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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter.
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2. Beschreibung der zugehörigen Technologie
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Kompressoren (Kompressionsmaschinen), die in Vorverdichtern, etwa Turboladern von Kraftfahrzeugen, verwendet werden, haben Kompressorgehäuse. Die Kompressorgehäuse sind so konfiguriert, dass sie in sich ein Flügelrad aufnehmen. Jedes Kompressorgehäuse hat einen Einlassanschluss, eine Spiralkammer und eine Ummantelungsfläche. Der Einlassanschluss ist so konfiguriert, dass er Luft in Richtung des Flügelrads einlässt. Die Spiralkammer ist außerhalb eines Umfangs des Flügelrads in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Die Spiralkammer bringt die von dem Flügelrad abgegebene Luft ein. Die Ummantelungsfläche ist so angeordnet, dass sie dem Flügelrad zugewandt ist.
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In dem wie zuvor beschrieben konfigurierten Kompressor ist ein Spalt zwischen den Flügelradflügeln und einer Ummantelungsfläche des Kompressorgehäuses so eingestellt, dass er so klein wie möglich ist, wodurch die Kompressionseffizienz des Kompressors verbessert wird. Falls der Spalt jedoch zu klein ist, können an dem Flügelrad Schäden verursacht werden. Solche Schäden können beispielsweise dann verursacht werden, wenn die Flügelradflügel mit der Ummantelungsfläche des Kompressorgehäuses infolge von Schwingungen, einer Unrundheit einer Rotationsachse des Flügelrads oder dergleichen in Kontakt kommen.
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Die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP H09-170442 A offenbart einen Aufbau, bei dem ein Gleitelement, das aus einem Harz oder dergleichen gefertigt ist, welches weicher als ein Flügelradflügel ist, an einem Abschnitt vorgesehen ist, an dem eine Ummantelungsfläche eines Kompressorgehäuses ausgebildet ist. Selbst wenn gemäß diesem Aufbau die Flügelradflügel mit der Ummantelungfläche des Kompressorgehäuses infolge von Schwingungen, der Unrundheit der Flügelradrotationsachse oder dergleichen in Kontakt kommen, wird lediglich das Gleitelement, das an dem Abschnitt vorgesehen ist, an dem die Ummantelungsfläche ausgebildet ist, eingeschnitten. Folglich werden an dem Flügelrad keine Schäden verursacht. Ein Spalt zwischen den Flügelradflügeln und der Ummantelungsfläche des Kompressorgehäuses wird klein beibehalten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der zuvor erläuterten
JP H09-170442 A ist das Gleitelement zu dem Zweck, um das Gleitelement an der Ummantelung zu befestigen, in Richtung eines Leitwerks vergrößert, das dem Flügelrad nicht zugewandt ist. Das Gleitelement ist über an dem Leitwerk vorgesehene Gewindelöcher an der Ummantelung fest befestigt. Aufnahmevertiefungsabschnitte zum Aufnehmen von Köpfen von Schraubenelementen sind an einer Leitwerkfläche des Gleitelements vorgesehen, sodass verhindert wird, dass die Köpfe der Schraubelemente von der Leitwerkfläche in Richtung eines Fluiddurchlasses vorragen. Unglücklicherweise öffnet sich jeder Aufnahmevertiefungsabschnitt in Richtung des Fluiddurchlasses, wodurch die durch den Fluiddurchlass strömende Einlassluft beeinträchtigt wird. Folglich kann diese Beeinträchtigung eine Störung des Luftstroms und eine Verschlechterung der Kompressionseffizienz hervorrufen. Außerdem bestehen Bedenken, dass Wasser oder dergleichen, das sich in den Aufnahmevertiefungsabschnitten gesammelt hat, einer der Gründe für Korrosion wird. Um mit solchen Problemen umzugehen, kann überlegt werden, die Aufnahmevertiefungsabschnitte mit einem Kitt zu füllen, nachdem die Köpfe der Schraubenelemente in die Gewindelöcher eingesetzt wurden. Jedoch hat dieses Verfahren Nachteile, etwa eine Verlängerung des Herstellungsprozesses und eine Erhöhung der Materialkosten. Um einen Bereich zum Befestigen der Schraubenelemente an dem Gleitelement sicherzustellen, ist das Gleitelement in Richtung des Leitwerks vergrößert, welches einen Bereich darstellt, der dem Flügelrad nicht zugewandt ist. Dies kann eine Vergrößerung der Abmessung des Gleitelements verursachen. Ein Material zum Ausbilden des Gleitelements ist im Allgemeinen kostenintensiver als ein Material zum Ausbilden des Kompressorgehäuses. Folglich ist eine Vergrößerung der Abmessung des Gleitelements für die Kosteneffizienz von Nachteil.
