CN103671264B - 涡轮增压器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明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。
Description
技术领域
本发明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。
背景技术
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
发明要解决的课题
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。
本发明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。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明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)。
本发明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)。
发明效果
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,根据本发明,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)的俯视图,(B)在与(A)不同的相位差下,将中央模安装在主体模上的模具(下模)的俯视图。
具体实施方式
在上述涡轮增压器中,“周向”是指上述叶轮的旋转方向,“轴向”是指上述叶轮的转轴的方向。
另外,优选地,上述外周侧凹面的上述剖面形状形成为,曲率半径在周向上朝向上述排出口逐渐变大(技术方案2)。在该情况下,能够将上述排出涡旋室的形状进一步容易地做成理想的形状。即,构成排出涡旋室的壁面的一部分的外周侧凹面具备上述那样的形状,由此在排出涡旋室的“剖面积在周向上朝向上述排出口逐渐变大的形状”中,易于将其各部分的剖面形状形成为理想的形状。需要说明的是,上述曲率半径是在上述外周侧凹面的剖面形状为圆弧的情况下的剖面形状的曲率半径,在圆弧以外的情况下,是指上述剖面形状的整体范围内的平均的曲率半径。
另外,优选地,上述外周侧凹面形成为,轴向的尺寸从周向的一端朝向另一端而逐渐变大(技术方案3)。在这种情况下,与上述相同,也能够将上述排出涡旋室的形状进一步容易地做成理想的形状。
另外,优选地,上述外周侧凹面形成为,径向的尺寸在周向上朝向上述排出口逐渐变大(技术方案4)。在这种情况下,与上述相同,也能够将上述排出涡旋室的形状进一步容易地做成理想的形状。
另外,上述背板被螺栓紧固到上述轴承壳体上,是能够在在与上述相对面相比靠内周侧的板材中央部形成供上述转子轴穿插的轴孔、供螺栓穿插的螺栓孔以及排出润滑油的油排出口而成的(技术方案5)。在该情况下,若在制作上述背板时预先提高其精度,则能够维持周向上的外周侧凹面的位置精度,且容易地组装涡轮增压器。即,若预先以使螺栓孔的位置和外周侧凹面的形状在周向上的位置关系(相位差)成为规定的位置关系(相位差)的方式制作背板,则提供将背板在螺栓孔处螺栓紧固而固定于轴承壳体,由此对外周侧凹面定位。并且,若使周向位置与该外周侧凹面对上而将压缩机壳体嵌合于背板,则能够将排出口的位置也配置在按照设计的位置、即配置在与连接对象的配管的位置相应的位置。因此,在组装涡轮增压器时,能够在适当的周向位置容易地配置排出涡旋室以及排出口。
[实施例]
(实施例1)
