JP6535584B2 - Method of manufacturing compressor housing - Google Patents
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Description
本発明は、ターボチャージャ用のコンプレッサハウジングの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger.
自動車等に搭載されるターボチャージャは、コンプレッサにおいて吸入した空気を圧縮して内燃機関へ向かって吐出するよう構成されている。すなわち、コンプレッサハウジングの内側に形成された空気流路には、インペラから吐出された圧縮空気が流れ込むスクロール室があり、該スクロール室は圧縮空気を吐出ポートへ導き、吐出ポートから圧縮空気を内燃機関側へ吐出するよう構成されている。 A turbocharger mounted on an automobile or the like is configured to compress air taken in at a compressor and discharge the air toward an internal combustion engine. That is, in the air flow path formed inside the compressor housing, there is a scroll chamber into which the compressed air discharged from the impeller flows, which guides the compressed air to the discharge port and the compressed air from the discharge port to the internal combustion engine It is configured to discharge to the side.
そして、特にスクロール室の形状はコンプレッサの性能に大きく影響し、要求性能に応じて適切な形状に仕上げることが求められる。それゆえ、コンプレッサハウジングを重力鋳造や低圧鋳造により成形することが考えられる。これらの方法では、いわゆる中子を用いて鋳造を行うことができるため、形状自由度が高く、複雑な形状にも対応することができる。しかしながら、鋳造サイクルが長いため生産性が悪く、また中子等も必要となり、コストも高い。また、砂型等を用いると面粗度が大きくなるため、コンプレッサの効率が低下してしまうという問題もある。 In particular, the shape of the scroll chamber greatly affects the performance of the compressor, and it is required to finish the shape according to the required performance. Therefore, it is conceivable to form the compressor housing by gravity casting or low pressure casting. In these methods, since casting can be performed using a so-called core, it has a high degree of freedom in shape and can cope with complicated shapes. However, since the casting cycle is long, productivity is poor, and a core and the like are also required, and the cost is high. In addition, since the surface roughness is increased when a sand mold or the like is used, there is a problem that the efficiency of the compressor is reduced.
これに対し、コンプレッサハウジングをダイキャストにより成形する方法がある。この場合には、重力鋳造や低圧鋳造に比べて鋳造サイクルが短いため生産性が良く、コストも安い。しかしながら、型抜き可能な形状(すなわちアンダーカットのない形状)でなければ成形することができないため、形状自由度が低く、複雑な形状に対応することができない。そこで、特許文献1に開示されているように、互いに別部品として成形したスクロールピースとシュラウドピースとを互いに組み付けることにより構成したコンプレッサハウジングが提案されている。これにより、各ピースをダイキャストによって成形しやすい形状としつつ、コンプレッサハウジングのスクロール室の形状自由度を確保している。
On the other hand, there is a method of forming the compressor housing by die casting. In this case, since the casting cycle is shorter than gravity casting or low pressure casting, the productivity is high and the cost is low. However, since it can not be molded unless it is a shape that can be cut out (i.e., a shape without undercuts), it has a low degree of freedom in shape and can not cope with complicated shapes. Therefore, as disclosed in
しかしながら、特許文献1に記載のコンプレッサハウジングは、吐出ポートがスクロール室から周方向の接線方向に延びるように設けられている。したがって、スクロールピースをダイキャストによって成形するにあたっては、中子を利用する必要があったり、スクロール室を成形するダイキャスト型と吐出ポートを形成するダイキャスト型とを別に用意するとともに、型抜き時には両ダイキャスト型を異なる方向に引き抜く必要があったりする。そのため、型構造が複雑になると共に製造工程が複雑となり、製造コストが高くなるという問題がある。
However, the compressor housing described in
また、吐出ポートの形状も、コンプレッサ性能に影響すると共に、車両のエンジンルームへの搭載性にも影響する。それゆえ、鋳抜きしやすさだけを優先して、コンプレッサハウジングの形状を設計するわけにもいかない。 The shape of the discharge port also affects the compressor performance and also affects the mountability of the vehicle in the engine room. Therefore, the shape of the compressor housing can not be designed with priority given to only the ease of casting and removing.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、製造容易なターボチャージャ用のコンプレッサハウジングの製造方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger that is easy to manufacture.