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Es ist ein Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter vorgesehen, das in der Lage ist, die Verschlechterung der Kompressionseffizienz zu verhindern und das hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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Gemäß einem Gesichtspunkt eines Ausführungsbeispiels ist ein Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter vorgesehen. Das Kompressorgehäuse hat einen Einlassanschluss, eine Spirale und eine Ummantelung. Der Einlassanschluss ist so konfiguriert, dass er ein Flügelrad darin aufnimmt. Der Einlassanschluss ist so konfiguriert, dass er Luft in Richtung des Flügelrads einbringt. Die Spirale hat eine Spiralkammer und die Spiralkammer ist so konfiguriert, dass sie die von dem Flügelrad abgegebene Luft einbringt. Die Ummantelung hat eine Ummantelungsfläche und die Ummantelungsfläche ist dem Flügelrad zugewandt. Die Ummantelung hat ein Gleitelement mit einer ringartigen Form und einen Gleitelementbefestigungsabschnitt mit einer ringartigen Form. Eine Innenumfangsfläche des Gleitelements definiert die Ummantelungsfläche. Der Gleitelementbefestigungsabschnitt hat Kontaktabschnitte. Die Kontaktabschnitte sind so konfiguriert, dass eine Innenumfangsfläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts und eine Außenumfangsfläche des Gleitelements zumindest teilweise miteinander in Kontakt kommen. Das Gleitelement ist durch Befestigungselemente an den Kontaktabschnitten an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt befestigt. Das Gleitelement ist durch Befestigungselemente befestigt, die so konfiguriert sind, dass sie sich durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt erstrecken. Die Befestigungselemente sind von einer Außenumfangsfläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts an dem Gleitelement befestigt.
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In dem zuvor erwähnten Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter ist das Gleitelement durch die Befestigungselemente an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt befestigt. Die Befestigungselemente sind in einer solchen Art angeordnet, dass sie sich von der Außenumfangsfläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts in Richtung des Gleitelements durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt erstrecken. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Befestigungselemente zu dem Fluiddurchlass freiliegend sind. Folglich ist es nicht erforderlich, einen Aufnahmevertiefungsabschnitt vorzusehen, um zu verhindern, dass ein Teil der Befestigungselemente von einer Leitwerkfläche in Richtung des Fluiddurchlasses vorragt. Dementsprechend ist es an der Ummantelungsfläche des Gleitelements möglich, eine Störung des von dem Flügelrad abgegebenen Luftstroms zu verhindern, wodurch eine Verschlechterung der Kompressionseffizienz verhindert wird.
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Es ist zudem nicht erforderlich, einen Aufnahmevertiefungsabschnitt an der Leitwerkfläche vorzusehen. Folglich wird kein Wasser oder dergleichen gesammelt und somit bestehen keine Bedenken hinsichtlich Korrosion. Es ist zusätzlich möglich, einen Vorgang zum Füllen der Aufnahmevertiefungsabschnitte mit Kitt oder dergleichen zu beseitigen, wodurch eine Erhöhung der Materialkosten verhindert wird. Es ist nicht erforderlich, das Gleitelement in Richtung des Leitwerks, das ein Bereich ist, der dem Flügelrad zugewandt ist, zu vergrößern, um einen Bereich zum Befestigen der Befestigungselemente an dem Gleitelement sicherzustellen. Dementsprechend ist es möglich, die Verringerung der Abmessung des Gleitelements zu fördern, was hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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Wie zuvor beschrieben wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Kompressionseffizienz zu verhindern, und der hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Nachstehend werden Merkmale, Vorteile, sowie die technische und gewerbliche Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
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1 eine Schnittansicht eines Turboladers ist, der ein Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter in einem ersten Ausführungsbeispiel aufweist;
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2 eine Explosionsschnittansicht des Kompressorgehäuses für einen Vorverdichter in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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3 eine Explosionsschnittansicht einer Ummantelung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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4 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 2 zeigt;
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5 eine Schnittansicht zum Erläutern eines Montageverfahrens der Ummantelung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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6 eine Schnittansicht zum Erläutern des Montageverfahrens der Ummantelung in dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; und
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7 eine Schnittansicht zeigt, die eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Ein Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter der Ausführungsbeispiele kann in einem Vorverdichter, etwa einem Turbolader eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden.
