JP2014058889A - 過給機用のコンプレッサハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】スペーサ部の組み付け性を向上させ、コストダウンも図ることができる過給機用のコンプレッサハウジングを提供すること。
【解決手段】コンプレッサハウジング１は、吸気口１１を形成する筒状の吸気口形成部２１と、シュラウド面２２１及びディフューザ面２２２を形成するシュラウド部２２と、ディフューザ面２２２に対向配置されるバックプレート４との間にスクロール室１２を形成するスクロール室形成部２３とを有するハウジング本体部２と、スクロール室形成部２３内に挿入配置され、スクロール室形成部２３とバックプレート４とに挟持された状態で両者の間にスクロール室１２における外周側内壁面１２１ａの一部を形成する円環状のスペーサ部３とを備えている。スペーサ部３には、軸方向に貫通してなる貫通孔３０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のブレードを有するインペラを収容可能に構成された過給機用のコンプレッサハウジングに関する。

自動車のターボチャージャー等の過給機に用いられるコンプレッサ（圧縮機）は、複数のブレードを有するインペラを収容可能に構成されたコンプレッサハウジングを有する。
コンプレッサハウジングは、インペラに向けて空気を吸い込む吸気口、インペラの外周側において周方向に形成され、インペラから吐き出された空気を外部へ導くスクロール室等を備えている（特許文献１参照）。

また、図６に示すごとく、コンプレッサ９８の性能向上を目的とし、複雑な形状のスクロール室９１２にも対応可能なコンプレッサハウジング９１として、吸気口９１１を形成する筒状の吸気口形成部９２１と、インペラ９５に対向配置されるシュラウド部９２２と、バックプレート９４との間にスクロール室９１２を形成するスクロール室形成部９２３とを有するハウジング本体部９２とを備え、そのハウジング本体部９２のスクロール室形成部９２３内にスクロール室９１２における外周側の内壁面９１２ａの一部を形成する円環状のスペーサ部９３を挿入配置したものがある。

上記構造のコンプレッサハウジング９１は、ハウジング本体部９２のスクロール室形成部９２３内にスペーサ部９３を容易に挿入することができるように、かつ、スクロール室形成部９２３内に挿入したスペーサ部９３がその後の他の部品の組み付け時等において位置ずれ、抜け等を起こさないように、スクロール室形成部９２３とスペーサ部９３との間に所定の締め代を設定している。

特開２０００−２５７４３７号公報

しかしながら、上記構造のコンプレッサハウジング９１において、ハウジング本体部９２は、アルミニウム材料等を用いて鋳造等で成形され、そのハウジング本体部９２のスクロール室形成部９２３内に挿入するスペーサ部９３は、樹脂等を用いて射出成形等で成形される。すなわち、両者は、鋳造や射出成形といった型を使用した成形方法により成形される。そのため、寸法精度にばらつきが生じ、両者の締め代を精度良く設けることが困難であった。これにより、ハウジング本体部９２のスクロール室形成部９２３又はスペーサ部９３に加工等を施し、両者の寸法を調整する作業が必要となる場合があり、生産性の低下、コストアップ等の問題が生じることがあった。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、スペーサ部の組付け性を向上させ、コストダウンも図ることができる過給機用のコンプレッサハウジングを提供しようとするものである。

本発明の一の態様は、複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成されていると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気を外部へ導くスクロール室とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
上記吸気口を形成する筒状の吸気口形成部と、上記インペラに対向するシュラウド面及び該シュラウド面から上記スクロール室に向かって延びるディフューザ面を形成するシュラウド部と、上記ディフューザ面に対向配置されるバックプレートとの間に上記スクロール室を形成するスクロール室形成部とを有するハウジング本体部と、
該ハウジング本体部の上記スクロール室形成部内に挿入配置され、該スクロール室形成部と上記バックプレートとに挟持された状態で両者の間に上記スクロール室における外周側の内壁面の一部を形成する略円環状のスペーサ部とを備えており、
該スペーサ部の少なくとも一部には、軸方向に貫通してなる貫通孔が設けられていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングにある（請求項１）。

