(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを収容可能に構成されていると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気を導入するスクロール室とを有するスクロール部と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
上記シュラウド部は、内周面によって上記シュラウド面を形成している環状の滑り部材と、内周面に上記滑り部材の外周面の少なくとも一部と当接する当接部を有する環状の滑り部材固定部と、を備え、
上記滑り部材は、上記当接部において、上記滑り部材固定部の外周面側から上記滑り部材に向かって、上記滑り部材固定部を貫いて設けられている締結部材によって、上記滑り部材固定部に締結されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジング。
【請求項２】
上記滑り部材は、上記インペラの軸方向に沿って、上記滑り部材固定部の内周面側に挿入されているとともに、上記締結部材は上記インペラの軸方向に直交する方向に沿って上記滑り部材固定部を貫いていることを特徴とする請求項１に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
【請求項３】
上記滑り部材の外周面には、上記当接部に当接するとともに、上記インペラの軸方向に沿って延在している凸条部が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
【請求項４】
上記滑り部材固定部の内周面には、上記凸条部と嵌合する凹条部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の過給機用のコンプレッサハウジング。
【請求項５】
上記滑り部材は、上記滑り部材が挿入される方向における後端側に、外周方向に拡径されて形成されている拡径部を有し、上記滑り部材固定部は、上記拡径部の外周面に対向する位置に、上記拡径部が圧入されている圧入凹部を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の給機用のコンプレッサハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機用のコンプレッサハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のターボチャージャ等の過給機に用いられるコンプレッサ（圧縮機）は、インペラを収容可能に構成されていると共に、インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、インペラの外周側において周方向に形成され、インペラから吐き出された空気を導入するスクロール室と、インペラに対向するシュラウド面とを備えたコンプレッサハウジングを有している。
【０００３】
上記構成のコンプレッサにおいては、インペラのブレードとコンプレッサハウジングのシュラウド面との間の隙間をできる限り小さくすることで、コンプレッサの圧縮効率を高めることができる。
ところが、この隙間を小さくすると、例えば振動やインペラ回転軸の振れ等によってインペラのブレードがコンプレッサハウジングのシュラウド面に接触した場合に、インペラが損傷してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、従来、コンプレッサハウジングのシュラウド面を形成する部分にインペラのブレードよりも軟質な樹脂等で構成された滑り部材を取り付けた構造が提案されている（特許文献１）。
これによれば、万が一振動やインペラ回転軸の振れ等によってインペラのブレードがコンプレッサハウジングのシュラウド面に接触しても、そのシュラウド面を形成する部分に取り付けた滑り部材が削れるだけであり、インペラは破損せず、インペラのブレードとコンプレッサハウジングのシュラウド面との間の隙間は、小さいままで維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１７０４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、滑り部材をシュラウド部に固定するために、滑り部材をインペラと対向しないディフューザ部まで拡大して、ディフューザ部に設けたネジ孔を介して締結固定している。そして、ネジ部材の頭部が滑り部材におけるディフューザ面から流体通路に突出しないように、ネジ部材の頭部を収納する収納凹部を滑り部材のディフューザ面に設けている。しかし、当該収納凹部が流体通路に開口しているため、流体通路を流れる吸気に影響を与えることにより、気流の流れを乱して、圧縮効率の低下を招くおそれがある。