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Das Kompressorgehäuse für einen Vorverdichter des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Das Kompressorgehäuse 1 für einen Vorverdichter des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so konfiguriert, dass es in sich ein Flügelrad 10 aufnimmt, wie in 1 gezeigt ist. Das Kompressorgehäuse 1 hat eine Spirale 20 und eine Ummantelung 30. Die Spirale 20 hat eine Einlassöffnung 11 und eine Spiralkammer 12. Die Einlassöffnung 11 ist so konfiguriert, dass sie Luft in Richtung des Flügelrads 10 einbringt. Die Spiralkammer 12 ist außerhalb eines Umfangs des Flügelrads 10 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Spiralkammer 12 ist so konfiguriert, dass sie die von dem Flügelrad 10 abgegebene Luft einbringt. Die Ummantelung 30 hat ein ringartiges Gleitelement 32 und einen ringartigen Gleitelementbefestigungsabschnitt 31. Das Gleitelement 32 hat eine Ummantelungsfläche 321, die dem Flügelrad 10 zugewandt ist und durch eine Innenumfangsfläche 312 des Gleitelements 32 definiert ist. Eine Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 hat Kontaktabschnitte 312a, die mit zumindest einem Teil der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 in Kontakt kommen. An den Kontaktabschnitten 312a ist das Gleitelement 32 durch Befestigungselemente 40 an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 befestigt. Jedes Befestigungselement 40 ist so befestigt, dass es sich von einer Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 in Richtung des Gleitelements 32 durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 erstreckt.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, definiert das Kompressorgehäuse 1 eine Außenschale eines Kompressors, der in einem Turbolader eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das Kompressorgehäuse 1 ist in Kombination der Spirale 20 und der Ummantelung 30 konfiguriert.
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Im weiteren Verlauf werden Komponenten des Kompressorgehäuses 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat die Spirale 20 die Einlassöffnung 11, einen Spiralkammerdefinitionsabschnitt 22 und einen Ummantelungspresspassabschnitt 23. Die Einlassöffnung 11 ist durch einen Einlassöffnungsdefinitionsabschnitt 21 mit einer zylindrischen Form definiert. Der Ummantelungspresspassabschnitt 23 hat eine zylindrische Form, die der Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 entspricht. Der Ummantelungspresspassabschnitt 23 ist so konfiguriert, dass die Ummantelung 30 in der Achsrichtung X einer Rotationswelle 13 des Flügelrads 10 in dem Ummantelungspresspassabschnitt 23 pressgepasst wird. Der Spiralkammerdefinitionsabschnitt 22 ist in Zusammenwirkung mit einem Spiralkammerdefinitionsabschnitt 313 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 so konfiguriert, dass sie die Spiralkammer 12 definieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Spirale 20 durch ein aus Aluminium gefertigtes Formgusserzeugnis konfiguriert. Materialien zum Ausbilden der Spirale 20 und des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 sind nicht auf besondere Materialien beschränkt, und es können Aluminium, Eisen, Kunststoff und andere Materialien verwendet werden.
