CN105570194B - 涡轮增压器用的压缩机构造 - Google Patents
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Abstract
一种涡轮增压器用的压缩机构造，其能实现制造成本的降低。涡轮增压器用的压缩机构造(1)是在轴方向上组装涡旋构件(20)、护罩构件(30)和密封板(40)而成。涡旋构件具有在轴方向(Y)贯通而形成排出端口(13)的贯通部(22)；和从涡旋室(12)的吸气侧壁面(21)以与轴方向成为平行的方式屈曲地与排出端口平滑地连接的第一中间壁面(23)。护罩构件具有涡旋室的内周侧壁面(32)。密封板具有突出部(42)，该突出部具备从涡旋室的外周侧壁面(41)以与轴方向成为平行的方式屈曲的第二中间壁面(43)。突出部在轴方向被插入贯通部，第二中间壁面与第一中间壁面(23)相向，形成使排出端口和涡旋室连通的中间部(14)的内壁面(14a)。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮增压器用的压缩机构造。
背景技术
搭载在汽车等的发动机室中的涡轮增压器，以将在压缩机中吸入的空气压缩朝向内燃机输出的方式构成。即，以如下的方式构成：在形成在压缩机壳体的内侧的空气流路上，具有从叶轮输出的压缩空气流入的涡旋室，该涡旋室将压缩空气向排出端口导出，从排出端口将压缩空气向内燃机侧输出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4778097号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年，汽车等的发动机室进行了小型化和狭小化。因此，在将涡轮增压器设置在发动机室内时，需要搭载在被限制了的空间内。与此相伴，存在压缩机壳体的排出端口的形状变得复杂的倾向。而且，为了与这样的复杂的形状对应，可以考虑由重力铸造、低压铸造成形压缩机壳体。在这些方法中，因为能使用所谓的型芯进行铸造，所以形状自由度高，也能与复杂的形状对应。但是，因为铸造周期长，所以生产性差，成本也高。另外，如果使用砂型等，则因为表面粗糙度变大，所以也存在压缩机的效率下降的问题。
与此相对，存在由压铸成形压缩机壳体的方法。在此情况下，与重力铸造、低压铸造相比，因为铸造周期短，所以生产性良好，成本也便宜。但是，因为如果不是可拔模的形状(没有根切的形状)，则不能成形，所以形状自由度低，不能与复杂的形状对应。因此，如在专利文献1中公开的那样，存在通过相互地组装3个构件，即涡旋构件、护罩构件和外周环状构件构成的压缩机壳体。由此，一边做成了由压铸容易成形各构件的形状一边确保了压缩机壳体的涡旋室的形状自由度。
虽然在专利文献1记载的压缩机壳体中没有公开，但排出端口以往以从涡旋室向周方向延伸的方式设置，或者经从涡旋室向相对于转子轴的轴方向倾斜的方向屈曲的中间部设置。因此，要想由压铸成形具有排出端口的涡旋构件，则需要利用型芯，或者需要另外准备成形涡旋室的压铸模具和形成排出端口的压铸模具，并且在拔模时从不同的方向拔出两压铸模具。因此，存在制造成本变高的问题。与此相对，也可以考虑通过进一步分割构成压缩机壳体的各构件，容易进行拔模，但在此情况下，零件数量增加，并且组装工序变得繁杂，产生了存在导致制造成本的增加的危险的问题。
本发明，是鉴于这样的背景做出的发明，是想要提供一种能实现制造成本的降低的涡轮增压器用的压缩机构造的发明。
为了解决课题的手段
本发明的一方式，是一种涡轮增压器用的压缩机构造，具有被构成为可收容叶轮，并且朝向上述叶轮吸入空气的吸气口；在上述叶轮的外周侧在周方向形成，并且使从上述叶轮输出的空气流通的涡旋室；将在该涡旋室中流通的空气向外部排出的排出端口；和使该排出端口和上述涡旋室连通的中间部，其特征在于，
在轴方向组装相互地作为分体部件而形成的涡旋构件、护罩构件及密封板而成，
上述涡旋构件具有在轴方向贯通形成的上述吸气口；在该吸气口的外周侧，构成上述涡旋室中的吸气侧的壁面的吸气侧壁面；在轴方向贯通形成，并且吸气侧的端部构成上述排出端口的贯通部；和从上述吸气侧壁面以相对于轴方向成为平行的方式向吸气侧屈曲地延伸设置而与上述排出端口平滑地连接，并且构成上述中间部的内壁面的一部分的第一中间壁面，
