JP2019078215A - ターボチャージャ用ハウジング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デポジットの付着が防止され、ダイカストにより容易に成形可能なターボチャージャ用ハウジングを提供する。【解決手段】ターボチャージャ用ハウジング１は、スクロールピース２とシュラウドピース３とに分割されてなり、スクロールピース２に形成された第１流路形成部５１とスクロールピース２に形成された第２流路形成部５２とにより区画された環状の空間５０である冷媒流路５を備える。冷媒流路５の外周側をシールする外周シール部５４は、スクロールピース２に形成された被圧入部５４ｂにシュラウドピース３に形成された圧入部５４ａが圧入されてなる。冷媒流路５の内周側をシールする内周シール部５３は、シュラウドピース３における圧入方向前方の端部である前方端部５３ａとスクロールピース２において前方端部５３ａに対向する対向部５３ｂとがシール材５７を介して接合されてなるとともに、吸気口１１に連なる吸気通路Ａに露出している。【選択図】図１

Description

本発明は、ターボチャージャ用ハウジング及びその製造方法に関する。

自動車等の内燃機関に搭載されるターボチャージャは、コンプレッサインペラとタービンインペラとを有し、これらがハウジングに収容されている。コンプレッサインペラはハウジングの内部に形成された空気流路に配されている。空気流路には、コンプレッサインペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、コンプレッサインペラから吐出された空気を圧縮させるディフューザ通路と、ディフューザ通路を通過した圧縮空気が流れ込む吐出スクロール室とを有する。吐出スクロール室は圧縮空気を内燃機関側へ吐出する

そして、自動車等の内燃機関には、クランクケース内に発生したブローバイガス（主に未燃焼ガス）を吸気通路に還流させ、クランクケース内やヘッドカバー内を浄化させるブローバイガス還流装置（以下、ＰＣＶという）を備えたものがある。この場合、ブローバイガスに含まれるオイル（オイルミスト）がＰＣＶからターボチャージャにおけるコンプレッサの上流側の吸気通路に流出することがある。

このとき、コンプレッサの出口空気圧力が高いとその出口空気温度も高くなるため、ＰＣＶから流出したオイルが蒸発を起因とする濃縮・高粘度化によってターボチャージャ用ハウジングのディフューザ面やそれに対向する軸受ハウジングの表面等にデポジットとなって堆積することがある。そして、堆積したデポジットによってディフューザ通路が狭められ、ターボチャージャの性能低下を招き、さらには内燃機関の出力低下を招くおそれがある。

従来は、上述したようなディフューザ通路におけるデポジットの堆積を防止するため、コンプレッサの出口空気温度をある程度抑制していた。そのため、ターボチャージャの性能を充分に発揮することができず、また内燃機関の出力を充分に高めることができなかった。

特許文献１には、ディフューザ通路におけるデポジットの堆積を防止するために、ターボチャージャ用ハウジング内に冷媒流路を設けて当該冷媒流路に冷媒を流通させることにより、ハウジング内の空気流路を通過する圧縮空気の温度上昇を抑制する構成が開示されている。特許文献１に開示の構成では、ターボチャージャ用ハウジングを第１ピース、第２ピース及び第３ピースによって形成するとともに、当該両者の組付けによって冷媒流路が画定されるように構成されている。

特開２０１６−１７６３５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、冷媒流路の液密性を保つために、第１ピースと第２ピースとの間にシール部材としてのＯリングを保持するための保持部を形成するとともに保持部にシール部材を嵌め込み、さらにシール部材を第１ピースと第２ピースとで挟持する必要がある。そのため、部品点数の増加によるコストの増加や、組み付け作業性の低下を招く。

また、特許文献１に開示の構成では、各ピースをダイカストで成形可能なように型抜きを考慮してアンダーカットのない形状としている。これに伴って、スクロール室の断面形状が円形と大きく異なる形状となっているため、給気の圧縮効率の低下を招く。