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Wie in 3 gezeigt ist, hat die Ummantelung 30 den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 und das Gleitelement 32. Wie in 2 und 3 gezeigt ist, hat der Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 den Spiralkammerdefinitionsabschnitt 313, einen zylindrischen Presspassabschnitt 315 und einen Gleitelementanordnungsabschnitt 316. Der Spiralkammerdefinitionsabschnitt 313 definiert einen Teil der Spiralkammer 12. Der zylindrische Presspassabschnitt 315 ist in dem Ummantelungspresspassabschnitt 23 pressgepasst. Der zylindrische Presspassabschnitt 315 definiert einen Einlassdurchlass 314, der mit der Einlassöffnung 11 in Verbindung ist. Das Gleitelement 32 ist an dem Gleitelementanordnungsabschnitt 316 angeordnet. Der Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 hat eine ringartige Form. Kontaktabschnitte 312a sind an der Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementanordnungsabschnitts 316 ausgebildet. An den jeweiligen Kontaktabschnitten 312a kommt die Innenumfangsfläche 312 mit später beschriebenen, linearen Vorsprüngen 323 des Gleitelements 32 in Kontakt. Wie in 1 beschrieben ist, befindet sich ein Lagergehäuse oder eine Endfläche 50 einer Rückplatte des Flügelrads 10 an einer Seite des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31, die der Einlassöffnung 11 entgegengesetzt ist. Ein Leitwerk 33 ist zwischen der Endfläche 50 und dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 ausgebildet. Das Leitwerk 33 dient als ein Fluiddurchlass von dem Flügelrad 10 zu der Spiralkammer 12. Eine Fläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31, die der Endfläche 50 zugewandt ist, ist als eine Leitwerkfläche 319 definiert.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gleitelements 32 aus einem Polyimidharz ausgebildet. Das Material zum Ausbilden des Gleitelements 32 ist nicht darauf beschränkt und es können Teflon (registrierte Handelsmarke), ein PPS-(Polyphenylsulfit-)Harz, ein PEEK-(Polyetheretherketon-)Harz und andere Materialien verwendet werden. Wie in 3 gezeigt ist, hat das Gleitelement 32 eine ringartige Form. Das Gleitelement 32 ist in der Achsrichtung X in dem Gleitelementanordnungsabschnitt 316 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 eingesetzt. Das Gleitelement 32 ist an einer Stelle, die den entsprechenden Kontaktabschnitten 312a des Gleitelementanordnungsabschnitts 316 zugewandt ist, mit linearen Vorsprüngen 323 versehen. Wie in 4 gezeigt ist, ist jeder lineare Vorsprung 323 so ausgebildet, dass er von der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 in Richtung des jeweils entsprechenden Kontaktabschnitts 322a vorragt. Wie in 3 gezeigt ist, erstreckt sich jeder lineare Vorsprung 323 in der Achsrichtung X an der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32. Wie in 4 gezeigt ist, ist der lineare Vorsprung 323 an zwei Stellen in der Durchmesserrichtung an der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 vorgesehen.
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Das Gleitelement 32 hat einen Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser an seinem hinteren Ende in einer Richtung, in der das Gleitelement 32 eingesetzt wird. Der Durchmesser des Abschnitts 324 mit vergrößertem Durchmesser ist in Richtung des hinteren Endes, welches die stromabwärtige Seite des Luftstroms ist, vergrößert. Eine Richtung, in der das Gleitelement 32 eingesetzt wird, ist als die Achsrichtung X definiert. Das hintere Ende des Gleitelements 32 ist so definiert, dass es sich an einer Seite befindet, die bezüglich der Befestigungselemente 40 der Einlassöffnung 11 entgegengesetzt ist. Der Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 hat einen Presspassvertiefungsabschnitt 317, in welchen der Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser an einer Stelle des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31, die einer Außenumfangsfläche des Abschnitts 324 mit vergrößertem Durchmesser zugewandt ist, pressgepasst wird.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Innenumfangsfläche des Gleitelements 32 dem Flügelrad 10 zugewandt und definiert die Ummantelungsfläche 321, die dem Flügelrad 10 entspricht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die gesamte Innenumfangsfläche des Gleitelements 32 dem Flügelrad 10 zugewandt und die gesamte Innenumfangsfläche des Gleitelements 32 definiert die Ummantelungsfläche 321.