本発明の一態様は、インペラを収容可能に構成されている、ターボチャージャ用のコンプレッサハウジング、を製造する方法であって、
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラの先端側に形成されると共に軸方向の先端側へ向かって開口した吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成されたスクロール室と、上記吸気口の外周側において軸方向の先端側に向かって開口した吐出ポートと、該吐出ポートと上記スクロール室とを連通させる吐出連通部とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、互いに別部材として形成されたスクロールピースとシュラウドピースとを軸方向に組み付けてなり、
上記スクロールピースは、上記吸気口を構成すると共に軸方向に貫通した吸気筒部と、該吸気筒部の外周側において上記スクロール室の壁面の先端側の一部を構成する先端側壁部と、該先端側壁部における周方向の一部から延設されると共に上記吐出連通部及び上記吐出ポートを構成する吐出筒部と、を有し、
該吐出筒部は、上記吐出連通部の内壁面が上記スクロール室の内壁面から上記吐出ポートの内壁面までを滑らかにつなぐように湾曲しており、
上記シュラウドピースは、上記吸気筒部の内側に圧入される筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室の壁面の内周側の一部を構成する内周側壁部と、上記インペラに対向するシュラウド面と、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とを有し、
上記スクロールピースを作製するにあたっては、先端側へ突出した第1突出部を備えた基端側型と、該基端側型に対して軸方向に進退可能な型であって、基端側へ突出した第2突出部を備えた先端側型と、を用いたダイキャストによって、上記吐出筒部の内側に金属材料が残存した残存部を有する中間成形体を成形するダイキャスト工程と、
上記中間成形体における上記残存部を切削加工により除去する切削除去工程と、
を行い、
上記ダイキャスト工程において、上記吐出筒部の内側には、上記第1突出部と上記第2突出部との双方が配置された状態となる、コンプレッサハウジングの製造方法にある。
One aspect of the present invention is a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger, the compressor housing being configured to accommodate an impeller,
The compressor housing is formed on the tip end side of the impeller and has an intake port opened toward the tip end side in the axial direction, a scroll chamber circumferentially formed on the outer peripheral side of the impeller, and an outer periphery of the intake port A discharge port opened toward the tip end side in the axial direction on the side, and a discharge communication portion connecting the discharge port and the scroll chamber;
The compressor housing is formed by axially assembling a scroll piece and a shroud piece which are formed as separate members from each other,
The scroll piece includes an intake cylinder which constitutes the intake port and penetrates in the axial direction, a tip side wall which constitutes a part of the tip side of the wall surface of the scroll chamber on the outer peripheral side of the intake cylinder; And a discharge cylinder portion extending from a part of the tip side wall portion in the circumferential direction and constituting the discharge communication portion and the discharge port;
The discharge cylinder portion is curved so that the inner wall surface of the discharge communication portion smoothly connects the inner wall surface of the scroll chamber to the inner wall surface of the discharge port.
The shroud piece has a cylindrical shroud press-fit portion press-fit into the inside of the intake cylinder, an inner circumferential side wall portion that constitutes a part of the inner circumferential side of the wall surface of the scroll chamber, and a shroud facing the impeller A diffuser surface extending from the shroud surface toward the scroll chamber;
In manufacturing the scroll piece, there are a proximal end type provided with a first protrusion projecting toward the distal end side, and a type capable of axially advancing and retracting with respect to the proximal end type A die-casting step of forming an intermediate formed body having a remaining portion in which the metal material remains inside the discharge cylindrical portion by die-casting using a distal end side mold having a protruding second projecting portion;
A cutting removal step of removing the remaining part of the intermediate formed body by cutting;
Do,
The method for manufacturing a compressor housing according to the present invention is such that in the die casting step, both the first protrusion and the second protrusion are disposed inside the discharge cylindrical portion.
