JP2017082666A - 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】生産性が高く、製造コストの低減が図られる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の製造方法は、第1工程〜第4工程を含む。第1工程では吸気口11を形成する吸気口形成部21と、スクロール室12における吸気側の壁面121と、スクロール室12の外周側を覆うスクロール外周部23とを有するスクロールピース2を準備する。第2工程では吸気口形成部21内に圧入される筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12における内周側の壁面121と、インペラ5の外周側を覆う壁面311aに形成された凹部311とを有するシュラウドピース3を準備する。第3工程では凹部311に樹脂を射出成形してシュラウド面320を有する滑り部材32を形成する。第4工程ではシュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する。【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は、インペラとインペラに対向するシュラウド面との隙間をできる限り小さくすることにより、吸気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することがある。この場合には、インペラが破損するおそれがある。
そこで、従来、コンプレッサハウジングのシュラウド面を構成する部分に樹脂製の滑り部材を配置した構成がある。かかる構成では、万が一、インペラのブレードが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滑り部材が削れるだけで、インペラとシュラウド面との隙間は小さいまま維持され、インペラの破損も防止される。
上記滑り部材をコンプレッサハウジングに取り付ける方法の一つとして、滑り部材の形成材料である樹脂材料を直接コンプレッサハウジングに射出して形成する方法が考えられる。この場合には、射出する際にコンプレッサハウジングを固定する固定用成形型が必要となる。そして、当該固定用成形型はコンプレッサハウジング全体を保持する必要があるため、比較的大型となることから、型費が高くなるとともに型精度や取り付け精度を高くしにくい。
上記滑り部材をコンプレッサハウジングに取り付ける別の方法として、特許文献1には、このような滑り部材がリング状の金属部材に取り付けられてなる滑り部材付きリングを、コンプレッサハウジングに圧入する方法が開示されている。しかしながら、特許文献1に開示の方法では、コンプレッサハウジングはスクロール室を形成する部分にアンダーカットを有するため、重力鋳造等により成形されていることから、生産性が低くなり、製造コストが高くなるという問題がある。生産性の向上と製造コストの低減を図るために、かかるコンプレッサハウジングからスクロール室の一部を分割した分割ピースを成形して、各部をアンダーカットのない形状にすることが考えられる。しかしながら、コンプレッサハウジング本体に加えて、滑り部材付きリング及び分割ピースが必要となり、部品点数が増えて、組み付け作業が煩雑となる。そのため、却って生産性が低下し、製造コストが増加する傾向がある。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、生産性が高く、製造コストの低減が図られる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、複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成してなると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記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、上記インペラに対向するシュラウド面とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法であって、
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースを準備する工程と、
上記吸気口形成部内に圧入されるように構成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースを準備する工程と、
上記凹部に樹脂を射出成形して上記シュラウド面を有する滑り部材を形成する工程と、
上記シュラウド圧入部を上記吸気口形成部内に圧入する工程と、
を含む、過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法にある。
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースを準備する工程と、
上記吸気口形成部内に圧入されるように構成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースを準備する工程と、
上記凹部に樹脂を射出成形して上記シュラウド面を有する滑り部材を形成する工程と、
上記シュラウド圧入部を上記吸気口形成部内に圧入する工程と、