上記コンプレッサハウジングは、上記吸気口形成部と上記シュラウド部と上記スクロール室形成部とを有するハウジング本体部と、該ハウジング本体部の上記スクロール室形成部内に挿入配置され、上記スクロール室における外周側の内壁面の一部を形成する略円環状のスペーサ部とを備えている。そして、該スペーサ部の少なくとも一部には、軸方向に貫通してなる貫通孔が設けられている。

すなわち、略円環状の上記スペーサ部に対して軸方向に貫通してなる上記貫通孔を設けることにより、上記スペーサ部の剛性、特に径方向の剛性を下げることができ、該スペーサ部を容易に弾性変形させることが可能となる。そのため、上記ハウジング本体部の上記スクロール室形成部と上記スペーサ部との寸法精度にばらつきが生じ、両者の締め代を精度良く設けることができない場合であっても、上記スペーサ部を弾性変形させて上記ハウジング本体部の上記スクロール室形成部内に容易に挿入することができ、かつ、挿入された上記スペーサ部の位置ずれ、抜け等を防止することができる。これにより、上記スペーサ部の組付け性を向上させることができる。

また、上記スペーサ部は、上述のごとく、少なくとも一部に上記貫通孔が設けられている。そのため、該貫通孔を設けた分だけ上記スペーサ部を構成する材料を削減することができる。これにより、材料コストを低減することができ、上記コンプレッサハウジング全体としてコストダウンを図ることができる。

このように、スペーサ部の組付け性を向上させ、コストダウンも図ることができる過給機用のコンプレッサハウジングを提供することができる。

実施例における、コンプレッサハウジングを有するコンプレッサの構造を示す説明図。 実施例における、コンプレッサハウジングの構造を示す説明図。 実施例における、ハウジング本体部及びスペーサ部を示す説明図。 実施例における、ハウジング本体部のスクロール室形成部内にスペーサ部が挿入配置されている状態を示す説明図。 実施例における、スペーサ部を示す説明図。 背景技術における、コンプレッサハウジングの構造を示す説明図。

上記コンプレッサハウジングにおいて、上記スペーサ部は、略円環状に形成されており、例えば、後述するように、全周にわたって連続する構成とすることもできるし、周方向の一部にスリット等を設けて全周にわたって連続しない構成とすることもできる。すなわち、略円環状とは、全周にわたって連続するものも連続しないものも含む概念である。

また、上述したように、上記スペーサ部は、全周にわたって連続して形成されている構成とすることができる（請求項２）。
この場合には、上記スペーサ部が全周にわたって連続して円環状に形成されているため、通常は剛性が高くなり易いが、上記貫通孔を設けることによってその剛性を下げることができる。これにより、上記貫通孔を設けたことによる効果、すなわち上記スペーサ部の剛性を下げて組付け性を向上させるという効果をより有効に発揮することができる。

また、上述したように、上記スペーサ部は、周方向の一部にスリット等を設けて全周にわたって連続しない構成とすることができる。
この場合には、上記貫通孔に加えてスリット等を設けることにより、上記スペーサ部の剛性をさらに下げることができ、該スペーサ部の組付け性をより一層向上させることができる。

また、上記スペーサ部は、樹脂からなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記スペーサ部をより一層容易に弾性変形させることが可能となる。そのため、上記ハウジング本体部の上記スクロール室形成部内への上記スペーサ部の挿入がさらに容易となり、また挿入された該スペーサ部の位置ずれ、抜け等をより一層防止することができる。
なお、上記スペーサ部を構成する樹脂としては、例えば、ナイロン６６（登録商標）樹脂等を用いることができる。また、上記スペーサ部を構成する材料としては、樹脂以外にも、ゴム等を用いることができる。

また、上記スペーサ部は、上記スクロール室における外周側の内壁面の一部を形成するスペーサ内周面と、上記ハウジング本体部側の軸方向端面である第１端面と、上記バックプレート側の軸方向端面である第２端面とを備えたスペーサ幅広部を少なくとも一部に有し、上記貫通孔は、上記スペーサ幅広部における上記スペーサ内周面よりも外側において上記第１端面と上記第２端面との間を貫通して形成されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記スペーサ部に対し、軸方向に貫通してなる上記貫通孔を容易かつ確実に設けることができる。

また、上記貫通孔は、上記スペーサ部の少なくとも一部に周方向に複数並んで配置されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記スペーサ部の剛性をより効果的に下げることができる。これにより、該スペーサ部の組付け性をさらに向上させることができる。また、材料削減による材料コストの低減をさらに図ることができる。

