第２スクロール通路３４とが形成される。タービンに隣接する位置には、タービンホイール３２に一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるセンターハウジングが設けられる。タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービンの断面において各スクロール通路３３，３４が延びる方向を示す直線ＬＢと上記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度ωが、スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）大きくなるように設定される。
【解決手段】ターボチャージャは、タービンホイール３２が収容されるタービンを備える。タービンにはタービンホイール３２の外周において渦巻形状で延びる第１スクロール通路３３と第２スクロール通路３４とが形成される。タービンに隣接する位置には、タービンホイール３２に一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるセンターハウジングが設けられる。タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービンの断面において各スクロール通路３３，３４が延びる方向を示す直線ＬＢと上記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度ωが、スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）大きくなるように設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンホイールの外周において渦巻形状で延びるスクロール通路が二本設けられたタービンを備えるターボチャージャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関にガス（排気）駆動式のターボチャージャを設けることが多用されている。こうしたターボチャージャは、コンプレッサホイールが収容されるコンプレッサと、タービンホイールが収容されるタービンと、コンプレッサおよびタービンの間に設けられてコンプレッサホイールおよびタービンホイールの一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるセンターハウジングとを備えている。また、上記タービンにはタービンホイールの外周において渦巻状に延びるスクロール通路が設けられている。そして、このスクロール通路を介してタービン内部にガスが導かれてタービンホイールに吹き付けられるようになっている。
【０００３】
従来、例えば特許文献１に記載のターボチャージャのように、タービンに、タービンホイールの回転軸方向において並行して延びる形状の二本のスクロール通路を設けることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のターボチャージャでは、内燃機関の四つの気筒のうちの二つが一方のスクロール通路に接続されるとともに、残りの二つの気筒が他方のスクロール通路に接続されている。
【０００４】
ガス駆動式のターボチャージャでは、タービン内に形成されるスクロール通路が同タービンに隣接するセンターハウジング側に過度に張り出さないように、上記タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面において上記スクロール通路が延びる方向が、同回転軸心と直交する方向ではなく、回転軸心に対して傾いた方向になるように設定されている。
【０００５】
スクロール通路が二本設けられたターボチャージャでは、スクロール通路が一本のみ設けられたものと比較して、スクロール通路の配置スペースに関する制限がさらに厳しくなるために各スクロール通路の断面形状を同一にすることが困難であり、各スクロール通路からタービンホールに吹き付けられるガスの量（ガス流量）に差が生じやすいと云える。そして、各スクロール通路間におけるガス流量の差が大きくなると、内燃機関の各気筒の排気ポートの圧力（背圧）のばらつきが大きくなって、気筒間における吸入空気量にばらつきが生じるため、内燃機関の出力トルクの変動が大きくなってしまう。
【０００６】
特許文献１のターボチャージャでは、各スクロール通路のタービンホイール側の開口部の開口面積が、各スクロール通路のガス流量、ひいては内燃機関の各気筒の背圧がほぼ等しくなるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８５１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のターボチャージャでは、内燃機関の出力トルクの変動が抑えられるものの、タービンの構造が内燃機関の運転効率を重視した構造になってしまうためにタービン効率の低下を招く可能性がある。これはターボチャージャの大型化や、これに伴う搭載性の悪化を招く一因になるため好ましくない。
【０００９】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載のターボチャージャは、タービンホイールの外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路がタービン内部に形成されて、それらスクロール通路を介してタービンホイールにガスが吹き付けられる。またタービンに隣接してハウジングが設けられ、同ハウジングにはタービンホイールに一体固定されたシャフトが回転可能に支持される。
【００１１】
二本のスクロール通路を備えるターボチャージャにおいて、スクロール通路の延設方向の各部からタービンホイールに吹き付けられるガスの量（ガス流量）を各スクロール通路間で等しくするためには、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面（以下、特定断面）でのスクロール通路の断面積が等しくなるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。また、タービンホイールに吹き付けられるガスによるタービンの効率を各スクロール通路間で等しくするためには、上記特定断面におけるスクロール通路の断面の面積中心およびタービンホイールの回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）が等しくなるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。さらに、上記断面積および上記比を各スクロール通路間で共に等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状がタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状になるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。
【００１２】
スクロール通路は、ガスを圧縮しつつタービンホイールに吹き付けるものであるためにガス流れ方向上流側（以下、単に「上流側」）に向かうほど通路断面積が大きく、スクロール通路のハウジング側への張り出しを抑えるための同スクロール通路の配置スペースについての制約も大きくなる。
【００１３】
従来のターボチャージャでは、上流側の部分、すなわち最も配置スペースの制約が大きい部分に合わせて、特定断面においてスクロール通路が延びる方向を示す直線と上記回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が比較的小さい一定の角度に設定されている。また従来のターボチャージャは、上記角度が一定に設定された条件のもとで、各スクロール通路についての上記断面積および上記比のいずれか一方のみを互いに等しくするといった設計思想で形成されている。
【００１４】
上記特定断面における各スクロール通路の断面積が大きい上流側の部分においては、スクロール通路のハウジング側への張り出しを抑えたり各スクロール通路の干渉を避けたりするために上記角度を小さくせざるを得ない。したがって、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状を近似した形状にすることが難しく、上記断面積および上記比の双方を各スクロール通路間で等しくしたり近い値にしたりすることは困難であると云える。
【００１５】
これに対して、上記特定断面における各スクロール通路の断面積が小さいガス流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）の部分においては、それらスクロール通路の配置スペースの制約が小さいために、上記角度を大きくすることが可能になる。そのため、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状を近似した形状にすることが可能であり、それらスクロール通路についての上記通路断面積および上記比の双方を上流側の部分と比較して近い値にしたり、上記通路断面積および上記比の一方を等しく設定しつつ他方を上流側の部分と比較して近い値にしたりすることが可能であると云える。しかも場合によっては、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状をそれらスクロール通路間において上記断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状、すなわちタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状にすることも可能になる。
【００１６】
こうした実情をふまえて、請求項１に記載のターボチャージャでは、上記特定断面において上記スクロール通路が延びる方向を示す直線と前記回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が、スクロール通路の下流側に向かうに連れて大きい角度に設定される。そのため、各スクロール通路の各部における断面形状を、その下流側に向かうに連れて、上記通路断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状、すなわちタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状に徐々に近づけることができる。したがって各スクロール通路の下流側の部分において、上記断面積の差を小さくすることによって各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきを抑制したり、上記比の差を小さくしてタービン効率の低下を抑制したりすることができる。
【００１７】
このように請求項１に記載のターボチャージャによれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
請求項２に記載のターボチャージャでは、上記特定断面でのスクロール通路の面積中心および該回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）が二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路が形成される。そのため、スクロール通路の各部において、各スクロール通路の間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかも、特定断面における各スクロール通路の断面積の差が下流側に向かうほど小さくなる形状で各スクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において各スクロール通路の通路断面積の差を小さくすることができるために、その分だけガス流量のばらつきを抑えることができる。
【００１８】
請求項３に記載のターボチャージャでは、上記特定断面でのスクロール通路の断面積が二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路が形成される。そのため、スクロール通路の各部において、各スクロール通路の間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。しかも、特定断面におけるスクロール通路の面積中心および該回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）の各スクロール通路間における差が下流側に向かうほど小さくなる形状で各スクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において各スクロール通路間における上記比の差を小さくすることができるために、その分だけタービン効率のばらつきを抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載のターボチャージャでは、各スクロール通路のガス流れ方向下流側の部分において、上記特定断面における二本のスクロール通路の断面形状が同回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状で、それらスクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の下流側の部分を上記通路断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状にすることができるため、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制とを好適に両立させることができる。
【００２０】
なお、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面においてスクロール通路が延びる方向を示す直線としては、請求項５によるように、二本のスクロール通路の間を仕切るように延びる直線を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態にかかるターボチャージャの断面構造を示す断面図。
【図２】タービン内における各スクロール通路の延設態様を示す略図。
【図３】第１の実施の形態における特定断面でのタービンホイールと各スクロール通路との位置関係を模式的に示す略図。
【図４】［Ａ］〜［Ｄ］第１の実施の形態における特定断面での各スクロール通路の断面形状を模式的に示す略図。
【図５】第１の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図６】第１の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【図７】第１の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図８】［Ａ］〜［Ｄ］第２の実施の形態における特定断面での各スクロール通路の断面形状を模式的に示す略図。
