JP2015068172A - 過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンプレッサの圧縮効率を高めることができるとともに、簡易な構成でありながら、コスト面で有利であり、組み付け作業性に優れた過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】過給機用のコンプレッサハウジング1は、シュラウド面30に開口する還流吸入口41と、吸気通路12に開口する還流排出口42と、還流吸入口41と還流排出口42とを連通する還流通路43を有する。そして、過給機用のコンプレッサハウジング1におけるシュラウド部3は、還流吸入口41よりも吸気の下流側に設けられるとともに該下流側におけるシュラウド面30の少なくとも一部を形成する環状の第1滑り部材31と、還流吸入口41よりも吸気の上流側に配置されるとともに上流側におけるシュラウド面30の少なくとも一部を形成する環状の第2滑り部材32とを有する。
【選択図】図1
【解決手段】過給機用のコンプレッサハウジング1は、シュラウド面30に開口する還流吸入口41と、吸気通路12に開口する還流排出口42と、還流吸入口41と還流排出口42とを連通する還流通路43を有する。そして、過給機用のコンプレッサハウジング1におけるシュラウド部3は、還流吸入口41よりも吸気の下流側に設けられるとともに該下流側におけるシュラウド面30の少なくとも一部を形成する環状の第1滑り部材31と、還流吸入口41よりも吸気の上流側に配置されるとともに上流側におけるシュラウド面30の少なくとも一部を形成する環状の第2滑り部材32とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法に関する。
自動車のターボチャージャ等の過給機に用いられるコンプレッサ(圧縮機)として、インペラを収容可能に構成されていると共に、インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、当該吸気をインペラ側に流通させる吸気通路と、インペラの外周側において周方向に形成され、インペラから吐き出された空気を導入するスクロール室と、インペラに対向するシュラウド面を有するシュラウド部とを備えるとともに、シュラウド部に供給された空気の一部を吸気通路に還流する還流部を備えるものがある。
上記構成のコンプレッサにおいては、インペラのブレードとコンプレッサハウジングのシュラウド面との間の隙間をできる限り小さくすることで、コンプレッサの圧縮効率を高めることができる。ところが、この隙間を小さくすると、例えば振動やインペラ回転軸の振れ等によってインペラのブレードがコンプレッサハウジングのシュラウド面に接触した場合に、インペラが損傷してしまうおそれがある。
そこで、従来、コンプレッサハウジングのシュラウド面を形成する部分にインペラのブレードよりも軟質な樹脂等で構成された滑り部材を取り付けた構造が提案されている(特許文献1)。これによれば、万が一振動やインペラ回転軸の振れ等によってインペラのブレードがコンプレッサハウジングのシュラウド面に接触しても、そのシュラウド面を形成する部分に取り付けた滑り部材が削れるだけであり、インペラは破損ぜず、インペラのブレードとコンプレッサハウジングのシュラウド面との間の隙間は、小さいままで維持される。
しかしながら、上記特許文献1では、還流部の還流吸入口はシュラウド面に開口しているとともに、滑り部材は還流吸入口よりも下流側(スクロール室側)にのみ設けられている。従って、還流吸入口よりも上流側(吸気口側)には滑り部材は設けられていない。したがって、還流吸入口よりも上流側に位置するシュラウド面においては、上述のインペラの損傷を防止するためにインペラとシュラウド面との隙間を小さくすることができなかった。そのため、コンプレッサの圧縮効率を一層高めるには、改善の余地があった。
さらに、上記特許文献1では、Cリングを用いて滑り部材をシュラウド部に固定しているため、滑り部材を固定するための構造が複雑となるとともに、部品点数が増加してコスト面で不利となる。また、滑り部材の組み付け工程においては、予め滑り部材に嵌めたCリングを狭めながら滑り部材をハウジング本体に取り付ける必要があるため、作業性が悪い。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、コンプレッサの圧縮効率を高めることができるとともに、簡易な構成でありながら、コスト面で有利であり、組み付け作業性に優れた過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、インペラを収容可能に構成されているとともに、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、該吸気口に連通して該吸気口から吸い込まれた吸気を上記インペラ側に流通させる吸気通路と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気が導入されるスクロール室と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部と、該シュラウド部に供給された上記空気の一部を上記吸気通路に還流する還流部と、を備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