を含む、過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法にある。
本発明の他の態様は、複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成してなると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記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、上記インペラに対向するように形成されたシュラウド面とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングであって、
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースと、
上記吸気口形成部内に圧入されるように形成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースと、
上記凹部に樹脂を充填してなる、上記シュラウド面を有する滑り部材と、
を備える、過給機用のコンプレッサハウジングにある。
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースと、
上記吸気口形成部内に圧入されるように形成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースと、
上記凹部に樹脂を充填してなる、上記シュラウド面を有する滑り部材と、
を備える、過給機用のコンプレッサハウジングにある。
上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法においては、コンプレッサハウジングは、スクロールピースとシュラウドピースとに分割されてなるとともに、滑り部材は、スクロールピースとは別体のシュラウドピースに形成される。そのため、滑り部材の形成材料である樹脂を射出成形する際に必要となる固定用成形型は、シュラウドピースを固定できる大きさであれば良い。したがって、当該固定用成形型は、従来のようにシュラウドピースよりも体格の大きいコンプレッサハウジング全体を固定する場合に比べて小さくて済む。その結果、当該固定用成形型の型費を低減できるとともに、型精度や取り付け精度を高くしやすい。
また、スクロール室の吸気側の壁面はスクロールピースにより形成され、スクロール室の内周排気側の壁面はシュラウドピースにより形成されるため、スクロールピースの形状を、アンダーカットのない形状とすることができる。そのため、ダイカストにより成形することにより、生産性の向上、製造コストの低減を図ることができる。さらに、滑り部材はシュラウドピースの凹部に射出成形してなるため、滑り部材とシュラウドピースとが一体となって形成される。これにより、滑り部材を取り付けるための部品点数が少なくて済むため、組み付け作業が軽減されて、生産性が向上し、製造コストが低減する。
上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいては、上記製造方法により製造される過給機用のコンプレッサハウジングと同一の作用効果を奏する。
以上のごとく、本発明によれば、生産性が高く、製造コストの低減が図られる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。
上記滑り部材は、上記インペラに対向する上記シュラウド面を形成する。そして、上記滑り部材は、上記インペラのブレードと上記シュラウド面との間の隙間をできる限り小さく維持する役割を果たすものである。
例えば、振動やインペラ回転軸の振れ等によって上記インペラのブレードが上記シュラウド面に接触した場合には、該シュラウド面を形成する上記滑り部材が削られる。そして、上記インペラのブレードと上記シュラウド面との間の隙間は、依然として小さいまま維持される。
例えば、振動やインペラ回転軸の振れ等によって上記インペラのブレードが上記シュラウド面に接触した場合には、該シュラウド面を形成する上記滑り部材が削られる。そして、上記インペラのブレードと上記シュラウド面との間の隙間は、依然として小さいまま維持される。
また、上記滑り部材を構成する材料としては、上述したように、上記インペラのブレードが上記シュラウド面に接触した場合に削られるようにしておく必要があるため、例えば、ナイロン(登録商標)、ポリエステル、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法において、上記スクロールピースと上記シュラウドピースは同一の金属材料からなることが好ましい。この場合には、上記スクロールピースと上記シュラウドピースとの熱膨張率を一致させることができるため、温度変化の激しい過給機の使用環境においても、両者の適切な嵌合状態を維持することができ、コンプレッサハウジングの耐久性を向上させることができる。すなわち、激しい温度変化に伴って、上記スクロールピースと上記シュラウドピースとの間の嵌合力が弱まったり、両者間に過大な応力がかかったりすることを防ぐことができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法において、上記凹部は、上記シュラウドピースの径方向に向かって凹んだ溝部と、該径方向と直交する軸方向に向かって凹んだ溝部とを含む複数の溝部からなっており、上記滑り部材を形成する工程において、上記複数の溝部に上記滑り部材を構成する樹脂の一部を充填することにより、上記滑り部材と上記シュラウドピースとを係合させることが好ましい。