DE112015006225T5

DE112015006225T5 - Kompressorgehäuse für einen Turbolader

Info

Publication number: DE112015006225T5
Application number: DE112015006225.4T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Isogai; Koichi Yonezawa; Tomoki Miyoshi
Original assignee: Toyota Motor Corp; Otics Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Otics Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-11-09
Also published as: JPWO2016136037A1; CN107614848A; WO2016136037A1; US20180283394A1

Abstract

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader vorzusehen, bei welchem eine Verschleißdichtung zuverlässig mit einer einfachen Konfiguration fixiert werden kann. Zum Erzielen der oben genannten Aufgabe weist ein Kompressorgehäuse (1) für einen Turbolader eine Spiraleinheit (20), die eine Spiralkammer aufweist, und ein Kragenteil (30) auf, das eine Kragenoberfläche (321) aufweist. Das Kragenteil (30) enthält eine ringförmige Verschleißdichtung (32), die die Kragenoberfläche (321) aufweist, und ein ringförmiges Verschleißdichtungsfixierungsteil (31). Das Verschleißdichtungsfixierungsteil (31) enthält einen Presspassungsausnehmungsteil (317), in welchen die Verschleißdichtung (32) pressgepasst ist, und einen Nutteil (318), der in einer Umfangsrichtung an einer vorderen Seite der Verschleißdichtung (32) in Bezug auf eine Presspassungsrichtung (X) radial nach außen ausgenommen ausgebildet ist. Die Verschleißdichtung (32) enthält einen Presspassanstoßteil (322), der gegen eine Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils (317) stößt, und einen Wölbungsteil (323), der sich in den Nutteil (318) an einer Position gegenüberliegend dem Nutteil (318) wölbt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader.
STAND DER TECHNIK
Ein Kompressor für die Verwendung in einem mechanischen Lader, wie beispielsweise einem Turbolader eines Automobils, enthält ein Kompressorgehäuse, das dazu konfiguriert ist, ein Laufrad aufzunehmen, und enthält eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft in Richtung des Laufrades, eine Spiralkammer zum Einführen der Luft, die durch das Laufrad dorthin abgeleitet wird, wobei die Spiralkammer in einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsseite des Laufrades ausgebildet ist, und eine Kragenoberfläche, die dem Laufrad gegenüberliegt.
Bei dem Kompressor, der wie oben konfiguriert ist, kann die Kompressionseffizienz des Kompressors durch Minimieren eines Spaltes zwischen Flügeln des Laufrades und der Kragenoberfläche des Kompressorgehäuses verbessert werden.
Allerdings kann, falls der Spalt verkleinert wird, das Laufrad beschädigt werden, z.B. wenn die Laufradflügel in Kontakt mit der Kragenoberfläche des Kompressorgehäuses aufgrund von Vibrationen, eines Schlagens einer Laufraddrehwelle oder dergleichen kommen. Somit ist bei einer konventionellen vorgeschlagenen Struktur eine Verschleißdichtung, die aus einem Kunstharz oder dergleichen hergestellt ist, der weicher als die Laufradflügel ist, an einem Teil angebracht, das die Kragenoberfläche des Kompressorgehäuses ausbildet (Patentdokument 1).
In diesem Fall wird, auch wenn die Laufradflügel in Kontakt mit der Kragenoberfläche des Kompressorgehäuses aufgrund von Vibrationen, eines Schlagens der Laufraddrehwelle oder dergleichen kommt, nur die Verschleißdichtung, die an dem Teil angebracht ist, das die Kragenoberfläche ausgebildet, abgerieben, was das Laufrad unbeschädigt lässt, und der Spalt zwischen den Laufradflügeln und der Kragenoberfläche des Kompressorgehäuses wird klein gehalten.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
Patentdokument

Patentdokument 1: JP-A-09-170442

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Allerdings ist bei dem Patentdokument 1 die Verschleißdichtung an der Kragenoberfläche mit einem Schraubenbauteil fixiert. Ebenso ist die Verschleißdichtung an dem Kragenteil mit einem Sicherungsring und dergleichen fixiert. In diesen Fällen ist hier ein Problem, das eine Struktur zum Fixieren der Verschleißdichtung kompliziert wird und sich die Anzahl der Teile erhöht, was in einem Nachteil hinsichtlich der Kosten resultiert.
Andererseits ist die Verschleißdichtung ebenso mit einer einfachen Konfiguration durch Presspassen oder anderes Passen der Verschleißdichtung in den Kragenteil fixiert. Allerdings, falls die Verschleißdichtung in den Kragenteil pressgepasst ist, ist ein Presspassteil der Verschleißdichtung einer Druckbelastung ausgesetzt, welche die Verformung der Verschleißdichtung aufgrund eines Kriechphänomens bewirkt und ein Phänomen erzeugt, bei welchem eine Interferenz zwischen der Verschleißdichtung und dem Kragenteil abnimmt. Demzufolge kann das Haltevermögen des Kragenteils für die Verschleißdichtung abnehmen. Im Speziellen wird während des Betriebes des Kompressors die Verschleißdichtung hohen Temperaturen für eine lange Zeitdauer ausgesetzt, so dass dieses Phänomen markanter entsteht.
Die vorliegende Erfindung wurde in Ansicht des oben beschriebenen Hintergrundes zum Vorsehen eines Kompressorgehäuses für einen Turbolader getätigt, bei welchem eine Verschleißdichtung mit einer einfachen Struktur zuverlässig fixiert werden kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader vor, das zum Aufnehmen eines Laufrads konfiguriert ist, wobei das Kompressorgehäuse eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft in Richtung des Laufrades, eine Spiralkammer zum Einführen der Luft, die durch das Laufrad dorthin abgeleitet wird, wobei die Spiralkammer in einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsseite des Laufrades ausgebildet ist, und ein Kragenteil enthält, das eine Kragenoberfläche aufweist, die dem Laufrad gegenüberliegt, wobei das Kragenteil eine ringförmige Verschleißdichtung, wobei eine Innenumfangsoberfläche von dieser als die Kragenoberfläche dient, und ein ringförmiges Verschleißdichtungsfixierungsteil enthält, an welchem die Verschleißdichtung fixiert ist, wobei das Verschleißdichtungsfixierungsteil einen Presspassungsausnehmungsteil, in welche die Verschleißdichtung pressgepasst ist, und einen Nutteil enthält, der in einer Umfangsrichtung an einer vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils in Bezug auf eine Presspassungsrichtung der Verschleißdichtung radial nach außen ausgenommen ausgebildet ist, und die Verschleißdichtung einen Presspassanstoßteil, der in den Presspassungsausnehmungsteil in einer axialen Richtung pressgepasst ist und gegen eine Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils stößt, und einen Wölbungsteil enthält, der in einer dem Nutteil gegenüberliegenden Weise an einer vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen ist, wobei der Wölbungsteil einen Außendurchmesser aufweist, der größer als ein Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils des Verschleißdichtungsfixierungsteils, aber kleiner als ein Innendurchmesser des Nutteils ist.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Bei dem Kompressorgehäuse für einen Turbolader ist die Verschleißdichtung in den Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils in der axialen Richtung pressgepasst, und der Presspassanstoßteil stößt gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils, während der Wölbungsteil, der sich an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung befindet, an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil fixiert ist, und dem Nutteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils gegenüberliegt. In einem Anfangszustand des Zusammenbaus wird der Presspassanstoßteil der Verschleißdichtung in den Presspassungsausnehmungsteil pressgepasst, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils wird durch eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils reduziert, wodurch eine ausreichende Interferenz zwischen der Verschleißdichtung und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils vorgesehen wird, so dass die Verschleißdichtung durch das Verschleißdichtungsfixierungsteil gehalten wird. Darüber hinaus, da der Wölbungsteil der Verschleißdichtung einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils des Verschleißdichtungsfixierungsteils ist, aber kleiner als Innendurchmesser des Nutteils, stößt der Wölbungsteil nicht gegen das Verschleißdichtungsfixierungsteil. Deshalb ist ein hohler Raum in der radialen Richtung zwischen dem Wölbungsteil und einer Innenwandoberfläche des Nutteils ausgebildet. Demzufolge nimmt, wohingegen der Presspassanstoßteil der Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils in dem Verschleißdichtungsfixierungsteil unterliegt, der Wölbungsteil keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil nach dem Zusammenbau auf. Und der Wölbungsteil befindet sich in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung) an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils, der an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils anstößt. Somit ist der Wölbungsteil sicher durch den Nutteil zum Ausüben eines Verankerungseffektes gefasst. Dies ermöglicht die Verhinderung einer axialen Bewegung der Verschleißdichtung, die in den Presspassungsausnehmungsteil pressgepasst ist.
Darüber hinaus nimmt nach dem Zusammenbau der Presspassanstoßteil kontinuierlich eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils auf, so dass der Presspassanstoßteil eine Verformung (plastische Verformung) aufgrund eines Kriechphänomens ausbildet, wohingegen der Wölbungsteil keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil nach dem Zusammenbau aufnimmt, so dass der Wölbungsteil keine Verformung aufgrund eines Kriechphänomens ausbildet. Demzufolge, auch wenn die Verformung des Presspassanstoßteils aufgrund eines Kriechphänomens die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils reduziert und dadurch das Haltevermögen für die Verschleißdichtung an dem Presspassanstoßteil reduziert, ist es möglich, das Haltevermögen für die Verschleißdichtung durch den Verankerungseffekt des Wölbungsteils zu sichern und aufrechtzuerhalten.
Ebenso ist bei dem Kompressorgehäuse die Verschleißdichtung durch Presspassen dieser in den Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils fixiert.
Somit bedarf das Kompressorgehäuse keinen Teil zum Fixieren der Verschleißdichtung, wie herkömmlich. Dies ermöglicht das Fixieren der Verschleißdichtung mit einer einfachen Konfiguration, ohne die Anzahl der Teile zu erhöhen. Demzufolge kann die Produktionseffizienz verbessert werden, während Kosten gedrosselt werden.
Somit ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader vorzusehen, welches ermöglicht, eine Verschleißdichtung ausreichend und zuverlässig zu fixieren und das Haltevermögen für die Verschleißdichtung mit einer einfachen Konfiguration aufrechtzuerhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Turboladers, der mit einem Kompressorgehäuse für einen Turbolader gemäß einer Ausführungsform 1 ausgestattet ist.
2 ist eine Explosionsquerschnittsansicht des Kompressorgehäuses für einen Turbolader gemäß der Ausführungsform 1.
3 ist eine Explosionsquerschnittsansicht eines Kragenteils gemäß der Ausführungsform 1.
4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Kragenteils in 2.
5 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Zusammenbauverfahrens des Kragenteils gemäß der Ausführungsform 1.
6 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Zusammenbauverfahrens des Kragenteils gemäß der Ausführungsform 1.
7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Kragenteils gemäß einer Ausführungsform 2.
8 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Kragenteils gemäß einer Ausführungsform 3.
9 ist eine Explosionsquerschnittsansicht eines Kompressorgehäuses für einen Turbolader gemäß einer Ausführungsform 4.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Turboladers, der mit einem Kompressorgehäuse für einen Turbolader gemäß einer Ausführungsform 5 ausgestattet ist.
11 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Kragenteils in 10.
12 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben eines Zusammenbauverfahrens des Kragenteils gemäß der Ausführungsform 5.
13 ist eine Querschnittsansicht zum Beschreiben des Zusammenbauverfahrens des Kragenteils gemäß der Ausführungsform 5.
14 ist eine Querschnittsansicht eines Turboladers, der mit einem Kompressorgehäuse für einen Turbolader gemäß einer Variation der Ausführungsform 5 ausgestattet ist.
15 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Kragenteils gemäß der Ausführungsform 6.
