JP7423557B2 - 可変容量タービンおよび過給機 - Google Patents

Description

本開示は、可変容量タービンおよび該可変容量タービンを備える過給機に関する。

内燃機関（エンジン）の排ガスのエネルギを利用して内燃機関の吸気を過給する排気ターボ過給機として、可変容量タービンを備える可変容量型排気ターボ過給機が知られている（例えば、特許文献１参照）。可変容量タービンは、該タービンのスクロール流路からタービンロータに送るための排ガス流路に複数のノズルベーンが周方向に並んで配置されており、これらのノズルベーンの翼角を外部からアクチュエータにより変化させることで、排ガス流路の流路断面積（隣接するノズルベーン間の流路）を調整できるようになっている。可変容量タービンは、排ガス流路の流路断面積を調整することで、タービンロータに導かれる排ガスの流速や圧力を変化させて過給効果を高めるものである。

特許文献１には、ノズルベーンの後縁の翼高さ方向の中央部に設けられた切欠部により排ガス流路の中間位置付近の排ガスを早期に排出することで、圧力差に基づく隙間流れを低減させることが開示されている。

特開平１１－２２９８１５号公報

ところで、ノズルベーンは、内燃機関（エンジン）の脈動に伴い加えられる荷重が変化する。ノズルベーンに作用する荷重により、ノズルベーンに固定されたベーンシャフトと、ノズルベーンを支持する他部材との間のクリアランスが狭まり、接触することがある。可変容量タービンの運転中にベーンシャフトと上記他部材との接触が頻繁に生じると、ベーンシャフトに摩耗が生じ損傷の原因となる虞がある。

内燃機関の脈動１周期程度の短期間において、ベーンシャフトに作用する荷重の作用方向が逆転する場合には、上記接触が頻繁に生じてベーンシャフトに摩耗の生じるリスクが高いため、対策を講じる必要がある。特に、スクロール流路の舌部近傍に配置されたノズルベーンは、排ガスの流動時に舌部で生じるウェイク（流動歪み）の影響により、内燃機関の脈動１周期程度の短期間において、ベーンシャフトに作用する荷重の作用方向が逆転することがある。なお、特許文献１は、内燃機関（エンジン）の脈動に伴うベーンシャフトの摩耗を抑制するという課題に着目したものではない。

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、ベーンシャフトの摩耗を抑制することにより、可変容量タービンの信頼性および耐久性を向上させることができる可変容量タービン、および該可変容量タービンを備える過給機を提供することにある。

本開示の一実施形態にかかる可変容量タービンは、
タービンロータと、
前記タービンロータの外周側にスクロール流路を形成するスクロール流路形成部と、
前記スクロール流路から前記タービンロータへ排ガスを導くための排ガス流路を形成する排ガス流路形成部と、
前記排ガス流路における前記排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニットと、を備え、
前記可変ノズルユニットは、
前記排ガス流路に前記タービンロータの周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーンと、
前記複数のノズルベーンを各々の回転中心回りに回動させるように構成された回動機構部と、を含み、
前記排ガス流路を、前記スクロール流路の舌部近傍に位置する舌部近傍領域と、前記舌部近傍領域以外の領域である舌部遠方領域と、に区分したときに、前記複数のノズルベーンは、前記舌部近傍領域に位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンと、前記舌部遠方領域に位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーンと、を含み、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンの前縁端又は後縁端の少なくとも一方において、前記舌部遠方ノズルベーンの前縁端又は後縁端よりも大きく切りかかれた切欠部を有する。

本開示の一実施形態にかかる過給機は、
前記可変容量タービンと、
前記可変容量タービンにより駆動されるように構成された遠心圧縮機と、を備える。

本開示の少なくとも一実施形態によれば、ベーンシャフトの摩耗を抑制することにより、可変容量タービンの信頼性および耐久性を向上させることができる可変容量タービン、および該可変容量タービンを備える過給機が提供される。

本開示の一実施形態にかかる過給機を備える内燃機関システムの構成を概略的に示す概略構成図である。 本開示の一実施形態にかかる可変容量タービンを備える過給機のタービン側を概略的に示す概略断面図である。 本開示の一実施形態における可変ノズルユニットを説明するための説明図である。 一実施形態におけるノズルベーンの配置を説明するための説明図である。 内燃機関の脈動条件を模擬したＣＦＤ解析条件を説明するための説明図である。 比較例における舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。 比較例における舌部遠方ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。 一実施形態における舌部遠方ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部遠方ノズルベーンの負圧面を示す図である。 図９に示される舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。 図１７に示される舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。 一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。

以下、添付図面を参照して本開示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、本開示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」、「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。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

（過給機）
図１は、本開示の一実施形態にかかる過給機を備える内燃機関システムの構成を概略的に示す概略構成図である。以下の各実施形態においては、排気ターボ過給機１Ａを例に挙げて説明するが、本開示は、排気ターボ過給機１Ａ以外の過給機１に適用可能である。
幾つかの実施形態にかかる過給機１は、図１に示されるように、内燃機関１０（エンジン）から排出された排ガスのエネルギにより駆動し、流体（例えば、空気）を圧縮するように構成された排気ターボ過給機１Ａを含む。過給機１（排気ターボ過給機１Ａ）は、図１に示されるように、可変容量タービン２と、可変容量タービン２により駆動されるように構成された遠心圧縮機３と、を備える。

過給機１は、図１に示されるように、回転シャフト１１と、回転シャフト１１の一方側（図１中右側）に設けられたタービンロータ２１と、回転シャフト１１の他方側（図１中左側）に設けられたインペラ３１と、回転シャフト１１を回転可能に支持するように構成されたベアリング１２と、これら（回転シャフト１１、タービンロータ２１、インペラ３１およびベアリング１２）を収容するように構成されたハウジング１３と、を備える。

図示される実施形態では、ハウジング１３は、タービンロータ２１を収容するように構成されたタービンハウジング２２と、インペラ３１を収容するように構成されたコンプレッサハウジング３２と、ベアリング１２を収容するように構成されたベアリングハウジング１４と、を含む。可変容量タービン２は、上述したタービンロータ２１と、上述したタービンハウジング２２と、を備える。遠心圧縮機３は、上述したインペラ３１と、上述したコンプレッサハウジング３２と、を備える。

以下、回転シャフト１１の軸線ＬＡが延在する方向を回転シャフト１１の軸方向Ｘとし、軸線ＬＡに直交する方向を径方向Ｙと定義する。軸方向Ｘのうち、インペラ３１に対してタービンロータ２１が位置する側をタービン側ＸＴとし、タービン側ＸＴとは反対側、すなわち、タービンロータ２１に対してインペラ３１が位置する側をコンプレッサ側ＸＣと定義する。また、径方向Ｙにおける外側を単に外周側、径方向Ｙにおける内側を単に内周側と表すことがある。

ベアリングハウジング１４は、軸方向Ｘにおいて、タービンハウジング２２とコンプレッサハウジング３２との間に配置されている。ベアリング１２は、軸方向Ｘにおいて、タービンロータ２１とインペラ３１との間に位置し、ベアリングハウジング１４に支持されている。ベアリングハウジング１４は、タービンハウジング２２およびコンプレッサハウジング３２の夫々に、不図示の締結部材（例えば、ボルト）により締結されていてもよい。

コンプレッサハウジング３２は、その内部に気体を導入するための気体導入口３３と、インペラ３１を通過した気体を外部に排出するための気体排出口３４と、を有する。気体導入口３３は、軸方向Ｘにおける過給機１の一端部（コンプレッサ側ＸＣの端部）に形成され、コンプレッサ側ＸＣに向かって開口している。

コンプレッサハウジング３２の内部には、気体導入口３３を通じてコンプレッサハウジング３２の外部から導入された気体をインペラ３１に導くための気体導入路３５と、気体排出口３４を通じてインペラ３１を通過した気体を外部に排出するための渦状のスクロール流路３７と、が形成されている。気体導入路３５は、軸方向Ｘに沿って延在している。スクロール流路３７は、インペラ３１の外周側に形成されている。

コンプレッサハウジング３２は、気体導入路３５を形成する気体導入路形成部３６と、スクロール流路３７を形成するスクロール流路形成部３８と、を有する。気体導入口３３は、気体導入路形成部３６の上流端に形成され、気体排出口３４は、スクロール流路形成部３８の下流端に形成されている。インペラ３１は、軸方向Ｘに沿ってコンプレッサ側ＸＣから導入される気体を径方向Ｙにおける外側に導くように構成されている。

