(57)【要約】【課題】簡易な構成を有する製造容易な、過給機用のコンプレッサハウジングを提供すること。【解決手段】コンプレッサハウジング１は、ハウジング本体２０と、シュラウド面３１を形成する環状の滑り部材３０と、ハウジング本体２０と滑り部材３０との間に介在して両者を互いに位置決め固定する固定部材４と、を有する。ハウジング本体２０は、シュラウド面３１の外周側において軸方向Ｘに直交する平面上に形成されたディフューザ面２４を有する。ハウジング本体２０と滑り部材３０とからなるサブアッシーは、ディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線上の一部に、境界線を跨ぐように形成されるとともにディフューザ面２４側に開口した凹状空間５を設けてなる。凹状空間５に固定部材４が充填されている。凹状空間５及び固定部材４は、開口部から遠ざかるほど軸方向に直交する断面の断面積が大きくなる拡張部を、軸方向における少なくとも一箇所に有する。【選択図】図１
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【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るとともに、該インペラの外周に沿って環状をなす内周面において凹状の内周凹部が形成されたハウジング本体と、
上記内周凹部に配設されるとともに、その内周面が上記インペラに対向するシュラウド面を形成する環状の滑り部材と、
上記ハウジング本体と上記滑り部材との間に介在して両者を互いに位置決め固定する固定部材と、を有し、
上記ハウジング本体は、上記シュラウド面の外周側において軸方向に直交する平面上に形成されたディフューザ面を有し、
上記ハウジング本体と上記滑り部材とからなるサブアッシーは、上記ディフューザ面と上記シュラウド面との境界線を跨ぐように形成されるとともに上記ディフューザ面側に開口した凹状空間を設けてなり、
該凹状空間に、上記固定部材が充填されており、
上記凹状空間及び上記固定部材は、上記開口部から遠ざかるほど軸方向に直交する断面の断面積が大きくなる拡張部を、軸方向における少なくとも一箇所に有す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】
上記凹状空間及び上記固定部材は、台形回転体形状を有す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】
上記固定部材はハンダからな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。
【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、インペラは破損ぜず、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。
【０００５】
そして、滑り部材は、ハウジング本体と滑り部材との境界面に連続して配置されたリング状の樹脂によって、ハウジング本体に固定されている。この樹脂を配設するにあたっては、ハウジング本体に滑り部材を組み付けた後、ハウジング本体と滑り部材との間に形成された空間に液状の樹脂を注入するとともに固化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２４５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の構造は、ハウジング本体と滑り部材との境界面に樹脂を配置した構造であり、ハウジング本体と滑り部材とからなるサブアッシーの内部に固定用の樹脂を配置することとなる。それゆえ、この配置空間までサブアッシーの外部から樹脂を送り込む必要があるため、そのための樹脂挿入孔をコンプレッサハウジングに設ける必要があるとともに、配置空間から空気を抜くためのエア抜き孔が必要となる。しかも、これらの孔を長く形成する必要がある。その結果、コンプレッサハウジングの形状が複雑となり、製造工程も複雑となる。
【０００８】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡易な構成を有する製造容易な、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】
【０００９】
本発明の一態様は、インペラを収容可能に構成されるとともに、該インペラの外周に沿って環状をなす内周面において凹状の内周凹部が形成されたハウジング本体と、
上記内周凹部に配設されるとともに、その内周面が上記インペラに対向するシュラウド面を形成する環状の滑り部材と、
上記ハウジング本体と上記滑り部材との間に介在して両者を互いに位置決め固定する固定部材と、を有し、