【図９】本発明を具体化した第２の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図１０】第２の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図１１】第２の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【図１２】本発明を具体化した第３の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図１３】第３の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図１４】第３の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態にかかるターボチャージャについて説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態にかかるターボチャージャ１０は、内燃機関１の吸気通路２に配設されるコンプレッサ２０と、同内燃機関１の排気通路３に配設されるタービン３０と、これらコンプレッサ２０およびタービン３０を連結するセンターハウジング１１とを備えている。
【００２４】
コンプレッサ２０の内部にはコンプレッサ室２１が形成されており、同コンプレッサ室２１には、コンプレッサホイール２２が収容されている。一方、タービン３０の内部にはタービン室３１が形成されており、同タービン室３１にはタービンホイール３２が収容されている。他方、センターハウジング１１には、シャフト１２が回転可能に支持されており、同シャフト１２の一端にはコンプレッサホイール２２が固定され、他端にはタービンホイール３２が固定されている。このターボチャージャ１０は、コンプレッサホイール２２とタービンホイール３２とが一体回転する構造になっている。
【００２５】
コンプレッサ２０のコンプレッサ室２１はコンプレッサホイール２２の回転軸心Ｌ１に沿って延設されている。また、コンプレッサ２０には、上記コンプレッサホイール２２の外周において渦巻形状で延びるスクロール通路２３が形成されている。このスクロール通路２３は上記コンプレッサ室２１の内周壁の全周にわたって開口されている。
【００２６】
一方、タービン３０のタービン室３１はタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１に沿って延設されている。また図１および図２に示すように、タービン３０には上記タービンホイール３２の外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路（第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４）が形成されている。
【００２７】
図１に示すように、これらスクロール通路３３，３４は、タービンホイール３２の軸線Ｌ１方向において互いに並行して延びる形状に形成されている。またスクロール通路３３，３４はそれぞれ、上記タービン室３１の周壁においてその全周にわたる円環形状で開口されている。なお本実施の形態では、上記二本のスクロール通路３３，３４のうち、上記タービン室３１におけるガス（詳しくは、排気）の流れ方向上流側（以下、単に上流側）において開口される通路が第１スクロール通路３３とされ、同ガス流れ方向下流側（以下、単に下流側）において開口される通路が第２スクロール通路３４とされる。そして、第１スクロール通路３３には内燃機関１の四つの気筒のうちの二つの気筒♯１，♯４から延びる排気通路３が接続される一方、第２スクロール通路３４には残りの二つの気筒♯２，♯３から延びる排気通路３が接続される。
【００２８】
上記ターボチャージャ１０では次のようにして内燃機関１への過給が行われる。
ターボチャージャ１０では、内燃機関１の排気が各スクロール通路３３，３４を介してタービンホイール３２に吹き付けられると、タービンホイール３２が排気流のエネルギを受けることによって回転する。そして、このタービンホイール３２の回転がシャフト１２を通じてコンプレッサ２０のコンプレッサホイール２２に伝達されて、同コンプレッサホイール２２が回転する。これによりコンプレッサ２０内では、コンプレッサホイール２２の回転による遠心力の作用により、同コンプレッサ２０の入口部２０ａからコンプレッサ室２１に流入する吸気がスクロール通路２３、ひいては内燃機関１の各気筒♯１〜♯４へと送られる。内燃機関１では、こうした排気の持つエネルギを利用した過給を行うことで、その出力向上を図っている。
【００２９】
通常、二本のスクロール通路を有するターボチャージャでは、タービン内に形成される各スクロール通路が互いに干渉したりタービンに隣接するハウジング側に張り出したりしないように、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面（以下、特定断面）において各スクロール通路の延びる方向が次のように設定される。すなわち、上記特定断面において各スクロール通路の延びる方向が、タービンホイールの回転軸心と直交する方向ではなく、同回転軸心に対して傾いた方向になるように設定されている。こうした構造を採用することにより、ターボチャージャの回転軸方向における長さを短くすることが可能になり、その搭載性が向上する。
【００３０】
本実施の形態のターボチャージャ１０は二本のスクロール通路３３，３４を備えるため、それらスクロール通路３３，３４の配置スペースに関する制限が厳しい。そのため各スクロール通路３３，３４の断面形状を同一にすることが困難であり、各スクロール通路３３，３４からタービンホイール３２に吹き付けられるガスの量（ガス流量）に差が生じやすいと云える。そして、各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量の差が大きくなると、内燃機関１の各気筒♯１〜♯４の排気ポートの圧力（背圧）のばらつきが大きくなって、気筒♯１〜♯４間における吸入空気量にばらつきが生じるため、内燃機関１の出力トルクの変動が大きくなってしまう。
【００３１】
図３に、上記特定断面におけるタービンホイール３２と各スクロール通路３３，３４との位置関係を模式的に示す。同図３では、第１スクロール通路３３の断面積を「Ａｔ１」、面積中心を「Ｇ１」、面積中心Ｇ１と回転軸心Ｌ１との距離を「Ｒｔ１」として示しており、第２スクロール通路３４の断面積を「Ａｔ２」、面積中心を「Ｇ２」、面積中心Ｇ２と回転軸心Ｌ１との距離を「Ｒｔ２」として示している。
【００３２】
図３に示すように、各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてタービンホイール３２に吹き付けられるガスの量（ガス流量）を互いに等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積Ａｔ１，Ａｔ２が互いに等しくなるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３３】
また、タービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン３０の効率を各スクロール通路３３，３４間で等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４についての上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記距離Ｒｔ１，Ｒｔ２の比が互いに等しくなるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。詳しくは、比［Ａｔ１／Ｒｔ１］と比［Ａｔ２／Ｒｔ２］とが等しくなるように各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３４】
さらには、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を各スクロール通路３３，３４間で共に等しくするためには、特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状が上記回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状になるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３５】
各スクロール通路３３，３４は、ガスを圧縮しつつタービンホイール３２に吹き付けるものであるために上流側に向かうほど通路断面積が大きく、第１スクロール通路３３のセンターハウジング１１側への過度の張り出しや各スクロール通路３３，３４の干渉を避けるための同スクロール通路３３，３４の配置スペースについての制約も大きくなる。
【００３６】
従来のターボチャージャはいずれも、上流側の部分、すなわち最も配置スペースの制約が大きい部分に合わせて、各スクロール通路の各部の形状が定められている。詳しくは、上記特定断面において各スクロール通路が延びる方向を示す直線（詳しくは、各スクロール通路の間を仕切るように延びる直線）とタービンホイールの回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度（図３のω参照）が比較的小さい一定の角度に設定される。そして、上記角度が一定に設定された条件のもとで、特定断面における上記断面積および上記比のいずれか一方のみを各スクロール通路間で等しくするといった設計思想で、各スクロール通路の通路形状が設定される。
【００３７】
上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積が大きい上流側の部分においては、第１スクロール通路３３のセンターハウジング１１側への過度の張り出しや各スクロール通路３３，３４の干渉を避けるべく上記角度ω（図３における直線ＬＢと回転軸心Ｌ１とのなす角度ω）を小さくせざるを得ない。したがって、上記特定断面での各スクロール通路３３，３４の断面形状を近似した形状にすることが難しく、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方をスクロール通路３３，３４間において等しくしたり近い値にしたりすることは困難であると云える。
【００３８】
これに対して、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積が小さい下流側の部分においては、それらスクロール通路３３，３４の配置スペースの制約が小さい、すなわち設置スペースの余裕代が大きい。そのため前記角度ωを大きくすることが可能になり、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を近似した形状にすることも可能になる。
【００３９】
したがって、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を、上流側の部分と比較して近い値にすることが可能になる。あるいは、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の一方を各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部において等しく設定しつつ、他方を各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて近い値にすることが可能になる。しかも場合によっては、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の下流側の部分の断面形状をタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状にすることも可能になる。すなわち、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分の通路形状を、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間で等しくするうえで最適な形状に設定することが可能になる。
【００４０】
こうした実情をふまえて、本実施の形態のターボチャージャ１０では、上記特定断面において各スクロール通路３３，３４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部（図３の右側の端部）を含むほうの角度ωが、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きい角度になるように設定されている。これにより、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を、その配置スペースの制限が小さい下流側の部分に向かうに連れて、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間において等しくするうえで最適な形状に徐々に近づけることが可能になる。なお上記角度ωは、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢよりタービンホイール３２の先端側の部分と同直線ＬＢとのなす角度や、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢよりセンターハウジング１１から離間する側の部分と同直線ＬＢとのなす角度、といったように言い換えることができる。また上記角度ωは、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢとの交点よりタービンホイール３２の先端側の部分と同直線ＬＢとのなす角度などと言い換えることもできる。
【００４１】
図４に、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を模式的に示す。同図４において［Ａ］は各スクロール通路３３，３４の図２中に矢印Ａで示す部位における断面形状を示し、［Ｂ］は図２中に矢印Ｂで示す部位における断面形状を示し、［Ｃ］は図２中に矢印Ｃで示す部位における断面形状を示し、［Ｄ］は図２中に矢印Ｄで示す部位における断面形状を示す。また図５に、各スクロール通路３３，３４の延設方向の位置と前記角度ωと上記断面積Ａｔと上記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。同図５において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における各値の関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００４２】