上記コンプレッサハウジングの製造方法は、上記ダイキャスト工程と上記切削除去工程とを有する。そして、ダイキャスト工程においては、互いに軸方向に進退可能な上記基端側型と上記先端側型とを用いてダイキャスト鋳造を行う。また、基端側型に設けられた第1突出部と先端側型に設けられた第2突出部とが、吐出筒部の内側に配される状態となるようにする。これにより、中子等を用いることなく、スクロールピースの最終形状に近い形状の中間成形体を容易にダイキャスト成形することができる。 The method of manufacturing the compressor housing includes the die casting step and the cutting and removing step. Then, in the die casting process, die casting is performed using the base end side mold and the tip end side mold which can be advanced and retracted in the axial direction. Further, the first projecting portion provided on the base end side mold and the second projecting portion provided on the front end side mold are in a state of being disposed inside the discharge cylindrical portion. Thus, an intermediate formed body having a shape close to the final shape of the scroll piece can be easily die-casted without using a core or the like.
そして、切削除去工程において、中間成形体における残存部を切削加工により除去することで、スクロールピースを容易に製造することができる。
このように、簡易なダイキャスト工程と、簡易な切削除去工程とを行うことにより、スクロールピースを容易に製造することができる。それゆえ、コンプレッサハウジングの製造を容易に行うことができ、製造工数、製造コストを抑制することができる。
And in a cutting removal process, a scroll piece can be easily manufactured by removing the remaining part in an intermediate molded object by cutting.
As described above, the scroll piece can be easily manufactured by performing the simple die casting process and the simple cutting and removing process. Therefore, the compressor housing can be easily manufactured, and the number of manufacturing steps and the manufacturing cost can be suppressed.
以上のごとく、上記態様によれば、製造容易なターボチャージャ用のコンプレッサハウジングの製造方法を提供することができる。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger that is easy to manufacture.
本明細書において「周方向」とはインペラの回転方向、「軸方向」とはインペラの回転軸の方向をいうものとする。また、「先端側」とは、軸方向において吸気口の開口側をいい、その反対側を「基端側」という。 In the present specification, “circumferential direction” refers to the rotational direction of the impeller, and “axial direction” refers to the direction of the rotational axis of the impeller. Further, the “distal end side” refers to the opening side of the intake port in the axial direction, and the opposite side is referred to as the “proximal side”.
また、上記ダイキャスト工程において、上記第1突出部と上記第2突出部とは、互いに当接することが好ましい。この場合には、中間成形体における残存部の体積を小さくすることができ、切削除去工程における工数を低減することができる。その結果、コンプレッサハウジングの生産性を、より向上させることができる。 Further, in the die casting step, the first protrusion and the second protrusion are preferably in contact with each other. In this case, the volume of the remaining portion in the intermediate formed body can be reduced, and the number of steps in the cutting and removing process can be reduced. As a result, the productivity of the compressor housing can be further improved.
また、上記中間成形体は、上記吐出筒部の内壁面の一部にのみ上記残存部を有することが好ましい。この場合には、切削除去工程において、吐出筒部の内壁面を切削加工する面積を小さくすることができる。その結果、コンプレッサハウジングの生産性を、より向上させることができる。 Preferably, the intermediate molded body has the remaining portion only on a part of the inner wall surface of the discharge cylindrical portion. In this case, in the cutting and removing step, the area to cut the inner wall surface of the discharge cylinder can be reduced. As a result, the productivity of the compressor housing can be further improved.
また、上記第1突出部は、上記中間成形体における上記吐出筒部の内壁面の一部を成形するための第1突出型面を有し、上記第2突出部は、上記中間成形体における上記吐出筒部の内壁面の他の一部を成形するための第2突出型面を有することが好ましい。この場合には、基端側型と先端側型とによって、吐出筒部の内壁面の一部を効率的に成形することができる。それゆえ、より設計自由度の高いスクロールピースを、生産性よく製造しやすくなる。 In addition, the first projecting portion has a first projecting surface for molding a part of the inner wall surface of the discharge cylindrical portion in the intermediate molded body, and the second projecting portion is formed in the intermediate molded body. It is preferable to have a second projecting mold surface for molding another part of the inner wall surface of the discharge cylindrical portion. In this case, it is possible to efficiently form a part of the inner wall surface of the discharge cylinder by the proximal end die and the distal end die. Therefore, it becomes easy to manufacture a scroll piece with higher design freedom with high productivity.
