用于增压器的压缩机壳体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于增压器的压缩机壳体。在一个方面中，提供一种压缩机壳体，包括进气口、涡旋件和护罩。护罩包括面向叶轮的护罩表面、呈环形形状的滑座构件以及呈环形形状的滑座构件固定部。滑座构件的内周表面限定了护罩表面。滑座构件固定部包括接触部，接触部构造成使得滑座构件固定部的内周表面与滑座构件的外周表面彼此至少部分地接触。滑座构件在接触部处通过紧固构件紧固至滑座构件固定部。滑座构件通过构造成延伸穿过滑座构件固定部的紧固构件而被紧固。紧固构件从滑座构件固定部的外周表面向滑座构件紧固。
【专利说明】
用于増压器的压缩机壳体
技术领域
[0001 ]本发明涉及用于增压器的压缩机壳体。
【背景技术】
[0002]用在汽车的增压器如涡轮增压器中的压缩机(压缩机器)具有压缩机壳体。压缩机壳体构造成在其中容置有叶轮。每个压缩机壳体均具有进气口、涡旋室和护罩表面。进气口构造成朝向叶轮吸入空气。涡旋室沿周向方向形成在叶轮的周界的外侧。涡旋室引入从叶轮排出的空气。护罩表面设置成面向叶轮。
[0003]在以上构造的压缩机中，叶轮叶片与压缩机壳体的护罩表面之间的间隙设定得尽可能地小，从而提高压缩机的压缩效率。然而，如果间隙太小，则可能会对叶轮造成损坏。例如，在叶轮叶片由于振动、跳离叶轮旋转轴线等而与压缩机壳体的护罩表面接触的情况下，这种损坏可能会发生。
[0004]日本专利申请公报N0.9-170442公开了一种将由比叶轮叶片更软的树脂等制成的滑座构件设置至形成压缩机壳体的护罩表面的部分的结构。据此，即使在叶轮叶片由于振动、跳离叶轮旋转轴线等而与压缩机壳体的护罩表面接触的情况下，仅设置至形成护罩表面的部分的滑座构件被切到。因此，未对叶轮造成损坏。叶轮叶片与压缩机壳体的护罩表面之间的间隙维持较小。
【发明内容】
[0005]在上述JP9-170442中，为了将滑座构件固定至护罩，滑座构件扩大至不面向叶轮的扩散部。滑座构件经由设置至扩散部的螺纹孔紧固地固定至护罩。用于接纳螺钉构件的头部的接纳凹部设置至滑座构件的扩散表面以防止螺钉构件的头部从扩散表面朝向流体通道突出。遗憾的是，每个接纳凹部均朝向流体通道敞开，因而影响流动通过流体通道的进气。因此，该影响可能会导致对气流的扰乱以及压缩效率的降低。另外，存在对聚集在接纳凹部中的水等可能变成腐蚀原因之一的担忧。为了应对此问题，可以考虑在螺钉构件的头部插入螺纹孔中之后用油灰填充接纳凹部。然而，该方法存在例如制造过程的增多以及材料成本的增加的缺点。为了确保用于将螺钉构件固定至滑座构件的区域，滑座构件扩大至作为不面向叶轮的区域的扩散部。这可能会导致滑座构件的尺寸的增大。形成滑座构件的材料通常比形成压缩机壳体的材料花费更大。因此，滑座构件的尺寸的增大对成本效率是不利的。
[0006]提供了一种能够防止压缩效率降低并且有利于成本效率的用于增压器的压缩机壳体。
[0007]在实施方式的一个方面，提供了一种用于增压器的压缩机壳体。压缩机壳体包括进气口、涡旋件和护罩。进气口构造成在其中容置有叶轮。进气口构造成朝向叶轮吸入空气。涡旋件具有涡旋室，并且涡旋室构造成引入从叶轮排出的空气。护罩包括护罩表面，并且护罩表面面向叶轮。护罩包括呈环形形状的滑座构件和呈环形形状的滑座构件固定部。滑座构件的内周表面限定了护罩表面。滑座构件固定部包括接触部。接触部构造成使得滑座构件固定部的内周表面与滑座构件的外周表面彼此至少部分地接触。滑座构件在接触部处通过紧固构件紧固至滑座构件固定部。滑座构件通过构造成延伸穿过滑座构件固定部的紧固构件被紧固。紧固构件从滑座构件固定部的外周表面向滑座构件紧固。