図４および図５に示すように、本実施の形態では、各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）。なお図４から明らかなように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路３３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きくなる。また、前記特定断面における第２スクロール通路３４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きくなる。さらに本実施の形態では、第１スクロール通路３３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路３３が形成されている。また、第２スクロール通路３４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路３４が形成されている。
【００４３】
また、図４および図５に示すように、本実施の形態では、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］が各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてそれらスクロール通路３３，３４間で互いに等しくなる形状で各スクロール通路３３，３４が形成されている。図６に、各スクロール通路３３，３４からタービンホイール３２へのガスの吹き付けによって得られるタービン効率と内燃機関１の吸入空気量との関係を示す。図６に示すように、第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４の各部における上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］としてはタービン効率を適正な値にするうえで最適な値が設定されているために、各スクロール通路３３，３４の間におけるタービン効率のばらつきが抑えられる。
【００４４】
さらに、図４および図５に示すように、前記特定断面における第１スクロール通路３３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路３４の断面積Ａｔ２との差が各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）、各スクロール通路３３，３４が形成される。そのため、各スクロール通路３３，３４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路３３，３４の通路断面積、詳しくは上記特定断面における断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）を、比較例のターボチャージャ（一点鎖線参照）と比較して小さくすることができる。
【００４５】
図７に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路３３，３４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。なお図７において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００４６】
本実施の形態のターボチャージャ１０によれば、図７に実線で示すように、同図に一点鎖線で示す比較例のものと比較して、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつき、ひいてはタービン容量のばらつきを抑えることができるようになる。
【００４７】
また図４［Ｄ］に示すように、本実施の形態では、第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分がそれらスクロール通路３３，３４の各部における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００４８】
このように本実施の形態のターボチャージャ１０によれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（特定断面）において各スクロール通路３３，３４の間を仕切るように延びる直線ＬＢと同回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度ωを、下流側に向かうに連れて大きい角度になるように設定した。これにより、特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を、その配置スペースの制限が小さい下流側の部分に向かうに連れて、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間で等しくするうえで最適な形状に徐々に近づけることができる。そのため、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００５０】
（２）前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてそれらスクロール通路３３，３４間で互いに等しくなる形状で各スクロール通路３３，３４を形成した。そのため、各スクロール通路３３，３４の各部における上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］としてタービン効率を適正な値にするうえで最適な値を設定することができ、それらスクロール通路３３，３４の間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかも、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差が下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、それらスクロール通路３３，３４を形成するようにした。そのため、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができるようになる。
【００５１】
（３）各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成した。そのため、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分を上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状にすることができる。したがって、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制とを好適に両立させることができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態にかかるターボチャージャについて、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００５３】
本実施の形態のターボチャージャは、第１スクロール通路および第２スクロール通路の通路形状のみが第１の実施の形態のターボチャージャと異なる。以下、本実施の形態のターボチャージャの各スクロール通路の通路形状について説明する。
【００５４】
図８に、本実施の形態のターボチャージャ４０の各スクロール通路４３，４４の断面形状であって、前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（前記特定断面）における断面形状を模式的に示す。同図８において［Ａ］は各スクロール通路４３，４４の図２中に矢印Ａで示す部位における断面形状を示し、［Ｂ］は図２中に矢印Ｂで示す部位における断面形状を示し、［Ｃ］は図２中に矢印Ｃで示す部位における断面形状を示し、［Ｄ］は図２中に矢印Ｄで示す部位における断面形状を示す。また図９に、各スクロール通路４３，４４の延設方向の位置と前記角度ωと前記断面積Ａｔと前記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。同図９において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における各値の関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００５５】
図８および図９に示すように、本実施の形態では、各スクロール通路４３，４４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている（図８［Ａ］→図８［Ｂ］→図８［Ｃ］→図８［Ｄ］）。なお本実施の形態における角度ωは、前記特定断面において各スクロール通路４３，４４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部（図８の右側の端部）を含むほうの角度である。また図８から明らかなように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路４３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて大きくなる。また、前記特定断面における第２スクロール通路４４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて大きくなる。さらに本実施の形態では、第１スクロール通路４３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路４３が形成されている。また、第２スクロール通路４４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路４４が形成されている。
【００５６】
また、図８および図９に示すように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路４３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路４４の断面積Ａｔ２とがそれらの延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路４３，４４が形成されている。図１０に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路４３，４４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。図１０に示すように、本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の各部において、それらスクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつき、ひいてはタービン容量のばらつきを抑えることができる。
【００５７】
さらに、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路４３，４４間での差がそれらスクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で（図８［Ａ］→図８［Ｂ］→図８［Ｃ］→図８［Ｄ］）、各スクロール通路４３，４４が形成される。
【００５８】
そのため、各スクロール通路４３，４４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路４３，４４の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差を、比較例のターボチャージャ（一点鎖線参照）と比較して小さくすることができる。
【００５９】
図１１に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路４３，４４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係の一例を示す。なお図１１において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００６０】
本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、図１１に実線で示すように、同図に一点鎖線で示す比較例のものと比較して、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路４３，４４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。
【００６１】
また図８［Ｄ］に示すように、本実施の形態のターボチャージャ４０では、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路４３，４４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分が上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００６２】
このように本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の（１）および（３）に準じた効果に加えて、以下の（４）に記載する効果が得られるようになる。
（４）タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（特定断面）での第１スクロール通路４３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路４４の断面積Ａｔ２とがそれらの延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路４３，４４を形成した。そのため、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の各部において、それらスクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。しかも、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路４３，４４間での差がそれらスクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路４３，４４を形成するようにした。そのため、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路４３，４４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができるようになる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施の形態にかかるターボチャージャについて、第１の実施の形態および第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６５】
