JP2019127871A - コンプレッサハウジング - Google Patents
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Abstract
【課題】全体が金属製のコンプレッサハウジングと同等のチップクリアランスを確保しつつ、軽量化を図ること。【解決手段】コンプレッサインペラ14を収納するコンプレッサハウジング12は、樹脂製のハウジング本体12aと、金属製のシュラウド部材12bとを備える。また、シュラウド部材12bは、コンプレッサインペラ14と対向するシュラウド面SH1を有して、ハウジング本体12aと接合される。【選択図】図2
Description
この発明は、コンプレッサハウジングに関し、特に、過給機を構成し、コンプレッサインペラを収納する、コンプレッサハウジングに関する。
この種のコンプレッサハウジングの一例が、特許文献1に開示されている。この文献によれば、コンプレッサハウジングは、インペラの外周に沿って環状をなす内周面において凹状の内周凹部が形成されたハウジング本体と、内周凹部に配設されるとともに、内周面がインペラに対向するシュラウド面を形成する環状の滑り部材とを有する。ここで、ハウジング本体はアルミニウムによって作製される一方、滑り部材は熱可塑性のポリイミド樹脂によって作製される。インペラの破損は、シュラウド部に軟質の滑り部材を設けることで防止される。また、チップクリアランスは、滑り部材の材料として切削加工が可能な樹脂を採用することで、さらに縮められる。
しかし、特許文献1では、ハウジング本体がアルミ製であるため、コンプレッサハウジングの軽量化が困難である。
それゆえに、この発明の主たる目的は、全体が金属製のコンプレッサハウジングと同等のチップクリアランスを確保しつつ、軽量化を図ることができる、コンプレッサハウジングを提供することである。
この発明に係るコンプレッサハウジングは、遠心式過給機を構成しかつコンプレッサインペラを収納するコンプレッサハウジングであって、樹脂製のハウジング本体、およびコンプレッサインペラと対向するシュラウド面を有してハウジング本体と接合される金属製のシュラウド部材を備える。
シュラウド部材を金属製とすることで、シュラウド部材の高精度な機械加工が可能となる。これによって、全体が金属製のコンプレッサハウジングと同等のチップクリアランスを確保しつつ、コンプレッサハウジングの軽量化を図ることができる。
また、樹脂製のハウジング本体は、樹脂よりも熱膨張率が小さい金属製のシュラウド部材と接合される。これによって、受熱によるハウジング本体の変形を抑制することができ、ひいては過給機の性能低下を抑制することができる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図1を参照して、この実施例の遠心式過給機10は、コンプレッサインペラ14を収納するコンプレッサハウジング12と、ベアリングユニット16およびタービンブレード18を収納するベアリングタービン一体ハウジング20とによって構成される。
以下では、説明の便宜上、紙面の左右方向にX軸を割り当て、紙面の厚み方向にY軸を割り当て、紙面の上下方向にZ軸を割り当てる。
ベアリングユニット16は、X軸に沿って延在する主軸を備える。コンプレッサインペラ14は主軸の一方端に結合され、タービンブレード18は主軸の他方端に結合される。この結果、タービンブレード18の回転力は、ベアリングユニット16を介してコンプレッサインペラ14に伝達される。
コンプレッサハウジング12は、ハウジング本体12aとシュラウド部材12bとによって構成される。ハウジング本体12aは、その左側に形成された開口OP1と、その上側に形成された開口OP2とを有する。また、シュラウド部材12bは、コンプレッサインペラ14を覆う位置でハウジング本体12aに設けられる。ここで、ハウジング本体12aは樹脂製である一方、シュラウド部材12bは金属製(アルミ製)であり、両者はハイブリッド接合によって強固に一体化される。
コンプレッサハウジング12は、ハウジング本体12aに対応する金型内にシュラウド部材12bを配し、当該金型に樹脂を注入するインサート成型によって作製される。この結果、シュラウド部材12bの表面に形成された微小な凹凸に樹脂が入り込むアンカー効果によって、ハウジング本体12aとシュラウド部材12bとが強固に一体化される。また、インサート成型の場合は、ハウジング本体12aの成形と同時にハイブリッド接合が完了するため、工程の簡素化が図られる。
図2を参照して、コンプレッサインペラ14は、ベアリングユニット16の主軸によって支持されたインペラ本体14aと、インペラ本体14aの表面に形成されたブレード14bとによって形成される。シュラウド部材12bの内周面つまりシュラウド面SH1は、こうして形成されたブレード14bと対向し、シュラウド面SH1とブレード14bとの間にはチップクリアランスが形成される。
スクロール室SC1は、開口OP1および開口OP2の各々と連通するように、ハウジング本体12aの内部に形成される。開口OP1から取り込まれた吸気は、コンプレッサインペラ14の回転によって圧縮された後、スクロール室SC1を経て開口OP2から排出される。
