涡轮外壳、涡轮、用于铸造涡轮外壳的型芯、以及涡轮外壳的制造方法与流程

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涡轮外壳、涡轮、用于铸造涡轮外壳的型芯、以及涡轮外壳的制造方法与流程

本公开涉及涡轮外壳、涡轮、用于铸造涡轮外壳的型芯、以及涡轮外壳的制造方法。



背景技术:

在专利文献1中公开了应用于船舶用等的多缸大排量发动机的双涡流类型的涡轮增压器。该涡轮增压器的涡轮外壳具备在涡轮动翼的轮毂之间规定工作流路的护罩、与护罩的一端侧相连且沿护罩的周向延伸的涡流外周壁、以及配置于涡流外周壁的内部且将涡流外周壁的内部划分成沿护罩的轴线方向相互邻接的第一涡流流路与第二涡流流路的划分壁。

涡流外周壁在其最下游具有舌部,在以舌部的位置为0度且以流体的流动方向为正的方向表示护罩在周向上的位置时,划分壁在护罩的周向上设置至200度的位置。而且,在未设有划分壁的下游域(在护罩的周向上200度以上且360度以下的区域)的内壁形成涂敷层。由此,在未设有划分壁的下游域,可有效地抑制流体(排气)所包含的微粒子碰撞所产生的腐蚀。

另外,在专利文献2中,公开了由涡轮侧部件、中间部件以及排出侧部件这三个铸造部件构成的涡轮外壳。涡轮侧部件、中间部件以及排出侧部件在对接面被焊接,并被一体化。在涡轮侧部件设有护罩与涡流外周壁的一部分,在中间部件设有涡流外周壁的另一部分与划分壁。另外,在排出侧部件设有涡流外周壁的其余部分。该涡轮外壳壁薄且轻量,能够使供流体(排气)流动的流路的表面平滑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-303642号公报

专利文献2:日本特开2003-35152号公报



技术实现要素:

然而,在汽车制造商中,为了使发动机低油耗化,推进了涡轮增压器的小型化。而且,在小排量发动机也安装涡轮增压器,要求涡轮增压器的小型化。伴随于此,涡轮外壳也小型化,但以保持原样的形状小型化的情况下,工作流路与第一涡流流路的连通面积、以及工作流路与第二涡流流路的连通面积变小。此外,在该情况下,第一涡流流路与第二涡流流路在工作流路侧相连,第一涡流流路与第二涡流流路的连通面积也变小。

在第一涡流流路、第二涡流流路以及工作流路之间的连通面积如此减少的情况下,难以通过铸造制造涡轮外壳。具体而言,在涡轮外壳的铸造中需要型芯,但形成第一涡流流路、第二涡流流路以及工作流路的连通部分的型芯的部分变薄,该型芯的部分的强度降低,在铸造时,型芯将会破损。

关于这一点,在专利文献1中未公开铸造涡轮外壳的内容。

另外,专利文献2公开了分别铸造涡轮侧部件、中间部件以及排出侧部件的内容,但是将涡轮侧部件、中间部件以及排出侧部件在对接面焊接的作业繁琐,制造涡轮外壳花费时间。

鉴于所述情况,本发明的至少一实施方式的目的在于提供一种能够提高铸造涡轮外壳的型芯的强度的涡轮外壳、具备该涡轮外壳的涡轮、用于铸造该涡轮外壳的型芯、以及该涡轮外壳的制造方法。

(1)本发明的至少一实施方式的涡轮外壳具备:圆筒状的护罩,在其与涡轮动翼的轮毂之间规定工作流路;涡流外周壁,其与该护罩的一端侧相连,并沿所述护罩的周向延伸;以及划分壁,其配置于该涡流外周壁的内部,并将该涡流外周壁的内部划分为在所述护罩的轴线方向上相互邻接的第一涡流流路与第二涡流流路;所述护罩、所述涡流外周壁以及所述划分壁通过铸造一体形成,所述划分壁具有在所述护罩的周向上局部扩大所述第一涡流流路、所述第二涡流流路以及所述工作流路中的至少两个之间的连通面积的扩大部。

根据所述(1)的结构,由于护罩、涡流外周壁以及划分壁通过铸造一体形成,因此能够容易地制造涡轮外壳。

另外,根据所述(1)的结构,涡轮外壳具有将第一涡流流路、第二涡流流路以及工作流路中的至少两个之间的连通面积扩大的扩大部,在与扩大部对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(2)在几个实施方式中,在所述(1)的结构中,所述扩大部包含设于所述划分壁的内周侧的至少一个切口部。

根据所述(2)的结构,在设于划分壁的切口部扩大了第一涡流流路与第二涡流流路的连通面积,在与切口部对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(3)在几个实施方式中,在所述(2)的结构中,所述涡流外周壁在流体的流动方向上的所述第一涡流流路以及所述第二涡流流路的最下游具有舌部,在以所述舌部的位置为0度、且以所述流体的流动方向为正的方向表示所述护罩在周向上的位置时,所述至少一个切口部包含从所述护罩的周向上的90度以上270度以下的位置朝向所述流体的流动方向上的下游延伸的下游侧切口部。

根据所述(3)的结构,在划分壁的下游侧切口部扩大了第一涡流流路与第二涡流流路的连通面积,在与下游侧切口部对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

另外,在第一涡流流路以及第二涡流流路的下游侧,与上游侧相比,流体的流量更少。因此,通过设置切口部下游侧切口部,能够抑制流体的流速、压力的变动。

(4)在几个实施方式中,在所述(2)的结构中,所述至少一个切口部包含绕所述护罩的轴线旋转对称地配置的多个切口部。

根据所述(4)的结构,在绕护罩的轴线旋转对称地配置的多个切口部扩大了第一涡流流路与第二涡流流路的连通面积,在与多个切口部对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(5)在几个实施方式中,在所述(3)的结构中,所述涡流外周壁具有如下形状:形成有所述下游侧切口部流域中的将所述第一涡流流路与所述第二涡流流路合并的流路的A/R比所述下游侧切口部的上游的所述第一涡流流路与所述第二涡流流路的A/R的合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布更小。

在设有下游侧切口部的情况下,在设有下游侧切口部的流域,第一涡流流路与第二涡流流路合流。因此,在仅设有下游侧切口部的情况下,对于流经第一涡流流路或者第二涡流流路的流体来说,在形成有下游侧切口部的流域,流路变宽,流体的速度、压力变动。