本実施の形態のターボチャージャは、第１スクロール通路および第２スクロール通路の通路形状のみが第１の実施の形態および第２の実施の形態のターボチャージャと異なる。以下、本実施の形態のターボチャージャの各スクロール通路の通路形状について説明する。
【００６６】
図１２に、本実施の形態のターボチャージャ５０についての各スクロール通路５３，５４の延設方向の位置と前記角度ω（図３参照）と前記断面積Ａｔと前記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。なお図１２において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。また、図１２の二点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００６７】
図１２に実線で示すように、本実施の形態のターボチャージャ５０では、各スクロール通路５３，５４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている。なお本実施の形態における角度ωは、前記特定断面において各スクロール通路５３，５４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度である。また本実施の形態のターボチャージャ５０では、前記特定断面における第１スクロール通路５３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて大きくなっている。また、前記特定断面における第２スクロール通路５４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて大きくなっている。さらに、本実施の形態のターボチャージャ５０では、第１スクロール通路５３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路５３が形成されている。また、第２スクロール通路５４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路５４が形成されている。
【００６８】
また、本実施の形態のターボチャージャ５０では、前記特定断面における第１スクロール通路５３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路５４の断面積Ａｔ２との差が各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路５３，５４が形成される。これによりターボチャージャ５０は、図１２に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい上流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４の通路断面積、詳しくは上記特定断面における断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）が若干大きくなる。しかしながら、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のものと比較した場合には、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４の上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）を小さくすることができる。
【００６９】
図１３に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路５３，５４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。なお図１３において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示し、二点差線は第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００７０】
図１３に実線で示すターボチャージャ５０によれば、同図に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路３３，３４の上流側の部分において通路断面積の差が大きくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきが若干大きくなってしまう。ただし、図１２中に二点鎖線で示す第２比較例のものと比較した場合には、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきを小さくすることができる。
【００７１】
さらに図１２に実線で示すように、本実施の形態では、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路５３，５４間での差がそれらスクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路４３，４４が形成される。これによりターボチャージャ５０は、図１２に一点鎖線で示す第１比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４間の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差を小さくすることができる。なおターボチャージャ５０では、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のターボチャージャと比較した場合に、各スクロール通路５３，５４の上流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４間の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が若干大きくなる。
【００７２】
図１４に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路５３，５４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係の一例を示す。なお図１４において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示し、二点鎖線は第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００７３】
図１４に実線で示すターボチャージャ５０によれば、同図１２に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路５３，５４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。なおターボチャージャ５０では、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のターボチャージャと比較した場合に、各スクロール通路５３，５４の上流側の部分において、前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が若干大きくなる分だけ、それらスクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきも若干大きくなる。
【００７４】
また、本実施の形態のターボチャージャ５０では、第１スクロール通路５３および第２スクロール通路５４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路５３，５４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路５３，５４の下流側の部分がそれらスクロール通路５３，５４の各部における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００７５】
このようにターボチャージャ５０によれば、各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい第１比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかもターボチャージャ５０によれば、各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい第２比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。したがって、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の（１）および（３）に準じた効果に加えて、以下の（５）に記載する効果が得られるようになる。
（５）第１比較例のターボチャージャと比較して各スクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができ、第２比較例のターボチャージャと比較して各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。
【００７７】
（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・各実施の形態において、前記特定断面における各スクロール通路の下流側の部分での断面形状を、タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状以外の形状に設定してもよい。
【００７８】
・各実施の形態において、各スクロール通路を、前記特定断面における断面形状がほぼ涙滴形状になる形状以外の形状で延設するようにしてもよい。この場合、各スクロール通路の下流側に向かうに連れて大きい角度に設定する設定対象としては、前記特定断面において各スクロール通路の間を仕切るように延びる直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度に限らず、任意の角度を採用することができる。要は、上記特定断面において各スクロール通路の延びる方向とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度を示す角度であればよい。具体的には、例えば以下の［角度ω１］や［角度ω２］、［角度ω３］などを採用することができる。
［角度ω１］第１スクロール通路の面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度ω１。
［角度ω２］第２スクロール通路の面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度ω２。
［角度ω３］上記角度ω１と角度ω２との平均になる角度ω３。
【００７９】
・本発明は、各スクロール通路にそれぞれ二つの気筒が接続されるターボチャージャに限らず、それぞれ一つの気筒のみが接続されるターボチャージャや、それぞれ三つ以上の気筒が接続されるターボチャージャにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…内燃機関、２…吸気通路、３…排気通路、１０…ターボチャージャ、１１…センターハウジング、１２…シャフト、２０…コンプレッサ、２０ａ…入口部、２１…コンプレッサ室、２２…コンプレッサホイール、２３…スクロール通路、３０…タービン、３１…タービン室、３２…タービンホイール、３３…第１スクロール通路、３４…第２スクロール通路、４０…ターボチャージャ、４３…第１スクロール通路、４４…第２スクロール通路、５０…ターボチャージャ、５３…第１スクロール通路、５４…第２スクロール通路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンホイールの外周において渦巻形状で延びるスクロール通路が二本設けられたタービンを備えるターボチャージャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関にガス（排気）駆動式のターボチャージャを設けることが多用されている。こうしたターボチャージャは、コンプレッサホイールが収容されるコンプレッサと、タービンホイールが収容されるタービンと、コンプレッサおよびタービンの間に設けられてコンプレッサホイールおよびタービンホイールの一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるセンターハウジングとを備えている。また、上記タービンにはタービンホイールの外周において渦巻状に延びるスクロール通路が設けられている。そして、このスクロール通路を介してタービン内部にガスが導かれてタービンホイールに吹き付けられるようになっている。
【０００３】
従来、例えば特許文献１に記載のターボチャージャのように、タービンに、タービンホイールの回転軸方向において並行して延びる形状の二本のスクロール通路を設けることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のターボチャージャでは、内燃機関の四つの気筒のうちの二つが一方のスクロール通路に接続されるとともに、残りの二つの気筒が他方のスクロール通路に接続されている。
【０００４】
ガス駆動式のターボチャージャでは、タービン内に形成されるスクロール通路が同タービンに隣接するセンターハウジング側に過度に張り出さないように、上記タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面において上記スクロール通路が延びる方向が、同回転軸心と直交する方向ではなく、回転軸心に対して傾いた方向になるように設定されている。
【０００５】
スクロール通路が二本設けられたターボチャージャでは、スクロール通路が一本のみ設けられたものと比較して、スクロール通路の配置スペースに関する制限がさらに厳しくなるために各スクロール通路の断面形状を同一にすることが困難であり、各スクロール通路からタービンホールに吹き付けられるガスの量（ガス流量）に差が生じやすいと云える。そして、各スクロール通路間におけるガス流量の差が大きくなると、内燃機関の各気筒の排気ポートの圧力（背圧）のばらつきが大きくなって、気筒間における吸入空気量にばらつきが生じるため、内燃機関の出力トルクの変動が大きくなってしまう。
【０００６】