上述护罩构件具有被压入上述吸气口内的筒状的护罩压入部；构成上述涡旋室中的内周侧的壁面的内周侧壁面；与上述叶轮相向的护罩面；和从该护罩面朝向上述涡旋室延伸的扩散面，
上述密封板具有构成上述涡旋室中的外周侧的壁面的外周侧壁面；和以在轴方向被插入上述贯通部的方式突出形成在吸气侧的突出部，
在上述突出部形成了第二中间壁面，该第二中间壁面从上述外周侧壁面以相对于轴方向成为平行的方式向吸气侧屈曲地延伸设置，并且与上述第一中间壁面相向地构成上述中间部的内壁面的一部分。
发明的效果
上述涡轮增压器用的压缩机构造，相互地在轴方向组装涡旋构件、护罩构件及密封板。在涡旋构件上，形成了在轴方向贯通的贯通部，该贯通部的吸气侧的端部构成了排出端口。而且，在排出端口，平滑地连接了从形成涡旋室的吸气侧壁面以向轴方向屈曲的方式延伸设置的第一中间壁面。进而，在贯通部，插入了在密封板中向与组装方向一致的轴方向突出形成的突出部。在突出部，形成了与第一中间壁面相向的第二中间壁面。第一中间壁面及第二中间壁面形成了使排出端口和涡旋室连通的中间部的内壁面。
由此，在形成该排出端口的涡旋构件及密封板上，能做成在插入方向即轴方向可拔模的形状(没有根切的形状)。因此，能由压铸代替重力铸造、低压铸造成形涡旋构件，能实现制造成本的降低。另外，因为不需要另外准备用于成形涡旋室的压铸模具和用于成形排出端口的压铸模具，所以也能实现制造成本的降低。
如以上的那样，根据本发明，能提供一种能实现制造成本的降低的涡轮增压器用的压缩机构造。
附图说明
图1是实施例1中压缩机构造的上面。
图2是图1中的II-II线位置剖视图。
图3是图1中的III-III线位置剖视图。
图4是实施例1中的压缩机构造的分解立体图。
图5是实施例1中的压缩机构造的分解立体图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
在上述涡轮增压器用的压缩机构造中，所谓“周方向”，是指上述叶轮的旋转方向，所谓“轴方向”，是指上述叶轮的旋转轴的方向。另外，所谓“吸气侧”，是指吸气口的开口侧，在成为被收纳在压缩机构造中的叶轮的旋转轴的转子轴的轴方向上，是指压缩机构造侧。支承转子轴的中心壳体位于“吸气侧的相反侧”。
上述第一中间壁面和上述第二中间壁面，在与上述中间部中的流路方向垂直的截面中相互地形成为半圆弧状，并且在上述截面中能以上述中间部的内壁面成为圆形状的方式相向。由此，中间部，其轴方向的截面成为大致圆形，以在轴方向延伸的方式形成。
[实施例]
(实施例1)
关于上述涡轮增压器用的压缩机构造1的实施例，使用图1～图5进行说明。
如图1、图2所示，涡轮增压器用的压缩机构造1，被构成为可收容叶轮10，具有吸气口11、涡旋室12和排出端口13，并且如图3所示，具有中间部14。
吸气口11，朝向叶轮10吸入空气。
涡旋室12，在叶轮10的外周侧，形成在周方向，并且使从叶轮10排出的空气流通。
排出端口13，向外部排出在涡旋室12中流通的空气。
中间部14，如图3所示，使排出端口13和涡旋室12连通。
如图4、图5所示，压缩机构造1，是将相互地作为分体部件形成的涡旋构件20、护罩构件30及密封板40在轴方向组装而成。
涡旋构件20，如图1～图3所示，具有吸气口11、吸气侧壁面21、贯通部22及第一中间壁面23。
吸气口11，是在轴方向Y贯通形成。
吸气侧壁面21，构成了涡旋室12中的吸气侧Y1的壁面。
贯通部22，是在轴方向Y贯通形成，并且吸气侧Y1的端部构成了排出端口13。
第一中间壁面23，从吸气侧壁面21以相对于轴方向Y成为平行的方式屈曲地延伸设置，与排出端口13平滑地连接。换言之，第一中间壁面23，如图3所示，在与轴方向Y平行的平面上从吸气侧壁面21以向吸气侧Y1屈曲的方式延伸设置，与排出端口13平滑地连接。而且，第一中间壁面23，构成了中间部14的内壁面14a的一部分。
护罩构件30，如图2所示，具有护罩压入部31、内周侧壁面32、护罩面33及扩散面34。