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Wie in 3 und 4 gezeigt ist, wird das in dem Gleitelementanordnungsabschnitt 316 angeordnete Gleitelement 32 durch die Befestigungselemente 40 an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 befestigt. Jedes Befestigungselement 40 wird durch ein jeweils entsprechendes Gewindeloch 318 und ein jeweils entsprechendes Gewindeloch 325 befestigt. Jedes Gewindeloch 318 erstreckt sich von der Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementanordnungsabschnitts 316 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31. Jedes Gewindeloch 325 ist an dem jeweils entsprechenden, linearen Vorsprung 323 des Gleitelements 32 vorgesehen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedes Befestigungselement 40 ein Gewindeelement, dessen Kopf eine Tellerform hat. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Gleitelement 32 in der Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 in der Achsrichtung X des Flügelrads 10 eingesetzt. Jedes Befestigungselement 40 erstreckt sich durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 in einer Richtung, die senkrecht zu der Achsrichtung X verläuft. Jedes Befestigungselement 40 ist in dem jeweils entsprechenden Gewindeloch 318 aufgenommen. Jedes Befestigungselement 40 ist so konfiguriert, dass der Kopf des Befestigungselements 40 nicht von der Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementanordnungsabschnitts 316 vorragt. Jedes Befestigungselement 40 ist an einer Stelle angeordnet, die in der Richtung, in der das Gleitelement 32 eingesetzt wird, näher zu dem vorderen Ende (näher zu der Einlassöffnung 11 in der X-Richtung) als der Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser liegt. Dabei ist das vordere Ende so definiert, dass es sich relativ zu den Befestigungselementen 40 an der gleichen Seite wie jenes der Einlassöffnung 11 befindet.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist das Flügelrad 10 im Inneren der Innenumfangsfläche (Ummantelungsfläche 321) des Gleitelements 32 der Ummantelung 30 angeordnet. Das Flügelrad 10 ist so angeordnet, dass es um die Rotationswelle 13 drehbar ist. Das Flügelrad 10 hat eine Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Flügeln 15, die von einer Außenumfangsfläche einer Nabe 14 vorragen. Die Vielzahl von Flügeln 15 sind derart angeordnet, dass sie der Ummantelungsfläche 321 des Gleitelements 32 zugewandt sind.
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Wie in 1 gezeigt ist, bringt ein mit dem Kompressorgehäuse 1 für einen Vorverdichter des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgestatteter Kompressor von der Einlassöffnung 11 zugeführte Luft durch den Einlassdurchlass 314 durch die Drehung des Flügelrads 10 ein. Diese Einlassluft wird durch die Flügel 15 des Flügelrads 10 beschleunigt und zu dem Leitwerk 33 geschickt. Der Druck der zugeführten Luft wird an dem Leitwerk 33 erhöht, und sie wird dann in die Spiralkammer 12 geschickt.
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Ein Montageverfahren des Kompressorgehäuses 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben. Vor der Montage des Kompressorgehäuses 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden ein im Vorfeld ausgebildetes Gleitelement 32a und ein im Vorfeld ausgebildeter Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a vorbereitet, wie in 5 gezeigt ist. Das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a befindet sich in einem Zustand, bevor die Ummantelungsfläche 321 in der Innenumfangsfläche des Gleitelements 32 ausgebildet wird. Der im Vorfeld ausgebildete Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a befindet sich in einem Zustand, bevor eine Innenumfangsfläche 315a des zylindrischen Presspassabschnitts 315 in dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 ausgebildet wird. Ein Außendurchmesser des Abschnitts 324 mit vergrößertem Durchmesser des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelements 32a ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser des Presspassvertiefungsabschnitts 317 des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitts 31a.
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Das in 5 gezeigte, im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a wird dann in die Innenumfangsfläche 312 des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitts 31a eingesetzt. Jeder lineare Vorsprung 323 wird mit dem jeweils entsprechenden Kontaktabschnitt 312a in Kontakt gebracht. Der Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser wird in dem Presspassvertiefungsabschnitt 317 pressgepasst, sodass das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a in dem Gleitelementanordnungsabschnitt 317 angeordnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird jeder lineare Vorsprung 323 an der Außenumfangsfläche 322 des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelements 32a ausgebildet. Die Kontaktabschnitte 312a sind ein Teil der Innenumfangsfläche 312 des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitts 31a.
