CN114746637B - 涡轮机壳体及涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种涡轮机壳体及涡轮增压器。具有涡旋流路的涡轮机壳体的涡旋流路具有:外周侧面,其沿涡轮机壳体的轴线方向延伸;内周侧面,其位于比外周侧面更靠涡轮机壳体的径向内侧的位置;一方侧面,其是轴线方向上的一方侧的侧面,沿径向延伸;另一方侧面,其是轴线方向上的另一方侧的侧面,配置在比一方侧面更靠涡轮机壳体的出口侧的位置,并且沿径向延伸;一方侧外周R部,其将一方侧面的外周端和外周侧面的一方端连接;另一方侧外周R部,其将另一方侧面的外周端和外周侧面的另一方端连接;另一方侧内周R部,其将另一方侧面的内周端和内周侧面的另一方端连接,在涡旋流路的截面观察中,将一方侧外周R部、另一方侧外周R部以及另一方侧内周R部各自的R尺寸相对于涡旋流路沿轴线方向的宽度尺寸的比率分别定义为一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率以及另一方侧内周R比率时,在涡旋流路中形成一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率以及另一方侧内周R比率中的至少一个随着从涡旋流路的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域。
Description
技术领域
本公开涉及涡轮机壳体及涡轮增压器。
背景技术
在车辆等上有时设有涡轮增压器,其利用从发动机排出的废气的能量使涡轮转子旋转,使设置在与该涡轮转子同轴上的压缩机叶轮旋转,由此将吸入空气增压,以提高发动机的输出。
专利文献1公开有涡轮增压器的涡轮机壳体具有刚从发动机排出的废气流通的涡旋流路,该涡旋流路具有矩形的截面形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-96267号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在涡旋流路具有矩形的截面形状的情况下,由热膨胀引起的应力集中在涡旋流路的角部分,有可能由于该应力而损伤涡旋流路。但是,在专利文献1中,关于应力集中在涡旋流路的角部分没有任何记载。
本公开是鉴于上述课题而完成的,其目的是提供能够抑制涡旋流路的损伤的涡轮机壳体。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本公开的涡轮机壳体具有涡旋流路,其中,所述涡旋流路具有:外周侧面,其沿着所述涡轮机壳体的轴线方向延伸;内周侧面,其位于比所述外周侧面更靠所述涡轮机壳体的径向内侧的位置;一方侧面,其是在所述涡轮机壳体的轴线方向上的一方侧的侧面,沿着所述涡轮机壳体的径向延伸;另一方侧面,其是所述涡轮机壳体的轴线方向上的另一方侧的侧面,配置在比所述一方侧面更靠所述涡轮机壳体的出口侧的位置,并且沿着所述涡轮机壳体的径向延伸;一方侧外周R部,其连接所述一方侧面的外周端和所述外周侧面的一方端;另一方侧外周R部,其连接所述另一方侧面的外周端和所述外周侧面的另一方端;另一方侧内周R部,其连接所述另一方侧面的内周端和所述内周侧面的另一方端,在所述涡旋流路的截面观察中,将所述一方侧外周R部、所述另一方侧外周R部以及所述另一方侧内周R部的各自的R尺寸相对于所述涡旋流路沿着所述轴线方向的宽度尺寸的比率分别定义为一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率以及另一方侧内周R比率时,在所述涡旋流路中,形成所述一方侧外周R比率、所述另一方侧外周R比率以及所述另一方侧内周R比率中的至少一个随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域。
发明效果
根据本公开的涡轮机壳体,由于涡旋流路的角部分(一方侧外周R部、另一方侧外周R部、另一方侧内周R部)中的至少一个的R比率(一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率、另一方侧内周R比率)随着从涡旋流路的上游朝向下游而变大,因此能够抑制因热膨胀引起的应力集中,抑制涡旋流路的损伤。
