JP2018021526A - コンプレッサハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】目的は、ブローバイガス中のオイルの吸気上流側への吹き返しを抑制できる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、エンジンの吸気流路のうちブローバイガスが還流されるブローバイガス導入口よりも下流側に設けられたコンプレッサインペラ５を用いて吸気流路を流れる吸気を加圧するコンプレッサに用いられる。コンプレッサハウジング１は、コンプレッサインペラ５を回転可能に収容するインペラ室２と、軸線Ｃに沿って延びインペラ室２に吸気を導入する吸気ダクト６と、を備える。吸気ダクト６は、インペラ室２に形成された吸気導入口２２に接続する内壁面６１を備える。内壁面６１のうち吸気導入口２２よりも軸線Ｃに沿って上流側には、インペラ５の周方向に沿った弧状でありかつ軸線Ｃからインペラ５の径方向に沿った距離が上流側よりも下流側の方が遠い段差部６７が形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、コンプレッサハウジングに関する。より詳しくは、インペラ室及び吸気ダクトを備えるコンプレッサハウジングの構造に関する。

内燃機関の過給システムでは、内燃機関の吸気流路に設けられたコンプレッサを内燃機関の排気のエネルギや電気のエネルギを用いて回転駆動することによって、内燃機関に供給される吸気を加圧する。コンプレッサは、コンプレッサインペラと、コンプレッサインペラを収容するインペラ室及びこのインペラ室に吸気を導く吸気ダクト等が形成されたコンプレッサハウジングと、を備える。また内燃機関の過給システムは、吸気流路のうちコンプレッサよりも上流側に吸気の流量を検出するエアフローメータを備えており、このエアフローメータを用いて内燃機関における燃焼に供される吸気の流量を制御する。

ところで、内燃機関のクランクケース内に流出した混合気や排気（以下、これらを「ブローバイガス」という）は、ブリーザ流路を介して吸気流路内に還流することによって、その排出を抑制する場合が多い。また例えば特許文献１に示すように、上述のようなコンプレッサを備える過給システムでは、ブローバイガスは、吸気流路のうちエアフローメータより下流側でありかつコンプレッサインペラよりも上流側に還流する場合が多い。

特開２００５−２２６５０５号公報

図９は、以下で説明するオイルの逆流が発生し得る運転パターンの典型例を示すタイムチャートである。図９には、時刻ｔ０からアクセルペダルを踏み込み続け、内燃機関の負荷を最大とした状態から、時刻ｔ１においてアクセルペダルを解放し、内燃機関の負荷を最小とし、さらにその後時刻ｔ２においてアクセルペダルを再び踏み込むことによって内燃機関の負荷を最大とした場合を示す。

図１０は、従来のコンプレッサハウジング１００の内部の様子を示す図である。より具体的には、図１０は、図９に示す運転パターンの下で内燃機関の負荷を最大で一定とする定常運転を行った直後、すなわち図９における時刻ｔ１の直後におけるコンプレッサハウジング１００の吸気ダクト１０１内に設けられたコンプレッサインペラ１０２を吸気の上流側から視た図である。

内燃機関の定常運転を行うと、吸気ダクト１０１内の吸気は、図１０において時計周りで回転するコンプレッサインペラ１０２によって吸気導入口１０３からインペラ室内に掻き入れられる。この際、インペラ室の吸気導入口１０３の周囲には、吸気ダクト１０１の内壁面に沿って破線矢印１０４で示すように、上流側から下流側へコンプレッサインペラ１０２の回転方向と同じ向きの旋回流が生じる。吸気ダクト１０１の内壁面に付着したブローバイガス中のオイルの多くはこの旋回流によって吸気導入口１０３内へ吸い込まれるが、一部は吸気導入口１０３内へ吸い込まれずに吸気導入口１０３の周囲を旋回し続ける場合がある。したがって定常運転を行っている状態からアクセルペダルをオフにし、内燃機関の負荷を低減すると、吸気導入口１０３の周囲の旋回流が弱くなり、内壁面に付着していたオイルは吸気ダクト１０１の底に溜まり、図１０に示すようにオイル溜まり１０５が形成される場合がある（図９のタイムチャートでは、時刻ｔ１〜ｔ２の期間に相当する）。

また再びアクセルペダルを踏み込むと、吸気ダクト１０１内からインペラ室内への吸気の流量が急に増加するが、この際、コンプレッサハウジング１００内の急激な圧力変化によってサージングが発生し、吸気ダクト１０１の内部にはコンプレッサインペラ１０２側から上流側へ向かって強い旋回流が生じる場合がある。したがってこのような再加速の際、図１０に示すように吸気ダクト１０１内にオイル溜まり１０５が存在すると、強い旋回流によってオイル溜まり１０５のオイルが吸気ダクト１０１内から上流側へ吹き返され、上流側のエアフローメータにオイルが付着する場合がある。