この場合には、上記複数の溝部により、該溝部に充填された樹脂からなる上記滑り部材と、上記シュラウドピースの壁面との接触面積をより大きく確保することができる。さらに、上記複数の溝部の形状は、径方向及び軸方向に向かって凹状に形成される。これらにより、上記滑り部材が溝部に引っかかり、該滑り部材の径方向内側への抜け防止及び軸方向への抜け防止の効果を得ることができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法において、上記シュラウド圧入部を上記吸気口形成部内に圧入する工程の後に、上記スクロール室における外周側の壁面を有する外周環状ピースを、上記スクロール外周部に圧入する工程を含むことが好ましい。この場合には、バックプレートに加工を施してスクロール室における外周側の壁面を形成する必要がなくなる。これにより、生産性の向上を図ることができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、上記スクロールピースと上記シュラウドピースは同一の金属材料からなることが好ましい。この場合にも、上記スクロールピースと上記シュラウドピースとの熱膨張率を一致させることができるため、温度変化の激しい過給機の使用環境においても、両者の適切な嵌合状態を維持することができ、コンプレッサハウジングの耐久性を向上させることができる。すなわち、激しい温度変化に伴って、スクロールピースとシュラウドピースとの間に過大な応力がかかったりすることを防ぐことができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、上記凹部は、上記シュラウドピースの径方向に向かって凹んだ溝部と、該径方向と直交する軸方向に向かって凹んだ溝部とを含む複数の溝部からなっており、該複数の溝部に上記滑り部材の一部が入り込んだ状態で上記シュラウドピースと上記滑り部材とが係合していることが好ましい。この場合には、複数の溝部により該溝部に充填された樹脂からなる滑り部材と、シュラウドピースの壁面との接触面積をより大きく確保することができ、さらに複数の溝部の形状は、径方向及び軸方向に向かって凹状に形成されるため、上記滑り部材が溝部に引っかかり、該滑り部材の径方向内側への抜け防止及び軸方向への抜け防止の効果を得ることができる。
上記スクロール外周部内に圧入される外周環状圧入部と、上記スクロール室における外周側の壁面とを有する外周環状ピースとを備えることが好ましい。この場合には、バックプレートに加工を施してスクロール室における外周側の壁面を形成する必要がなくなる。これにより、生産性の高い過給機用のコンプレッサハウジングとなる。
(実施例1)
上記過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法の実施例につき、図1〜図5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は、複数のブレード52を有する過給機用のインペラ5を収容可能に構成してなると共に、インペラ5に向けて空気A1を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気を導入するスクロール室12と、インペラ5に対向するシュラウド面320と、を備える。
上記過給機用のコンプレッサハウジング及びその製造方法の実施例につき、図1〜図5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は、複数のブレード52を有する過給機用のインペラ5を収容可能に構成してなると共に、インペラ5に向けて空気A1を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気を導入するスクロール室12と、インペラ5に対向するシュラウド面320と、を備える。
そして、過給機用のコンプレッサハウジング1は、スクロールピース2、シュラウドピース3、滑り部材32を備える。
スクロールピース2は、吸気口11を形成する吸気口形成部21と、スクロール室12における吸気側の壁面121と、スクロール室12の外周側を覆うスクロール外周部23とを有する。
シュラウドピース3は、吸気口形成部21内に圧入されるように形成された筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12における内周側の壁面122と、インペラ5の外周側を覆うように設けられた壁面311aに形成された凹部311と、を有する。
滑り部材32は、凹部311に樹脂を射出成型することにより充填してなり、シュラウド面320を有する。
スクロールピース2は、吸気口11を形成する吸気口形成部21と、スクロール室12における吸気側の壁面121と、スクロール室12の外周側を覆うスクロール外周部23とを有する。
シュラウドピース3は、吸気口形成部21内に圧入されるように形成された筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12における内周側の壁面122と、インペラ5の外周側を覆うように設けられた壁面311aに形成された凹部311と、を有する。
滑り部材32は、凹部311に樹脂を射出成型することにより充填してなり、シュラウド面320を有する。