また、当該収納凹部に水などが溜まると、腐食の原因の一つとなるという懸念がある。そこで当該ネジ孔にネジ部材の頭部を収納した後に、当該収納凹部をパテなどで埋めることが考えられる。しかし、これによれば、製造工程が増えたり、材料コストが増えたりするなどのデメリットがある。
また、滑り部材にネジ部材を固定する領域を確保するために、インペラと対向しない領域であるディフューザ部まで滑り部材を拡大しているため、滑り部材が比較的大型化することとなる。滑り部材の形成材料は、コンプレッサハウジングの形成材料に比べて、一般的にコスト高である。そのため、滑り部材が大型化すると、コスト面で不利となる。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、圧縮効率の低下が防止されるとともに、コスト面で有利となる過給機用のコンプレッサハウジングを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、インペラを収容可能に構成されていると共に、上記インペラに向けて空気を吸い込む吸気口と、上記インペラの外周側において周方向に形成され、上記インペラから吐き出された空気を導入するスクロール室とを有するスクロール部と、上記インペラに対向するシュラウド面を形成するシュラウド部とを備えた過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、
上記シュラウド部は、内周面によって上記シュラウド面を形成している環状の滑り部材と、内周面に上記滑り部材の外周面の少なくとも一部と当接する当接部を有する環状の滑り部材固定部と、を備え、
上記滑り部材は、上記当接部において、上記滑り部材固定部の外周面側から上記滑り部材に向かって、上記滑り部材固定部を貫いて設けられている締結部材によって、上記滑り部材固定部に締結されていることを特徴とする過給機用のコンプレッサハウジングにある。
【発明の効果】
【０００９】
上記過給機用のコンプレッサハウジングにおいて、滑り部材は、締結部材によって、滑り部材固定部に締結されている。そして、締結部材は、滑り部材固定部の外周面側から滑り部材に向かって、滑り部材固定部を貫いて設けられている。これにより、流体通路に、締結部材が現れないようにすることができる。そのため、締結部材の一部がディフューザ面から流体通路に突出しないようにするために設けていた従来の収納凹部を設ける必要がない。これにより、滑り部材のシュラウド面において、インペラから吐き出された空気の流れを乱すことがなく、圧縮効率の低下を防止できる。
【００１０】
また、ディフューザ面に従来の収納凹部を設ける必要がないため、水などが溜まることがなく、腐食の懸念もない。加えて、従来の収納凹部をパテなどで埋める工程が不要となるため、材料コストが増加しない。
また、滑り部材に締結部材を固定する領域を確保するために、インペラと対向しない領域であるディフューザ部まで滑り部材を拡大する必要がないことから、滑り部材を小型化でき、コスト面で有利となる。
【００１１】
以上のごとく、本発明によれば、圧縮効率の低下が防止されるとともに、コスト面で有利となる過給機用のコンプレッサハウジングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における、過給機用のコンプレッサハウジングを備えるターボチャージャの断面図。
【図２】実施例１における、過給機用のコンプレッサハウジングの分解断面図。
【図３】実施例１における、シュラウド部の分解断面図。
【図４】図２における、II−II線断面図。
【図５】実施例１における、シュラウド部の組み付け方法を説明するための断面図。
【図６】実施例１における、シュラウド部の組み付け方法を説明するための断面図。
【図７】実施例２における、図２のII−II線相当断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の過給機用のコンプレッサハウジングは、自動車のターボチャージャ等の過給機に用いることができる。
【実施例】
【００１４】
（実施例１）
本例の過給機用のコンプレッサハウジングにつき、図１〜図５を用いて説明する。
本例の過給機用のコンプレッサハウジング１（以下、「コンプレッサハウジング１」ともいう）は、図１に示すように、インペラ１０を収容可能に構成されていると共に、スクロール部２０と、シュラウド部３０とを備えている。
スクロール部２０は、インペラ１０に向けて空気を吸い込む吸気口１１と、インペラ１０の外周側において周方向に形成され、インペラ１０から吐き出された空気を導入するスクロール室１２とを有している。
また、シュラウド部３０は、環状の滑り部材３２と、環状の滑り部材固定部３１と、を備えている。滑り部材３２は、その内周面３２１によってインペラ１０に対向するシュラウド面３２１を形成している。滑り部材固定部３１は、その内周面３１２に滑り部材３２の外周面３２２の少なくとも一部と当接する当接部３１２ａを有している。
