JP2020060131A

JP2020060131A - 過給機

Info

Publication number: JP2020060131A
Application number: JP2018191385A
Authority: JP
Inventors: 中川　拓也; Takuya Nakagawa; 拓也中川; 新治倉岡; Shinji Kuraoka
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-16
Anticipated expiration: 2038-10-10
Also published as: US11060452B2; JP7146554B2; US20200116083A1

Abstract

【課題】シール性を容易に確保できる過給機の提供。【解決手段】コンプレッサハウジング２０が、インペラ配置部２２と、インペラ配置部２２より上流側の上流側通路２３と、インペラ配置部２２より下流側の下流側通路２４と、を有している。フランジ３０が、下流側通路２４と上流側通路２３とを連通するバイパス通路３２を有しており、コンプレッサハウジング２０に取付けられている。フランジ３０のコンプレッサハウジング２０への連結面３５に溝３６が形成されており、溝３６にシール部材５０が嵌められている。そのため、シール部材５０でフランジ３０とコンプレッサハウジング２０とのシール性を確保できる。よって、シール部材５０が設けられていない場合に比べて、過給機１０のシール性の確保が容易である。【選択図】図３

Description

本発明は、過給機に関する。

特開２０１４‐１４１９０４号公報は、図９、図１０に示すように、本体ピース２と、分割ピース３と、を有するコンプレッサハウジング１を開示している。本体ピース２に溝部２ａが形成されている。溝部２ａに分割ピース３が圧入されることで、バイパス通路４が形成されている。

しかし、上記の公報開示の技術には、つぎの問題点がある。
分割ピース３が本体ピース２に圧入されているが、分割ピース３と本体ピース２が別部品であるため、分割ピース３と本体ピース２間の溝や段差を完全になくすことができない。そのため、これらの部品をまたいでエアバイパスバルブを取り付け、かつ、シール性能を確保することが困難となっている。

特開２０１４‐１４１９０４号公報

本発明の目的は、シール性を容易に確保できる過給機を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）（ａ）インペラが配置されるインペラ配置部と、該インペラ配置部より上流側の上流側通路と、前記インペラ配置部より下流側の下流側通路と、を有するコンプレッサハウジングと、
（ｂ）前記上流側通路の上流側に設けられるフランジ通路と、前記下流側通路と前記上流側通路とを連通するバイパス通路と、を有し、前記コンプレッサハウジングに取付けられるフランジと、
（ｃ）前記バイパス通路を開閉するエアバイパスバルブと、
を有し、前記コンプレッサハウジングの下流側通路に吐出通路と前記バイパス通路への連絡通路とが形成されている、過給機であって、
前記フランジの、前記コンプレッサハウジングへの連結面に、溝が形成されており、
前記溝にシール部材が嵌められている、過給機。
（２）前記バイパス通路は、前記コンプレッサハウジングの連絡通路に連なるバイパス上流側通路と、該バイパス上流側通路の外周側にあり前記コンプレッサハウジングの上流側通路に連なるバイパス下流側通路と、を有する、（１）記載の過給機。
（３）前記溝は、前記バイパス上流側通路の周囲にあり全周にわたって連続して設けられる小径溝部と、前記フランジ通路の周囲にあり周方向の一部が切り欠かれた形状となっている大径溝部と、前記バイパス下流側通路の一側にあり前記小径溝部と前記大径溝部の周方向一端部とをつなぐ第１の連結溝部と、前記バイパス下流側通路の他側にあり前記小径溝部と前記大径溝部の周方向他端部とをつなぐ第２の連結溝部と、を有する、（２）記載の過給機。
（４）前記シール部材は、前記小径溝部に嵌められる小径部と、前記大径溝部に嵌められる大径部と、前記第１の連結溝部に嵌められる第１の連結部と、前記第２の連結溝部に嵌められる第２の連結部と、を有しており、
前記シール部材は、一部品構成である、（３）記載の過給機。
（５）前記フランジは、内側に前記フランジ通路と連通する連通路を有しており前記コンプレッサハウジングの上流側通路に挿入される円筒部を有する、（１）記載の過給機。
（６）前記円筒部の周方向の一部に切欠きが設けられている、（５）記載の過給機。
（７）前記エアバイパスバルブは、前記フランジのみに取付けられている、（１）記載の過給機。
（８）前記コンプレッサハウジングは、前記シール部材が接触する接触面を有しており、該接触面は平面とされている、（１）記載の過給機。
（９）前記コンプレッサハウジングの上流側通路と連絡通路は、同じ方向に延びており、前記フランジ側に開放している、（１）記載の過給機。