上記還流部は、上記シュラウド面に開口する還流吸入口と、上記吸気通路に開口する還流排出口と、上記還流吸入口と上記還流排出口とを連通する還流通路を有し、
上記シュラウド部は、上記還流吸入口よりも上記吸気の下流側に設けられるとともに該下流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第1滑り部材と、上記還流吸入口よりも上記吸気の上流側に配置されるとともに該上流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第2滑り部材とを有することを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングにある。
上記還流部は、上記シュラウド面に開口する還流吸入口と、上記吸気通路に開口する還流排出口と、上記還流吸入口と上記還流排出口とを連通する還流通路を有し、
上記シュラウド部は、上記還流吸入口よりも上記吸気の下流側に設けられるとともに該下流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第1滑り部材と、上記還流吸入口よりも上記吸気の上流側に配置されるとともに該上流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第2滑り部材とを有することを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングにある。
本発明の他の態様は、インペラを収容可能に構成されているとともに、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、該吸気口に連通して該吸気口から吸い込まれた吸気を上記インペラ側に流通させる吸気通路と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気が導入されるスクロール室と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部と、該シュラウド部に供給された上記空気の一部を上記吸気通路に還流する還流通路を形成する還流部とを備えたハウジング本体を有する過給機用のコンプレッサハウジングを製造する方法であって、
上記シュラウド面の一部を形成する第1滑り部材を、上記ハウジング本体に圧入するとともに、上記ハウジング本体に設けられた位置決め突起によって、上記シュラウド面に開口する上記還流部の還流吸入口よりも下流の位置に係止する第1滑り部材取付工程と、
上記吸気通路の内周に沿って形成された外側リング状部と、該外側リング状部の径方向内側に形成された内側リング状部とを有するとともに、上記外側リング状部及び上記内側リング状部の間において両者を連結する連結リブと上記還流通路とが形成されている還流部形成部材に、上記シュラウド面の一部を形成する第2滑り部材を上記内側リング状部の径方向内側面に沿って取り付けて第2滑り部材組付体を形成して、該第2滑り部材組付体を上記吸気口側から上記ハウジング本体に圧入された第1滑り部材側に向かって上記ハウジング本体に圧入して上記第2滑り部材を上記還流吸入口よりも上流の位置に配置する第2滑り部材取付工程と、
上記吸気口に沿う環状のインレットガイドを、上記ハウジング本体に圧入された上記第2滑り部材組付体に向かって上記ハウジング本体に圧入するインレットガイド取付工程と、
を含むことを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法にある。
上記シュラウド面の一部を形成する第1滑り部材を、上記ハウジング本体に圧入するとともに、上記ハウジング本体に設けられた位置決め突起によって、上記シュラウド面に開口する上記還流部の還流吸入口よりも下流の位置に係止する第1滑り部材取付工程と、
上記吸気通路の内周に沿って形成された外側リング状部と、該外側リング状部の径方向内側に形成された内側リング状部とを有するとともに、上記外側リング状部及び上記内側リング状部の間において両者を連結する連結リブと上記還流通路とが形成されている還流部形成部材に、上記シュラウド面の一部を形成する第2滑り部材を上記内側リング状部の径方向内側面に沿って取り付けて第2滑り部材組付体を形成して、該第2滑り部材組付体を上記吸気口側から上記ハウジング本体に圧入された第1滑り部材側に向かって上記ハウジング本体に圧入して上記第2滑り部材を上記還流吸入口よりも上流の位置に配置する第2滑り部材取付工程と、
上記吸気口に沿う環状のインレットガイドを、上記ハウジング本体に圧入された上記第2滑り部材組付体に向かって上記ハウジング本体に圧入するインレットガイド取付工程と、
を含むことを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法にある。
上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、シュラウド面は、シュラウド面に開口した還流吸入口よりも下流側に設けられる第1滑り部材と、還流吸入口よりも上流側に設けられる第2滑り部材とによって形成されている。したがって、還流吸入口よりも下流側のシュラウド面のみならず、還流吸入口よりも上流側のシュラウド面も滑り部材で形成されるため、当該上流側においてもインペラを破損させることなく、インペラとシュラウド面との隙間を小さくすることができる。その結果、コンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法によれば、ハウジング本体に対して、第1滑り部材を圧入するとともに、第2滑り部材を取り付けた還流部形成部材をハウジング本体に圧入することにより、第1滑り部材および第2滑り部材をそれぞれ所定の位置に設けることができる。そのため、特許文献1の場合のように、滑り部材を固定するためのCリングを用いる必要がないため、部品点数を増やすことなく、簡易な構成で両滑り部材を固定することができ、コスト面で有利となるとともに、Cリングを用いる必要がないため、組み付け作業性に優れる。