また、ターボチャージャ用ハウジング内に冷媒流路を成形する方法としては、砂中子を用いた重力鋳造が考えられる。この方法によれば、形状自由度が高く、複雑な形状にも対応できる。しかしながら、この方法では、鋳造サイクルが長く、砂中子を除去するための砂落とし作業や砂残りの検査作業が必要となるため、製造工数が増加して生産性が低下する。また、鋳巣欠陥により冷媒流路が外部と連通して冷媒が外部に漏れ出す恐れもある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、デポジットの付着が防止され、ダイカストにより容易に成形可能なターボチャージャ用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、コンプレッサインペラが収容されるターボチャージャ用ハウジングであって、
上記コンプレッサインペラに向けて空気を吸い込む吸気口を形成する吸気口形成部と、
上記コンプレッサインペラを周方向に囲むとともに該コンプレッサインペラに対向するシュラウド面を有するシュラウド部と、
上記コンプレッサインペラの外周側において周方向に形成され、上記コンプレッサインペラから吐出される空気を圧縮させるディフューザ通路を形成するディフューザ部と、
上記ディフューザ通路を通過した圧縮空気を外部へ導くスクロール室を形成するスクロール室形成部と、
上記ディフューザ部に沿って周方向に形成されるとともに、上記ディフューザ部を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路と、
を有し、
上記ターボチャージャ用ハウジングは、少なくとも上記スクロール室形成部の一部を有するスクロールピースと、少なくとも上記吸気口形成部の一部、少なくとも上記スクロール室形成部の一部、上記ディフューザ部及び上記シュラウド部を有するとともに上記スクロールピースの内側に軸方向に圧入されるシュラウドピースと、に分割されてなり、
上記冷媒流路は、上記スクロールピース及び上記シュラウドピースにおける互いの対向部にそれぞれ形成された第１流路形成部と第２流路形成部とにより区画された環状の空間として形成され、
上記第１流路形成部と上記第２流路形成部とは、上記冷媒流路の外周側をシールする外周シール部と、上記冷媒流路の内周側をシールする内周シール部とを形成しており、
上記外周シール部は、上記スクロールピースに形成された被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された圧入部が圧入されてなり、
上記内周シール部は、上記シュラウドピースにおける圧入方向前方の端部である前方端部と、上記スクロールピースにおいて該前方端部に対向する対向部とがシール材を介して接合されてなるとともに、上記吸気口に連なる吸気通路に露出している、ターボチャージャ用ハウジングにある。

上記一形態のターボチャージャ用ハウジングによれば、ターボチャージャ用ハウジングは分割形成されているとともに、冷媒流路はスクロールピース及びシュラウドピースにおける互いの対向部にそれぞれ形成された第１流路形成部と第２流路形成部とによって形成されている。そして、冷媒流路の内周側及び外周側は内周シール部及び外周シール部によりシールされている。そして、外周シール部はシュラウドピースの圧入部がスクロールピースの被圧入部に圧入されてなり、内周シール部はシュラウドピースの前方端部とスクロールピースの対向部とがシール材を介して接合されてなる。これにより、第１流路形成部と第２流路形成部との間にＯリングを挟み込んだりする必要がないため、組み付け作業性がよい。また、Ｏリングも不要となるため、部品点数の削減も図れる。

さらに、内周シール部は吸気口に連なる吸気通路内に露出している。これにより、組み付け時に圧入箇所に使用される潤滑剤が飛散するなどして内周シール部を形成する前方端部や対向部に付着しても、圧入途中で前方端部と対向部とを吸気通路を介して洗浄して潤滑剤を除去することができる。その後、吸気通路を介して前方端部及び対向部の少なくとも一方にシール材を塗布して再圧入して内周シール部を形成することにより、内周シール部のシール性を確保することができる。また、圧入形成される外周シール部においては、圧入の途中段階まで潤滑剤存在下で圧入されるため、圧入初期から潤滑剤が存在しない場合に比べて金属表面同士の摩擦や金属粉の入り込みに起因するかじりも抑制されている。これにより、かじりの抑制とシール性の確保を両立することができる。

また、ターボチャージャ用ハウジングは分割形成されて、スクロールピースとシュラウドピースとを有し、スクロール室は少なくとも両ピースを互いに組み付けて形成されている。これにより、スクロール室の断面形状を円形状にしつつ、スクロール室形成部を型抜き可能なアンダーカットのない形状にすることができる。その結果、給気の圧縮効率を向上できるとともに、ダイカストにより容易に成形することができる。

実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの断面図。 図１における、II-II線位置断面矢視図。 実施例１における、スクロールピースの縦断面図。 実施例１における、シュラウドピースの縦断面図。 実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第１の概念図。 実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第２の概念図。 実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第３の概念一部拡大図。 実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第４の概念図。 変形例１における、ターボチャージャ用ハウジングの断面図。 変形例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第１の概念図。 変形例１における、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法を説明するための第２の概念図。