上記（１）〜（９）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
フランジのコンプレッサハウジングへの連結面に溝が形成されており、溝にシール部材が嵌められているため、シール部材でフランジとコンプレッサハウジングとのシール性を確保できる。さらに、エアバイパスバルブのフランジへの連結面が単一部品で構成されているため、シールに影響する溝や段差がきわめて小さく、容易にシールを確保できる。よって、複数部品をまたいだ連結面にエアバイパスバルブを設置する場合に比べて、過給器のシール性の確保が容易である。

上記（３）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
溝が小径溝部と大径溝部と第１、第２の連結溝部を有しており、溝にシール部材が嵌められるため、フランジとコンプレッサハウジングとのシール性を確保できる。

上記（４）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
シール部材が一部品構成であるため、コスト上有利である。

上記（５）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
フランジがコンプレッサハウジングの上流側通路に挿入される円筒部を有するため、フランジのコンプレッサハウジングに対する位置決めが容易である。

上記（６）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
円筒部に切欠きが設けられているため、バイパス通路と円筒部の内側の連通路とを連通させることができる。

上記（７）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
エアバイパスバルブがフランジのみに取付けられているため、エアバイパスバルブがフランジのみならずコンプレッサハウジングにも取付けられる場合に比べて、過給機のシール性の確保が容易である。

上記（８）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
コンプレッサハウジングの接触面が平面とされているため、シール部材によるシール性の確保が容易である。

上記（９）の過給機では、つぎの効果を得ることができる。
コンプレッサハウジングの上流側通路と連絡通路が、同じ方向に延びておりフランジ側に開放しているため、コンプレッサハウジングを金型で作製する際に連絡通路がアンダーカット形状となることを抑制できる。そのため、安価にコンプレッサハウジングを製造できる。

本発明実施例の過給機の斜視図である。本発明実施例の過給機の分解斜視図である。本発明実施例の過給機の、エアバイパスバルブが閉じているときの拡大断面図である。本発明実施例の過給機の、エアバイパスバルブが開いているときの拡大断面図である。本発明実施例の過給機の、コンプレッサハウジングの拡大斜視図である。本発明実施例の過給機の、フランジの拡大斜視図である。本発明実施例の過給機の、フランジの拡大背面図である。本発明実施例の過給機の、シール部材の拡大斜視図である。従来の過給機の、コンプレッサハウジングの分解斜視図である。従来の過給機の、コンプレッサハウジングの斜視図である。

以下に、図１〜図８を参照して、本発明実施例の過給機１０を説明する。

本発明実施例の過給機１０は、図２に示すように、コンプレッサハウジング２０と、バイパス通路３２を有するフランジ３０と、エアバイパスバルブ４０と、シール部材５０と、を有する。

コンプレッサハウジング２０は、アルミニウム合金製であり、ダイキャスト製である。コンプレッサハウジング２０は、図３に示すように、内部に空気が通る通路２１を有する。通路２１は、インペラ６０が配置されるインペラ配置部２２と、インペラ配置部２２より上流側の上流側通路２３と、インペラ配置部２２より下流側の下流側通路２４と、を有する。

インペラ配置部２２には、インペラ６０が配置される。上流側通路２３は、インペラ配置部２２からインペラ６０の軸方向にフランジ３０に接近する方向に延びている。以下、上流側通路２３がインペラ配置部２２から延びる方向をＤ１とする。上流側通路２３は、方向Ｄ１に開放している。コンプレッサハウジング２０には、上流側通路２３の通路断面積を大にする凹部２３ａが設けられている。凹部２３ａの内部スペース２３ｂは、上流側通路２３の一部を構成している。

下流側通路２４は、ディフューザ部２５と、スクロール室２６と、吐出通路２７と、連絡通路２８と、を有する。

ディフューザ部２５は、インペラ配置部２２に連なっている。ディフューザ部２５にて空気は昇圧される。スクロール室２６は、ディフューザ部２５に連なっている。スクロール室２６は、インペラ配置部２２の外周側で周方向に延びて設けられている。吐出通路２７は、スクロール室２６に連なっている。スクロール室２６の空気は、吐出通路２７を通って図示略のエンジンへ流れる。