このように、本発明によれば、コンプレッサの圧縮効率を高めることができるとともに、簡易な構成でありながら、コスト面で有利であり、組み付け作業性に優れた過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法を提供することができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングは、自動車のターボチャージャ等の過給機に用いることができる。
また、上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、上記吸気口、上記吸気通路及び上記スクロール室を形成するハウジング本体と、上記還流部を形成する還流部形成部材と、を備え、該還流部形成部材には、上記吸気通路の内周に沿って形成された外側リング状部と、該外側リング状部の径方向内側に形成された内側リング状部とが備えられるとともに、上記外側リング状部及び上記内側リング状部の間において両者を連結する連結リブと上記還流通路とが形成されており、上記第2滑り部材は、上記内側リング状部における径方向内側面に沿うように当接して設けられていることとすることができる。
この場合には、還流部形成部材によって、還流部を容易に形成することができるとともに、第2滑り部材の取り付けに当該還流部形成部材を利用することにより、簡易な構成で第2滑り部材を所定の位置(還流吸入口よりも上流側の位置)に作業性良く取り付けることができる。
この場合には、還流部形成部材によって、還流部を容易に形成することができるとともに、第2滑り部材の取り付けに当該還流部形成部材を利用することにより、簡易な構成で第2滑り部材を所定の位置(還流吸入口よりも上流側の位置)に作業性良く取り付けることができる。
また、上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、上記ハウジング本体は上記第1滑り部材を係止して該第1滑り部材を上記還流吸入口よりも下流の位置に位置決めする第1位置決め突起を有し、上記第2滑り部材は上記還流部形成部材に係止して上記第2滑り部材を上記還流吸入口よりも上流の位置に位置決めする第2位置決め突起を有し、上記吸気口に沿う環状のインレットガイドが上記インペラ側に向かって上記吸気口に圧入されて、上記第1滑り部材及び上記第2滑り部材が上記インレットガイドと上記第1位置決め突起との間に挟持されていることとすることができる。この場合には、簡易な構成で、第1滑り部材、第2滑り部材及び還流部形成部材をそれぞれ所定の位置に作業性良く取り付けることができる。また、第1滑り部、第2滑り部材を取り付けるためのネジなどの固定部材が不要であるため、部品点数の削減に寄与する。
また、上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、上記第2位置決め突起は、上記第2滑り部材における上記吸気口側の端部に設けられるとともに、上記還流部形成部材の上記内側リング部における上記吸気口側の端部には上記第2位置決め突起が嵌合する嵌合凹部が形成されていることとすることができる。この場合には、第2滑り部材の第2位置決め突起が内側リング部の嵌合凹部に嵌合することにより、簡易な構成で第2滑り部材を所定の位置に取り付けることができる。
また、上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法において、上記インレットガイド取付工程の後、上記第1滑り部材及び上記第2滑り部材に上記シュラウド面を形成するシュラウド面形成工程を含むこととすることができる。
この場合には、第1滑り部材及び第2滑り部材におけるシュラウド面を連続的に段差なく形成することができるため、コンプレッサの圧縮効率を一層高めることができる。
この場合には、第1滑り部材及び第2滑り部材におけるシュラウド面を連続的に段差なく形成することができるため、コンプレッサの圧縮効率を一層高めることができる。
(実施例1)
本例の過給機用のコンプレッサハウジングにつき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1(以下、「コンプレッサハウジング1」ともいう)は、図1に示すように、インペラ10を収容可能に構成されているとともに、吸気口11、吸気通路12、スクロール室13、シュラウド部3及び還流部4が備えられている。
本例の過給機用のコンプレッサハウジングにつき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1(以下、「コンプレッサハウジング1」ともいう)は、図1に示すように、インペラ10を収容可能に構成されているとともに、吸気口11、吸気通路12、スクロール室13、シュラウド部3及び還流部4が備えられている。