以下に、過給機用のコンプレッサハウジング1及びその製造方法について、詳述する。
図1に示すごとく、本例のコンプレッサハウジング1は、自動車のターボチャージャ(過給機)に用いられるコンプレッサ(圧縮機)8の外殻を形成するものであり、複数のブレード52を有するインペラ5を収容可能に構成されていると共に、インペラ5に向けて空気A1を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気A2を導入するスクロール室12とを備えている。インペラ5は、図示しない軸受機構に軸支されたロータシャフト7に一端側に固定されている。ロータシャフト7は、その中心軸7aを中心に軸回転するように構成されており、インペラ5は、ロータシャフト7の回転に伴って回転するように構成されている。なお、中心軸7aの延びる方向を軸方向Xとする。
図1に示すごとく、本例のコンプレッサハウジング1は、自動車のターボチャージャ(過給機)に用いられるコンプレッサ(圧縮機)8の外殻を形成するものであり、複数のブレード52を有するインペラ5を収容可能に構成されていると共に、インペラ5に向けて空気A1を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気A2を導入するスクロール室12とを備えている。インペラ5は、図示しない軸受機構に軸支されたロータシャフト7に一端側に固定されている。ロータシャフト7は、その中心軸7aを中心に軸回転するように構成されており、インペラ5は、ロータシャフト7の回転に伴って回転するように構成されている。なお、中心軸7aの延びる方向を軸方向Xとする。
図1に示すごとく、コンプレッサハウジング1の一部を構成するスクロールピース2は、金属製である。スクロールピース2は、上述のように吸気口形成部21、スクロール室12における吸気側の壁面121、スクロール外周部23を有する。そして、吸気口形成部21の底部には、シュラウドピース3を軸方向に当接させる当接部29が形成されている。
また、図1に示すごとく、コンプレッサハウジング1の一部を構成するシュラウドピース3は、上述のようにシュラウド圧入部31、スクロール室12における内周側の壁面122と、壁面311aに形成された凹部311とを有する。さらに、シュラウドピース3は、壁面311aからスクロール室12に向かって延びるディフューザ面340を形成するディフューザ面形成部34を有する。
図1に示すごとく、シュラウド圧入部31には、吸気口11と連通する吸気通路231が形成されている。シュラウド圧入部31とディフューザ面形成部34との連結部分には、シュラウドピース3の軸方向の位置決めをするための位置決め部39が形成されている。そして、位置決め部39はスクロールピース2の当接部29に軸方向に当接している。
本例では、図2に示すように、凹部311は、シュラウドピース3の径方向に向かって凹んだ溝部312と、該径方向と直交する軸方向Xに向かって凹んだ溝部313とを含む複数の溝からなっている。なお、シュラウドピース3の径方向とは、図1に示すように、中心軸7aを中心として、軸方向Xに直交する方向の全てを含むものである。
図1に示すように、凹部311には、樹脂が射出成形されることにより充填されてなる滑り部材32が設けられている。そして、滑り部材32の一部が複数の溝部312、313(図2参照)に入り込んだ状態でシュラウドピース3と滑り部材32とが係合している、本例では滑り部材32の形成材料の樹脂として、ポリイミド樹脂を採用している。
本例のコンプレッサハウジング1は、図1に示すごとく、さらに、外周環状ピース4を有している。外周環状ピース4は、スクロールピース2のスクロール外周部23内に圧入される外周環状圧入部41と、スクロール室12における外周側の壁面123とを有する。シュラウドピース3のディフューザ面340に対向する位置には、ディフューザ面340と所定距離離隔してディフューザ面340に平行となっているディフューザ対向面341が形成されている。そして、ディフューザ面340とディフューザ対向面341との間には、インペラ5から吐き出された空気A2を昇圧させるディフューザ通路35が形成されている。なお、外周環状ピース4に替えて、図示しない軸受ハウジングと一体的に形成されたバックプレートが備えられていてもよい。
また、図1に示すように、インペラ5は、シュラウドピース3の内周側に配置されている。インペラ5は、ハブ51の外周面から周方向に並ぶ複数のブレード52を突出させて形成したものである。複数のブレード52は、滑り部材32におけるシュラウド面320に対向して配置されている。
コンプレッサ8によれば、図1に示すように、ロータシャフト7の軸回転に伴ってインペラ5が回転することにより、空気A1が吸気口11から吸気通路231を介してインペラ5に吸い込まれる。そして、当該吸い込まれた空気は、インペラ5のブレード52によって加速されて、符号A2で示すようにディフューザ通路35において昇圧されるとともに、ディフューザ通路35を通じてスクロール室12に送り込まれる。
次に、本例のコンプレッサハウジング1の製造方法について説明する。