そして、滑り部材３２は、当接部３１２ａにおいて、滑り部材固定部３１の外周面３１１側から滑り部材３２に向かって、滑り部材固定部３１を貫いて設けられている締結部材４０によって、滑り部材固定部３１に締結されている。
【００１５】
図１、図２に示すように、コンプレッサハウジング１は、自動車のターボチャージャー（過給機）に用いられるコンプレッサ（圧縮機）の外殻を形成するものであり、スクロール部２０及びシュラウド部３０を組み合わせて構成されている。
【００１６】
以下、本例のコンプレッサハウジング１の構成要素について、詳述する。
スクロール部２０は、図１、図２に示すように、吸気口１１、スクロール室形成部２２及びシュラウド部圧入部２３を備えている。吸気口１１は、筒状を成している吸気口形成部２１によって、形成されている。
シュラウド部圧入部２３は、滑り部材固定部３１の外周面３１１に沿った筒状を成しており、シュラウド部３０がインペラ１０の回転軸１３の軸方向Ｘに沿って圧入されるように構成されている。
スクロール室形成部２２は、滑り部材固定部３１のスクロール室形成部３１３と共にスクロール室１２を形成するように構成されている。
本例では、スクロール部２０は、アルミニウム製のダイキャスト品により構成されている。
なお、スクロール部２０及び滑り部材固定部３１の形成材料は、特に限定されず、アルミニウム、鉄、プラスチックなどを採用することがでいる。
【００１７】
シュラウド部３０は、図３に示すように、滑り部材固定部３１と、滑り部材３２とを備える。
滑り部材固定部３１は、図２、図３に示すように、スクロール室１２の一部を形成するスクロール室形成部３１３と、スクロール部２０のシュラウド部圧入部２３内に圧入されると共に吸気口１１と連通する吸気通路３１４を形成する筒状圧入部３１５と、滑り部材３２が配設される滑り部材配設部３１６とを有する。滑り部材固定部３１は、環状に形成されており、滑り部材配設部３１６の内周面３１２には、後述の滑り部材３２の凸条部３２３と当接する当接部３１２ａが形成されている。
また、図１に示すように、滑り部材固定部３１における吸気口１１と反対側には、インペラ１０の軸受ハウジング又はバックプレートの端面５０が位置しており、当該端面５０と滑り部材固定部３１との間には、インペラ１０側からスクロール室１２へつながる流体通路となるディフューザ部３３が形成されている。滑り部材固定部３１において、端面５０と対向する面がディフューザ面３１９となっている。
【００１８】
本例では、滑り部材３２は、ポリイミド樹脂製である。滑り部材３２の形成材料としては、これに限らず、テフロン（登録商標）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂等を採用することができる。滑り部材３２は、図３に示すように、環状を成しており、軸方向Ｘに沿って滑り部材固定部３１の滑り部材配設部３１６に挿入されて配設されている。滑り部材３２には、滑り部材配設部３１６の当接部３１２ａに対向する位置に、凸条部３２３が備えられている。凸条部３２３は、図４に示すように、滑り部材３２の外周面３２２において、滑り部材固定部３１の内周面３１２における当接部３１２ａに向かって、突出するように形成されている。そして、図３に示すように、凸条部３２３は、滑り部材３２の外周面３２２において、軸方向Ｘに沿って延在している。凸条部３２３は、図４に示すように、滑り部材３２の外周面３２２における直径方向の二か所に設けられている。
【００１９】
滑り部材３２は、滑り部材３２が挿入される方向（軸方向Ｘ）における後端側（吸気口１１側と反対側）に、外周方向に拡径されて形成されている拡径部３２４を備えている。滑り部材固定部３１は、拡径部３２４の外周面に対向する位置に拡径部３２４が圧入されている圧入凹部３１７を有する。
【００２０】
滑り部材３２の内周面は、図１に示すように、インペラ１０に対向して、インペラ１０に沿うシュラウド面３２１を形成している。本例では、滑り部材３２の内周面全域がインペラ１０に対向しており、滑り部材３２の内周面全域がシュラウド面３２１を形成している。
【００２１】
滑り部材配設部３１６に配設された滑り部位材３２は、図３、図４に示すように、締結部材４０を介して滑り部材固定部３１に締結されている。締結部材４０は、滑り部材固定部３１における滑り部材配設部３１６の外周面３１１側から貫通して設けられているネジ孔３１８と、滑り部材３２の凸条部３２３に設けられたネジ孔３２５を介して設けられている。本例では、締結部材４０は、ネジ部材であって、その頭部の形状は皿型となっている。また、本例では、滑り部材３２は、インペラ１０の軸方向Ｘに沿って、滑り部材固定部３１の内周面３１２側に挿入されているとともに、締結部材４０は軸方向Ｘに直交する方向に沿って滑り部材固定部３１を貫いている。そして、締結部材４０は、その頭部が滑り部材配設部３１６の外周面３１１から突出しないように、ネジ孔３１８内に収納されるように構成されている。また、締結部材４０は、拡径部３２４よりも滑り部材３２が挿入される方向（Ｘ方向における吸気口１１側）における前端側に設けられている。