また、上記ダイキャスト工程において、上記第1突出部の突出端部は、上記第2突出部の突出端部よりも先端側に配置されることが好ましい。この場合には、中間成形体における残存部の体積を小さくすることができ、切削除去工程における工数を低減することができる。 Further, in the die casting step, it is preferable that the projecting end of the first projecting portion is disposed on the tip side of the projecting end of the second projecting portion. In this case, the volume of the remaining portion in the intermediate formed body can be reduced, and the number of steps in the cutting and removing process can be reduced.
(実施形態1)
ターボチャージャ用のコンプレッサハウジングの製造方法の実施形態につき、図1〜図16を参照して説明する。
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10を収容可能に構成されている。
(Embodiment 1)
Embodiments of a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the
図1〜図5に示すごとく、コンプレッサハウジング1は、吸気口11とスクロール室12と吐出ポート13と吐出連通部14とを有する。吸気口11は、インペラ10の先端側に形成されると共に軸方向Zの先端側へ向かって開口している。スクロール室12は、インペラ10の外周側において周方向に形成されている。吐出ポート13は、吸気口11の外周側において軸方向Zの先端側に向かって開口している。吐出連通部14は、吐出ポート13とスクロール室12とを連通させている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
コンプレッサハウジング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とシュラウドピース3とを軸方向Zに組み付けてなる。
スクロールピース2は、吸気筒部21と先端側壁部22と吐出筒部23とを有する。吸気筒部21は、吸気口11を構成すると共に軸方向Zに貫通している。先端側壁部22は、吸気筒部21の外周側においてスクロール室12の壁面の先端側の一部を構成している。吐出筒部23は、先端側壁部22における周方向の一部から延設されると共に吐出連通部14及び吐出ポート13を構成している。
The
The
図5に示すごとく、吐出筒部23は、吐出連通部14の内壁面がスクロール室12の内壁面から吐出ポート13の内壁面までを滑らかにつなぐように湾曲している。
図2〜図4に示すごとく、シュラウドピース3は、吸気筒部21の内側に圧入される筒状のシュラウド圧入部31と、スクロール室12の壁面の内周側の一部を構成する内周側壁部32と、インペラ10に対向するシュラウド面33と、シュラウド面33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とを有する。
As shown in FIG. 5, the
As shown in FIGS. 2 to 4, the
スクロールピース2を作製するにあたっては、ダイキャスト工程と切削除去工程とを行う。
図7〜図12に示すごとく、ダイキャスト工程においては、基端側型4と先端側型5とを用いたダイキャストによって、中間成形体20を成形する。
In manufacturing the
As shown in FIGS. 7 to 12, in the die casting step, the intermediate formed
基端側型4は、図7、図10に示すごとく、先端側へ突出した第1突出部41を備えている。先端側型5は、基端側へ突出した第2突出部51を備えている。先端側型5は、基端側型4に対して軸方向Zに進退可能な型である。ダイキャスト工程により得られる中間成形体20は、図11、図12に示すごとく、吐出筒部14の内側に金属材料が残存した残存部201を有する。
図7、図8に示すごとく、ダイキャスト工程において、吐出筒部23の内側には、第1突出部41と第2突出部51との双方が配置された状態となる。なお、図8において、吐出筒部23の外側における型の断面は省略してある。
As shown in FIG. 7 and FIG. 10, the base
As shown in FIGS. 7 and 8, in the die casting process, both the
切削除去工程においては、図11、図12に示す中間成形体20における残存部201を切削加工により除去する。これにより、図13、図14に示すごとく、スクロールピース2が得られる。
In the cutting and removing step, the remaining
図7、図9、図10に示すごとく、ダイキャスト工程において用いるダイキャスト成形型は、上述の基端側型4と先端側型5との一組の金型からなる。この一組の金型は、軸方向Zに沿って、互いに進退可能となっている。また、このダイキャスト工程においては、中子やスライド型など、基端側型4及び先端側型5とは別の型を用いない。