タービンハウジング２２は、その内部に排ガスを導入するための排ガス導入口２３と、タービンロータ２１を通過した排ガスを外部に排出するための排ガス排出口２４と、を有する。排ガス排出口２４は、軸方向Ｘにおける過給機１の他端部（タービン側ＸＴの端部）に形成され、タービン側ＸＴに向かって開口している。

タービンハウジング２２の内部には、排ガス導入口２３を通じてタービンハウジング２２の外部から導入された排ガスをタービンロータ２１に導くための渦状のスクロール流路２５と、排ガス排出口２４を通じてタービンロータ２１を通過した排ガスを外部に排出するための排ガス排出路２７と、が形成されている。排ガス排出路２７は、軸方向Ｘに沿って延在している。スクロール流路２５は、タービンロータ２１の外周側に形成されている。

タービンハウジング２２は、スクロール流路２５を形成するスクロール流路形成部２６と、排ガス排出路２７を形成する排ガス排出路形成部２８と、を有する。排ガス排出口２４は、排ガス排出路形成部２８の下流端に形成されている。タービンロータ２１は、径方向Ｙにおける外側から導入される排ガスを軸方向Ｘに沿ってタービン側ＸＴに導くように構成されている。

過給機１は、遠心圧縮機３から内燃機関１０に気体を導くための気体ライン１５と、内燃機関１０から可変容量タービン２に排ガスを導くための排ガスライン１６と、を備える。気体ライン１５は、内燃機関１０にその一方側が接続され、且つ遠心圧縮機３の気体排出口３４にその他方側が接続された管路１５１を含む。排ガスライン１６は、内燃機関１０にその一方側が接続され、且つ可変容量タービン２の排ガス導入口２３にその他方側が接続された管路１６１を含む。

遠心圧縮機３のインペラ３１およびスクロール流路３７を通過した気体は、気体ライン１５を通じて内燃機関１０（エンジン）に導かれ、内燃機関１０における燃焼に供される。内燃機関１０における燃焼により生じた排ガスは、排ガスライン１６を通じて可変容量タービン２のスクロール流路２５を通過してタービンロータ２１に導かれる。

過給機１は、内燃機関１０から排出された排ガスのエネルギにより、タービンロータ２１を回転させるように構成さている。インペラ３１は、回転シャフト１１を介してタービンロータ２１に機械的に連結されているため、タービンロータ２１の回転に連動して回転する。過給機１は、インペラ３１の回転により、インペラ３１を通過する気体を圧縮し、上記気体の密度を高めて内燃機関１０に送るように構成されている。

（可変容量タービン）
図２は、本開示の一実施形態にかかる可変容量タービンを備える過給機のタービン側を概略的に示す概略断面図である。図２において過給機１は、回転シャフト１１の軸線ＬＡに沿った断面が概略的に示されている。
可変容量タービン２は、図２に示されるように、上述したタービンロータ２１と、タービンロータ２１の外周側にスクロール流路２５を形成する上述したスクロール流路形成部２６と、スクロール流路２５からタービンロータ２１へ排ガスを導くための排ガス流路（ノズル流路）４０を形成する排ガス流路形成部４と、排ガス流路４０における排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニット５と、を備える。排ガス流路４０は、タービンロータ２１の周囲（径方向Ｙにおける外側）を囲むように、スクロール流路２５とタービンロータ２１との間に形成されている。

（排ガス流路形成部）
排ガス流路形成部４は、図２に示されるように、ハウジング１３に固定されるノズルマウント４１と、ノズルマウント４１よりもタービン側ＸＴに配置され、且つノズルマウント４１との間に排ガス流路４０を画定するノズルプレート４２と、を含む。以下、排ガス流路４０におけるコンプレッサ側ＸＣをハブ側と云い、排ガス流路４０におけるタービン側ＸＴをシュラウド側と云うことがある。

ノズルマウント４１は、タービンロータ２１の外周側においてタービンロータ２１の周方向に沿って延在する環状板部４３を含む。ノズルマウント４１は、環状板部４３のタービン側ＸＴに形成されたハブ側流路面４４を有する。図示される実施形態では、ノズルマウント４１は、環状板部４３の外周縁部が、タービンハウジング２２とベアリングハウジング１４との間に挟持されることで、ハウジング１３に固定されている。

ノズルプレート４２は、タービンロータ２１の外周側においてタービンロータ２１の周方向に沿って延在する環状板部４５と、環状板部４５の内周縁部から軸方向Ｘに沿ってタービン側ＸＴに突出する突出部４６と、を含む。ノズルプレート４２は、環状板部４５のコンプレッサ側ＸＣに形成されたシュラウド側流路面４７と、シュラウド側流路面４７に連なり凸状に湾曲するシュラウド面４８と、を有する。シュラウド面４８は、環状板部４５の内周縁部に形成されており、タービンロータ２１の翼先端との間に隙間（クリアランス）が形成されている。

排ガス流路４０は、ハブ側流路面４４とシュラウド側流路面４７との間に画定される。ハブ側流路面４４およびシュラウド側流路面４７の夫々は、回転シャフト１１の軸線ＬＡに交差（例えば、直交）する方向に沿って延在している。シュラウド側流路面４７は、ハブ側流路面４４よりもタービン側ＸＴに位置し、ハブ側流路面４４に対向している。

排ガス流路形成部４は、ノズルマウント４１とノズルプレート４２とを互いに離間した状態で支持する少なくとも１つのノズルサポート４９をさらに含んでいてもよい。少なくとも一つのノズルサポート４９は、その一方側がノズルマウント４１の環状板部４３に固定され、その他方側がノズルプレート４２の環状板部４５に固定されている。ノズルプレート４２は、少なくとも１つのノズルサポート４９により、ノズルマウント４１から軸方向Ｘに離間して支持されている。図示される実施形態では、少なくとも１つのノズルサポート４９は、タービンロータ２１の周方向に夫々が間隔をおいて配置される複数のノズルサポート４９を含む。すなわち、排ガス流路形成部４は、複数のノズルサポート４９を含む。

タービンハウジング２２の内部に導入された排ガスは、スクロール流路２５を通り、その次に排ガス流路４０を通った後に、タービンロータ２１に導かれて、タービンロータ２１を回転させる。タービンロータ２１を通過した排ガスは、排ガス排出路２７を通った後に、排ガス排出口２４からタービンハウジング２２の外部に排出される。

（可変ノズルユニット）
可変ノズルユニット５は、図２に示されるように、上述した排ガス流路４０にタービンロータ２１の周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーン６と、複数のノズルベーン６を各々の回転中心ＲＣ回りに回動させるように構成された回動機構部５１と、を含む。可変ノズルユニット５は、回動機構部５１により、排ガス流路４０に配置された複数のノズルベーンの翼角を変化させることで、排ガス流路４０の流路断面積を調整できる。可変容量タービン２は、可変ノズルユニット５により排ガス流路４０の流路断面積を増減させることで、タービンロータ２１に導かれる排ガスの流速や圧力を変化させることができ、これにより可変容量タービン２の過給圧を制御できる。

回動機構部５１は、図２に示されるように、ノズルマウント４１に対してタービンロータ２１の周方向に沿って回転可能に設けられた環状のドライブリング５２と、複数のベーンシャフト５３と、複数のレバープレート５４と、ドライブリング５２をその軸線ＬＢ回りに回動させるように構成されたアクチュエータ５５と、アクチュエータ５５の駆動シャフト５６の駆動（すなわち、軸線ＬＣ回りの周方向に沿った移動量）を制御するように構成されたコントローラ５７（制御装置）と、を含む。

図３は、本開示の一実施形態における可変ノズルユニットを説明するための説明図である。図３において可変ノズルユニット５は、軸方向Ｘにおけるコンプレッサ側ＸＣから視た状態が概略的に示されている。
回動機構部５１は、図３に示されるように、ベーンシャフト５３およびレバープレート５４の夫々を、可変ノズルユニット５が含むノズルベーン６の数と同じ数だけ含んでいる。ベーンシャフト５３は、その一方側がノズルベーン６に固定され、その他方側がレバープレート５４の一方側に機械的に連結されている。レバープレート５４の他方側はドライブリング５２に機械的に連結されている。アクチュエータ５５は、電動モータやエアシリンダなどを含む。アクチュエータ５５の駆動シャフト５６は、ドライブリング５２に機械的に連結されている。