根据所述(5)的结构,形成有下游侧切口部的流域中的将第一涡流流路与第二涡流流路合并的A/R比下游侧切口部的上游的第一涡流流路与第二涡流流路的A/R合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布更小,由此抑制了形成有下游侧切口部的流域中的流路面积的扩大,并抑制了流体的流速、压力的变动。

(6)在几个实施方式中,在所述(1)的结构中,所述扩大部包含设于所述划分壁的至少一个贯通孔。

根据所述(6)的结构,利用设于划分壁贯通孔使第一涡流流路与第二涡流流路连通,与第一涡流流路对应的型芯的部分以及与第二涡流流路对应的型芯的部分在与贯通孔对应的型芯的部分连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(7)在几个实施方式中,在所述(6)的结构中,所述划分壁在所述至少一个贯通孔的周围具有整流部。

根据所述(7)的结构,流经贯通孔的周围的流体的流动被调整,能够抑制第一涡流流路与第二涡流流路的相互之间的漏流。

(8)在几个实施方式中,在所述(1)的结构中,所述扩大部包含设于所述划分壁的内周侧设的至少一个弯曲部。

根据所述(8)的结构,利用设于划分壁的内周侧的弯曲部,扩大了第一涡流流路与工作流路的连通面积、或者第二涡流流路与工作流路的连通面积。在该情况下,在将与第一涡流流路对应的型芯的部分以及与工作流路对应的型芯的部分相连的型芯的连结部分、或者将与第二涡流流路对应的型芯的部分以及与工作流路对应的型芯的部分相连的型芯的连结部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(9)在几个实施方式中,在所述(8)的结构中,所述至少一个弯曲部包含:至少一个第一弯曲部,其将面向所述工作流路的所述第一涡流流路的窄路部扩大;以及至少一个第二弯曲部,其将面向所述工作流路的所述第二涡流流路的窄路部扩大。

根据所述(9)的结构,通过设置第一弯曲部,与第一涡流流路的窄路部对应的型芯的部分变厚,通过设置第二弯曲部,与第二涡流流路的窄路部对应的型芯的部分变厚。因此,将与第一涡流流路对应的型芯的部分及与工作流路对应的型芯的部分连结的型芯的连结部分、以及将与第二涡流流路对应的型芯的部分及与工作流路对应的型芯的部分连结的型芯的连结部分的两方,型芯变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(10)本发明的一实施方式的涡轮具备所述(1)~(9)中任一项所述的涡轮外壳。

根据所述(10)的结构,即使涡轮外壳小型,也能够提高铸造更容易地制造涡轮外壳。因此,能够在较高的生产性能之下以低成本提供小型化的涡轮。

(11)本发明的一实施方式的用于铸造涡轮外壳的型芯中的涡轮外壳具备:圆筒状的护罩,在其与涡轮动翼的轮毂之间规定工作流路;涡流外周壁,其与该护罩的一端侧相连,并沿所述护罩的周向延伸;以及划分壁,其配置于该涡流外周壁的内部,并将该涡流外周壁的内部划分为在所述护罩的轴线方向上相互邻接的第一涡流流路与第二涡流流路;所述护罩、所述涡流外周壁以及所述划分壁一体形成,所述划分壁具有在所述护罩的周向上局部扩大所述第一涡流流路、所述第二涡流流路以及所述工作流路中的至少两个之间的连通面积的扩大部,所述型芯具备:护罩形成部,其用于划分与所述护罩对应的浇道;涡流外周壁形成部,其用于划分与所述涡流外周壁对应的浇道;划分壁形成部,其用于划分与所述划分壁对应的浇道;以及加强部,其配置于与所述扩大部对应的浇道的部分。

根据所述(11)的结构,在加强部,型芯的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(12)在几个实施方式中,在所述(11)的结构中,所述加强部包含设于所述划分壁形成部的内周侧的狭窄处的至少一个狭窄壁部。

根据所述(12)的结构,在狭窄壁部,型芯的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(13)在几个实施方式中,在所述(11)的结构中,所述加强部包含配置于与所述划分壁对应的浇道的至少一个柱状部。

根据所述(13)的结构,由划分壁形成部划分的涡流外周壁形成部的两个区域经由柱状部连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

(14)在几个实施方式中,在所述(11)的结构中,所述加强部包含在所述护罩的轴线方向上使所述划分壁的内周侧位移的至少一个厚壁部。

根据所述(14)的结构,在厚壁部,型芯的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度。

本发明的一实施方式的涡轮外壳使用所述(11)~(14)中任一项所述的用于铸造涡轮外壳的型芯而铸造。

根据所述的结构,即使涡轮外壳小型,也能够通过铸造更容易制造涡轮外壳。

(15)本发明的一实施方式的涡轮外壳的制造方法包含如下工序:准备所述(11)~(14)的用于铸造涡轮外壳的型芯;以及使用所准备的型芯铸造涡轮外壳。

根据所述(16)的步骤,即使涡轮外壳小型,也能够通过铸造更容易地制造涡轮外壳。因此,能够在较高的生产性能之下以低成本提供小型化的涡轮。

根据本发明的至少一实施方式,可提供提高用于铸造涡轮外壳的型芯的强度的涡轮外壳。

附图说明

图1是示意表示本发明的一实施方式的涡轮增压器的纵剖面图。

图2是示意表示图1中的涡轮外壳的剖面图。

图3是示意表示一实施方式的涡轮的横剖面的图。

图4是示意表示一实施方式的涡轮的横剖面的图。

图5是示意表示一实施方式的涡轮的横剖面的图。

图6是示意表示一实施方式的涡轮的横剖面的图。

图7是示意表示一实施方式的涡轮的横剖面的图。

图8是表示一实施方式的涡轮外壳的划分壁的内周缘的轨迹的示意图。

图9是表示一实施方式的涡轮外壳的划分壁的内周缘的轨迹的示意图。

图10是表示一实施方式的涡轮外壳的划分壁的展开示意图。

图11是以护罩绕轴线的周向位置θ为横轴、以A/R为纵轴的曲线图,并且是表示周向位置θ与A/R的关系的图。

图12是示意表示图7中的涡轮外壳的剖面图。

图13是示意表示图12中的贯通孔的图。

图14是表示图9中的涡轮外壳的划分壁的展开示意图。

图15是示意表示用于铸造一实施方式的涡轮外壳的型芯的主视图。

图16是示意表示图13所示的型芯的横剖面的图。

图17是示意表示用于铸造一实施方式的涡轮外壳的型芯的主要部分的示意图。

图18是示意表示用于铸造一实施方式的涡轮外壳的型芯的主要部分的示意图。

图19是示意表示用于铸造一实施方式的涡轮外壳的型芯的主要部分的示意图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。需要说明的是,作为实施方式而记载或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等并非旨在将本发明的范围限定于此,而只是说明例而已。