As shown in FIG. 7, FIG. 9, and FIG. 10, the die casting mold used in the die casting process consists of a set of molds of the above-mentioned base
また、基端側型4と先端側型5とは、図7、図9に示すごとく、それぞれスクロールピース2の各部を成形するための型面を備えている。
まず、図7、図8に示すごとく、基端側型4の第1突出部41は、中間成形体20における吐出筒部23の内壁面の一部を成形するための第1突出型面411を有する。また、先端側型5の第2突出部51は、中間成形体20における吐出筒部23の内壁面の他の一部を成形するための第2突出型面511を有する。
Further, as shown in FIG. 7 and FIG. 9, the base
First, as shown in FIGS. 7 and 8, the
また、図7、図9に示すごとく、基端側型4は、上記第1突出型面411以外にも、スクロールピース2における先端側壁部22の内壁面、吐出筒部23の外壁面の一部、吸気筒部21の基端側の一部の内壁面等を成形するための型面を有する。また、先端側型5は、上記第2突出型面511以外にも、スクロールピース2における先端側壁部22の外壁面、吐出筒部23の外壁面の一部、吸気筒部21の先端側の一部の内壁面等を成形するための型面を有する。
Further, as shown in FIG. 7 and FIG. 9, in addition to the first projecting
ダイキャスト工程において、中間成形体20を成形するにあたっては、まず、基端側型4と先端側型5とを組み合わせる。このとき、図7、図8に示すごとく、第1突出部41と第2突出部51とは、互いに当接する。また、第1突出部41の突出端部414は、第2突出部51の突出端部514よりも先端側に配置される。すなわち、第1突出部41と第2突出部51とは互いに軸方向Zにオーバーラップしている。
また、第1突出部41の突出端部414に形成された端面412と、第2突出部51の段差面512とが、軸方向Zにおいて面接触する。また、第1突出部41の側面413と第2突出部51の側面513とが軸方向Zに略直交する方向において面接触する。
In the die-casting process, in order to form the intermediate formed
Further, an
その後、基端側型4と先端側型5との間に形成されたキャビティ内に、アルミニウム等の溶融金属を注入する。次いで、キャビティ内の金属材料を固化させる。この段階で、キャビティ内に、図7、図9に示すごとく、スクロールピース2の中間成形体20が得られることとなる。そして、この状態において、中間成形体20における吐出筒部23の内側に、第1突出部41と第2突出部51との双方が配置された状態となる。
Thereafter, a molten metal such as aluminum is injected into the cavity formed between the
その後、図10に示すごとく、基端側型4と先端側型5とを相対的に軸方向Zに離隔させて、鋳抜きを行う。これにより、金属材料の成形体である中間成形体20が得られる。図11、図12に示すごとく、中間成形体20は、最終的に得ようとするスクロールピース2(図13、図14参照)と概略同様の形状を有しているが、吐出筒部23の内側に残存部201が残っている。スクロールピース2の吐出筒部23の内側には、軸方向Zの鋳抜きでは形成できない部分が存在するためである。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the base-end-
すなわち、得ようとする吐出筒部23の内側空間には、軸方向Zに沿って進退する第1突出部41と第2突出部51とのいずれもが配置できない空間領域がある。この空間領域に相当する部分が残存部201となって、中間成形体20の一部に残る。ただし、図7、図8に示すごとく、吐出筒部23の内側に、第1突出部41及び第2突出部51が充分な体積割合で配置されるようにすることで、残存部201の体積を小さくすることはできる。そして、本実施形態においては、図12に示すごとく、残存部201は、吐出筒部23の内壁の2箇所に部分的に存在するのみである。
That is, in the inner space of the discharge
これらの残存部201を、切削除去工程において、切削加工により除去する。これにより、図13、図14に示すごとく、所望の吐出筒部23を有するスクロールピース2を得る。切削除去工程においては、例えば、ボールエンドミル等の切削工具により、残存部201を切削除去する。具体的には、中間成形体20における基端側、先端側、或いは基端側と先端側との双方から、切削工具を吐出筒部23の内側に挿入しつつ、残存部201を切削除去して、吐出筒部23の内壁面を加工する。このとき、多軸工作機械を用いて数値制御加工(すなわちNC加工)を行うことにより、生産性を向上させることもできる。
These remaining
以上のようにして、スクロールピース2を得ることができる。なお、スクロールピース2をシールプレート6に固定するネジを挿通するための挿通穴等は、必要に応じてドリル加工等によって形成する。
図16に示すごとく、スクロールピース2に、シュラウドピース3が軸方向Zに組み付けられることにより、コンプレッサハウジング1が形成される。すなわち、シュラウドピース3のシュラウド圧入部31を、スクロールピース2の吸気筒部21の内側に圧入する。そして、シュラウドピース3の内周側壁部32が、スクロールピース2の先端側壁部22と滑らかにつながることで、スクロール室12が形成される。