また、上記スペーサ部の少なくとも一部には、該スペーサ部の内周に沿って形成された内周部と、外周に沿って形成された外周部と、上記内周部と上記外周部とを径方向に連結する複数の連結部とが設けられており、上記貫通孔は、隣接する上記連結部同士の間に形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記スペーサ部自体の強度を保ちながら、上記貫通孔を設けたことによる効果、すなわち上記スペーサ部の剛性を下げて組付け性を向上させるという効果を十分に発揮することができる。

上記過給機用のコンプレッサハウジングにかかる実施例について、図を用いて説明する。
本例のコンプレッサハウジング１は、図１に示すごとく、自動車のターボチャージャー（過給機）に用いられるコンプレッサ（圧縮機）８の外殻を形成するものであり、複数のブレード５２を有するインペラ５を収容可能に構成されていると共に、インペラ５に向けて空気Ａ１を吸い込む吸気口１１と、インペラ５の外周側において周方向に形成され、インペラ５から吐き出された空気Ａ２を外部へ導くスクロール室１２とを備えている。

図１、図２に示すごとく、コンプレッサハウジング１は、インペラ５を内部に収容すると共に吸気口１１やスクロール室１２を形成するハウジング本体部２と、そのハウジング本体部２内に組み付けられた円環状のスペーサ部３とにより構成されている。
本例では、ハウジング本体部２は、アルミニウム材料からなる。また、スペーサ部３は、ナイロン６６（登録商標）樹脂からなり、ハウジング本体部２及び後述するバックプレート４よりも剛性が低い。

同図に示すごとく、ハウジング本体部２は、吸気口１１を形成する筒状の吸気口形成部２１と、インペラ５に対向するシュラウド面２２１及びそのシュラウド面２２１からスクロール室１２に向かって延びるディフューザ面２２２を形成するシュラウド部２２と、ディフューザ面２２２に対向配置されるバックプレート４との間にスクロール室１２を形成するスクロール室形成部２３とを有する。
本例では、ハウジング本体部２は、アルミニウム材料を用いて、吸気口形成部２１、シュラウド部２２及びスクロール室形成部２３をダイキャストにより一体的に成形した一部品で構成されている。

また、シュラウド部２２内には、吸気口１１と連通する吸気通路２２０が形成されている。また、シュラウド部２２のディフューザ面２２２とバックプレート４のハウジング本体部２側の表面４０１との間には、インペラ５から吐き出された空気Ａ２を昇圧させるディフューザ部１３が形成されている。
なお、バックプレート４は、両面が平坦な面の板状であり、シュラウド部２２のディフューザ面２２２に対向する位置に、コンプレッサハウジング１の吸気側とは反対の側を覆うように配置されている。また、バックプレート４は、アルミニウム材料からなる。

同図に示すごとく、スペーサ部３は、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３内に挿入配置され、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３とバックプレート４とに挟持された状態で、両者の間にスクロール室１２の外周側の内壁面（以下、外周側内壁面という）１２１ａの一部を形成している。また、スペーサ部３には、軸方向に貫通してなる貫通孔３０が設けられている。

具体的には、図３〜図５に示すごとく、スペーサ部３は、円環状、すなわち全周にわたって連続して形成されている。スペーサ部３は、ナイロン６６（登録商標）樹脂を用いて、射出成形により成形したものである。
図３、図４に示すごとく、スペーサ部３は、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３に対して軸方向に挿入され、スクロール室形成部２３の外周側の内壁面２３１に沿って配置されている。スペーサ部３は、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３に対して所定の締め代を設けて挿入配置されている。

図１、図２に示すごとく、スペーサ部３のハウジング本体部２側の軸方向端面である第１端面３０１は、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３の当接面２３２に対して軸方向に当接している。また、スペーサ部３のバックプレート４側の軸方向端面である第２端面３０２は、バックプレート４のハウジング本体部２側の表面４０１によって軸方向に押圧された状態となっている。