上記ハウジング本体は、上記シュラウド面の外周側において軸方向に直交する平面上に形成されたディフューザ面を有し、
上記ハウジング本体と上記滑り部材とからなるサブアッシーは、上記ディフューザ面と上記シュラウド面との境界線上の一部に、該境界線を跨ぐように形成されるとともに上記ディフューザ面側に開口した凹状空間を設けてなり、
該凹状空間に、上記固定部材が充填されており、
上記凹状空間及び上記固定部材は、上記開口部から遠ざかるほど軸方向に直交する断面の断面積が大きくなる拡張部を、軸方向における少なくとも一箇所に有す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】
【００１０】
上記コンプレッサハウジングにおいて、ハウジング本体と滑り部材とからなるサブアッシーは、ディフューザ面とシュラウド面との境界線上の一部に、上記凹状空間を設けてなり、該凹状空間に固定部材が充填されている。これにより、簡易な構成にて、滑り部材をハウジング本体に確実に固定することができる。
【００１１】
すなわち、凹状空間及び固定部材は、開口部から遠ざかるほど軸方向に直交する断面の断面積が大きくなる拡張部を、軸方向における少なくとも一箇所に有する。それゆえ、凹状空間に充填された固定部材は、開口部から抜けることがなく、凹状空間に確実に留まることとなる。そして、この状態が維持されていれば、固定部材によって、滑り部材はハウジング本体に確実に固定されることとなる。それゆえ、滑り部材がハウジング本体に対して、軸方向にも周方向にもずれることがない。
【００１２】
また、凹状空間はディフューザ面側に開口しているため、特に、凹状空間に固定部材を充填するための注入経路や、空気を抜くためのエア抜き孔を設ける必要もない。それゆえ、コンプレッサハウジングを簡易な構成とすることができるとともに、製造容易とすることができる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、簡易な構成を有する製造容易な、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】
【００１４】
【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であって、図４のＩ−Ｉ線矢視断面相当の断面図。
【図２】実施例１における、コンプレッサハウジングのシュラウド面近傍の拡大断面図であって、図１の部分拡大断面図。
【図３】実施例１における、コンプレッサハウジングのシュラウド面近傍の拡大断面図であって、図４のIII−III線矢視断面相当の断面図。
【図４】実施例１における、ディフューザ面側から見たコンプレッサハウジングの一部の平面図。
【図５】実施例１における、固定部材（凹状空間）の斜視図。
【図６】実施例１における、ハウジング本体と滑り部材との組み付け直前の状態の断面説明図。
【図７】実施例１における、ハウジング本体と滑り部材とを組み付けてなるサブアッシーの断面説明図。
【図８】実施例１における、サブアッシーの凹状空間周辺の拡大断面図。
【図９】実施例１における、サブアッシーの凹状空間にハンダを充填した状態の拡大断面図。
【図１０】実施例２における、固定部材（凹状空間）の拡大断面図。
【図１１】実施例３における、固定部材（凹状空間）の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
上記凹状空間及び上記固定部材は、それぞれ複数個形成されていることが好ましい。さらに、上記凹状空間及び上記固定部材は、３個以上形成されていることが好ましい。また、複数個の上記凹状空間及び上記固定部材は等間隔に形成されていることが好ましい。
【００１６】
また、上記凹状空間及び上記固定部材は、台形回転体形状を有することが好ましい。この場合には、上記凹状空間を容易に形成することができるとともに、固定部材によるハウジング本体と滑り部材との固定状態をより安定させることができる。なお、上記台形回転体形状とは、台形を、上底及び下底に直交する直線を中心軸として１回転させたときに、台形が空間を掃引することにより得られる立体形状、及びこれと実質的に同視できる形状をいう。
ただし、上記凹状空間及び上記固定部材は、これに限らず、抜け止め可能な他の形状とすることもできる。
【００１７】
また、上記固定部材はハンダからなることが好ましい。この場合には、より製造容易なコンプレッサハウジングを得ることができる。すなわち、凹状空間に溶融した状態のハンダを注入した後、これを冷却して固化させることにより、固定部材を容易に形成することができる。しかも、固化したハンダは充分な硬度、剛性、強度を備えているため、固定部材として充分に機能を発揮することができる。