例如,“在某一方向上”、“沿某一方向”、“中心”或“作为中心”、“相同一轴线上”等表示相对的或绝对的配置的表达严格来说不仅表示这种配置,也表示以公差或可获得相同的功能的程度的角度、距离相对地位移的状态。

此外,例如表示四边形状、圆筒形状等的形状的表达不仅表示几何学上严格意义上的四边形状、圆筒形状等的形状,在可获得相同效果的范围内,也表示包含凹凸部、倒角部等的形状。

另一方面,“具备”、“包含”或者“具有”一个构成要素的表达并非将其他构成要素的存在去除的排他性质的表达。

图1是示意表示本发明的几个实施方式的涡轮增压器的纵剖面图,图2是示意表示图1中的涡轮外壳的剖面图。涡轮增压器例如应用于车辆等的内燃机。

涡轮增压器具有涡轮10和压缩机12。涡轮10具有涡轮壳体14、以及以能够旋转的方式收容在涡轮壳体14内的涡轮动翼(涡轮叶轮)16,压缩机12具有压缩机壳体18、以及以能够旋转的方式收容于压缩机壳体18的叶轮(压缩机叶轮)20。

涡轮壳体14以及压缩机壳体18固定于轴承壳体(外壳)22,涡轮10的涡轮动翼16与压缩机12的叶轮20利用在轴承壳体22内延伸的驱动轴(涡轮转子)24相互连结。因此,涡轮动翼16、叶轮20以及驱动轴24配置在同一轴线上。涡轮10的涡轮动翼16例如通过从内燃机排出的排气旋转,由此经由驱动轴24使压缩机12的叶轮20旋转。然后,通过压缩机12的叶轮20的旋转,将供给到内燃机的进气压缩。

涡轮壳体14例如包括涡轮外壳26和配置于轴承壳体22侧的涡轮外壳26的开口的端壁(衬板)28,驱动轴24贯通端壁28。端壁28夹在涡轮外壳26与轴承壳体22之间,轴承壳体22经由轴承30将驱动轴24支承为旋转自如。

另外,压缩机壳体18例如包括压缩机外壳32和结合于压缩机外壳32的端壁34,驱动轴24将端壁34贯通。端壁34与轴承壳体22一体形成。

涡轮外壳26具有收容涡轮动翼16的筒部36、和沿涡轮动翼16以及筒部36的周向延伸的涡流部(涡形部)38。该筒部36以及涡流部38通过铸造一体形成。根据该结构,筒部36以及涡流部38通过铸造一体形成,因此能够容易地制造涡轮外壳26。另外,在几个实施方式中,涡轮外壳26具有与涡流部38的入口相连的流体的导入部42。流体的出口通过筒部36而形成。

筒部36形成为以涡轮动翼16的轴线为中心的圆筒状,在其基部侧(轴承壳体22侧)收容有涡轮动翼16。利用筒部36的基部侧在与涡轮动翼16之间形成规定工作流路17的圆筒状的护罩44。

涡流部38形成为以护罩44的轴线(中心线)为中心的漩涡状。涡流部具有38外周壁(涡流外周壁)46和划分壁54。

外周壁46与护罩44的一端侧相连,并沿护罩44的周向延伸。

图3至图7是示意表示几个实施方式的涡轮的横剖面的图。

如图3所示,涡流部38的入口(开始端)处于涡轮动翼16在周向上的位置(周向位置θ)为0°的位置。此外,周向位置θ为0°的位置被定义为舌部48的顶端的位置。舌部48是涡轮外壳26的涡流部38的外周壁46与导入部42的壁50以锐角相交的部分。

而且,涡流部38的末端处于涡轮动翼16在周向上的位置(周向位置θ)为360°的位置。因此,涡流部38的末端的周向位置θ与舌部48的周向位置一致。

此外,周向位置θ的值被设为从涡流部38的入口朝向末端增加,且沿涡流部38中的流体的流动的方向为正的方向。

涡流部38的内周缘以护罩44的轴线(中心线)为中心,并被与舌部48相接的虚拟的圆52规定,涡流部38的外周缘被涡流部38的外周壁46规定。

如图1以及图2所示,外周壁46在与各周向位置θ中的护罩44的周向垂直的剖面上具有C形。划分壁54配置于外周壁46的内部,并沿护罩44的周向延伸。

划分壁54将涡流部38的外周壁46的内部划分为第一涡流流路56与第二涡流流路58,第一涡流流路56与第二涡流流路58在护罩44的轴线方向上相互邻接。划分壁54的外周缘与外周壁46的内周面一体地相连。划分壁54的内周缘以护罩44的轴线为中心,被与舌部48相接的虚拟的圆52规定。

在几个实施方式中,内燃机为4气缸发动机,第一气缸以及第四气缸连接于第一涡流流路56,第二气缸以及第三气缸连接于第二涡流流路58。通常,第一气缸以及第四气缸的曲柄角的相位与第二气缸以及第三气缸的曲柄角的相位相差180度。在该情况下,排气从第一气缸以及第四气缸流入第一涡流流路56的时刻和排气从第二气缸以及第三气缸流入第二涡流流路58的时刻不同。

如图2所示,将第一涡流流路56的流路面积A1定义为由外周壁46的内部以及划分壁54划分的一个空间(第一空间)与护罩44的周向垂直的剖面上的面积。将第二涡流流路58的流路面积A2定义为由外周壁46的内部以及划分壁54划分的另一个空间(第二空间)的面积。将第一涡流流路56的流路面积A1与第二涡流流路58的流路面积A2的合计面积定义为涡流部38的流路面积A。

而且,将从第一涡流流路56的流路中心C1至护罩44的轴线的距离定义为R1,将从第二涡流流路58的流路中心C2至护罩44的轴线的距离定义为R2。将从合并第一涡流流路56与第二涡流流路58而成的流路的流路中心至护罩44的轴线的距离定义为R。