本発明は、ブローバイガス中のオイルの吸気上流側への吹き返しを抑制できるコンプレッサハウジングを提供することを目的とする。

（１）コンプレッサハウジング（例えば、後述のコンプレッサハウジング１）は、内燃機関の吸気流路のうち前記内燃機関のブローバイガスが還流されるブローバイガス還流部（例えば、後述のブローバイガス導入口８３）よりも下流側に設けられたインペラ（例えば、後述のコンプレッサインペラ５）を用いて前記吸気流路を流れる吸気を加圧するコンプレッサ（例えば、後述のコンプレッサ９２Ｃ）に用いられる。前記コンプレッサハウジングは、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室（例えば、後述のインペラ室２）と、前記インペラの軸線（例えば、後述の軸線Ｃ）に沿って延び前記インペラ室に吸気を導入する吸気ダクト（例えば、後述の吸気ダクト６）と、を備え、前記吸気ダクトは、前記インペラ室に形成された吸気導入口（例えば、後述の吸気導入口２２）に接続する内壁面（例えば、後述の内壁面６１）を備え、前記内壁面のうち前記吸気導入口よりも前記軸線に沿って上流側には、前記インペラの周方向に沿った弧状でありかつ前記軸線から前記インペラの径方向に沿った距離が上流側よりも下流側の方が遠い段差部（例えば、後述の段差部６７）が形成される。

（２）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記インペラの径方向に沿って延び前記吸気ダクト内にブローバイガスを導入するブリーザダクト（例えば、後述のブリーザダクト８）を備えることが好ましい。

（３）この場合、前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢では、前記ブリーザダクトの内周面（例えば、後述の内周面８２）と前記内壁面とを接続するブローバイガス導入口（例えば、後述のブローバイガス導入口８３）は、前記吸気導入口の鉛直上方に設けられ、前記内壁面のうち前記ブローバイガス導入口と前記吸気導入口とを接続する接続面（例えば、後述の接続面６６）は、前記軸線に対し略垂直であることが好ましい。

（４）この場合、前記内壁面のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢で底となる底部（例えば、後述の底部６４）において前記吸気導入口に隣接する部分には凹部（例えば、後述の凹部６５）が形成され、前記段差部は、前記凹部よりも前記軸線に沿って上流側に形成されることが好ましい。

（５）この場合、前記段差部は、前記内壁面のうち前記底部以外の部分に形成されることが好ましい。

（６）この場合、前記段差部は、前記内壁面のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢における側部において前記吸気導入口の最下点（例えば、後述の最下点２２１）よりも高い位置から前記ブローバイガス導入口側へ前記周方向に沿って延びることが好ましい。

（７）コンプレッサハウジングは、内燃機関の吸気流路のうち前記内燃機関のブローバイガスが還流されるブローバイガス還流部よりも下流側に設けられたインペラを用いて前記吸気流路を流れる吸気を加圧するコンプレッサに用いられる。前記コンプレッサハウジングは、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室と、前記インペラの軸線に沿って延び前記インペラ室に吸気を導入する吸気ダクトと、を備え、前記吸気ダクトは、前記インペラ室に形成された吸気導入口に接続する内壁面を備え、前記内壁面のうち前記吸気導入口よりも前記軸線に沿って上流側には、前記吸気導入口の周縁のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢における前記吸気導入口の最下点よりも高い位置から前記インペラの径方向に沿って延びる溝部（例えば、後述の溝部６８）が形成される。

（８）この場合、前記コンプレッサハウジングは、前記インペラの径方向に沿って延び前記吸気ダクト内にブローバイガス又は排気を導入する還流ダクト（例えば、後述のＥＧＲダクト７又はブリーザダクト８）を備え、前記溝部は、前記吸気導入口の周縁から前記還流ダクトの内周面側へ延びることが好ましい。

（９）この場合、前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢では、前記還流ダクトの内周面と前記内壁面とを接続する還流口（例えば、後述のＥＧＲ導入口７３）は、前記吸気導入口よりも高い位置に設けられ、前記溝部は、前記吸気導入口の周縁上部（例えば、後述の頂部２２２）から前記還流ダクトの内周面側へ延びることが好ましい。

（１）本発明のコンプレッサハウジングでは、その吸気ダクトの内壁面のうち吸気導入口よりもインペラの軸線に沿って上流側に、インペラの周方向に沿った弧状の段差部を形成する。またこの段差部は、軸線からインペラの径方向に沿った距離が上流側よりも下流側の方で遠くする。すなわちこの段差部は、吸気の下流側から上流側へ内壁面を伝って流れるオイルに対しては壁となる。したがって、上述のように吸気ダクト内の吸気導入口の近傍にオイルが溜まった状態で吸気ダクト内に下流側から上流側へ向けて強い旋回流が生じたとしても、内壁面を伝うオイルの流れに対し段差部が壁となるので、オイルが段差部を超えてさらに上流側へ吹き返されるのを抑制できる。またこれにより、吸気ダクトより上流側に設けられるエアフローメータ等のセンサがオイルによって汚れるのを防止できる。

（２）本発明では、吸気ダクトが設けられたコンプレッサハウジングに、インペラの径方向に沿って延びるブリーザダクトを設け、このブリーザダクトからブローバイガスを吸気ダクト内に還流する。上述のように吸気ダクト内には旋回流が発生する。このため、従来のコンプレッサハウジングでは、ブローバイガスをコンプレッサハウジングの吸気ダクト内に還流すると、吸気ダクト内にオイルが溜まりやすくなり、オイルの吸気上流側への吹き返しの課題がより顕著に現れる。これに対し本発明では、吸気ダクト内に形成された段差部によってオイルの上流側への流出が抑制されるので、ブローバイガスをコンプレッサハウジングの吸気ダクト内に還流しても、上述のようにオイルの吹き返しの課題が顕在化することもない。