[0008]在上述的用于增压器的压缩机壳体中，滑座构件通过紧固构件紧固至滑座构件固定部。紧固构件设置成使得从滑座构件固定部的外周表面朝向滑座构件延伸穿过滑座构件固定部。因此，可以防止紧固构件暴露于流体通道。因此，不必提供用以防止紧固构件的一部分从扩散表面朝向流体通道突出的任何接纳凹部。因此，在滑座构件的护罩表面上，可以防止对从叶轮排出的气流的扰乱，因而防止了压缩效率的降低。
[0009]也不必对扩散表面设置任何接纳凹部。因此，没有水等被聚集，并且因而不存在对腐蚀的担忧。另外，可以消除用油灰等填充接纳凹部的过程，这防止了材料成本的增加。不必使滑座构件扩大至作为不面向叶轮的区域的扩散部以便确保用于将紧固构件固定至滑座构件的区域。因此，可以促进滑座构件的尺寸的减小，这对成本效率是有利的。
[0010]如上所述，根据本发明，可以提供能够防止压缩效率降低并且有利于成本效率的用于增压器的压缩机壳体。
【附图说明】
[0011]下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优势以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:
[0012]图1为包括第一实施方式中的用于增压器的压缩机壳体的涡轮增压器的截面图；
[0013]图2为第一实施方式中的用于增压器的压缩机壳体的分解截面图；
[0014]图3为第一实施方式中的护罩的分解截面图；
[0015]图4为沿着图2中的线I1-1I截取的截面图；
[0016]图5为用于说明第一实施方式中的护罩的组装方法的截面图；
[0017]图6为用于说明第一实施方式中的护罩的组装方法的截面图；以及
[0018]图7为第二实施方式中的与沿着图2的线I1-1I截取的截面图对应的截面图。
【具体实施方式】
[0019]各实施方式的用于增压器的压缩机壳体可以用在汽车的增压器如涡轮增压器中。
[0020]将参照图1至图5对本实施方式的用于增压器的压缩机壳体进行描述。如图1中所示，本实施方式的用于增压器的压缩机壳体I构造成在压缩机壳体I中容置有叶轮10。压缩机壳体I包括涡旋件20和护罩30。涡旋件20具有进气口 11和涡旋室12。进气口 11构造成朝向叶轮10吸入空气。涡旋室12沿周向方向形成在叶轮10的周界的外侧。涡旋室12构造成引入从叶轮10排出的空气。护罩30包括环形滑座构件32和环形滑座构件固定部31。滑座构件32包括面向叶轮10且由滑座构件32的内周表面312限定的护罩表面321。滑座构件固定部31的内周表面312具有接触部312a，该接触部312a与滑座构件32的外周表面322的至少一部分接触。在接触部312a处，滑座构件32通过紧固构件40紧固至滑座构件固定部31。每个紧固构件40均固定成从滑座构件固定部31的外周表面311朝向滑座构件32延伸穿过滑座构件固定部31ο
[0021]如图1和图2中所示，压缩机壳体I限定了用在汽车的涡轮增压器中的压缩机的外壳。压缩机壳体I以涡旋件20与护罩30相组合的方式构造。
[0022]在下文中，将对本实施方式的压缩机壳体I的部件进行详细描述。如图1和图2中所示，涡旋件20包括进气口 11、涡旋室限定部22和护罩压配合部23。进气口 11由呈筒形形状的进气口限定部21限定。护罩压配合部23具有与滑座构件固定部31的外周表面311对应的筒形形状。护罩压配合部23构造成使得护罩30沿叶轮10的旋转轴13的轴向方向X压配合到护罩压配合部23中。与滑座构件固定部31的涡旋室限定部313配合的涡旋室限定部22构造成限定涡旋室12。在本实施方式中，涡旋件20通过由铝制成的模铸制品构造而成。形成涡旋件20和滑座构件固定部31的材料不局限于特定的材料，并且可以使用铝、铁、塑料以及其他材料。
