JP2011190705A - 過給機及び過給機の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アブレダブルシール7が、コンプレッサハウジング41に当接することにより径方向の位置決めを行う径方向位置決め手段7bと、コンプレッサハウジング41が備える基準面Sに対して面一に配置されることにより軸方向の位置決めを行う軸方向位置決め手段7cとを有し、コンプレッサハウジング41に接着剤8を介して取付可能とされている。
【選択図】図4
Description
このようなアブレダブルシールを設置することによってコンプレッサハウジングとコンプレッサインペラとの間の隙間を極限まで小さくすることができ、コンプレッサにおいて高圧側から低圧側への流体の逆流を抑止し、過給機の過給効率が向上する。
ところが、従来法においては、アブレダブルシールの配置精度や成形精度を高くする工夫は取られていない。このため、先にコンプレッサハウジング内に固定されたアブレダブルシールに対して後加工を行うことにより上述の面精度を確保している。
しかしながら、後加工を行うことにより、アブレダブルシールの取付後の作業量が増加し、生産性の悪化を招く。
また、本発明によれば、径方向位置決め手段がコンプレッサハウジングに当接することによりアブレダブルシールの径方向の位置決めを正確に行うことができ、軸方向位置決め手段がコンプレッサハウジングの基準面に対して面一に配置されることによりアブレダブルシールの軸方向の位置決めを正確に行うことができる。つまり、本発明によれば、アブレダブルシールの配置精度を高めることができる。
したがって、本発明によれば、アブレダブルシールの成形精度及び配置精度を高めることが可能となり、過給機においてアブレダブルシールの取付後の後加工を行うことなく、アブレダブルシールのコンプレッサインペラとの対向領域における面精度を確保することが可能となる。
本実施形態の過給機1は、エンジンからの排気ガスを供給されることにより回転動力を生成し、この回転動力によってエンジンに供給する空気を圧縮するものであり、図1に示すように、タービン2と、軸部3と、コンプレッサ4とを備えている。
タービンハウジング21は、タービン2の外形を形作ると共に内部に排気ガスが流れる流路を有する。
タービンインペラ22は、タービンハウジング21の内部に配置され、タービンハウジング21内を流れる排気ガスによって回転されることによって回転動力を生成するラジアルインペラである。
軸部ハウジング31は、軸部3の外形を形作るものであり、内部にシャフト32を収容する中空空間を有する。
シャフト32は、上記タービンインペラ22と後述するコンプレッサインペラ42とを同一軸で連結するものであり、軸部ハウジング31の中空空間に挿通されると共に軸受け33を介して軸支されている。
コンプレッサハウジング41は、コンプレッサ4の外形を形作ると共に内部に空気が流れる流路を有し、円環状のシールプレート5を介して軸部ハウジング31と連結されている。
コンプレッサインペラ42は、コンプレッサハウジング41の内部に配置され、シャフト32を介して回転駆動されることによってコンプレッサハウジング41内の空気を圧縮して送り出すラジアルインペラである。
そして、本実施形態の過給機1は、上記凹部6に嵌合されることによってコンプレッサハウジング41に取り付けられるアブレダブルシール7を備えている。
そして、アブレダブルシール7は、図2に示すように上記回転軸Lを中心とする環状に形状設定されており、図1に示すようにコンプレッサハウジング41に形成された凹部6に嵌合されることによって、コンプレッサインペラ42のインペラ翼42aに対向配置されている。
より詳細には、アブレダブルシール7は、インペラ翼42aとの対向領域7aがインペラ翼42aのチップに沿って湾曲された形状を有しており、対向領域7aをインペラ翼42aに向けて露出するようにしてコンプレッサハウジング41の凹部6に嵌合されている。
このインロー部7bは、図2及び図3に示すようにアブレダブルシール7の周面部7fにおいて径方向外側に突出して設けられており、アブレダブルシール7の周方向に離散して配置されている。なお、本実施形態においてインロー部7bは、均等間隔で6つ設けられている。
より詳細には、インロー部7bは、互いの径方向外側の面を結ぶ円がコンプレッサハウジング41に設けられた凹部6の最大径と略同一の大きさとなるように高さが設定されている。そして、各インロー部7bの径方向外側の面が凹部6の内壁(すなわちコンプレッサハウジング41に当接)することによって、アブレダブルシール7の中心が回転軸Lに一致するようにアブレダブルシール7の芯出しが行われ、これによってアブレダブルシール7の径方向の位置決めがなされる。
つまり、本実施形態の過給機1において位置合わせ面7cは、アブレダブルシール7の径方向の外側領域にアブレダブルシール7の全周に亘って設けられており、軸方向と直交する基準面Sに対して面一とされることによりアブレダブルシール7の軸方向の位置合わせを行う。