吸気口11は、インペラ10に向けて空気を吸い込むように形成されている。吸気通路12は、吸気口11に連通して吸気口11から吸い込まれた吸気をインペラ10側に流通させるように形成されている。スクロール室13は、インペラ10の外周側において周方向に形成され、インペラ10から吐き出された空気が導入されるように設けられている。シュラウド部3は、インペラ10に対向するシュラウド面30を形成している。還流部4は、シュラウド部3に供給された空気の一部を吸気通路12に還流するように形成されている。
さらに、還流部4は、シュラウド面30に開口する還流吸入口41と、吸気通路12に開口する還流排出口42と、還流吸入口41と還流排出口42とを連通する還流通路43を有しており、シュラウド部3は、環状の第1滑り部材31と環状の第2滑り部材32とを有する。
第1滑り部材31は、シュラウド面30に開口する還流吸入口41よりも吸気の下流側に設けられるとともにシュラウド面30の一部(第1シュラウド面311)を形成している。第2滑り部材32は、還流吸入口41よりも吸気の上流側に配置されるとともにシュラウド面30の一部(第2シュラウド面321)を形成している。本例では、第1シュラウド面311は還流吸入口41よりも吸気の下流側全域を形成しており、第2シュラウド面321は還流吸入口41よりも吸気の上流側全域を形成している。
以下、本例のコンプレッサハウジング1について、詳述する。
図1に示すように、コンプレッサハウジング1において、ハウジング本体20は、吸気口11、吸気通路12及びスクロール室13を形成している。ハウジング本体20には、吸気口形成部21、還流部圧入部22、シュラウド部圧入部23、スクロール室形成部24が備えられている。なお、本例では、ハウジング本体20の形成材料はアルミニウム合金であり、ハウジング本体20は重力鋳造法により形成した。
図1に示すように、コンプレッサハウジング1において、ハウジング本体20は、吸気口11、吸気通路12及びスクロール室13を形成している。ハウジング本体20には、吸気口形成部21、還流部圧入部22、シュラウド部圧入部23、スクロール室形成部24が備えられている。なお、本例では、ハウジング本体20の形成材料はアルミニウム合金であり、ハウジング本体20は重力鋳造法により形成した。
吸気口形成部21はインペラ10の回転軸となるシャフト14の軸方向Xに沿って筒状を成しており、吸気口11を形成している。
還流部圧入部22は、吸気口形成部21から連続するように筒状を成すとともに、後述の還流部形成部材40の外側側面に沿って形成されて、吸気通路12を形成している。
シュラウド部圧入部23は還流部圧入部22から連続するように筒状を成しており、第1滑り部材31の外側側面に沿って形成されている。シュラウド部圧入部23において吸気口11と反対側の端部には、第1滑り部材31を係止する第1位置決め突起231が形成されている。第1位置決め突起231は、シュラウド部圧入部23の内側(内空側)に向かって突出している。また、シュラウド部圧入部23において、吸気口11と反対側には、後述のシュラウド面30とスクロール室13とをつなぐ平面であるディフューザ面232が形成されている。
第1滑り部材31は、弾性変形可能な部材により形成されている。本例では、第1滑り部材31は、ポリイミド樹脂製である。第1滑り部材31の形成材料としては、これに限らず、テフロン(登録商標)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等を採用することができる。第1滑り部材31は環状を成しており、図1に示すように、シュラウド部圧入部23の内壁に沿って形成されている。第1滑り部材31の内周面はインペラ10に沿って対向しており、シュラウド面30の内、後述の還流吸入口41よりも下流側を成す第1シュラウド面311を形成している。第1滑り部材31には、ハウジング本体20に形成された第1位置決め突起231に対応する位置に、第1位置決め突起231の外形に沿った凹状を有する位置決め凹部312が形成されている
図1に示すように、還流部4は、還流部形成部材40により形成されている。還流部形成部材40は、ハウジング本体20の還流部圧入部22の内周面に沿って当接するように、シャフト14を中心として軸方向Xに延在する筒状に形成された外側リング状部401を備える。さらに、外側リング状部401の内側に、外側リング状部401と同様にシャフト14を中心として軸方向Xに延在する内側リング状部402を備える。図2に示すように、内側リング状部402の直径は外側リング状部401の直径よりも小さく、両者の間には両者を連結する連結リブ44が形成されている。連結リブ44は4カ所に形成されており、周方向において等間隔に配設されている。そして、隣接する連結リブ44の間には軸方向Xに延在する空間部が形成されており、当該空間部が還流通路43を成している。なお、本例では、還流部形成部材40の形成材料はアルミニウム合金であり、ハウジング本体20の形成材料と同一である。
図1に示すように、還流部形成部材40において、外側リング状部401における吸気口11と反対側の端部には、径方向内側に突出して形成された突き当て凸部411が備えられる。突き当て凸部411は、外側リング状部401における吸気口11と反対側の端部において周方向全域に形成されている。そして、突き当て凸部411は、第1滑り部材31の吸気口11側の端部に当接している。