特許文献１のターボチャージャでは、各スクロール通路のタービンホイール側の開口部の開口面積が、各スクロール通路のガス流量、ひいては内燃機関の各気筒の背圧がほぼ等しくなるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８５１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のターボチャージャでは、内燃機関の出力トルクの変動が抑えられるものの、タービンの構造が内燃機関の運転効率を重視した構造になってしまうためにタービン効率の低下を招く可能性がある。これはターボチャージャの大型化や、これに伴う搭載性の悪化を招く一因になるため好ましくない。
【０００９】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載のターボチャージャは、タービンホイールの外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路がタービン内部に形成されて、それらスクロール通路を介してタービンホイールにガスが吹き付けられる。またタービンに隣接してハウジングが設けられ、同ハウジングにはタービンホイールに一体固定されたシャフトが回転可能に支持される。
【００１１】
二本のスクロール通路を備えるターボチャージャにおいて、スクロール通路の延設方向の各部からタービンホイールに吹き付けられるガスの量（ガス流量）を各スクロール通路間で等しくするためには、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面（以下、特定断面）でのスクロール通路の断面積が等しくなるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。また、タービンホイールに吹き付けられるガスによるタービンの効率を各スクロール通路間で等しくするためには、上記特定断面におけるスクロール通路の断面の面積中心およびタービンホイールの回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）が等しくなるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。さらに、上記断面積および上記比を各スクロール通路間で共に等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状がタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状になるように、各スクロール通路の通路形状を設定すればよい。
【００１２】
スクロール通路は、ガスを圧縮しつつタービンホイールに吹き付けるものであるためにガス流れ方向上流側（以下、単に「上流側」）に向かうほど通路断面積が大きく、スクロール通路のハウジング側への張り出しを抑えるための同スクロール通路の配置スペースについての制約も大きくなる。
【００１３】
従来のターボチャージャでは、上流側の部分、すなわち最も配置スペースの制約が大きい部分に合わせて、特定断面においてスクロール通路が延びる方向を示す直線と上記回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が比較的小さい一定の角度に設定されている。また従来のターボチャージャは、上記角度が一定に設定された条件のもとで、各スクロール通路についての上記断面積および上記比のいずれか一方のみを互いに等しくするといった設計思想で形成されている。
【００１４】
上記特定断面における各スクロール通路の断面積が大きい上流側の部分においては、スクロール通路のハウジング側への張り出しを抑えたり各スクロール通路の干渉を避けたりするために上記角度を小さくせざるを得ない。したがって、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状を近似した形状にすることが難しく、上記断面積および上記比の双方を各スクロール通路間で等しくしたり近い値にしたりすることは困難であると云える。
【００１５】
これに対して、上記特定断面における各スクロール通路の断面積が小さいガス流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）の部分においては、それらスクロール通路の配置スペースの制約が小さいために、上記角度を大きくすることが可能になる。そのため、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状を近似した形状にすることが可能であり、それらスクロール通路についての上記通路断面積および上記比の双方を上流側の部分と比較して近い値にしたり、上記通路断面積および上記比の一方を等しく設定しつつ他方を上流側の部分と比較して近い値にしたりすることが可能であると云える。しかも場合によっては、上記特定断面における各スクロール通路の断面形状をそれらスクロール通路間において上記断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状、すなわちタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状にすることも可能になる。
【００１６】
こうした実情をふまえて、請求項１に記載のターボチャージャでは、上記特定断面において上記スクロール通路が延びる方向を示す直線と前記回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が、スクロール通路の下流側に向かうに連れて大きい角度に設定される。そのため、各スクロール通路の各部における断面形状を、その下流側に向かうに連れて、上記通路断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状、すなわちタービンホイールの回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称の形状に徐々に近づけることができる。したがって各スクロール通路の下流側の部分において、上記断面積の差を小さくすることによって各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきを抑制したり、上記比の差を小さくしてタービン効率の低下を抑制したりすることができる。
【００１７】
このように請求項１に記載のターボチャージャによれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
請求項２に記載のターボチャージャでは、上記特定断面でのスクロール通路の面積中心および該回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）が二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路が形成される。そのため、スクロール通路の各部において、各スクロール通路の間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかも、特定断面における各スクロール通路の断面積の差が下流側に向かうほど小さくなる形状で各スクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において各スクロール通路の通路断面積の差を小さくすることができるために、その分だけガス流量のばらつきを抑えることができる。
【００１８】
請求項３に記載のターボチャージャでは、上記特定断面でのスクロール通路の断面積が二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路が形成される。そのため、スクロール通路の各部において、各スクロール通路の間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。しかも、特定断面におけるスクロール通路の面積中心および該回転軸心の距離とスクロール通路の断面積との比（［断面積］／［距離］、または［距離］／［断面積］）の各スクロール通路間における差が下流側に向かうほど小さくなる形状で各スクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において各スクロール通路間における上記比の差を小さくすることができるために、その分だけタービン効率のばらつきを抑えることができる。
【００１９】
請求項４に記載のターボチャージャでは、各スクロール通路のガス流れ方向下流側の部分において、上記特定断面における二本のスクロール通路の断面形状が同回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状で、それらスクロール通路が形成される。これにより、各スクロール通路の下流側の部分を上記通路断面積および上記比を共に等しくするうえで最適な形状にすることができるため、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路間におけるガス流量のばらつきの抑制とを好適に両立させることができる。
【００２０】
なお、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面においてスクロール通路が延びる方向を示す直線としては、請求項５によるように、二本のスクロール通路の間を仕切るように延びる直線を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態にかかるターボチャージャの断面構造を示す断面図。
【図２】タービン内における各スクロール通路の延設態様を示す略図。
【図３】第１の実施の形態における特定断面でのタービンホイールと各スクロール通路との位置関係を模式的に示す略図。
【図４】［Ａ］〜［Ｄ］第１の実施の形態における特定断面での各スクロール通路の断面形状を模式的に示す略図。
【図５】第１の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図６】第１の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【図７】第１の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図８】［Ａ］〜［Ｄ］第２の実施の形態における特定断面での各スクロール通路の断面形状を模式的に示す略図。
【図９】本発明を具体化した第２の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図１０】第２の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図１１】第２の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【図１２】本発明を具体化した第３の実施の形態における各スクロール通路の延設方向の位置と角度と断面積と比との関係を示すグラフ。
【図１３】第３の実施の形態におけるタービンの膨張比と各スクロール通路のタービン容量との関係を示すグラフ。
【図１４】第３の実施の形態における各スクロール通路のタービン効率と内燃機関の吸入空気量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態にかかるターボチャージャについて説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態にかかるターボチャージャ１０は、内燃機関１の吸気通路２に配設されるコンプレッサ２０と、同内燃機関１の排気通路３に配設されるタービン３０と、これらコンプレッサ２０およびタービン３０を連結するセンターハウジング１１とを備えている。
【００２４】
コンプレッサ２０の内部にはコンプレッサ室２１が形成されており、同コンプレッサ室２１には、コンプレッサホイール２２が収容されている。一方、タービン３０の内部にはタービン室３１が形成されており、同タービン室３１にはタービンホイール３２が収容されている。他方、センターハウジング１１には、シャフト１２が回転可能に支持されており、同シャフト１２の一端にはコンプレッサホイール２２が固定され、他端にはタービンホイール３２が固定されている。このターボチャージャ１０は、コンプレッサホイール２２とタービンホイール３２とが一体回転する構造になっている。
【００２５】
コンプレッサ２０のコンプレッサ室２１はコンプレッサホイール２２の回転軸心Ｌ１に沿って延設されている。また、コンプレッサ２０には、上記コンプレッサホイール２２の外周において渦巻形状で延びるスクロール通路２３が形成されている。このスクロール通路２３は上記コンプレッサ室２１の内周壁の全周にわたって開口されている。
【００２６】
一方、タービン３０のタービン室３１はタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１に沿って延設されている。また図１および図２に示すように、タービン３０には上記タービンホイール３２の外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路（第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４）が形成されている。
【００２７】
図１に示すように、これらスクロール通路３３，３４は、タービンホイール３２の軸線Ｌ１方向において互いに並行して延びる形状に形成されている。またスクロール通路３３，３４はそれぞれ、上記タービン室３１の周壁においてその全周にわたる円環形状で開口されている。なお本実施の形態では、上記二本のスクロール通路３３，３４のうち、上記タービン室３１におけるガス（詳しくは、排気）の流れ方向上流側（以下、単に上流側）において開口される通路が第１スクロール通路３３とされ、同ガス流れ方向下流側（以下、単に下流側）において開口される通路が第２スクロール通路３４とされる。そして、第１スクロール通路３３には内燃機関１の四つの気筒のうちの二つの気筒♯１，♯４から延びる排気通路３が接続される一方、第２スクロール通路３４には残りの二つの気筒♯２，♯３から延びる排気通路３が接続される。
【００２８】
上記ターボチャージャ１０では次のようにして内燃機関１への過給が行われる。
ターボチャージャ１０では、内燃機関１の排気が各スクロール通路３３，３４を介してタービンホイール３２に吹き付けられると、タービンホイール３２が排気流のエネルギを受けることによって回転する。そして、このタービンホイール３２の回転がシャフト１２を通じてコンプレッサ２０のコンプレッサホイール２２に伝達されて、同コンプレッサホイール２２が回転する。これによりコンプレッサ２０内では、コンプレッサホイール２２の回転による遠心力の作用により、同コンプレッサ２０の入口部２０ａからコンプレッサ室２１に流入する吸気がスクロール通路２３、ひいては内燃機関１の各気筒♯１〜♯４へと送られる。内燃機関１では、こうした排気の持つエネルギを利用した過給を行うことで、その出力向上を図っている。