ただし、固定部材として、ハンダ以外にも、樹脂、ロウ材、銀等の金属、その他、コンプレッサハウジングの使用温度において十分な硬さをもって固体の状態を保つ物質の中から適宜選択することができる。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）
上記過給機用のコンプレッサハウジングの実施例につき、図１〜図９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は、図１に示すごとく、ハウジング本体２０と滑り部材３０と固定部材４とを有する。
【００１９】
ハウジング本体２０は、インペラ１０を収容可能に構成されるとともに、インペラ１０の外周に沿って環状をなす内周面において凹状の内周凹部２１が形成されている。
滑り部材３０は、内周凹部２１に配設されるとともに、その内周面がインペラ１０に対向するシュラウド面３１を形成する環状の部材である。
固定部材４は、ハウジング本体２０と滑り部材３０との間に介在して両者を互いに位置決め固定する。
【００２０】
ハウジング本体２０は、シュラウド面３１の外周側において軸方向Ｘに直交する平面上に形成されたディフューザ面２４を有する。
ハウジング本体２０と滑り部材３０とからなるサブアッシー１００は、図２〜図４に示すごとく、ディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線１０１を跨ぐように形成されるとともにディフューザ面２４側に開口した凹状空間５を設けてなる。
そして、凹状空間５に、固定部材４が充填されている。
【００２１】
図５に示すごとく、凹状空間５及び固定部材４は、開口部５１から遠ざかるほど軸方向Ｘに直交する断面の断面積が大きくなる拡張部５２を、軸方向Ｘにおける少なくとも一箇所に有する。
本例においては、凹状空間５及び固定部材４は、台形回転体形状を有する。つまり、凹状空間５及び固定部材４の形状は、円形の平坦面である上底面４１（開口部５１）と、上底面４１よりも直径の大きい円形の平面である下底面４２と、上底面４１の端縁と下底面４２の端縁とを繋ぐ傾斜面４３とを有する。傾斜面４３は円錐形の一部を構成する面である。このように、本例においては、凹状空間５及び固定部材４は、上底面４１（開口部５１）から下底面４２まで、開口部５１から遠ざかるほど軸方向Ｘに直交する断面の断面積が大きくなる形状を有している。すなわち、本例において、凹状空間５及び固定部材４は、拡張部５２を、軸方向Ｘの全体にわたって一個形成してなる。
【００２２】
図１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る。
ハウジング本体２０は、アルミニウム製の重力鋳造品により構成されており、図１に示すように、吸気口１１、吸気通路１２及びスクロール室１３を備えている。
吸気口１１及び吸気通路１２は、筒状を成している筒状部２３によって形成されている。スクロール室１３は、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ように構成されている。
【００２３】
内周凹部２１は、ハウジング本体２０の内周面において、滑り部材３０の外周に沿うように形成されている。そして、内周凹部２１は、後述の滑り部材３０における円筒状の滑り部材本体部３１０に沿って凹状に形成された円筒状の第１凹部２１０と、滑り部材３０における拡径部３１１に沿って、第１凹部２１０からさらに外周側へ凹状に形成された円筒状の第２凹部２２０とを有する。これにより、内周凹部２１は、滑り部材３０が配設可能に構成されている。
【００２４】
滑り部材３０は、弾性変形可能な部材により形成されている。本例では、滑り部材３０は、ポリイミド樹脂製である。滑り部材３０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３０は、図４に示すように、環状を成しており、その内周面の全域がインペラ１０（図１）に対向してシュラウド面３１を形成している。さらに、図１〜図３に示すごとく、滑り部材３０は、筒状の滑り部材本体部３１０と、滑り部材本体部３１０における吸気口１１と反対側（すなわち、後述の挿入方向後端側）において径方向外側に拡径されて形成された拡径部３１１とを備える。拡径部３１１は滑り部材３０の全周方向に形成されている。滑り部材３０は、内周凹部２１における第１凹部２１０に滑り部材本体部３１０が位置し、第２凹部２２０に拡径部３１１が位置して、内周凹部２１に配設されている。
【００２５】
滑り部材３０は、拡径部３１１の外周面が第２凹部２２０の内周面に圧接した状態で、内周凹部２１に圧入されている。また、滑り部材本体部３１０の外径は第１凹部２１０の内径よりも小さく、滑り部材本体部３１０の外周面は、第１凹部２１０の内周面に接触していない。
【００２６】