本明細書において「周方向」とはコンプレッサインペラの回転方向、「軸方向」とはコンプレッサインペラの回転軸の方向、「径方向」とは、コンプレッサインペラの回転軸を中心とする仮想円の半径方向であって、径方向外側とは当該仮想円の中心から円周に向かって延びる直線の方向をいうものとする。

上記前方端部及び上記対向部はいずれも軸方向に直交する面からなることが好ましい。前方端部と対向部との間にシール材が均一に充填されやすくなり、内周シール部のシール性が一層高まる。

本発明の他の態様では、上記ターボチャージャ用ハウジングの製造方法であって、
上記圧入部及び上記被圧入部の少なくとも一方に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、
上記前方端部と上記対向部とが所定の距離離れた状態となるまで、上記圧入部を上記被圧入部に圧入する第１圧入工程と、
上記スクロールピース及び上記シュラウドピースの少なくとも上記前方端部及び上記対向部を洗浄する洗浄工程と、
上記前方端部及び上記対向部の少なくとも一方に、シール材を付与するシール材付与工程と、
上記圧入部を上記被圧入部に再度圧入する第２圧入工程と、
を含む、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法とすることができる。

上記ターボチャージャ用ハウジングの製造方法によれば、万が一、潤滑剤付与工程において、潤滑剤が飛散する等して前方端部や対向部に付着しても、完全に圧入される第２圧入工程の前に、洗浄工程において前方端部や対向部が洗浄されてからシール材付与工程においてシール材が付与されてから第２圧入工程において完全に圧入されるため、潤滑剤が内周シール部のシール性を低下させることが防止される。これにより、内周シール部のシール性が確保されるとともに、第１圧入工程は潤滑剤が付与された状態で行われるため、かじりの発生も抑制される。その結果、シール性の確保とかじりの抑制とが両立できる。

上記第１圧入工程において、上記圧入部を全圧入量の７割以上全量未満圧入することが好ましい。この場合は、第２圧入工程における圧入量が少なくて済むため、かじりの発生が一層防止される。

（実施例１）
以下、上記ターボチャージャ用ハウジングの実施例について説明する。
図１に示すように、ターボチャージャ用ハウジング１には、コンプレッサインペラ１３が収容され、吸気口１１、シュラウド部２０、ディフューザ部３０、スクロール室形成部１２０及び冷媒流路５が備えられる。
シュラウド部２０は、コンプレッサインペラ１３を周方向に囲むとともにコンプレッサインペラ１３に対向するシュラウド面２２を有する。
ディフューザ部３０は、コンプレッサインペラ１３の外周側において周方向に形成され、コンプレッサインペラ１３から吐出される空気を圧縮させるディフューザ通路１５を形成している。
スクロール室形成部１２０は、ディフューザ通路１５を通過した圧縮空気を外部へ導くスクロール室１２を形成している。
冷媒流路５は、ディフューザ部３０に沿って周方向に形成されるとともに、ディフューザ部３０を冷却する冷媒を流通させる。
そして、ターボチャージャ用ハウジング１は、少なくともスクロール室形成部１２０の一部を有するスクロールピース２と、少なくともスクロール室形成部１２０の一部、ディフューザ部３０及びシュラウド部２０を有するとともにスクロールピース２の内側に挿入されるシュラウドピース３と、に分割されてなる。

図１、図２に示すように、冷媒流路５は、スクロールピース２及びシュラウドピース３における互いの対向部にそれぞれ形成された第１流路形成部５１と第２流路形成部５２とにより区画形成された環状の空間５０として形成されている。
図１に示すように、第１流路形成部５１と第２流路形成部５２とは、冷媒流路５の外周側をシールする外周シール部５４と、冷媒流路５の内周側をシールする内周シール部５３とを形成している。
外周シール部５４は、スクロールピース２に形成された被圧入部５４ｂに、シュラウドピース３に形成された圧入部５４ａが圧入されてなる。
内周シール部５３は、シュラウドピース３における圧入方向前方の端部である前方端部５３ａと、スクロールピース２において前方端部５３ａに対向する対向部５３ｂとがシール材５７を介して接合されてなるとともに、吸気口１１に連なる吸気通路Ａに露出している。

以下、本例のターボチャージャ用ハウジング１について、詳述する。
図１に示すように、ターボチャージャ用ハウジング１は、互いに別部材として形成されたスクロールピース２及びシュラウドピース３により分割形成されている。そして、ターボチャージャ用ハウジング１は、コンプレッサインペラ１３が一端に取り付けられたシャフト１４を軸受けする軸受機構が収納された軸受ハウジング（図示せず）のシールプレート４０に取り付けられる。