使用图1~图13对上述涡轮增压器及其制造方法的实施例进行说明。如图1所示,本例的涡轮增压器1具备:压缩机壳体2,其在内侧具有配置了叶轮13的空气流路10;轴承壳体6,其对连结叶轮13的转子轴14旋转自如地支承;以及背板3,其配置在轴承壳体6和压缩机壳体2之间,面向空气流路10的一部分。
空气流路10具有朝向叶轮13吸入空气的吸气口11以及在叶轮13的外周侧沿周向形成,并且将从叶轮13排出的压缩空气向排出口15(参照图3)引导的排出涡旋室12。如图6所示,排出涡旋室12具备剖面积在周向上朝向排出口15逐渐变大的形状。
如图1、图2、图4、图7所示,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:筒状的吸气口形成部41,其形成吸气口11;吸气侧凹面42,其构成排出涡旋室12的吸气侧的壁面;以及涡旋外周部43,其配置在排出涡旋室12的外周侧。
护罩构件5具有:筒状的护罩嵌入部51,其嵌入到涡旋构件4;内周侧凹面52,其构成排出涡旋室12的内周侧的壁面;护罩面53,其与叶轮13相对;以及扩散面54,其从护罩面53向排出涡旋室12延伸。
如图1、图2、图5所示、背板3具备与扩散面54相对的相对面31、嵌入到涡旋构件4的涡旋外周部43内的外周环状嵌入部32以及构成排出涡旋室12的外周侧的壁面的外周侧凹面33。
并且,如图1、图2、图10、图11所示,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(以下,简称为“剖面形状”时,只要没有特别提示,是指将该平面剖切而得的剖面形状。)沿周向逐渐变化的形状。
更具体来说,外周侧凹面33的上述剖面形状形成为,曲率半径在周向上朝向排出口15逐渐变大。
另外,外周侧凹面33形成为,轴向的尺寸h在周向上朝向排出口15逐渐变大。另外,外周侧凹面33形成为,径向的尺寸w也在周向上朝向排出口15逐渐变大。需要说明的是,图11的(A)、(B)、(C)、(D)中的附图标记3a、3b、3c、3d依次表示作为压缩空气的路径位于远离排出口15的位置的背板3的部分的剖面。也就是说,图11所示的附图标记3a、3b、3c、3d是各自形成图1、图2所示的排出涡旋室12的剖面12a、12b、12c、12d的一部分的、背板3的部分的剖面。
另外,如图1、图2所示,涡旋构件4的吸气侧凹面42具有剖面形状沿周向逐渐变化的形状。另外,护罩构件5的内周侧凹面52具有剖面形状沿周向逐渐变化的形状。上述吸气侧凹面42以及内周侧凹面52也形成为,在周向上越靠近排出口15侧上述剖面形状的曲率半径越逐渐变大。
涡轮增压器1构成为利用从汽车等的内燃机排出的排气气体使涡轮旋转,利用其旋转力在压缩机中压缩吸入空气,将该压缩空气从排出口15送入到内燃机。因而,虽省略了图示,但涡轮增压器1在轴向上,在与构成压缩机的外壳的压缩机壳体2相反的一侧具备涡轮壳体。在涡轮壳体的内侧,形成有配置了涡轮叶轮的排气气体流路。涡轮叶轮固定于转子轴14。即,利用转子轴14连结压缩机的叶轮13和涡轮叶轮。由此,构成为伴随涡轮叶轮的旋转而使压缩机的叶轮13旋转。
并且,将对转子轴14旋转自如地枢轴支承的轴承壳体6配置在压缩机壳体2和涡轮壳体之间。如图1、图2、图8、图9所示,在轴承壳体6的轴向的一端固定有近似圆板状的背板3。
背板3被螺栓紧固到轴承壳体6(省略图示)上。另外,如图5、图8~图10所示,背板3在与相对面31相比靠内周侧的板材中央部34形成供转子轴14穿插的轴孔341、供螺栓穿插的螺栓孔342以及排出润滑油的油排出口343。
在本例中,螺栓孔342形成为四个,油排出口343形成为一个。如图9所示,油排出口343,在背板3的轴承壳体6侧的面上,配置在周向上相邻的一对螺栓孔342之间。油排出口343在背板3的厚度方向上凹陷,构成为将从轴孔341流下的润滑油向轴承壳体6的油导出路(省略图示)引导。