[0023]如图3中所示，护罩30包括滑座构件固定部31和滑座构件32。如图2和图3中所示，滑座构件固定部31包括涡旋室限定部313、筒形压配合部315和滑座构件设置部316。涡旋室限定部313限定了涡旋室12的一部分。筒形压配合部315压配合到护罩压配合部23中。筒形压配合部315限定了与进气口 11连通的进气通道314。滑座构件32设置至滑座构件设置部316。滑座构件固定部31具有环形形状。滑座构件设置部316的内周表面312上形成有接触部312a。在相应的接触部312a处，内周表面312与稍后进行描述的滑座构件32的线形突部323接触。如图1中所示，叶轮10的背板的端部表面50或支承壳体位于滑座构件固定部31的与进气口 11相反的那一侧。端部表面50与滑座构件固定部31之间形成有扩散部33。扩散部33用作从叶轮10至涡旋室12的流体通道。滑座构件固定部31的面向端部表面50的表面限定为扩散表面319。
[0024]在本实施方式中，滑座构件32由聚酰亚胺树脂形成。形成滑座构件32的材料不局限于此，而是可以采用Tef 1n(注册商标)、PPS(聚苯硫醚)树脂、PEEK(聚醚醚酮)树脂以及其他材料。如图3中所示，滑座构件32具有环形形状。滑座构件32沿轴向方向)(插入到滑座构件固定部31的滑座构件设置部316中。滑座构件32在面向滑座构件设置部316的对应的接触部312a的位置处设置有线形突部323。如图4中所示，每个线形突部323形成为从滑座构件32的外周表面322朝向各自对应的接触部312a突出。如图3中所示，每个线形突部323均沿轴向方向X在滑座构件32的外周表面322上延伸。如图4中所示，在滑座构件32的外周表面322上于直径方向上的两个位置处设置有线形突部323。
[0025]在滑座构件32的滑座构件32被插入的方向上的后端部处，滑座构件32包括直径扩大部324。直径扩大部324的直径朝后端扩大，后端为气流的下游侧。滑座构件32被插入的方向被限定为轴向方向X。滑座构件32的后端部被限定成位于关于紧固构件40与进气口 11相反的那一侧。滑座构件固定部31在滑座构件固定部31的面向直径扩大部324的外周表面的位置处包括压配合凹部317，其中直径扩大部324压配合到压配合凹部317中。
[0026]如图1中所示，滑座构件32的内周表面面向叶轮10并且限定了与叶轮10对应的护罩表面321。在本实施方式中，滑座构件32的整个内周表面面向叶轮10，并且滑座构件32的整个内周表面限定了护罩表面321。
[0027]如图3和图4中所示，设置在滑座构件设置部316中的滑座构件32通过紧固构件40紧固至滑座构件固定部31。每个紧固构件40穿过各自相应的螺纹孔318以及各自相应的螺纹孔325而被固定。每个螺纹孔318均从滑座构件固定部31的滑座构件设置部316的外周表面311延伸穿过滑座构件固定部31。每个螺纹孔325设置至滑座构件32的各自对应的线形突部323。在本实施方式中，每个紧固构件40均为头部呈盘状的螺钉构件。在本实施方式中，滑座构件32沿叶轮10的轴向方向)(插入滑座构件固定部31的内周表面312中。每个紧固构件40均沿正交于轴向方向X的方向延伸穿过滑座构件固定部31。每个紧固构件40被接纳在各自对应的螺纹孔318中。每个紧固构件40均构造成使得紧固构件40的头部不会从滑座构件设置部316的外周表面311突出。每个紧固构件40均设置在相比靠近直径扩大部324更靠近滑座构件32被插入的方向上的前端部(更靠近X方向上的进气口 11)的位置处。在此，前端部被限定成位于关于紧固构件40与进气口 11所处的一侧相同的一侧。
