(57)【要約】【課題】  ハウジングとインペラとの間のクリアランスを限りなく小さくするシールを備えた過給機の製造コストを低減することを課題とする。【解決手段】  ターボチャージャ１は、コンプレッサ２とタービン３を備え、コンプレッサ２は、ハウジング本体２１０と、ハウジング本体２１０と分離して形成されたシュラウド部２１１と、ハウジング本体２１０内部に回転自在に配置され、新気をハウジング本体２１０内部に取り込み圧縮するコンプレッサインペラ２２と、ハウジング本体２１０とシュラウド部２１１とにより狭持されることにより、ハウジング本体２１０とコンプレッサインペラ２２との間に固定され、回転するコンプレッサインペラ２２の先端が接触するシール部２１２と、を備えている。【選択図】図２
2011052558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング本体と、
前記ハウジング本体と分離して形成されたシュラウド部と、
前記ハウジング本体内部に回転自在に配置され、新気をハウジング本体内部に取り込み圧縮するインペラと、
前記ハウジング本体と前記シュラウド部とにより狭持されることにより、前記ハウジング本体と前記インペラとの間に固定され、回転する前記インペラの先端が接触するシール部と、
を備えたことを特徴とする過給機。
【請求項２】
前記シール部は、前記ハウジング本体とシュラウド部とを圧入することにより組み付けられた請求項１記載の過給機。
【請求項３】
前記シール部と前記ハウジング本体との間、または前記シール部と前記シュラウド部との間に回転防止手段を備えた請求項１又は２記載の過給機。
【請求項４】
前記シール部は、前記ハウジング本体と前記シール部との間、及び／または前記シュラウド部と前記シール部との間に隙間を設けて配置された請求項１乃至３のいずれか一項記載の過給機。
【請求項５】
前記ハウジング本体と前記シール部との間、及び／または前記シュラウド部と前記シール部との間に弾性吸収剤を挿入した請求項１乃至３のいずれか一項記載の過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力向上を目的として、より多くの新気を供給する過給機が用いられる。このような過給機はハウジングと、ハウジングに回転自在に内装されるインペラとを備えている。このハウジングとインペラの翼とのクリアランスが大きくなると新気の圧縮効率が低下してしまう。このような新気の圧縮効率を向上させる目的で、インペラ翼の先端に対向するハウジングのシュラウド部に、いわゆるアブレーダブルシールを形成して、上記のクリアランスを極限まで減少させる技術が知られている。このような技術を備えたターボチャージャの一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたターボチャージャは、コンプレッサインペラの外縁と対向するコンプレッサハウジングの内壁に溝を設けるとともに、この溝にコンプレッサインペラと接触する寸前まで突出させた滑り部材（アブレータブルシール）を装着することで、コンプレッサハウジングとコンプレッサインペラとのクリアランスを限りなく小さくする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１７３１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示されたターボチャージャは、コンプレッサインペラとコンプレッサハウジングとの間に備えた滑り部材（アブレーダブルシール）を、Ｃリングを用いることによりコンプレッサハウジングに固定している。従って、特許文献１に開示されたターボチャージャは、製造時にＣリングにより滑り部材（アブレータブルシール）を固定するための工程を必要とし、Ｃリングの部品費、組付け費等のコストがかかっている。
【０００６】