A1/R1是流路面积A1与距离R1的比,A2/R2是流路面积A2与距离R2的比。A/R相当于流路面积A1与第一涡流流路56的距离R1之比A1/R1和流路面积A2与第二涡流流路58的距离R2之比A2/R2的合计。

这里,严格来说,在将涡轮动翼16在径向上的位置设为r,将第一涡流流路56、第二涡流流路58以及合并它们的流路的各自的流路剖面的微小面积要素设为dA时,通过如下式(1)分别定义A1/R1、A2/R2以及A/R。如果得知第一涡流流路56以及第二涡流流路58的流路剖面的面积A1、A2以及剖面形状,则能够基于式(1)确定距离R1、R2、R。另外,简单地说,距离R1、R2、R能够用从护罩44的轴线至第一涡流流路56、第二涡流流路58以及将它们合并的流路的各自的矩心的距离代替。

【式1】

如图3至图7所示,在几个实施方式中,划分壁54具有在护罩44的周向上局部扩大第一涡流流路56、第二涡流流路58以及工作流路17中的至少两者之间的连通面积的扩大部82。

根据该结构,涡轮外壳26具有将第一涡流流路56、第二涡流流路58以及工作流路17中的至少两者之间的连通面积扩大扩大部82,在与扩大部82对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

另外,根据该结构,即使涡轮外壳26小型,也能够通过铸造容易地制造涡轮外壳26。因此,能够在较高的生产性能之下以低成本提供小型化的涡轮10。

如图3至图6所示,在几个实施方式中,扩大部82包含设于划分壁54的内周侧的至少一个切口部60。

根据该结构,在设于划分壁54的切口部60扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积,在与切口部60对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图3以及图4所示,在几个实施方式中,在以舌部48的位置为0度且以流体的流动方向为正的方向表示护罩44在周向上的位置时,至少一个切口部60包含从护罩44的周向上的90度以上270度以下的位置朝向流体的流动方向上的下游延伸的下游侧切口部61、62。换言之,下游侧切口部61、62在90度以上270度以下的位置具有上游端。

根据该结构,在设于划分壁54的下游侧切口部61、62扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积,在与下游侧切口部61、62对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

另外,在第一涡流流路56以及第二涡流流路58的下游侧,与上游侧相比,流体的流量更少。因此,通过设置下游侧切口部61、62作为切口部60,能够抑制流体的流速、压力的变动。

如图3以及图4所示,在几个实施方式中,下游侧切口部61、62在护罩44的周向上的180度的位置,在流体的流动方向具有上游端。而且,下游侧切口部61、62在流体的流动方向逐渐或者缓缓扩大,划分壁54在护罩44的周向上的180度以上270度以下的位置与外周壁46的内周面成为一个面。

如图3所示,在几个实施方式中,下游侧切口部61沿上游端中的划分壁54的内周缘或者虚拟的圆52的切线方向扩大。

如图4所示,在几个实施方式中,下游侧切口部62从上游端朝向下游端逐渐或者缓缓扩大,在270度的位置与外周壁46的内周面成为一个面。

图11是以护罩44绕轴线的周向位置θ为横轴、以A/R为纵轴的曲线图,并且是表示周向位置θ与A/R的关系的曲线图。如图11所示,在几个实施方式中,第一涡流流路56与第二涡流流路58的各自的A/R(A1/R1、A2/R2)平滑地减少,并且,其合计值A/R平滑地减少。而且,下游侧切口部61、62在护罩44的周向上的180度以上270度以下的位置,在流体的流动方向上具有上游端。

而且,在几个实施方式中,下游侧切口部61、62具有如下形状:在流体的流动方向上逐渐或者缓缓扩大,在划分壁54与外周壁46的内周面成为一个面之后,下游侧切口部61、62(涡流流路)的A/R比下游侧切口部61、62的上游的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布更小。

根据该结构,形成有下游侧切口部61、62的流域中的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R比下游侧切口部61、62的上游的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布更小,由此抑制了形成有下游侧切口部61、62的流域中的流路面积的扩大,抑制了流体的流速、压力的变动。

另外,在几个实施方式中,具有下游侧切口部61、62(涡流流路)的A/R为下游侧切口部61、62的上游的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R合计成为360度以线形减少的情况下的A/R分布的80%以下的形状。

根据该结构,形成有下游侧切口部61、62的流域中的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R为下游侧切口部61、62的上游的第一涡流流路56与第二涡流流路58的A/R合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布的80%以下,由此抑制了形成有下游侧切口部61、62的流域中的流路面积的扩大,抑制了流体的流速、压力的变动。

另外,在几个实施方式中,如图11所示,下游侧切口部61、62(涡流流路)的A/R相对于周向位置θ的变化,以与第一涡流流路56或者第二涡流流路58的A/R相同的比例减少。在该情况下,如图11所示,表示第一涡流流路56与第二涡流流路58合流后的流路(涡流流路)的A/R的直线位于表示第一涡流流路56或者第二涡流流路58的A/R(A1/R1、A2/R2)的直线的延长线上。

根据该结构,第一涡流流路56与第二涡流流路58合流的下游侧切口部的A/R以与第一涡流流路56或者第二涡流流路的A/R(A1/R1、A2/R2)相同的比例减少,能够使流体(排气)的流动顺畅。

如图5以及图6所示,在几个实施方式中,扩大部82包含设于划分壁54的内周侧的至少一个切口部60。

在几个实施方式中,至少一个切口部60包含绕护罩44的轴线旋转对称地配置的多个切口部60。

根据该结构,在绕护罩44的轴线旋转对称地配置的多个切口部60,扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积,在与多个切口部60对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图5所示,在几个实施方式中,在护罩44的周向上的90度以上180度以下的位置与270度以上360度以下的位置,包含切口部60(在以下的说明中,分别称作“上游侧切口部63”、“下游侧切口部64”)。

如图5所示,在几个实施方式中,上游侧切口部63与下游侧切口部64为相同的形状,设于较宽的范围,并从与所述舌部48相切的虚拟的圆52朝向外周壁(涡流外周壁)被切割成圆弧状。由此,上游侧切口部63与下游侧切口部64朝向流体的流动方向逐渐或者缓缓扩大,之后逐渐或者缓缓缩小。

根据该结构,在上游侧切口部63与下游侧切口部64,扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积,在与上游侧切口部63与下游侧切口部64对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够在两个位置提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