（３）本発明のコンプレッサハウジングでは、その搭載姿勢ではブローバイガス導入口が吸気導入口の鉛直上方に設けられ、さらに吸気ダクトの内壁面のうちこのブローバイガス導入口と吸気導入口とを接続する接続面は軸線に対し略垂直である。これにより、ブローバイガス導入口と吸気導入口との距離を極力短くできる。ブローバイガス導入口から流入するブローバイガス中のオイルは、接続面を伝いその自重によって吸気導入口へ垂れ落ちる。ここでブローバイガス導入口と吸気導入口との間の接続面に凹凸が存在する場合、オイルがブローバイガス導入口から鉛直下方へ垂れ落ちる間に旋回流によってその経路が吸気導入口の周囲へそれてしまう場合がある。これに対し本発明では、接続面を軸線に対し略垂直とすることにより、ブローバイガス中のオイルの多くを吸気導入口へ流し込むことができるので、吸気ダクト内に溜まるオイルの量を低減でき、ひいてはオイルの吹き返しをさらに抑制できる。

（４）本発明のコンプレッサハウジングでは、上述のようにオイルに対して壁となる段差部を、吸気ダクトの内壁面のうち搭載姿勢で底となる底部に形成される凹部よりも軸線に沿って上流側に形成する。図１０を参照して説明したように、吸気ダクト内のオイルはこのような凹部に溜まりやすい。したがって段差部をこのオイル溜まりとなる凹部よりも上流側に設けることにより、上述のように強い逆向きの旋回流によって凹部に溜まったオイルが上流側へ流れても、この段差部によってさらに上流側への流出を抑制することができる。

（５）本発明のコンプレッサハウジングでは、段差部は内壁面の底部以外の部分に形成される。上述のように段差部は下流側から上流側へ逆流するオイルに対して壁となるため、このような段差部を底部に形成すると、底部に溜まるオイルの量が増えてしまうおそれがある。これに対し本発明によれば、段差部を底部以外の部分に形成することにより、吸気ダクト内に溜まるオイルの量を増やすことなく、その上流側への流出を抑制できる。

（６）本発明のコンプレッサハウジングでは、段差部は、内壁面のうち搭載姿勢における側部において吸気導入口の最下点よりも高い位置から吸気導入口の鉛直上方に設けられるブローバイガス導入口側へインペラの周方向に沿って延びる。これにより、吸気導入口の最下点の近傍に溜まったオイルは、上述のような強い旋回流が生じると、底部側から段差部に沿って鉛直上方のブローバイガス導入口側へ流れ、上述のように軸線に対し略垂直に形成された接続面を伝って吸気導入口へ流れ込む。したがって本発明によれば、底部に溜まったオイルを上流側へ吹き返さないようにしつつ、吸気導入口へ流し込むことができる。

（７）本発明のコンプレッサハウジングでは、その吸気ダクトの内壁面のうち吸気導入口よりもインペラの軸線に沿って上流側に、吸気導入口の周縁のうち搭載姿勢における吸気導入口の最下点よりも高い位置からインペラの径方向に沿って延びる溝部を形成する。図１０を参照して説明したように、内燃機関の定常運転を行っている間は、吸気ダクト内には上流側から下流側へ旋回流が生じ、これによって吸気導入口の周囲をブローバイガス中のオイルが旋回し続けてしまい、アクセルペダルをオフにすると吸気導入口の最下点の近傍にオイルが溜まる場合がある。このような定常運転時における吸気導入口の周囲のオイルの流れる向きに対して、本発明の溝部は略垂直である。したがって吸気ダクトの内壁面のうち吸気導入口の周囲をインペラの周方向に沿って旋回運動するオイルは、この溝部において進行方向が溝部の延在方向、すなわちインペラの径方向に変更され、結果としてオイルは溝部に沿って拡がる。すなわち本発明によれば、定常運転時に吸気導入口の周囲を旋回するオイルを、この溝部に一時的に退避させることができるので、アクセルペダルをオフにした際に吸気導入口の最下点の近傍に溜まるオイルの量を減らすことができる。よって本発明によれば、吸気ダクト内に下流側から上流側へ向けて強い旋回流が生じたときに上流側から下流側へ吹き返されるオイルの量を減らすことができる。またこれにより、吸気ダクトの上流側に設けられるエアフローメータ等のセンサがオイルによって汚れるのを防止できる。

（８）上述のように本発明の溝部は、オイルを一時的に退避させる機能を備えるが、十分なオイルを退避できるようにするためには、ある程度の長さが必要である。本発明では、吸気ダクトが設けられたコンプレッサハウジングに、インペラの径方向に沿って延び吸気ダクト内にブローバイガス又は排気を導入する還流ダクトを設け、溝部は吸気導入口の周縁から還流ダクトの内周面側へ延びる。すなわち、本発明では、還流ダクトを設けることによって形成される空間を利用して溝部を設けることにより、十分な量のオイルを溝部に退避させることができる。

（９）本発明のコンプレッサハウジングでは、溝部は、搭載姿勢における吸気導入口の周縁上部から還流ダクトの内周面側へ延びる。これにより、上述のように定常運転時における旋回流によって溝部に一時的に退避したオイルは、アクセルペダルをオフにしたときに、溝部を伝いより下方の吸気導入口へ流れ込むので、吸気導入口の最下点の近傍に溜まるオイルの量を減らすことができる。