そこで、本発明は、ハウジングとインペラとの間のクリアランスを限りなく小さくするシールを備えた過給機の製造コストを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明の過給機は、ハウジング本体と、前記ハウジング本体と分離して形成されたシュラウド部と、前記ハウジング本体内部に回転自在に配置され、新気をハウジング本体内部に取り込み圧縮するインペラと、前記ハウジング本体と前記シュラウド部とにより狭持されることにより、前記ハウジング本体と前記インペラとの間に固定され、回転する前記インペラの先端が接触するシール部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の過給機では、シール部を固定するための部材を用いることなくシール部を固定できるため、シール部を固定するための部材のコストを削減することができる。また、シール部を固定するための部材の組付けコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ターボチャージャを示した説明図である。
【図２】コンプレッサの一部を拡大して示した説明図である。
【図３】他の実施例におけるシール部の周辺を拡大して示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の過給機の一例であるターボチャージャ１の概略構成を示した説明図である。
【００１２】
ターボチャージャ１は加圧した空気を内燃機関へ送り内燃機関の出力向上を図る装置である。ターボチャージャ１は、コンプレッサ２とタービン３とを備えている。コンプレッサ２は、コンプレッサハウジング２１とコンプレッサインペラ２２とを備えている。コンプレッサインペラ２２は、コンプレッサハウジング２１に形成されたコンプレッサ室２３内に配置されている。タービン３は、タービンハウジング３１とタービンホイール３２とを備えている。タービンホイール３２は、タービンハウジング３１に形成されたタービン室３３内に配置されている。また、ターボチャージャ１は、ロータシャフト４を備えている。ロータシャフト４の一端にコンプレッサインペラ２２が固定され、他端にタービンホイール３２が固定されている。ロータシャフト４は軸受５により回転可能に支持されている。
【００１３】
コンプレッサハウジング２１には、吸気入口２４と、吸気通路２５と、吸気出口２６が設けられている。吸気入口２４はコンプレッサ室２３の軸心方向に延びるように形成されており、図示しない吸気管の端部に接続されている。吸気通路２５は、コンプレッサ室２３の外周に沿ってほぼ環状に形成され、その供給出口である吸気出口２６は図示しない内燃機関側の吸気管に接続されている。
【００１４】
タービンハウジング３１には、排気入口３４と、排気通路３５と、排気出口３６とが設けられている。排気通路３５は、タービン室３３の外周に沿ってほぼ環状に形成され、その導入側の排気入口３４には図示しない内燃機関の排気管が接続されている。排気出口３６はタービン室３３の軸心方向に延びるように形成され、図示しない排気管に接続されている。
【００１５】
そして、内燃機関が運転されて排気入口３４を介して排気通路３５に導入された排気ガスは、排気通路３５に沿ってタービン室３３の周囲を移動しながら、タービン室３３内に導入される。タービン室３３内に導入された排気ガスはタービンホイール３２を回転させた後、排気出口３６から排気管に排出される。タービンホイール３２が回転することにより、ロータシャフト４により接続されたコンプレッサインペラ２２が回転する。コンプレッサインペラ２２が回転することにより、コンプレッサ室２３内の新気を、吸気通路２５を通じて吸気出口２６へ圧送し、吸気入口２４を通じて新たな外気をコンプレッサ室２３内に導入する。このように、ターボチャージャ１は内燃機関へ圧縮した新気を供給する。
【００１６】
次に、コンプレッサ２についてさらに詳細に説明する。図２はコンプレッサ２の一部を拡大して示した説明図である。
【００１７】
コンプレッサハウジング２１は、ハウジング本体２１０と、ハウジング本体２１０と分離して形成されたシュラウド部２１１とを備えている。さらに、ハウジング本体２１０とコンプレッサインペラ２２との間に、ハウジング本体２１０とシュラウド部２１１とに狭持されて固定されることにより、シール部２１２が配置されている。このシール部２１２は、コンプレッサインペラ２２の翼の形状に沿う形に成形した加工物に、削られ易い材料、例えば、アルミやポリエステル樹脂等を混合したいわゆるアブレーダブル材料を射出成型、または溶射したものである。シール部２１２は、コンプレッサインペラ２２の回転時に、コンプレッサインペラ２２の翼の先端部２２１が、接触面Ａにおいてアブレータブル被膜に接触するように固定されている。シール部２１２をこのように固定することにより、コンプレッサインペラ２２とシール部２１２との間のクリアランスが限りなく小さくなり、シール性能が向上する。