附图说明
图1是表示本公开第一实施方式的涡轮增压器的截面图。
图2是表示本公开第一实施方式的涡轮机壳体的结构的一部分的概略结构图。
图3是示意性地表示本公开第一实施方式的涡旋流路的截面的图。
图4是用于说明本公开第一实施方式的R比率扩大区域的图。
图5是表示本公开第一实施方式的一方侧外周R比率和角度位置的关系的图。
图6是表示作用于现有的涡旋流路的热应力的大小分布的热应力分析图。
图7是用于说明本公开第二实施方式的R比率扩大区域的图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本公开的实施方式的涡轮机壳体和涡轮增压器。这些实施方式表示了本公开的一方面,不限定本公开,可以在本公开的技术思想范围内任意改变。
<第一实施方式>
(涡轮增压器的结构)
对本公开第一实施方式的涡轮机壳体1的结构进行说明。图1是表示本公开第一实施方式的涡轮增压器的截面图。图2是表示本公开第一实施方式的涡轮机壳体的结构的一部分的概略结构图。图3是示意性地表示本公开第一实施方式的涡旋流路的截面的图。
本公开第一实施方式的涡轮增压器100是用于将例如搭载在汽车等车辆上的发动机的进气增压的废气涡轮增压机。如图1所示,涡轮增压器100具有涡轮机壳体1、轴承壳体102和压缩机壳体104。
涡轮机壳体1收纳涡轮转子2,该涡轮转子2包括轮毂2a以及设置在轮毂2a的外周面的多个涡轮叶片2b。另外,涡轮机壳体1具有涡旋流路6,该涡旋流路6用于将从发动机排出的废气G引导到涡轮转子2。后面将说明该涡旋流路6。轴承壳体102收纳轴承102a,该轴承102将涡轮转子2支承为以旋转轴线O(旋转轴)为中心可旋转。该旋转轴线O是涡轮机壳体1的轴线。压缩机壳体104经由旋转轴线O(旋转轴)旋转自如地收纳与涡轮转子2连结的压缩机叶轮104a。
以下,将通过以旋转轴线O为中心旋转而描绘的圆形形状的轨迹的方向设为“周向”,将该圆形形状的轨迹的半径方向设为“径向”。该“径向”是与涡轮机壳体1的径向相同的意思。另外,将涡轮机壳体1的轴线方向(旋转轴线O方向)简单地设为“轴线方向”。
(涡轮机壳体的结构)
如图1及图2所示,涡轮机壳体1具有涡旋流路6。在第一实施方式中,涡轮机壳体1除了涡旋流路6(参照图1及图2)之外,还具有导入流路12(参照图2)、涡轮机室14(参照图1及图2)和排出流路16(参照图1)。
导入流路12是刚导入到涡轮机壳体6内的废气G流通的流路。在该导入流路12形成有废气入口部18,从发动机排出的废气G在废气入口部18流通而被导入到涡轮机壳体1内。在导入流路12的与废气入口部18相反侧的端部12a连接有涡旋流路6的入口部19a,在导入流路12流通的废气G被导入到涡旋流路6内。涡轮机室14是收纳上述的涡轮转子2的空间,具有朝向轴线方向另一方侧开口的开口部22。另外,涡轮机室14位于比涡旋流路6更靠径向内侧的位置,如后所述,从涡旋流路6流出的废气G在连通流路24流通而被导入到涡轮机室14内。排出流路16与涡轮机室14的开口部22连接,被导入在涡轮机室14流通的废气G。导入到排出流路16内的废气G在未图示的废气出口流通而被排出到涡轮机壳体1外。
涡旋流路6构成为从导入流路12的端部12a具有圆环形状。另外,涡旋流路6的入口部19a与出口部19b的边界部由舌部20构成。涡旋流路6的入口部19a和出口部19b相互连通,在涡旋流路6的出口部19b流通的废气G再次与涡旋流路6的入口部19a合流。
以下,如图2所示,将涡旋流路6的卷绕开始部(舌部20)的角度位置定义为0度,将涡旋流路6的卷绕结束部(舌部20)的角度位置定义为360度,该卷绕开始部和卷绕结束部的角度位置是以旋转轴线O(涡轮机壳体1的轴线)为中心的涡旋流路6的角度位置。角度位置沿着废气G在涡旋流路6内从上游流向下游的方向而增加。
另外,涡旋流路6构成为随着从上游朝向下游,流路截面逐渐变小。在涡旋流路6的径向内侧设有连通流路24,该连通流路24在整个周向上将涡旋流路6和涡轮机室14连通。因此,在涡旋流路6流通的废气G在描绘圆环形状的轨迹而流通的同时,其一部分通过连通流路24而流入涡轮机室14。
(涡旋流路的结构)