本例のコンプレッサハウジング1の製造方法は、複数のブレード52を有する過給機用のインペラ5を収容可能に構成してなると共に、インペラ5に向けて空気を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気を導入するスクロール室12と、インペラ5に対向するシュラウド面320とを備えた過給機用のコンプレッサハウジング1の製造方法であって、スクロールピース2を準備する工程(第1工程S1)と、シュラウドピース3を準備する工程(第2工程S2)と、滑り部材32を形成する工程(第3工程S3)と、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する工程(第4工程S4)とを含む。
本例のコンプレッサハウジング1の製造方法は、複数のブレード52を有する過給機用のインペラ5を収容可能に構成してなると共に、インペラ5に向けて空気を吸い込む吸気口11と、インペラ5から吐き出された空気を導入するスクロール室12と、インペラ5に対向するシュラウド面320とを備えた過給機用のコンプレッサハウジング1の製造方法であって、スクロールピース2を準備する工程(第1工程S1)と、シュラウドピース3を準備する工程(第2工程S2)と、滑り部材32を形成する工程(第3工程S3)と、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する工程(第4工程S4)とを含む。
上記第1工程S1では、吸気口11を形成する吸気口形成部21と、スクロール室12における吸気側の壁面121と、スクロール室12の外周側を覆うスクロール外周部23とを有するスクロールピース2を準備する。
上記第2工程S2では、吸気口形成部21内に圧入されるように構成された筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12における内周側の壁面121と、インペラ5の外周側を覆うように設けられた壁面311aに形成された凹部311と、を有するシュラウドピース3を準備する。
上記第3工程S3では、凹部311に樹脂を射出成形してシュラウド面320を有する滑り部材32を形成する。
上記第4工程S4では、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する。
以下、これを詳説する。
上記第2工程S2では、吸気口形成部21内に圧入されるように構成された筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12における内周側の壁面121と、インペラ5の外周側を覆うように設けられた壁面311aに形成された凹部311と、を有するシュラウドピース3を準備する。
上記第3工程S3では、凹部311に樹脂を射出成形してシュラウド面320を有する滑り部材32を形成する。
上記第4工程S4では、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する。
以下、これを詳説する。
第1工程S1において、スクロールピース2をダイカストにより成形する。また、第2工程S2において、シュラウドピース3を同じくダイカストにより成形する。なお、第1工程S1と第2工程S2とを行う順序は限定されず、第2工程S2の後に、第1工程S1を行ってもよい。
次いで、上記第3工程S3では、図3に示すように、まず、シュラウドピース3を固定用成形型61にセットする。固定用成形型61は、シュラウドピース3におけるシュラウド圧入部31と反対側の面を除く外形に沿って形成されている。その後、シュラウドピース3のシュラウド圧入部31と反対側に射出用成形型62をセットする。射出用成形型62は、シュラウド面320に沿ったシュラウド成形面621を有している。これにより、凹部311を形成する壁面311aとの間に空間部622が形成されることとなる。
図3に示すように、射出用成形型62は、樹脂が供給される樹脂供給路623を備えているとともに、樹脂供給路623と連通する射出口624がシュラウド成形面621に形成されている。そして、矢印Qで示すように、樹脂供給路623を通じて供給された樹脂を射出口624から空間部622に射出する。これにより、空間部622(凹部311)に樹脂が充填されて、樹脂が凹部311に形成された溝312、313内に行きわたり、凹部311にシュラウド面320を有する滑り部材32が形成されることとなる。
次いで、上記第4工程では、図4において矢印Pで示すように、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に軸方向Xに圧入する。そして、同図に示すごとく、シュラウドピース3に形成された位置決め部39をスクロールピース2に形成された当接部29に軸方向Xに当接させる。これにより、シュラウドピース3の軸方向Xの位置決めを行う。
本例では、次いで、図5において矢印Pで示すように、外周環状ピース4の外周環状圧入部41をスクロールピース2のスクロール外周部23内に軸方向Xに圧入する。これにより、スクロール室12における吸気側の壁面121、内周側の壁面122及び外周側の壁面123によって、スクロール室12が形成されることとなる。
以上により、図1に示すコンプレッサハウジング1を得る。
以上により、図1に示すコンプレッサハウジング1を得る。