【００２２】
また、図１に示すように、インペラ１０は、シュラウド部３０の滑り部材３２の内周面（シュラウド面３２１）側に配置されており、回転軸１３を中心に回転可能に取り付けられている。また、インペラ１０は、ハブ１４の外周面から周方向に並ぶ複数のブレード１５を突出させている。複数のブレード１５は、滑り部材３２のシュラウド面３２１に対向して配置されている。
【００２３】
本例の過給機用のコンプレッサハウジング１を備えるコンプレッサでは、図１に示すように、インペラ１０の回転により、吸気口１１から吸気通路３１４を通じて吸い込まれた給気は、インペラ１０のブレード１５によって加速されてディフューザ部３３に送られる。そして、当該給気は、ディフューザ部３３において昇圧されて、吐出スクロール室１２へと送り込まれる。
【００２４】
次に、本例のコンプレッサハウジング１の組み立て方法について説明する。
本例のコンプレッサハウジング１を組み立てるに当たっては、図５に示すように、まず、滑り部材３２の内周面にシュラウド面３２１を成形する前の状態である成形前滑り部材３２ａと、滑り部材固定部３１における筒状圧入部３１５の内周面３１５ａを成形する前の状態である成形前滑り部材固定部３１ａとを用意する。成形前滑り部材３２ａの拡径部３２４の外径は、成形前滑り部材固定部３１ａの圧入凹部３１７の内径よりも若干大きい。
【００２５】
次に、図５に示す成形前滑り部材３２ａを、成形前滑り部材固定部３１ａの内周面３１２側に挿入し、成形前滑り部材３２ａの外周面３２２に形成された凸条部３２３を、成形前滑り部材固定部３１ａの内周面３１２の当接部３１２ａに当接させつつ、拡径部３２４を圧入凹部３１７に圧入して、成形前滑り部材３２ａを滑り部材配設部３１６に配設する。
【００２６】
その後、当接部３１２ａにおいて、筒状圧入部３１５の外周面３１１側から成形前滑り部材３２ａの凸条部３２３に向かって、共加工により、成形前滑り部材固定部３１ａにネジ孔３１８を形成するとともに、成形前滑り部材３２ａにネジ孔３２５を形成する（図３を参照）。そして、両ネジ孔３１８、３２５を介して締結部材４０を螺入して、成形前滑り部材３２ａを成形前滑り部材固定部３１ａに締結する。これにより、図６に示すように、成形前滑り部材固定部３１ａと成形前滑り部材３２ａとが一体化された成形前シュラウド部３０ａが形成される。
なお、成形前滑り部材３２ａを、成形前滑り部材固定部３１ａに圧入する前に、予め、成形前滑り部材３２ａ及び成形前滑り部材固定部３１ａにおいて、両ネジ孔３１８、３２５に対応する位置に締結部材４０を螺入するための下穴を設けておき、成形前滑り部材３２ａを、成形前滑り部材固定部３１ａに圧入した後に当該下穴に締結部材４０を螺入して、両者を締結して成形前シュラウド部３０ａを形成することとしてもよい。
【００２７】
次に、成形前シュラウド部３０ａを、スクロール部２０の吸気口１１と反対側からスクロール部２０のシュラウド部圧入部２３に圧入する。なお、シュラウド部圧入部２３の吸気口１１と反対側の一部には、切り欠き部２３ａが形成されている。本例では、図１に示すように、一方の締結部材４０の頭部４０ａは、切り欠き部２３ａに対向しており、締結部材４０の頭部４０ａは切り欠き部２３ａと滑り部材固定部３１の外周面３１１で囲まれた空間２５に露出している。
【００２８】
そして、成形前滑り部材固定部３１ａの内周面３１５ａと、成形前滑り部材３２ａの内周面３２１ａを連続的に切削加工して成形する。これにより、図２に示すように、滑り部材固定部３１における筒状圧入部３１５の内周面３１５ｂと滑り部材３２ａにおけるシュラウド面３２１とが段差や隙間なく連続的に成形されることとなる。このようにして、スクロール部２０に圧入された状態で、シュラウド部３０を完成させる。
【００２９】
そして、スクロール部２０のスクロール室形成部２２と滑り部材固定部３１のスクロール室形成部３１３とによってスクロール室１２が形成される。これにより、コンプレッサハウジング１が完成する。
【００３０】
次に、本例の過給機用のコンプレッサハウジング１における作用効果について、詳述する。
上記過給機用のコンプレッサハウジング１では、滑り部材３２は、締結部材４０によって滑り部材固定部３１に締結されている。そして、締結部材４０は、滑り部材固定部３１の外周面３１１側から滑り部材３２の凸条部３２３に向かって、滑り部材固定部３１を貫いて設けられている。これにより、流体通路（ディフューザ部３３）側に、締結部材４０が現れないこととなる。そのため、締結部材４０の一部が流体通路（ディフューザ部３３）に突出しないようにするために設けていた従来の収納凹部を設ける必要がない。これにより、滑り部材３２のシュラウド面３２１及びディフューザ面３１９において、インペラ１０から吐き出された空気の流れを乱すことがなく、圧縮効率の低下を防止できる。