16 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Kragenteils gemäß einer Ausführungsform 7.
ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Das zuvor genannte Kompressorgehäuse für einen Turbolader kann bei einem Automobil verwendet werden.
Bei dem zuvor genannten Kompressorgehäuse kann ein Außendurchmesser des Presspassanstoßteils, bevor er in das Verschleißdichtungsfixierungsteil pressgepasst wird, unter Berücksichtigung eines Haltevermögens für die Verschleißdichtung, Zusammenbaufähigkeit und dergleichen bestimmt werden. Zum Beispiel kann bei der Verschleißdichtung der Außendurchmesser des Presspassanstoßteils so konfiguriert sein, dass er gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils ist, bevor er in den Verschleißdichtungsfixierungsteil pressgepasst wird, und kleiner als der Außendurchmesser des Wölbungsteils ist, nachdem er in den Verschleißdichtungsfixierungsteil pressgepasst ist. Dies ermöglicht einfaches und zuverlässiges Presspassen des Presspassanstoßteils der Verschleißdichtung in den Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils, um zu ermöglichen, dass die Verschleißdichtung sicher an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil fixiert ist.
Ebenso kann bei dem Kompressorgehäuse die Verschleißdichtung so konfiguriert sein, dass ein Ausschnittteil, der radial nach innen ausgeschnitten ist, zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil ausgebildet ist. In diesem Fall, da der Ausschnittteil zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil ausgebildet ist, kann, auch wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils durch Druckbelastung von dem Presspassungsausnehmungsteil reduziert wird, der Wölbungsteil gehindert werden, der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils zu folgen und dementsprechend verformt zu werden. Demzufolge wird in einem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil und dem Ausschnittteil ein Wölbungsausmaß an der Basis des Presspassanstoßteils beibehalten, was es dem Wölbungsteil ermöglicht, einen ausreichenden Verankerungseffekt aufzuweisen.
Ebenso kann bei dem Kompressorgehäuse der Ausschnittteil in einer Umfangsrichtung entlang einer rückseitigen Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall weist, da der Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil und dem Ausschnittteil in der Umfangsrichtung entlang der rückseitigen Wandoberfläche des Nutteils ausgebildet ist, der Grenzbereich einen Verankerungseffekt für die rückseitige Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung.
Ebenso kann das Kompressorgehäuse einen Axialrichtungeinschränkungsteil zum Einschränken einer Presspassungsposition der Verschleißdichtung in der axialen Richtung durch Anstoßen der Verschleißdichtung gegen eine vorderseitige Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung enthalten, und der Wölbungsteil kann zwischen dem Presspassanstoßteil und dem Axialrichtungeinschränkungsteil ausgebildet sein. In diesem Fall bildet der Nutteil einen hohlen Raum zwischen dem Wölbungsteil und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil, so dass der Wölbungsteil keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil aufnimmt und schränkt die Presspassungsposition der Verschleißdichtung ein. Deshalb ist es nicht notwendig, separat ein Mittel zum Einschränken der Presspassungsposition der Verschleißdichtung vorzusehen, und eine Konfiguration des Kragenteils kann vereinfacht werden.
Bei der Konfiguration zum Fixieren der Verschleißdichtung an dem Kragenteil, die in Patentdokument 1 als eine konventionelle Technik offenbart ist, ist die Verschleißdichtung zu einem Diffusorteil ausgeweitet, der nicht dem Laufrad gegenüberliegt, und dann durch ein Schraubenloch, das in dem Diffusorteil vorgesehen ist, daran befestigt und fixiert. Des Weiteren ist eine Aufnahmeausnehmung zum Aufnehmen des Kopfes eines Schraubenbauteils an einer Diffusoroberfläche der Verschleißdichtung vorgesehen, um zu verhindern, dass der Kopf des Schraubenbauteils in eine Fluidpassage von der die Diffusoroberfläche vorsteht. Allerdings beeinflusst die Aufnahmeausnehmung, die in die Fluidpassage öffnet, die Ansaugluft, die durch die Fluidpassage strömt, und stört dabei eine Strömung der Luftströmung, was eine Kompressionseffizienz reduzieren kann.
Ebenso, falls die Gehäuseausnehmung darin Wasser oder dergleichen aufweist, kann dieses eine Korrosion verursachen. Somit ist es vorstellbarbar, die Aufnahmeausnehmung mit Kitt oder dergleichen nach Platzieren des Kopfs des Schraubenbauteils in das Schraubenloch zu füllen. Allerdings weist eine solche Konfiguration Nachteile, wie zum Beispiel eine Erhöhung der Herstellungsprozesse und/oder eine Erhöhung der Materialkosten.
Ebenso, da die Verschleißdichtung zu dem Diffusorteil, der ein Bereich ist, der nicht dem Laufrad gegenüberliegt, zum Erzielen eines Bereiches zum Fixieren des Schraubenbauteils an der Verschleißdichtung ausgeweitet ist, ist die Verschleißdichtung in den Abmessungen relativ vergrößert. Material zum Ausbilden der Verschleißdichtung ist generell teurer als Material zum Ausbilden des Kompressorgehäuses. Deshalb ist hinsichtlich der Kosten das Vergrößern der Verschleißdichtung nachteilig.
Darüber hinaus kann eine wiederholte thermische Expansion und thermische Kontraktion bei der Verschleißdichtung oder wiederholtes Anschwellen und Abschwellen bei einem Kunstharz, das die Verschleißdichtung ausbildet, ebenso eine Verformung aufgrund eines Kriechphänomens bewirken, was in einer Reduzierung des Haltevermögens resultiert. Des Weiteren, wenn die Verschleißdichtung als ein Ergebnis der Reduzierung des Haltevermögens wobbelt, entsteht in einem Kontaktteil zwischen der Verschleißdichtung und dem Kragenteil aufgrund von Vibrationen eines Motors oder dergleichen eine Reibung. Dies kann zu einer Abnutzung der Verschleißdichtung führen.
Somit enthält das Kompressorgehäuse bevorzugt ein Bewegungseinschränkungsbauteil zum Einschränken einer Bewegung der Verschleißdichtung in einer axialen Richtung, und das Bewegungseinschränkungsbauteil ist zwischen der Verschleißdichtung und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil zwischeneingefügt. In diesem Fall wird bei dem Kompressorgehäuse die Verschleißdichtung durch Presspassen in das Verschleißdichtungsfixierungsteil montiert. Deshalb wird kein Befestigungsbauteil, wie beispielsweise ein Schraubenbauteil, zum Montieren der Verschleißdichtung verwendet, und weiter muss eine Gehäuseausnehmung, wie sie herkömmlich vorgesehen ist, zum Abhalten eines Teils des Befestigungsbauteils an einem Vorstehen von der Diffusoroberfläche in eine Fluidpassage nicht vorgesehen werden. Demzufolge wird eine Strömung der Luft, die von dem Laufrad abgeleitet wird, nicht an der Diffusoroberfläche gestört. Dies verhindert eine Reduzierung der Kompressionseffizienz. Ebenso, da es nicht notwendig ist, die Gehäuseausnehmung mit Kitt oder dergleichen zu füllen, wie es herkömmlich gemacht wird, kann die Anzahl der Herstellungsprozesse reduziert werden, was hinsichtlich der Kosten ebenso vorteilhaft ist. Zusätzlich, da es nicht notwendig ist, einen Bereich zum Fixieren eines Befestigungsbauteils an der Verschleißdichtung vorzusehen, kann die Größe der Verschleißdichtung verringert werden, was hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist.
Darüber hinaus wird die Verschleißdichtung in den Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils in der axialen Richtung pressgepasst, und der Presspassanstoßteil stößt gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils an, während der Wölbungsteil, der sich an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung befindet, an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil fixiert ist, und liegt dem Nutteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils gegenüber. In einem Anfangszustand des Zusammenbaus wird der Presspassanstoßteil der Verschleißdichtung in den Presspassungsausnehmungsteil pressgepasst, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils wird durch eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils reduziert, und dabei wird ein ausreichendes Haltevermögen zwischen der Verschleißdichtung und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils vorgesehen, so dass die Verschleißdichtung durch das Verschleißdichtungsfixierungsteil gehalten wird. Darüber hinaus, da der Wölbungsteil der Verschleißdichtung einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils des Verschleißdichtungsfixierungsteils ist, aber kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils, stößt der Wölbungsteil nicht an das Verschleißdichtungsfixierungsteil. Deshalb wird ein hohler Raum in der radialen Richtung zwischen dem Wölbungsteil und der Innenwandoberfläche des Nutteils ausgebildet. Demzufolge nimmt, wohingegen der Presspassanstoßteil der Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils in dem Verschleißdichtungsfixierungsteil unterliegt, der Wölbungsteil keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil nach dem Zusammenbau auf. Des Weiteren befindet sich in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung) der Wölbungsteil an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils, der an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils stößt. Somit wird der Wölbungsteil sicher durch den Nutteil zum Ausüben eines Verankerungseffekts gefasst. Dies ermöglicht das Einschränken einer axialen Bewegung der Verschleißdichtung, die in den Presspassungsausnehmungsteil pressgepasst ist.
Darüber hinaus nimmt nach dem Zusammenbau der Presspassanstoßteil kontinuierlich eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils auf, so dass der Presspassanstoßteil eine Verformung (plastische Verformung) aufgrund eines Kriechphänomens ausbildet, wohingegen der Wölbungsteil keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil nach dem Zusammenbau aufnimmt, so dass der Wölbungsteil keine Verformung aufgrund eines Kriechphänomens ausbildet. Demzufolge, auch wenn die Verformung des Presspassanstoßteils aufgrund eines Kriechphänomens die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils reduziert, und dabei das Haltevermögen für die Verschleißdichtung an dem Presspassanstoßteil reduziert, ist es möglich, das Haltevermögen für die Verschleißdichtung, die in den Presspass-Aufnahmeteil pressgepasst ist, durch den Verankerungseffekt des Wölbungsteils zu gewährleisten. Das Haltevermögen kann für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Darüber hinaus ist das Bewegungseinschränkungsbauteil zwischen der Verschleißdichtung und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil zum Einschränken einer Bewegung der Verschleißdichtung in der axialen Richtung zwischeneingefügt. Wenn der Presspassanstoßteil aufgrund eines Kriechphänomens verformt wird, wird die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung und dem Presspassungsausnehmungsteil reduziert oder ein Spalt wird zwischen der Verschleißdichtung und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils im Speziellen bei niedrigen Temperaturen erzeugt, so dass das Haltevermögen der Verschleißdichtung an dem Presspassanstoßteil reduziert oder eliminiert wird. Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration, da das Bewegungseinschränkungsbauteil axiale Bewegungen der Verschleißdichtung einschränkt, ist die Verschleißdichtung an einem Wobbeln in der axialen Richtung gehindert und an einer Abnutzung gehindert.
Das Verschleißdichtungsfixierungsteil enthält bevorzugt eine in der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche, die einer vorderen Fläche der Verschleißdichtung in Bezug auf die Presspassungsrichtung gegenüberliegt. Das Bewegungseinschränkungsbauteil ist bevorzugt aus einem Vorspannbauteil zum Vorspannen der Verschleißdichtung nach hinten in der Presspassungsrichtung ausgebildet, und das Vorspannbauteil ist zwischen der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche und der vorderen Fläche der Verschleißdichtung zwischeneingefügt. Somit wird die Verschleißdichtung nach hinten in der Presspassungsrichtung durch das Vorspannbauteil vorgespannt, so dass der Wölbungsteil zuverlässig gegen einen hinteren Endteil in der Presspassungsrichtung des Nutteils stößt. Demzufolge wird die Verschleißdichtung an einer Bewegung in der axialen Richtung eingeschränkt und somit wird die Verschleißdichtung an einem Wobbeln in der axialen Richtung gehindert, und an einer Abnutzung gehindert.