スクロールピース２は、図１、図３に示すように、吸気口形成部１１０、第１スクロール室形成部１２１、外周部１２５、第１流路形成部５１を有する。吸気口形成部１１０は筒状をなすとともに軸方向Ｙに貫通形成されている。第１スクロール室形成部１２１は、スクロール室１２における吸気側Ｙ１の壁面を構成している。図１に示すように、外周部１２５は、第１スクロール室形成部１２１の吸気側Ｙ１と反対側Ｙ２の部分であって、ターボチャージャ用ハウジング１の外周部を形成している。そして、外周部１２５の内側には、シールプレート４０が取り付けられている。

そして、図１に示すように、スクロールピース２における第１流路形成部５１は、後述する第２流路形成部５２とともに冷媒流路５を形成するように構成されている。第１流路形成部５１は、吸気口形成部１１０よりも、吸気側Ｙ１と反対側Ｙ２に設けられている。そして、図１、図３に示すように、第１流路形成部５１は、冷媒流路５における吸気側Ｙ１の壁面である第１壁面５１１を有している。本例では、第１壁面５１１は径方向に平行な面となっている。なお、第１壁面５１１は必ずしも平面でなくてもよく、吸気側Ｙ１に凹んだ凹状であってもよい。

図１に示すように、第１壁面５１１の内周縁には、後述するシュラウドピース３における前方端部５３ａに対向する対向部５３ｂが形成されている。本実施例では、図１、図３に示すように、対向部５３ｂは第１壁面５１１に連続する平面であって、軸方向Ｙに直交する面となっている。そして、図１に示すように、対向部５３ｂと前方端部５３ａとがシール材５７を介して接合されて、内周シール部５３が形成されている。前方端部５３ａと対向部５３ｂとは互いに周方向の全域において当接している。そして、内周シール部５３は吸気通路Ａに露出している。シール材５７の種類は特に限定されないが、速乾性を有するものが好ましい。例えば、液体ガスケットとして使用されるものを本例のシール材５７として使用することができる。

図１に示すように、スクロールピース２における、第１スクロール室形成部１２１の内周側（すなわち、軸心１３ａ側）には被圧入部５４ｂが形成されている。被圧入部５４ｂには、後述のシュラウドピース３における第２流路形成部５２の外周部に形成された圧入部５４ａが圧入されている。これにより、外周シール部５４が形成されている。図２に示すように、被圧入部５４ｂと圧入部５４ａとは互いに周方向の全域において当接している。なお、外周シール部５４の締め代は特に限定されず、外周シール部５４に発生する応力等を考慮して適宜決定することができる。

図１、図３に示すように、スクロールピース２は、第１流路形成部５１を貫通して、冷媒流路５に連通する貫通孔からなる冷媒供給部５１３及び冷媒排出部５１４を有する。冷媒供給部５１３は、冷媒流路５に冷媒を供給するように構成されている。冷媒排出部５１４は、冷媒流路５から冷媒を排出するように構成されている。本例では、冷媒供給部５１３及び冷媒排出部５１４は、スクロールピース２の外周側から径方向に沿って形成された横孔と、第１壁面５１１から軸方向Ｙに平行に吸気側Ｙ１に上記横孔と連通するように形成された縦孔とからなる。

図１、図３に示すように、スクロールピース２は、外周シール部５４の径方向外側であって、スクロール室１２よりも内側に、径方向に平行な壁面である第１当接面５６１を有している。そして、図１に示すように、第１当接面５６１は後述するシュラウドピース３における第２当接面５６２と当接している。

シュラウドピース３は、図１、図４に示すように、第２スクロール室形成部１２２、シュラウド部２０、第１ディフューザ部３５及び第２流路形成部５２を有する。図１に示すように、第２スクロール室形成部１２２は、スクロール室１２における内周側の壁面を形成している。シュラウド部２０は、コンプレッサインペラ１３に対向するシュラウド面２２を形成している。第１ディフューザ部３５はシュラウド面２２からスクロール室１２に向かって延びるディフューザ面３４を形成している。これにより、図１に示すように、スクロールピース２の内周側及びシュラウドピース３の内周側に、吸気口１１に連なる吸気通路Ａが形成されることとなる。