[0028]如图1中所示，叶轮10设置在护罩30的滑座构件32的内周表面(护罩表面321)的内侦U。叶轮10设置成能够绕旋转轴13旋转。叶轮10具有从轮毂14的外周表面突出的多个周向布置的叶片15。所述多个叶片15以面向滑座构件32的护罩表面321的方式布置。
[0029]如图1中所示，配备有本实施方式的用于增压器的压缩机壳体I的压缩机通过叶轮1的旋转从进气口 11经由进气通道314吸入所供给的空气。该进气通过叶轮1的叶片15被加速并且被输送到扩散部33中。所供给的空气的压力在扩散部33处增大然后被输送到涡旋室12中。
[0030]在下文中，将对本实施方式的压缩机壳体I的组装方法进行描述。如图5中所示，在组装本实施方式的压缩机壳体I之前，准备好预成形滑座构件32a和预成形滑座构件固定部31a。预成形滑座构件32a处于在滑座构件32的内周表面中形成护罩表面321之前的状态。预成形滑座构件固定部31a处于在形成滑座构件固定部31中的筒形压配合部315的内周表面315a之前的状态。预成形滑座构件32a的直径扩大部324的外径略大于预成形滑座构件固定部31a的压配合凹部317的内径。
[0031]然后将如图5中所示的预成形滑座构件32a插入预成形滑座构件固定部31a的内周表面312中。每个线形突部323与各自对应的接触部312a接触。直径扩大部324压配合到压配合凹部317中以便将预成形滑座构件32a设置到滑座构件设置部316中。此时，每个线形突部323均形成在预成形滑座构件32a的外周表面322上。接触部312a为预成形滑座构件固定部31a的内周表面312的一部分。
[0032]随后，在每个接触部312a处，通过从筒形压配合部315的外周表面311至预成形滑座构件32a的各自对应的线形突部323的同步机加工而在预成形滑座构件固定部31a中形成每个螺纹孔318。另外在预成形滑座构件32a中形成每个螺纹孔325(见图3)。每个紧固构件40被旋拧穿过各自对应的螺纹孔318以及各自对应的螺纹孔325。预成形滑座构件32a被紧固至预成形滑座构件固定部31a。如图6中所示，以此方式，形成了预成形护罩30a，在该预成形护罩30a中预成形滑座构件固定部31a与预成形滑座构件32a结合在一起。在预成形滑座构件32a压配合到预成形滑座构件固定部31a中之前，可以在预成形滑座构件32a和预成形滑座构件固定部31a中预先形成预钻孔。预钻孔是用于将相应的紧固构件40旋拧到对应于相应的螺纹孔318和螺纹孔325的位置中的孔。紧固构件40可以在预成形滑座构件32a压配合到预成形滑座构件固定部31a中之后旋拧到预钻孔中。在预成形滑座构件32a压配合到预成形滑座构件固定部31a中之后，预成形滑座构件32a和预成形滑座构件固定部31a被紧固以形成预成形护罩30a。
[0033]随后，将预成形护罩30a从与涡旋件20的进气口11相反的那一侧压配合到涡旋件20的护罩压配合部23中。切除部23a形成在护罩压配合部23的位于与进气口 11相反的那一侧的部分中。如图1中所示，在本实施方式中，紧固构件40中的一个紧固构件具有面向切除部23a的头部40a。紧固构件40的头部40a暴露于由切除部23a和滑座构件固定部31的外周表面311围绕的空间25。