連絡通路２８は、スクロール室２６に連なっている。連絡通路２６は、フランジ３０のバイパス通路３２に連なっている。連絡通路２８は、スクロール室２６から方向Ｄ１に延びており、方向Ｄ１に開放している。すなわち、連絡通路２８と上流側通路２３は、同じ方向Ｄ１に延びており方向Ｄ１に開放している。

フランジ３０は、樹脂製であり、射出成型品である。ただし、フランジ３０は、アルミニウム合金製であり、ダイキャスト製であってもよい。フランジ３０は、一部品構成である。フランジ３０は、フランジ通路３１と、バイパス通路３２と、円筒部３３と、を有する。

フランジ通路３１は、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３の上流側にある。フランジ通路３１は、方向Ｄ１に直線状に延びている。フランジ通路３１には、延び方向中間部に段差部３１ａが形成されている。段差部３１ａにより、段差部３１ａよりコンプレッサハウジング２０から遠い側に位置する大径部３１ｂと、段差部３１ａよりコンプレッサハウジング２０に近い側に位置する小径部３１ｃとが形成される。大径部３１ｂの内径は、小径部３１ｃの内径よりも大となっている。大径部３１ｂには、インレットダクト７０の端部７１が挿入されている。インレットダクト７０は、インレットダクト７０の端部７１が大径部３１ｂに挿入された状態で、フランジ３０に図示略のボルトを用いて固定して取付けられる。

バイパス通路３２は、下流側通路２４の内圧が高まって空気が上流側通路２３に逆流する現象（サージング現象）の発生を抑制するために設けられる。バイパス通路３２は、下流側通路２４と上流側通路２３とを連通している。具体的には、バイパス通路３２は、コンプレッサハウジング２０の連絡通路２８と、コンプレッサハウジング２０の凹部２３ａの内部スペース２３ｂとを、連通している。

バイパス通路３２が設けられているため、コンプレッサハウジング２０の下流側通路２４にある空気の一部を、インペラ配置部２２を経由することなく、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３に戻すことができる。

バイパス通路３２は、コンプレッサハウジング２０の連絡通路２８に連なるバイパス上流側通路３２ａと、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３に連なるバイパス下流側通路３２ｂと、を有する。バイパス上流側通路３２ａは、方向Ｄ１に直線状に延びている。バイパス上流側通路３２ａは、フランジ３０に設けられる管部３４の内側にある。バイパス下流側通路３２ｂは、バイパス上流側通路３２ａの外周側にある。コンプレッサハウジング２０の連絡通路２８からバイパス上流側通路３２ａに流入した空気は、バイパス上流側通路３２ａからバイパス下流側通路３２ｂに流れ、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３（凹部２３ａの内部スペース２３ｂ）に流れる。

円筒部３３は、反Ｄ１方向に延びている。円筒部３３は、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３に挿入されている。円筒部３３の先端は、コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３に設けられる段差部２３ｃに当接している。円筒部３３は、内側にフランジ通路３１と連通する連通路３３ａを有する。

円筒部３３の周方向の一部に切欠き３３ｂが設けられている。切欠き３３ｂが設けられているため、コンプレッサハウジング２０の凹部２３ａの内部スペース２３ｂと円筒部３３の連通路３３ａとを連通させることができる。

エアバイパスバルブ４０は、バイパス通路３２を開閉する。エアバイパスバルブ４０は、フランジ３０の管部３４の端面３４ａに接触可能とされている。エアバイパスバルブ４０が管部３４の端面３４ａに接触しているとき、バイパス上流側通路３２ａからバイパス下流側通路３２ｂへの空気の流れが遮断される。図４に示すように、エアバイパスバルブ４０が管部３４の端面３４ａから離れているとき、バイパス上流側通路３２ａからバイパス下流側通路３２ｂへの空気の流れが許容される。

エアバイパスバルブ４０は、図１、図２に示すように、フランジ３０のみにボルト４１を用いて固定して取付けられている。エアバイパスバルブ４０のフランジ３０への連結面４２には、エアバイパスバルブ４０とフランジ３０とのシール性を確保するために図示略のシールゴムが設けられている。このシールゴムは、フランジ３０に設けられる座面３７に接触している。座面３７は、エアバイパスバルブ４０の連結面４２に対向する面である。座面３７は、平面となっており、図示略のシールゴムによるシール性の確保が容易になっている。

フランジ３０は、コンプレッサハウジング２０に図示略のボルトを用いて固定して取付けられる。図７に示すように、フランジ３０のコンプレッサハウジング２０への連結面３５には、シール部材５０が嵌められる溝３６が形成されている。