そして、図１に示すように、第２流路形成部５２は、上述の第１流路形成部５１とともに冷媒流路５を形成するように構成されており、第１ディフューザ部３５の吸気側Ｙ１に設けられている。図１、図４に示すように、第２流路形成部５２は、吸気側Ｙ１と反対側Ｙ２に凹んだ凹状に形成された第２壁面５２１を有している。本例では、第２壁面５２１は、軸方向Ｙに平行な断面においてＵ字型を成しているとともに、図２、図４に示すように、シュラウド面２２の径方向外側において周方向に延びる環状の凹部を形成している。図４に示すように、第２流路形成部５２は、第２壁面５２１の径方向外側に、径方向に平行な壁面である第２当接面５６２を有している。図１に示すように、第２当接面５６２は、上述の如く、スクロールピース２における第１当接面５６１に当接している。

図１に示すように、圧入部５４ａが被圧入部５４ｂに圧入されることにより、第２当接面５６２が第１当接面５６１に突き当たって当接部５６が形成されるとともに、第１流路形成部５１と第２流路形成部５２との間に環状の空間５０として冷媒流路５が形成される。

シールプレート４０は、図１に示すように、第３スクロール室形成部１２３と、シールプレート挿入部４１と、第２ディフューザ部３６とを有する。第３スクロール室形成部１２３は、スクロール室１２における外周側の壁面を構成している。シールプレート挿入部４１は、外周部１２５の内側に挿入されている。第２ディフューザ部３６は、第１ディフューザ部３５とともに、ディフューザ部３０を形成している。第２ディフューザ部３６は、第１ディフューザ部３５のディフューザ面３４と所定距離をおいて対向する対向面３７を有する。そして、ディフューザ面３４と対向面３７との間の空間がディフューザ通路１５となっている。

次に、本例のターボチャージャ用ハウジング１の製造方法について説明する。
ターボチャージャ用ハウジング１の製造方法は、成形工程Ｓ１と、潤滑剤付与工程Ｓ２、第１圧入工程Ｓ３、洗浄工程Ｓ４、シール材付与工程Ｓ５、第２圧入工程Ｓ６とを含む。まず、成形工程Ｓ１では、図５に示すスクロールピース２及びシュラウドピース３を個別にダイカストにより作製する。なお、図５に示すように、シュラウドピース３を作製する際にはまず、シュラウドピース３の粗材となるシュラウドピース前駆体３ａをダイカスト成形する。シュラウドピース前駆体３ａは、シュラウド面２２が成形されておらず、シュラウドピース前駆体３ａの内側面２２ａは円筒面となっている。これを除いて、シュラウドピース前駆体３ａのシュラウドピース３の外形を有する。なお、本例では、Ｙ２側に凹んだ凹状に形成された第２壁面５２１の底部、すなわち、第２壁面５２１における最もＹ２側に位置する切削加工部分５８を切削して、第２流路形成部５２をより深い凹状に成形している。

次に、潤滑剤付与工程Ｓ２では、被圧入部５４ｂ及び圧入部５４ａの少なくとも一方に潤滑剤を付与する。潤滑剤の種類は特に限定されないが、例えば、機械加工用のクーラントなどとすることができる。本実施例では圧入部５４ａに潤滑剤を塗布する。

その後、第１圧入工程Ｓ３では、図５において矢印Ｐで示すように、前方端部５３ａと対向部５３ｂとが所定の距離離れた状態となるまで、圧入部５４ａを被圧入部５４ｂに圧入する。第１圧入工程Ｓ３における圧入後の前方端部５３ａと対向部５３ｂとの距離は、後述のシール材付与工程Ｓ５において、シール材５７の付与が可能な範囲でできるだけ地裁ことが好ましい。例えば、前方端部５３ａの圧入量は、前方端部５３ａが対向部５３ｂに当接するまでの全圧入量の７割程度とすることができ、好ましくは、図６に示すように９割程度である。これにより、前方端部５３ａと対向部５３ｂとの間に隙間Ｒが形成された状態となるとともに、吸気通路Ａが形成される。

次に、洗浄工程Ｓ４において、前方端部５３ａ及び対向部５３ｂを洗浄する。なお、前方端部５３ａ及び対向部５３ｂを含むスクロールピース２及びシュラウドピース３の一部又は全体を洗浄してもよい。その後、前方端部５３ａ及び対向部５３ｂを乾燥させる。