如图3所示,当观察涡旋流路6的截面时,涡旋流路6包括外周侧面26、内周侧面28、一方侧面30、另一方侧面32、一方侧外周R部34、另一方侧外周R部36及另一方侧内周R部38。这样的涡旋流路6构成为流路截面具有大致矩形形状。在图3中示意性地表示了角度位置为0度的涡旋流路6的截面。
外周侧面26是沿轴线(旋转轴线O)方向延伸的部分。内周侧面28是位于比外周侧面26更靠径向内侧的位置的部分。一方侧面30是轴线方向上的一方侧的侧面,是沿径向延伸的部分。另一方侧面32是轴线方向上的另一方侧的侧面,是配置在比一方侧面30更靠轴线方向另一方侧(涡轮机壳体1的出口侧)的位置且沿径向延伸的部分。
在第一实施方式中,外周侧面26沿着平行于轴线方向的方向延伸。内周侧面28以随着朝向轴线方向一方侧而接近旋转轴线O的方式倾斜。内周侧面28的一方端28a及一方侧面30的内周端30a与上述的连通流路24连接。另外,在本实施方式中,以一方侧面30和连通流路24的内表面共面的情况为例,但本公开不限于该实施方式,也可以在一方侧面30与连通流路24之间设置台阶部。
一方侧外周R部34是连接一方侧面30的外周端30b和外周侧面26的一方端26a的部分。另一方侧外周R部36是连接另一方侧面32的外周端32b和外周侧面26的另一方端26b的部分。另一方侧内周R部38是连接另一方侧面32的内周端32a和内周侧面28的另一方端28b的部分。一方侧外周R部34、另一方侧外周R部36以及另一方侧内周R部38分别具有弧形状。
在此,在涡旋流路6的截面观察中,将一方侧外周R部34、另一方侧外周R部36及另一方侧内周R部38各自的R尺寸r1、r2、r3相对于涡旋流路6的沿着轴线方向的宽度尺寸X的比率分别定义为一方侧外周R比率R1(=r1/X)、另一方侧外周R比率R2(=r2/X)以及另一方侧内周R比率R3(=r3/X)。在第一实施方式中,R尺寸r1、r2、r3中的每一个是沿着平行于轴线方向的方向延伸的大小。也就是说,r1是轴线方向上的一方侧面30的外周端30b与外周侧面26的一方端26a之间的距离的大小。同样地,r2是轴线方向上的另一方侧面32的外周端32b与外周侧面26的另一方端26b之间的距离的大小。同样地,r3是轴线方向上的另一方侧面32的内周端32a与内周侧面28的另一方端28b之间的距离的大小。另外,本公开不限于该实施方式,在其他实施方式中,R尺寸r1、r2、r3的每一个也可以是沿着平行于径向的方向延伸的大小。
图4是用于说明本公开第一实施方式的R比率扩大区域的图。图5是表示本公开第一实施方式的一方侧外周R比率与角度位置的关系的图。在图4中表示了角度位置为0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度的涡旋流路6的截面。图5表示了角度位置为0度、30度、60度、90度、120度、150度、180度、210度、240度、270度、300度的一方侧外周R比率R1。
如图4所示,在涡旋流路6形成R比率扩大区域A。R比率扩大区域A包括一方侧外周R比率扩大区域A1,该一方侧外周R比率扩大区域A1是一方侧外周R比率R1随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的区域。在第一实施方式中,一方侧外周R部34的R尺寸r1在角度位置从0度到300度维持恒定。另一方面,涡旋流路6的宽度尺寸X随着角度位置从0度朝向240度而变小,在240度到300度维持恒定。另外,另一方侧外周R比率R2以及另一方侧内周R比率R3的每一个也可以构成为随着角度位置从0度朝向300度而变小或恒定。
另外,如图5所示,角度位置在180度以上且小于360度的一方侧外周R比率R1可以大于角度位置在0度以上且小于180度的一方侧外周R比率R1。即,角度位置在180度以上且小于360度的一方侧外周R比率R1的最小值大于角度位置在0度以上且小于180度的一方侧外周R比率R1的最大值。
(作用·效果)
对本公开第一实施方式的涡轮机壳体1的作用和效果进行说明。当涡旋流路6具有矩形的截面形状时,由热膨胀而引起的应力集中在涡旋流路6的角部分(一方侧外周R部34、另一方侧外周R部36、另一方侧内周R部38),由于该应力而可能产生损伤。
然而,根据第一实施方式,在涡旋流路6上形成有一方侧外周R比率R1随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的一方侧外周R比率扩大区域A1。因此,相当于涡旋流路6的角部分的一方侧外周R部34能够抑制由于热膨胀引起的应力的集中,抑制涡旋流路6的损伤。