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Daraufhin wird an jedem Kontaktabschnitt 312a ein jeweiliges Schraubenloch 318 in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a durch gleichzeitige spanabhebende Bearbeitung von der Außenumfangsfläche 311 des zylindrischen Presspassabschnitts 315 zu dem jeweiligen entsprechenden linearen Vorsprung 323 des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelements 32a ausgebildet. Jedes Schraubenloch 325 wird zudem in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelement 32a ausgebildet (siehe 3). Jedes Befestigungselement 40 wird durch das jeweils entsprechende Gewindeloch 318 und das jeweils entsprechende Gewindeloch 325 geschraubt. Das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a wird an dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a befestigt. Auf diese Weise wird, wie in 6 gezeigt ist, eine im Vorfeld ausgebildete Ummantelung 30a ausgebildet, in welcher der im Vorfeld ausgebildete Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a mit dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelement 32a integriert ist. Bevor das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a in den im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a pressgepasst wird, können vorbereitete Löcher im Vorfeld in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelement 32a und in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a ausgebildet werden. Die vorbereiteten Löcher sind Löcher zum Einschrauben der jeweiligen Befestigungselemente 40 in Stellen, die den jeweiligen Gewindelöchern 318 und 325 entsprechen. Die Befestigungselemente 40 können in die vorbereitenden Löcher eingeschraubt werden, nachdem das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a pressgepasst ist. Nachdem das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a pressgepasst wurde, werden das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a und der im Vorfeld ausgebildete Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a befestigt, um die im Vorfeld ausgebildete Ummantelung 30a zu bilden.
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Daraufhin wird die im Vorfeld ausgebildete Ummantelung 30a in den Ummantelungspresspassabschnitt 23 der Spirale 20 von der Seite der Spirale 20, die der Einlassöffnung 11 entgegengesetzt ist, pressgepasst. Ein Einschnittabschnitt 23a ist in einem Teil des Ummantelungspresspassabschnitts 23 an der der Einlassöffnung 11 entgegengesetzten Seite ausgebildet. Wie in 1 gezeigt ist, hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eines der Befestigungselemente 40 einen Kopf 40a, der dem Einschnittabschnitt 23a zugewandt ist. Der Kopf 40a des Befestigungselements 40 ist zu einem Raum 25, der von dem Einschnittabschnitt 23a und der Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31a umgeben ist, freiliegend.
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Eine Innenumfangsfläche 315a des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitts 31a und eine Innenumfangsfläche 321a des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelements 32a werden durch kontinuierliches Schneiden ausgebildet. Wie in 2 gezeigt ist, sind die Innenumfangsfläche 315b des zylindrischen Presspassabschnitts 315 in dem Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 und die Ummantelungsfläche 321 in dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelement 32a kontinuierlich ausgebildet, ohne dass eine Stufe oder ein Spalt dazwischen vorgesehen wäre. Auf diese Weise wird die Ummantelung 30 mit der darin pressgepassten Spirale 20 vollendet.
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Die Spiralkammer 12 wird durch den Spiralkammerdefinitionsabschnitt 22 der Spirale 20 und den Spiralkammerdefinitionsabschnitt 313 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 definiert. Auf diese Weise wird das Kompressorgehäuse 1 vollendet.