Zusätzlich zu dem Vorspannbauteil, das als das Bewegungseinschränkungsbauteil vorgesehen ist, ist der Ausschnittteil, der durch radiales Ausschneiden nach innen ausgebildet ist, bevorzugt zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil bei der Verschleißdichtung ausgebildet. Bei einer solchen Konfiguration, da der Ausschnittteil zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil ausgebildet ist, wird, auch wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils durch eine Druckbelastung von dem Presspassungsausnehmungsteil reduziert wird, der Wölbungsteil daran gehindert, der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils zu folgen und dadurch verformt zu werden. Deshalb wird in dem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil und dem Ausschnittteil das Wölbungsausmaß an der Basis des Presspassanstoßteils aufrechterhalten. Demzufolge verhindert das Vorspannbauteil ein Wobbeln der Verschleißdichtung in der axialen Richtung, und der Wölbungsteil weist einen ausreichenden Verankerungseffekt auf.
Das Bewegungseinschränkungsbauteil ist bevorzugt an einem äußeren Umfang der Verschleißdichtung entlang einer Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils zwischen dem Nutteil und dem Presspassungsausnehmungsteil ausgebildet und ist aus einer Klebeschicht hergestellt, die die Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils mit dem Außenumfang der Verschleißdichtung zusammenklebt. Demzufolge, da die Kante zwischen dem Nutteil und dem Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils an den Außenumfang der Verschleißdichtung mittels der Klebeschicht geklebt ist, wird die Verschleißdichtung an einem Wobbeln in der axialen Richtung gehindert, und an einer Abnutzung gehindert.
Die Klebeschicht ist bevorzugt aus einem Klebemittel hergestellt, das dem Ausschnittteil, das zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil durch Ausschneiden der Verschleißdichtung radial nach innen ausgebildet ist, aufgetragen wird. Somit wird das Klebemittel in dem Ausschnittteil gehalten und bildet zuverlässig die Klebeschicht aus. Demzufolge, da die Kante zwischen dem Nutteil und dem Presspassungsausnehmungsteil des Verschleißdichtungsfixierungsteils an den Außenumfang der Verschleißdichtung zuverlässig mittels der Klebeschicht geklebt ist, wird die Verschleißdichtung weiter an einem Wobbeln in der axialen Richtung gehindert. Darüber hinaus wird, da der Ausschnittteil zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil ausgebildet ist, auch wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils durch eine Druckbelastung von dem Presspassungsausnehmungsteil reduziert wird, der Wölbungsteil daran hindert, der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils zu folgen und dadurch verformt zu werden. Deshalb wird in dem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil und dem Ausschnittteil ein Wölbungsausmaß an der Basis des Presspassanstoßteils beibehalten und es dem Wölbungsteil ermöglicht, dass er einen ausreichenden Verankerungseffekt aufweist.
Der Ausschnittteil ist bevorzugt in der Umfangsrichtung entlang der Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils ausgebildet. Somit ist der Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil und dem Ausschnittteil in der Umfangsrichtung entlang der Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils ausgebildet. Demzufolge weist der Grenzbereich einen usreichenden Verankerungseffekt an der rückseitigen Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung auf.
AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Ausführungsform 1)
Ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
Ein Kompressorgehäuse 1 für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform (nachfolgend ebenso als das „Kompressorgehäuse 1“ bezeichnet) ist dazu konfiguriert, dass es ein Laufrad 10 aufnehmen kann, und ist mit einer Spiraleinheit 20 und einem Kragenteil 30, wie in 1 gezeigt, ausgestattet.
Die Spiraleinheit 20 enthält eine Ansaugöffnung 11 zum Ansaugen von Luft in Richtung des Laufrades 10 und eine Spiralkammer 12 zum Einführen der Luft, die durch das Laufrad 10 dorthin abgeleitet wird. Die Spiralkammer ist in einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsseite des Laufrades 10 ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, ist das Kragenteil 30 aus einer ringförmigen, elastisch verformbaren Verschleißdichtung 32, wobei eine Innenumfangsoberfläche 321 von dieser als die Kragenoberfläche 321 dient, und einem ringförmigen Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 hergestellt, an welchem die Verschleißdichtung 32 fixiert ist.
Wie in 3 gezeigt, enthält das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 einen Presspassungsausnehmungsteil 317, in welchen die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, und einen Nutteil 318, der an einer vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils 317 in Bezug auf eine Presspassungsrichtung X der Verschleißdichtung 32 in der Umfangsrichtung radial nach außen ausgenommen ausgebildet ist.
Die Verschleißdichtung 32 enthält einen Presspassanstoßteil 322, der in den Presspassungsausnehmungsteil 317 in einer axialen Richtung X pressgepasst wird und gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassanstoßteils 317 stößt. Darüber hinaus, wie in 3 gezeigt, enthält die Verschleißdichtung 32 einen Wölbungsteil 323, der in einer dem Nutteil 318 an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X gegenüberliegender Weise vorgesehen ist. Der Wölbungsteil weist einen Außendurchmesser auf, der größer als ein Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31, aber kleiner als ein Innendurchmesser des Nutteils 318 ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist bei der Spiraleinheit 20 eine Rückplatteneinheit 50, die einen Teil der Spiralkammer 12 bildet, an einer der Ansaugöffnung 11 gegenüberliegenden Seite montiert.
Wie in dieser 2 gezeigt, bildet das Kompressorgehäuse 1 einen Außenmantel eines Kompressors (Kompressormaschine) für eine Verwendung in einem Turbolader (mechanischer Lader) eines Automobils und ist aus einer Kombination der Spiraleinheit 20, des Kragenteils 30 und des Rückplatteneinheit 50 konstruiert.
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält die Spiraleinheit 20 die Ansaugöffnung 11, einen Spiralkammerausbildungsteil 22 und einen Kragenteilpresspassungsteil 23. Die Ansaugöffnung 11 ist durch einen rohrförmigen Ansaugöffnungsausbildungsteil 21 ausgebildet.
Der Kragenteilpresspassungsteil 23 weist eine Rohrform auf, die entlang einer Außenumfangsoberfläche 311 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 verläuft und ist so konfiguriert, dass das Kragenteil 30 entlang der axialen Richtung X einer Drehwelle 13 des Laufrades 10 pressgepasst ist.
Der Spiralkammerausbildungsteil 22 ist zum Ausbilden der Spiralkammer 12 in Verbindung mit einem Spiralkammerausbildungsteil 313 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und einen Spiralkammerausbildungsteil 51 der Rückplatteneinheit 50 konfiguriert.
Wie in 3 gezeigt, enthält das Kragenteil 30 das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 und die Verschleißdichtung 32.
Wie in 2 und 3 gezeigt, enthält das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 den Spiralkammerausbildungsteil 313, der zum Ausbilden eines Teil der Spiralkammer 12 konfiguriert ist, und einen rohrförmigen Presspassungsteil 315, der in den Kragenteilpresspassungsteil 23 der Spiraleinheit 20 pressgepasst wird und zum Ausbilden einer Ansaugpassage 314, die mit der Ansaugöffnung 11 in Verbindung steht. Darüber hinaus, wie in 3 gezeigt, enthält das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 einen Verschleißdichtungsanordungsteil 316, den Presspassungsausnehmungsteil 317 und den Nutteil 318, welche an einer Seite gegenüberliegend der Ansaugpassage 314 in dem rohrförmigen Presspassungsteil 315 vorgesehen sind. Ein zylindrischer Teil 324 der Verschleißdichtung 32 ist an dem Verschleißdichtungsanordungsteil 316 angeordnet. Der Presspassungsanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 ist in dem Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst. Der Nutteil 318 ist in einer Umfangsrichtung an einer vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils 317 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X der Verschleißdichtung 32 radial nach außen ausgenommen ausgebildet. Ebenso ist bei dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 eine Diffusoroberfläche 319, welche eine flache Oberfläche ist, die eine Kragenoberfläche 321, die später beschrieben wird, mit der Spiralkammer 12 verbindet, an der Seite gegenüberliegend der Ansaugpassage 314 ausgebildet.
Die Verschleißdichtung ist aus einem elastisch verformbaren Bauteil ausgebildet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verschleißdichtung 32 aus einem Polyimidharz ausgebildet. Das Material zum Ausbilden der Verschleißdichtung 32 ist nicht auf dieses beschränkt und andere verfügbare Materialen enthalten Teflon (registriertes Warenzeichen), PPS-(Polyphenylensulfid-)Harz und PEEK-(Polyetheretherketon-)Harz. Wie in 3 gezeigt, weist die Verschleißdichtung 32 eine ringförmige Form auf und enthält den zylindrischen Teil 324, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Der Presspassanstoßteil 322 und der Wölbungsteil 323 sind an einer hinteren Seite des zylindrischen Teils 324 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen (an der Seite gegenüberliegend der Ansaugöffnung 11). Der Presspassanstoßteil 322 ist an einem hinteren Ende der Verschleißdichtung 32 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X durch Vergrößern des Durchmessers radial nach außen ausgebildet. Wie in 4 gezeigt, ist der Wölbungsteil 323 zwischen dem zylindrischen Teil 324 und dem Presspassanstoßteil 322 ausgebildet und ist kontinuierlich angrenzend an die vordere Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X und wölbt sich in der radialen Richtung weiter nach außen aus als der Presspassanstoßteil 322.
Symbol d, das in 4 gezeigt ist, bezeichnet ein Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 an der Basis des Presspassanstoßteils 322, d.h. einen Wert, der durch Subtrahieren einer radialen Länge an einem Außenumfang des Presspassanstoßteils 322 von einer radialen Länge an einem Außenumfang des Wölbungsteils 323 erhalten wird. Das Wölbungsausmaß d kann geeignet unter Berücksichtigung des Materials der Verschleißdichtung 32, einer Betriebsumgebung, Presspassmaße der Verschleißdichtung 32 und des Kragenteils 30, der Bearbeitungsgenauigkeit und dergleichen bestimmt werden, so dass der Wölbungsteil 323 in den Nutteil 318 zum zuverlässigen Erzeugen eines Verankerungseffektes wölbt. Zum Beispiel kann das Wölbungsausmaß d unter Berücksichtigung eines Abschwellens der Verschleißdichtung 32, permanentes Wachstum von Aluminium, das ein Material zum Ausbilden des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ist, einer Differenz der linearen thermischen Expansion zwischen der Verschleißdichtung 32 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31, Dimensionsänderungen des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und der Verschleißdichtung 32 aufgrund von Temperaturunterschieden zwischen dem Inneren und der Außenseite des Kompressorgehäuses 1 bei Betrieb des Turboladers, Montagefähigkeit der Verschleißdichtung 32 an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 und dergleichen bestimmt werden.
Wenn der Presspassanstoßteil 322 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 in der axialen Richtung X pressgepasst wird, wird die Verschleißdichtung 32 an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 fixiert. Dann ist der zylindrische Teil 324 in dem Verschleißdichtungsanordungsteil 316 angeordnet, mit dem Wölbungsteil 323 gegenüberliegend dem Nutteil 318 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31. Wie in 4 gezeigt, stößt der zylindrische Teil 324 nicht gegen eine innere Wand 316a des Verschleißdichtungsanordnungsteils 316 an. Somit wird die Position der Verschleißdichtung 32 in der radialen Richtung (Richtung senkrecht zu der axialen Richtung X) in Bezug auf den Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 durch Anstoßen des Presspassanstoßteils 322 gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 bestimmt.
