涡轮增压器及其制造方法技术

本发明专利技术提供涡轮增压器及其制造方法，能够实现成本降低、性能提高。涡轮增压器(1)具备压缩机壳体(2)、轴承壳体(6)和背板(3)。排出涡旋室(12)具备剖面积在周向上朝向排出口逐渐变大的形状。压缩机壳体(2)由彼此组装的涡旋构件(4)和护罩构件(5)构成。涡旋构件(4)具有吸气口形成部(41)、吸气侧凹面(42)和涡旋外周部(43)。护罩构件(5)具有护罩嵌入部(51)、内周侧凹面(52)、护罩面(53)和扩散面(54)。背板(3)具备相对面(31)、外周环状嵌入部(32)和外周侧凹面(33)。外周侧凹面(33)具有将含有叶轮(13)在内的转轴的平面剖切而得的剖面形状沿周向逐渐变化的形状。

【技术实现步骤摘要】
涡轮增压器及其制造方法
本专利技术涉及在压缩机壳体和轴承壳体之间配置背板的涡轮增压器及其制造方法。
技术介绍
搭载在汽车等上的涡轮增压器构成为在压缩机中对吸入的空气进行压缩并向内燃机排出。即，在形成于压缩机壳体的内侧的空气流路中，具有使从叶轮排出的压缩空气流入的排出涡旋室，该排出涡旋室构成为将压缩空气向排出口导出，并从排出口将压缩空气向内燃机侧排出。并且，特别地，排出涡旋室的形状对压缩机的性能造成较大的影响，谋求根据要求性能加工成适当的形状。在此，作为制造压缩机壳体的方法，例如，存在重力铸造的方法。在该情况下，能够使用所谓的砂芯进行铸造，因此形状自由度较高、也能够对应复杂的形状。然而，由于铸造周期较长，因此生产性不佳，成本也较高。另外，若使用砂型等，则表面粗糙度变大，因此也存在压缩机的效率降低这样的问题。对此，存在利用压铸使压缩机壳体成形的方法。在该情况下，与重力铸造相比，铸造周期较短，因此生产性优良，成本也较低。然而，若不是能够起模的形状则无法成形，因此形状自由度较低，不能对应复杂的形状。因此，如专利文献1所公开的那样，具有通过将三个构件即涡旋构件、护罩构件和外周环状构件彼此组装而构成的压缩机壳体。由此，将各构件做成通过压铸容易成形的形状，并且确保压缩机壳体的排出涡旋室的形状自由度。另外，在专利文献2记载的涡轮增压器中，压缩机壳体由涡旋构件和护罩构件这两个构件来构成。并且，在配置在压缩机壳体的与吸气侧相反的一侧的背板的外周部上设置曲面，将该曲面作为排出涡旋室的内壁面的一部分。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4778097号公报专利文献2：日本特开2002-180841号公报专利技术要解决的课题然而，作为专利文献1记载的压缩机壳体，零件个数增多，并且制造工时也增加，使制造成本升高。另外，如果没有将外周环状构件的位置精度设为极其高的精度，则有可能在其内侧端部的接缝处，阻碍从扩散部向排出涡旋室排出的压缩空气的顺畅流动。另外，在专利文献2记载的涡轮增压器中，形成于背板的曲面部分的形状在整个周向范围内固定。因此，排出涡旋室的形状自由度受到限制，对于形成理想的形状而言产生了局限。本专利技术是鉴于上述背景做出的，提供能够实现成本降低、性能提高的涡轮增压器及其制造方法。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的一技术方案的涡轮增压器具备：压缩机壳体，其在内侧具有配置了叶轮的空气流路；轴承壳体，其对连结上述叶轮的转子轴旋转自如地支承；以及背板，其配置在该轴承壳体和压缩机壳体之间，面向上述空气流路的一部分，其中上述空气流路具有：吸入口，其朝向上述叶轮吸入空气；排出涡旋室，其在上述叶轮的外周侧沿周向形成，将从上述叶轮排出的压缩空气向排出口引导，该排出涡旋室具有在周向上朝向上述排出口剖面积逐渐变大的形状，上述压缩机壳体由彼此组装的涡旋构件和护罩构件构成，上述涡旋构件具有：筒状的吸气口形成部，其形