複数のレバープレート５４の夫々は、ドライブリング５２に形成された被嵌合部５２１に嵌合する嵌合部５４１を含む。被嵌合部５２１は、ドライブリング５２の外周縁部に形成される溝部５２２を含み、嵌合部５４１は、溝部５２２の内部に収容され、溝部５２２に緩く嵌合するように構成されている。

図３に示されるように、ノズルマウント４１は、軸線ＬＡ周りの周方向に沿って互いに間隔をおいた離れた位置に形成された複数の挿通孔４１１を有する。ノズルマウント４１には、可変ノズルユニット５が含むノズルベーン６の数と同じ数だけ挿通孔４１１が形成されている。複数のベーンシャフト５３の夫々は、複数の挿通孔４１１のうちの一つに回転可能に挿通されている。

図２に示されるように、ノズルマウント４１の環状板部４３におけるハブ側流路面４４とは反対側（コンプレッサ側ＸＣ）に位置する背面４１２と、ベアリングハウジング１４のタービン側ＸＴに形成された環状の溝部１４１と、によりそれらの内部に環状の内部空間１７が形成されている。ドライブリング５２および複数のレバープレート５４は、ハウジング１３の内部に形成された上記内部空間１７に収容されている。

アクチュエータ５５から複数のノズルベーン６までの動力伝達経路では、駆動シャフト５６とドライブリング５２、ドライブリング５２とレバープレート５４、レバープレート５４とベーンシャフト５３、の夫々が互いに連結し合うように構成されている。コントローラ５７によりアクチュエータ５５が駆動されると、アクチュエータ５５の駆動シャフト５６の移動に伴い、ドライブリング５２が軸線ＬＣを回転中心として回動される。ドライブリング５２が回動されると、レバープレート５４およびベーンシャフト５３を介して、複数のノズルベーン６がドライブリング５２の回動に連動して各々の回転中心ＲＣ回りに回動し、その翼角を変化させる。

ドライブリング５２を周方向における一方側に回転させると、周方向において隣接するノズルベーン６同士が互いに離れる方向に移動し、ノズルベーン６間の排ガス流路４０、すなわち、排ガス流路４０の流路断面積が大きくなる。また、ドライブリング５２を周方向における他方側に回転させると、周方向において隣接するノズルベーン６同士が互いに近づく方向に移動し、ノズルベーン６間の排ガス流路４０、すなわち、排ガス流路４０の流路断面積が小さくなる。排ガス流路４０の流路断面積を大きくする回転方向を開方向とし、排ガス流路４０の流路断面積を小さくする回転方向を閉方向とする。

図４は、一実施形態におけるノズルベーンの配置を説明するための説明図である。図４では、可変容量タービン２を軸方向Ｘにおけるタービン側ＸＴから視た状態を概略的に示している。
複数のノズルベーン６（７、８）の夫々は、図４に示されるように、前縁端６１（７１、８１）と後縁端６２（７２、８２）との間に延在する一面である圧力面６０Ａ（７０Ａ、８０Ａ）と、前縁端６１と後縁端６２との間に延在する他面である負圧面６０Ｂ（７０Ｂ、８０Ｂ）と、を含む翼面６０（７０、８０）を有する。負圧面６０Ｂは、圧力面６０Ａよりも径方向Ｙにおける内側に位置している。後縁端６２は、前縁端６１よりも排ガスの流れ方向における下流側に位置している。なお、複数のノズルベーン６の圧力面６０Ａや負圧面６０Ｂは、湾曲形状を有していてもよい。

複数のノズルベーン６（７、８）の夫々は、図２に示されるように、ノズルマウント４１のハブ側流路面４４との間に隙間（クリアランス）が形成されたハブ側端６３（７３、８３）と、ノズルプレート４２のシュラウド側流路面４７との間に隙間（クリアランス）が形成されたシュラウド側端６４（７４、８４）と、を有する。

スクロール流路形成部２６は、図４に示されるような、回転シャフト１１の軸方向Ｘにおける一方側（タービン側ＸＴ）から視認した平面において、スクロール流路２５に向かって突出する舌部２９を有する。舌部２９は、スクロール流路形成部２６における巻き始め２６１と巻き終わり２６２との接続点を意味する。

図４に示されるような、回転シャフト１１の軸方向Ｘにおける一方側（例えば、タービン側ＸＴ）から視認した平面において、排ガス流路４０を、スクロール流路２５の舌部２９近傍に位置する舌部近傍領域４０Ａと、舌部近傍領域４０Ａ以外の領域である舌部遠方領域４０Ｂと、に区分する。舌部近傍領域４０Ａは、少なくとも舌部２９に最も近いノズルベーン６（７Ａ）が領域内に存在するように設定され、舌部遠方領域４０Ｂは、少なくとも舌部２９に最も遠いノズルベーン６（８Ｂ）が領域内に存在するように設定される。

複数のノズルベーン６は、舌部近傍領域４０Ａに位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７と、舌部遠方領域４０Ｂに位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン８と、を含む。舌部近傍ノズルベーン７は、上記ノズルベーン７Ａを含み、舌部遠方ノズルベーン８は、上記ノズルベーン８Ｂを含む。

（ベーンシャフトの摩耗）
図５は、内燃機関の脈動条件を模擬したＣＦＤ解析条件を説明するための説明図である。図５に示されるように、内燃機関１０の脈動条件を模擬し、内燃機関１０の１周期Ｔ１中に圧力下限値ＰＬと圧力上限値ＰＵとの間を可変容量タービン２の入口圧力が増減するような圧力条件下において、ＣＦＤ解析を行い、ノズルベーン６に作用する荷重の変化を調べた。

図６は、比較例における舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。図７は、比較例における舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。図８は、一実施形態における舌部遠方ノズルベーンの負圧面を示す図である。図６、図７における荷重評価対象であるノズルベーンは、図８に示されるノズルベーン６（舌部遠方ノズルベーン８）と同じ形状になっており、その負圧面６０Ｂ（８０Ｂ）を正面とする平面視において、前縁端６１（８１）および後縁端６２（８２）の夫々が、ハブ側端６３（８３）からシュラウド側端６４（８４）までに亘り、回転中心ＲＣの延在する方向に沿って直線状に延在している。

図６および図７では、ノズルベーンに作用する荷重ＶＬを或る作用方向（正方向）の最大荷重を１００％とする比率で評価している。図６では、圧力下限値ＰＬの圧力条件下に舌部２９に最も近いノズルベーン７Ａに作用する荷重ＶＬ１と、圧力上限値ＰＵの圧力条件下にノズルベーン７Ａに作用する荷重ＶＬ２と、を示している。荷重ＶＬ２は、荷重ＶＬ１とは作用方向が逆転している。図７では、圧力下限値ＰＬの圧力条件下に舌部２９に最も遠いノズルベーン８Ｂに作用する荷重ＶＬ３と、圧力上限値ＰＵの圧力条件下にノズルベーン７Ａに作用する荷重ＶＬ４と、を示している。荷重ＶＬ４は、荷重ＶＬ３と同方向に作用しており、作用方向が逆転していない。このように舌部近傍ノズルベーン７（７Ａ）は、舌部遠方ノズルベーン８（８Ｂ）とは異なり、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転が生じることがある。内燃機関１０の脈動１周期程度の短期間において、ノズルベーン６に作用する荷重の作用方向が逆転する場合には、このノズルベーン６に固定されたベーンシャフト５３に摩耗が生じるリスクが高くなる虞がある。

（切欠部）
本発明者らは、鋭意検討の結果、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側や後縁側に作用する荷重が大きく変化しており、前縁側や後縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっていることを見出した。

図９～図１１の夫々は、一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。
幾つかの実施形態にかかる可変容量タービン２（２Ａ）は、図２に示されるように、上述したタービンロータ２１と、上述したスクロール流路２５を形成するスクロール流路形成部２６と、上述した排ガス流路４０を形成する排ガス流路形成部４と、上述した複数のノズルベーン６および回動機構部５１を含む可変ノズルユニット５と、を備える。複数のノズルベーン６は、図４に示されるように、舌部近傍領域４０Ａに位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７と、舌部遠方領域４０Ｂに位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン８と、を含んでいる。可変容量タービン２（２Ａ）における少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、図９～図１１に示されるように、舌部近傍ノズルベーン７の前縁端７１又は後縁端７２の少なくとも一方において、舌部遠方ノズルベーン８の前縁端８１又は後縁端８２よりも大きく切りかかれた切欠部７５を有する。