另外,如图6所示,在几个实施方式中,在护罩44的周向上,在0度以上90度以下的位置、90度以上180度以下的位置、180度以上270度以下的位置、以及270度以上360度以下的位置包含切口部60(在以下的说明中,分别称作“第一切口部65”、“第二切口部66”、“第三切口部67”、“第四切口部68”)。

如图6所示,在几个实施方式中,第一切口部65、第二切口部66、第三切口部67以及第四切口部68为相同的形状,并沿护罩44的周向均等地设置。另外,在几个实施方式中,第一切口部65、第二切口部66、第三切口部67、第四切口部68虽然与所述上游侧切口部63、下游侧切口部64相同地从与所述舌部48相切的虚拟的圆52朝向外周壁46(涡流外周壁)被切割成圆弧状,但是与所述上游侧切口部63、下游侧切口部64相比较,设于更窄的范围。因此,第一切口部65、第二切口部66、第三切口部67、第四切口部68的半径比所述上游侧切口部63、下游侧切口部64小。

根据该结构,在第一切口部65、第二切口部66、第三切口部67以及第四切口部68,扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积,在与第一切口部65、第二切口部66、第三切口部67以及第四切口部68对应的部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够在四个位置以较好的平衡提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

图12是示意表示图7中的涡轮外壳的剖面图,图13是示意表示图12中的贯通孔的图。

如图7以及图12所示,在几个实施方式中,扩大部82包含设于划分壁54的至少一个贯通孔69。

根据该结构,利用设于划分壁54的贯通孔69使第一涡流流路56与第二涡流流路58连通,与第一涡流流路56对应的型芯的部分以及与第二涡流流路58对应的型芯的部分在与贯通孔69对应的型芯的部分连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

另外,如图7以及图12所示,在几个实施方式中,包含绕护罩44的轴线配置的多个贯通孔70、71、72。

根据该结构,利用设于划分壁54的多个贯通孔70、71、72使第一涡流流路56与第二涡流流路58连通,与第一涡流流路56对应的型芯的部分以及与第二涡流流路58对应的型芯的部分在与多个贯通孔70、71、72对应型芯的部分连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图7以及图12所示,在几个实施方式中,在护罩44的周向上,在0度以上90度以下的位置、90度以上180度以下的位置、以及180度以上270度以下的位置分别设有一个贯通孔70、71、72。

在几个实施方式中,在45度的位置、135度的位置、以及225度的位置分别设有一个贯通孔70、71、72。

在几个实施方式中,贯通孔70、71、72的直径沿流体的流动方向沿逐级变小。在几个实施方式中,设于45度的位置的贯通孔70、设于135度的位置的贯通孔71、设于225度的位置的贯通孔72的直径依次变小。

根据该结构,在设于45度的位置的贯通孔70、设于135度的位置的贯通孔70、以及设于225度的位置的贯通孔71,扩大了第一涡流流路56与第二涡流流路58的连通面积。由此,与第一涡流流路56对应的型芯的部分以及与第二涡流流路58对应的型芯的部分在与设于45度的位置的贯通孔70、设于135度的位置的贯通孔70、以及设于225度的位置的贯通孔71对应的型芯的部分连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图13所示,在几个实施方式中,划分壁54在贯通孔69的周围具有整流部73。

根据该结构,流经贯通孔69的周围的流体的流动被调整,能够抑制第一涡流流路56与第二涡流流路58的相互之间的漏流。

如图13所示,在几个实施方式中,整流部73用于抑制流体从一个流路(例如第一涡流流路56)向另一个流路(例如第二涡流流路58)的泄漏。如图13所示,在几个实施方式中,整流部73具有在贯通孔69的上游侧朝向下游侧逐渐或者缓缓变厚的增厚部74、以及在贯通孔69的下游侧朝向上游侧逐渐或者缓缓变薄的减厚部75。

根据该结构,流体沿增厚部74的表面(倾斜面)流动,流体朝向贯通孔69的流动被抑制。而且,即使流体在通过贯通孔69的侧面时靠近贯通孔69,流体也会沿减厚部75的表面(倾斜面)流动,流体朝向通过贯通孔69的方向的流动被抑制。由此,能够抑制流体从一个流路朝向另一个流路的泄漏。

图8以及图9是表示几个实施方式的涡轮外壳的划分壁的内周缘的轨迹的示意图。另外,在图8以及图9中,涡轮外壳26的划分壁54的内周缘由双点划线表示。

如图8以及图9所示,在几个实施方式中,扩大部82包含设于划分壁54的内周侧的至少一个弯曲部76。

根据该结构,利用设于划分壁54的内周侧的弯曲部76,使第一涡流流路56与工作流路17的连通面积、或者第二涡流流路58与工作流路17的连通面积扩大。在该情况下,在将与第一涡流流路56对应的型芯的部分和与工作流路17对应型芯的部分相连的型芯的连结部分、或者将与第二涡流流路58对应的型芯的部分和与工作流路17对应的型芯的部分相连的型芯的连结部分,型芯的壁厚变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

在几个实施方式中,至少一个弯曲部76包含将面向工作流路17的第一涡流流路56的窄路部57扩大的至少一个第一弯曲部77、78、以及将面向工作流路17的第二涡流流路58的窄路部59扩大的至少一个第二弯曲部79、80。

根据该结构,通过设置第一弯曲部77、78,使得与第一涡流流路56的窄路部57对应的型芯的部分变厚,通过设置第二弯曲部79、80,使得与第二涡流流路58的窄路部59对应的型芯的部分变厚。因此,在将与第一涡流流路56对应的型芯的部分和与工作流路17对应的型芯的部分连结的型芯的连结部分、以及将与第二涡流流路58对应的型芯的部分和与工作流路17对应的型芯的部分连结的型芯的连结部分的两方型芯变厚。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图8以及图9所示,在几个实施方式中,在沿周向将护罩44四等分的位置,交替设有第一弯曲部77、78与第二弯曲部79、80。因此,在护罩44的周向上分别各设有两个第一弯曲部77、78与第二弯曲部79、80。具体而言,在护罩44的周向,以成为180度的位置与成为360度的位置为中心设有第一弯曲部77、78,以此外90度与270度的位置为中心设有第二弯曲部79、80。

根据该结构,由于在第一弯曲部77、78扩大了第一涡流流路56与工作流路17的连通面积,因此在形成第一弯曲部77、78的部分,型芯的壁厚变厚。另外,由于在第二弯曲部79、80扩大了第一涡流流路56与工作流路17的连通面积,因此在形成窄路部57、59的部分,型芯的壁厚变厚。由此,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