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Im weiteren Verlauf werden der Betrieb und die Wirkung des Kompressorgehäuses 1 für einen Vorverdichter des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben. In dem zuvor erwähnten Kompressorgehäuse 1 für einen Vorverdichter ist das Gleitelement 32 mittels der Befestigungselemente 40 an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 befestigt. Jedes Befestigungselement 40 ist so befestigt, dass es sich von der Außenumfangsfläche 311 des Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 zu dem jeweils entsprechenden linearen Vorsprung 323 des Gleitelements 32 erstreckt. Diese Konfiguration verhindert, dass jedes Befestigungselement 40 in Richtung des Fluiddurchlasses (des Leitwerks 33) freiliegt. Folglich ist es nicht erforderlich, irgendeinen Aufnahmevertiefungsabschnitt vorzusehen, um zu verhindern, dass ein Teil eines jeden Befestigungselements 40 in den Fluiddurchlass (das Leitwerk 33) vorragt. Dementsprechend ist es möglich, die Störung des von dem Schaufelrad 10 abgegebenen Luftstroms an der Ummantelungsfläche 321 des Gleitelements 32 und der Gleitwerkfläche 319 zu verhindern. Es ist folglich zudem möglich, eine Verschlechterung der Kompressionseffizienz zu verhindern.
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Es ist nicht erforderlich, irgendeinen Aufnahmevertiefungsabschnitt an der Leitwerkfläche 319 vorzusehen. Folglich wird kein Wasser oder dergleichen gesammelt und daher gibt es keine Bedenken hinsichtlich Korrosion. Es ist zudem möglich, einen Vorgang zum Befüllen der Aufnahmevertiefungsabschnitte mit Kitt oder dergleichen zu beseitigen, wodurch eine Zunahme der Materialkosten verhindert wird. Es ist nicht erforderlich, das Gleitelement 32 in Richtung des Leitwerks 33, das ein Bereich ist, das dem Flügelrad 10 nicht zugewandt ist, zu vergrößern, um einen Bereich zum Befestigen der Befestigungselemente 40 an dem Gleitelement 32 sicherzustellen. Dementsprechend ist es möglich, die Verringerung der Abmessung des Gleitelements 32 zu fördern, was hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Gleitelement 32 in der Achsrichtung des Flügelrads 10 in die Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 eingesetzt. Jedes Befestigungselement 40 erstreckt sich in der zu der Achsrichtung X des Flügelrads 10 senkrecht verlaufenden Richtung durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt 31. Dementsprechend ist es möglich, das Gleitelement 32 sicher an der Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 zu befestigen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die linearen Vorsprünge 323 an der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 vorgesehen. Jeder lineare Vorsprung 323 kommt mit dem jeweils entsprechenden Kontaktabschnitt 312a in Kontakt und erstreckt sich in der Achsrichtung X des Flügelrads 10. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass sich das Gleitelement 32 infolge des Befestigens mittels der Befestigungselemente 40 verformt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Gleitelement 32 den Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser an dem hinteren Ende des Gleitelements. Das Gleitelement 32 ist in dem Gleitelementanordnungsabschnitt 316 in der Achsrichtung X eingesetzt. Das hintere Ende bezeichnet ein Ende des Gleitelements 32, das bezüglich der Befestigungselemente 40 der Einlassöffnung 11 entgegengesetzt ist. Der Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 hat den Presspassvertiefungsabschnitt 317, in welchem der Abschnitt 324 mit vergrößertem Durchmesser an einer Stelle pressgepasst ist, die der Außenumfangsfläche des Abschnitts 324 mit vergrößertem Durchmesser zugewandt ist, nachdem es pressgepasst wurde. Dementsprechend kann in einem Zustand, bevor die Befestigungselemente 40 befestigt sind, das Gleitelement 32 (das im Vorfeld ausgebildete Gleitelement 32a) an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 (dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a) befestigt werden. Folglich ist es möglich, den Befestigungsvorgang unter Verwendung der Befestigungselemente 40 zu vereinfachen. Verglichen mit dem Fall, dass der Durchmesser der gesamten Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 für das Presspassen vergrößert ist, ist es möglich, das Material zum Ausbilden des Gleitelements 32 zu verringern, was hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden als die Befestigungselemente 40 Schraubenelemente verwendet, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können Befestigungselemente, die nicht geschraubt werden müssen, etwa Nieten, als die Befestigungselemente 40 verwendet werden. Außerdem kann als Befestigungselement 40 ein Klebstoff mit einer vorbestimmten Viskosität in einer solchen Art verwendet werden, dass die Gewindelöcher 318 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 zusammen mit den Gewindelöchern 325 des Gleitelements 32 gleichzeitig mit dem Klebstoff gefüllt werden, um dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 und das Gleitelement 32 zu verkleben.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kompressorgehäuse 1 so konfiguriert, dass es in zwei Teile geteilt ist: die Spirale 20 und die Ummantelung 30; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und das Kompressorgehäuse 1 kann in drei Teile geteilt werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der lineare Vorsprung 323 in dem Gleitelement 32 an zwei Stellen in der Durchmesserrichtung an der Außenumfangsfläche 322 des Gleitelements 32 angeordnet, um das Gleitelement 32 mit den zwei Befestigungselementen 40 an zwei Befestigungspositionen zu befestigen. Jedoch kann es eine oder mehrere Befestigungspositionen geben.