【００２９】
通常、二本のスクロール通路を有するターボチャージャでは、タービン内に形成される各スクロール通路が互いに干渉したりタービンに隣接するハウジング側に張り出したりしないように、タービンホイールの回転軸心におけるタービンの断面（以下、特定断面）において各スクロール通路の延びる方向が次のように設定される。すなわち、上記特定断面において各スクロール通路の延びる方向が、タービンホイールの回転軸心と直交する方向ではなく、同回転軸心に対して傾いた方向になるように設定されている。こうした構造を採用することにより、ターボチャージャの回転軸方向における長さを短くすることが可能になり、その搭載性が向上する。
【００３０】
本実施の形態のターボチャージャ１０は二本のスクロール通路３３，３４を備えるため、それらスクロール通路３３，３４の配置スペースに関する制限が厳しい。そのため各スクロール通路３３，３４の断面形状を同一にすることが困難であり、各スクロール通路３３，３４からタービンホイール３２に吹き付けられるガスの量（ガス流量）に差が生じやすいと云える。そして、各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量の差が大きくなると、内燃機関１の各気筒♯１〜♯４の排気ポートの圧力（背圧）のばらつきが大きくなって、気筒♯１〜♯４間における吸入空気量にばらつきが生じるため、内燃機関１の出力トルクの変動が大きくなってしまう。
【００３１】
図３に、上記特定断面におけるタービンホイール３２と各スクロール通路３３，３４との位置関係を模式的に示す。同図３では、第１スクロール通路３３の断面積を「Ａｔ１」、面積中心を「Ｇ１」、面積中心Ｇ１と回転軸心Ｌ１との距離を「Ｒｔ１」として示しており、第２スクロール通路３４の断面積を「Ａｔ２」、面積中心を「Ｇ２」、面積中心Ｇ２と回転軸心Ｌ１との距離を「Ｒｔ２」として示している。
【００３２】
図３に示すように、各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてタービンホイール３２に吹き付けられるガスの量（ガス流量）を互いに等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積Ａｔ１，Ａｔ２が互いに等しくなるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３３】
また、タービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン３０の効率を各スクロール通路３３，３４間で等しくするためには、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４についての上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記距離Ｒｔ１，Ｒｔ２の比が互いに等しくなるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。詳しくは、比［Ａｔ１／Ｒｔ１］と比［Ａｔ２／Ｒｔ２］とが等しくなるように各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３４】
さらには、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を各スクロール通路３３，３４間で共に等しくするためには、特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状が上記回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状になるように、各スクロール通路３３，３４の通路形状を設定すればよい。
【００３５】
各スクロール通路３３，３４は、ガスを圧縮しつつタービンホイール３２に吹き付けるものであるために上流側に向かうほど通路断面積が大きく、第１スクロール通路３３のセンターハウジング１１側への過度の張り出しや各スクロール通路３３，３４の干渉を避けるための同スクロール通路３３，３４の配置スペースについての制約も大きくなる。
【００３６】
従来のターボチャージャはいずれも、上流側の部分、すなわち最も配置スペースの制約が大きい部分に合わせて、各スクロール通路の各部の形状が定められている。詳しくは、上記特定断面において各スクロール通路が延びる方向を示す直線（詳しくは、各スクロール通路の間を仕切るように延びる直線）とタービンホイールの回転軸心とのなす角度のうち上記タービンホイールの先端部を含むほうの角度（図３のω参照）が比較的小さい一定の角度に設定される。そして、上記角度が一定に設定された条件のもとで、特定断面における上記断面積および上記比のいずれか一方のみを各スクロール通路間で等しくするといった設計思想で、各スクロール通路の通路形状が設定される。
【００３７】
上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積が大きい上流側の部分においては、第１スクロール通路３３のセンターハウジング１１側への過度の張り出しや各スクロール通路３３，３４の干渉を避けるべく上記角度ω（図３における直線ＬＢと回転軸心Ｌ１とのなす角度ω）を小さくせざるを得ない。したがって、上記特定断面での各スクロール通路３３，３４の断面形状を近似した形状にすることが難しく、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方をスクロール通路３３，３４間において等しくしたり近い値にしたりすることは困難であると云える。
【００３８】
これに対して、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積が小さい下流側の部分においては、それらスクロール通路３３，３４の配置スペースの制約が小さい、すなわち設置スペースの余裕代が大きい。そのため前記角度ωを大きくすることが可能になり、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を近似した形状にすることも可能になる。
【００３９】
したがって、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を、上流側の部分と比較して近い値にすることが可能になる。あるいは、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の一方を各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部において等しく設定しつつ、他方を各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて近い値にすることが可能になる。しかも場合によっては、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の下流側の部分の断面形状をタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状にすることも可能になる。すなわち、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分の通路形状を、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間で等しくするうえで最適な形状に設定することが可能になる。
【００４０】
こうした実情をふまえて、本実施の形態のターボチャージャ１０では、上記特定断面において各スクロール通路３３，３４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部（図３の右側の端部）を含むほうの角度ωが、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きい角度になるように設定されている。これにより、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を、その配置スペースの制限が小さい下流側の部分に向かうに連れて、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間において等しくするうえで最適な形状に徐々に近づけることが可能になる。なお上記角度ωは、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢよりタービンホイール３２の先端側の部分と同直線ＬＢとのなす角度や、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢよりセンターハウジング１１から離間する側の部分と同直線ＬＢとのなす角度、といったように言い換えることができる。また上記角度ωは、上記回転軸心Ｌ１の上記直線ＬＢとの交点よりタービンホイール３２の先端側の部分と同直線ＬＢとのなす角度などと言い換えることもできる。
【００４１】
図４に、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を模式的に示す。同図４において［Ａ］は各スクロール通路３３，３４の図２中に矢印Ａで示す部位における断面形状を示し、［Ｂ］は図２中に矢印Ｂで示す部位における断面形状を示し、［Ｃ］は図２中に矢印Ｃで示す部位における断面形状を示し、［Ｄ］は図２中に矢印Ｄで示す部位における断面形状を示す。また図５に、各スクロール通路３３，３４の延設方向の位置と前記角度ωと上記断面積Ａｔと上記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。同図５において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における各値の関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００４２】
図４および図５に示すように、本実施の形態では、各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）。なお図４から明らかなように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路３３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きくなる。また、前記特定断面における第２スクロール通路３４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて大きくなる。さらに本実施の形態では、第１スクロール通路３３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路３３が形成されている。また、第２スクロール通路３４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路３４が形成されている。
【００４３】
また、図４および図５に示すように、本実施の形態では、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］が各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてそれらスクロール通路３３，３４間で互いに等しくなる形状で各スクロール通路３３，３４が形成されている。図６に、各スクロール通路３３，３４からタービンホイール３２へのガスの吹き付けによって得られるタービン効率と内燃機関１の吸入空気量との関係を示す。図６に示すように、第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４の各部における上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］としてはタービン効率を適正な値にするうえで最適な値が設定されているために、各スクロール通路３３，３４の間におけるタービン効率のばらつきが抑えられる。
【００４４】
さらに、図４および図５に示すように、前記特定断面における第１スクロール通路３３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路３４の断面積Ａｔ２との差が各スクロール通路３３，３４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で（図４［Ａ］→図４［Ｂ］→図４［Ｃ］→図４［Ｄ］）、各スクロール通路３３，３４が形成される。そのため、各スクロール通路３３，３４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路３３，３４の通路断面積、詳しくは上記特定断面における断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）を、比較例のターボチャージャ（一点鎖線参照）と比較して小さくすることができる。
【００４５】
図７に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路３３，３４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。なお図７において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００４６】
本実施の形態のターボチャージャ１０によれば、図７に実線で示すように、同図に一点鎖線で示す比較例のものと比較して、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつき、ひいてはタービン容量のばらつきを抑えることができるようになる。
【００４７】
また図４［Ｄ］に示すように、本実施の形態では、第１スクロール通路３３および第２スクロール通路３４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分がそれらスクロール通路３３，３４の各部における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００４８】