また、図1に示すように、還流部形成部材40の内側リング状部402における吸気口11側の端部は、周方向全域において、外側リング状部401における吸気口11側の端部よりも、吸気口11と反対側(インペラ10側)に位置している。これにより、図1、図2に示すように、内側リング状部402における吸気口11側の端部には、後述の第2滑り部材32に形成されている第2位置決め突起322が嵌合する嵌合凹部421が形成されている。また、内側リング状部402における吸気口11と反対側の端部は、周方向全域において外側リング状部401における吸気口11と反対側の端部よりも、吸気口11側に位置している。これにより、内側リング状部402における吸気口11と反対側の端部と第1滑り部材31との間に隙間が周方向全域において形成されており、当該隙間が還流通路43に連通するとともにシュラウド面30に開口する還流吸入口41となる。
第2滑り部材32は、図1に示すように、還流部形成部材40の内側リング状部402の内周面に沿う筒状を成している。第2滑り部材32の形成材料としては、第1滑り部材31の形成材料と同一のものを採用することができる。第2滑り部材32における吸気口11側の端部には、径方向外側に突出するように鍔状に形成された第2位置決め突起322が設けられている。図3に示すように、第2位置決め突起322は周方向全域に形成されている。そして、図1に示すように、第2滑り部材32は、第2位置決め突起322が還流部形成部材40における嵌合凹部421に嵌合することにより、内側リング状部402の内側に位置決めされている。そして、第2滑り部材32の内周面は、インペラ10に対向しており、シュラウド面30のうち、還流吸入口41よりも上流側を成す第2シュラウド面321を形成している。
図1に示すように、第2滑り部材32における吸気口11側の端部の位置は、軸方向Xにおいて、外側リング状部401における吸気口11側の端部の位置と揃っており、第2滑り部材32における吸気口11側の端部はインレットガイド50のベーン52に当接している。一方、第2滑り部材32における吸気口11と反対側の端部の位置は、軸方向Xにおいて、内側リング状部402における吸気口11と反対側の端部の位置と揃っており、第2滑り部材32における吸気口11と反対側の端部は、第1滑り部材31には当接していない。これにより、還流吸入口41が確保されている。
インレットガイド50は、図1、図4に示すように、吸気口11の内周に沿って環状に形成されている。そして、その内側面はインペラ10側に向かって縮径するように内側に傾斜した傾斜部51が形成されている。傾斜部51のインペラ10側には、8個のベーン52が形成されている。ベーン52はそれぞれ、平面視で軸Xを中心として略放射状に形成されている。そのため、隣り合って形成されているベーン52と、還流部形成部材40及び第2滑り部材32の吸気口11側の端部との間には隙間が形成され、当該隙間が還流通路43に連通するとともに吸気通路12に開口する還流排出口42となっている。
また、図1に示すように、インペラ10は、第1滑り部材31及び第2滑り部材32の内周面(シュラウド面30)側に対向するように配置されており、シャフト14を中心に回転可能に取り付けられている。また、インペラ10は、ハブ10aの外周面から周方向に並ぶ複数のブレード10bを突出させている。
また、図1に示すように、ディフューザ面232に対向する位置には、コンプレッサハウジング1の吸気口11と反対側を覆うバックプレート部50が設けられている。バックプレート部50は、インペラ10のシャフト14を軸支する軸受ハウジング(図示せず)と一体的に形成されている。
また、ディフューザ面232とバックプレート部50との間には、インペラ10から吐き出された空気を昇圧させるディフューザ部25が形成されている。
また、ディフューザ面232とバックプレート部50との間には、インペラ10から吐き出された空気を昇圧させるディフューザ部25が形成されている。
図1に示す本例の過給機用のコンプレッサハウジング1を備えるコンプレッサでは、インペラ10の回転により、吸気口11から吸気通路12を通じて吸い込まれた給気は、シュラウド部3に到達してインペラ10のブレード10bによって加速されてディフューザ部25に送られる。そして、当該給気は、ディフューザ部25において昇圧されて、スクロール室13へと送り込まれる。
さらに、コンプレッサハウジング1内の圧力が過剰に上昇した場合には、吸気口11から吸気通路12を通じて吸い込まれた給気の一部は、シュラウド面30に開口した還流吸入口41を介して還流通路43に吸入される。そして、当該給気は還流通路43を通じて還流排出口42から吸気通路12に吹き出されて還流されることとなる。これにより、コンプレッサハウジング1内の圧力の過剰な上昇が抑制される。
次に、本例のコンプレッサハウジング1の製造方法につき、図5〜図9を用いて説明する。
図5に示すように、まず、第1滑り部材31をハウジング本体20のシュラウド部圧入部23に吸気口11側から圧入するとともに、ハウジング本体20に設けられた第1位置決め突起231によって、シュラウド面30に開口する還流吸入口41(図1参照)よりも下流の位置に第1滑り部材31を係止する(第1滑り部材取付工程S1)。これにより、第1位置決め突起231が第1滑り部材31に形成された位置決め凹部312の壁面に当接して、第1滑り部材31が位置決めされることとなる。
図5に示すように、まず、第1滑り部材31をハウジング本体20のシュラウド部圧入部23に吸気口11側から圧入するとともに、ハウジング本体20に設けられた第1位置決め突起231によって、シュラウド面30に開口する還流吸入口41(図1参照)よりも下流の位置に第1滑り部材31を係止する(第1滑り部材取付工程S1)。これにより、第1位置決め突起231が第1滑り部材31に形成された位置決め凹部312の壁面に当接して、第1滑り部材31が位置決めされることとなる。