本発明の一実施形態に係るコンプレッサハウジングが適用された車両のエンジンルームの平面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの正面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの斜視図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの断面図である。 上記実施形態に係るコンプレッサハウジングの斜視図である。 本発明の課題を説明するためのタイムチャートである。 従来のコンプレッサハウジングの内部の様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、内燃機関（以下、「エンジン」という）の過給システムＳを搭載する車両のエンジンルームＥＲの平面図である。図１には、エンジンルームＥＲ内に設けられる各種装置のうち、主に過給システムＳの吸気系を構成する装置を示す。すなわち図１は、エンジンルームＥＲ内において所定の搭載姿勢で搭載された状態における過給システムＳを、鉛直方向上方から視た図である。

過給システムＳは、外気を浄化するエアクリーナボックス９１と、排気のエネルギを回転軸の機械エネルギに変換する排気タービン及び回転軸に連結された後述のコンプレッサインペラを用いて吸気を加圧するコンプレッサ９２Ｃを備える過給機９２と、エアクリーナボックス９１とコンプレッサ９２Ｃとを接続する吸気配管９３と、吸気配管９３内を流れる吸気の流量を検出するエアフローメータ９４と、コンプレッサ９２Ｃと図示しないエンジンの排気流路とを接続するＥＧＲ配管９５と、コンプレッサ９２Ｃと図示しないエンジンのクランクシャフトとを接続するブリーザ配管９６と、を備える。なお図１には、過給機９２のうち排気タービンは板状のカバー部材９７によって覆われた状態を示す。

吸気配管９３は、その搭載姿勢で略水平に延び、エアクリーナボックス９１とコンプレッサ９２Ｃの本体を構成するコンプレッサハウジング１に形成された後述の吸気ダクトとを接続する。コンプレッサハウジング１内には、この吸気配管９３によって図１において矢印９８ａで示す向きでエアクリーナボックス９１によって浄化された吸気の主流が流入する。エアフローメータ９４は、吸気配管９３のうちコンプレッサハウジング１よりもエアクリーナボックス９１に近い位置に設けられる。

ＥＧＲ配管９５は、図示しない排気流路とコンプレッサハウジング１に形成された後述のＥＧＲダクトとを接続する。これによりコンプレッサハウジング１内には、図１において矢印９８ｂで示すように、矢印９８ａで示す吸気の主流に対し略垂直な向きでエンジンの排気の一部（以下、「ＥＧＲガス」ともいう）が流入する。

ブリーザ配管９６は、図示しないクランクケースとコンプレッサハウジング１に形成された後述のブリーザダクトとを接続する。これによりコンプレッサハウジング１内には、図１において矢印９８ｃで示すように、矢印９８ａで示す吸気の主流に対し略垂直な向きでブローバイガスが流入する。

また過給システムＳでは、ＥＧＲガスが還流されるＥＧＲガス還流部（すなわち、後述のＥＧＲダクト７）及びブローバイガスが還流されるブローバイガス還流部（すなわち、後述のブリーザダクト８）は、エアクリーナボックス９１、吸気配管９３及びコンプレッサハウジング１によって構成される吸気流路のうち、エアフローメータ９４よりも下流側に設けられる。

図２は、コンプレッサハウジング１の正面図である。より具体的には、図２は、コンプレッサハウジング１を、後述のインペラ室２内に回転可能に収められるコンプレッサインペラの軸線に沿って吸気上流側から視た図である。
図３は、コンプレッサハウジング１の断面図である。より具体的には、図３は、図２における線ＩＩａ−ＩＩａに沿ったコンプレッサハウジング１の断面を矢印Ａ３の向きで視た図である。なお図２及び図３は、搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１を横から視た図である。すなわち、図２及び図３における上下方向はその搭載姿勢におけるコンプレッサハウジング１の鉛直方向と等しい。

コンプレッサハウジング１は、回転軸Ｒを中心としてコンプレッサインペラ５を回転可能に収容するインペラ室２と、ディフューザ室３と、スクロール流路４と、吸気配管９３（図１参照）が接続され、吸気をインペラ室２へ導入する吸気ダクト６と、ＥＧＲ配管９５（図１参照）が接続され、吸気ダクト６内にＥＧＲガスを導入するＥＧＲダクト７と、ブリーザ配管９６（図１参照）が接続され、吸気ダクト６内にブリーザガスを導入するブリーザダクト８と、を備える。

コンプレッサインペラ５は、排気タービンによって回転駆動される回転軸Ｒに連結されたホイール５１と、このホイール５１の円錐状のハブ面に設けられた複数のブレード５２と、を備える。各ブレード５２は、ホイール５１のハブ面において周方向に沿って等間隔で設けられている。各ブレード５２は、吸気の入口である前縁部５３から、吸気の出口である後縁部５４に向かって所定の角度分布で延びる板状である。各ブレード５２のチップ端縁５５は、コンプレッサインペラ５をインペラ室２内に納めたときに対向する後述のシュラウド２１の表面形状に沿って形成される。

インペラ室２には、コンプレッサインペラ５の側部を覆うシュラウド２１が形成されている。シュラウド２１は、コンプレッサインペラ５の前縁部５３から後縁部５４までチップ端縁５５に沿った形状のシュラウド面、より具体的には、コンプレッサインペラ５が回転軸Ｒを中心として回転したときに、チップ端縁５５によって形成される包絡面と略等しい形状のシュラウド面を備え、このシュラウド面によってコンプレッサインペラ５の側部であるチップ端縁５５を覆う。このシュラウド２１のうち前縁部５３側は、この前縁部５３の外径と略等しい内径を有する吸気導入口２２となっている。またシュラウド２１のうち、後縁部５４側は、この後縁部５４の高さと略等しい幅を有する環状の吸気吐出口となっている。