Wie in 4 gezeigt, stößt ein Endteil 323a des Wölbungsteils 323, der an der vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X angeordnet ist, gegen eine vorderseitige Wandoberfläche 318a des Nutteils 318 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31, die an der Vorderseite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert. Demzufolge ist eine Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung X) eingeschränkt. D.h., die Wandoberfläche 318a dient als ein Axialrichtungeinschränkungsteil 318a zum Einschränken einer Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X. Der Wölbungsteil 323 ist zwischen dem Presspassanstoßteil 322 und dem Axialrichtungeinschränkungsteil 318a ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt, liegt eine Innenumfangsoberfläche der Verschleißdichtung 32 dem Laufrad 10 gegenüber und bildet die Kragenoberfläche 321, die entlang des Laufrades 10 verläuft. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform liegt die gesamte Innenumfangsoberfläche der Verschleißdichtung 32 dem Laufrad 10 gegenüber und bildet dabei die Kragenoberfläche 321.
Ebenso, wie in 1 gezeigt, ist das Laufrad 10 an der Seite der Innenumfangsoberfläche (Kragenoberfläche 321) der Verschleißdichtung 32 des Kragenteils 30 platziert und drehbar um die Drehwelle 13 montiert. Ebenso stehen bei dem Laufrad 10 mehrere Flügel 15, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, von einer Außenumfangsoberfläche einer Nabe 14 vor. Die mehreren Flügel 15 sind gegenüberliegend der Kragenoberfläche 321 der Verschleißdichtung 32 platziert.
Ebenso, wie in 1 gezeigt, ist die Rückplatteneinheit 50, die das Kompressorgehäuse 1 von der der Ansaugseite des Kompressorgehäuses 1 gegenüberliegenden Seite abdeckt, an der Position vorgesehen, die der Diffusoroberfläche 319 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 gegenüberliegt. Die Rückplatteneinheit 50 ist integral mit einem Lagergehäuse (nicht gezeigt) ausgebildet, das die Drehwelle 13 des Laufrades 10 drehbar lagert. Die Rückplatteneinheit 50 enthält den Spiralkammerausbildungsteil 51, der zum Ausbilden eines Teils der Spiralkammer 12 konfiguriert ist.
Ebenso ist ein Diffusorteil 33 zum Erhöhen des Druckes der Luft, die durch das Laufrad 10 abgeleitet wird, zwischen der Diffusoroberfläche 319 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und der Rückplatteneinheit 50 ausgebildet.
Bei einem Kompressor wird, der mit dem Kompressorgehäuse 1 für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 gezeigt ist, ausgestattet ist, wenn das Laufrad 10 dreht, Ansaugluft, die von der Ansaugöffnung 11 durch die Ansaugpassage 314 angesaugt wird, durch die Flügel 15 des Laufrades 10 beschleunigt und zu dem Diffusorteil 33 geschickt. Dann wird die Ansaugluft im Druck durch den Diffusorteil 33 erhöht und in die Spiralkammer 12 geschickt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Zusammenbau des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Beim Zusammenbau des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, wird eine vorgeformte Verschleißdichtung 32a zum Ausbilden einer Kragenoberfläche 321 an der Innenumfangsoberfläche der Verschleißdichtung 32 und ein vorgeformtes Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a zum Ausbilden einer Innenumfangsoberfläche 315a des rohrförmigen Presspassungsteils 315 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 zunächst vorbereitet. Bevor die vorgeformte Verschleißdichtung 32a in das vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a pressgepasst wird, ist ein Außendurchmesser des Presspassanstoßteils 322 der vorgeformten Verschleißdichtung 32a gleich dem Außendurchmesser des Kragenteils 323, aber größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteils 31a und kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils 318.
Dann wird die vorgeformte Verschleißdichtung 32a in das vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 so eingeführt, dass der zylindrische Teil 324 der vorgeformten Verschleißdichtung 32a innerhalb des Verschleißdichtungsanordnungsteils 316 platziert wird. Dann wird der Presspassanstoßteil 322 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst. Demzufolge wirkt eine Druckbelastung, die radial nach innen gerichtet ist, von dem Presspassungsausnehmungsteil 317 auf den Presspassanstoßteil 322. Unter der Druckbelastung verformt sich die Verschleißdichtung 32 radial nach innen. D.h., der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 der Verschleißdichtung 32 (vorgeformten Verschleißdichtung 32a) wird reduziert. Dann wird aufgrund einer Reaktionskraft entgegen der Druckbelastung eine große Reibungskraft zwischen dem Presspassungsausnehmungsteil 317 und dem Presspassanstoßteil 322 erzeugt, wodurch die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil (vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) fixiert wird. Demzufolge, wie in 6 gezeigt, sind das vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a und die vorgeformte Verschleißdichtung 32a zum Ausbilden eines vorgeformten Kragenteils 30a als ein Körper integriert.
Wie in 6 gezeigt, liegt mit der vorgeformten Verschleißdichtung 32a in das vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a pressgepasst der Wölbungsteil 323 der vorgeformten Verschleißdichtung 32a dem Nutteil 318 gegenüber. Demzufolge ist ein hohler Raum zwischen dem vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 und dem Wölbungsteil 323 ausgebildet, und somit ist der Wölbungsteil 323 dazu konfiguriert, keine Druckbelastung von dem vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a nach dem Zusammenbau aufzunehmen. D.h., wohingegen der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 durch Druckbelastung reduziert wird, unterliegt der Durchmesser des Wölbungsteils 323 keiner Druckbelastung nach dem Zusammenbau und wird nicht reduziert. Demzufolge wölbt sich nach dem Zusammenbau der Wölbungsteil 323, ungleich dem Presspassanstoßteil 322, radial nach außen (in den Nutteil 318).
Dann, wie in 6 gezeigt, wird der vorgeformte Kragenteil 30a in den Kragenteilpresspassungsteil 23 der Spiraleinheit 20 von der Seite entgegengesetzt zu der Ansaugöffnung 11 der Spiraleinheit 20 pressgepasst. Nachfolgend werden die Innenumfangsoberfläche 315a des vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteils 31a und eine Innenumfangsoberfläche 321a der vorgeformten Verschleißdichtung 32a durch kontinuierliches Ausschneiden ausgebildet. Demzufolge, wie in 1 gezeigt, werden eine Innenumfangsoberfläche 315b des rohrförmigen Presspassungsteils 315 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und die Kragenoberfläche 321 der Verschleißdichtung 32 mit keiner wesentlichen Höhendifferenz kontinuierlich ausgebildet.
Nachfolgend wird die Spiraleinheit 20, an welcher der Kragenteil 30 montiert wurde, an der Rückplatteneinheit 50, die drehbar das Laufrad 10 lagert, montiert. Demzufolge, wie in 1 gezeigt, ist die Spiralkammer 12 durch den Spiralkammerausbildungsteil 22 der Spiraleinheit 20, den Spiralkammerausbildungsteil 313 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und den Spiralkammerausbildungsteil 51 der Rückplatteneinheit 50 ausgebildet, und dabei ist das Kompressorgehäuse 1 vervollständigt.
Weiter werden nachfolgend Betriebseffekte des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detail beschrieben.
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 in der axialen Richtung X pressgepasst, und der Presspassanstoßteil 322 stößt gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 an, während der Wölbungsteil 323, der sich an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X befindet, an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 fixiert ist, und liegt dem Nutteil 318 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 gegenüber. Bei einem Anfangszustand des Zusammenbaus ist der Presspassanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 wird durch eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 reduziert, und dabei wird eine ausreichende Interferenz zwischen der Verschleißdichtung 32 und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 vorgesehen, so dass die Verschleißdichtung 32 durch das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 gehalten wird. Darüber hinaus, da der Wölbungsteil 323 der Verschleißdichtung 32 einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ist, aber kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils 318, stößt der Wölbungsteil 323 nicht an das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31. Deshalb wird ein hohler Raum in der radialen Richtung zwischen dem Wölbungsteil 323 und der Innenwandoberfläche des Nutteils 318 ausgebildet. Demzufolge nimmt, wohingegen der Presspassanstoßteil 322 der Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 in dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 unterliegt, der Wölbungsteil 323 keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 nach dem Zusammenbau auf. Zusätzlich befindet sich in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung X) der Wölbungsteil 323 an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322, der an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 stößt. Somit wird der Wölbungsteil 323 sicher durch den Nutteil 318 zum Ausüben eines Verankerungseffektes gefasst. Dies ermöglicht, eine Bewegung der Verschleißdichtung 32, die in dem Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst ist, in der axialen Richtung X zu verhindern.
Darüber hinaus wird nach dem Zusammenbau der Presspassanstoßteil 322, welcher fortwährend eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 aufnimmt, aufgrund eines Kriechphänomens verformt (plastische Verformung), aber der Wölbungsteil 323, welcher keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 nach dem Zusammenbau aufnimmt, wird aufgrund eines Kriechphänomens nicht verformt. Demzufolge, auch wenn die Verformung des Presspassanstoßteils 322 aufgrund eines Kriechphänomens die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung 32 und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 reduziert, und dabei das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 an dem Presspassanstoßteil 317 reduziert, es ist möglich, das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 durch den Verankerungseffekt des Wölbungsteils 323 zu gewährleisten und aufrechtzuerhalten.
Darüber hinaus wird, wenn die Verschleißdichtung 32 entlang der axialen Richtung X während des Zusammenbaus pressgepasst wird, der Wölbungsteil 323, der sich an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung befindet, zuerst in der axialen Richtung X pressgepasst, bevor der Presspassanstoßteil 322 mit dem Durchmesser durch die Druckbelastung in der radialen Richtung von dem Presspassungsausnehmungsteil 317 reduziert wird. Nachfolgend stößt, wenn die Verschleißdichtung 32 weiter entlang der axialen Richtung X pressgepasst wird, der Presspassanstoßteil 322 gegen den Presspassungsausnehmungsteil 317, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 wird durch eine Druckbelastung in der radialen Richtung, wie oben beschrieben, reduziert, während der Wölbungsteil 323 den Nutteil 318 erreicht, und frei von einer Druckbelastung in der radialen Richtung wird. Der Wölbungsteil 323, der im Durchmesser durch die Druckbelastung in dem Anfangszustand des Presspassens reduziert ist, tendiert dazu, in den ursprünglichen Zustand durch eine Rückstellkraft nach Erreichen des Nutteils 318 dementsprechend zurückzukehren. Demzufolge wölbt sich der Wölbungsteil 323 in der radialen Richtung (Richtung senkrecht zu der axialen Richtung X) in den Nutteil 318 und greift in den Nutteil 318 ein. Der gesamte Wölbungsteil 323 in der axialen Richtung X, der den Endteil 323a enthält, der an vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist, befindet sich im Inneren des Nutteils 318 und ist an einem Auswölben in der radialen Richtung nicht eingeschränkt. Dies gewährleistet ein ausreichendes Wölbungsausmaß d (Eingreifausmaß in den Nutteil 318) des Wölbungsteils 323 in dem Nutteil 318. Demzufolge wird der Wölbungsteil 323 sicher durch den Nutteil 318 zum Ausüben eines ausreichenden Verankerungseffektes gefasst. Dies ermöglicht, eine Bewegung in der axialen Richtung X der Verschleißdichtung 32, die in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst ist, zu verhindern.