次に、図6、図7示すように、還流部形成部材40に、第2滑り部材32を内側リング状部402の径方向内側面に沿って取り付けて第2滑り部材組付体40aを形成する。これにより、第2滑り部材32の第2位置決め突起322が還流部形成部材40における嵌合凹部421に嵌合して、第2滑り部材32が内側リング状部402の内側に位置決めされる。そして、図7に示すように、第2滑り部材組付体40aを吸気口11側からハウジング本体20に圧入された第1滑り部材31側に向かってハウジング本体20の還流部圧入部22に圧入して第2滑り部材40を還流吸入口41(図1参照)よりも上流の位置に配置する(第2滑り部材取付工程S2)。これにより、還流部形成部材40が還流部圧入部22に圧入されて、還流部形成部材40の突き当て凸部411が第1滑り部材31に当接することとなる。
次に、図8に示すように、吸気口11に沿う環状のインレットガイド50を、ハウジング本体20に圧入された第2滑り部材組付体40aに向かってハウジング本体20の吸気口形成部21に圧入する(インレットガイド取付工程S3)。これにより、インレットガイド50のベーン52が第2滑り部材組付体40aに当接し、第1滑り部材31及び第2滑り部材32がインレットガイド50と第1位置決め突起231との間に挟持される。
その後、図9に示すように、第1滑り部材31及び第2滑り部材32にシュラウド面30(第1シュラウド面311及び第2シュラウド面321)を形成する(シュラウド面形成工程S4)。これにより、除去部Pが除去されて、第1シュラウド面311と第2シュラウド面321とが実質的に段差なく連続的に成形されることとなる。このようにして、コンプレッサハウジング1が完成する。かかるコンプレッサハウジング1をインペラ10が軸支されたバックプレート部50に取り付ける。
次に、本例の過給機用のコンプレッサハウジング1における作用効果について、詳述する。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、シュラウド面30は、シュラウド面30に開口した還流吸入口41よりも下流側に設けられる第1滑り部材31と、還流吸入口41よりも上流側に設けられる第2滑り部材32とによって形成されている。したがって、還流吸入口41よりも下流側の第1シュラウド面311のみならず、還流吸入口41よりも上流側の第2シュラウド面321も第2滑り部材32で形成されるため、当該上流側においてもインペラ10を破損させることなく、インペラ10とシュラウド面30との隙間を小さくすることができる。その結果、コンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、シュラウド面30は、シュラウド面30に開口した還流吸入口41よりも下流側に設けられる第1滑り部材31と、還流吸入口41よりも上流側に設けられる第2滑り部材32とによって形成されている。したがって、還流吸入口41よりも下流側の第1シュラウド面311のみならず、還流吸入口41よりも上流側の第2シュラウド面321も第2滑り部材32で形成されるため、当該上流側においてもインペラ10を破損させることなく、インペラ10とシュラウド面30との隙間を小さくすることができる。その結果、コンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
また、過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、吸気口11、吸気通路12及びスクロール室13を形成するハウジング本体20と、還流部4を形成する還流部形成部材40と、を備える。そして、還流部形成部材40には、吸気通路12の内周に沿って形成された外側リング状部401と、外側リング状部401の径方向内側に形成された内側リング状部402とが備えられるとともに、外側リング状部401及び内側リング状部402の間において両者を連結する連結リブ44と還流通路43とが形成されている。さらに、第2滑り部材32は、内側リング状部402における径方向内側面に沿うように当接して設けられている。
これにより、還流部形成部材40によって、還流部4を容易に形成することができるとともに、第2滑り部材32の取り付けに還流部形成部材40を利用することにより、簡易な構成で第2滑り部材32を所定の位置(還流吸入口41よりも上流側の位置)に作業性良く取り付けることができる。
これにより、還流部形成部材40によって、還流部4を容易に形成することができるとともに、第2滑り部材32の取り付けに還流部形成部材40を利用することにより、簡易な構成で第2滑り部材32を所定の位置(還流吸入口41よりも上流側の位置)に作業性良く取り付けることができる。
また、過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、ハウジング本体20は第1滑り部材31を係止して第1滑り部材31を還流吸入口41よりも下流の位置に位置決めする第1位置決め突起231を有する。一方、第2滑り部材32は上記リング部材に係止して第2滑り部材32を還流吸入口41よりも上流の位置に位置決めする第2位置決め突起322を有する。そして、吸気口11に沿う環状のインレットガイド50がインペラ10側に向かって吸気口11に圧入されて、第1滑り部材31及び第2滑り部材32がインレットガイド50と第1位置決め突起231との間に挟持されている。これにより、簡易な構成で、第1滑り部材31、第2滑り部材32及び還流部形成部材40をそれぞれ所定の位置に作業性良く取り付けることができる。また、第1滑り部31、第2滑り部材32及び還流部形成部材40を取り付けるためのネジなどの固定部材が不要であるため、部品点数の削減に寄与する。