図４に示すごとく、コンプレッサハウジング１を軸方向Ｘのディフューザ面２４側から見たとき、ハウジング本体２０と滑り部材３０との境界線１０１、すなわちディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線１０１は、円形状に形成されている。そして、この円形の境界線１０１上の４か所に、凹状空間５が形成され、そこに固定部材４が充填されている。凹状空間５及び固定部材４は、等間隔に配置されている。
【００２７】
また、図１に示すように、コンプレッサハウジング１を用いてターボチャージャを構成したとき、ハウジング本体２０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７０が位置する。そして、当該端面７０とハウジング本体２０のディフューザ面２４との間には、インペラ１０側からスクロース室１２へつながる流体通路となるディフューザ部１４が形成される。
【００２８】
また、図１に示すように、インペラ１０は、ハウジング本体２０の滑り部材３０の内周面（シュラウド面３１）側に配置されており、回転軸１５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１６と、その外周面から周方向に並んで突出した複数のブレード１７とを備える。複数のブレード１７は、滑り部材３０のシュラウド面３１に対向して配置されている。
【００２９】
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１２を通じて吸い込まれた給気は、インペラ１０のブレード１７によって加速されてディフューザ部１４に送られる。そして、当該給気は、ディフューザ部１４において昇圧されて、スクロール室１３へと送り込まれる。
【００３０】
次に、本例のコンプレッサハウジング１の製造方法について説明する。
まず、図６に示すごとく、ハウジング本体２０と滑り部材３０とを、それぞれ成形する。滑り部材３０は、この段階においては、シュラウド面３１（図１〜図３参照）を有しておらず、内周面３２が軸方向Ｘの全体にわたって一様に形成された形状となっている。
【００３１】
そして、ハウジング本体２０の内周凹部２１における第２凹部２２０の外縁の４か所に、それぞれ凹状空間５の一部を構成する外側切欠き部５３を形成する。この外側切欠き部５３は、例えばエンドミル等を用いて切削加工することにより形成する。
また、滑り部材３０にも、その拡径部３１１の外周面に、凹状空間５の一部を構成する内側切欠き部５４を形成する。内側切欠き部５４も、上記外側切欠き部５３の形成箇所に対応する４か所の位置に、それぞれ形成する。この内側切欠き部５４も、例えばエンドミル等を用いて切削加工することにより形成する。
【００３２】
次いで、ハウジング本体２０の内周凹部２１に滑り部材３０を嵌入することで、図７に示すごとく、ハウジング本体２０と内周凹部２１とが互いに組み付けられたサブアッシー１００が得られる。このとき、外側切欠き部５３と内側切欠き部５４とが互いに重なるように、ハウジング本体２０と滑り部材３０とを組み合わせる。これにより、図７、図８に示すごとく、サブアッシー１００に、複数（４個）の凹状空間５が形成される。
【００３３】
次いで、図９に示すごとく、各凹状空間５に、溶融したハンダ４３を注入し、充填する。このとき、ハンダ４３が凹状空間５の全体に行き渡る。そして、凹状空間５の開口部５１からハンダ４３が少し盛り上がる。そして、このハンダ４３を冷却することにより、固化させて、固定部材４とする。
【００３４】
次いで、サブアッシー１００を、滑り部材３０の内周面３２からハウジング本体２０のディフューザ面２４までにかけての領域を切削して、図２に示すように、シュラウド面３１を形成するとともに、固化したハンダ４３（固定部材４）における開口面５１から露出した面を、研削する。これにより、吸気口１１から吸気通路１２及びシュラウド面３１を経てディフューザ面２４まで段差のない連続的な面が形成される。このようにして、図１に示すごとく、ハウジング本体２０に滑り部材３０が固定されたコンプレッサハウジング１が得られる。
【００３５】
なお、凹状空間５の形成は、ハウジング本体２０と滑り部材３０とからなるサブアッシーを組み立てた後に行ってもよい。つまり、ハウジング本体２０に滑り部材３０を組み付けた後、ディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線１０１上の所定箇所に、円柱形状の穴加工を行うとともに、コンタリング加工によって台形回転体状に、凹状空間５の輪郭を整える。これによっても、凹状空間５を形成することができる。
【００３６】
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記コンプレッサハウジング１において、ハウジング本体２０と滑り部材３０とからなるサブアッシー１００は、ディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線１０１上の一部に、凹状空間５を設けてなり、該凹状空間５に固定部材４が充填されている。これにより、簡易な構成にて、滑り部材３０をハウジング本体２０に確実に固定することができる。