[0034]预成形滑座构件固定部31a的内周表面315a以及预成形滑座构件32a的内周表面321a通过连续切割而形成。因此，如图2中所示，滑座构件固定部31中的筒形压配合部315的内周表面315b以及预成形滑座构件32a中的护罩表面321连续地形成而没有在其间设置任何阶梯部或间隙。以此方式，护罩30以涡旋件20压配合在护罩30中而制成。
[0035]涡旋室12由涡旋件20的涡旋室限定部22以及滑座构件固定部31的涡旋室限定部313形成。以此方式，制成压缩机壳体I。
[0036]在下文中，将对本实施方式的用于增压器的压缩机壳体I的操作及效果进行描述。在前述的用于增压器的压缩机壳体I中，滑座构件32通过紧固构件40紧固至滑座构件固定部31。每个紧固构件40固定成从滑座构件固定部31的外周表面311延伸穿过滑座构件固定部31而延伸至滑座构件32的各自对应的线形突部323。该构型防止了每个紧固构件40朝向流体通道(扩散部33)暴露。因此，不必准备用以防止每个紧固构件40突出到流体通道(扩散部33)的任何接纳凹部。因此，可以防止在滑座构件32的护罩表面321以及扩散表面319处扰乱从叶轮10排出的气流。因此，还可以防止压缩效率的降低。
[0037]不必对扩散表面319设置任何接纳凹部。因此，没有水等被聚集，并且因而不存在对腐蚀的担忧。另外，可以消除用油灰等填充接纳凹部的过程，这防止了材料成本的增加。不必将滑座构件32扩大至作为不面向叶轮10的区域的扩散部33以便确保用于将紧固构件40固定至滑座构件32的区域。因此，可以促进滑座构件32的尺寸的减小，这对成本效率是有利的。
[0038]在本实施方式中，滑座构件32沿叶轮10的轴向方向插入滑座构件固定部31的内周表面312中。每个紧固构件40均沿正交于叶轮10的轴向方向X延伸穿过滑座构件固定部31。因此，可以将滑座构件32牢固地固定至滑座构件固定部31的内周表面312。
[0039]在本实施方式中，线形突部323设置至滑座构件32的外周表面322。每个线形突部323与各自对应的接触部312a接触并且沿叶轮10的轴向方向X延伸。因此，可以防止滑座构件32因紧固构件40的紧固而变形。
[0040]在本实施方式中，滑座构件32在滑座构件32的后端部处具有直径扩大部324。滑座构件32沿轴向方向插入滑座构件设置部316中。该后端部指的是滑座构件32的沿轴向方向关于紧固构件40与进气口 11相反的端部。滑座构件固定部31在面向直径扩大部324—一在被压配合之后一一的外周表面的位置处包括压配合凹部317，其中直径扩大部324压配合到该压配合凹部317中。因此，在紧固构件40被固定之前的状态中，滑座构件32(预成形滑座构件32a)可以固定至滑座构件固定部31(预成形滑座构件固定部31a)。因此，可以有利于使用紧固构件40的紧固操作。与增大滑座构件32的整个外周表面322的直径以进行压配合的情况相比，可以减少形成滑座构件32的材料，这对成本效率是有利的。
[0041]在本实施方式中，将螺钉构件用作紧固构件40，但是本发明不局限于此。例如，紧固构件不一定被旋拧，可以将例如铆钉用作紧固构件40。另外，作为紧固构件40，可以使用具有预定粘度的粘合剂以使得用粘合剂同时填充滑座构件固定部31的螺纹孔318与滑座构件32的螺纹孔325以便将滑座构件固定部31与滑座构件32粘结。
[0042]在本实施方式中，压缩机壳体I构造成被分成两部分:涡旋件20和护罩30，但是本发明不局限于此，而是压缩机壳体I可以被分成三部分。
[0043]在本实施方式中，在滑座构件32中，在滑座构件32的外周表面322上在直径方向上的两个位置处设置有线形突部323以便借助于两个紧固构件40将滑座构件32紧固在两个紧固位置处。然而，紧固位置可以是一个或更多个。