如图8所示,在几个实施方式中,第一弯曲部77、78扩大第一涡流流路56的窄路部57,并且缩小第二涡流流路58的窄路部59,第二弯曲部79、80扩大第二涡流流路58的窄路部59,并且缩小第一涡流流路56的窄路部57。

根据该结构,在护罩44的周向上的成为180度的位置与成为360度的位置最大程度扩大了第一涡流流路56的窄路部57,最大程度缩小了第二涡流流路58的窄路部59。同样,在护罩44的周向上的成为90度的位置与成为270度的位置最大程度扩大了第二涡流流路58的窄路部59,最大程度缩小了第一涡流流路56的窄路部57。

如图9所示,在几个实施方式中,第一弯曲部77、78扩大第一涡流流路56的窄路部57,并且封堵第二涡流流路58的窄路部59关闭,第二弯曲部79、80扩大第二涡流流路58的窄路部59,并且封堵第一涡流流路56的窄路部57。

图14是表示图9中的涡轮外壳的划分壁的展开示意图。

在几个实施方式中,如图14所示,通过形成弯曲部76,从而如图14所示,在展开图中,划分壁的内周缘具有波形状(正弦波形状)。

根据该结构,在护罩44的周向上的成为180度的位置与成为360度的位置,最大程度扩大了第一涡流流路56的窄路部57,封堵了第二涡流流路58的窄路部59。同样,在护罩44的周向上的成为90度的位置与成为270度的位置,最大程度扩大了第二涡流流路58的窄路部59,封堵了第一涡流流路56的窄路部57。

另外,图10是表示一实施方式的涡轮外壳的划分壁的展开示意图。

在几个实施方式中,通过形成弯曲部,从而如图10所示,在展开图中,划分壁54的内周缘具有矩形波形状。

在几个实施方式中,位于第一弯曲部77、78与第二弯曲部79、80的交界的划分壁54的交界部相对于护罩44的半径方向倾斜地延伸,以使81流体的流动顺畅。

如图10所示,在几个实施方式中,第一弯曲部77、78扩大第一涡流流路56的窄路部57,并且封堵第二涡流流路58的窄路部59,在第一涡流流路56的窄路部57形成展开观察时呈矩形的扩大部(开口)。同样,第二弯曲部79、80扩大第二涡流流路58的窄路部59,并且封堵第一涡流流路56的窄路部57,第一涡流流路56的窄路部57形成展开观察时呈矩形的扩大部(开口)。

根据该结构,由于在第一弯曲部77、78扩大了第一涡流流路56与工作流路17的连通面积,因此在形成第一弯曲部77、78的部分,型芯的壁厚变厚。另外,由于在第二弯曲部79、80扩大了第一涡流流路56与工作流路17的连通面积,因此在形成第二弯曲部79、80的部分,型芯的壁厚变厚。由此,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

图15是示意表示一实施方式的涡轮外壳铸造的型芯的主视图,图14是示意表示图13所示的型芯的横剖面的图。图17至图19是示意表示用于铸造几个实施方式的涡轮外壳的型芯的主要部分的示意图。

如图15至图19所示,在几个实施方式中,具备用于划分与护罩44对应的浇道的护罩形成部144、用于划分与外周壁46对应的浇道的外周壁形成部146、用于划分与划分壁54对应的浇道的划分壁形成部154、以及配置于与扩大部82对应的浇道的部分的加强部182。

根据该结构,在加强部182,型芯的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

用于铸造涡轮外壳26的型芯126在与主模(未图示)之间形成与涡轮外壳26对应的浇道。型芯126具备与筒部36对应的筒部形成部136、以及与涡流部38对应的涡流形成部138。

筒部形成部136形成为具有与筒部36的内周形状相同的外周形状的圆柱状。筒部形成部136形成与成为涡流形成部138侧的护罩44对应的护罩形成部144。护罩形成部144用于在与主模之间划分与所述护罩44对应的浇道,并形成筒部形成部136与涡流形成部138的交界。

涡流形成部138以筒部形成部136的轴线(中心线)为中心,形成具有与外周壁46的内周形状相同的外周形状的漩涡状。涡流形成部138具备与外周壁46(涡流外周壁)对应的外周壁形成部146、以及与划分壁54对应的划分壁形成部154。外周壁形成部146用于在与主模之间划分与所述外周壁46对应的浇道,以护罩形成部144的轴线(中心线)为中心,形成具有与外周壁46的内周形状相同的外周形状的漩涡状。划分壁形成部154用于在与主模之间划分与所述划分壁54对应的浇道,以护罩形成部144的轴线为中心,形成具有与划分壁54的形状相同的外周形状的剖面V字状。

由此,划分壁形成部154将外周壁形成部146划分为第一涡流形成部156与第二涡流形成部158。而且,第一涡流形成部156划分与第一涡流流路56对应的浇道,第二涡流形成部158划分与第二涡流流路58对应的浇道。另外,划分壁形成部154具备加强部182。加强部182配置于与所述扩大部82对应的浇道的部分,位置、大小、范围可适当地设定。

如图15以及图16所示,在几个实施方式中,加强部182包含配置于与切口部60对应的浇道的部分的切口加强部160。

根据该结构,在切口加强部160,型芯126的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,根据该结构,即使涡轮外壳26小型,也能够通过铸造更容易地制造涡轮外壳26。

另外,如图15以及图16所示,在几个实施方式中,切口加强部160包含配置于与下游侧切口部61对应的浇道的部分的下游侧加强部161。

根据该结构,在下游侧加强部161,型芯126的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

具体而言,在与下游侧切口部61对应的区域设有第一涡流形成部156与第二涡流形成部158之间的下游侧加强部161。因此,在与下游侧切口部61对应的区域,第一涡流形成部156与第二涡流形成部158合流。由此,在与下游侧切口部61对应的区域加强了涡流形成部138,能够提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157、以及第二涡流形成部158与护罩形成部的连结部分159的强度。其结果,能够提高涡流形成部138作为整体的强度,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,如图17所示,在几个实施方式中,加强部182包含设于划分壁形成部154的内周侧的狭窄处的至少一个狭窄壁部183。