溝３６は、小径溝部３６ａと、大径溝部３６ｂと、第１の連結溝部３６ｃと、第２の連結溝部３６ｄと、を有する。

小径溝部３６ａは、バイパス上流側通路３２ａの周囲に設けられている。小径溝部３６ａは、全周にわたって連続して設けられている。大径溝部３６ｂは、フランジ通路３１の周囲に設けられている。大径溝部３６ｂは、周方向の一部が切り欠かれた形状（「Ｃ」字形状）となっている。大径溝部３６ｂの径は、小径溝部３６ａの径より大である。第１の連結溝部３６ｃは、バイパス下流側通路３２ｂの一側に設けられている。第１の連結溝部３６ｃは、小径溝部３６ａと大径溝部３６ｂの周方向一端部３６ｂ１とをつないでいる。第２の連結溝部３６ｄは、バイパス下流側通路３２ｂの他側に設けられている。第２の連結溝部３６ｄは、小径溝部３６ａと大径溝部３６ｂの周方向他端部３６ｂ２とをつないでいる。

シール部材５０は、フランジ３０とコンプレッサハウジング２０とのシール性を確保するために設けられている。シール部材５０は、たとえばゴム製であり、射出成型品である。シール部材５０は、図８に示すように、一部品構成である。シール部材５０の形状は、溝３６の形状に対応している。シール部材５０は、溝３６に嵌められる。シール部材５０は、小径溝部３６ａに嵌められる小径部５１と、大径溝部３６ｂに嵌められる大径部５２と、第１の連結溝部３６ｃに嵌められる第１の連結部５３と、第２の連結溝部３６ｄに嵌められる第２の連結部５４と、を有する。

小径部５１は、全周にわたって連続して設けられている。大径部５２は、周方向の一部が切り欠かれた形状（「Ｃ」字形状）となっている。大径部５２の径は、小径部５１の径より大である。第１の連結部５３は、小径部５１と大径部５２の周方向一端部５２ａとをつないでいる。第２の連結部５４は、小径部５１と大径部５２の周方向他端部５２ｂとをつないでいる。

シール部材５０は、図２に示すように、コンプレッサハウジング２０に設けられる接触面２９に接触している。接触面２９は、フランジ３０の連結面３５に対向する面である。接触面２９は、平面となっている。接触面２９は、機械加工が施されることで平面とされている。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。

（Ａ）フランジ３０のコンプレッサハウジング２０への連結面３５に溝３６が形成されており、溝３６にシール部材５０が嵌められているため、シール部材５０でフランジ３０とコンプレッサハウジング２０とのシール性を確保できる。よって、シール部材５０が設けられていない場合に比べて、過給機１０のシール性の確保が容易である。

（Ｂ）溝３６が小径溝部３６ａ、大径溝部３６ｂ、第１の連結溝部３６ｃおよび第２の連結溝部３６ｄを有しており、溝３６にシール部材５０が嵌められるため、フランジ３０とコンプレッサハウジング２０とのシール性を確保できる。

（Ｃ）シール部材５０が一部品構成であるため、コスト上有利である。

（Ｄ）フランジ３０がコンプレッサハウジング２０の上流側通路２３に挿入される円筒部３３を有するため、フランジ３０のコンプレッサハウジング２０に対する位置決めが容易である。

（Ｅ）円筒部３３に切欠き３３ｂが設けられているため、バイパス通路３２と円筒部３３の内側の連通路３３ａとを連通させることができる。

（Ｆ）エアバイパスバルブ４０がフランジ３０のみに取付けられているため、エアバイパスバルブ４０がフランジ３０のみならずコンプレッサハウジング２０にも取付けられる場合に比べて、過給機１０のシール性の確保が容易である。

（Ｇ）コンプレッサハウジング２０の接触面２９が平面とされているため、シール部材５０によるシール性の確保が容易である。

（Ｈ）コンプレッサハウジング２０の上流側通路２３と連絡通路２８が、同じ方向Ｄ１に延びておりフランジ３０側に開放しているため、コンプレッサハウジング２０を金型で作製する際に連絡通路２８がアンダーカット形状となることを抑制できる。そのため、安価にコンプレッサハウジング２０を製造できる。

（Ｉ）フランジ３０にコンプレッサハウジング２０の下流側通路２４と上流側通路２３とを連通するバイパス通路３２が設けられているため、バイパス通路用のホースを用いる場合に比べて、過給機１０のコンパクト化を図ることができる。