Ebenso ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verschleißdichtung 32 durch Presspassen in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 fixiert. Dies eliminiert den Bedarf für Teile zum Fixieren der Verschleißdichtung 32, wie sie herkömmlich erforderlich waren. Dies ermöglicht das Fixieren der Verschleißdichtung 32 mit einer einfachen Konfiguration, ohne ein Erhöhen der Anzahl der Teile. Demzufolge kann die Herstellungseffizienz verbessert werden, während Kosten gedämpft werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist, bevor die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 (vorgeformter Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) pressgepasst ist, der Presspassanstoßteil 322 den Außendurchmesser auf, der gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, aber größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteils 31a und kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils 318 ist. Dies ermöglicht einfaches und zuverlässiges Presspassen des Presspassanstoßteils 322 der Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31, so dass ermöglicht wird, dass die Verschleißdichtung 32 sicher an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 fixiert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, obwohl der Presspassanstoßteil 322 den Außendurchmesser aufweist, der gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, der Außendurchmesser des Presspassanstoßteils 322 unter Berücksichtigung des Haltevermögens der Verschleißdichtung 32, Zusammenbaufähigkeit und dergleichen auf geeignete Weise bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 an der Basis des Presspassanstoßteils 322 an einem Wert festgelegt, so dass er einen zuverlässigen Verankerungseffekt erzeugt. Demzufolge, auch wenn die Verschleißdichtung 32 einer Erregungskraft des Turboladers unterliegt, falls die Verschleißdichtung 32 in Kontakt mit dem Laufrad 10 kommt und die Flügel 15 die Verschleißdichtung 32 abkratzen oder falls ein Schneiden zum Ausbilden der Kragenoberfläche 321 getätigt wird, kann die Verschleißdichtung 32 sicher an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 gehalten werden.
Ebenso dient gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Wandoberfläche 318a des Nutteils 318, die an der vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist, als der Axialrichtungeinschränkungsteil 318a zum Einschränken der Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X, und der Wölbungsteil 323 ist zwischen dem Presspassanstoßteil 322 und dem Axialrichtungeinschränkungsteil 318a ausgebildet. Demzufolge bildet der Nutteil 318 einen hohlen Raum zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31, so dass der Wölbungsteil 323 keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 aufnimmt und schränkt die Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 ein. Deshalb ist es nicht notwendig, ein separates Mittel zum Einschränken der Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 vorzusehen, und eine Konfiguration des Kragenteils 30 kann vereinfacht werden.
Ebenso enthält gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verschleißdichtung 32 den zylindrischen Teil 324 an einer vorderen Seite des Axialrichtungeinschränkungsteils 318a in Bezug auf die Presspassungsrichtung X. Demzufolge kann die Kragenoberfläche 321 ausreichend groß ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Nutteil 318 an der vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteil 317 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen, und die Verschleißdichtung 32 weist einen Wölbungsteil 323 an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X auf. Allerdings ist kein Presspassanstoßteil, der in den Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 mit Anstoßen daran pressgepasst wird, an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen. Falls mehrere Presspassanstoßteile und Wölbungsteile weiter an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen werden, und mehrere Presspassungsausnehmungsteile 317 und Nutteile 318 entlang der Presspassungsrichtung X vorgesehen werden, wenn die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, kommt beim Presspassen der Wölbungsteil 323, der einen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 aufweist, der Reihe nach mit den mehreren Presspassungsausnehmungsteilen 317 in Kontakt. Demzufolge wird ein Außenumfangsteil des Wölbungsteils 323 abgekratzt, was es für den Wölbungsteil 323 unmöglich macht, dass er ein ausreichendes Wölbungsausmaß d aufweist.
Allerdings ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, nur ein Nutteil 318 an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen, und kein Presspassanstoßteil, der in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 ohne Anstoßen daran pressgepasst wird, ist nicht an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen.
Mit einer solchen Konfiguration entsteht keine Situation, bei welcher der Wölbungsteil 323 der Verschleißdichtung 32 der Reihe nach in Kontakt mit den mehreren Nutteilen 318 kommt. Somit wird der äußere Umfangsteil des Wölbungsteils 323 weniger leicht während der Presspassung abgekratzt, und ein ausreichendes Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 kann erzielt werden.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform, bevor die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 (vorgeformter Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) pressgepasst wird, der Presspassanstoßteil 322 den Außendurchmesser aufweist, der gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, kann ein Spitzenteil des Wölbungsteils 323 an der vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X unter Berücksichtigung der Arbeitseffizienz während des Presspassens leicht im Durchmesser reduziert sein.
Ebenso kann der Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 unter Berücksichtigung der Zusammenbaufähigkeit der Verschleißdichtung 32, des Haltevermögens und dergleichen bestimmt werden. Zum Beispiel kann zum sicheren Positionieren des Wölbungsteils 323 im Inneren des Nutteils 318 der Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 vor der Presspassung leicht größer als der des Presspassanstoßteils 322 im Vorfeld sein, solange er nicht das Presspassen behindert.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform das Kompressorgehäuse 1 dazu konfiguriert ist, in die Spiraleinheit 20, das Kragenteil 30 und die Rückplatteneinheit 50 unterteilt zu werden, ist dies nicht einschränkend. Ein Kompressorgehäuse, das integral mit einer Spiraleinheit und einem Kragenteil vorgesehen ist, kann mit einer Rückplatte kombiniert sein. Das Kompressorgehäuse 1 kann durch einen typischen Metallformgussprozess wie auch einem Druckgussprozess hergestellt werden. D.h., bei der Herstellung des Kompressorgehäuses 1 ist es nicht im Speziellen beschränkt, wie das Kompressorgehäuse 1 zu unterteilen und zu produzieren ist, und kann wie gewünscht ausgewählt werden.
Ebenso sind die Materialien zum Ausbilden der Spiraleinheit 20 und des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 nicht speziell beschränkt. Aluminium, Eisen, Plastik oder dergleichen können angewendet werden.
Somit sieht die vorliegende Ausführungsform das Kompressorgehäuse 1 vor, welches ermöglicht, die Verschleißdichtung 32 ausreichend und zuverlässig zu fixieren und das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 mit einer einfachen Konfiguration aufrechtzuerhalten.
(Ausführungsform 2)
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, weist die Verschleißdichtung 32 nicht den zylindrischen Teil 324 (4) auf, und der Endteil 323a der Verschleißdichtung 32, der an der vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist, stößt gegen die vorderseitige Wandoberfläche 318a des Nutteils 318 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 an, die vorderseitig in der Presspassungsrichtung X positioniert ist. Demzufolge ist die Position der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X an dem Endteil 323a, der in Bezug auf die Presspassungsrichtung X an der vorderen Seite positioniert ist, bestimmt. Es wird angemerkt, dass die Komponenten, die gleich zu denen der Ausführungsform 1 sind, mit den gleichen Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten bezeichnet sind, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Die vorliegende Ausführungsform erzielt ebenso Betriebseffekte gleich zu denen der Ausführungsform 1 mit Ausnahme der Betriebseffekte, die dem zylindrischen Teil 324 zurechenbar sind, der an einer vorderen Seite der vorderseitigen Wandoberfläche (Axialrichtungeinschränkungsteil) 318a des Nutteils 318 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X vorgesehen ist.
(Ausführungsform 3)
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, weist die Verschleißdichtung 32 einen Ausschnittteil 325 auf, der an einem hinteren Endteil des Wölbungsteils 323 ausgebildet ist, der rückseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung X (d.h. in einem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Presspassanstoßteil 322) positioniert ist. Wie in 8 gezeigt, ist der Ausschnittteil 325 in der Umfangsrichtung entlang einer hinteren Wandoberfläche 318b des Nutteils 318 ausgebildet, die in Bezug auf die Presspassungsrichtung X rückseitig positioniert ist. Eine Querschnittsform in der axialen Richtung X des Ausschnittteils 325 ist eine V-förmige Nut und ist einheitlich über den Umfang ausgebildet. Neben der V-Form kann die Querschnittsform des Ausschnittteils 325 eine U-Form, eine Rechteckform, eine Bogenform oder dergleichen aufweisen. Es wird angemerkt, dass die Komponenten, die gleich zu denen der Ausführungsform 1 sind, mit den gleichen Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten bezeichnet sind, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Eine Höhe des h des Ausschnittteils 325 (ein Abstand von einer Oberfläche des Presspassanstoßteils 322 zu dem tiefsten Teil des Ausschnittteils 325 in der radialen Richtung) und eine Breite w des Ausschnittteils 325 (eine Länge in der axialen Richtung X an einer Öffnung des Ausschnittteils 325) kann unter Berücksichtigung des Materials der Verschleißdichtung 32, der Herstellungsgenauigkeit, der Betriebsumgebung und Abmessungen der Verschleißdichtung 32 und Presspassungsausnehmungsteil 317 geeignet bestimmt werden.
Nachfolgend werden Betriebseffekte des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detail beschrieben.
Der Presspassanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 ist durch eine Druckbelastung von dem Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 im Durchmesser reduziert und ist in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst. Bei der Ausführungsform 1, wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 reduziert wird, wird der hintere Endteil des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X, welcher angrenzend zu dem Presspassanstoßteil 322 ist, durch den Presspassanstoßteil 322 herausgezogen, und der Durchmesser von diesen wird reduziert. Demzufolge verformt sich, dem Presspassanstoßteil 322 folgend, der hintere Endteil des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X, auch wenn er nicht an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 stößt, mit einem geringeren Änderungsausmaß als der Presspassanstoßteil 322. Andererseits ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da der Ausschnittteil 325 an dem hinteren Endteil des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X ausgebildet ist, auch wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 reduziert wird, der hintere Endteil des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung X an einer Verformung, die der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322 folgt, gehindert. Demzufolge ist es, da in einem Grenzbereich 325a zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Ausschnittteil 325 das Wölbungsausmaß d an der Basis des Presspassanstoßteils 322 aufrechterhalten wird, dem Wölbungsteil 323 ermöglicht, dass er den ausreichenden Verankerungseffekt aufweist.
Ebenso ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Ausschnittteil 325 in der Umfangsrichtung entlang der rückseitigen Wandoberfläche 318b des Nutteils 318 ausgebildet, die in Bezug auf die Presspassungsrichtung X rückseitig angeordnet ist. Demzufolge ist der Grenzbereich 325a zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Ausschnittteil 325 in der Umfangsrichtung entlang der rückseitigen Wandoberfläche 318b des Nutteils 318 ausgebildet, die rückseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist, und somit wird es dem Grenzbereich 325 erlaubt, den ausreichenden Verankerungseffekt für die rückseitige Wandoberfläche 318b des Nutteils 318 aufzuweisen, die rückseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Ausschnittteil 325 über den Umfang zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Presspassanstoßteil 322 ausgebildet. Demzufolge ist der Verankerungseffekt des Wölbungsteils 323 ausreichend über den Umfang vorliegend.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Tiefe h des Ausschnittteils 325 gleich oder größer als das Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 ist (d.h. ein Ausmaß der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322), das Ausmaß der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322, das durch Presspassen bewirkt wird, komplett absorbiert werden. Dies ermöglicht es, weiter zu verhindern, dass der Wölbungsteil 323 der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322 folgt.
Die vorliegende Ausführungsform erzielt ebenso Betriebseffekte, die gleich zu denen der ersten Ausführungsform 1 sind.
(Ausführungsform 4)
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält ein Verschleißdichtungsfixierungsteil 310, das integral mit einer Spiraleinheit 200 ausgebildet ist, die mit einem Spiralkammerausbildungsteil 22 ausgestattet ist, wie in 9 gezeigt ist, anstelle des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 gemäß der Ausführungsform 1 (siehe 1). Das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 weist eine Form gleich zu der des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 (siehe 1) auf, mit Ausnahme, dass das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 integral mit der Spiraleinheit 200 ausgebildet ist. Es wird angemerkt, dass Komponenten gleich zu denen der Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wie die entsprechenden Komponenten, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 integral mit der Spiraleinheit 200 ausgebildet ist, die Anzahl der Teile insgesamt einer Vorrichtung reduziert werden, im Vergleich dazu, wenn das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 und die Spiraleinheit 200 als separate Komponenten vorgesehen sind. Die vorliegende Ausführungsform erzielt Betriebseffekte, die gleich zu denen der Ausführungsform 1 sind.
