JP5985324B2 - ターボチャージャ - Google Patents
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Description
また、特許文献2に記載のターボチャージャにおいては、バックプレートに形成した曲面部分の形状が、周方向にわたって一定となっている。そのため、吐出スクロール室の形状自由度が制限され、理想的な形状とすることには限界が生じることとなる。
上記空気流路は、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出される圧縮空気を吐出ポートへ導く吐出スクロール室とを有し、該吐出スクロール室は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって徐々に断面積が大きくなる形状を備え、
上記コンプレッサハウジングは、互いに組み付けられたスクロールピースとシュラウドピースとからなり、
上記スクロールピースは、上記吸気口を形成する筒状の吸気口形成部と、上記吐出スクロール室における吸気側の壁面を構成する吸気側凹面と、上記吐出スクロール室の外周側に配されるスクロール外周部とを有し、
上記シュラウドピースは、上記スクロールピースに嵌入される筒状のシュラウド嵌入部と、上記吐出スクロール室における内周側の壁面を構成する内周側凹面と、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記ディフューザ面に対向する対向面と、上記スクロールピースの上記スクロール外周部内に嵌入される外周環状嵌入部と、上記吐出スクロール室における外周側の壁面を構成する外周側凹面とを備え、
上記吐出スクロール室は、上記軸受ハウジングの上記外周側凹面と、上記スクロールピースの上記スクロール外周部と、上記シュラウドピースの上記内周側凹面とによって形成されており、
上記軸受ハウジングの上記外周側凹面は、上記インペラの回転軸を含む平面による断面形状が周方向に沿って徐々に変化した形状を有することを特徴とするターボチャージャにある(請求項1)。
また、上記外周側凹面の上記断面形状は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって徐々に曲率半径が大きくなるように形成されていることが好ましい(請求項2)。この場合には、上記吐出スクロール室の形状を一層容易に理想的な形状とすることができる。すなわち、吐出スクロール室の壁面の一部を構成する外周側凹面が、上記のような形状を備えることにより、吐出スクロール室の「周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって徐々に断面積が大きくなる形状」において、その各部の断面形状を理想的な形状に形成しやすくなる。なお、上記曲率半径は、上記外周側凹面の断面形状が円弧である場合にはその曲率半径であるが、円弧以外の場合には、上記断面形状の全体にわたる平均の曲率半径を意味するものとする。
上記ターボチャージャの実施例につき、図1〜図11を用いて説明する。
本例のターボチャージャ1は、図1に示すごとく、インペラ13が配された空気流路10を内側に有するコンプレッサハウジング2と、インペラ13を連結するロータシャフト14を回転自在に支持する軸受ハウジング3とを備えている。
スクロールピース4は、吸気口11を形成する筒状の吸気口形成部41と、吐出スクロール室12における吸気側の壁面を構成する吸気側凹面42と、吐出スクロール室12の外周側に配されるスクロール外周部43とを有する。
シュラウドピース5は、スクロールピース4に嵌入される筒状のシュラウド嵌入部51と、吐出スクロール室12における内周側の壁面を構成する内周側凹面52と、インペラ13に対向するシュラウド面53と、シュラウド面53から吐出スクロール室12に向かって延びるディフューザ面54とを有する。
より具体的には、外周側凹面33の上記断面形状は、周方向において吐出ポート15へ向かうにしたがって徐々に曲率半径が大きくなるように形成されている。
軸受ハウジング3は、鋳鉄からなり、対向面31及び外周側凹面33は、例えばマシニングセンタによるボールエンドミル等の機械加工によって切削加工されている。
上記ターボチャージャ1においては、スクロールピース4とシュラウドピース5との2つのピースによってコンプレッサハウジング2を構成することができるため、コンプレッサハウジング2の部品点数を比較的少なくすることができる。その結果、ターボチャージャ1の製造工数を低減することができ、製造コストを低減することができる。
また、上記実施例においては、軸受ハウジングを鋳鉄製としたが、必ずしもこれに限られるものではない。
10 空気流路
11 吸気口
12 吐出スクロール室
13 インペラ
14 ロータシャフト
15 吐出ポート
2 コンプレッサハウジング
3 軸受ハウジング
31 対向面
32 外周環状嵌入部
33 外周側凹面
4 スクロールピース
41 吸気口形成部
42 吸気側凹面
43 スクロール外周部
5 シュラウドピース
51 シュラウド嵌入部
52 内周側凹面
53 シュラウド面
54 ディフューザ面
Claims (4)
- インペラが配された空気流路を内側に有するコンプレッサハウジングと、上記インペラを連結するロータシャフトを回転自在に支持する軸受ハウジングとを備えたターボチャージャであって、
上記空気流路は、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出される圧縮空気を吐出ポートへ導く吐出スクロール室とを有し、該吐出スクロール室は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって徐々に断面積が大きくなる形状を備え、
上記コンプレッサハウジングは、互いに組み付けられたスクロールピースとシュラウドピースとからなり、
上記スクロールピースは、上記吸気口を形成する筒状の吸気口形成部と、上記吐出スクロール室における吸気側の壁面を構成する吸気側凹面と、上記吐出スクロール室の外周側に配されるスクロール外周部とを有し、
上記シュラウドピースは、上記スクロールピースに嵌入される筒状のシュラウド嵌入部と、上記吐出スクロール室における内周側の壁面を構成する内周側凹面と、上記インペラに対向するシュラウド面と、該シュラウド面から上記吐出スクロール室に向かって延びるディフューザ面とを有し、
上記軸受ハウジングは、上記ディフューザ面に対向する対向面と、上記スクロールピースの上記スクロール外周部内に嵌入される外周環状嵌入部と、上記吐出スクロール室における外周側の壁面を構成する外周側凹面とを備え、
上記吐出スクロール室は、上記軸受ハウジングの上記外周側凹面と、上記スクロールピースの上記スクロール外周部と、上記シュラウドピースの上記内周側凹面とによって形成されており、
上記軸受ハウジングの上記外周側凹面は、上記インペラの回転軸を含む平面による断面形状が周方向に沿って徐々に変化した形状を有することを特徴とするターボチャージャ。 - 請求項1に記載のターボチャージャにおいて、上記外周側凹面の上記断面形状は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって徐々に曲率半径が大きくなるように形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
- 請求項1又は2に記載のターボチャージャにおいて、上記外周側凹面は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって、軸方向の寸法が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のターボチャージャにおいて、上記外周側凹面は、周方向において上記吐出ポートへ向かうにしたがって、径方向の寸法が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
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