【００３１】
また、ディフューザ面３１９に従来の収納凹部を設ける必要がないため、水などが溜まることがなく、腐食の懸念もない。加えて、従来の収納凹部をパテなどで埋める工程が不要となるため、材料コストが増加しない。
また、滑り部材３２に締結部材４０を固定する領域を確保するために、インペラ１０と対向しない領域であるディフューザ部３３まで滑り部材３２を拡大する必要がないことから、滑り部材３２を小型化でき、コスト面で有利となる。
【００３２】
また、本例では、滑り部材３２は、インペラ１０の軸方向Ｘに沿って、滑り部材固定部３１の内周面３１２側に挿入されているとともに、締結部材４０はインペラ１０の軸方向Ｘに直交する方向に沿って滑り部材固定部３１を貫いている。これにより、滑り部材３２を滑り部材固定部３１の内周面３１２側に確実に固定することができる。
【００３３】
また、本例では、滑り部材３２の外周面３２２には、当接部３１２ａに当接するとともに、インペラ１０の軸方向Ｘに沿って延在している凸条部３２３が備えられている。これにより、滑り部材３２が、締結部材４０による締め付けによって変形することが防止される。
【００３４】
また、本例では、滑り部材３２は、滑り部材３２が挿入される方向Ｘにおける後端側（軸方向Ｘにおける吸気口１１と反対側）に、外周方向に拡径されて形成されている拡径部３２４を有する。そして、滑り部材固定部３１は、拡径部３２４の外周面に対向する位置に、拡径部３２４が圧入されている圧入凹部３１７を有している。これにより、締結部材４０を取り付ける前の状態において、滑り部材３２（成形前滑り部材３２ａ）を滑り部材固定部３１（成形滑り部材固定部３１ａ）に固定することができるため、締結部材４０による締結作業が容易となる。また、滑り部材３２の外周面３２２全体を拡径して圧入することとした場合に比べて、滑り部材３２の形成材料を削減することができるため、コスト面で有利となる。
【００３５】
本例では、締結部材４０として、ネジ部材を使用したが、これに限定されない。例えば、締結部材４０として、リベット等の螺入しない締結部材を使用することもできる。また、締結部材４０として、所定の粘度を有する接着剤を滑り部材固定部３１のネジ孔３１８と滑り部材３２のネジ孔３２５に跨って注入して両者を接着させるものを使用することもできる。
【００３６】
なお、本例では、コンプレッサハウジング１をスクロール部２０とシュラウド部３０の２つに分割して構成したが、これに限らず、コンプレッサハウジング１を３つ以上に分割して構成することとしてもよい。
【００３７】
本例では、滑り部材３２において、凸条部３２３を、滑り部材３２の外周面３２２における直径方向の二か所に設け、２個の締結部材４０で締結することにより、締結箇所を二か所としたが、締結箇所は一か所以上とすることができる。
【００３８】
以上のごとく、本例によれば、圧縮効率の低下が防止されるとともに、コスト面で有利となる過給機用のコンプレッサハウジング１を提供することができる。
【００３９】
（実施例２）
本例の過給機用のコンプレッサハウジング１は、図７に示すように、滑り部材固定部３１の内周面３１２において、滑り部材３２の凸条部３２３に対向する位置に、凸条部３２と嵌合する凹条部３１２ｂが形成されている。滑り部材３２は、凸条部３２３が凹条部３１２ｂに嵌合した状態で、滑り部材固定部３１に締結されている。なお、実施例１の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。
【００４０】
本例によれば、滑り部材３２（成形前滑り部材３２ａ）を、滑り部材固定部３１（成形前滑り部材固定部３１ａ）に取り付ける際に、滑り部材３２の凸条部３２３を滑り部材固定部３１の凹条部３１２ｂに嵌め込めばよいため、滑り部材３２の位置決めが容易となる。また、滑り部材固定部３１の凹条部３１２ｂによって、滑り部材３２の凸条部３２３が保持されることとなるため、締結部材４０の締め付けによる滑り部材３２ｂの変形を防止することができる。
なお、本例によっても、実施例１のコンプレッサハウジング１と同等の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００４１】
１  過給機用のコンプレッサハウジング
１０  インペラ
１２  スクロール室
２０  スクロール部
３０  シュラウド部
３１  滑り部材固定部
３１８  ネジ孔
３２  滑り部材
３２１  シュラウド面
４０  締結部材
【図１】
0006001707.tif 000002
【図２】
0006001707.tif 000003
【図３】
0006001707.tif 000004
【図４】
0006001707.tif 000005
【図５】
0006001707.tif 000006
【図６】
0006001707.tif 000007
【図７】
0006001707.tif 000008