図９に示される実施形態では、舌部近傍領域４０Ａに位置する全ての舌部近傍ノズルベーン７は、前縁端７１に形成された切欠部７５である前縁側切欠部７６と、後縁端７２に形成された切欠部７５である後縁側切欠部７７と、を有する。

図１０に示される実施形態では、舌部近傍領域４０Ａに位置する全ての舌部近傍ノズルベーン７は、後縁側切欠部７７を有し、前縁端７１には切欠部７５（前縁側切欠部７６）が形成されていない。図１０に示されるような、負圧面７０Ｂを正面とする平面視において、前縁端７１は、ハブ側端７３からシュラウド側端７４までに亘り、回転中心ＲＣの延在する方向に沿って直線状に延在している。

図１１に示される実施形態では、舌部近傍領域４０Ａに位置する全ての舌部近傍ノズルベーン７は、前縁側切欠部７６を有し、後縁端７２には切欠部７５（後縁側切欠部７７）が形成されていない。図１１に示されるような、負圧面７０Ｂを正面とする平面視において、後縁端７２は、ハブ側端７３からシュラウド側端７４までに亘り、回転中心ＲＣの延在する方向に沿って直線状に延在している。

図１２は、一実施形態における舌部遠方ノズルベーンの負圧面を示す図である。
舌部遠方領域４０Ｂに位置する全ての舌部遠方ノズルベーン８は、図８に示されるように、前縁端８１および後縁端８２の両方に切欠部８５が形成されていなくてもよい。また、舌部遠方領域４０Ｂに位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン８は、図１２に示されるような、前縁端８１に形成された切欠部８５である前縁側切欠部８６、又は後縁端８２に形成された切欠部８５である後縁側切欠部８７、の少なくとも一方を有していてもよい。図１２に示される実施形態では、少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン８は、前縁側切欠部８６および後縁側切欠部８７の両方を有する。

図１２では、切欠部７５と切欠部８５の大きさを比較するために、舌部近傍ノズルベーン７の切欠部７５（前縁側切欠部７６、後縁側切欠部７７）を二点鎖線で示している。図１２に示されるように、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側切欠部７６は、舌部遠方ノズルベーン８の前縁側切欠部８６よりも大きく切りかかれている。舌部近傍ノズルベーン７の後縁側切欠部７７は、舌部遠方ノズルベーン８の後縁側切欠部８７よりも大きく切りかかれている。

なお、後縁側切欠部７７、８７の大小は、図１２に示されるような、負圧面６０Ｂを正面とする平面視において、後縁端６２のうち回転中心ＲＣからの最短距離が最も長い最後縁点Ｐ１を通り回転中心ＲＣに平行な直線ＬＲ１を基準とし、後縁側切欠部７７、８７の上記直線ＬＲ１からの翼長さ方向における長さの総和により求められる面積Ｆ１を比較することにより求めてもよい。

また、前縁側切欠部７６、８６の大小は、図１２に示されるような、負圧面６０Ｂを正面とする平面視において、前縁端６１のうち回転中心ＲＣからの最短距離が最も長い最前縁点Ｐ２を通り回転中心ＲＣに平行な直線ＬＲ２を基準とし、前縁側切欠部７６、８６の上記直線ＬＲ２からの翼長さ方向における長さの総和により求められる面積Ｆ２を比較することにより求めてもよい。なお、前縁側切欠部７６、８６と後縁側切欠部７７、８７の大小についても、面積Ｆ２と面積Ｆ１を比較することにより求めてもよい。

図１３は、図９に示される舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。図１３では、ノズルベーンに作用する荷重ＶＬを或る作用方向（正方向）の最大荷重を１００％とする比率で評価している。上述した圧力下限値ＰＬの圧力条件下に上述した切欠部７５を有する舌部近傍ノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ５と、上述した圧力上限値ＰＵの圧力条件下にノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ６と、を示している。荷重ＶＬ６は、荷重ＶＬ５と同方向に作用しており、作用方向が逆転していない。このように舌部近傍ノズルベーン７（７Ａ）に切欠部７５を設けることで、排ガス流路４０を流れる排ガスからの流体力が作用する部分を選択的に取り除くことができる。これにより、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を抑制できる。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の前縁端７１又は後縁端７２の少なくとも一方に上記切欠部７５を設けることで、排ガス流路４０を流れる排ガスからの流体力が作用する部分を選択的に取り除くことができ、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を抑制できる。舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を抑制することで、舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３が他部材（ノズルマウント４１）と衝突する回数を低減できるため、上記ベーンシャフト５３の摩耗を抑制できる。

（後縁側切欠部）
幾つかの実施形態では、上述した後縁側切欠部７７は、図９、図１０に示されるように、舌部近傍ノズルベーン７の前縁端７１から後縁端７２に向かう翼長さ方向ＷＳにおける前縁端７１の翼長さ位置ＰＳを０％とし、翼長さ方向ＷＳにおける後縁端７２の翼長さ位置ＰＳを１００％としたときに、翼長さ位置ＰＳが７５％以上１００％以下の範囲に含まれる領域Ａ１に少なくとも一部が形成された。

上述した領域Ａ１は、翼長さ位置ＰＳが７５％以上９０％以下の範囲に含まれることが好ましく、翼長さ位置ＰＳが７５％以上８０％以下の範囲に含まれることがさらに好ましい。換言すると、後縁側切欠部７７は、翼長さ位置ＰＳが９０％以下の範囲までに亘り形成されることが好ましく、翼長さ位置ＰＳが８０％以下の範囲までに亘り形成されることがさらに好ましい。図９、図１０に示される実施形態では、後縁側切欠部７７の少なくとも一部は、翼長さ位置ＰＳが７５％から１００％までの範囲に亘り形成されている。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の後縁側（翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲）は、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記後縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン７の後縁側、すなわち、翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲に含まれる領域Ａ１に後縁側切欠部７７の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

幾つかの実施形態では、上述した後縁側切欠部７７は、図９、図１０に示されるように、舌部近傍ノズルベーン７のハブ側端７３からシュラウド側端７４に向かう翼高さ方向ＷＨにおけるハブ側端７３の翼高さ位置ＰＨを０％とし、翼高さ方向ＷＨにおけるシュラウド側端７４の翼高さ位置ＰＨを１００％としたときに、上述した領域Ａ１のうち、翼高さ位置ＰＨが１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域Ａ１１に少なくとも一部が形成された。

上述した領域Ａ１１は、領域Ａ１のうち、翼高さ位置ＰＨが４０％から６０％までに亘る範囲を含むことが好ましく、領域Ａ１のうち、翼高さ位置ＰＨが２０％から８０％までに亘る範囲を含むことがさらに好ましい。図９、図１０に示される実施形態では、後縁側切欠部７７の少なくとも一部は、翼長さ位置ＰＳが７５％から１００％までの範囲、且つ翼高さ位置ＰＨが１５％から８５％までの範囲に亘り形成されている。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の後縁側における高さ中央部（翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲）は、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記後縁側の高さ中央部における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン７の後縁側の高さ中央部、すなわち、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域Ａ１１に後縁側切欠部７７の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

（前縁側切欠部）
幾つかの実施形態では、上述した前縁側切欠部７６は、図９、図１１に示されるように、翼長さ位置ＰＳが０％以上２５％以下の範囲に含まれる領域Ａ２に少なくとも一部が形成された。

上述した領域Ａ２は、翼長さ位置ＰＳが１０％以上２５％以下の範囲に含まれることが好ましく、翼長さ位置ＰＳが２０％以上２５％以下の範囲に含まれることがさらに好ましい。換言すると、前縁側切欠部７６は、翼長さ位置ＰＳが１０％以上の範囲までに亘り形成されることが好ましく、翼長さ位置ＰＳが２０％以上の範囲までに亘り形成されることがさらに好ましい。図９、図１１に示される実施形態では、前縁側切欠部７６の少なくとも一部は、翼長さ位置ＰＳが０％から２５％までの範囲に亘り形成されている。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側（翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲）は、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記前縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側、すなわち、翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲に含まれる領域Ａ２に前縁側切欠部７６の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