护罩压入部31，被形成为筒状，被压入吸气口11内。
内周侧壁面32，构成了涡旋室12中的内周侧的壁面。
护罩面33，与叶轮10相向。
扩散面34，从护罩面33朝向涡旋室12延伸。
密封板40，如图3所示，具有外周侧壁面41和突出部42。
外周侧壁面41，构成了涡旋室12中的外周侧的壁面。
突出部42，以在轴方向Y被插入贯通部22的方式突出形成在吸气侧Y1。而且，在突出部42，与第一中间壁面23相向地形成了构成中间部14的内壁面14a的一部分的第二中间壁面43。第二中间壁面43，从外周侧壁面41以相对于轴方向Y成为平行的方式向吸气侧Y1屈曲地延伸设置。换言之，第二中间壁面43，如图3所示，在与轴方向Y平行的平面上从外周侧壁面41以向吸气侧Y1屈曲的方式延伸设置。
压缩机构造1的组装方式如下面的那样。
首先，将护罩构件30组装在涡旋构件20上，形成压缩机壳体2(参照图2)。当将未图示的轴系零件组装了在未图示的中心壳体上之后，将密封板40组装在中心壳体上。然后，组装叶轮10、安装了转子轴15的涡轮机叶轮(未图示)。将压缩机壳体2一边使排出端口13的相位一致一边组装在安装在中心壳体上的密封板40上。由此，压缩机构造1完成。
即，涡旋构件20、护罩构件30及密封板40，如图4及图5所示，成为沿轴方向Y组装。如图3所示，由吸气侧壁面21、内周侧壁面32及外周侧壁面41，在叶轮10的外侧在周方向形成涡旋室12。
而且，与此同时，突出部42被插入贯通部22。如图4、图5所示，贯通部22由沿轴方向Y延伸成大致圆筒状的圆筒部22a形成。圆筒部22a的吸气侧Y1的端部开口成圆形，形成了排出端口13。作为圆筒部22a的吸气侧Y1的相反的Y2侧的端部附近，中心C侧被进行了切口。在贯通部22的内侧，如图3所示，形成了第一中间壁面23。第一中间壁面23，从排出端口13的开口方向(轴方向Y)向涡旋室12的形成方向(与轴方向Y正交的周方向)屈曲，以便从排出端口13向吸气侧壁面21平滑地连接。
突出部42，如图4、图5所示，向吸气侧Y1突出，突出部42的外周面421成为与轴方向Y平行的面。如图3所示，外周面421，成为沿形成贯通部22的圆筒部22a的内壁的形状。在突出部42的内侧，形成了第二中间壁面43。第二中间壁面43，从轴方向Y向与轴方向Y正交的周方向屈曲，以便从吸气侧Y1的端部向外周侧壁面41平滑地连接。
通过将突出部42插入贯通部22，第一中间壁面23和第二中间壁面43相向，形成连通涡旋室12和排出端口13的中间部14的内壁面14a。第一中间壁面23和第二中间壁面43，在与中间部14的流路方向垂直的截面中相互地成为半圆弧状，通过将两者相向地配置，在与流路方向垂直的截面上，中间部14的内壁面14a被形成大致圆形状。由此，中间部14被形成为管状。
中间部14，如图3所示，通过第一中间壁面23及第二中间壁面43构成了上述的那样的形状，在中间部14中的吸气侧Y1的前端部42a，与排出端口13连通，在中间部14的基部(与吸气侧Y1相反侧Y2的端部)42b，与形成在周方向的涡旋室12连通。而且，中间部14，从排出端口13的开口方向(轴方向Y)向涡旋室12的形成方向(与轴方向Y正交的周方向)屈曲，以便从排出端口13向涡旋室12平滑地连接。
在排出端口13，连接了将从涡旋室12输出的压缩空气向内燃机输送的配管(未图示)。另外，也可以在该配管和排出端口13之间夹设由可变形的材料构成的接头。
如图3所示，在涡旋构件20的外周，形成了在周方向包围涡旋构件20的整个区域的外周部24。作为与外周部24的吸气侧Y1相反侧Y2的端面的外周端面24a成为平面。
另一方面，在密封板40的外缘上，形成了向外周方向突出的法兰部44。法兰部44的吸气侧Y1的面成为平面状的密封面44a。在涡旋构件20和密封板40的组装状态下，外周端面24a和密封面44a紧密接触，两者之间被密封。
作为护罩构件30，如图2所示，在护罩压入部31内，形成了与吸气口11连通的吸气通路35。另外，护罩构件30中的扩散面34的相反侧(吸气侧Y1)的面，在轴方向Y上，成为与涡旋构件20相向的相向面36。另一方面，作为涡旋构件20，如图2所示，形成了使护罩构件30的相向面36在轴方向Y抵接的抵接部29。而且，护罩构件30，通过使相向面36与涡旋构件20的抵接部29在轴方向Y抵接，进行了护罩构件30的轴方向Y的定位。