また、過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、第2位置決め突起322は、第2滑り部材32における吸気口11側の端部に設けられるとともに、還流部形成部材40の内側リング状部402における吸気口11側の端部には第2位置決め突起322が嵌合する嵌合凹部421が形成されている。これにより、第2滑り部材31の第2位置決め突起322が内側リング部402の嵌合凹部421に嵌合することにより、簡易な構成で第2滑り部材32を所定の位置(還流吸入口41よりも上流側の位置)に取り付けることができる。
また、還流部形成部材40の形成材料は、ハウジング本体20の形成材料と同一である。これにより、還流部形成部材40とハウジング本体20との線熱膨張係数を同等であるため、温度変化によって両者に熱膨張・熱収縮が生じても、ハウジング本体20に対する還流部形成部材40の保持力が維持でき、還流部形成部材40の圧入状態を維持することができる。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1の製造方法によれば、ハウジング本体20に対して、第1滑り部材31を圧入するとともに、第2滑り部材32を還流部形成部材40に取り付けて第2滑り部材組付体40aを形成して、当該第2滑り部材組付体40aをハウジング本体20に圧入することにより、第1滑り部材31及び第2滑り部材32をそれぞれ所定の位置に設けた。これにより、部品点数を増やすことなく、簡易な構成で両滑り部材31、32を固定することができ、コスト面で有利となるとともに、第1滑り部材31を固定するためにCリングを用いる必要がないため、組み付け作業性に優れる。
また、過給機用のコンプレッサハウジング1の製造方法において、インレットガイド取付工程S3の後、第1滑り部材31及び第2滑り部材32にシュラウド面30(第1シュラウド面311及び第2シュラウド面321)を形成するシュラウド面形成工程S4を含む。これにより、第1滑り部材31における第1シュラウド面311と、第2滑り部材32における第2シュラウド面321とを連続的に段差なく形成することができるため、コンプレッサの圧縮効率を一層高めることができる。
本例では、還流部形成部材40は、ハウジング本体20と別体として設けられることとしたが、ハウジング本体20と還流部形成部材40とを一体的に形成してもよい。この場合には、第1滑り部材31は吸気口11と反対側からシュラウド部圧入部23に圧入するとともに、圧入された第1滑り部材31の抜け止めを設けることとする。かかる場合においても、還流吸入口41よりも下流のシュラウド面311のみならず、還流吸入口41よりも上流のシュラウド面321も滑り部材で構成することができるため、コンプレッサの圧縮効率を一層高めることができる。
ハウジング本体20を複数のピースに分割して形成することとしてもよい。例えば、ダイキャスト製法による場合には、アンダーカットが生じないように、ハウジング本体20を適宜分割して形成することができる。なお、ハウジング本体20の分割態様や、製造方法は特に限定されず、適宜自由に選択することができる。
本例では、コンプレッサハウジング1の製造方法における第2滑り部材取付工程S2において、第2滑り部材32を還流部形成部材40に圧入して予め第2滑り部材組付体40aを形成した後、第2滑り部材組付体40aをハウジング本体20に圧入することにより、第2滑り部材32及び還流部形成部材40をハウジング本体20に取り付けた。これに限らず、第2滑り部材取付工程S2において、還流部形成部材40をハウジング本体20に圧入した後、圧入された還流部形成部材40に第2滑り部材32を圧入してハウジング本体20に組み付けた状態で第2滑り部材組付体40aを形成することにより、第2滑り部材32及び還流部形成部材40をハウジング本体20に取り付けることとしてもよい。
このように、本例によれば、コンプレッサの圧縮効率を高めることができるとともに、簡易な構成でありながら、コスト面で有利であり、組み付け作業性に優れた過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法を提供することができる。
1 過給機用のコンプレッサハウジング
10 インペラ
11 吸気口
20 ハウジング本体
3 シュラウド部
30 シュラウド面
31 第1滑り部材
32 第2滑り部材
4 還流部
40 還流部形成部材
41 還流吸入口
42 還流排出口
43 還流通路
50 インレットガイド
10 インペラ
11 吸気口
20 ハウジング本体
3 シュラウド部
30 シュラウド面
31 第1滑り部材
32 第2滑り部材
4 還流部
40 還流部形成部材
41 還流吸入口
42 還流排出口
43 還流通路
50 インレットガイド
Claims (6)