[0044]如上所述，根据本实施方式，可以提供能够防止压缩效率降低并且有利于成本效率的用于增压器的压缩机壳体I。
[0045]如图7中所示，在第二实施方式的用于增压器的压缩机壳体I中，线形凹部312b在面向滑座构件32的对应的线形突部323的位置处设置至滑座构件固定部31的内周表面312，其中滑座构件32的对应的线形突部323待配合至所述线形凹部312b。滑座构件32在线形突部323配合在对应的线形凹部312b中时固定至滑座构件固定部31。与第一实施方式共同的部件使用相同的附图标记，并且将省去对其的描述。
[0046]根据本实施方式，在将滑座构件32(预成形滑座构件32a)固定到滑座构件固定部31(预成形滑座构件固定部31a)中时，滑座构件32的线形突部323简单地配合到滑座构件固定部31的对应的线形凹部312b中。因此，定位线性构件32变得更容易。滑座构件32的线形突部323由滑座构件固定部31的线形凹部312b保持。因此，可以防止滑座构件32因紧固构件40的固定而变形。在本实施方式中，可以促进与第一实施方式的压缩机壳体I的有利效果同等的有利效果。
【主权项】
1.一种用于增压器的压缩机壳体，所述压缩机壳体的特征在于包括: 进气口，所述进气口容置有叶轮，所述进气口构造成朝向所述叶轮吸入空气； 涡旋件，所述涡旋件具有涡旋室，所述涡旋室构造成引入从所述叶轮排出的空气； 护罩，所述护罩包括护罩表面，所述护罩表面面向所述叶轮，所述护罩包括呈环形形状的滑座构件和呈环形形状的滑座构件固定部；以及所述滑座构件的内周表面是所述护罩表面， 所述滑座构件固定部包括接触部， 所述接触部位于所述滑座构件固定部的内周表面上， 所述接触部构造成与所述滑座构件的外周表面的至少一部分接触， 所述滑座构件在所述接触部处通过紧固构件紧固至所述滑座构件固定部， 所述紧固构件延伸穿过所述滑座构件固定部， 所述紧固构件从所述滑座构件固定部的外周表面向所述滑座构件紧固。2.根据权利要求1所述的压缩机壳体，其特征在于， 所述滑座构件沿所述叶轮的轴向方向被插入于所述滑座构件固定部的内周表面，以及 所述紧固构件沿与所述叶轮的轴向方向正交的方向延伸穿过所述滑座构件固定部。3.根据权利要求1所述的压缩机壳体，其特征在于， 所述滑座构件的外周表面设置有线形突部，所述线形突部构造成与所述接触部接触，并且所述线形突部沿所述叶轮的轴向方向延伸。4.根据权利要求2所述的压缩机壳体，其特征在于， 所述滑座构件的外周表面设置有线形突部，所述线形突部构造成与所述接触部接触，并且所述线形突部沿所述叶轮的轴向方向延伸。5.根据权利要求3或4所述的压缩机壳体，其特征在于， 在所述滑座构件固定部的内周表面上设置有线形凹部，并且所述线形凹部配合至所述线形突部。6.根据权利要求2至5中任一项所述的压缩机壳体，其特征在于， 所述滑座构件包括直径扩大部，所述直径扩大部在所述滑座构件插入的方向上关于所述紧固构件位于与所述进气口相反的那一侧， 所述直径扩大部的直径沿离开进气口侧朝向相反侧的方向增大，以及所述滑座构件固定部包括压配合凹部，所述直径扩大部压配合至所述压配合凹部中，并且所述压配合凹部设置在面向所述直径扩大部的外周表面的位置处。
【文档编号】F04D29/42GK105909561SQ201610096475
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】三好智己, 矶谷知之, 米泽幸, 米泽幸一
【申请人】丰田自动车株式会社