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

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圧縮空気が通過す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るとともに、組み付け作業性が良く、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。

本発明の一実施形態は、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。

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、内周シール部はシュラウドピースの第１圧入部がスクロールピースの第１被圧入部に圧入されてなり、外周シール部はシュラウドピースの第２圧入部がスクロールピースの第２被圧入部に圧入されてなる。これにより、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。

さらに、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。 図１における、III-III線位置断面矢視図。 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他の概念図。 実施例１における、ターボチャージャ用ハウジングの断面拡大図。 実施例１における、スクロールピースの断面斜視図。 実施例１における、シュラウドピースの斜視図。 実施例１における、シュラウドピースの断面斜視図。 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拡大図。 変形例２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２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概念図。 変形例２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他の概念図。 変形例３における、ターボチャージャ用ハウジングの断面図。 実施例２における、ターボチャージャ用ハウジングの断面図。 実施例２における、シュラウドピースの断面斜視図。 実施例２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ことが好ましい。この場合は、吸気口形成部に内周シール部の機能を持たせることができるとともに、スクロール室形成部に外周シール部の機能を持たせることができるため、スクロールピース及びシュラウドピースの構成を簡素化することができる。

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ことが好ましい。この場合は、冷媒供給部及び冷媒排出部を容易に形成することができるとともに、冷媒を冷媒流路に確実に流通させることができる。

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ことが好ましい。この場合は、内周シール部及び外周シール部の少なくとも一方において、シール性を高めて、信頼性を向上させることができる。

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して上記圧入時の位置決めをする当接部を有することが好ましい。これにより、当接部によってスクロールピース及びシュラウドピースの圧入方向となる軸方向の位置決めがなされるため、スクロールピースとシュラウドピースとの組み付け精度を向上することができる。

本発明の他の態様は、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、
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。

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ことが好ましい。この場合には、成形工程におけるダイカストでは、第２流路形成部を凹状に成形する際に、ディフューザ部の肉厚をある程度確保する必要があるが、成形工程の後、第２流路形成部をさらに凹状に切削することでディフューザ部の肉厚をより薄くして冷媒流路をディフューザ面に近い位置に形成することができる。その結果、ディフューザ面の冷却効果を向上して、デポジットの付着を一層防止することができる。

（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、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。

図１、図３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とにより区画された環状の空間５０として形成されている。
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。

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７に示すように、第１吸気口形成部１１１、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。第１吸気口形成部１１１は後述の第２吸気口形成部１１２とともに吸気口形成部１１０を構成し、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、第１吸気口形成部１１１よりも、吸気口側Ｙ１と反対側Ｙ２に設けられている。そして、図４、図７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、スクロールピース２における第１吸気口形成部１１１の内周側には、後述のシュラウドピース３における第２吸気口形成部１１２が圧入されている。これにより、第１吸気口形成部１１１の内周部である第１被圧入部５３ａに、第２吸気口形成部１１２の外周部である第１圧入部５３ｂが圧入されて、内周シール部５３が形成されている。図２に示すように、第１被圧入部５３ａと第１圧入部５３ｂとは互いに周方向の全域において当接している。

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の内周側には、後述のシュラウドピース２における第２流路形成部５２の外周部が圧入されている。これにより、第１スクロール室形成部１２１の内周部である第２被圧入部５４ａに、第２流路形成部５２の外周部である第２圧入部５４ｂが圧入されて、外周シール部５４が形成されている。図３に示すように、第２被圧入部５４ａと第２圧入部５４ｂとは互いに周方向の全域において当接している。なお、内周シール部５３及び外周シール部５４の締め代は特に限定されず、内周シール部５３及び外周シール部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、本例では両者の締め代は同一の大きさとしている。

図１、図２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、図１に示すように、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７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６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。これにより、第２流路形成部５２において、第１流路形成部５１の第１壁面５１１に対向する第３対向面５２２は、第１壁面５１１と当接していない。

シュラウドピース３は、図１、図８、図９に示すように、シュラウド圧入部３１、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。シュラウド圧入部３１は筒状に形成されており、シュラウド圧入部３１の吸気側Ｙ１の端部は吸気口１１の一部を形成する第２吸気口形成部１１２をなしている。図４に示すように、シュラウド圧入部３１及び第２吸気口形成部１１２が第１吸気口形成部１１１の内側に圧入されることにより、上述の如く、内周シール部５３が形成されている。

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。

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の吸気口側Ｙ１に設けられている。図３、図４、図８、図９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３、図９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１、図９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、シュラウド圧入部３１が、第１吸気口形成部１１１内に圧入されることにより、シュラウド圧入部３１の外周部である第１圧入部５３ｂと第１吸気口形成部１１１の内周部である第１被圧入部５３ａとが隙間なく接するとともに、第２当接面５６２が第１当接面５６１に突き当たることとなる。これにより、第１当接面５６１と第２当接面５６２とが当接して当接部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。

内周シール部５３及び外周シール部５４の一方または両方にシール材を介在させてもよい。シール材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シール材を使用することができる。

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、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。

次に、組付工程Ｓ２では、図４において矢印Ｐで示すように、シュラウドピース前駆体３ａにおけるシュラウド圧入部３１を、スクロールピース２の第１吸気口形成部１１１の内側に圧入して、図５に示すように、スクロールピース２の第１当接面５６１に、シュラウドピース前駆体３ａの第２当接面５６２を突き当てる。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、第１吸気口形成部１１１の内周部である第１被圧入部５３ａに、第２吸気口形成部１１２の外周部である第１圧入部５３ｂが圧入されて、内周シール部５３が形成されるとともに、第１スクロール室形成部１２１の内周部である第２被圧入部５４ａに、第２流路形成部５２の外周部である第２圧入部５４ｂが圧入されて、外周シール部５４が形成されることとなる。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−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、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。