続いて、シール材付与工程Ｓ５において、前方端部５３ａ及び対向部５３ｂの少なくとも一方に吸気通路Ａからシール材５７を付与する。シール材５７の付与方法は、前方端部５３ａ及び／又は対向部５３ｂにシール材５７を塗布してもよいし、前方端部５３ａ及び／又は対向部５３ｂに向けてシール材５７を吐出してもよいし、両者間にシール材５７を充填してもよい。例えば、図７に示すように、ノズル軸方向と直交する方向にシール材５７を吐出可能な吐出ノズル５００を、吸気通路Ａから前方端部５３ａと対向部５３ｂとの間の隙間Ｒに差し入れて、前方端部５３ａ及び／又は対向部５３ｂに向けてシール材５７を吐出してシール材５７を付与することができる。

その後、第２圧入工程Ｓ６において、図８に示すように、圧入部５４ａを被圧入部５４ｂの内側に再度、矢印Ｐの方向に圧入して、前方端部５３ａが対向部５３ｂに突き当てる。これにより、第１流路形成部５１と第２流路形成部５２との間に環状の空間５０として冷媒流路５が形成される。そして、シュラウドピース前駆体３ａがスクロールピース２に圧入されることにより、被圧入部５４ｂに圧入部５４ａが圧入されて、外周シール部５４が形成されるとともに、前方端部５３ａと対向部５３ｂとがシール材５７を介して接合されて内周シール部５３が形成される。これにより、冷媒流路５において、第１流路形成部５１と第２流路形成部５２との間がシールされる。

そして、シュラウドピース前駆体３ａにシュラウド面２２を形成するための旋盤加工を行う。当該旋盤加工では、スクロールピース２とシュラウドピース前駆体３ａとの組み付け構造体をコンプレッサインペラ１３の軸心１３ａを中心に回転させて、治具によりシュラウドピース前駆体３ａの内側面２２ａを切削する。これにより、シュラウド面２２が形成され、図１に示すターボチャージャ用ハウジング１が製造される。

そして、ターボチャージャ用ハウジング１では、図１、図２に示す冷媒流路５に連通する冷媒供給部５１３及び冷媒排出部５１４に図示しない冷媒導入管及び冷媒排出管を接続して、これらを介して冷媒を冷媒流路５に流通させることにより、ディフューザ面３４を冷却することができる。

次に、本例のターボチャージャ用ハウジング１の作用効果について詳述する。
本例では、ターボチャージャ用ハウジング１は分割形成されているとともに、冷媒流路５はスクロールピース２及びシュラウドピース３における互いの対向部にそれぞれ形成された第１流路形成部５１と第２流路形成部５２とによって形成されている。そして、冷媒流路５の内周側及び外周側は内周シール部５３及び外周シール部５４によりシールされている。そして、外周シール部５４はシュラウドピース３の圧入部５４ａがスクロールピース２の被圧入部５４ｂに圧入されてなり、内周シール部５３はシュラウドピース３の前方端部５３ａとスクロールピース２の対向部５３ｂとがシール材５７を介して接合されてなる。これにより、第１流路形成部５１と第２流路形成部５２との間にＯリングを挟み込んだりする必要がないため、組み付け作業性がよい。また、Ｏリングも不要となるため、部品点数の削減も図れる。

さらに、内周シール部５３は吸気口１１に連なる吸気通路Ａに露出している。これにより、組み付け時に外周シール部５４等の圧入箇所に使用される潤滑剤が飛散するなどして内周シール部５３を形成する前方端部５３ａや対向部５３ｂに付着しても、圧入途中で前方端部５３ａと対向部５３ｂとを吸気通路Ａを介して洗浄して潤滑剤を除去することができる。その後、吸気通路Ａを介して前方端部５３ａ及び対向部５３ｂの少なくとも一方にシール材５７を塗布して再圧入して内周シール部５３を形成することにより、内周シール部５３のシール性を確保することができる。また、圧入形成される外周シール部５４においては、圧入の途中段階まで潤滑剤存在下で圧入されるため、圧入初期から潤滑剤が存在しない場合に比べてかじりも抑制されている。これにより、かじりの抑制とシール性の確保を両立することができる。

さらに、ターボチャージャ用ハウジング１は分割形成されて、スクロールピース２とシュラウドピース３とを有し、スクロール室１２は少なくとも両ピースを互いに組み付けて形成されている。これにより、スクロール室１２の断面形状を円形状にしつつ、スクロール室形成部１２０を型抜き可能なアンダーカットのない形状にすることができる。その結果、給気の圧縮効率を向上できるとともに、ダイカストにより容易に成形することができる。