なお、溝部7dは、アブレダブルシール7がコンプレッサハウジング41に形成された凹部6に嵌合された際に、インロー部7bよりも当該凹部6の奥側に配置されるように、周面部7fにおいてインロー部7bに対して径方向にずれて配置されている。
この対向溝部41bは、径方向内側に向けて開口されて設けられている。このため、アブレダブルシール7がコンプレッサハウジング41に取り付けられた際には、アブレダブルシール7の溝部7dの開口とコンプレッサハウジング41の対向溝部41bの開口とが向き合わされて配置される。
そして、対向溝部41bの内部には、アブレダブルシール7をコンプレッサハウジング41に取り付ける際に流れ込んだガスケット8が充填されて固化されている。つまり、対向溝部41bは、少なくともその一部にガスケット8が充填されている。
なお、突出部7eは、アブレダブルシール7がコンプレッサハウジング41に形成された凹部6に嵌合された際に、インロー部7b及び溝部7dよりも当該凹部6の奥側に配置されるように、周面部7fにおいてインロー部7b及び溝部7dに対して径方向にずれて配置されている。この結果、図3に示すように、アブレダブルシール7の周面部7fにおいて、インロー部7b、溝部7d及び突出部7eは、凹部6の奥側から、突出部7e、溝部7d、インロー部7bの順に配置されている。
また、本実施形態の過給機1によれば、インロー部7bがコンプレッサハウジング41に当接することによりアブレダブルシール7の径方向の位置決めを正確に行うことができ、位置合わせ面7cがコンプレッサハウジング41の基準面Sに対して面一に配置されることによりアブレダブルシール7の軸方向の位置決めを正確に行うことができる。つまり、本実施形態の過給機1によれば、アブレダブルシール7の配置精度を高めることができる。
したがって、本実施形態の過給機1によれば、アブレダブルシール7の成形精度及び配置精度を高めることが可能となり、過給機1においてアブレダブルシール7の取付後の後加工を行うことなく、アブレダブルシール7のコンプレッサインペラ42との対向領域7aにおける面精度を確保することが可能となる。
このような構成を採用する本実施形態の過給機1においては、溝部7dにガスケット8が充填され、このガスケット8がコンプレッサハウジング41に固着されているため、アブレダブルシール7の軸方向の移動が規制される。
したがって、本実施形態の過給機1によれば、過給機1の稼働中にアブレダブルシール7が軸方向にずれることを抑制することが可能となる。
このような構成を採用する本実施形態の過給機1においては、対向溝部41bにガスケット8が充填され、このガスケット8がアブレダブルシール7に固着されているため、アブレダブルシール7の軸方向の移動がより強力に規制される。
したがって、本実施形態の過給機1によれば、アブレダブルシール7の軸方向へのずれをより確実に抑制することが可能となる。
このような構成を採用する本実施形態の過給機1においては、アブレダブルシール7が軸方向に移動しようとした場合に、突出部7eが軸方向の前後に存在するガスケット8に引っかかることによってアブレダブルシール7の軸方向への移動を抑制することができる。
また、アブレダブルシール7が周方向に回転移動しようとした場合、突出部7eが、突出部7e間に存在するガスケット8に引っかかることによってアブレダブルシール7の周方向への移動を抑制することができる。
したがって、このような構成を採用する本実施形態の過給機1によれば、アブレダブルシール7の軸方向及び周方向の位置ズレを抑制することが可能となる。
そして、このアブレダブルシール作製工程(ステップS2)では、上述のインロー部7bと、位置合わせ面7cと、溝部7dと、突出部7eとを備えるアブレダブルシール7を作製する。
ここで、コンプレッサインペラ42が備えるインペラ翼42aの形状は、過給機の種類(大きさ)や仕様(扱う流体)によって変化する。このため、インペラ翼42aに沿うアブレダブルシール7の対向領域7aの湾曲状態も過給機の種類及び仕様により変化する。そして、コンプレッサインペラを作製するための型を、過給機の種類及び仕様の1つ1つについて変更する場合には、過給機の製造コストが増加する。このため、アブレダブルシール7を作製する際に用いられる複数の型のうち対向領域7aを形作る型のみを変更することによって、過給機の種類及び仕様の変更に伴うアブレダブルシール7の形状変更に対応することが好ましい。
具体的には、例えば、凹部6の内壁(すなわちコンプレッサハウジング41の内壁)に液状のガスケット8を塗布し、この凹部6に対してアブレダブルシール7を取り付けることによってコンプレッサハウジング41とアブレダブルシール7とを組み立てる。
そして、液状のガスケット8が凹部6の内壁とアブレダブルシール7との間で押圧されて拡がり、これによってアブレダブルシール7は、コンプレッサハウジング41に固着される。