コンプレッサインペラ５は、これと回転軸Ｒによって連結された排気タービンのタービンインペラが、排気のエネルギによって回転すると、例えば、回転軸Ｒを中心として吸気上流側から視て時計周り（すなわち、図２における時計周り）で回転する。インペラ室２内に設けられた状態でコンプレッサインペラ５が回転すると、各ブレード５２の前縁部５３から軸線Ｃに沿って流入し、各ブレード５２の間を流れ、各々の後縁部５４から径方向外側へ向かって吐出される。

ディフューザ室３は、環状であり、インペラ室２の吸気吐出口を囲むように形成されている。ディフューザ室３には、コンプレッサインペラ５の周方向に沿って所定の間隔で立設された線条の翼列が形成されている。コンプレッサインペラ５が回転することによってその後縁部５４から径方向外側へ吐出された吸気は、ディフューザ室３に形成された翼列に沿って拡がりながら流れる過程で減速される。

スクロール流路４は、環状でありディフューザ室３を囲むように形成されている。スクロール流路４の流路断面積は、コンプレッサインペラ５の回転方向と同じ向きに沿って徐々に大きくなっている。ディフューザ室３から径方向外側へ吐出された吸気は、スクロール流路４を流れる過程でさらに減速された後、吸気排出ダクト４１（図２参照）を介して図示しないエンジンの燃焼室に導かれる。

吸気ダクト６は、コンプレッサインペラ５の軸線Ｃに沿って延びる略筒状である。吸気ダクト６は、インペラ室２に形成された吸気導入口２２に接続する内壁面６１を備える。図１の吸気配管９３によって導入される吸気は、この吸気ダクト６の内壁面６１によって形成される吸気流路を介して軸線Ｃに沿ってインペラ室２内に導入される。

図２及び図３に示すように、吸気ダクト６の内壁面６１は、インペラ室２の吸気導入口２２の内径よりも大きな内径を有し軸線Ｃに沿って延びる略円筒状の内周面６２と、コンプレッサインペラ５の径方向に沿って延び内周面６２とこれより小径の吸気導入口２２とを接続する環状の肩面６３と、によって構成される。また図２に示すように、搭載姿勢におけるコンプレッサインペラ５の軸線Ｃに沿って視たときにおける内周面６２の中心６２Ｃは、インペラ室２の吸気導入口２２の中心２２Ｃに対し、やや鉛直方向上方へ偏心している。なお、この内壁面６１の具体的な構成については、後に断面図を参照しながら詳細に説明する。

ＥＧＲダクト７は、コンプレッサハウジング１の外側に設けられた配管接続部７１と吸気ダクト６の内側の内壁面６１によって形成される吸気流路とを連通する管部材である。この配管接続部７１には、上述のＥＧＲ配管９５（図１参照）が接続される。これにより、吸気ダクト６内にＥＧＲガスが還流される。ＥＧＲダクト７の内周面７２は、略円筒状であり、コンプレッサインペラ５の径方向に沿って延びる。このＥＧＲダクト７の内周面７２と吸気ダクト６の内壁面６１とを接続する開口をＥＧＲ導入口７３とすると、このＥＧＲ導入口７３の中心は、図２に示すようにコンプレッサハウジング１の搭載姿勢では吸気導入口２２の中心２２Ｃよりも高い位置に設けられる。

ブリーザダクト８は、コンプレッサハウジング１の外側に設けられた配管接続部８１と吸気ダクト６の内側に内壁面６１によって形成される吸気流路とを連通する管部材である。この配管接続部８１には、上述のブリーザ配管９６（図１参照）が接続される。これにより、吸気ダクト６内にブローバイガスが還流される。ブリーザダクト８の内周面８２は、略円筒状であり、コンプレッサインペラ５の径方向に沿って延びる。このブリーザダクト８の内周面８２と、吸気ダクト６の内壁面６１とを接続する開口をブローバイガス導入口８３とすると、このブローバイガス導入口８３は、コンプレッサハウジング１の搭載姿勢では吸気導入口２２の鉛直方向上方に設けられる。

図４は、コンプレッサハウジング１の断面図である。より具体的には、図４は、図２における線ＩＩａ−ＩＩａに沿ったコンプレッサハウジング１の断面を矢印Ａ４の向きで視た図である。吸気ダクト６の肩面６３のうち吸気導入口２２とその鉛直上方に設けられるブローバイガス導入口８３とを接続する接続面６６は、図４に示すように軸線Ｃに対し略垂直である。換言すれば、ブローバイガス導入口８３と吸気導入口２２とを接続する接続面６６には、壁面を伝って流れるオイルの障壁となる凹凸は設けられていない。これにより、ブローバイガス導入口８３と吸気導入口２２との距離を極力短くできる。またこれにより、ブローバイガス導入口８３から吸気ダクト６内に還流されるブローバイガス中のオイルの多くを、その自重によって接続面６６を伝い、吸気導入口２２内に吸い込ませることができる。