- インペラを収容可能に構成されているとともに、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、該吸気口に連通して該吸気口から吸い込まれた吸気を上記インペラ側に流通させる吸気通路と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気が導入されるスクロール室と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部と、該シュラウド部に供給された上記空気の一部を上記吸気通路に還流する還流部と、を備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
上記還流部は、上記シュラウド面に開口する還流吸入口と、上記吸気通路に開口する還流排出口と、上記還流吸入口と上記還流排出口とを連通する還流通路を有し、
上記シュラウド部は、上記還流吸入口よりも上記吸気の下流側に設けられるとともに該下流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第1滑り部材と、上記還流吸入口よりも上記吸気の上流側に配置されるとともに該上流側における上記シュラウド面の少なくとも一部を形成する環状の第2滑り部材とを有することを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。 - 上記吸気口、上記吸気通路及び上記スクロール室を形成するハウジング本体と、上記還流部を形成する還流部形成部材と、を備え、該還流部形成部材には、上記吸気通路の内周に沿って形成された外側リング状部と、該外側リング状部の径方向内側に形成された内側リング状部とが備えられるとともに、上記外側リング状部及び上記内側リング状部の間において両者を連結する連結リブと上記還流通路とが形成されており、上記第2滑り部材は、上記内側リング状部における径方向内側面に沿うように当接して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
- 上記ハウジング本体は上記第1滑り部材を係止して該第1滑り部材を上記還流吸入口よりも下流の位置に位置決めする第1位置決め突起を有し、上記第2滑り部材は上記還流部形成部材に係止して上記第2滑り部材を上記還流吸入口よりも上流の位置に位置決めする第2位置決め突起を有し、上記吸気口に沿う環状のインレットガイドが上記インペラ側に向かって上記吸気口に圧入されて、上記第1滑り部材及び上記第2滑り部材が上記インレットガイドと上記第1位置決め突起との間に挟持されていることを特徴とする請求項2に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
- 上記第2位置決め突起は上記第2滑り部材における上記吸気口側の端部に設けられるとともに、上記還流部形成部材の上記内側リング部における上記吸気口側の端部には上記第2位置決め突起が嵌合する嵌合凹部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
- インペラを収容可能に構成されているとともに、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、該吸気口に連通して該吸気口から吸い込まれた吸気を上記インペラ側に流通させる吸気通路と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気が導入されるスクロール室と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部と、該シュラウド部に供給された上記空気の一部を上記吸気通路に還流する還流通路を形成する還流部とを備えたハウジング本体を有する過給機用のコンプレッサハウジングを製造する方法であって、
上記シュラウド面の一部を形成する第1滑り部材を、上記ハウジング本体に圧入するとともに、上記ハウジング本体に設けられた第1位置決め突起によって、上記シュラウド面に開口する上記還流部の還流吸入口よりも下流の位置に係止する第1滑り部材取付工程と、
上記吸気通路の内周に沿って形成された外側リング状部と、該外側リング状部の径方向内側に形成された内側リング状部とを有するとともに、上記外側リング状部及び上記内側リング状部の間において両者を連結する連結リブと上記還流通路とが形成されている還流部形成部材に、上記シュラウド面の一部を形成する第2滑り部材を上記内側リング状部の径方向内側面に沿って取り付けて第2滑り部材組付体を形成して、該第2滑り部材組付体を上記吸気口側から上記ハウジング本体に圧入された第1滑り部材側に向かって上記ハウジング本体に圧入して上記第2滑り部材を上記還流吸入口よりも上流の位置に配置する第2滑り部材取付工程と、
上記吸気口に沿う環状のインレットガイドを、上記ハウジング本体に圧入された上記第2滑り部材組付体に向かって上記ハウジング本体に圧入するインレットガイド取付工程と、
を含むことを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法。 - 上記インレットガイド取付工程の後、上記第1滑り部材及び上記第2滑り部材に上記シュラウド面を形成するシュラウド面形成工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法。
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-
2013
- 2013-09-26 JP JP2013199991A patent/JP2015068172A/ja active Pending
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