根据该结构,在狭窄壁部183,型芯126的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,用于铸造图5所示的涡轮外壳26的型芯126在与上游侧切口部63对应的狭窄处以及与下游侧切口部64对应的狭窄处设有狭窄壁部183。具体而言,在与上游侧切口部63对应的区域以及与下游侧切口部64对应的区域,在第一涡流形成部156与第二涡流形成部158之间的狭窄处设有狭窄壁部183。而且,在与上游侧切口部63对应的区域以及与下游侧切口部64对应的区域,第一涡流形成部156与第二涡流形成部158合流。

由此,在与上游侧切口部63对应的区域以及与下游侧切口部64对应的区域加强了涡流形成部138,能够在与上游侧切口部63对应的区域以及与下游侧切口部64对应的区域这两个区域提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157、以及第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159的强度。其结果,能够提高涡流形成部138作为整体的强度,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,用于铸造图6所示的涡轮外壳26的型芯126在与第一切口部65对应的区域、与第二切口部66对应的区域、与第三切口部67对应的区域、与第四切口部68对应的区域,在第一涡流形成部156与第二涡流形成部158之间的狭窄处设有狭窄壁部183。而且,实际上,在与第一切口部65对应的区域、与第二切口部66对应的区域、与第三切口部67对应的区域、与第四切口部68对应的区域,第一涡流形成部156与第二涡流形成部158合流。

由此,在与第一切口部65对应的区域、与第二切口部66对应的区域、与第三切口部67对应的区域、与第四切口部68对应的区域,平衡较好地加强了涡流形成部138,能够在与第一切口部65对应的区域、与第二切口部66对应的区域、与第三切口部67对应的区域、与第四切口部68对应的区域这四个区域提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157、以及第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159的强度。其结果,能够提高涡流形成部138作为整体的强度,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

如图18所示,在几个实施方式中,加强部182包含配置于与划分壁54对应的浇道的至少一个柱状部169。

根据该结构,由划分壁形成部154划分的外周壁形成部146的两个区域(第一涡流形成部156与第二涡流形成部158)经由柱状部169而连接。其结果,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

如图18所示,用于铸造图7所示的涡轮外壳26的型芯包含配置于与划分壁54对应的浇道的至少一个柱状部169。具体而言,在与设于划分壁54的贯通孔69对应的区域设有柱状部169。而且,在与设于划分壁54的贯通孔70、71、72对应的区域,第一涡流形成部156与第二涡流形成部158利用柱状部169连接。

由此,在与设于划分壁54的贯通孔70、71、72对应的区域加强了涡流形成部138,能够提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157、以及第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159的强度。其结果,能够提高涡流形成部138作为整体的强度,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,在用于铸造图7所示的涡轮外壳26的型芯126的例子中,在护罩形成部144的周向上,在0度以上90度以下的位置、90度以上180度以下的位置、以及180度以上270度以下的位置分别设有一个柱状部169。具体而言,在45度的位置、135度的位置、以及225度的位置分别设有柱状部169。另外,柱状部169沿流体的流动方向逐级变小,在图8所示的例子中,设于45度的位置的柱状部169、设于135度的位置的柱状部169、设于225度的位置的柱状部169依次变小。

由此,在45度的位置、135度的位置、225度的位置平衡较好地加强了涡流形成部138,能够在45度的位置、135度的位置、225度的位置这三个位置提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157、以及第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159的强度。其结果,能够提高涡流形成部138作为整体的强度,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,如图19所示,在几个实施方式中,加强部182包含在护罩44的轴线方向上使划分壁的内周侧位移的至少一个厚壁部176。

根据该结构,在厚壁部176,型芯的壁厚变厚,能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,在几个实施方式中,至少一个厚壁部176包含形成第一弯曲部77、78的第一厚壁部(未图示)、以及形成第二弯曲部79、80的第二厚壁部179。

用于铸造图8以及图9所示的涡轮外壳26的型芯126在将护罩形成部144的周向四等分的位置交替设有第一厚壁部(未图示)与第二厚壁部179。因此,在护罩形成部144的周向上分别各设有两个第一厚壁部与第二厚壁部179。具体而言,在护罩形成部144的周向上,以成为180度与360度的位置为中心设有第一厚壁部,以成为90度与270度的位置为中心设有第二厚壁部179。由此,在第一厚壁部加强了第一涡流形成部156,在第二厚壁部179加强了第二涡流形成部158。由此,能够利用第一厚壁部提高第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157的强度,能够利用第二厚壁部179提高第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159的强度。

另外,用于铸造图8所示的涡轮外壳26的型芯126在护罩形成部144的周向上,利用第一厚壁部使第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157增厚,另一方面,第二涡流形成部的158与护罩形成部144的连结部分159变薄。另外,利用第二厚壁部179使第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157增厚,另一方面,第二涡流形成部158的连结部分159变薄。由此,在护罩形成部144的周向上,产生提高了第一涡流形成部156的强度的部分与减弱了第一涡流形成部156的强度的部分,并产生提高了第二涡流形成部158的强度的部分与减弱了第二涡流形成部158的强度的部分。然而,由于能够提高涡流形成部138作为整体的强度,因此能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯126的强度。

另外,用于铸造图9所示的涡轮外壳26的型芯126在护罩形成部的周向上,利用第一厚壁部使第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157增厚,另一方面,第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159中断。另外,利用第二厚壁部179使第二涡流形成部158的连结部分157增厚,另一方面,第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分159中断。然而,由于能够提高涡流形成部138作为整体的强度,因此能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

另外,与用于铸造图11所示的涡轮外壳26的型芯126相同,用于铸造图10所示的涡轮外壳26的型芯126在护罩形成部144的周向上利用第一厚壁部使第一涡流形成部156与护罩形成部144的连结部分157增厚,另一方面,第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159中断。另外,利用第二厚壁部使第二涡流形成部158与护罩形成部144的连结部分159增厚,另一方面,第一涡流形成部156的连结部分157中断。然而,由于能够提高涡流形成部138作为整体的强度,因此也能够提高用于铸造涡轮外壳26的型芯的强度。