図３に戻り、吸気ダクト６の内周面６２のうちコンプレッサハウジング１の搭載姿勢で底となる底部６４において吸気導入口２２に隣接する部分は、吸気導入口２２の最下点２２１よりも低い凹部６５が形成されている。図９及び図１０を参照して説明したように、エンジンの定常運転を行うと吸気ダクト６内にはコンプレッサインペラ５の回転方向と同じ向きの旋回流が生じる。またこのような旋回流が生じると、ブローバイガス導入口８３と吸気導入口２２とを接続する接続面６６（図２又は図４参照）を伝って垂れ落ちるオイルの一部が、吸気導入口２２へ吸い込まれずに、吸気導入口２２の周囲を肩面６３に沿って旋回し続ける場合がある。このようにエンジンの定常運転時に吸気導入口２２の周囲を旋回するオイルは、低負荷運転になり旋回流が弱くなるとその自重によって凹部６５に溜まる。

図５は、コンプレッサハウジング１の断面図である。より具体的には、図５は、図３における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿ったコンプレッサハウジング１の断面を矢印Ａ５の向きで視た図である。
図６は、コンプレッサハウジング１の斜視図である。より具体的には、図６は、コンプレッサハウジング１の内壁面６１のうち図２中左側の部分を視た斜視図である。

図３及び図５〜図６に示すように、内周面６２のうち凹部６５よりも軸線Ｃに沿って上流側には、コンプレッサインペラ５の周方向に沿った弧状の段差部６７が形成されている。また、軸線Ｃから壁面までのコンプレッサインペラ５の径方向に沿った距離は、段差部６７を境として上流側よりも下流側の方が遠い（図５参照）。したがってこの段差部６７は、これより下流側に設けられた凹部６５から上流側へ内周面６２を伝うオイルの流れ（図５中、矢印５ａ参照）に対しては壁となる。なお、段差部６７を形成する位置はこれに限らない。ただし、凹部６５に溜まるオイルの量を増やさないようにするため、段差部６７は、内周面６２のうち底部６４以外の部分に形成することが好ましい。

段差部６７は、吸気ダクト６の内周面６２のうちコンプレッサハウジング１の搭載姿勢における側部において吸気導入口２２の最下点２２１よりも高い位置から吸気導入口２２の鉛直方向上方に設けられたブローバイガス導入口８３側へコンプレッサインペラ５の周方向に沿って延びる。

この段差部６７の効果について、図６を参照しながら説明する。先ず、図９及び図１０を参照して説明したように、アクセルペダルを踏み込むとサージングが発生し、吸気ダクト６の内部にはインペラ室２側から上流側へ向かって強い旋回流が生じる場合がある。この際、凹部６５にオイルが溜まっていると、この逆向きの強い旋回流によって凹部６５に溜まったオイルが吸気ダクト６の内周面６２を伝って上流側へ流れ込む。しかしながらこのような壁面を伝うオイルの流れに対し段差部６７は壁となるので、凹部６５から逆向きの旋回流によって吹き返されるオイルは、図６において矢印６ａで示すように段差部６７の延在方向、すなわちコンプレッサインペラの周方向に沿ってブローバイガス導入口８３側へ駆け上がる。また段差部６７によってブローバイガス導入口８３側まで導かれたオイルは、ブローバイガス導入口８３と吸気導入口２２とを接続する軸線Ｃに対し略垂直な接続面６６に至り（図４参照）、図６において矢印６ｂで示すように接続面６６を伝って吸気導入口２２内に吸い込まれる。これにより、段差部６７によれば、凹部６５に溜まったオイルの上流側への吹き返しが抑制され、かつ溜まったオイルの吸気導入口２２への吸い込みが促進される。

図７は、コンプレッサハウジング１の断面図である。より具体的には、図７は、図２における線ＩＩｂ−ＩＩｂに沿ったコンプレッサハウジング１の断面を矢印Ａ７の向きで視た図である。
図８は、コンプレッサハウジング１の斜視図である。より具体的には、図８は、コンプレッサハウジング１の内壁面６１のうち図２中右側の部分を視た斜視図である。

図２及び図７〜図８に示すように、吸気ダクト６内の肩面６３のうち吸気導入口２２よりも軸線Ｃに沿って上流側には、吸気導入口２２の周縁部からコンプレッサインペラ５の径方向に沿って延びる断面視で略Ｖ字状の溝部６８が形成されている。溝部６８は、吸気導入口２２の周縁部のうちコンプレッサハウジング１の搭載姿勢における頂部２２２からコンプレッサインペラ５の径方向に沿って延び、上述のように吸気導入口２２よりも高い位置に設けられたＥＧＲ導入口７３に至る。

この溝部６８の効果について、図８を参照しながら説明する。先ず、図９及び図１０を参照して説明したように、エンジンの定常運転を行っている間は、吸気ダクト６内には上流側からインペラ室２側へ旋回流が生じ、これによって肩面６３に沿って吸気導入口２２の周囲をブローバイガス中のオイルが旋回し続けてしまい、アクセルペダルをオフにすると凹部６５にオイルが溜まる場合がある。溝部６８はコンプレッサインペラ５の径方向に沿って延びており、定常運転時におけるオイルの流れる向きに対して、溝部６８は略垂直である。したがって吸気ダクト６の内側の肩面６３において、図８において矢印８ａで示すように吸気導入口２２の周囲をインペラの周方向に沿って旋回運動するオイルは、この溝部６８において、その進行方向が溝部６８の延在方向、すなわちコンプレッサインペラ５の径方向に変更され、図８において矢印８ｂで示すように溝部６８を構成する両壁面６８ａ，６８ｂに沿って拡がる。したがって、この溝部６８によれば、定常運転時に吸気導入口２２の周囲を旋回するオイルを、下方の凹部６５へ到達させることなく一時的に退避させることができる。また上述のように溝部６８の基点は、吸気導入口２２の周縁部の搭載姿勢における頂部２２２となっている。したがって定常運転時における旋回流によって溝部６８に一時的に退避したオイルは、その後アクセルペダルをオフしたときに、図８において矢印８ｃで示すように、その自重によって溝部６８を伝いより下方に設けられた吸気導入口２２へ流れ込むので、凹部６５に溜まるオイルの量を減らすことができる。