幾つかの実施形態では、上述した前縁側切欠部７６は、図９、図１１に示されるように、上述した領域Ａ２のうち、翼高さ位置ＰＨが１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域Ａ２１に少なくとも一部が形成された。

上述した領域Ａ２１は、領域Ａ２のうち、翼高さ位置ＰＨが４０％から６０％までに亘る範囲を含むことが好ましく、領域Ａ２のうち、翼高さ位置ＰＨが２０％から８０％までに亘る範囲を含むことがさらに好ましい。図９、図１１に示される実施形態では、前縁側切欠部７６の少なくとも一部は、翼長さ位置ＰＳが０％から２５％までの範囲、且つ翼高さ位置ＰＨが１５％から８５％までの範囲に亘り形成されている。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側における高さ中央部（翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲）は、内燃機関１０の脈動１周期中における排ガス流路４０内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記前縁側の高さ中央部における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側の高さ中央部、すなわち、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域Ａ２１に前縁側切欠部７６の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

（前縁側切欠部と後縁側切欠部の大小関係）
幾つかの実施形態では、図９に示されるように、上述した上述した可変容量タービン２（２Ａ）の少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、前縁側切欠部７６と後縁側切欠部７７の大きさが同じになるように構成された。或る実施形態では、前縁側切欠部７６の面積Ｆ２と後縁側切欠部７７の面積Ｆ１とが同じになっている。

図示される実施形態では、前縁側切欠部７６と後縁側切欠部７７は、図９に示されるような、負圧面６０Ｂを正面とする平面視において、翼長さ位置ＰＳが５０％の条件を満たす仮想線ＬＶに対して線対称になるように構成されている。

上記の構成によれば、可変容量タービン２においては、ノズルベーン６の上流側より高速流の流れが流入し、ノズルベーン６は周囲の流れにより流体力を受ける。このため、ノズルベーン６を所定の角度に保持するためには、ノズルベーン６に加わる回転中心ＲＣ周りのトルクは小さいことが望ましい。舌部近傍ノズルベーンの前縁側切欠部７６と後縁側切欠部７７の大きさを同じにすることにより、舌部近傍ノズルベーン７の前縁側、後縁側の夫々に加わる流体力を均等にできるため、舌部近傍ノズルベーンに加わる回転中心ＲＣ周りのトルクを小さなものにすることができる。なお、回転中心ＲＣは、仮想線ＬＶよりも前縁側に位置していてもよいし、仮想線ＬＶよりも後縁側に位置していてもよい。

図１４は、一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。
幾つかの実施形態では、図１４に示されるように、上述した可変容量タービン２（２Ａ）の少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、後縁側切欠部７７の大きさが前縁側切欠部７６よりも大きくなるように構成された。或る実施形態では、後縁側切欠部７７の面積Ｆ１が前縁側切欠部７６の面積Ｆ２よりも大きい。

上記の構成によれば、後縁側切欠部７７は、前縁側切欠部７６よりも舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転の抑制効果が大きい。このため、舌部近傍ノズルベーン７は、その後縁側切欠部７７をその前縁側切欠部７６よりも大きくすることで、舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

図１５および図１６の夫々は、一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。
幾つかの実施形態では、上述した前縁側切欠部７６は、図９、図１１に示されるように、翼高さ位置ＰＨが０％以上１５％未満の範囲や８５％を越えて１００％以下の範囲には形成されていない。前縁端７１は、図９、図１１に示されるような、負圧面６０Ｂを正面とする平面視において、前縁側切欠部７６のハブ側端から翼高さ方向ＷＨと逆方向に沿って延在するハブ側辺７１１と、前縁側切欠部７６のシュラウド側端から翼高さ方向ＷＨに沿って延在するシュラウド側辺７１２と、を有する。ハブ側辺７１１は、ハブ側端７３に連なり、シュラウド側辺７１２は、シュラウド側端７４に連なる。

幾つかの実施形態では、上述した後縁側切欠部７７は、図９、図１０に示されるように、翼高さ位置ＰＨが０％以上１５％未満の範囲や８５％を越えて１００％以下の範囲には形成されていない。後縁端７２は、図９、図１０に示されるような、負圧面６０Ｂを正面とする平面視において、後縁側切欠部７７のハブ側端から翼高さ方向ＷＨと逆方向に沿って延在するハブ側辺７２１と、後縁側切欠部７７のシュラウド側端から翼高さ方向ＷＨに沿って延在するシュラウド側辺７２２と、を有する。ハブ側辺７２１は、ハブ側端７３に連なり、シュラウド側辺７２２は、シュラウド側端７４に連なる。

なお、前縁側切欠部７６および後縁側切欠部７７は、図１５、図１６に示されるように、翼高さ位置ＰＨが０％以上１５％未満の範囲に少なくとも一部が形成されていてもよいし、翼高さ位置ＰＨが８５％を越えて１００％以下の範囲に少なくとも一部が形成されていてもよい。また、図１６に示されるように、翼長さ位置ＰＳが２５％を超えて７５％未満の範囲に少なくとも一部が形成されていてもよい。

（ノズルベーンの翼高さの大小）
図１７～図１９の夫々は、一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。
幾つかの実施形態にかかる可変容量タービン２（２Ｂ）は、図２に示されるように、上述したタービンロータ２１と、上述したスクロール流路２５を形成するスクロール流路形成部２６と、上述した排ガス流路４０を形成する排ガス流路形成部４と、上述した複数のノズルベーン６および回動機構部５１を含む可変ノズルユニット５と、を備える。複数のノズルベーン６は、図４に示されるように、舌部近傍領域４０Ａに位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７と、舌部遠方領域４０Ｂに位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン８と、を含んでいる。可変容量タービン２（２Ｂ）における少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、図１７～図１９に示されるように、舌部近傍ノズルベーン７のハブ側端７３からシュラウド側端７４に向かう翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１が前記舌部遠方ノズルベーン８の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ２よりも短い。

図１７～図１９の夫々では、舌部遠方ノズルベーン８のハブ側端８３からシュラウド側端８４に向かう翼高さ方向ＷＨにおけるハブ側端８３の翼高さ位置ＰＨを０％とし、翼高さ方向ＷＨにおけるシュラウド側端８４の翼高さ位置ＰＨを１００％としている。
図１７に示される実施形態では、舌部近傍ノズルベーン７は、舌部遠方ノズルベーン８に対してシュラウド側の翼高さが低減されている。舌部近傍ノズルベーン７は、シュラウド側端７４の翼高さ位置ＰＨが９０％以下になるように構成され、シュラウド側端７４とシュラウド側流路面４７との間の隙間Ｇ２が舌部遠方ノズルベーン８よりも大きい。

図１８に示される実施形態では、舌部近傍ノズルベーン７は、舌部遠方ノズルベーン８に対してハブ側の翼高さが低減されている。舌部近傍ノズルベーン７は、ハブ側端７３の翼高さ位置ＰＨが１０％以上になるように構成され、ハブ側端７３とハブ側流路面４４との間の隙間Ｇ１が舌部遠方ノズルベーン８よりも大きい。

図１９に示される実施形態では、舌部近傍ノズルベーン７は、舌部遠方ノズルベーン８に対してハブ側およびシュラウド側の翼高さが低減されている。舌部近傍ノズルベーン７は、シュラウド側端７４の翼高さ位置ＰＨが９５％以下に、且つハブ側端７３の翼高さ位置ＰＨが５％以上になるように構成され、上述した隙間Ｇ１および隙間Ｇ２が舌部遠方ノズルベーン８よりも大きい。

図２０は、図１７に示される舌部近傍ノズルベーンの荷重評価結果を説明するための説明図である。図２０では、ノズルベーンに作用する荷重ＶＬを或る作用方向（正方向）の最大荷重を１００％とする比率で評価している。上述した圧力下限値ＰＬの圧力条件下に最大長さＭＨ１が最大長さＭＨ２よりも短い舌部近傍ノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ７と、上述した圧力上限値ＰＵの圧力条件下に最大長さＭＨ１が最大長さＭＨ２よりも短いノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ８と、を示している。また、上述した圧力下限値ＰＬの圧力条件下に最大長さＭＨ１と最大長さＭＨ２が同じ舌部近傍ノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ１と、上述した圧力上限値ＰＵの圧力条件下に最大長さＭＨ１と最大長さＭＨ２よりが同じノズルベーン７（７Ａ）に作用する荷重ＶＬ２と、を併せて示している。荷重ＶＬ７と荷重ＶＬ８との間の荷重の変動量ΔＶＬ２は、荷重ＶＬ１と荷重ＶＬ２との間の荷重の変動量ΔＶＬ１よりも低減している。