几个实施方式的涡轮外壳26的制造方法包含准备用于铸造涡轮外壳26的型芯126的工序、以及使用所准备的型芯126铸造涡轮外壳26的工序。

根据该步骤,即使涡轮外壳26小型,也能够通过铸造更容易地制造涡轮外壳26。因此,能够在较高的生产性能之下以低成本提供小型化的涡轮。

另外,在几个实施方式中,包含设置用于铸造涡轮外壳26的主模工序、在该主模设置所述型芯126的工序、以及向铸型注入液体金属并铸造涡轮外壳26的工序。

根据该步骤,即使涡轮外壳26小型,也能够通过铸造更容易地制造涡轮外壳26。因此,能够在较高的生产性能之下以低成本提供小型化的涡轮。

本发明并不限定于所述实施方式,也包含对所述实施方式加入变更的方式、适当地组合这些方式而成的方式。实施方式的组合的可能性也通过本申请的原始申请的权利要求书、或者在本申请伴随着优先权主张的情况下的其基础申请中的原始申请的权利要求书的组合而公开。

附图标记说明

10 涡轮

12 压缩机

14 涡轮壳体

16 涡轮动翼

17 工作流路

18 压缩机壳体

20 叶轮

22 轴承壳体

24 驱动轴

26 涡轮外壳

28 端壁

30 轴承

32 压缩机外壳

34 端壁

36 筒部

38 涡流部

42 导入部

44 护罩

46 外周壁(涡流外周壁)

48 舌部

50 壁

52 圆

54 划分壁

56 第一涡流流路

57 窄路部

58 第二涡流流路

59 窄路部

60 切口部

61、62 下游侧切口部

63 上游侧切口部

64 下游侧切口部

65 第一切口部

66 第二切口部

67 第三切口部

68 第四切口部

69、70、71、72 贯通孔

73 整流部

74 增厚部

75 减厚部

76 弯曲部

77、78 第一弯曲部

79、80 第二弯曲部

81 交界部

126 型芯

136 筒部形成部

138 涡流形成部

144 护罩形成部

146 外周壁形成部(涡流外周壁形成部)

154 划分壁形成部

156 第一涡流形成部

157 连结部分

158 第二涡流形成部

159 连结部分

160 切口加强部

161 下游侧加强部

169 柱状部

176 厚壁部

179 第二厚壁部

182 加强部

183 狭窄壁部

A、A1、A2 流路面积

C1、C2 流路中心

R、R1、R2 护罩距轴线的距离

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种涡轮外壳,具备:

圆筒状的护罩,在其与涡轮动翼的轮毂之间规定工作流路;

涡流外周壁,其与该护罩的一端侧相连,并沿所述护罩的周向延伸;以及

划分壁,其配置于该涡流外周壁的内部,并将该涡流外周壁的内部划分为在所述护罩的轴线方向上相互邻接的第一涡流流路与第二涡流流路;

所述护罩、所述涡流外周壁以及所述划分壁通过铸造一体形成,并且,所述划分壁的从所述划分壁的基端至顶端由注入到在主模与型芯之间形成的浇道中的熔融金属形成,

所述划分壁具有在所述护罩的周向上局部扩大所述第一涡流流路、所述第二涡流流路以及所述工作流路中的至少两个之间的连通面积的扩大部。

2.根据权利要求1所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述扩大部包含设于所述划分壁的内周侧的至少一个切口部。

3.根据权利要求2所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述涡流外周壁在流体的流动方向上的所述第一涡流流路以及所述第二涡流流路的最下游具有舌部,

在以所述舌部的位置为0度、且以所述流体的流动方向为正的方向表示所述护罩在周向上的位置时,

所述至少一个切口部包含从所述护罩的周向上的90度以上270度以下的位置朝向所述流体的流动方向上的下游延伸的下游侧切口部。

4.根据权利要求2所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述至少一个切口部包含绕所述护罩的轴线旋转对称地配置的多个切口部。

5.根据权利要求3所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述涡流外周壁具有如下形状:形成有所述下游侧切口部的流域中的、将所述第一涡流流路与所述第二涡流流路合并的流路的A/R比所述下游侧切口部的上游的、所述第一涡流流路与所述第二涡流流路的A/R的合计朝向360度以线形减少的情况下的A/R分布小。

6.根据权利要求1所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述扩大部包含设于所述划分壁的至少一个贯通孔。

7.根据权利要求6所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述划分壁在所述至少一个贯通孔的周围具有整流部。

8.根据权利要求1所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述扩大部包含设于所述划分壁的内周侧的至少一个弯曲部。

9.根据权利要求8所述的涡轮外壳,其特征在于,

所述至少一个弯曲部包含:

至少一个第一弯曲部,其将面向所述工作流路的所述第一涡流流路的窄路部扩大;以及

至少一个第二弯曲部,其将面向所述工作流路的所述第二涡流流路的窄路部扩大。

10.一种涡轮,其具备权利要求1至9中任一项所述的涡轮外壳。

11.一种用于铸造涡轮外壳的型芯,所述涡轮外壳具备:

圆筒状的护罩,在其与涡轮动翼的轮毂之间规定工作流路;

涡流外周壁,其与该护罩的一端侧相连,并沿所述护罩的周向延伸;以及

划分壁,其配置于该涡流外周壁的内部,并将该涡流外周壁的内部划分为在所述护罩的轴线方向上相互邻接的第一涡流流路与第二涡流流路;

所述护罩、所述涡流外周壁以及所述划分壁一体形成,并且,所述划分壁的从所述划分壁的基端至顶端由注入到在主模与型芯之间形成的浇道中的熔融金属形成,

所述划分壁具有在所述护罩的周向上局部扩大所述第一涡流流路、所述第二涡流流路以及所述工作流路中的至少两个之间的连通面积的扩大部,

所述用于铸造涡轮外壳的型芯的特征在于,具备:

护罩形成部,其用于划分与所述护罩对应的浇道;

涡流外周壁形成部,其用于划分与所述涡流外周壁对应的浇道;

划分壁形成部,其用于划分与所述划分壁对应的浇道;以及

加强部,其配置于与所述扩大部对应的浇道的部分。

12.根据权利要求11所述的用于铸造涡轮外壳型芯,其特征在于,

所述加强部包含设于所述划分壁形成部的内周侧的狭窄处的至少一个狭窄壁部。

13.根据权利要求11所述的用于铸造涡轮外壳型芯,其特征在于,

所述加强部包含配置于与所述划分壁对应的浇道的至少一个柱状部。

14.根据权利要求11所述的用于铸造涡轮外壳型芯,其特征在于,

所述加强部包含在所述护罩的轴线方向上使所述划分壁的内周侧位移的至少一个厚壁部。

15.一种涡轮外壳的制造方法,其特征在于,包括:

准备权利要求11至14中任一项所述的用于铸造涡轮外壳型芯;以及

使用所准备的型芯铸造涡轮外壳。

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