As described above, the
As shown in FIG. 16, the
シュラウドピース3も、アルミニウム等の金属のダイキャストによって、鋳造することができる。シュラウドピース3は、軸方向Zに鋳抜きできる形状であるため、上述の切削除去工程に相当する工程を、特に必要としない。
The
また、シュラウドピース3を組み付けたスクロールピース2には、図1〜図6に示すごとく、さらにシールプレート6が組み付けられる。図6に示すごとく、シールプレート6は、略円盤状のプレートである。シールプレート6の先端側面には、平坦なディフューザ対向面61が円環状に形成されている。また、シールプレート6における外周の略全周に、先端側へ突出した外周隆起部62が形成されている。外周隆起部62の内周側面には、図3、図4に示すごとく、コンプレッサハウジング1の中心軸を含む断面の形状において、滑らかな凹状となる外周凹状面63が形成されている。また、図3、図4、図6に示すごとく、外周隆起部62は、周方向に沿って徐々に突出高さが変化するような形状となっている。また、外周隆起部62における周方向の一部には、図5、図6に示すごとく、スクロールピース2における吐出筒部23に滑らかにつながるように形成された吐出凹状面64が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 to 6, the
シュラウドピース3を組み付けたスクロールピース2に、シールプレート6を組み付けたとき、ディフューザ対向面61がシュラウドピース3のディフューザ面34と対向する。このディフューザ面34とディフューザ対向面61との間に、ディフューザ通路15が形成される。
When the
なお、コンプレッサハウジング1にシールプレート6を組み付ける際には、インペラ10をコンプレッサハウジング1内に配置した状態とする。実際には、図示しないターボチャージャのセンターハウジングに組み付けられた、シールプレート6に対し、図2に示すごとく、インペラ10が内側に配置されるように、コンプレッサハウジング1を固定する。本実施形態においては、シールプレート6をセンターハウジングとは別部品である形態を示したが、シールプレートがセンターハウジングの一部として一体化されていてもよい。
When the
このようにして、図3、図4に示すごとく、コンプレッサハウジング1とシールプレート6とが組み付けられた状態において、シュラウドピース3の内周側壁部32と、スクロールピース2の先端側壁部22と、シールプレート6の外周凹状面63とが、滑らかにつながる。そして、これらの内側に、スクロール室12が完成する。なお、シールプレート6を組み付ける前のコンプレッサハウジング1の状態においても、内周側壁部32と先端側壁部22とによって形成された空間をスクロール室12という。
そして、図5に示すごとく、シールプレート6の吐出凹状面64が、スクロールピース2の吐出筒部23の内壁面に滑らかにつながる。
Thus, as shown in FIGS. 3 and 4, in the state where the
Then, as shown in FIG. 5, the discharge
このように、ターボチャージャにおいては、図1〜図5に示すごとく、コンプレッサハウジング1にシールプレート6が組み付けられた状態となっている。そして、この状態のコンプレッサハウジング1には、図2に示すごとく、インペラ10が収容されて、コンプレッサを構成する。
Thus, in the turbocharger, as shown in FIGS. 1 to 5, the
コンプレッサは、インペラ10の回転によって吸気口11から空気を吸入する。そして、吸入空気は、インペラ10からディフューザ通路15を通じてスクロール室12へ送り込まれる。この間に、吸入空気が圧縮され、その圧縮空気が吐出ポート13から内燃機関に送り込まれる。
The compressor sucks in air from the
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記コンプレッサハウジングの製造方法は、ダイキャスト工程と切削除去工程とを有する。そして、ダイキャスト工程においては、互いに軸方向Zに進退可能な基端側型4と先端側型5とを用いてダイキャスト鋳造を行う。また、基端側型4に設けられた第1突出部41と先端側型5に設けられた第2突出部51とが、吐出筒部23の内側に配される状態となるようにする。これにより、中子等を用いることなく、スクロールピース2の最終形状に近い形状の中間成形体20を容易にダイキャスト成形することができる。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
The method of manufacturing the compressor housing includes a die casting step and a cutting and removing step. Then, in the die casting step, die casting is performed using the base
そして、切削除去工程において、中間成形体20における残存部201を切削加工により除去することで、スクロールピース2を容易に製造することができる。
このように、簡易なダイキャスト工程と、簡易な切削除去工程とを行うことにより、スクロールピース2を容易に製造することができる。それゆえ、コンプレッサハウジング1の製造を容易に行うことができ、製造工数、製造コストを抑制することができる。