本実施形態のコンプレッサハウジング１によれば、以下の効果を奏する。
（１）コンプレッサハウジング１では、その吸気ダクト６の内周面６２のうち吸気導入口２２よりも軸線Ｃに沿って上流側に、コンプレッサインペラ５の周方向に沿った弧状の段差部６７を形成する。これにより、吸気ダクト６内の吸気導入口２２の近傍の凹部６５にオイルが溜まった状態で吸気ダクト６内に下流側から上流側へ向けて強い旋回流が生じたとしても、内周面６２を伝うオイルの流れに対し段差部６７が壁となるので、オイルが段差部６７を超えてさらに上流側へ吹き返されるのを抑制できる。またこれにより、吸気ダクト６より上流側に設けられるエアフローメータ９４がオイルによって汚れるのを防止できる。

（２）コンプレッサハウジング１では、コンプレッサインペラ５の径方向に沿って延びるブリーザダクト８を設け、このブリーザダクト８からブローバイガスを吸気ダクト６内に還流する。従来のコンプレッサハウジングでは、ブローバイガスをコンプレッサハウジングの吸気ダクト内に還流すると、吸気ダクト内にオイルが溜まりやすくなり、オイルの吸気上流側への吹き返しの課題がより顕著に現れる。これに対しコンプレッサハウジング１では、吸気ダクト６内に形成された段差部６７によってオイルの上流側への流出が抑制されるので、ブローバイガスを吸気ダクト６内に還流しても、上述のようにオイルの吹き返しの課題が顕在化することもない。

（３）コンプレッサハウジング１では、その搭載姿勢ではブローバイガス導入口８３が吸気導入口２２の鉛直上方に設けられ、さらに吸気ダクト６の肩面６３のうちこのブローバイガス導入口８３と吸気導入口２２とを接続する接続面６６は軸線Ｃに対し略垂直である。これにより、ブローバイガス中のオイルの多くを吸気導入口２２へ流し込むことができるので、吸気ダクト６内の凹部６５に溜まるオイルの量を低減でき、ひいてはオイルの吹き返しをさらに抑制できる。

（４）コンプレッサハウジング１では、段差部６７を、吸気ダクト６の内周面６２のうち搭載姿勢で底となる凹部６５よりも軸線Ｃに沿って上流側に形成する。これにより、上述のように強い逆向きの旋回流によって凹部６５に溜まったオイルが上流側へ流れても、この段差部６７によってさらに上流側への流出を抑制することができる。

（５）コンプレッサハウジング１では、段差部６７は内周面６２の底部６４以外の部分に形成される。これにより、吸気ダクト６内の凹部６５に溜まるオイルの量を増やすことなく、その上流側への流出を抑制できる。

（６）コンプレッサハウジング１では、段差部６７は、内周面６２のうち搭載姿勢における側部において吸気導入口２２の最下点２２１よりも高い位置から吸気導入口２２の鉛直上方に設けられるブローバイガス導入口８３側へコンプレッサインペラ５の周方向に沿って延びる。これにより、凹部６５に溜まったオイルは、強い逆向き旋回流が生じると、底部６４側から段差部６７に沿って鉛直上方のブローバイガス導入口８３側へ流れ、軸線Ｃに対し略垂直に形成された接続面６６を伝って吸気導入口２２へ流れ込む。これにより、凹部６５に溜まったオイルを上流側へ吹き返さないようにしつつ、吸気導入口２２へ流し込むことができる。

（７）コンプレッサハウジング１では、その吸気ダクト６の肩面６３のうち吸気導入口２２よりも軸線Ｃに沿って上流側に、吸気導入口２２の周縁のうち搭載姿勢における吸気導入口２２の最下点２２１よりも高い位置から径方向に沿って延びる溝部６８を形成する。これにより、定常運転時に吸気導入口２２の周囲を旋回するオイルを、この溝部６８に一時的に退避させることができるので、アクセルペダルをオフにした際に凹部６５に溜まるオイルの量を減らすことができる。これにより、吸気ダクト６内に下流側から上流側へ向けて強い逆向きの旋回流が生じたときに上流側から下流側へ吹き返されるオイルの量を減らすことができる。またこれにより、吸気ダクト６の上流側に設けられるエアフローメータ９４がオイルによって汚れるのを防止できる。

（８）コンプレッサハウジング１では、コンプレッサインペラ５の径方向に沿って延び吸気ダクト６内にＥＧＲガスを導入するＥＧＲダクト７を設け、溝部６８は吸気導入口２２の周縁からＥＧＲダクト７の内周面７２側へ延びる。すなわち、コンプレッサハウジング１では、ＥＧＲダクト７を設けることによって形成される空間を利用して溝部６８を設けることにより、十分な量のオイルを溝部６８に退避させることができる。