なお、本例では、成形工程Ｓ１の後、第１被圧入部５３ａ又は第１圧入部５３ｂにシール材を塗布した後、組付工程Ｓ２を行うことにより、内周シール部５３にシール材が介在するようにしてもよい。同様に、成形工程Ｓ１の後、第２被圧入部５４ａ又は第２圧入部５４ｂにシール材を塗布した後、組付工程Ｓ２を行うことにより、外周シール部５４にシール材が介在するようにしてもよい。

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。

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、第１圧入部５３ｂは吸気口形成部１１１、１１２の一部である第２吸気口形成部１１２からなるとともに、第１被圧入部５３ａは第２吸気口形成部１１２が圧入される吸気側被圧入部としての第１吸気口形成部１１１からなる。そして、第２被圧入部５３ｂ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、第２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に圧入されるスクロール室側圧入部としての第２冷媒流路形成部５２の外周部からなる。これらにより、第２吸気口形成部１１２に内周シール部５３の機能を持たせることができるとともに、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。

また、本例では、内周シール部５３及び外周シール部５４の少なくとも一方において、スクロールピース２とシュラウドピース３との間には両者の間をシールするシール材が介在するようにできる。これより、内周シール部５３及び外周シール部５４の少なくとも一方において、シール性を高めて、冷媒流路５からの冷媒漏れを防止して信頼性を向上させることができる。

また、本例では、スクロールピース２及びシュラウドピース３は、軸方向Ｙに対向して互いに接して圧入時の位置決めをする当接部５６を有する。これにより、当接部５６によってスクロールピース２及びシュラウドピース３の圧入方向となる軸方向Ｙの位置決めがなされるため、スクロールピース２とシュラウドピース３との組み付け精度を向上することができる。

本例のターボチャージャ用ハウジング１の製造方法においては、ダイカストによりスクロールピース２及びシュラウドピース３を成形する成形工程Ｓ１と、第１被圧入部５３ａに第１圧入部５３ｂを圧入して内周シール部５３を形成するとともに、第２被圧入部５４ａに第２圧入部５４ｂを圧入して外周シール部５４を形成することにより、環状の空間部５０からなる冷媒流路５を形成して、スクロールピース２にシュラウドピース３を組み付ける組み付け工程Ｓ２とを含む。これにより、上述のように、成形工程Ｓ１においてダイカストによりスクロールピース２及びシュラウドピース３を成形した後、組み付け工程Ｓ２において、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る。そのため、組み付け工程Ｓ２において、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。

なお、本例では、当接部５６は、図６に示すように、外周シール部５４の径方向外側に形成された第１当接面５６１と第２当接面５６２とが当接してなることとした。これに替えて、図１０に示す変形例１のように、第２流路形成部５２において、第１流路形成部５１の第１壁面５１１に対向する第３対向面５２２が第１壁面５１１と当接しており、第１壁面５１１と第３対向面５２２とにより当接部５６が形成されていることしてもよい。そして、変形例１では、実施例１の第１当接面５６１及び第２当接面５６２に対応する第１対向面５６１ａ及び第２対向面５６２ａは互いに当接していない。変形例１においても、当接部５６において、第３対向面５２２が第１壁面５１１に当接してスクロールピース２及びシュラウドピース３の圧入方向となる軸方向Ｙの位置決めがなされるため、スクロールピース２とシュラウドピース３との組み付け精度を向上することができ、実施例１と同等の作用効果を奏する。

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１１に示す変形例２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、外周環状ピース挿入部４１０とを有する。外周環状ピース挿入部４１０は外周部１２５に圧入されて、圧入部４２が形成されている。なお、当該変形例２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２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１２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、組み付け工程Ｓ２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１３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とがスクロールピース２に圧入された状態で両者を分離する。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２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が圧入されてなる圧入部４２の締め代は、内周シール部５３及び外周シール部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（内周シール部５３及び外周シール部５４）と外周環状ピース４の圧入部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、図１３に示すように、組み付け工程Ｓ２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、組み付け工程Ｓ２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。

また、実施例１では、図１に示すように、シュラウドピース３における第２吸気口形成部１１２は、スクロールピース２における第１吸気口成形部１１１よりも吸気側Ｙ１と反対側Ｙ２に位置していることとした。これに替えて、図１４に示す変形例３では、シュラウドピース３における第２吸気口形成部１１２がスクロールピース２における第１吸気口成形部１１１よりも吸気側Ｙ１に位置している。なお、変形例３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３のターボチャージャ用ハウジング１では、図１４に示すように、第２吸気口形成部１１２が第１吸気口成形部１１１よりも吸気側Ｙ１に位置しているため、吸気口１１の内周面がシュラウド圧入部３１の内側面３１２によって面一に構成されることとなる。その結果、吸気の流れの損失を抑制して、給気の圧縮効率の向上を図ることができる。なお、当該変形例３においても実施例１と同等の作用効果を奏する。

（実施例２）
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。

成形工程Ｓ１におけるダイカストでは、第２流路形成部５２を凹状に成形する際に、ディフューザ部３０の肉厚をある程度確保する必要があるが、成形工程Ｓ１の後、第２流路形成部５２をさらに凹状に切削することにより、ディフューザ部３０の肉厚をより薄くすることができる。これにより、冷媒流路５をディフューザ面３４に近い位置に形成することができる。その結果、ディフューザ面３４の冷却効果を向上して、デポジットの付着を一層防止することができる。なお、本例でも、実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。また、当該実施例２においても、上述の変形例２のように３ピース構造とすることができる。

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 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)

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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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