另外,根据本公开的发明人的见解,因热膨胀引起的应力在涡旋流路6中的轴承壳体102侧(轴线方向一方侧)较大。根据第一实施方式,R比率扩大区域A包括形成在轴线方向一方侧的一方侧外周R比率扩大区域A1。因此,能够减少集中在相当于涡旋流路6的轴承壳体102侧的角部分的、一方侧外周R部34上的因热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路6的损伤。
图6是表示作用于现有的涡旋流路06的热应力大小的分布的热应力分析图。如图6所示,在现有的涡旋流路06中,角度位置在180度以上且小于360度的因热膨胀引起的应力大多情况下比角度位置在0度以上且小于180度的因热膨胀引起的应力大。对此,根据第一实施方式,如图5所示,角度位置在180度以上且小于360度的一方侧外周R比率R1比角度位置在0度以上且小于180度的一方侧外周R比率R1大,故而能够降低集中在一方侧外周R部34中的角度位置为180度以上且小于360度的部分的因热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路6的损伤。
另外,根据第一实施方式,一方侧外周R部34的R尺寸r1在角度位置为0度以上且小于300度的范围内是恒定的,因此与R尺寸r1不恒定的情况相比,一方侧外周R部34的形成变得容易,能够容易地制造涡旋流路6。另外,在一些实施方式中,一方侧外周R部34的R尺寸r1在角度位置至少在0度以上且小于240度的范围内是恒定的。在这种情况下,也可以在角度位置为240度以上,一方侧外周R部34的R尺寸r1随着朝向下游而减小。
另外,根据第一实施方式,涡轮增压器100具有发挥上述效果的涡轮机壳体1,因此能够降低涡旋流路6损伤的可能性,延长涡轮增压器100的产品寿命。
另外,在第一实施方式中,以R比率扩大区域A包括一方侧外周R比率R1随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的一方侧外周R比率扩大区域A1的情况为例进行了说明,但本公开不限于该实施方式。在本公开的涡轮机壳体1的涡旋流路6中,形成一方侧外周R比率R1、另一方侧外周R比率R2及另一方侧内周R比率R3中的至少一个随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域A。
<第二实施方式>
对本公开第二实施方式的涡轮机壳体1进行说明。在第二实施方式中,不同之处在于R比率扩大区域A还包括另一方侧外周R比率扩大区域A2,但除此之外的结构与在第一实施方式中说明的结构相同。在第二实施方式中,与第一实施方式的构成要件相同的构成要件标记相同的附图标记,省略其详细说明。
图7是用于说明本公开第二实施方式的R比率扩大区域的图。如图7所示,在涡旋流路6上形成还包括另一方侧外周R比率扩大区域A2的R比率扩大区域A。该另一方侧外周R比率扩大区域A2是另一方侧外周R比率R2随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的区域。在第二实施方式中,另一方侧外周R部36的R尺寸r2在角度位置为0度到300度维持恒定。
另外,虽然未作图示,但是角度位置在180度以上且小于360度的另一方侧外周R比率R2也可以大于角度位置在0度以上且小于180度的另一方侧外周R比率R2。即,角度位置在180度以上且小于360度的另一方侧外周R比率R2的最小值大于角度位置在0度以上且小于180度的另一方侧外周R比率R2的最大值。
根据第二实施方式,能够降低集中在相当于涡旋流路6的涡轮机壳体1的出口侧(轴线方向另一方侧)的角部分的、另一方侧外周R部36上的因热膨胀引起的应力,能够抑制涡旋流路6的损伤。此外,根据第二实施方式,能够降低集中在另一方侧外周R部36中的、角度位置为180度以上且小于360度的部分的由热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路6的损伤。另外,根据第二实施方式,另一方侧外周R部36的R尺寸r2在角度位置为0度以上且小于300度的范围内是恒定的,因此与R尺寸r2不恒定的情况相比,另一方侧外周R部36的形成变得容易,能够容易地制造涡旋流路6。另外,在一些实施方式中,另一方侧外周R部36的R尺寸r2在角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的。在这种情况下,也可以在角度位置为240度以上,另一方侧外周R部分36的R尺寸r2随着朝向下游而减小。