【００３７】
すなわち、凹状空間５及び固定部材４は、開口部５１から遠ざかるほど軸方向Ｘに直交する断面の断面積が大きくなる拡張部５２を、軸方向Ｘにおける少なくとも一箇所に有する。それゆえ、凹状空間５に充填された固定部材４は、開口部５１から抜けることがなく、凹状空間５に確実に留まることとなる。そして、この状態が維持されていれば、固定部材４によって、滑り部材３０はハウジング本体２０に確実に固定されることとなる。それゆえ、滑り部材３０がハウジング本体２０に対して、軸方向Ｘにも周方向にもずれることがない。
【００３８】
また、凹状空間５はディフューザ面２４側に開口しているため、特に、凹状空間５に固定部材４を充填するための注入経路や、空気を抜くためのエア抜き孔を設ける必要もない。それゆえ、コンプレッサハウジング１を簡易な構成とすることができるとともに、製造容易とすることができる。
【００３９】
また、凹状空間５及び固定部材４は、図５に示すごとく、台形回転体形状を有する。そのため、凹状空間５を容易に形成することができるとともに、固定部材４によるハウジング本体２０と滑り部材３０との固定状態をより安定させることができる。
【００４０】
また、固定部材４はハンダからなるため、より製造容易なコンプレッサハウジング１とすることができる。すなわち、凹状空間５に溶融した状態のハンダ４３を注入した後、これを冷却して固化させることにより、固定部材４を容易に形成することができる。しかも、固化したハンダは充分な硬度、剛性、強度を備えているため、固定部材として充分に機能を発揮することができる。
【００４１】
以上のごとく、本例によれば、簡易な構成を有する製造容易な、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。
【００４２】
（実施例２）
本例は、図１０に示すごとく、凹状空間５及び固定部材４の形状を変更した例である。
すなわち、本例のコンプレッサハウジング１においては、凹状空間５及び固定部材４が、開口部５１から遠ざかるほど軸方向Ｘに直交する断面の断面積が大きくなる拡張部５２を、軸方向Ｘにおける複数箇所に有する。
【００４３】
本例においては、特に、凹状空間５及び固定部材４は、直径が大きい大径部５５と、直径が小さい小径部５６とが交互に形成された形状を有する。また、凹状空間５及び固定部材４は、軸方向Ｘに直交する断面の形状が円形となる回転体形状である。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４４】
本例の場合にも、簡易な構成を有する製造容易な、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。
【００４５】
（実施例３）
本例は、図１１に示すごとく、凹状空間５及び固定部材４の形状を、螺旋形状（ねじ穴形状）とした例である。
凹状空間５を形成するにあたっては、例えば、ハウジング本体２０に滑り部材３０を組み付けた後、ディフューザ面２４とシュラウド面３１との境界線１０１上の所定箇所に、ねじ穴を切ることにより、形成することができる。
その他は、実施例１と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４６】
本例の場合にも、簡易な構成を有する製造容易な、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。
【００４７】
なお、上記凹状空間及び上記固定部材は、上記開口部から遠ざかるほど軸方向に直交する断面の断面積が大きくなる拡張部を、軸方向における少なくとも一箇所に有する形状であれば、上記実施例に限定されることなく、種々の形状を採用しうる。
【符号の説明】
【００４８】
１  過給機用のコンプレッサハウジング
２０  ハウジング本体
２１  内周凹部
２４  ディフューザ面
３０  滑り部材
３１  シュラウド面
４  固定部材
５  凹状空間
５１  開口部
５２  拡張部
Ｘ  軸方向
【図１】
2016151265.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016151265.tif 000008
【図７】
2016151265.tif 000009
【図８】
2016151265.tif 000010
【図９】
2016151265.tif 000011
【図１０】
2016151265.tif 000012
【図１１】
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