JPWO2016151747A1 - インペラカバー、回転機械、及びインペラカバーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一の態様によれば、インペラカバーは、軸線回りに回転するインペラの外周面に対向するシュラウド面を有し、前記外周面と前記シュラウド面との間をシールする被削性のアブレイダブルシール部と、前記インペラを外側から覆うとともに、前記アブレイダブルシール部が収容されるシール収容部を有するカバー本体と、前記アブレイダブルシール部と前記カバー本体との間に介在する充填材と、を備え、前記シール収容部は、軸線に沿って延びることで前記アブレイダブルシール部の外周面が嵌合される嵌合内周面と、前記アブレイダブルシール部に軸線方向一方側から当接することで該アブレイダブルシール部の軸線方向における位置決めをする基準面と、を有し、前記アブレイダブルシール部と前記シール収容部との間の少なくとも一部に隙間を形成することで、余剰な前記充填材を捕捉する捕捉部を有する。
特に、カバー本体に組み付けられた状態のアブレイダブルシール部に切削加工を施す場合、工具のアクセス可能な範囲が限定的となることから、十分な加工精度が得られない可能性がある。しかしながら、上述の方法によればこのような可能性を低減することができる。
本発明の第一実施形態について、図面を参照して説明する。
以下、本発明の実施形態に係るターボチャージャ1(回転機械)について説明する。
図1に示すようにターボチャージャ1は、回転軸2と、回転軸2とともに回転するタービン3及び圧縮機4と、タービン3と圧縮機4を連結するとともに回転軸2を支持するハウジング連結部5と、を備えている。
このターボチャージャ1では、図示しないエンジンからの排気ガスGによりタービン3が回転し、当該回転に伴って圧縮機4が圧縮した空気ARをエンジンに供給する。
このタービン3は、回転軸2が取付けられるとともにタービンブレード15を有するタービンインペラ14と、タービンインペラ14を外周側から覆うタービンハウジング11とを備えている。
この圧縮機4には、回転軸2が取付けられるとともに圧縮機ブレード25(ブレード25)を有する圧縮機インペラ24(インペラ24)と、圧縮機インペラ24を外周側から覆う圧縮機ハウジング21(インペラカバー21)とを備えている。より詳細には、この圧縮機インペラ24は、回転軸2の外周面から軸線Oの径方向外側に張り出す円盤状のディスクを有している。圧縮機インペラ24は、このディスクにおける軸線O方向一方側の面上で、軸線Oを中心として放射状をなすとともに、周方向に間隔をあけて配列されている。さらに、圧縮機インペラ24には、回転軸2が嵌り込んでおり、回転軸2とともに軸線O回りに回転可能となっている。
さらに、図2に示すように、この当接面27Aには、軸線Oを中心として放射状に延びる複数の凹溝(捕捉部50)が形成されている。より具体的には、図2の例では軸線Oの周方向に間隔を空けて、12個の凹溝(捕捉部50)が形成されている。アブレイダブルシール部27がシール収容部26Aに収容されたときに、これら凹溝の開口(軸線O方向一方側の開口)は、基準面26Cによって閉塞されることで、基準面26Cとの間には隙間が形成される。詳しくは後述するが、この隙間が設けられていることで、余剰な充填材30が該隙間に捕捉され、他の領域への滲出が抑制される。
Claims (8)
- 軸線回りに回転するインペラの外周面に対向するシュラウド面を有し、前記外周面と前記シュラウド面との間をシールする被削性のアブレイダブルシール部と、
前記インペラを外側から覆うとともに、前記アブレイダブルシール部が収容されるシール収容部を有するカバー本体と、
前記アブレイダブルシール部と前記カバー本体との間に介在する充填材と、
を備え、
前記シール収容部は、軸線に沿って延びることで前記アブレイダブルシール部の外周面が嵌合される嵌合内周面と、前記アブレイダブルシール部に軸線方向一方側から当接することで該アブレイダブルシール部の軸線方向における位置決めをする基準面と、を有し、
前記アブレイダブルシール部と前記シール収容部との間の少なくとも一部に隙間を形成することで、余剰な前記充填材を捕捉する捕捉部を有するインペラカバー。 - 前記捕捉部は、前記アブレイダブルシール部の軸線方向一方側の端面の少なくとも一部に形成され、軸線を中心として放射状に延びる凹溝である請求項1に記載のインペラカバー。
- 前記嵌合内周面には、径方向外側に凹没するとともに、周方向に延びる第一溝部が形成され、
前記アブレイダブルシール部の外周面には、前記第一溝部と対向する領域で周方向に延びるとともに、前記第一溝部よりも大きい軸線方向寸法を有する第二溝部が形成されている
請求項1又は2に記載のインペラカバー。 - 前記アブレイダブルシール部は、前記シュラウド面における径方向外側の端部と、前記カバー本体の内周面との間を連続的に接続する接続面を有する請求項1から3のいずれか一項に記載のインペラカバー。
- 前記アブレイダブルシール部は、フッ素樹脂を脱フッ素化処理した樹脂材料で形成される請求項1から4のいずれか一項に記載のインペラカバー。
- 軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸に固定された径方向外側に張り出すディスク、及び該ディスクの軸線方向一方側を向く面に周方向に間隔をあけて複数設けられて、軸線方向一方側から径方向外側に延びる流路を形成するブレードを有するインペラと、
請求項1から5のいずれか一項に記載のインペラカバーと、
を備える回転機械。 - 前記アブレイダブルシール部は、前記ブレードの子午線方向における寸法のうち、軸線方向一方側から1/3以上の領域を覆う請求項6に記載の回転機械。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載のインペラカバーの製造方法であって、
前記アブレイダブルシール部を加工することで前記シュラウド面を形成する工程と、
前記シール収容部に前記充填材を塗布する工程と、
前記充填材が介在した状態で前記アブレイダブルシール部を前記シール収容部に嵌合する工程と、
前記アブレイダブルシール部を軸線方向他方側から圧入する工程と、
を含むインペラカバーの製造方法。
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