(Ausführungsform 5)
Ein Kompressorgehäuse für einen Turbolader gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 10 bis 13 beschrieben. Komponenten, die gleich zu denen der Ausführungsformen 1 bis 4 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 10 gezeigt, bevor die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, der Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 gleich dem Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31, und nachdem die Verschleißdichtung 32 pressgepasst ist, wölbt sich der Wölbungsteil 323 mehr als der Presspassanstoßteil 322 in der radialen Richtung nach außen.
Ein Bewegungseinschränkungsbauteil 40 ist zwischen der Verschleißdichtung 32 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 zum Einschränken einer Bewegung der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X zwischeneingefügt.
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, entspricht die der Ansaugpassage 314 gegenüberliegende Seite in dem rohrförmigen Presspassungsausnehmungsteil 315 der rechten Seite der 10, d.h. einer stromabwärtigen Seite einer Luftströmung.
Das Wölbungsausmaß d in 11 kann basierend auf einer erforderlichen Herausfalllast, die unter Berücksichtigung der Vibration des Turboladers und der Masse der Verschleißdichtung berechnet wird, bestimmt werden. Zum Genügen des Wölbungsausmaßes d können Presspassabmessungen und Herstellungstoleranzen unter Berücksichtigung von verschiedenen Materialien und Betriebsumgebungen bestimmt werden. Zum Beispiel können die Presspassausmessungen und Toleranzen unter Berücksichtigung des Abschwellens der Verschleißdichtung 32, eines permanenten Wachstums von Aluminium, das ein Material zum Ausbilden des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ist, eines Unterschieds in der linearen thermischen Expansion zwischen der Verschleißdichtung 32 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31, Dimensionsänderungen des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und der Verschleißdichtung 32 aufgrund von Temperaturunterschieden im Inneren und an der Außenseite des Kompressorgehäuses 1 unter Betrieb des Turboladers, Zusammenbaufähigkeit der Verschleißdichtung 32 und des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 und dergleichen so bestimmt werden, dass das Wölbungsausmaß d der erforderlichen Herausfalllast genügt.
Wie in 11 gezeigt, enthält das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 eine in der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche 318c, die einer vorderseitigen Fläche 323a der Verschleißdichtung 32 in Bezug auf die Presspassungsrichtung gegenüberliegt. Die der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche 318c ist mit der vorderseitigen Wandoberfläche 318a des Nutteils 318 in Bezug auf die Presspassungsrichtung bündig positioniert.
Das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 ist zwischen der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c und der vorderseitigen Fläche 323a zwischeneingefügt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 aus einem O-Ring 41 hergestellt, der als ein Vorspannbauteil zum Vorspannen der Verschleißdichtung 32 nach hinten in der Presspassungsrichtung dient. Der O-Ring 41 ist aus einem Material hergestellt, das ein geringeres Elastizitätsmodul (Elastizitätsmodul in Längsrichtung) aufweist, als das Material zum Ausbilden der Verschleißdichtung 32, und ist elastisch verformbarer als die Verschleißdichtung 32.
Der O-Ring 41 wird in der axialen Richtung X durch die vorderseitige Fläche 323a der Verschleißdichtung 32, die in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst ist, und der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 komprimiert, und wird unter Druck verformt gehalten. Demzufolge wird die Verschleißdichtung 32 nach hinten in der Presspassungsrichtung durch eine Reaktionskraft des elastisch verformten O-Ringes 41 auf die Druckbelastung mit der Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung X) eingeschränkt vorgespannt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Zusammenbau des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Beim Zusammenbau des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 12 gezeigt, werden die vorgeformte Verschleißdichtung 32a und der vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a zunächst in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform 1 vorbereitet.
Dann wird der O-Ring 41 auf den zylindrischen Teil 324 der vorgeformten Verschleißdichtung 32 entlang einer vorderseitigen Fläche 323a der vorgeformten Verschleißdichtung 32a gepasst, die vorderseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung positioniert ist, welche eine Endfläche der vorgeformten Verschleißdichtung 32a ist, die in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorderseitig positioniert ist. Dann wird die vorgeformte Verschleißdichtung 32a in den vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a so eingeführt, dass der zylindrische Teil 324 der vorgeformten Verschleißdichtung 32a im Inneren des Verschleißdichtungsanordnungsteils 316 platziert wird. Dann wird der Presspassanstoßteil 322 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst, bis der O-Ring 41, der auf der vorgeformten Verschleißdichtung 32a montiert ist, an der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c des vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteils 31a stößt und in der Presspassungsrichtung durch die vorderseitige Fläche 323a und der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c zusammengedrückt wird, so dass die Verschleißdichtung eine Beeinflussung durch Vibration vermeiden kann, auch wenn eine Reduzierung in der Kompressionsfähigkeit aufgrund des Hochtemperaturkriechens berücksichtigt wird.
Demzufolge, wie bei der Ausführungsform 1, ist die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 (vorgeformter Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) fixiert, und das vorgeformte Kragenteil 30a ist als ein Körper ausgebildet, der das vorgeformte Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a und die vorgeformte Verschleißdichtung 32a integriert, wie in 13 gezeigt.
Darüber hinaus erzeugt der O-Ring 41, der in der Presspassungsrichtung durch die vorderseitige Fläche 323a und die der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c zusammengedrückt wird, eine Reaktionskraft auf die Druckbelastung. Die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) wird nach hinten in der Presspassungsrichtung durch die Reaktionskraft vorgespannt.
Wie in 11 gezeigt, wie bei der Ausführungsform 1, wölbt sich nach dem Zusammenbau der Wölbungsteil 323, ungleich dem Presspassanstoßteil 322, radial nach außen (in den Nutteil 318).
Weiter, wie in 13 gezeigt, wie bei der Ausführungsform 1, wird das vorgeformte Kragenteil 30a in den Kragenteilpresspassungsteil 23 pressgepasst, und die Innenumfangsoberfläche 315a und die Innenumfangsoberfläche 321a werden zum Ausbilden einer kontinuierlichen Oberfläche mit keiner wesentlichen Höhendifferenz zwischen der Innenumfangsoberfläche 315b des rohrförmigen Presspassungsteils 315 und der Kragenoberfläche 321 der Verschleißdichtung 32 kontinuierlich geschnitten.
Nachfolgend, wie bei der Ausführungsform 1, wird die Spiraleinheit 20, an welcher der Kragenteil 30 montiert wurde, an die Rückplatteneinheit 50, die das Laufrad 10 drehbar lagert, zum Vervollständigen des Kompressorgehäuses 1 montiert, wie in 10 gezeigt.
Nachfolgend werden Betriebseffekte des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detail beschrieben.
Bei dem Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Verschleißdichtung 32 durch Presspassen in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 vorgesehen. Deshalb wird kein Befestigungsbauteil, wie beispielsweise ein Schraubenbauteil zum Fixieren der Verschleißdichtung 32 verwendet, und weiter muss keine Gehäuseausnehmung, wie herkömmlich vorgesehen, zum Abhalten eines Teils des Befestigungsbauteil am Vorstehen in eine Fluidpassage von der Diffusoroberfläche 319 vorgesehen werden. Demzufolge wird eine Strömung einer Luft, die von dem Laufrad 10 abgeleitet wird, nicht an der Diffusoroberfläche 319 gestört. Dies verhindert eine Reduzierung der Kompressionseffizienz. Ebenso kann, da es nicht notwendig ist, die Gehäuseausnehmung mit Kitt oder dergleichen, wie es herkömmlich gemacht wird, zu füllen, die Anzahl der Herstellungsprozesse reduziert werden, was hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist. Zusätzlich kann, da es nicht notwendig ist, einen Bereich zum Fixieren eines Befestigungsbauteils an der Verschleißdichtung 32 vorzusehen, die Verschleißdichtung 32 in der Größe verringert werden, was hinsichtlich der Kosten vorteilhaft ist.
Bei dem Kompressorgehäuse 1 der vorliegenden Ausführungsform wird die Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 in der axialen Richtung X pressgepasst, und der Presspassanstoßteil 322 stößt gegen die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317, während der Wölbungsteil 323, der sich an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung befindet, an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 fixiert wird, und dem Nutteil 318 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 gegenüberliegt. Bei einem Anfangszustand des Zusammenbaus wird der Presspassanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils wird durch Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 reduziert, um dabei ein ausreichendes Haltevermögen zwischen der Verschleißdichtung 32 und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 vorzusehen, so dass die Verschleißdichtung 32 durch den Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 gehalten wird. Darüber hinaus stößt, da der Wölbungsteil 323 der Verschleißdichtung 32 einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ist, aber kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils 318, der Wölbungsteil 323 nicht an das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31. Deshalb wird ein hohler Raum in der radialen Richtung zwischen dem Wölbungsteil 323 und der inneren Wandoberfläche des Nutteils 318 ausgebildet. Demzufolge nimmt, wohingegen der Presspassanstoßteil 322 der Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 unterliegt, der Wölbungsteil 323 keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 nach dem Zusammenbau auf. Zusätzlich befindet sich in der Presspassungsrichtung (axialen Richtung X) der Wölbungsteil 323 an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322, der an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 stößt. Somit wird der Wölbungsteil 323 sicher durch den Nutteil 318 zum Ausüben eines Verankerungseffektes gefasst. Dies ermöglicht eine Einschränkung der Bewegung in der axialen Richtung X der Verschleißdichtung 32, die in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst ist.
Darüber hinaus nimmt nach dem Zusammenbau der Presspassanstoßteil 322 kontinuierlich eine Druckbelastung von der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 auf, so dass der Presspassanstoßteil aufgrund eines Kriechphänomens eine Verformung (plastische Verformung) ausbildet, wohingegen der Wölbungsteil 323 keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 nach dem Zusammenbau aufnimmt, so dass der Wölbungsteil 323 keine Verformung aufgrund eines Kriechphänomens ausbildet. Demzufolge, auch wenn die Verformung des Presspassanstoßteils 322 aufgrund des Kriechphänomens die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung 32 und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 reduziert und dabei das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 an dem Presspassanstoßteil 322 reduziert, ist es möglich, das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 durch den Verankerungseffekt des Wölbungsteils zu gewährleisten. Das Haltevermögen kann für eine lange Zeitdauer aufrechterhalten werden.
Darüber hinaus, wenn die Verschleißdichtung 32 entlang der axialen Richtung X während des Zusammenbaus pressgepasst wird, wird der Durchmesser des Wölbungsteils 323, der sich an einer Vorderseite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung befindet, zuerst in der axialen Richtung X vor dem Presspassanstoßteil 322 mit dem Durchmesser durch eine Druckbelastung in der radialen Richtung von dem Presspassungsausnehmungsteil 317 reduziert pressgepasst. Nachfolgend, wenn die Verschleißdichtung 32 weiter entlang der axialen Richtung X pressgepasst wird, stößt der Presspassanstoßteil 322 gegen den Presspassungsausnehmungsteil 317, und der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 wird durch Druckbelastung in der radialen Richtung, wie zuvor beschrieben, reduziert, während der Wölbungsteil 323 den Nutteil 318 erreicht und frei von der Druckbelastung in der radialen Richtung wird. Der Wölbungsteil 323, der im Durchmesser durch die Druckbelastung in dem Anfangszustand des Presspassens reduziert ist, neigt dazu, zu dem Originalzustand durch eine Rückstellkraft nach Erreichen des Nutteils 318 dementsprechend zurückzukehren. Demzufolge wölbt sich der Wölbungsteil 323 in der axialen Richtung (Richtung senkrecht zu der axialen Richtung X) in den Nutteil 318, und greift in den Nutteil 318 beim Auftreten desselben ein. Der in der axialen Richtung X gesamte Wölbungsteil 323, der die vorderseitige Fläche 323a enthält, die vorderseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung X positioniert ist, befindet sich im Inneren des Nutteils 318 und wird nicht am Auswölben in der radialen Richtung eingeschränkt. Dies gewährleistet ein ausreichendes Wölbungsausmaß d (Eingreifausmaß in den Nutteil 318) des Wölbungsteils 323 in den Nutteil 318. Demzufolge wird der Wölbungsteil 323 sicher durch den Nutteil 318 zum Ausüben eines ausreichenden Verankerungseffektes gefasst. Dies ermöglicht die Verhinderung einer Bewegung in der axialen Richtung X der Verschleißdichtung 32, die in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst ist.