ここで、本実施形態の過給機1におけるアブレダブルシール7においては、突出部7eがアブレダブルシール7の周方向に離散して複数配置されている。このため、アブレダブルシール7を凹部6に取り付ける際に、液状のガスケット8が突出部7e同士の間を流動し、これによって突出部7eの軸方向の前後にガスケット8を容易に配置することが可能となっている。
具体的には、広い平面を備える冶具の当該平面をアブレダブルシール7の位置合わせ面7cに突き当て、当該平面がコンプレッサハウジング41の基準面Sと当接するまでアブレダブルシール7を押し込むことにより、アブレダブルシール7の位置合わせ面7cをコンプレッサハウジング41の基準面Sと面一とする。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、3〜5つあるいは7つ以上のインロー部7bを備える構成を採用することも可能である。
なお、アブレダブルシール7の径方向位置決め(芯出し)を行うためには、インロー部7bは、周方向において少なくとも3つ設ければ良いが、インロー部7bの数をさらに多くすると、アブレダブルシール7とコンプレッサハウジング41との熱膨張差が生じたとき、各インロー部7bに加わる圧縮応力をさらに拡散、低減することができる。したがって、インロー部7bの数を多く配置することによって、圧縮応力により各インロー部7bが局所的に変形することをより効果的に抑制できる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、2,3あるいは5つ以上の突出部7eを備える構成を採用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、ガスケット8は、インロー部7bの周辺において、インロー部7bの前後(インロー部7bよりも凹部6の奥側、および、インロー部7bよりも位置合わせ面7c側)、及び、インロー部7b同士の間に設けられるものとした。しかしながら、ガスケット8の配置も上記には限定されず、例えば、インロー部7bを位置合わせ面7cに近接させて設け、インロー部7bよりも位置合わせ面7c側のガスケット8を省略した構成としても良い。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、アブレダブルシール7側に液状のガスケット8を塗布してアブレダブルシール7をコンプレッサハウジング41に取り付ける構成を採用することも可能である。
Claims (7)
- コンプレッサハウジングに固定されると共にコンプレッサインペラのインペラ翼に対向配置される環状のアブレダブルシールを備える過給機であって、
前記アブレダブルシールは、前記コンプレッサハウジングに当接することにより径方向の位置決めを行う径方向位置決め手段と、前記コンプレッサハウジングが備える基準面に対して面一に配置されることにより軸方向の位置決めを行う軸方向位置決め手段とを有し、前記コンプレッサハウジングに接着剤を介して取付可能とされていることを特徴とする過給機。 - 前記アブレダブルシールは、該アブレダブルシールの周面部において前記径方向外側に向けて開口されると共に少なくとも一部領域に前記接着剤が充填される溝部を備えることを特徴とする請求項1記載の過給機。
- 前記コンプレッサハウジングは、前記アブレダブルシールが備える前記溝部に対向して設けられる対向溝部を備えることを特徴とする請求項2記載の過給機。
- 前記アブレダブルシールは、該アブレダブルシールの周面部において前記径方向に突出すると共に前記アブレダブルシールの周方向に離散して配置される複数の突出部を備えることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の過給機。
- 前記径方向位置決め手段は、前記アブレダブルシールの周面部において前記径方向に突出して設けられると共に前記アブレダブルシールの周方向に3つ以上配置されるインロー部であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の過給機。
- 前記軸方向位置決め手段は、前記アブレダブルシールの前記径方向の外側領域に設けられると共に、前記軸方向と直交する前記基準面に対して面一とされる位置合わせ面であることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の過給機。
- コンプレッサハウジングに固定されると共にコンプレッサインペラのインペラ翼に対向配置される環状のアブレダブルシールを備える過給機の製造方法であって、
前記コンプレッサハウジングに当接することにより径方向の位置決めを行う径方向位置決め手段と、前記コンプレッサハウジングが備える基準面に対して面一に配置されることにより軸方向の位置決めを行う軸方向位置決め手段とを有するアブレダブルシールを前記コンプレッサハウジングと別体で作製し、前記コンプレッサハウジングあるいは前記アブレダブルシールに接着剤を塗布して前記アブレダブルシールを前記コンプレッサハウジングに取り付けることを特徴とする過給機の製造方法。
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