另外,在一些实施方式中,在涡旋流路6上可以形成包含另一方侧内周R比率R3随着从涡旋流路6的上游朝向下游而变大的区域的R比率扩大区域A。此时,角度位置在180度以上且小于360度的另一方侧内周R比率r3可以大于角度位置在0度以上且小于180度的另一方侧内周R比率r3。
例如如下所示掌握上述各实施方式记载的内容。
(1)本公开的涡轮机壳体(1)具有涡旋流路(6),其中,所述涡旋流路具有:外周侧面(26),其沿着所述涡轮机壳体的轴线(O)方向延伸;内周侧面(28),其位于比所述外周侧面靠所述涡轮机壳体的径向内侧的位置;一方侧面(30),其是所述涡轮机壳体的轴线方向上的一方侧的侧面,沿所述涡轮机壳体的径向延伸;另一方侧面(32),其是所述涡轮机壳体的轴线方向上的另一方侧的侧面,配置在比所述一方侧面靠所述涡轮机壳体的出口侧的位置,并且沿所述涡轮机壳体的径向延伸;一方侧外周R部(34),其连接所述一方侧面的外周端(30b)和所述外周侧面的一方端(26a);另一方侧外周R部(36),其连接所述另一方侧面的外周端(32b)和所述外周侧面的另一方端(26b);另一方侧内周R部(38),其连接所述另一方侧面的内周端(32a)和所述内周侧面的另一方端(28b),在所述涡旋流路的截面观察中,将所述一方侧外周R部、所述另一方侧外周R部以及所述另一方侧内周R部的各自的R尺寸(r1、r2、r3)相对于所述涡旋流路沿所述轴线方向的宽度尺寸的比率分别定义为一方侧外周R比率(R1)、另一方侧外周R比率(R2)以及另一方侧内周R比率(R3)时,则在所述涡旋流路形成所述一方侧外周R比率、所述另一方侧外周R比率以及所述另一方侧内周R比率中的至少一个随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域(A)。
当涡旋流路具有矩形的截面形状时,由热膨胀引起的应力会集中在涡旋流路的角部分,由于该应力可能会损伤涡旋流路。然而,根据上述(1)所述的结构,在涡旋流路形成一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率以及另一方侧内周R比率中的至少一个随着从涡旋流路的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域。因此,相当于涡旋流路的角部分的、一方侧外周R部、另一方侧外周R部以及另一方侧内周R部中的至少一个能够抑制由热膨胀引起的应力集中,抑制涡旋流路的损伤。
(2)在一些实施方式中,在上述(1)所述的构成中,所述R比率扩大区域包括所述一方侧外周R比率随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的一方侧外周R比率扩大区域(A1)。
由热膨胀引起的应力在涡旋流路中的轴承壳体侧(轴线方向一方侧)较大。根据上述(2)所述的结构,R比率扩大区域包括一方侧外周R比率随着从涡旋流路的上游朝向下游而变大的一方侧外周R比率扩大区域。因此,能够降低集中在相当于涡旋流路的轴承壳体侧的角部分的、一方侧外周R部的因热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路的损伤。
(3)在一些实施方式中,在上述(1)或(2)所述的结构中,所述R比率扩大区域包括所述另一方侧外周R比率随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的另一方侧外周R比率扩大区域(A2)。
根据上述(3)所述的结构,能够降低集中在相当于涡旋流路的涡轮机壳体的出口侧(轴线方向另一方侧)的角部分的、另一方侧外周R部的因热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路的损伤。