また、本例では、前方端部５３ａ及び対向部５３ｂはいずれも軸方向Ｙに直交する面からなる。これにより、前方端部５３ａと対向部５３ｂとの間にシール材５７が均一に充填されやすくなり、内周シール部５３のシール性が一層高まる。

また、本例におけるターボチャージャ用ハウジング１の製造方法によれば、万が一、潤滑剤付与工程Ｓ２において、潤滑剤が飛散する等して前方端部５３ａや対向部５３ｂに付着しても、完全に圧入される第２圧入工程Ｓ６の前に、洗浄工程Ｓ４において前方端部５３ａや対向部５３ｂが洗浄されてからシール材付与工程Ｓ５においてシール材が付与されてから第２圧入工程Ｓ６において完全に圧入される。そのため、潤滑剤が内周シール部５３のシール性を低下させることが防止される。これにより、内周シール部５３のシール性が確保されるとともに、第１圧入工程Ｓ３は潤滑剤が付与された状態で行われるため、かじりの発生も抑制される。その結果、シール性の確保とかじりの抑制とが両立できる。

また、本例では、第１圧入工程Ｓ３において、圧入部５４ａを全圧入量の７割以上全量未満圧入している。これにより、第２圧入工程Ｓ６における圧入量が少なくて済むため、かじりの発生が一層防止される。

また、本例のターボチャージャ用ハウジング１における冷媒流路５は、従来のターボチャージャ用ハウジングにおけるスクロールピースやシュラウドピースの基本構成を大幅には変える必要がないため、従来のターボチャージャ用ハウジングに適用しやすくなっている。

また、本例では、被圧入部５４ｂはスクロール室形成部１２０の一部である第１スクロール室形成部１２１からなるとともに、圧入部５４ａはスクロール室形成部１２０の一部である第１スクロール室形成部１２１に圧入されるスクロール室側圧入部としての第２流路形成部５２の外周部からなる。これにより、第１スクロール室形成部１２１に外周シール部５４の機能を持たせることができるため、スクロールピース２及びシュラウドピース３の構成を簡素化することができる。

また、本例では、スクロールピース２は、冷媒流路５に連通して冷媒流路５に冷媒を供給する貫通孔からなる冷媒供給部５１３と、冷媒流路５に連通して冷媒流路５から冷媒を排出する貫通孔からなる冷媒排出部５１４とを有する。これにより、冷媒供給部５１３及び冷媒排出部５１４を容易に形成することができるとともに、冷媒を冷媒流路５に確実に流通させることができる。

なお、本例では、ターボチャージャ用ハウジング１は、スクロールピース２及びシュラウドピース３からなる２ピース構造としたが、図９に示す変形例１のように、スクロールピース２、シュラウドピース３及び外周環状ピース４からなる３ピース構造としてもよい。外周環状ピース４は環状を成しており、第３スクロール室形成部１２３と、外周環状ピース圧入部４２とを有する。外周環状ピース圧入部４２は外周部１２５の内側に圧入される。なお、当該変形例１において、実施例１と同等の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

変形例１のターボチャージャ用ハウジング１の製造方法を以下に説明する。まず、図１０に示すように、成形工程Ｓ１において、実施例１と同様にスクロールピース２をダイカスト成形する。さらに、実施例１におけるシュラウドピース前駆体３ａの外周部と、外周環状ピース４の外形を有する外周環状ピース前駆体４ａの内周部とが連結部４ｂを介して連結され一体となった一体ピース３ｂをダイカスト成形する。その後、実施例１と同様に潤滑剤付与工程Ｓ２を行った後、第１圧入工程Ｓ３において、矢印Ｐの方向に一体ピース３ｂをスクロールピース２の内側に、全圧入量の７割程度、好ましくな９割程度圧入する。そして、実施例１と同様に洗浄工程Ｓ４、シール材付与工程Ｓ５を行った後、第２圧入工程Ｓ６において、矢印Ｐの方向に一体ピース３ｂをスクロールピース２の内側に圧入する。そして、図１１に示すように、連結部４ｂを切削して、シュラウドピース３と外周環状ピース４とをスクロールピース２に圧入された状態で分離する。これにより、変形例２のターボチャージャ用ハウジング１が作製される。

当該変形例１のターボチャージャ用ハウジング１においても実施例１と同等の作用効果を奏する。そして、外周環状ピース４が圧入されてなる外周環状ピース圧入部４２の締め代は、外周シール部５４の締め代よりも小さいことが好ましい。この場合には、一体ピース３ｂをスクロールピース２へ圧入する作業を容易に行うことができる。また、シュラウドピース３の圧入部５４ａと外周環状ピース４の外周環状ピース圧入部４２との同軸ずれを吸収することができる。