図1に戻って、ベアリングタービン一体ハウジング20は、その裏側に形成された開口(図示せず)と、その右側に形成された大口径かつ斜め下向きの開口OP3とを有する。バイパス(図示せず)およびスクロール室SC2は、裏側の開口および開口OP3の各々と連通するように、ベアリングタービン一体ハウジング20の内部に形成される。
開口OP3の奥には、バイパスと連通しかつウェイストゲートバルブ24によって開閉されるウェイストゲート22が形成される。また、ウェイストゲート22の近傍には、X軸方向に延在する筒状のシュラウドピース26が設けられる。シュラウドピース26の一方端(X軸方向における負側端部)には、タービンブレード18と対向するシュラウド面SH2が形成される。
裏側の開口から取り込まれた排気の一部は、バイパスを経て開口OP3に達する。また、当該排気の他の一部は、スクロール室SC1を経てタービンブレード18を回転させた後、シュラウドピース26を経て開口OP3に達する。
以上の説明から分かるように、コンプレッサインペラ14を収納するコンプレッサハウジング12は、樹脂製のハウジング本体12aと、アルミ製のシュラウド部材12bとを備える。また、シュラウド部材12bは、コンプレッサインペラ14と対向するシュラウド面SH1を有して、ハウジング本体12aと接合される。
シュラウド部材12bをアルミ製とすることで、ハウジング本体12aに接合した後に、シュラウド部材12bに切削加工(高精度な機械加工)を施すことが可能となる。これによって、全体が金属製のコンプレッサハウジングと同等のチップクリアランスを確保しつつ、コンプレッサハウジング12の軽量化を図ることができる。
また、コンプレッサインペラ14によって圧縮された高温の空気によって、樹脂は受熱により不規則な熱変形を起こすが、シュラウド部材12bは、樹脂よりも熱膨張率が小さいアルミ製である。このため、受熱によるシュラウド部材12bの熱変形を抑制することができる。また、シュラウド部材12bはハウジング本体12aと接合されているため、ハウジング本体12aの熱変形も抑制することができる。
なお、この実施例では、インサート成型によってコンプレッサハウジング12を作製するようにしている。しかし、ハウジング本体12aを成形した後にシュラウド部材12bをハウジング本体12aに組み付け、接着によって接合強度を確保するようにしてもよい。この場合、スクロール室SC1のアンダーカット部をシュラウド部材12b側で形成することにより、ハウジング本体12aに対応する金型の構造の簡素化が図られる。
10 …遠心式過給機
12 …コンプレッサハウジング
14 …コンプレッサインペラ
16 …ベアリングユニット
18 …タービンブレード
20 …ベアリングタービン一体ハウジング
12 …コンプレッサハウジング
14 …コンプレッサインペラ
16 …ベアリングユニット
18 …タービンブレード
20 …ベアリングタービン一体ハウジング
Claims (1)
- 遠心式過給機を構成しかつコンプレッサインペラを収納するコンプレッサハウジングであって、
樹脂製のハウジング本体、および
前記コンプレッサインペラと対向するシュラウド面を有して前記ハウジング本体と接合される金属製のシュラウド部材を備える、コンプレッサハウジング。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018009270A JP2019127871A (ja) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | コンプレッサハウジング |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018009270A JP2019127871A (ja) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | コンプレッサハウジング |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019127871A true JP2019127871A (ja) | 2019-08-01 |
Family
ID=67471128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018009270A Pending JP2019127871A (ja) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | コンプレッサハウジング |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019127871A (ja) |
-
2018
- 2018-01-24 JP JP2018009270A patent/JP2019127871A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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