成上述吸气口；吸气侧凹面，其构成上述排出涡旋室中的吸气侧的壁面；涡旋外周部，其配置在上述排出涡旋室的外周侧，上述护罩构件具有：筒状的护罩嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件；内周侧凹面，其构成上述排出涡旋室中的内周侧的壁面；护罩面，其与上述叶轮相对；扩散面，其从该护罩面朝向上述排出涡旋室延伸，上述背板具备：相对面，其与上述扩散面相对；外周环状嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件的上述涡旋外周部内；外周侧凹面，其构成上述排出涡旋室中的外周侧的壁面，该外周侧凹面具有将含有上述叶轮在内的转轴的平面剖切而得的剖面形状沿周向逐渐变化的形状（技术方案1）。本专利技术的其他技术方案的涡轮增压器的制造方法在制造上述涡轮增压器时，单独地铸造上述涡旋构件、上述护罩构件和上述背板，之后将上述涡旋构件和上述护罩构件彼此组装而获得上述压缩机壳体，将上述背板紧固到上述轴承壳体上，之后，将上述压缩机壳体组装在上述背板上，由此制造上述涡轮增压器，其中，铸造上述背板时使用的模具，是将使上述板材中央部成形的中央模装卸自如地设在主体模上而成的，该主体模使上述相对面、上述外周环状嵌入部和上述外周侧凹面成形，该中央模构成为能够相对于上述主体模改变周向的相位地安装。（技术方案6）。专利技术效果在上述涡轮增压器中，能够利用上述涡旋构件和上述护罩构件这两个构件构成压缩机壳体，因此能够相对地减少压缩机壳体的零件个数。其结果，能够降低涡轮增压器的制造工时，能够降低制造成本。另外，能够通过上述背板的上述外周侧凹面来构成排出涡旋室的壁面的一部分。即，在轴承壳体和压缩机壳体之间配置有背板的涡轮增压器中，利用现有的零件、即背板的一部分，将排出涡旋室的壁面的一部分形成为凹状。因此，即使不增加零件个数，也能够提高排出涡旋室的形状自由度。并且，外周侧凹面具有将含有上述叶轮的转轴在内的平面剖切而得的剖面形状沿周向逐渐变化的形状。因此，能够使排出涡旋室中的外周侧的壁面的形状沿周向逐渐变化。由此，能够使排出涡旋室的形状成为理想的形状，能够实现压缩机内的理想的空气流动。其结果，能够实现涡轮增压器的性能提高。另外，上述外周侧凹面与上述扩散面相对的相对面一并形成在背板。因此，也不会在相对面和外周侧凹面之间形成接缝。因而，能够容易且可靠地实现从上述扩散面和上述相对面之间的空间（扩散部）向排出涡旋室排出的压缩空气的顺畅流动。从上述观点来说，也能够确保涡轮增压器的性能提高。在上述制造方法中，使用将上述中央模装卸自如地设在上述主体模上而成的模具来铸造上述背板。并且，中央模构成为能够相对于主体模改变周向的相位进行地安装。因此，能够适当改变外周侧凹面相对于板材中央部的相位来制造背板。在涡轮增压器上组装时的板材中央部的相位通过油排出口的位置而必然确定。另一方面，虽然外周侧凹面的相位根据排出口的位置而设定，但其位置因搭载涡轮增压器的车辆等的种类的不同而不同。于是，可以使板材中央部和外周侧凹面之间的周向的相位差根据对应的车种等而不同。因此，如上述那样，用于铸造背板的模具构成为中央模能够相对于主体模改变周向的相位地安装，由此利用一种模具，能够制造根据对应的车种等的多个种类的背板。因此，根据上述制造方法，能够生产效率较高地制造多个种类的背板，能够提高涡轮增压器的生产效率。综上所述，根据本专利技术，能够提供可实现成本降低、性能提高的涡轮增压器及其制造方法。附图说明图1是实施例1中的压缩机部分的剖面图，是与图3的A-A线箭头方向剖面相当的图。图2是实施例1中的压缩机部分的其他剖面图，是与图3的B-B线箭头方向剖面相当的图。图3是实施例1中的从吸气侧看到的压缩机壳体的俯视图。图4是实施例1中的压缩机壳体的剖面图。