このように本実施の形態のターボチャージャ１０によれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（特定断面）において各スクロール通路３３，３４の間を仕切るように延びる直線ＬＢと同回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度ωを、下流側に向かうに連れて大きい角度になるように設定した。これにより、特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を、その配置スペースの制限が小さい下流側の部分に向かうに連れて、上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を各スクロール通路３３，３４間で等しくするうえで最適な形状に徐々に近づけることができる。そのため、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００５０】
（２）前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を各スクロール通路３３，３４の延設方向の各部においてそれらスクロール通路３３，３４間で互いに等しくなる形状で各スクロール通路３３，３４を形成した。そのため、各スクロール通路３３，３４の各部における上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］としてタービン効率を適正な値にするうえで最適な値を設定することができ、それらスクロール通路３３，３４の間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかも、前記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差が下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、それらスクロール通路３３，３４を形成するようにした。そのため、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができるようになる。
【００５１】
（３）各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路３３，３４の断面形状を前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成した。そのため、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分を上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状にすることができる。したがって、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきの抑制とを好適に両立させることができる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態にかかるターボチャージャについて、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００５３】
本実施の形態のターボチャージャは、第１スクロール通路および第２スクロール通路の通路形状のみが第１の実施の形態のターボチャージャと異なる。以下、本実施の形態のターボチャージャの各スクロール通路の通路形状について説明する。
【００５４】
図８に、本実施の形態のターボチャージャ４０の各スクロール通路４３，４４の断面形状であって、前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（前記特定断面）における断面形状を模式的に示す。同図８において［Ａ］は各スクロール通路４３，４４の図２中に矢印Ａで示す部位における断面形状を示し、［Ｂ］は図２中に矢印Ｂで示す部位における断面形状を示し、［Ｃ］は図２中に矢印Ｃで示す部位における断面形状を示し、［Ｄ］は図２中に矢印Ｄで示す部位における断面形状を示す。また図９に、各スクロール通路４３，４４の延設方向の位置と前記角度ωと前記断面積Ａｔと前記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。同図９において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における各値の関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００５５】
図８および図９に示すように、本実施の形態では、各スクロール通路４３，４４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている（図８［Ａ］→図８［Ｂ］→図８［Ｃ］→図８［Ｄ］）。なお本実施の形態における角度ωは、前記特定断面において各スクロール通路４３，４４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部（図８の右側の端部）を含むほうの角度である。また図８から明らかなように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路４３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて大きくなる。また、前記特定断面における第２スクロール通路４４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて大きくなる。さらに本実施の形態では、第１スクロール通路４３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路４３が形成されている。また、第２スクロール通路４４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路４４が形成されている。
【００５６】
また、図８および図９に示すように、本実施の形態では、前記特定断面における第１スクロール通路４３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路４４の断面積Ａｔ２とがそれらの延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路４３，４４が形成されている。図１０に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路４３，４４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。図１０に示すように、本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の各部において、それらスクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつき、ひいてはタービン容量のばらつきを抑えることができる。
【００５７】
さらに、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路４３，４４間での差がそれらスクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で（図８［Ａ］→図８［Ｂ］→図８［Ｃ］→図８［Ｄ］）、各スクロール通路４３，４４が形成される。
【００５８】
そのため、各スクロール通路４３，４４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路４３，４４の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差を、比較例のターボチャージャ（一点鎖線参照）と比較して小さくすることができる。
【００５９】
図１１に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路４３，４４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係の一例を示す。なお図１１において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい比較例のターボチャージャにおける各値の関係を示す。
【００６０】
本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、図１１に実線で示すように、同図に一点鎖線で示す比較例のものと比較して、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路４３，４４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。
【００６１】
また図８［Ｄ］に示すように、本実施の形態のターボチャージャ４０では、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路４３，４４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分が上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の双方を等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００６２】
このように本実施の形態のターボチャージャ４０によれば、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の（１）および（３）に準じた効果に加えて、以下の（４）に記載する効果が得られるようになる。
（４）タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１におけるタービン３０の断面（特定断面）での第１スクロール通路４３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路４４の断面積Ａｔ２とがそれらの延設方向の各部において互いに等しくなる形状で各スクロール通路４３，４４を形成した。そのため、第１スクロール通路４３および第２スクロール通路４４の各部において、それらスクロール通路４３，４４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。しかも、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路４３，４４間での差がそれらスクロール通路４３，４４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路４３，４４を形成するようにした。そのため、各スクロール通路４３，４４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路４３，４４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができるようになる。
【００６４】
（第３の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施の形態にかかるターボチャージャについて、第１の実施の形態および第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００６５】
本実施の形態のターボチャージャは、第１スクロール通路および第２スクロール通路の通路形状のみが第１の実施の形態および第２の実施の形態のターボチャージャと異なる。以下、本実施の形態のターボチャージャの各スクロール通路の通路形状について説明する。
【００６６】
図１２に、本実施の形態のターボチャージャ５０についての各スクロール通路５３，５４の延設方向の位置と前記角度ω（図３参照）と前記断面積Ａｔと前記比［Ａｔ／Ｒｔ］との関係を示す。なお図１２において、実線は本実施の形態のターボチャージャ４０における上記関係を示し、一点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。また、図１２の二点鎖線は各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００６７】
図１２に実線で示すように、本実施の形態のターボチャージャ５０では、各スクロール通路５３，５４の延設方向の各部における前記角度ωが下流側に向かうに連れて大きい角度になっている。なお本実施の形態における角度ωは、前記特定断面において各スクロール通路５３，５４が延びる方向を示す直線ＬＢとタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度である。また本実施の形態のターボチャージャ５０では、前記特定断面における第１スクロール通路５３の面積中心Ｇ１および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて大きくなっている。また、前記特定断面における第２スクロール通路５４の面積中心Ｇ２および上記タービンホイール３２側の開口部分を繋ぐ直線と前記回転軸心Ｌ１とのなす角度のうち同タービンホイール３２の先端部を含むほうの角度も、各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて大きくなっている。さらに、本実施の形態のターボチャージャ５０では、第１スクロール通路５３の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第１スクロール通路５３が形成されている。また、第２スクロール通路５４の前記特定断面における断面形状が上記面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線を対称軸とする線対称の形状（具体的には、涙滴形状）になるように、第２スクロール通路５４が形成されている。
【００６８】
また、本実施の形態のターボチャージャ５０では、前記特定断面における第１スクロール通路５３の断面積Ａｔ１と第２スクロール通路５４の断面積Ａｔ２との差が各スクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路５３，５４が形成される。これによりターボチャージャ５０は、図１２に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい上流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４の通路断面積、詳しくは上記特定断面における断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）が若干大きくなる。しかしながら、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のものと比較した場合には、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４の上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２の差（＝Ａｔ１−Ａｔ２）を小さくすることができる。