Then, in the cutting and removing step, the
Thus,
また、ダイキャスト工程において、第1突出部41と第2突出部51とは、互いに当接する。これにより、中間成形体20における残存部201の体積を小さくすることができ、切削除去工程における工数を低減することができる。また、中間成形体20は、吐出筒部23の内壁面の一部にのみ残存部201を有する。それゆえ、切削除去工程において、吐出筒部23の内壁面を切削加工する面積を小さくすることができる。その結果、コンプレッサハウジング1の生産性を、より向上させることができる。
Moreover, in the die casting process, the
また、基端側型4の第1突出部41は、第1突出型面411を有し、先端側型5の第2突出部51は、第2突出型面511を有する。これにより、基端側型4と先端側型5とによって、吐出筒部23の内壁面の一部を効率的に成形することができる。それゆえ、より設計自由度の高いスクロールピース2を、生産性よく製造しやすくなる。
Further, the first projecting
また、ダイキャスト工程において、第1突出部41の突出端部414は、第2突出部51の突出端部514よりも先端側に配置される。これによっても、中間成形体20における残存部201の体積を小さくすることができ、切削除去工程における工数を低減することができる。
Further, in the die casting step, the projecting
以上のごとく、本実施形態によれば、製造容易なターボチャージャ用のコンプレッサハウジングの製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger that is easy to manufacture.
(実施形態2)
本実施形態は、図17〜図19に示すごとく、ダイキャスト工程において、第1突出部41と第2突出部51とが、互いに当接しないようにする実施形態である。
すなわち、図17、図18に示すごとく、基端側型4と先端側型5とを組み合わせたとき、第1突出部41と第2突出部51とが互いに接触せず、両者の間に隙間Cが形成された状態となるようにする。この場合、この隙間Cにも金属溶湯が入り込むこととなる。
Second Embodiment
The present embodiment, as shown in FIGS. 17 to 19, is an embodiment in which the
That is, as shown in FIG. 17 and FIG. 18, when the proximal end die 4 and the distal end die 5 are combined, the
その結果、図19に示すごとく、中間成形体20における吐出筒部23は貫通しない形状となる。すなわち、第1突出部41と第2突出部51の間の隙間Cに入り込んだ溶湯が固化した部分が、中間成形体20における吐出筒部23内に残存部202として形成される。この残存部202は、吐出筒部23内の空間を、吐出ポート13側とスクロール室12側とに仕切ることとなる。本実施形態においては、この残存部202の形状は、膜状となる。なお、膜状の残存部202とともに、実施形態1における中間成形体20に形成されたものと同様の残存部201も残る。残存部201と残存部202とは連続形成されている。
膜状の残存部202の厚みは、なるべく小さいことが好ましい。なお、残存部202の形状は、特に限定されるものではない。
As a result, as shown in FIG. 19, the discharge
It is preferable that the thickness of the film-like
そして、切削除去工程において、膜状の残存部202を、他の残存部201と共に除去する。これにより、吐出筒部23を貫通させると共に、吐出筒部23の内壁面を所望の形状に仕上げる。
このようにして、スクロールピース2(図14参照)を製造する。
その他の構成は、実施形態1と同様である。なお、本実施形態において用いた符号のうち、実施形態1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
Then, in the cutting and removing step, the film-like remaining
Thus, the scroll piece 2 (see FIG. 14) is manufactured.
The other configuration is the same as that of the first embodiment. In addition, the code | symbol same as the code | symbol used in
本実施形態においては、第1突出部41と第2突出部51とを当接させないため、第1突出部41及び第2突出部51における互いの対向面の寸法精度を特に高くする必要がなくなる。その結果、製造コストを低減することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In the present embodiment, since the
In addition, it has the same operation effect as
本発明は上記実施形態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形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention.