图5是实施例1中的背板的剖面图。图6是实施例1中的表示涡旋室的整体形状的说明图。图7是实施例1中的压缩机壳体的立体图。图8是实施例1中的背板的立体图。图9是实施例1中的从轴承壳体侧看到的背板的后视图。图10是实施例1中的从压缩机侧看到的背板的主视图。图11的（A）是图10的C-C线箭头方向的剖面图，图11的（B）是图10的D-D线箭头方向的剖面图，图11的（C）是图10的E-E线箭头方向的剖面图，图11的（D）是图10的F-F线箭头方向的剖面图。图12是实施例1中的模具的剖面图。图13是实施例1中的、（A）将中央模安装在主体模上的模具（下模）的俯视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮增压器，其具备：压缩机壳体，其在内侧具有配置了叶轮的空气流路；轴承壳体，其对连结上述叶轮的转子轴旋转自如地支承；以及背板，其配置在该轴承壳体和压缩机壳体之间，面向上述空气流路的一部分，其特征在于，上述空气流路具有：吸入口，其朝向上述叶轮吸入空气；排出涡旋室，其在上述叶轮的外周侧沿周向形成，将从上述叶轮排出的压缩空气向排出口引导，该排出涡旋室具有在周向上朝向上述排出口剖面积逐渐变大的形状，上述压缩机壳体由彼此组装的涡旋构件和护罩构件构成，上述涡旋构件具有：筒状的吸气口形成部，其形成上述吸气口；吸气侧凹面，其构成上述排出涡旋室的吸气侧的壁面；和涡旋外周部，其配置在上述排出涡旋室的外周侧，上述护罩构件具有：筒状的护罩嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件；内周侧凹面，其构成上述排出涡旋室中的内周侧的壁面；护罩面，其与上述叶轮相对；和扩散面，其从该护罩面朝向上述排出涡旋室延伸，上述背板具备：相对面，其与上述扩散面相对；外周环状嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件的上述涡旋外周部内；和外周侧凹面，其构成上述排出涡旋室的外周侧的壁面，该外周侧凹面具有将含有上述叶轮的转轴在内的平面剖切而得的剖面形状沿周向逐渐变化的形状。...

【技术特征摘要】
2012.09.21 JP 2012-2078901.一种涡轮增压器，其具备：压缩机壳体，其在内侧具有配置了叶轮的空气流路；轴承壳体，其对连结上述叶轮的转子轴旋转自如地支承；以及背板，其配置在该轴承壳体和压缩机壳体之间，面向上述空气流路的一部分，其特征在于，上述空气流路具有：吸入口，其朝向上述叶轮吸入空气；排出涡旋室，其在上述叶轮的外周侧沿周向形成，将从上述叶轮排出的压缩空气向排出口引导，该排出涡旋室具有在周向上朝向上述排出口剖面积逐渐变大的形状，上述压缩机壳体由彼此组装的涡旋构件和护罩构件构成，上述涡旋构件具有：筒状的吸气口形成部，其形成上述吸气口；吸气侧凹面，其构成上述排出涡旋室的吸气侧的壁面；和涡旋外周部，其配置在上述排出涡旋室的外周侧，上述护罩构件具有：筒状的护罩嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件；内周侧凹面，其构成上述排出涡旋室中的内周侧的壁面；护罩面，其与上述叶轮相对；和扩散面，其从该护罩面朝向上述排出涡旋室延伸，上述背板具备：相对面，其与上述扩散面相对；外周环状嵌入部，其嵌入到上述涡旋构件的上述涡旋外周部内；和外周侧凹面，其构成上述排出涡旋室的外周侧的壁面，上述背板被螺栓紧固到上述轴承壳体上，是在与上述相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶谷知之，
申请(专利权)人：欧德克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：