次に、本例の過給機用のコンプレッサハウジング1及びその製造方法における作用効果について説明する。本例の過給機用のコンプレッサハウジング1の製造方法によれば、コンプレッサハウジング1は、スクロールピース2とシュラウドピース3とに分割されてなるとともに、滑り部材32は、スクロールピース2とは別体のシュラウドピース3に形成される。そのため、滑り部材32の形成材料である樹脂を射出成形する際に必要となる固定用成形型61は、シュラウドピース3を固定できる大きさであれば良い。したがって、固定用成形型61は、従来のようにシュラウドピース3よりも体格の大きいコンプレッサハウジング全体を固定する場合に比べて小さくて済む。その結果、当該固定用成形型61の型費を低減できるとともに、型精度や取り付け精度を高くしやすい。
また、スクロール室12の吸気側の壁面121はスクロールピース2により形成され、スクロール室12の内周側の壁面122はシュラウドピース3により形成されるため、スクロールピース2の形状を、アンダーカットのない形状とすることができる。そのため、ダイカストにより成形することにより、生産性の向上、製造コストの低減を図ることができる。さらに、滑り部材32はシュラウドピース3の凹部311に射出成形してなるため、滑り部材32とシュラウドピース3とが一体となって形成される。これにより、滑り部材32を取り付けるための部品点数が少なくて済むため、組み付け作業が軽減されて、生産性が向上し、製造コストが低減する。
また、本例では、スクロールピース2とシュラウドピース3は同一の金属材料からなる。これにより、スクロールピース2とシュラウドピース3との熱膨張率が一致することとなるため、温度変化の激しい過給機の使用環境においても、両者の適切な嵌合状態を維持することができ、コンプレッサハウジング1の耐久性を向上させることができる。すなわち、激しい温度変化に伴って、スクロールピース2とシュラウドピース3との間の嵌合力が弱まったり、両者間に過大な応力がかかったりすることを防ぐことができる。
また、本例では、凹部311は、シュラウドピース3の径方向に向かって凹んだ溝部312と、該径方向と直交する軸方向に向かって凹んだ溝部313とを含む複数の溝部からなっている。そして、滑り部材32を形成する工程(第3工程S3)において、複数の溝部312、313に滑り部材32を構成する樹脂の一部を充填することにより、滑り部材32とシュラウドピース2とを係合させる。これにより、複数の溝部312、313により溝部312、313に充填された樹脂からなる滑り部材32と、シュラウドピース3の壁面311aとの接触面積をより大きく確保することができる。さらに、複数の溝部312、313の形状は、径方向及び軸方向に向かって凹状に形成される。これらにより、滑り部材32が溝部312、313に引っかかり、滑り部材32の径方向内側への抜け防止及び軸方向への抜け防止の効果を得ることができる。
凹部311における複数の溝部312、313を設ける数は特に限定されない。本例では、径方向の溝部312と軸方向の溝部313とはそれぞれ、2個ずつ設けられているが、少なくとも1個ずつ設けられていれば良い。また、複数の溝部312、313のそれぞれの形状も特に限定されず、本例のように、軸方向Xの断面形状が矩形であるものの他、当該断面形状が、三角形、半円形等である形状であってもよい。また、凹部311における複数の溝部312、313の配置も特に限定されず、凹部311の全域に多数の溝部312、313が形成されていてもよい。また、本例では、凹部311における複数の溝部312、313は、径方向全域(すなわち、環状)に形成されていることとしたが、これに限らず、径方向の一部にのみ形成されていてもよい。この場合には、当該径方向の一部にのみ形成された溝部に滑り部材32の一部が充填されることにより、滑り部材32が中心軸7aを中心に回ることを防止する回り止めの効果が得られる。
また、本例では、シュラウド圧入部31を吸気口形成部21内に圧入する工程の後に、スクロール室12における外周側の壁面123を有する外周環状ピース4を、スクロール外周部23に圧入する工程を含む。これにより、バックプレートに加工を施してスクロール室12における外周側の壁面123を形成する必要がなくなるため、生産性の向上を図ることができる。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、凹部311に樹脂が充填されてなる滑り部材32が設けられている。これにより、上述のごとく、生産性が向上され、製造コストの低減が図られることとなる。
また、本例の過給機用のコンプレッサハウジング1によれば、スクロールピース2とシュラウドピース3は同一の金属材料からなる。これにより、スクロールピース2とシュラウドピース3との熱膨張率が一致するため、温度変化の激しい過給機の使用環境においても、両者の適切な嵌合状態を維持することができ、コンプレッサハウジング1の耐久性を向上させることができる。すなわち、激しい温度変化に伴って、スクロールピース2とシュラウドピース3との間に過大な応力がかかったりすることを防ぐことができる。
上記過給機用のコンプレッサハウジング1において、凹部311は、シュラウドピース3の径方向に向かって凹んだ溝部312と、該径方向と直交する軸方向Xに向かって凹んだ溝部313とを含む複数の溝部312、313からなっており、複数の溝部312、313に滑り部材32の一部が入り込んだ状態でシュラウドピース3と滑り部材32とが係合している。これにより、複数の溝部312、313により、該溝部312、313に充填された樹脂からなる滑り部材32と、シュラウドピース3の壁面311aとの接触面積をより大きく確保することができ、さらに複数の溝部312、313の形状は、径方向及び軸方向に向かって凹状に形成されるため、滑り部材32が溝部312、313に引っかかり、滑り部材32の径方向内側への抜け防止及び軸方向への抜け防止の効果を得ることができる。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、生産性が高く、製造コストの低減が図られる過給機用のコンプレッサハウジング1及びその製造方法を提供しようとするものである。