1 コンプレッサハウジング
2 スクロールピース
20 中間成形体
201、202 残存部
21 吸気筒部
22 先端側壁部
23 吐出筒部
3 シュラウドピース
4 基端側型
41 第1突出部
5 先端側型
51 第2突出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記コンプレッサハウジングは、上記インペラの先端側に形成されると共に軸方向の先端側へ向かって開口した吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成されたスクロール室と、上記吸気口の外周側において軸方向の先端側に向かって開口した吐出ポートと、該吐出ポートと上記スクロール室とを連通させる吐出連通部とを有し、
上記コンプレッサハウジングは、互いに別部材として形成されたスクロールピースとシュラウドピースとを軸方向に組み付けてなり、
上記スクロールピースは、上記吸気口を構成すると共に軸方向に貫通した吸気筒部と、該吸気筒部の外周側において上記スクロール室の壁面の先端側の一部を構成する先端側壁部と、該先端側壁部における周方向の一部から延設されると共に上記吐出連通部及び上記吐出ポートを構成する吐出筒部と、を有し、
該吐出筒部は、上記吐出連通部の内壁面が上記スクロール室の内壁面から上記吐出ポートの内壁面までを滑らかにつなぐように湾曲しており、
上記シュラウドピースは、上記吸気筒部の内側に圧入される筒状のシュラウド圧入部と、上記スクロール室の壁面の内周側の一部を構成する内周側壁部と、上記インペラに対向するシュラウド面と、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とを有し、
上記スクロールピースを作製するにあたっては、先端側へ突出した第1突出部を備えた基端側型と、該基端側型に対して軸方向に進退可能な型であって、基端側へ突出した第2突出部を備えた先端側型と、を用いたダイキャストによって、上記吐出筒部の内側に金属材料が残存した残存部を有する中間成形体を成形するダイキャスト工程と、
上記中間成形体における上記残存部を切削加工により除去する切削除去工程と、
を行い、
上記ダイキャスト工程において、上記吐出筒部の内側には、上記第1突出部と上記第2突出部との双方が配置された状態となる、コンプレッサハウジングの製造方法。 A method of manufacturing a compressor housing for a turbocharger, the compressor housing being configured to accommodate an impeller, comprising:
The compressor housing is formed on the tip end side of the impeller and has an intake port opened toward the tip end side in the axial direction, a scroll chamber circumferentially formed on the outer peripheral side of the impeller, and an outer periphery of the intake port A discharge port opened toward the tip end side in the axial direction on the side, and a discharge communication portion connecting the discharge port and the scroll chamber;
The compressor housing is formed by axially assembling a scroll piece and a shroud piece which are formed as separate members from each other,
The scroll piece includes an intake cylinder which constitutes the intake port and penetrates in the axial direction, a tip side wall which constitutes a part of the tip side of the wall surface of the scroll chamber on the outer peripheral side of the intake cylinder; And a discharge cylinder portion extending from a part of the tip side wall portion in the circumferential direction and constituting the discharge communication portion and the discharge port;
The discharge cylinder portion is curved so that the inner wall surface of the discharge communication portion smoothly connects the inner wall surface of the scroll chamber to the inner wall surface of the discharge port.
The shroud piece has a cylindrical shroud press-fit portion press-fit into the inside of the intake cylinder, an inner circumferential side wall portion that constitutes a part of the inner circumferential side of the wall surface of the scroll chamber, and a shroud facing the impeller A diffuser surface extending from the shroud surface toward the scroll chamber;
In manufacturing the scroll piece, there are a proximal end type provided with a first protrusion projecting toward the distal end side, and a type capable of axially advancing and retracting with respect to the proximal end type A die-casting step of forming an intermediate formed body having a remaining portion in which the metal material remains inside the discharge cylindrical portion by die-casting using a distal end side mold having a protruding second projecting portion;
A cutting removal step of removing the remaining part of the intermediate formed body by cutting;
Do,
The method of manufacturing a compressor housing, wherein in the die casting step, both the first protrusion and the second protrusion are disposed inside the discharge cylindrical portion.
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