Darüber hinaus ist das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 zwischen der Verschleißdichtung 32 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 zum Einschränken einer Bewegung der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X zwischeneingefügt. Wenn der Presspassanstoßteil 322 aufgrund des Kriechphänomens verformt wird, wird die Interferenz zwischen der Verschleißdichtung 32 und der Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 reduziert und dabei das Haltevermögen für die Verschleißdichtung 32 an dem Presspassanstoßteil 322 reduziert. Gemäß der zuvor beschriebenen Konfiguration, da das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 die Verschleißdichtung 32 an einer Bewegung in der axialen Richtung X einschränkt, wird die Verschleißdichtung 32 an einem Wobbeln in der axialen Richtung X gehindert.
Ebenso enthält gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 die der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche 318c, die einer vorderseitigen Fläche 323a der Verschleißdichtung 32 gegenüberliegt, die in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorderseitig positioniert ist. Das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 ist aus dem O-Ring 41 hergestellt, der als ein Vorspannbauteil zum Vorspannen der Verschleißdichtung 32 nach hinten in der Presspassungsrichtung dient und ist zwischen der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c und der in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorderseitigen Fläche 323a der Verschleißdichtung 32 zwischeneingefügt. Somit stößt, da die Verschleißdichtung 32 nach hinten in der Presspassungsrichtung durch den O-Ring 41 vorgespannt wird, der Wölbungsteil 323 zuverlässig gegen einen in der Presspassungsrichtung hinteren Endteil 318b des Nutteils 318. Demzufolge ist die Verschleißdichtung 32 an einer Bewegung in der axialen Richtung X eingeschränkt, und somit wird die Verschleißdichtung 32 an einem Wobbeln in der axialen Richtung X gehindert und einer Abnutzung eingeschränkt.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform der O-Ring 41 als das Vorspannbauteil verwendet wird, das das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 bildet, kann eine Scheibenfeder alternativ verwendet werden. Ebenso kann anstelle des O-Ringes 41 als das Vorspannbauteil mehrere aus Kunstharz hergestellte Bauteile zwischen der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318c und der vorderseitigen Fläche 323a für die Verwendung als das Vorspannbauteil zwischeneingefügt sein.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, bevor die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 (vorgeformter Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) pressgepasst wird, weist der Presspassanstoßteil 322 einen Außendurchmesser auf, der gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, aber größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 des vorgeformten Verschleißdichtungsfixierungsteils 31a und kleiner als der Innendurchmesser des Nutteils 318 ist. Dies ermöglicht einfaches und zuverlässiges Presspassen des Presspassanstoßteils 322 der Verschleißdichtung 32 in den Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31, um es der Verschleißdichtung 32 zu ermöglichen, sicher an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 fixiert zu werden. Bei dieser Ausführungsform, obwohl der Außendurchmesser des Presspassanstoßteils 322 gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, kann der Außendurchmesser des Presspassanstoßteils 322 unter Berücksichtigung des Haltevermögens der Verschleißdichtung 32, Zusammenbaufähigkeit und dergleichen geeignet bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 an der Basis des Presspassanstoßteils 322 an einem solchen Wert so festgelegt, dass ein Verankerungseffekt zuverlässig erzeugt wird. Demzufolge, auch wenn die Verschleißdichtung 32 einer Erregungskraft des Turboladers unterliegt, falls die Verschleißdichtung 32 in Kontakt mit dem Laufrad 10 kommt und die Flügel 15 die Verschleißdichtung 32 abkratzen, oder falls ein Ausschneiden zum Ausbilden der Kragenoberfläche 321 getätigt wird, kann die Verschleißdichtung 32 sicher an dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 gehalten werden.
Ebenso schränkt gemäß der vorliegenden Ausführungsform die der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche 318c, die bündig mit der Wandoberfläche 318a des Nutteils 318 ausgebildet ist, die vorderseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung positioniert ist, die Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 in der axialen Richtung X ein. Demzufolge bildet der Nutteil 318 einen hohlen Raum zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31, so dass der Wölbungsteil 323 keine Druckbelastung von dem Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 aufnimmt und schränkt die Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 ein. Deshalb ist es nicht notwendig, ein separates Mittel zum Einschränken der Presspassungsposition der Verschleißdichtung 32 vorzusehen, und eine Konfiguration des Kragenteils 30 kann vereinfacht werden.
Ebenso enthält gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verschleißdichtung 32 den zylindrischen Teil 324 an einer vorderen Seite der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche 318 c in Bezug auf die Presspassungsrichtung. Demzufolge kann die Kragenoberfläche 321 ausreichend groß ausgebildet sein.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist ein Nutteil 318 an der vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils 317 in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen und die Verschleißdichtung 32 weist einen Wölbungsteil 323 an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung auf. Somit sind keine Teile, die aneinander stoßen, wie z.B. der Presspassungsausnehmungsteil 317 und der Presspassanstoßteil 322, an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen.
Falls mehrere Presspassanstoßteile und Wölbungsteile weiter an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen sind und mehrere Presspassungsausnehmungsteile 317 und Nutteile 318 entlang der Presspassungsrichtung vorgesehen sind, wenn die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, kommt der Wölbungsteil 323, der einen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils 317 aufweist, beim Presspassen der Reihe nach in Kontakt mit den mehreren Presspassungsausnehmungsteilen 317. Demzufolge wird ein äußerer Umfangsteil des Wölbungsteils 323 abgekratzt, was es unmöglich für den Wölbungsteil 323 macht, ein ausreichendes Wölbungsausmaß d aufzuweisen.
Allerdings ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben wurde, nur ein Nutteil 318 an der vorderen Seite des Presspassanstoßteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen, und keine Teile, wie beispielsweise der Presspassungsausnehmungsteil 317 und der Presspassanstoßteil 322, sind an der vorderen Seite des Wölbungsteils 323 in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen. Bei einer solchen Konfiguration tritt eine Situation, bei welcher der Wölbungsteil 323 der Verschleißdichtung 32 der Reihe nach in Kontakt mit den mehreren Nutteilen 318 kommt, nicht auf. Somit ist der Außenumfangsteil des Wölbungsteils 323 während des Presspassens weniger leicht für ein Abkratzen anfällig, und ein ausreichendes Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 323 kann erzielt werden.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform, bevor die Verschleißdichtung 32 (vorgeformte Verschleißdichtung 32a) in das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 (vorgeformter Verschleißdichtungsfixierungsteil 31a) pressgepasst wird, der Presspassanstoßteil 322 den Außendurchmesser auf, der gleich dem Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 ist, kann ein Spitzenteil des Wölbungsteils 323 an der vorderen Seite in Bezug auf die Presspassungsrichtung im Durchmesser unter Berücksichtigung der Arbeitseffizienz während des Presspassens leicht reduziert sein.
Ebenso kann der Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 unter Berücksichtigung der Zusammenbaufähigkeit der Verschleißdichtung 32, des Haltevermögens und dergleichen bestimmt werden. Zum Beispiel kann zum sicheren Anordnen des Wölbungsteils 323 im Inneren des Nutteils 318 der Außendurchmesser des Wölbungsteils 323 vor dem Presspassen leicht größer als der des Presspassanstoßteils 322 im Vorfeld festgelegt sein, solange es nicht das Presspassen hindert.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform das Kompressorgehäuse 1 konfiguriert ist, dass es in die Spiraleinheit 20, das Kragenteil 30 und die Rückplatteneinheit 50 unterteilt ist, ist dies nicht einschränkend. Ein Kompressorgehäuse, das integral mit einer Spiraleinheit und einem Kragenteil vorgesehen ist, kann mit einer Rückplatte kombiniert sein. Das Kompressorgehäuse 1 kann durch einen typischen Metallformgussprozess wie auch einem Druckgussprozess hergestellt werden. D.h. für das Herstellen des Kompressorgehäuses 1 ist die Art der Unterteilung und Herstellung des Kompressorgehäuses 1 nicht im Speziellen beschränkt und kann wie gewünscht ausgewählt werden.
Ebenso sind die Materialien zum Ausbilden der Spiraleinheit 20 und des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 nicht speziell beschränkt. Aluminium, Eisen, Plastik und dergleichen können angewendet werden.
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310, das integral mit der Spiraleinheit 200 ausgebildet ist, die den Spiralkammerausbildungsteil 22, wie in 14 gezeigt, aufweist, anstelle des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 (siehe 10) gemäß der Ausführungsform 5 aufweisen. Das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 weist eine Form auf, gleich zu der des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 (siehe 10) ist, mit Ausnahme, dass das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 integral mit der Spiraleinheit 200 ausgebildet ist. Mit einer solchen Variation kann, da das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 integral mit der Spiraleinheit 200 ausgebildet ist, die Anzahl der Teile insgesamt einer Vorrichtung reduziert werden, im Vergleich dazu, wenn das Verschleißdichtungsfixierungsteil 310 und die Spiraleinheit 200 als getrennte Komponenten vorgesehen sind.
Somit sieht die vorliegende Ausführungsform das Kompressorgehäuse 1 vor, dass ermöglicht, ein Wobbeln der Verschleißdichtung 32 zu verhindern und dadurch eine Abnutzung der Verschleißdichtung 32 einzuschränken, während eine Reduktion der Kompressionseffizienz verhindert wird.
(Ausführungsform 6)
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält ein Bewegungseinschränkungsbauteil 400, das in 15 gezeigt ist, anstelle des Bewegungseinschränkungsbauteils 40 gemäß der Ausführungsform 5 (siehe 10 und 11), welches aus dem O-Ring 41 hergestellt ist, der als das Vorspannbauteil dient. Komponenten, die gleich denen der Ausführungsformen 1 bis 5 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen wie die der entsprechenden Komponenten bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 15 gezeigt, ist ein Ausschnittteil 325, das radial nach innen ausgeschnitten ist, in der Verschleißdichtung 32 entlang einer Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ausgebildet. Eine Querschnittsform in der axialen Richtung X des Ausschnittteils 325 ist eine V-förmige Nut, und der Ausschnittteil 325 ist einheitlich über den Umfang ausgebildet.
Neben der V-Form kann die Querschnittform des Ausschnittteils 325 eine U-Form, eine Rechteckform, eine Bogenform oder dergleichen sein.
Die Tiefe h des Ausschnittteils 325 (ein Abstand von einer Oberfläche des Presspassanstoßteils 322 zu dem tiefsten Teil des Ausschnittteils 325 in der radialen Richtung) und eine Breite w des Ausschnittteils 325 (eine Länge in der axialen Richtung X an einer Öffnung des Ausschnittteils 325) kann unter Berücksichtigung des Materials der Verschleißdichtung 32, Herstellungsgenauigkeit, Betriebsumgebung und den Abmessungen der Verschleißdichtung 32 und des Presspassungsausdehnungsteils 317 geeignet bestimmt werden.
Ein Klebemittel ist an dem Ausschnittteil 325 aufgetragen. Demzufolge ist eine Klebeschicht 401 zum Verbinden der Kante 317a und der Verschleißdichtung 32 entlang der Kante 317a zwischen dem Nutteil 318 und dem Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ausgebildet. Die Klebeschicht 401 verbindet das Verschleißdichtungsfixierungsteil 31 zusammen mit der Verschleißdichtung 32, und bildet das Bewegungseinschränkungsbauteil 400 zum Einschränken der Verschleißdichtung 32 an einer Bewegung in der axialen Richtung X aus. Das Material des Klebemittels, das die Klebeschicht 301 ausbildet, ist nicht speziell beschränkt, aber ein Acrylharz-Klebemittel, ein Polyurethanharz-Klebemittel, ein Epoxidharz-Klebemittel, ein Vinylchloridharz-Klebemittel sind für die Verwendung verfügbar.