上記の構成によれば、ノズルベーン６のシュラウド側およびハブ側の領域には、二次流れによる流体力が加えられる。この流体力は、可変容量タービン２の圧力変動に伴い変動する。舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向の最大長さＭＨ１を、舌部遠方ノズルベーン８よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン７のシュラウド側やハブ側の領域を小さく（すなわち、上記隙間Ｇ１やＧ２を大きく）できるため、舌部近傍ノズルベーン７に作用する上記二次流れによる流体力を低減できる。このため、舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向の最大長さＭＨ１を、舌部遠方ノズルベーン８よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン７と舌部遠方ノズルベーン８の翼高さ方向の最大長さＭＨ１、ＭＨ２が同じ場合に比べて、内燃機関１０の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の変動量を低減できる。舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の変動量を低減することにより、舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３の摩耗を抑制できるため、可変容量タービン２の信頼性および耐久性を向上させることができる。

幾つかの実施形態では、図１７～図１９に示されるように、舌部遠方ノズルベーン８のハブ側端８３からシュラウド側端８４に向かう翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ２を１００％としたときに、上述した少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１が９０％以下の長さになるように構成された。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１を、舌部遠方ノズルベーン８の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ２に対して９０％以下の長さにすることにより、舌部近傍ノズルベーン７のシュラウド側やハブ側の領域を小さく（すなわち、上記隙間Ｇ１やＧ２を大きく）できるため、舌部近傍ノズルベーン７に作用する二次流れによる流体力を効果的に低減でき、内燃機関１０の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の変動量を効果的に低減できる。これにより、舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３の摩耗を効果的に抑制できる。

図２１は、一実施形態における舌部近傍ノズルベーンの負圧面を示す図である。
幾つかの実施形態では、上述した少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン７は、図２１に示されるように、前縁端７１又は後縁端７２の少なくとも一方において、舌部遠方ノズルベーン８の前縁端８１又は後縁端８２よりも大きく切りかかれた切欠部７５を有し、且つ舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１が前記舌部遠方ノズルベーン８の翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ２よりも短い。

上記の構成によれば、ノズルベーン６のシュラウド側およびハブ側の領域には、二次流れによる流体力が加えられる。この流体力は、可変容量タービン２の圧力変動に伴い変動する。舌部近傍ノズルベーン７の翼高さ方向の最大長さＭＨ１を、舌部遠方ノズルベーン８よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン７のシュラウド側やハブ側の領域を小さくできるため、舌部近傍ノズルベーン７に作用する二次流れによる流体力を低減できる。上記二次流れによる流体力を低減することで、内燃機関１０の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の変動量を低減できる。このように舌部近傍ノズルベーン７に作用する荷重の変動量を低減することにより、上記切欠部７５を有する舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３の摩耗を効果的に抑制できる。

幾つかの実施形態では、図４に示されるように、スクロール流路２５におけるスクロール中心周りの角度位置について、舌部２９の角度位置を０°とし、舌部２９からスクロール流路２５の下流側に向かって徐々に角度が大きくなるように角度位置αを定義した場合に、舌部近傍領域４０Ａは、－９０°≦α≦９０°の条件を満たす。舌部近傍領域４０Ａは、好ましくは－６０°≦α≦６０°の条件を満たす。さらに好ましくは、－４５°≦α≦４５°の条件を満たす。なお、ノズルベーン６が舌部近傍領域４０Ａに位置するか否かは、ノズルベーン６の回転中心ＲＣが舌部近傍領域４０Ａに位置するか否かにより判断するようにしてもよい。

上記の構成によれば、上記角度位置αが－９０°≦α≦９０°の条件を満たす舌部近傍領域４０Ａは、上記角度位置αが上記条件を満たさない舌部遠方領域４０Ｂに比べて、内燃機関１０の脈動１周期中における圧力変動により、領域内のノズルベーン６に作用する荷重の作用方向が逆転する可能性が高いため、領域内のノズルベーン６に摩耗が生じ易い。上記条件を満たす舌部近傍領域４０Ａに位置するノズルベーン６に上記切欠部７５を設けたり、翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１を短くしたりすることにより、舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３の摩耗を効果的に抑制できる。

幾つかの実施形態にかかる過給機１は、図２に示されるように、上述した可変容量タービン２（２Ａ、２Ｂ）と、可変容量タービン２（２Ａ、２Ｂ）により駆動されるように構成された上述した遠心圧縮機３と、を備える。

上記の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン７に固定されたベーンシャフト５３の摩耗を抑制できるため、可変容量タービン２、および可変容量タービン２を備える過給機１の信頼性および耐久性を向上させることができる。なお、舌部近傍ノズルベーン７に上記切欠部７５を設けたり、翼高さ方向ＷＨの最大長さＭＨ１を短くしたりすることにより、可変容量タービン２の効率が著しく低減することはない。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかる可変容量タービン（２、２Ａ）は、
タービンロータ（２１）と、
前記タービンロータ（２１）の外周側にスクロール流路（２５）を形成するスクロール流路形成部（２６）と、
前記スクロール流路（２５）から前記タービンロータ（２１）へ排ガスを導くための排ガス流路（４０）を形成する排ガス流路形成部（４）と、
前記排ガス流路（４０）における前記排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニット（５）と、を備え、
前記可変ノズルユニット（５）は、
前記排ガス流路（４０）に前記タービンロータ（２１）の周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーン（６）と、
前記複数のノズルベーン（６）を各々の回転中心（ＲＣ）回りに回動させるように構成された回動機構部（５１）と、を含み、
前記排ガス流路（４０）を、前記スクロール流路（２５）の舌部（２９）近傍に位置する舌部近傍領域（４０Ａ）と、前記舌部近傍領域（４０Ａ）以外の領域である舌部遠方領域（４０Ｂ）と、に区分したときに、前記複数のノズルベーン（６）は、前記舌部近傍領域（４０Ａ）に位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）と、前記舌部遠方領域（４０Ｂ）に位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン（８）と、を含み、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁端（７１）又は後縁端（７２）の少なくとも一方において、前記舌部遠方ノズルベーン（８）の前縁端（８１）又は後縁端（８２）よりも大きく切り掛かれた切欠部（７５）を有する。

本発明者らは、舌部近傍ノズルベーン（７）は、内燃機関（１０）の脈動１周期中における排ガス流路（４０）内の圧力変動により、その前縁側や後縁側に作用する荷重が大きく変化しており、前縁側や後縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっていることを見出した。

上記１）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁端（７１）又は後縁端（７２）の少なくとも一方に上記切欠部（７５）を設けることで、排ガス流路（４０）を流れる排ガスからの流体力が作用する部分を選択的に取り除くことができ、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を抑制できる。舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を抑制することで、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）が他部材と衝突する回数を低減できるため、上記ベーンシャフト（５３）の摩耗を抑制できる。

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）の前記後縁端（７２）に形成された前記切欠部（７５）である後縁側切欠部（７７）を有し、
前記後縁側切欠部（７７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）の前記前縁端（７１）から前記後縁端（７２）に向かう翼長さ方向における前記前縁端（７１）の翼長さ位置を０％とし、前記翼長さ方向における前記後縁端（７２）の翼長さ位置を１００％としたときに、翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲に含まれる領域（Ａ１）に少なくとも一部が形成された。

上記２）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の後縁側（翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲）は、内燃機関（１０）の脈動１周期中における排ガス流路（４０）内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記後縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）の後縁側、すなわち、翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲に含まれる領域（Ａ１）に後縁側切欠部（７７）の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

３）幾つかの実施形態では、上記２）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記後縁側切欠部（７７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）のハブ側端（７３）からシュラウド側端（７４）に向かう翼高さ方向における前記ハブ側端（７３）の翼高さ位置を０％とし、前記翼高さ方向における前記シュラウド側端（７４）の翼高さ位置を１００％としたときに、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ１１）に少なくとも一部が形成された。

上記３）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の後縁側における高さ中央部（翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲）は、内燃機関（１０）の脈動１周期中における排ガス流路（４０）内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記後縁側の高さ中央部における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）の後縁側の高さ中央部、すなわち、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ１１）に後縁側切欠部（７７）の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