また、変形例２のターボチャージャ用ハウジング１では、図１１に示すように、第２圧入工程Ｓ６において、一体ピース３ｂにおける外周環状ピース４となる部分（外周環状ピース前駆体４ａ）をスクロールピース２に対して軸方向Ｙに当接させることなく隙間Ｂを形成している。そのため、一体ピース３ｂの圧入時に、第１当接面５６１を第２当接面５６２に当接させることができる。これにより、一体ピース３ｂの軸方向圧入位置をより一層精度良く決めることができる。すなわち、最終的なシュラウドピース３の軸方向の位置決めをより一層精度良く行うことができる。なお、第２圧入工程Ｓ６の後、一体ピース３ｂから分離した外周環状ピース４をスクロールピース２に対して軸方向に当接するまで再圧入することにより、外周環状ピース４の軸方向の位置決めを精度良く行うこともできる。

本発明は上記実施例及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施例及び変形例に適用することが可能である。

１ ターボチャージャ用ハウジング
２ スクロールピース
３ シュラウドピース
５ 冷媒流路
２０ シュラウド部
３０ ディフューザ部
５１ 第１流路形成部
５２ 第２流路形成部
５３ 内周シール部
５３ａ 前方端部
５３ｂ 対向部
５４ 外周シール部
５４ａ 圧入部
５４ｂ 被圧入部
５６ 当接部
５７ シール材

Claims (4)

1. コンプレッサインペラが収容されるターボチャージャ用ハウジングであって、
   上記コンプレッサインペラに向けて空気を吸い込む吸気口を形成する吸気口形成部と、
   上記コンプレッサインペラを周方向に囲むとともに該コンプレッサインペラに対向するシュラウド面を有するシュラウド部と、
   上記コンプレッサインペラの外周側において周方向に形成され、上記コンプレッサインペラから吐出される空気を圧縮させるディフューザ通路を形成するディフューザ部と、
   上記ディフューザ通路を通過した圧縮空気を外部へ導くスクロール室を形成するスクロール室形成部と、
   上記ディフューザ部に沿って周方向に形成されるとともに、上記ディフューザ部を冷却する冷媒を流通させる冷媒流路と、
   を有し、
   上記ターボチャージャ用ハウジングは、少なくとも上記スクロール室形成部の一部を有するスクロールピースと、少なくとも上記スクロール室形成部の一部、上記ディフューザ部及び上記シュラウド部を有するとともに上記スクロールピースの内側に軸方向に圧入されるシュラウドピースと、に分割されてなり、
   上記冷媒流路は、上記スクロールピース及び上記シュラウドピースにおける互いの対向部にそれぞれ形成された第１流路形成部と第２流路形成部とにより区画された環状の空間として形成され、
   上記第１流路形成部と上記第２流路形成部とは、上記冷媒流路の外周側をシールする外周シール部と、上記冷媒流路の内周側をシールする内周シール部とを形成しており、
   上記外周シール部は、上記スクロールピースに形成された被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された圧入部が圧入されてなり、
   上記内周シール部は、上記シュラウドピースにおける圧入方向前方の端部である前方端部と、上記スクロールピースにおいて該前方端部に対向する対向部とがシール材を介して接合されてなるとともに、上記吸気口に連なる吸気通路に露出している、ターボチャージャ用ハウジング。
2. 上記前方端部及び上記対向部はいずれも軸方向に直交する面からなる、請求項１に記載のターボチャージャ用ハウジング。
3. 請求項１に記載のターボチャージャ用ハウジングの製造方法であって、
   上記圧入部及び上記被圧入部の少なくとも一方に潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、
   上記前方端部と上記対向部とが所定の距離離れた状態となるまで、上記圧入部を上記被圧入部に圧入する第１圧入工程と、
   上記スクロールピース及び上記シュラウドピースの少なくとも上記前方端部及び上記対向部を洗浄する洗浄工程と、
   上記前方端部及び上記対向部の少なくとも一方に、シール材を付与するシール材付与工程と、
   上記圧入部を上記被圧入部に再度圧入する第２圧入工程と、
   を含む、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法。
4. 上記第１圧入工程において、上記圧入部を全圧入量の７割以上全量未満圧入する、請求項３に記載のターボチャージャ用ハウジングの製造方法。

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