(4)在一些实施方式中,在上述(2)所述的结构中,在将所述涡旋流路的卷绕开始部(20)的角度位置定义为0度、将所述涡旋流路的卷绕结束部(20)的角度位置定义为360度的情况下,所述角度位置在180度以上且小于360度的所述一方侧外周R比率比所述角度位置在0度以上且小于180度的所述一方侧外周R比率大,所述卷绕开始部(20)的角度位置和所述卷绕结束部(20)的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
如图6所示,角度位置在180度以上且小于360度的因热膨胀引起的应力大多情况下大于角度位置在0度以上且小于180度的因热膨胀引起的应力。根据上述(4)所述的结构,由于角度位置在180度以上且小于360度的一方侧外周R比率比角度位置在0度以上且小于180度的一方侧外周R比率大,所以能够降低集中在一方侧外周R部中的角度位置在180度以上且小于360度的部分的因热膨胀引起的应力,能够抑制涡旋流路的损伤。
(5)在一些实施方式中,在上述(3)所述的结构中,在将所述涡旋流路的卷绕开始部(20)的角度位置定义为0度、将所述涡旋流路的卷绕结束部(20)的角度位置定义为360度的情况下,所述角度位置在180度以上且小于360度的所述另一方侧外周R比率比所述角度位置在0度以上且小于180度的所述另一方侧外周R比率大,所述卷绕开始部(20)的角度位置和所述卷绕结束部(20)的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
根据上述(5)所述的结构,能够降低集中在另一方侧外周R部中的角度位置在180度以上且小于360度的部分上的因热膨胀引起的应力,抑制涡旋流路的损伤。
(6)在一些实施方式中,在上述(4)所述的结构中,在将所述涡旋流路的卷绕开始部(20)的角度位置定义为0度、将所述涡旋流路的卷绕结束部(20)的角度位置定义为360度的情况下,所述一方侧外周R部的所述R尺寸在所述角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,所述卷绕开始部(20)的角度位置和所述卷绕结束部(20)的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
根据上述(6)所述的结构,一方侧外周R部的R尺寸在角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,因此与R尺寸不恒定的情况相比,变得容易形成一方侧外周R部,能够容易地制造涡旋流路。
(7)在一些实施方式中,在上述(5)所述的结构中,在将所述涡旋流路的卷绕开始部(20)的角度位置定义为0度、将所述涡旋流路的卷绕结束部(20)的角度位置定义为360度的情况下,所述另一方侧外周R部的所述R尺寸在所述角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,所述卷绕开始部(20)的角度位置和所述卷绕结束部(20)的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
根据上述(7)所述的结构,另一方侧外周R部的R尺寸在角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,因此与R尺寸不恒定的情况相比,变得容易形成另一方侧外周R部,能够容易地制造涡旋流路。
(8)本公开的涡轮增压器(100)包括上述(1)~(7)中任一项所述的涡轮机壳体。根据上述(8)所述的结构,由于具备上述(1)~(7)中任一项所述的涡轮机壳体,所以能够降低涡旋流路损伤的可能性,延长涡轮增压器的产品寿命。
附图标记说明
1:涡轮机壳体
2:涡轮转子
6:涡旋流路
12:导入流路
14:涡轮机室
16:排出流路
18:废气入口部
19a:涡旋流路的入口部
19b:涡旋流路的出口部
20:舌部
24:连通流路
26:外周侧面
26a:外周侧面的一方端
26b:外周侧面的另一方端
28:内周侧面
28a:内周侧面的一方端
28b:内周侧面的另一方端
30:一方侧面
30a:一方侧面的内周端
30b:一方侧面的外周端
32:另一方侧面
32a:另一方侧面的内周端
32b:另一方侧面的外周端
34:一方侧外周R部