下面，对本例的压缩机构造1中的作用效果进行详细描述。
根据本例的压缩机构造1，涡旋构件20、护罩构件30及密封板40相互地在轴方向Y组装。在涡旋构件20上，形成了在轴方向Y贯通的贯通部22，贯通部22的吸气侧Y1的端部构成了排出端口13。而且，在排出端口13，平滑地连接了从形成涡旋室12的吸气侧壁面21以向轴方向Y屈曲的方式延伸设置的第一中间壁面23。进而，在贯通部22内，插入了在密封板40中向与组装方向一致的轴方向Y突出形成的突出部42。在突出部42，形成了与第一中间壁面23相向的第二中间壁面43。第一中间壁面23及第二中间壁面43形成了使排出端口13和涡旋室12连通的中间部14的内壁面14a。
由此，在形成排出端口13的涡旋构件20及密封板40上，能做成在插入方向即在轴方向Y可拔模的形状(没有根切的形状)。因此，能由压铸代替重力铸造、低压铸造成形涡旋构件20，能实现制造成本的降低。另外，因为不需要另外准备用于成形涡旋室12的压铸模具和用于成形排出端口13的压铸模具，所以也能实现制造成本的降低。另外，与以往相比，因为不增加零件数量，而且组装工序也不繁杂化，所以制造成本也不会增加。
另外，在本例中，第一中间壁面23和第二中间壁面43，在与流路方向垂直的截面中相互地形成为半圆弧状，并且以中间部14的内壁面14a成为圆形状的方式相向。由此，排出端口13，因为其与流路方向垂直的截面成为大致圆形，以在轴方向Y延伸的方式形成为管状，所以能抑制压缩空气的流通在排出端口13中被阻碍的情况。
在本例中，涡旋构件20及密封板40均是铸铝制。因为两者的材质相同，所以两者的热膨胀系数一致，所以难以在两者的密封部(外周端面23a及密封面44a)产生间隙，能提高压缩机壳体2的气密性。
如以上的那样，根据本例，能提供一种能实现制造成本的降低的涡轮增压器用的压缩机构造1。
符号的说明：
1：压缩机构造
10：叶轮
11：吸气口
12：涡旋室
13：排出端口
14：中间部
20：涡旋构件
21：吸气侧壁面
22：贯通部
23：第一中间壁面
24：外周部
30：护罩构件
31：护罩压入部
32：内周侧壁面
33：护罩面
34：扩散面
40：密封板
41：外周侧壁面
42：突出部
43：第二中间壁面。
Claims (2)
1.一种涡轮增压器用的压缩机构造，具有被构成为可收容叶轮，并且朝向上述叶轮吸入空气的吸气口；在上述叶轮的外周侧在周方向形成，并且使从上述叶轮输出的空气流通的涡旋室；将在该涡旋室中流通的空气向外部排出的排出端口；和使该排出端口和上述涡旋室连通的中间部，其特征在于，
在轴方向组装相互地作为分体部件而形成的涡旋构件、护罩构件及密封板而成，
上述涡旋构件具有在轴方向贯通形成的上述吸气口；在该吸气口的外周侧，构成上述涡旋室中的吸气侧的壁面的吸气侧壁面；在轴方向贯通形成，并且吸气侧的端部构成上述排出端口的贯通部；和从上述吸气侧壁面以相对于轴方向成为平行的方式向吸气侧屈曲地延伸设置而与上述排出端口平滑地连接，并且构成上述中间部的内壁面的一部分的第一中间壁面，
上述护罩构件具有被压入上述吸气口内的筒状的护罩压入部；构成上述涡旋室中的内周侧的壁面的内周侧壁面；与上述叶轮相向的护罩面；和从该护罩面朝向上述涡旋室延伸的扩散面，
上述密封板具有构成上述涡旋室中的外周侧的壁面的外周侧壁面；和以在轴方向被插入上述贯通部的方式突出形成在吸气侧的突出部，
在上述突出部形成了第二中间壁面，该第二中间壁面从上述外周侧壁面以相对于轴方向成为平行的方式向吸气侧屈曲地延伸设置，并且与上述第一中间壁面相向地构成上述中间部的内壁面的一部分。
2.如权利要求1记载的涡轮增压器用的压缩机构造，其特征在于，
上述第一中间壁面和上述第二中间壁面，在与上述中间部中的流路方向垂直的截面中相互地形成为半圆弧状，并且在上述截面中以上述中间部的内壁面成为圆形状的方式相向。
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