（Ｊ）フランジ３０がコンプレッサハウジング２０にボルトを用いて取付けられるため、フランジ３０がコンプレッサハウジング２０に溶着される場合に比べて、フランジ３０のコンプレッサハウジング２０への取付けが容易である。

（Ｋ）エアバイパスバルブ４０がフランジ３０にボルト４１を用いて取付けられるため、エアバイパスバルブ４０がフランジ３０に溶着される場合に比べて、エアバイパスバルブ４０のフランジ３０への取付けが容易である。

１０過給機
２０コンプレッサハウジング
２１吸気通路
２２インペラ配置部
２３上流側通路
２３ａ凹部
２３ｂ凹部の内部スペース
２３ｃ段差部
２４下流側通路
２５ディフューザ部
２６スクロール室
２７吐出通路
２８連絡通路
２９接触面
３０フランジ
３１フランジ通路
３１ａ段差部
３１ｂ大径部
３１ｃ小径部
３２バイパス通路
３２ａバイパス上流側通路
３２ｂバイパス下流側通路
３３円筒部
３３ａ連通路
３３ｂ切欠き
３４管部
３４ａ管部の端面
３５フランジのコンプレッサハウジングへの連結面
３６溝
３６ａ小径溝部
３６ｂ大径溝部
３６ｂ１大径溝部の周方向一端部
３６ｂ２大径溝部の周方向他端部
３６ｃ第１の連結溝部
３６ｄ第２の連結溝部
３７座面
４０エアバイパスバルブ
４１ボルト
４２エアバイパスバルブのフランジへの連結面
５０シール部材
５１小径部
５２大径部
５３第１の連結部
５４第２の連結部
６０インペラ
７０インレットダクト
７１インレットダクトの端部

Claims

（ａ）インペラが配置されるインペラ配置部と、該インペラ配置部より上流側の上流側通路と、前記インペラ配置部より下流側の下流側通路と、を有するコンプレッサハウジングと、
（ｂ）前記上流側通路の上流側に設けられるフランジ通路と、前記下流側通路と前記上流側通路とを連通するバイパス通路と、を有し、前記コンプレッサハウジングに取付けられるフランジと、
（ｃ）前記バイパス通路を開閉するエアバイパスバルブと、
を有し、前記コンプレッサハウジングの下流側通路に吐出通路と前記バイパス通路への連絡通路とが形成されている、過給機であって、
前記フランジの、前記コンプレッサハウジングへの連結面に、溝が形成されており、
前記溝にシール部材が嵌められている、過給機。
前記バイパス通路は、前記コンプレッサハウジングの連絡通路に連なるバイパス上流側通路と、該バイパス上流側通路の外周側にあり前記コンプレッサハウジングの上流側通路に連なるバイパス下流側通路と、を有する、請求項１記載の過給機。
前記溝は、前記バイパス上流側通路の周囲にあり全周にわたって連続して設けられる小径溝部と、前記フランジ通路の周囲にあり周方向の一部が切り欠かれた形状となっている大径溝部と、前記バイパス下流側通路の一側にあり前記小径溝部と前記大径溝部の周方向一端部とをつなぐ第１の連結溝部と、前記バイパス下流側通路の他側にあり前記小径溝部と前記大径溝部の周方向他端部とをつなぐ第２の連結溝部と、を有する、請求項２記載の過給機。
前記シール部材は、前記小径溝部に嵌められる小径部と、前記大径溝部に嵌められる大径部と、前記第１の連結溝部に嵌められる第１の連結部と、前記第２の連結溝部に嵌められる第２の連結部と、を有しており、
前記シール部材は、一部品構成である、請求項３記載の過給機。
前記フランジは、内側に前記フランジ通路と連通する連通路を有しており前記コンプレッサハウジングの上流側通路に挿入される円筒部を有する、請求項１記載の過給機。
前記円筒部の周方向の一部に切欠きが設けられている、請求項５記載の過給機。
前記エアバイパスバルブは、前記フランジのみに取付けられている、請求項１記載の過給機。
前記コンプレッサハウジングは、前記シール部材が接触する接触面を有しており、該接触面は平面とされている、請求項１記載の過給機。
前記コンプレッサハウジングの上流側通路と連絡通路は、同じ方向に延びており、前記フランジ側に開放している、請求項１記載の過給機。