JP6884630B2 - ターボチャージャ用ハウジング及びその製造方法 - Google Patents
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Description
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圧縮空気を通過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、上記冷媒流路の内周側をシールする内周シール部と、上記冷媒流路の外周側をシールする外周シール部とにおいて互いに嵌合しており、
上記内周シール部は、上記スクロールピースに形成された第1被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された第1圧入部が圧入されてなり、
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第2被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された第2圧入部が圧入されてなり、
上記シュラウドピースと上記スクロールピースとは、上記スクロール室の内周に沿って形成された螺旋状の面をそれぞれ有し、それぞれの上記螺旋状の面が互いに当接するとともに、上記シュラウドピースにおける軸方向の吸気側に位置する軸方向先端部と上記スクロールピースにおける上記軸方向先端部に軸方向に対向する軸方向対向部との間には軸方向に隙間が設けられている、ターボチャージャ用ハウジングにある。
ダイカストにより上記スクロールピース及び上記シュラウドピースを成形する成形工程と、
上記第1被圧入部に上記第1圧入部を圧入して上記内周シール部を形成するとともに、上記第2被圧入部に上記第2圧入部を圧入して上記外周シール部を形成することにより、上記冷媒流路を形成して、上記スクロールピースに上記シュラウドピースを組み付ける組み付け工程と、
を含む、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法である。
この場合は、ダイカストにより成形したスクロールピースにシュラウドピースを圧入して互いに組み付けることにより、内周シール部及び外周シール部を形成しつつ冷媒流路を形成することができる。その結果、シュラウドピースをスクロールピースに圧入して組み付けるだけで、冷媒流路の内周側及び外周側をシールすることができ、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く、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。
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、図1〜図9を用いて説明する。
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、吸気口形成部110、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。
吸気口形成部110は、コンプレッサインペラ13に向けて空気を吸い込む吸気口11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から吐出される圧縮空気を通過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、少なくとも吸気口形成部110の一部、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。
第1流路形成部51と第2流路形成部52とは、冷媒流路5の内周側をシールする内周シール部53と、冷媒流路5の外周側をシールする外周シール部54とにおいて互いに嵌合している。
そして、内周シール部53は、スクロールピース2に形成された第1被圧入部53aに、シュラウドピース3に形成された第1圧入部53bが圧入されてなる。
また、外周シール部54は、スクロールピース2に形成された第2被圧入部54aに、シュラウドピース3に形成された第2圧入部54bが圧入されてなる。
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。
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、組付工程S2とを含む。まず、成形工程S1では、図4に示すように、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4に示すように、シュラウドピース3を作成する際にはまず、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及びシュラウド圧入部31の内側面312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。
本例のターボチャージャ用ハウジング1によれば、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、内周シール部53はシュラウドピース3の第1圧入部53bがスクロールピース2の第1被圧入部53aに圧入されてなり、外周シール部54はシュラウドピース3の第2圧入部54bがスクロールピース2の第2被圧入部54aに圧入されてなる。これにより、シュラウドピース3をスクロールピース2に圧入して組み付けるだけで、冷媒流路5の内周側及び外周側をシールすることができ、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く、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。
本例のターボチャージャ用ハウジング1は、図15、図16に示すように、冷媒流路5が切削加工部57を有する。なお、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。
本例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17に示すように、実施例1の場合と同様に成形工程S1を行う。その後、第2流路形成部52に形成された、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側に位置する部分を切削して、第2流路形成部52をより深い凹状に成形する切削工程S3を行う。切削工程S3の後、実施例1の場合と同様に組み付け工程S2を実施する。
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 第1被圧入部(吸気側被圧入部)
53b 第1圧入部
54 外周シール部
54a 第2被圧入部
54b 第2圧入部(スクロール室側圧入部)
56 当接部
57 切削加工部
Claims (7)
- 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圧縮空気を通過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、上記冷媒流路の内周側をシールする内周シール部と、上記冷媒流路の外周側をシールする外周シール部とにおいて互いに嵌合しており、
上記内周シール部は、上記スクロールピースに形成された第1被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された第1圧入部が圧入されてなり、
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第2被圧入部に、上記シュラウドピースに形成された第2圧入部が圧入されてなり、
上記シュラウドピースと上記スクロールピースとは、上記スクロール室の内周に沿って形成された螺旋状の面をそれぞれ有し、それぞれの上記螺旋状の面が互いに当接するとともに、上記シュラウドピースにおける軸方向の吸気側に位置する軸方向先端部と上記スクロールピースにおける上記軸方向先端部に軸方向に対向する軸方向対向部との間には軸方向に隙間が設けられている、ターボチャージャ用ハウジング。 - 上記第1圧入部は上記吸気口形成部の少なくとも一部からなるとともに、上記第1被圧入部は当該吸気口形成部の少なくとも一部が圧入される吸気側被圧入部からなり、
上記第2被圧入部は、上記スクロール室形成部の一部からなるとともに、上記第2圧入部は当該スクロール室形成部の一部に圧入されるスクロール室側圧入部からなる、
請求項1に記載のターボチャージャ用ハウジング。 - 上記スクロールピースは、上記冷媒流路に連通して上記冷媒流路に冷媒を供給する貫通孔からなる冷媒供給部と、上記冷媒流路に連通して上記冷媒流路から冷媒を排出する貫通孔からなる冷媒排出部とを有する、請求項1又は2に記載のターボチャージャ用ハウジング。
- 上記内周シール部及び上記外周シール部の少なくとも一方において、上記スクロールピースと上記シュラウドピースとの間には両者の間をシールするシール材が介在している、請求項1〜3のいずれか一項に記載のターボチャージャ用ハウジング。
- 上記スクロールピース及び上記シュラウドピースは、軸方向に対向して互いに接することにより、上記圧入時の位置決めをする当接部を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のターボチャージャ用ハウジング。
- 上記請求項1〜5のいずれか一項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、
ダイカストにより上記スクロールピース及び上記シュラウドピースを成形する成形工程と、
上記第1被圧入部に上記第1圧入部を圧入して上記内周シール部を形成するとともに、上記第2被圧入部に上記第2圧入部を圧入して上記外周シール部を形成することにより、上記冷媒流路を形成して、上記スクロールピースに上記シュラウドピースを組み付ける組み付け工程と、
を含む、ターボチャージャ用ハウジングの製造方法。 - 上記成形工程の後、上記シュラウドピースの上記第2流路形成部を切削して凹状に成形し、又は、上記成形工程において凹状に成形した上記第2流路形成部を切削してより深い凹状に成形する切削工程を含み、該切削工程の後、上記組み付け工程を実施する、請求項6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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