同図に示すごとく、スペーサ部３の内周面３０３は、スクロール室１２の内壁面１２１のうち、外周側内壁面１２１ａの一部を形成しており、インペラ５の回転中心軸Ｘを含む断面において凹状となる凹状曲面を有している。また、スペーサ部３の内周面３０３は、スクロール室形成部２３とバックプレート４のハウジング本体部２側の表面４０１とを滑らかにつないでいる。

同図に示すごとく、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３、スペーサ部３及びバックプレート４によって形成されたスクロール室１２は、外部出口１２０（図３、図４参照）に向かって外周側内壁面１２１ａがインペラ５の回転中心軸Ｘから徐々に遠ざかるように（スクロール室１２の外周側内壁面１２１ａとインペラ５の回転中心軸Ｘとの間の距離Ｌが徐々に大きくなるように）、かつ断面積が徐々に大きくなるように構成されている。

図３〜図５に示すごとく、スペーサ部３は、その一部に径方向に幅が広いスペーサ幅広部３１を有する。スペーサ幅広部３１は、スペーサ部３における内周面（スペーサ内周面）３０３と第１端面３０１と第２端面３０２とを備えている（図１、図２参照）。
また、スペーサ幅広部３１には、スペーサ部３の内周に沿って形成された内周部３１１と、外周に沿って形成された外周部３１２と、内周部３１１と外周部３１２とを径方向に連結する複数の連結部３１３とが設けられている。

図４、図５に示すごとく、スペーサ幅広部３１において、隣接する連結部３１３同士の間には、貫通孔３０が形成されている。貫通孔３０は、スペーサ幅広部３１において、周方向に複数並んで配置されている。
また、貫通孔３０は、スペーサ幅広部３１における内周面３０３よりも外側において、第１端面３０１と第２端面３０２との間を貫通して形成されている（図１、図２参照）。

図１に示すごとく、インペラ５は、ハウジング本体部２のシュラウド部２２の内周側に配置されており、回転軸５０を中心に回転可能に取り付けられている。また、インペラ５は、ハブ５１の外周面から周方向に並ぶ複数のブレード５２を突出させている。複数のブレード５２は、ハウジング本体部２のシュラウド部２２のシュラウド面２２１に対向して配置されている。

同図に示すごとく、上記構成のコンプレッサハウジング１を有するコンプレッサ８においては、インペラ５の回転により、吸気口１１から吸気通路２２０を介してインペラ５へと空気Ａ１が吸い込まれる。インペラ５のブレード５１によって加速され、インペラ５から吐き出された空気Ａ２は、ディフューザ部１３において昇圧され、スクロール室１２へと送り込まれる。スクロール室１２に導入された空気Ａ３は、スペーサ部３の内周面３０３を含む外周側内壁面１２１ａに接触し、スクロール室１２内を周方向に流れ、外部出口１２０（図３、図４参照）から排出される。

次に、本例のコンプレッサハウジング１における作用効果について説明する。
本例のコンプレッサハウジング１は、吸気口形成部２１とシュラウド部２２とスクロール室形成部２３とを有するハウジング本体部２と、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３内に挿入配置され、スクロール室１２における外周側内壁面１２１ａの一部を形成する円環状のスペーサ部３とを備えている。そして、スペーサ部３の一部には、軸方向に貫通してなる貫通孔３０が設けられている。

すなわち、円環状のスペーサ部３に対して軸方向に貫通してなる貫通孔３０を設けることにより、スペーサ部３の剛性、特に径方向の剛性を下げることができ、スペーサ部３を容易に弾性変形させることが可能となる。そのため、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３とスペーサ部３との寸法精度にばらつきが生じ、両者の締め代を精度良く設けることができない場合であっても、スペーサ部３を弾性変形させてハウジング本体部２のスクロール室形成部２３内に容易に挿入することができ、かつ、挿入されたスペーサ部３の位置ずれ、抜け等を防止することができる。これにより、スペーサ部３の組付け性を向上させることができる。

また、スペーサ部３は、上述のごとく、一部に貫通孔３０が設けられている。そのため、貫通孔３０を設けた分だけスペーサ部３を構成する材料を削減することができる。これにより、材料コストを低減することができ、コンプレッサハウジング１全体としてコストダウンを図ることができる。

また、本例では、スペーサ部３は、円環状、すなわち全周にわたって連続して形成されている。このような場合には、通常、スペーサ部３の剛性が高くなり易いが、貫通孔３０を設けることによってその剛性を下げることができる。これにより、貫通孔３０を設けたことによる効果、すなわちスペーサ部３の剛性を下げて組付け性を向上させるという効果をより有効に発揮することができる。