４）幾つかの実施形態では、上記２）又は３）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）の前記前縁端（７１）に形成された前記切欠部（７５）である前縁側切欠部（７６）を有し、
前記前縁側切欠部（７６）は、前記翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ２）に少なくとも一部が形成された。

上記４）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁側（翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲）は、内燃機関（１０）の脈動１周期中における排ガス流路（４０）内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記前縁側における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁側、すなわち、翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ２）に前縁側切欠部（７６）の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

５）幾つかの実施形態では、上記４）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記前縁側切欠部（７６）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）のハブ側端（７３）からシュラウド側端（７４）に向かう翼高さ方向における前記ハブ側端（７３）の翼高さ位置を０％とし、前記翼高さ方向における前記シュラウド側端（７４）の翼高さ位置を１００％としたときに、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ２１）に少なくとも一部が形成された。

上記５）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁側における高さ中央部（翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲）は、内燃機関（１０）の脈動１周期中における排ガス流路（４０）内の圧力変動により荷重が大きく変化しており、上記前縁側の高さ中央部における荷重の変化が舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の原因の一つになっている。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁側の高さ中央部、すなわち、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域（Ａ２１）に前縁側切欠部（７６）の少なくとも一部を形成することにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

６）幾つかの実施形態では、上記４）又は５）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記前縁側切欠部（７６）と前記後縁側切欠部（７７）の大きさが同じになるように構成された。

上記６）の構成によれば、可変容量タービン（２）においては、ノズルベーン（６）の上流側より高速流の流れが流入し、ノズルベーン（６）は周囲の流れにより流体力を受ける。このため、ノズルベーン（６）を所定の角度に保持するためには、ノズルベーン（６）に加わる回転中心（ＲＣ）周りのトルクは小さいことが望ましい。舌部近傍ノズルベーンの前縁側切欠部（７６）と後縁側切欠部（７７）の大きさを同じにすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）の前縁側、後縁側の夫々に加わる流体力を均等にできるため、舌部近傍ノズルベーンに加わる回転中心（ＲＣ）周りのトルクを小さなものにすることができる。

７）幾つかの実施形態では、上記４）又は５）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記後縁側切欠部（７７）の大きさが前記前縁側切欠部（７６）よりも大きくなるように構成された。

上記７）の構成によれば、後縁側切欠部（７７）は、前縁側切欠部（７６）よりも舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転の抑制効果が大きい。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）は、その後縁側切欠部（７７）をその前縁側切欠部（７６）よりも大きくすることで、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の作用方向の逆転を効果的に抑制できる。

８）幾つかの実施形態では、上記１）から上記７）までの何れかに記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）のハブ側端（７３）からシュラウド側端（７４）に向かう翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）が前記舌部遠方ノズルベーン（８）よりも短い。

上記８）の構成によれば、ノズルベーン（６）のシュラウド側およびハブ側の領域には、二次流れによる流体力が加えられる。この流体力は、可変容量タービン（２）の圧力変動に伴い変動する。舌部近傍ノズルベーン（７）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）を、舌部遠方ノズルベーン（８）よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）のシュラウド側やハブ側の領域を小さくできるため、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する二次流れによる流体力を低減できる。上記二次流れによる流体力を低減することで、内燃機関（１０）の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の変動量を低減できる。このように舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の変動量を低減することにより、上記切欠部（７５）を有する舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を効果的に抑制できる。

９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載の可変容量タービン（２、２Ａ）であって、
前記舌部遠方ノズルベーン（８）のハブ側端（８３）からシュラウド側端（８４）に向かう翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ２）を１００％としたときに、前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）の前記翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）が９０％以下の長さになるように構成された。

上記９）の構成によれば、舌部近傍ノズルベーン（７）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）を、舌部遠方ノズルベーン（８）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ２）に対して９０％以下の長さにすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）のシュラウド側やハブ側の領域を小さくできるため、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する二次流れによる流体力を効果的に低減でき、内燃機関（１０）の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の変動量を効果的に低減できる。これにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を効果的に抑制できる。

１０）幾つかの実施形態では、上記１）から上記９）までの何れかに記載の可変容量タービン（２）であって、
前記スクロール流路（２５）におけるスクロール中心周りの角度位置について、前記舌部（２９）の角度位置を０°とし、前記舌部（２９）から前記スクロール流路（２５）の下流側に向かって徐々に角度が大きくなるように角度位置αを定義した場合に、
前記舌部近傍領域（４０Ａ）は、－９０°≦α≦９０°の条件を満たす。

上記１０）の構成によれば、上記角度位置αが－９０°≦α≦９０°の条件を満たす舌部近傍領域（４０Ａ）は、上記角度位置αが上記条件を満たさない舌部遠方領域（４０Ｂ）に比べて、内燃機関（１０）の脈動１周期中における圧力変動により、領域内のノズルベーン（６）に作用する荷重の作用方向が逆転する可能性が高いため、領域内のノズルベーン（６）に摩耗が生じ易い。上記条件を満たす舌部近傍領域（４０Ａ）に位置するノズルベーン（６）に上記切欠部（７５）を設けることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を効果的に抑制できる。

１１）本開示の少なくとも一実施形態にかかる可変容量タービン（２、２Ｂ）は、
タービンロータ（２１）と、
前記タービンロータ（２１）の外周側にスクロール流路（２５）を形成するスクロール流路形成部（２６）と、
前記スクロール流路（２５）から前記タービンロータ（２１）へ排ガスを導くための排ガス流路（４０）を形成する排ガス流路形成部（４）と、
前記排ガス流路（４０）における前記排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニット（５）と、を備え、
前記可変ノズルユニット（５）は、
前記排ガス流路（４０）に前記タービンロータ（２１）の周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーン（６）と、
前記複数のノズルベーン（６）を各々の回転中心（ＲＣ）回りに回動させるように構成された回動機構部（５１）と、を含み、
前記排ガス流路（４０）を、前記スクロール流路（２５）の舌部（２９）近傍に位置する舌部近傍領域（４０Ａ）と、前記舌部近傍領域（４０Ａ）以外の領域である舌部遠方領域（４０Ｂ）と、に区分したときに、前記複数のノズルベーン（６）は、前記舌部近傍領域（４０Ａ）に位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）と、前記舌部遠方領域（４０Ｂ）に位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーン（８）と、を含み、
前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーン（７）は、前記舌部近傍ノズルベーン（７）のハブ側端（７３）からシュラウド側端（７４）に向かう翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）が前記舌部遠方ノズルベーン（８）よりも短い。

上記１１）の構成によれば、ノズルベーン（６）のシュラウド側およびハブ側の領域には、二次流れによる流体力が加えられる。この流体力は、可変容量タービン（２）の圧力変動に伴い変動する。舌部近傍ノズルベーン（７）の翼高さ方向の最大長さを、舌部遠方ノズルベーン（８）よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）のシュラウド側やハブ側の領域を小さくできるため、舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する上記二次流れによる流体力を低減できる。このため、舌部近傍ノズルベーン（７）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）を、舌部遠方ノズルベーン（８）よりも短くすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）と舌部遠方ノズルベーン（８）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１、ＭＨ２）が同じ場合に比べて、内燃機関（１０）の脈動１周期中に舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の変動量を低減できる。舌部近傍ノズルベーン（７）に作用する荷重の変動量を低減することにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を抑制できるため、可変容量タービン（２）の信頼性および耐久性を向上させることができる。

１２）本開示の少なくとも一実施形態にかかる過給機（１）は、
上記１）から上記１０）までの何れかに記載の可変容量タービン（２Ａ）と、
前記可変容量タービン（２Ａ）により駆動されるように構成された遠心圧縮機（３）と、を備える。

上記１２）の構成によれば、可変容量タービン（２Ａ）の舌部近傍ノズルベーン（７）に切欠部（７５）を設けることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を抑制できるため、可変容量タービン（２Ａ）、および可変容量タービン（２Ａ）を備える過給機（１）の信頼性および耐久性を向上させることができる。

１３）本開示の少なくとも一実施形態にかかる過給機（１）は、
上記１１）に記載の可変容量タービン（２Ｂ）と、
前記可変容量タービン（２Ｂ）により駆動されるように構成された遠心圧縮機（３）と、を備える。

上記１３）の構成によれば、可変容量タービン（２Ｂ）の舌部近傍ノズルベーン（７）の翼高さ方向の最大長さ（ＭＨ１）を短いものにすることにより、舌部近傍ノズルベーン（７）に固定されたベーンシャフト（５３）の摩耗を抑制できるため、可変容量タービン（２Ｂ）、および可変容量タービン（２Ｂ）を備える過給機（１）の信頼性および耐久性を向上させることができる。