Nachfolgend werden Betriebseffekte des Kompressorgehäuses 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Detail beschrieben.
Der Presspassanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 wird im Durchmesser durch Druckbelastung von dem Presspassungsausnehmungsteil 317 des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 reduziert und in den Presspassungsausnehmungsteil 317 pressgepasst. Bei der Ausführungsform 5, wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 reduziert wird, wird der hintere Endteil des Wölbungsteils 323, der rückseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung positioniert ist, welcher angrenzend zu dem Presspassanstoßteil 322 ist, durch den Presspassanstoßteil 322 herausgezogen, und der Durchmesser von diesen wird reduziert. Demzufolge verformt sich, dem Presspassanstoßteil 322 folgend, der in der Presspassungsrichtung hintere Endteil des Wölbungsteils 323, auch wenn er nicht an die Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils 317 stößt, mit einem geringerem Änderungsausmaß als der Presspassanstoßteil 322. Andererseits ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da der Ausschnittteil 325 an dem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Presspassanstoßteil 322 ausgebildet ist, auch wenn der Durchmesser des Presspassanstoßteils 322 reduziert wird, der in der Presspassungsrichtung hintere Endteil des Wölbungsteils 322 in Bezug auf die Presspassungsrichtung an einer der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322 folgenden Verformung gehindert. Demzufolge, da in einem Grenzbereich 325a zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Ausschnittteil 325 das Wölbungsausmaß d an der Basis des Presspassanstoßteils 322 aufrechterhalten wird, ist es dem Wölbungsteil 322 ermöglicht, den Verankerungseffekt ausreichend aufzuweisen.
Darüber hinaus ist der Ausschnittteil 325 in der Umfangsrichtung entlang der Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ausgebildet. Demzufolge ist der Grenzbereich 325a zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Ausschnittteil 325 in der Umfangsrichtung entlang der Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 ausgebildet. Demzufolge weist der Grenzbereich 325a ausreichend den Verankerungseffekt für die rückseitige Wandoberfläche 318b des Nutteils 318 auf, die rückseitig in Bezug auf die Presspassungsrichtung positioniert ist.
Darüber hinaus ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Ausschnittteil 325 über den Umfang zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Presspassanstoßteil 322 ausgebildet. Demzufolge ist der Verankerungseffekt des Wölbungsteils 323 über den Umfang vorliegend.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da die Tiefe h des Ausschnittteils 325 gleich oder größer als das Wölbungsausmaß d des Wölbungsteils 322 ist (d.h. ein Ausmaß einer Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322), das Ausmaß der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322, das durch Presspassen verursacht wird, komplett absorbiert werden. Dies ermöglicht es, weiter zu verhindern, dass der Wölbungsteil 323 der Durchmesserreduzierung des Presspassanstoßteils 322 folgend im Durchmesser reduziert wird.
Ebenso ist die Klebeschicht 401 aus einem Klebemittel hergestellt, das dem Ausschnittteil 325 aufgetragen wird, der zwischen dem Wölbungsteil 323 und dem Presspassanstoßteil 322 durch Ausschneiden der Verschleißdichtung 32 radial nach innen ausgebildet ist. Demzufolge ist das Klebemittel in dem Ausschnittteil 325 gehalten und bildet zuverlässig die Klebeschicht 401 aus. Demzufolge wird die Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 an den Außenumfang der Verschleißdichtung 32 zuverlässig mittels der Klebeschicht 401 geklebt. Somit kann die Verschleißdichtung 32 an einem Wobbeln in der axialen Richtung X gehindert werden, und eine Abnutzung wird verhindert.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform der Ausschnittteil 325 über den Umfang der Verschleißdichtung 32 ausgebildet ist und ein Klebemittel dem Ausschnittteil 325 zum Ausbilden der Klebeschicht 401 aufgetragen ist, ist dies nicht einschränkend. Ein Ausschnittteil kann nur teilweise an dem Umfang der Verschleißdichtung 32 ausgebildet sein, und ein Klebemittel kann dem Ausschnittteil zum Ausbilden der Klebeschicht 401 aufgetragen sein. Alternativ kann die Klebeschicht 401 durch Aufbringen eines Klebemittels an dem Grenzbereich zwischen dem Wölbungsteil 323 der Verschleißdichtung 32 und dem Presspassanstoßteil 322 der Verschleißdichtung 32 im Vorfeld ohne Ausbilden des Ausschnittteils 325 ausgebildet sein. Alternativ kann die Klebeschicht 401 durch Auftragen eines Klebemittels auf die Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 im Vorfeld ausgebildet werden.
Die vorliegende Ausführungsform erzielt ebenso Betriebseffekte gleich denen der Ausführungsform 5. Ebenso kann das Kompressorgehäuse 1 das Bewegungseinschränkungsbauteil 40 gemäß der Ausführungsform 5 enthalten, das aus dem O-Ring 41 hergestellt ist, zusätzlich zu dem Bewegungseinschränkungsteil 400 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das aus der Klebeschicht 401 hergestellt ist.
(Ausführungsform 7)
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält das Bewegungseinschränkungsbauteil 410, das in 16 gezeigt ist, anstelle des Bewegungseinschränkungsbauteils 40 gemäß der Ausführungsform 5 (siehe 10 und 11), welches aus dem O-Ring 41 hergestellt ist, der als das Vorspannbauteil dient. Komponenten gleich zu denen der Ausführungsform 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen der entsprechenden Komponenten bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird unterlassen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Verschleißdichtung 32 keinen Ausschnittteil 325 darin ausgebildet auf (siehe 15). Bevor die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, wird ein Klebemittel auf die Kante 317a des Verschleißdichtungsfixierungsteils 31 zum Ausbilden einer Klebeschicht 402 im Vorfeld aufgetragen. Wenn die Verschleißdichtung 32 pressgepasst wird, wird ein in der Presspassungsrichtung hinterer Endteil 323b des Wölbungsteils 323 an die Kante 317a mittels der Klebeschicht 402 geklebt. Die Klebeschicht 402 bildet das Bewegungseinschränkungsbauteil 410 zum Einschränken der Verschleißdichtung 32 an einer Bewegung in der axialen Richtung X. Materialien des Klebemittels, das die Klebeschicht 402 ausbildet, können die gleichen sein, wie die der Klebeschicht 401, die oben beschrieben wird.
Das Kompressorgehäuse 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzielt Betriebseffekte, die gleich zu denen der Ausführungsform 6 sind, mit Ausnahme des Effektes, der dem Ausschnittteil 325 zurechenbar ist. Ebenso kann bei dieser Ausführungsform, da hier kein Bedarf zum Ausbilden des Ausschnittteils 325 ist, die Verschleißdichtung 32 auf einfache Weise ausgebildet werden.

Claims

Kompressorgehäuse für einen Turbolader, das zum Aufnehmen eines Laufrades konfiguriert ist, wobei das Kompressorgehäuse eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Luft in Richtung des Laufrades, eine Spiralkammer zum Einführen der Luft, die durch das Laufrad dorthin abgeleitet wird, wobei die Spiralkammer in einer Umfangsrichtung an einer Außenumfangsseite des Laufrades ausgebildet ist, und ein Kragenteil aufweist, das eine Kragenoberfläche aufweist, die dem Laufrad gegenüberliegt, bei dem das Kragenteil eine ringförmige Verschleißdichtung, wobei eine Innenumfangsoberfläche davon als die Kragenoberfläche dient, und ein ringförmiges Verschleißdichtungsfixierungsteil enthält, an welchem die Verschleißdichtung fixiert ist, das Verschleißdichtungsfixierungsteil einen Presspassungsausnehmungsteil, in welchen die Verschleißdichtung pressgepasst wird, und einen Nutteil enthält, der in der Umfangsrichtung an einer vorderen Seite des Presspassungsausnehmungsteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung der Verschleißdichtung radial nach außen ausgenommen ausgebildet ist, und die Verschleißdichtung einen Presspassanstoßteil, der in den Presspassungsausnehmungsteil in einer axialen Richtung pressgepasst wird und gegen eine Innenumfangsoberfläche des Presspassungsausnehmungsteils stößt, und einen Wölbungsteil enthält, der in einer gegenüberliegenden Weise zu dem Nutteil an einer vorderen Seite des Presspassanstoßteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung vorgesehen ist, wobei der Wölbungsteil einen Außendurchmesser aufweist, der größer als ein Innendurchmesser des Presspassungsausnehmungsteils des Verschleißdichtungsfixierungsteils, aber kleiner als ein Innendurchmesser des Nutteils ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 1, bei dem der Presspassanstoßteil der Verschleißdichtung einen Außendurchmesser aufweist, der gleich einem Außendurchmesser des Wölbungsteils ist, bevor er in das Verschleißdichtungsfixierungsteil pressgepasst wird, und kleiner als der Außendurchmesser des Wölbungsteils ist, nachdem er in das Verschleißdichtungsfixierungsteil pressgepasst ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Verschleißdichtung einen Ausschnittteil aufweist, der radial nach innen ausgeschnitten ist, wobei der Ausschnittteil zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil ausgebildet ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 3, bei dem der Ausschnittteil in einer Umfangsrichtung entlang einer rückseitigen Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung ausgebildet ist.
Kompressorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Kompressorgehäuse weiter ein Axialrichtungeinschränkungsteil zum Einschränken einer Presspassungsposition der Verschleißdichtung in der axialen Richtung durch Anstoßen der Verschleißdichtung gegen eine vorderseitige Wandoberfläche des Nutteils in Bezug auf die Presspassungsrichtung aufweist, und der Wölbungsteil zwischen dem Presspassanstoßteil und dem Axialrichtungeinschränkungsteil ausgebildet ist.
Kompressorgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiter ein Bewegungseinschränkungsbauteil zum Einschränken einer Bewegung der Verschleißdichtung in der axialen Richtung aufweist, wobei das Bewegungseinschränkungsbauteil zwischen der Verschleißdichtung und dem Verschleißdichtungsfixierungsteil zwischeneingefügt ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 6, bei dem das Verschleißdichtungsfixierungsteil eine der Presspassungsrichtung entgegengesetzte Oberfläche aufweist, die einer vorderseitigen Fläche der Verschleißdichtung in Bezug auf die Presspassungsrichtung gegenüberliegt, und das Bewegungseinschränkungsbauteil aus einem Vorspannbauteil zum Vorspannen der Verschleißdichtung nach hinten in der Presspassungsrichtung hergestellt ist, wobei das Vorspannbauteil zwischen der der Presspassungsrichtung entgegengesetzten Oberfläche und der vorderen Fläche der Verschleißdichtung eingefügt ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 6, bei dem das Bewegungseinschränkungsbauteil an einer Außenumfangsoberfläche der Verschleißdichtung entlang einer Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils zwischen dem Nutteil und dem Presspassungsausnehmungsteil ausgebildet ist, und aus einer Klebeschicht hergestellt ist, die die Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils mit dem Außenumfang der Verschleißdichtung zusammenklebt.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 8, bei dem die Klebeschicht aus einem Klebemittel hergestellt ist, das auf den Ausschnittteil aufgebracht wird, der zwischen dem Wölbungsteil und dem Presspassanstoßteil durch Ausschneiden der Verschleißdichtung radial nach innen ausgebildet ist.
Kompressorgehäuse nach Anspruch 9, bei dem der Ausschnittteil in der Umfangsrichtung entlang der Kante des Verschleißdichtungsfixierungsteils ausgebildet ist.