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Wie zuvor beschrieben wurde, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, das Kompressorgehäuse 1 für einen Vorverdichter bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Verschlechterung der Kompressionseffizienz zu verhindern, und der hinsichtlich der Kosteneffizienz von Vorteil ist.
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In dem Kompressorgehäuse 1 für einen Vorverdichter des zweiten Ausführungsbeispiels sind, wie in 7 gezeigt ist, lineare Vertiefungsabschnitte 312b, in welche die entsprechenden linearen Vorsprünge 323 des Gleitelements 32 einzusetzen sind, an der Innenumfangsfläche 312 des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 an Stellen vorgesehen, die den entsprechenden linearen Vorsprüngen 323 des Gleitelements 32 zugewandt sind. Das Gleitelement 32 wird an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 befestigt, während die linearen Vorsprünge 323 in die entsprechenden, linearen Vertiefungsabschnitte 312b eingesetzt werden. Die gleichen Bezugszeichen werden für Komponenten verwendet, die gleich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel sind, und deren Beschreibung wird ausgelassen.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zum Zeitpunkt des Befestigens des Gleitelements 32 (des im Vorfeld ausgebildeten Gleitelements 32a) in dem Gleitelementbefestigungsabschnitt 31 (dem im Vorfeld ausgebildeten Gleitelementbefestigungsabschnitt 31a) die linearen Vorsprünge 323 des Gleitelements 32 einfach in die entsprechenden linearen Vertiefungsabschnitte 312b des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 eingesetzt. Dementsprechend wird es einfacher, das Gleitelement 32 zu positionieren. Die linearen Vorsprünge 323 des Gleitelements 32 werden durch die linearen Vertiefungsabschnitte 312b des Gleitelementbefestigungsabschnitts 31 gehalten. Dementsprechend ist es möglich, eine Verformung des Gleitelements 32 infolge des Befestigens mittels der Befestigungselemente 40 zu verhindern. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, vorteilhafte Wirkungen zu fördern, die gleich wie jene des Kompressorgehäuses 1 des ersten Ausführungsbeispiels sind.
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Ein Kompressorgehäuse (1) hat eine Einlassöffnung (11), eine Spirale (20) und eine Ummantelung (30). Die Ummantelung (30) hat eine Ummantelungsfläche (321), die dem Flügelrad (10) zugewandt ist, ein Gleitelement (32) mit einer ringartigen Form und einem Gleitelementbefestigungsabschnitt (31) mit einer ringartigen Form. Eine Innenumfangsfläche des Gleitelements (32) definiert die Ummantelungsfläche (321). Der Gleitelementbefestigungsabschnitt (31) hat Kontaktabschnitte (312a), die derart konfiguriert sind, dass eine Innenumfangsfläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts (31) und eine Außenumfangsfläche des Gleitelements (32) zumindest teilweise miteinander in Kontakt kommen. Das Gleitelement (32) ist durch Befestigungselemente (40) an den Kontaktabschnitten (312a) an dem Gleitelementbefestigungsabschnitt (31) befestigt. Das Gleitelement (32) ist durch die Befestigungselemente (40) befestigt, die so konfiguriert sind, dass sie sich durch den Gleitelementbefestigungsabschnitt (31) erstrecken. Die Befestigungselemente (40) sind von einer Außenumfangsfläche des Gleitelementbefestigungsabschnitts (31) an dem Gleitelement (32) befestigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09-170442 A [0004, 0005]