1 コンプレッサハウジング
11 吸気口
12 スクロール室
2 スクロールピース
3 シュラウドピース
311 凹部
312、313 溝部
32 滑り部材
320 シュラウド面
4 外周環状ピース
5 インペラ
61 固定用成形型
62 射出用成形型
11 吸気口
12 スクロール室
2 スクロールピース
3 シュラウドピース
311 凹部
312、313 溝部
32 滑り部材
320 シュラウド面
4 外周環状ピース
5 インペラ
61 固定用成形型
62 射出用成形型
Claims (8)
- 複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成してなると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記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、上記インペラに対向するシュラウド面とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法であって、
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースを準備する工程と、
上記吸気口形成部内に圧入されるように構成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースを準備する工程と、
上記凹部に樹脂を射出成形して上記シュラウド面を有する滑り部材を形成する工程と、
上記シュラウド圧入部を上記吸気口形成部内に圧入する工程と、
を含む、過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法。 - 上記スクロールピースと上記シュラウドピースとは同一の金属材料からなる、請求項1に記載の過給機用のコンプレッサハウジングの製造方法。
- 上記凹部は、上記シュラウドピースの径方向に向かって凹んだ溝部と、該径方向と直交する軸方向に向かって凹んだ溝部とを含む複数の溝部からなっており、上記滑り部材を形成する工程において、上記複数の溝部に上記滑り部材を構成する樹脂の一部を充填することにより、上記滑り部材と上記シュラウドピースとを係合させる、請求項1又は2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。
- 上記シュラウド圧入部を上記吸気口形成部内に圧入する工程の後に、上記スクロール室における外周側の壁面を有する外周環状ピースを、上記スクロール外周部に圧入する工程を含む、請求項1〜3のいずれか一項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。
- 複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成してなると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記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、上記インペラに対向するように形成されたシュラウド面とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングであって、
上記吸気口を形成する吸気口形成部と、上記スクロール室における吸気側の壁面と、上記スクロール室の外周側を覆うスクロール外周部とを有するスクロールピースと、
上記吸気口形成部内に圧入されるように形成された筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室における内周側の壁面と、上記インペラの外周側を覆うように設けられた壁面に形成された凹部と、を有するシュラウドピースと、
上記凹部に樹脂を充填してなる、上記シュラウド面を有する滑り部材と、
を備える、過給機用のコンプレッサハウジング。 - 上記スクロールピースと上記シュラウドピースとは同一の金属材料からなる、請求項5に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
- 上記凹部は、上記シュラウドピースの径方向に向かって凹んだ溝部と、該径方向と直交する軸方向に向かって凹んだ溝部とを含む複数の溝からなっており、該複数の溝部に上記滑り部材の一部が入り込んだ状態で上記シュラウドピースと上記滑り部材とが係合している、請求項5又は6に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
- 上記スクロール外周部内に圧入される外周環状圧入部と、上記スクロール室における外周側の壁面とを有する外周環状ピースとを備える、請求項5〜7のいずれか一項に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170411 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170822 |