また、スペーサ部３は、ナイロン６６（登録商標）樹脂からなる。そのため、スペーサ部３をより一層容易に弾性変形させることが可能となる。これにより、ハウジング本体部２のスクロール室形成部２３内へのスペーサ部３の挿入がさらに容易となり、また挿入されたスペーサ部３の位置ずれ、抜け等をより一層防止することができる。

また、スペーサ部３は、そのスペーサ部３における内周面３０３と第１端面３０１と第２端面３０２とを備えたスペーサ幅広部３１を有し、貫通孔３０は、スペーサ幅広部３１における内周面３０３よりも外側において第１端面３０１と第２端面３０２との間を貫通して形成されている。そのため、スペーサ部３に対し、軸方向に貫通してなる貫通孔３０を容易かつ確実に設けることができる。

また、貫通孔３０は、スペーサ部３のスペーサ幅広部３１に周方向に複数並んで配置されている。そのため、スペーサ部３の剛性をより効果的に下げることができる。これにより、スペーサ部３の組付け性をさらに向上させることができる。また、材料削減による材料コストの低減をさらに図ることができる。

また、スペーサ部３のスペーサ幅広部３１には、内周部３１１と外周部３１２と複数の連結部３１３とが設けられており、貫通孔３０は、隣接する連結部３１３同士の間に形成されている。そのため、スペーサ部３自体の強度を保ちながら、貫通孔３０を設けたことによる効果、すなわちスペーサ部３の組付け性を向上させるという効果を十分に発揮することができる。

このように、本例によれば、スペーサ部３の組み付け性を向上させ、コストダウンも図ることができる過給機用のコンプレッサハウジング１を提供することができる。

１ コンプレッサハウジング
１１ 吸気口
１２ スクロール室
１２１ａ 外周側内壁面
２ ハウジング本体部
２１ 吸気口形成部
２２ シュラウド部
２２１ シュラウド面
２２２ ディフューザ面
２３ スクロール室形成部
３ スペーサ部
４ バックプレート

Claims (6)

1. 複数のブレードを有する過給機用のインペラを収容可能に構成されていると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気を外部へ導くスクロール室とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
   上記吸気口を形成する筒状の吸気口形成部と、上記インペラに対向するシュラウド面及び該シュラウド面から上記スクロール室に向かって延びるディフューザ面を形成するシュラウド部と、上記ディフューザ面に対向配置されるバックプレートとの間に上記スクロール室を形成するスクロール室形成部とを有するハウジング本体部と、
   該ハウジング本体部の上記スクロール室形成部内に挿入配置され、該スクロール室形成部と上記バックプレートとに挟持された状態で両者の間に上記スクロール室における外周側の内壁面の一部を形成する略円環状のスペーサ部とを備えており、
   該スペーサ部の少なくとも一部には、軸方向に貫通してなる貫通孔が設けられていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
2. 請求項１に記載のコンプレッサハウジングにおいて、上記スペーサ部は、全周にわたって連続して形成されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
3. 請求項１又は２に記載のコンプレッサハウジングにおいて、上記スペーサ部は、樹脂からなることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンプレッサハウジングにおいて、上記スペーサ部は、上記スクロール室における外周側の内壁面の一部を形成するスペーサ内周面と、上記ハウジング本体部側の軸方向端面である第１端面と、上記バックプレート側の軸方向端面である第２端面とを備えたスペーサ幅広部を少なくとも一部に有し、上記貫通孔は、上記スペーサ幅広部における上記スペーサ内周面よりも外側において上記第１端面と上記第２端面との間を貫通して形成されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンプレッサハウジングにおいて、上記貫通孔は、上記スペーサ部の少なくとも一部に周方向に複数並んで配置されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
6. 請求項５に記載のコンプレッサハウジングにおいて、上記スペーサ部の少なくとも一部には、該スペーサ部の内周に沿って形成された内周部と、外周に沿って形成された外周部と、上記内周部と上記外周部とを径方向に連結する複数の連結部とが設けられており、上記貫通孔は、隣接する上記連結部同士の間に形成されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。

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