（９）コンプレッサハウジング１では、溝部６８は、搭載姿勢における吸気導入口２２の周縁の頂部２２２からＥＧＲダクト７の内周面７２側へ延びる。これにより、定常運転時における旋回流によって溝部６８に一時的に退避したオイルは、アクセルペダルをオフにしたときに、溝部６８を伝いより下方の吸気導入口２２へ流れ込むので、凹部６５に溜まるオイルの量を減らすことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

上記実施形態では、コンプレッサインペラ５の回転方向を、上流側から視て時計周りとした例について説明したが、コンプレッサインペラ５の回転方向は、これと逆向きにしてもよい。

上記実施形態では、溝部６８の基点を、吸気導入口２２の周縁部の搭載姿勢における頂部２２２とした場合について説明したが、本発明はこれに限らない。溝部６８の基点は、搭載姿勢における吸気導入口２２の最下点２２１よりも高ければ、吸気導入口２２の周縁部のどの部分であってもよい。

１…コンプレッサハウジング
２…インペラ室（インペラ室）
２２…吸気導入口
５…コンプレッサインペラ（インペラ）
６…吸気ダクト
６１…内壁面６１（内壁面）
６２…内周面（内壁面）
６３…肩面６３（内壁面）
６４…底部
６５…凹部
６６…接続面
６７…段差部
６８…溝部
７…ＥＧＲダクト（還流ダクト）
７３…ＥＧＲ導入口（還流口）
８…ブリーザダクト（ブリーザダクト、還流ダクト）
８２…内周面
８３…ブローバイガス導入口（ブローバイガス還流部、ブローバイガス導入口、還流口）
９２Ｃ…コンプレッサ
Ｒ…回転軸
Ｃ…軸線

Claims (9)

1. 内燃機関の吸気流路のうち前記内燃機関のブローバイガスが還流されるブローバイガス還流部よりも下流側に設けられたインペラを用いて前記吸気流路を流れる吸気を加圧するコンプレッサのコンプレッサハウジングであって、
   前記コンプレッサハウジングは、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室と、前記インペラの軸線に沿って延び前記インペラ室に吸気を導入する吸気ダクトと、を備え、
   前記吸気ダクトは、前記インペラ室に形成された吸気導入口に接続する内壁面を備え、
   前記内壁面のうち前記吸気導入口よりも前記軸線に沿って上流側には、前記インペラの周方向に沿った弧状でありかつ前記軸線から前記インペラの径方向に沿った距離が上流側よりも下流側の方が遠い段差部が形成されることを特徴とするコンプレッサハウジング。
2. 前記コンプレッサハウジングは、前記インペラの径方向に沿って延び前記吸気ダクト内にブローバイガスを導入するブリーザダクトを備えることを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサハウジング。
3. 前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢では、前記ブリーザダクトの内周面と前記内壁面とを接続するブローバイガス導入口は、前記吸気導入口の鉛直上方に設けられ、
   前記内壁面のうち前記ブローバイガス導入口と前記吸気導入口とを接続する接続面は、前記軸線に対し略垂直であることを特徴とする請求項２に記載のコンプレッサハウジング。
4. 前記内壁面のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢で底となる底部において前記吸気導入口に隣接する部分には凹部が形成され、
   前記段差部は、前記凹部よりも前記軸線に沿って上流側に形成されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のコンプレッサハウジング。
5. 前記段差部は、前記内壁面のうち前記底部以外の部分に形成されることを特徴とする請求項４に記載のコンプレッサハウジング。
6. 前記段差部は、前記内壁面のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢における側部において前記吸気導入口の最下点よりも高い位置から前記ブローバイガス導入口側へ前記周方向に沿って延びることを特徴とする請求項３に記載のコンプレッサハウジング。
7. 内燃機関の吸気流路のうち前記内燃機関のブローバイガスが還流されるブローバイガス還流部よりも下流側に設けられたインペラを用いて前記吸気流路を流れる吸気を加圧するコンプレッサのコンプレッサハウジングであって、
   前記コンプレッサハウジングは、前記インペラを回転可能に収容するインペラ室と、前記インペラの軸線に沿って延び前記インペラ室に吸気を導入する吸気ダクトと、を備え、
   前記吸気ダクトは、前記インペラ室に形成された吸気導入口に接続する内壁面を備え、
   前記内壁面のうち前記吸気導入口よりも前記軸線に沿って上流側には、前記吸気導入口の周縁のうち前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢における前記吸気導入口の最下点よりも高い位置から前記インペラの径方向に沿って延びる溝部が形成されることを特徴とするコンプレッサハウジング。
8. 前記コンプレッサハウジングは、前記インペラの径方向に沿って延び前記吸気ダクト内にブローバイガス又は排気を導入する還流ダクトを備え、
   前記溝部は、前記吸気導入口の周縁から前記還流ダクトの内周面側へ延びることを特徴とする請求項７に記載のコンプレッサハウジング。
9. 前記コンプレッサハウジングの搭載姿勢では、前記還流ダクトの内周面と前記内壁面とを接続する還流口は、前記吸気導入口よりも高い位置に設けられ、前記溝部は、前記吸気導入口の周縁上部から前記還流ダクトの内周面側へ延びることを特徴とする請求項８に記載のコンプレッサハウジング。