１ 過給機
１Ａ 排気ターボ過給機
２，２Ａ，２Ｂ 可変容量タービン
３ 遠心圧縮機
４ 排ガス流路形成部
５ 可変ノズルユニット
６ ノズルベーン
７，７Ａ 舌部近傍ノズルベーン
８，８Ｂ 舌部遠方ノズルベーン
１０ 内燃機関
１１ 回転シャフト
１２ ベアリング
１３ ハウジング
１４ ベアリングハウジング
１５ 気体ライン
１６ 排ガスライン
１７ 内部空間
２１ タービンロータ
２２ タービンハウジング
２３ 排ガス導入口
２４ 排ガス排出口
２５ スクロール流路
２６ スクロール流路形成部
２７ 排ガス排出路
２８ 排ガス排出路形成部
２９ 舌部
３１ インペラ
３２ コンプレッサハウジング
３３ 気体導入口
３４ 気体排出口
３５ 気体導入路
３６ 気体導入路形成部
３７ スクロール流路
３８ スクロール流路形成部
４０ 排ガス流路
４０Ａ 舌部近傍領域
４０Ｂ 舌部遠方領域
４１ ノズルマウント
４２ ノズルプレート
４３，４５ 環状板部
４４ ハブ側流路面
４６ 突出部
４７ シュラウド側流路面
４８ シュラウド面
４９ ノズルサポート
５１ 回動機構部
５２ ドライブリング
５３ ベーンシャフト
５４ レバープレート
５５ アクチュエータ
５６ 駆動シャフト
５７ コントローラ
６０，７０，８０ 翼面
６０Ａ，７０Ａ，８０Ａ 圧力面
６０Ｂ，７０Ｂ，８０Ｂ 負圧面
６１，７１，８１ 前縁端
６２，７２，８２ 後縁端
６３，７３，８３ ハブ側端
６４，７４，８４ シュラウド側端
７５，８５ 切欠部
７６，８６ 前縁側切欠部
７７，８７ 後縁側切欠部
Ａ１，Ａ２，Ａ１１，Ａ２１ 領域
Ｆ１，Ｆ２ 面積
Ｇ１，Ｇ２ 隙間
ＬＡ，ＬＣ 軸線
ＬＲ１，ＬＲ２ 直線
ＬＶ 仮想線
Ｐ１ 最後縁点
Ｐ２ 最前縁点
ＰＨ 翼高さ位置
ＰＬ 圧力下限値
ＰＳ 翼長さ位置
ＰＵ 圧力上限値
ＲＣ 回転中心
Ｔ１ 周期
ＶＬ，ＶＬ１～ＶＬ８ 荷重
ＷＨ 翼高さ方向
ＷＳ 翼長さ方向
Ｘ （回転シャフトの）軸方向
ＸＣ コンプレッサ側
ＸＴ タービン側
Ｙ （回転シャフトの）径方向

Claims (13)

1. タービンロータと、
   前記タービンロータの外周側にスクロール流路を形成するスクロール流路形成部と、
   前記スクロール流路から前記タービンロータへ排ガスを導くための排ガス流路を形成する排ガス流路形成部と、
   前記排ガス流路における前記排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニットと、を備え、
   前記可変ノズルユニットは、
   前記排ガス流路に前記タービンロータの周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーンと、
   前記複数のノズルベーンを各々の回転中心回りに回動させるように構成された回動機構部と、を含み、
   前記排ガス流路を、前記スクロール流路の舌部近傍に位置する舌部近傍領域と、前記舌部近傍領域以外の領域である舌部遠方領域と、に区分したときに、前記複数のノズルベーンは、前記舌部近傍領域に位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンと、前記舌部遠方領域に位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーンと、を含み、
   前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンの前縁端又は後縁端の少なくとも一方において、前記舌部遠方ノズルベーンの前縁端又は後縁端よりも大きく切りかかれた切欠部を有する、
   可変容量タービン。
2. 前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンの前記後縁端に形成された前記切欠部である後縁側切欠部を有し、
   前記後縁側切欠部は、前記舌部近傍ノズルベーンの前記前縁端から前記後縁端に向かう翼長さ方向における前記前縁端の翼長さ位置を０％とし、前記翼長さ方向における前記後縁端の翼長さ位置を１００％としたときに、翼長さ位置が７５％以上１００％以下の範囲に含まれる領域に少なくとも一部が形成された、
   請求項１に記載の可変容量タービン。
3. 前記後縁側切欠部は、前記舌部近傍ノズルベーンのハブ側端からシュラウド側端に向かう翼高さ方向における前記ハブ側端の翼高さ位置を０％とし、前記翼高さ方向における前記シュラウド側端の翼高さ位置を１００％としたときに、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域に少なくとも一部が形成された、
   請求項２に記載の可変容量タービン。
4. 前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンの前記前縁端に形成された前記切欠部である前縁側切欠部を有し、
   前記前縁側切欠部は、前記翼長さ位置が０％以上２５％以下の範囲に含まれる領域に少なくとも一部が形成された、
   請求項２又は３に記載の可変容量タービン。
5. 前記前縁側切欠部は、前記舌部近傍ノズルベーンのハブ側端からシュラウド側端に向かう翼高さ方向における前記ハブ側端の翼高さ位置を０％とし、前記翼高さ方向における前記シュラウド側端の翼高さ位置を１００％としたときに、翼高さ位置が１５％以上８５％以下の範囲に含まれる領域に少なくとも一部が形成された、
   請求項４に記載の可変容量タービン。
6. 前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記前縁側切欠部と前記後縁側切欠部の大きさが同じになるように構成された、
   請求項４又は５に記載の可変容量タービン。
7. 前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記後縁側切欠部の大きさが前記前縁側切欠部よりも大きくなるように構成された、
   請求項４又は５に記載の可変容量タービン。
8. 前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンのハブ側端からシュラウド側端に向かう翼高さ方向の最大長さが前記舌部遠方ノズルベーンよりも短い、
   請求項１乃至７の何れか１項に記載の可変容量タービン。
9. 前記舌部遠方ノズルベーンのハブ側端からシュラウド側端に向かう翼高さ方向の最大長さを１００％としたときに、前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンの前記翼高さ方向の最大長さが９０％以下の長さになるように構成された、
   請求項８に記載の可変容量タービン。
10. 前記スクロール流路におけるスクロール中心周りの角度位置について、前記舌部の角度位置を０°とし、前記舌部から前記スクロール流路の下流側に向かって徐々に角度が大きくなるように角度位置αを定義した場合に、
    前記舌部近傍領域は、－９０°≦α≦９０°の条件を満たす、
    請求項１乃至９の何れか１項に記載の可変容量タービン。
11. タービンロータと、
    前記タービンロータの外周側にスクロール流路を形成するスクロール流路形成部と、
    前記スクロール流路から前記タービンロータへ排ガスを導くための排ガス流路を形成する排ガス流路形成部と、
    前記排ガス流路における前記排ガスの流れを調整するための可変ノズルユニットと、を備え、
    前記可変ノズルユニットは、
    前記排ガス流路に前記タービンロータの周方向に間隔をあけて配置される複数のノズルベーンと、
    前記複数のノズルベーンを各々の回転中心回りに回動させるように構成された回動機構部と、を含み、
    前記排ガス流路を、前記スクロール流路の舌部近傍に位置する舌部近傍領域と、前記舌部近傍領域以外の領域である舌部遠方領域と、に区分したときに、前記複数のノズルベーンは、前記舌部近傍領域に位置する少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンと、前記舌部遠方領域に位置する少なくとも１つの舌部遠方ノズルベーンと、を含み、
    前記少なくとも１つの舌部近傍ノズルベーンは、前記舌部近傍ノズルベーンのハブ側端からシュラウド側端に向かう翼高さ方向の最大長さが前記舌部遠方ノズルベーンよりも短い、
    可変容量タービン。
12. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の可変容量タービンと、
    前記可変容量タービンにより駆動されるように構成された遠心圧縮機と、を備える、
    過給機。
13. 請求項１１に記載の可変容量タービンと、
    前記可変容量タービンにより駆動されるように構成された遠心圧縮機と、を備える、
    過給機。

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