【００１８】
このシール部２１２は、ハウジング本体２１０へシュラウド部２１１を圧入することにより組み付けられる。詳細には、図２中Ｃの面、すなわち、ハウジング本体２１０に形成された凹部２１０ａの半径方向外側の面と、シュラウド部２１１に形成された凸部２１１ａの半径方向外側の面とが圧入により圧着して固定される。さらに、このようにハウジング本体２１０へシュラウド部２１１を圧入することにより、シール部２１２を挟み込むとともに、軸方向（図２中Ｂ）、法線方向（図２中Ｃ）の位置決めがなされる。このように、シール部２１２の固定に他の部品を使用しないため、部品コストが低減される。また、一度の圧入により固定できるため、作業負担や組付けコストを低減できる。なお、図２中Ｃの部分が圧入面であり、組み付け前のＣの面に相当するハウジング本体２１０の内径よりも、組み付け前のＣの面に相当するシュラウド部２１１の外径の方が大きい。
【００１９】
また、ハウジング本体２１０に形成した凹部２１０ａにシュラウド部２１１に形成した凸部２１１ａを組み合わせる。さらに、シール部２１２に形成した一部のみ幅の異なる凹部２１２ｂにシュラウド部２１１に形成した一部のみ幅の異なる凸部２１１ｂを組み合わせる。このように一部のみ幅の異なる凸部２１１ｂ、凹部２１２ｂのかみ合いにより、シール部２１２を狭持し、シール部２１２が抜け出てしまうことを防止する。また、凸部２１１ｂ、凹部２１２ｂのかみ合いにより、このシール部２１２の仕上げ加工時、及びターボチャージャ１の回転時に、シール部２１２がハウジング本体２１０、シュラウド部２１１に対し、相対的に回転することを防止する。ここで、シール部２１２に形成した凹部２１２ｂ、シュラウド部２１１に形成した凸部２１１ｂは、本発明の回転防止手段を構成する。なお、ハウジング本体２１０に凹部または凸部を形成し、これに組み合うようにシール部２１２に凸部または凹部を形成した構成により、シール部の回転を防止することとしても良い。
【００２０】
続いて、実施例の他の構成を示す。図３（ａ）、図３（ｂ）は他の構成におけるシール部２１２の周辺を拡大して示した説明図である。図３（ａ）は、ハウジング本体２１０とシール部２１２との間、及びシュラウド部２１１とシール部２１２との間に隙間を設けてシール部２１２を配置した点で、図２の構成と異なっている。このような構成とすることにより、ターボチャージャ１の作動時におけるシール部２１２の熱膨張による内部応力を低減する。また、図３（ａ）の構成において、ハウジング本体２１０とシール部２１２との間、またはシュラウド部２１１とシール部２１２との間のどちらか一方にのみ隙間を設ける構成としても良い。
【００２１】
図３（ｂ）は、ハウジング本体２１０とシール部２１２との間、及びシュラウド部２１１とシール部２１２との間に弾性吸収剤を挿入した点で、図２の構成と異なっている。弾性吸収剤は、フッ素ゴムなどの高耐熱性の弾性材を採用できる。このような構成とすることにより、シール部２１２のガタつきによる騒音の発生や摩擦を防止することができる。なお、図３（ｂ）の構成において、ハウジング本体２１０とシール部２１２との間、またはシュラウド部２１１とシール部２１２との間のどちらか一方にのみ弾性吸収剤を挿入する構成としても良い。
【００２２】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ターボチャージャ
２  コンプレッサ
３  タービン
２２  コンプレッサインペラ
２１０  ハウジング本体
２１１  シュラウド部
２１２  シール部
２１０ａ、２１２ｂ  凹部
２１１ａ、２１１ｂ  凸部
２７１、２７２  隙間
２８１、２８２  弾性吸収剤
【図１】
2011052558.tif 000003
【図２】
2011052558.tif 000004
【図３】
2011052558.tif 000005