【００６９】
図１３に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路５３，５４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係を示す。なお図１３において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示し、二点差線は第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００７０】
図１３に実線で示すターボチャージャ５０によれば、同図に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路３３，３４の上流側の部分において通路断面積の差が大きくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきが若干大きくなってしまう。ただし、図１２中に二点鎖線で示す第２比較例のものと比較した場合には、各スクロール通路３３，３４の下流側の部分において通路断面積の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路３３，３４間におけるガス流量のばらつきを小さくすることができる。
【００７１】
さらに図１２に実線で示すように、本実施の形態では、前記特定断面における前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の各スクロール通路５３，５４間での差がそれらスクロール通路５３，５４の下流側に向かうに連れて小さくなる形状で、各スクロール通路４３，４４が形成される。これによりターボチャージャ５０は、図１２に一点鎖線で示す第１比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４の配置スペースの制約が小さい下流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４間の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差を小さくすることができる。なおターボチャージャ５０では、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のターボチャージャと比較した場合に、各スクロール通路５３，５４の上流側の部分において、それらスクロール通路５３，５４間の前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が若干大きくなる。
【００７２】
図１４に、タービン３０の入口圧力および出口圧力の比（いわゆる膨張比）と各スクロール通路５３，５４を介してタービンホイール３２に吹き付けられるガスによるタービン容量との関係の一例を示す。なお図１４において、実線は本実施の形態のターボチャージャ１０における上記関係を示し、一点鎖線は第１比較例のターボチャージャにおける上記関係を示し、二点鎖線は第２比較例のターボチャージャにおける上記関係を示している。
【００７３】
図１４に実線で示すターボチャージャ５０によれば、同図１２に一点鎖線で示す第１比較例のものと比較して、各スクロール通路５３，５４の下流側の部分において前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が小さくなる分だけ、それらスクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。なおターボチャージャ５０では、図１２に二点鎖線で示す第２比較例のターボチャージャと比較した場合に、各スクロール通路５３，５４の上流側の部分において、前記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］の差が若干大きくなる分だけ、それらスクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきも若干大きくなる。
【００７４】
また、本実施の形態のターボチャージャ５０では、第１スクロール通路５３および第２スクロール通路５４の下流側の部分において、上記特定断面における各スクロール通路５３，５４の断面形状が前記タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称になる形状に形成されている。すなわち、各スクロール通路５３，５４の下流側の部分がそれらスクロール通路５３，５４の各部における上記断面積Ａｔ１，Ａｔ２および上記比［Ａｔ１／Ｒｔ１］，［Ａｔ２／Ｒｔ２］を共に等しくするうえで最適な形状に形成されている。
【００７５】
このようにターボチャージャ５０によれば、各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記比［Ａｔ／Ｒｔ］が各スクロール通路間で互いに等しい第１比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができる。しかもターボチャージャ５０によれば、各スクロール通路の延設方向の各部における上記角度ωが一定であり且つ上記断面積Ａｔが各スクロール通路間で互いに等しい第２比較例のターボチャージャと比較して、各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。したがって、タービン効率の低下抑制と各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきの抑制との両立を図ることができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の（１）および（３）に準じた効果に加えて、以下の（５）に記載する効果が得られるようになる。
（５）第１比較例のターボチャージャと比較して各スクロール通路５３，５４間におけるタービン効率のばらつきを抑えることができ、第２比較例のターボチャージャと比較して各スクロール通路５３，５４間におけるガス流量のばらつきを抑えることができる。
【００７７】
（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・各実施の形態において、前記特定断面における各スクロール通路の下流側の部分での断面形状を、タービンホイール３２の回転軸心Ｌ１と直交する直線を対称軸とする線対称の形状以外の形状に設定してもよい。
【００７８】
・各実施の形態において、各スクロール通路を、前記特定断面における断面形状がほぼ涙滴形状になる形状以外の形状で延設するようにしてもよい。この場合、各スクロール通路の下流側に向かうに連れて大きい角度に設定する設定対象としては、前記特定断面において各スクロール通路の間を仕切るように延びる直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度に限らず、任意の角度を採用することができる。要は、上記特定断面において各スクロール通路の延びる方向とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度を示す角度であればよい。具体的には、例えば以下の［角度ω１］や［角度ω２］、［角度ω３］などを採用することができる。
［角度ω１］第１スクロール通路の面積中心Ｇ１とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度ω１。
［角度ω２］第２スクロール通路の面積中心Ｇ２とタービンホイール３２側の開口とを繋ぐ直線とタービンホイール３２の回転軸心Ｌ１とのなす角度ω２。
［角度ω３］上記角度ω１と角度ω２との平均になる角度ω３。
【００７９】
・本発明は、各スクロール通路にそれぞれ二つの気筒が接続されるターボチャージャに限らず、それぞれ一つの気筒のみが接続されるターボチャージャや、それぞれ三つ以上の気筒が接続されるターボチャージャにも適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…内燃機関、２…吸気通路、３…排気通路、１０…ターボチャージャ、１１…センターハウジング、１２…シャフト、２０…コンプレッサ、２０ａ…入口部、２１…コンプレッサ室、２２…コンプレッサホイール、２３…スクロール通路、３０…タービン、３１…タービン室、３２…タービンホイール、３３…第１スクロール通路、３４…第２スクロール通路、４０…ターボチャージャ、４３…第１スクロール通路、４４…第２スクロール通路、５０…ターボチャージャ、５３…第１スクロール通路、５４…第２スクロール通路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンホイールの外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路を介して前記タービンホイールにガスが吹き付けられるタービンと、同タービンに隣接して設けられて前記タービンホイールに一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるハウジングとを備えるターボチャージャにおいて、
前記タービンホイールの回転軸心における前記タービンの断面において前記スクロール通路が延びる方向を示す直線と前記回転軸心とのなす角度のうち前記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が前記スクロール通路のガス流れ方向下流側に向かうに連れて大きく設定されてなる
ことを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
請求項１に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、前記断面における前記スクロール通路の面積中心および前記回転軸心の距離と前記スクロール通路の通路断面積との比が前記二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状であり、且つ前記断面における前記二本のスクロール通路の断面積の差がガス流れ方向下流側に向かうほど小さくなる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。
【請求項３】
請求項１に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、前記断面における断面積がそれらスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状であり、且つ前記断面における前記スクロール通路の面積中心および前記回転軸心の距離と前記スクロール通路の通路断面積との比の差がガス流れ方向下流側に向かうほど小さくなる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。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、そのガス流れ方向下流側の部分において前記断面における前記二本のスクロール通路の断面形状が前記回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称になる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。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、
前記直線は、前記二本のスクロール通路の間を仕切るように延びる直線である
ことを特徴とするターボチャージャ。
【請求項１】
タービンホイールの外周において渦巻形状で延びる二本のスクロール通路を介して前記タービンホイールにガスが吹き付けられるタービンと、同タービンに隣接して設けられて前記タービンホイールに一体固定されたシャフトが回転可能に支持されるハウジングとを備えるターボチャージャにおいて、
前記タービンホイールの回転軸心における前記タービンの断面において前記スクロール通路が延びる方向を示す直線と前記回転軸心とのなす角度のうち前記タービンホイールの先端部を含むほうの角度が前記スクロール通路のガス流れ方向下流側に向かうに連れて大きく設定されてなる
ことを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
請求項１に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、前記断面における前記スクロール通路の面積中心および前記回転軸心の距離と前記スクロール通路の通路断面積との比が前記二本のスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状であり、且つ前記断面における前記二本のスクロール通路の断面積の差がガス流れ方向下流側に向かうほど小さくなる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。
【請求項３】
請求項１に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、前記断面における断面積がそれらスクロール通路の延設方向の各部において互いに等しくなる形状であり、且つ前記断面における前記スクロール通路の面積中心および前記回転軸心の距離と前記スクロール通路の通路断面積との比の差がガス流れ方向下流側に向かうほど小さくなる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。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、
前記二本のスクロール通路は、そのガス流れ方向下流側の部分において前記断面における前記二本のスクロール通路の断面形状が前記回転軸心と直交する直線を対称軸とする線対称になる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。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、
前記直線は、前記二本のスクロール通路の間を仕切るように延びる直線である
ことを特徴とするターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１１３１４９（Ｐ２０１３−１１３１４９Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７９３２（Ｐ２０１１−２５７９３２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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