36:另一方侧外周R部
38:另一方侧内周R部
100:涡轮增压器
102:轴承壳体
104:压缩机壳体
A:R比率扩大区域
A1:一方侧外周R比率扩大区域
A2:另一方侧外周R比率扩大区域
G:废气
O:旋转轴线
R1:一方侧外周R比率
R2:另一方侧外周R比率
R3:另一方侧内周R比率
r1:一方侧外周R部的R尺寸
r2:另一方侧外周R部的R尺寸
r3:另一方侧内周R部的R尺寸
X:涡旋流路的宽度尺寸
Claims (6)
1.一种涡轮机壳体,其具有涡旋流路,其中,
所述涡旋流路具有:
外周侧面,其沿着所述涡轮机壳体的轴线方向延伸;
内周侧面,其位于比所述外周侧面更靠所述涡轮机壳体的径向内侧的位置;
一方侧面,其是在所述涡轮机壳体的轴线方向上的一方侧的侧面,沿着所述涡轮机壳体的径向延伸;
另一方侧面,其是所述涡轮机壳体的轴线方向上的另一方侧的侧面,配置在比所述一方侧面更靠所述涡轮机壳体的出口侧的位置,并且沿着所述涡轮机壳体的径向延伸;
一方侧外周R部,其连接所述一方侧面的外周端和所述外周侧面的一方端;
另一方侧外周R部,其连接所述另一方侧面的外周端和所述外周侧面的另一方端;
另一方侧内周R部,其连接所述另一方侧面的内周端和所述内周侧面的另一方端;
在所述涡旋流路的截面观察中,将所述一方侧外周R部、所述另一方侧外周R部以及所述另一方侧内周R部各自的R尺寸相对于所述涡旋流路沿着所述轴线方向的宽度尺寸的比率分别定义为一方侧外周R比率、另一方侧外周R比率以及另一方侧内周R比率时,
在所述涡旋流路中,形成所述一方侧外周R比率、所述另一方侧外周R比率以及所述另一方侧内周R比率中的至少一个随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的R比率扩大区域,
所述R比率扩大区域包括所述一方侧外周R比率随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的一方侧外周R比率扩大区域,
在将所述涡旋流路的卷绕开始部的角度位置定义为0度且将所述涡旋流路的卷绕结束部的角度位置定义为360度的情况下,所述角度位置在180度以上且小于360度的所述一方侧外周R比率大于所述角度位置在0度以上且小于180度的所述一方侧外周R比率,所述卷绕开始部的角度位置和所述卷绕结束部的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
2.如权利要求1所述的涡轮机壳体,其中,
在将所述涡旋流路的卷绕开始部的角度位置定义为0度且将所述涡旋流路的卷绕结束部的角度位置定义为360度的情况下,所述一方侧外周R部的所述R尺寸在所述角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,所述卷绕开始部的角度位置和所述卷绕结束部的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
3.如权利要求1所述的涡轮机壳体,其中,
所述R比率扩大区域包括所述另一方侧外周R比率随着从所述涡旋流路的上游朝向下游而变大的另一方侧外周R比率扩大区域。
4.如权利要求3所述的涡轮机壳体,其中,
在将所述涡旋流路的卷绕开始部的角度位置定义为0度且将所述涡旋流路的卷绕结束部的角度位置定义为360度的情况下,所述角度位置在180度以上且小于360度的所述另一方侧外周R比率大于所述角度位置在0度以上且小于180度的所述另一方侧外周R比率,所述卷绕开始部的角度位置和所述卷绕结束部的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
5.如权利要求4所述的涡轮机壳体,其中,
在将所述涡旋流路的卷绕开始部的角度位置定义为0度且将所述涡旋流路的卷绕结束部的角度位置定义为360度的情况下,所述另一方侧外周R部的所述R尺寸在所述角度位置至少为0度以上且小于240度的范围内是恒定的,所述卷绕开始部的角度位置和所述卷绕结束部的角度位置是以所述涡轮机壳体的轴线为中心的所述涡旋流路的角度位置。
6.一种涡轮增压器,其具有权利要求1~5中任一项所述的涡轮机壳体。
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