并且,如图8、图10所示,在背板3的压缩机侧的面上,分别呈圆环状形成相对面31和外周侧凹面33。如图5所示,相对面31和外周侧凹面33彼此连续地形成。即,相对面31作为与轴向正交的平坦面而形成,外周侧凹面33从相对面31的外周端连续地、即不经由阶梯等地,形成为向压缩机侧弯曲。并且,如上述那样,外周侧凹面33形成为其剖面形状在周向上逐渐变化。
排出涡旋室12,通过这样形成的背板3的外周侧凹面33、以剖面形状在相同的周向上逐渐变化的方式形成的涡旋构件4的涡旋外周部43以及护罩构件5的内周侧凹面52而形成(图1、图2)。
如图6所示,排出涡旋室12形成为大致圆环状,排出口15从排出涡旋室12向周向的切线方向突出。并且,排出涡旋室12形成为,剖面积沿周向朝向排出口15逐渐变大。需要注意的是,图1、图2中的附图标记12a、12b、12c、12d依次表示作为压缩空气的路径位于远离排出口15的位置的排出涡旋室12的剖面。
因此,形成排出涡旋室12的、涡旋构件4的吸气侧凹面42和护罩构件5的内周侧凹面52以及背板3的外周侧凹面33各自并非旋转对称,而是其剖面形状沿周向逐渐变化。并且,如图1、图2、图10、图11所示,背板3具有外周侧凹面33的上述剖面形状的尺寸(轴向的尺寸h以及径向的尺寸w)以及平均曲率半径沿周向逐渐变大的形状。即,上述尺寸h、w以及上述平均曲率半径在周向上朝向排出口15逐渐变大。
另外,如图10所示,在背板3的周向的一部分,形成以连接排出涡旋室12和排出口15之间的方式形成的排出连通凹部35。排出连通凹部35形成为,在外周侧凹面33的轴向尺寸h最大的部分与最小的部分之间与排出口15成为平行。也就是说,在背板3的除去形成有排出连通凹部35的部分的大致整周范围内,从相对于图10所示的排出连通凹部35的第一邻接部位351到第二邻接部位352,外周侧凹面33的各尺寸h、w以及曲率半径在周向上逐渐变大。
另外,如图8、图10所示,在外周侧凹面33的外周侧、即与排出连通凹部35在周向上邻接的位置,形成有确定背板3和压缩机壳体2的周向位置的定位阶梯部36。即,如图7所示,在压缩机壳体2上,在与背板3的定位阶梯部36对应的位置,也形成有定位阶梯部46。
构成压缩机壳体2的涡旋构件4以及护罩构件5皆由铝制的压铸件构成。如图4所示,涡旋构件4使吸气口形成部41形成为以叶轮13的转轴为中心的圆筒形状。并且,从吸气口形成部41的与吸气侧相反的一侧的端部(以下,将吸气侧酌情称作“顶端侧”,将其相反的一侧酌情称作“基端侧”。),以向外周侧扩张的方式,形成具有吸气侧凹面42的涡旋壁面形成部420。并且,在涡旋壁面形成部420的外周部分,以向基端侧延伸的方式设有涡旋外周部43。
护罩构件5使护罩嵌入部51形成为以叶轮13的转轴为中心的圆筒形状,在护罩嵌入部51内,形成有与吸气口11连通的吸气通路。并且,护罩嵌入部51嵌合在涡旋构件4的吸气口形成部41的内侧。
护罩嵌入部51的内侧面形成为从其基端侧朝向外侧扩张,由此形成护罩面53。并且,护罩面53在其外周侧与向正交于轴向的方向扩张的扩散面54相连。
另外,如图1、图2所示,叶轮13配置在护罩构件5的内周侧。叶轮13是通过使沿周向排列的多个叶片从衬套的外周面突出而形成的。多个叶片与护罩构件5的护罩面53相对配置。
在组装涡轮增压器1的压缩机部时,首先,将护罩嵌入部51压入到吸气口形成部41的内侧,由此在涡旋构件4上组装护罩构件5,形成图4、图7所示的压缩机壳体2。另一方面,将背板3紧固固定于轴承壳体6上。
之后,将压缩机壳体2组装到背板3上。即,如图1、图2所示,以在压缩机壳体2的内侧配置叶轮13的方式,在固定于轴承壳体6的背板3上组装压缩机壳体2。此时,将背板3的外周环状嵌入部32压入到涡旋构件4的涡旋外周部43的内侧。
此时,通过使涡旋构件4的定位阶梯部46在周向上与背板3的定位阶梯部36抵接,确定背板3和压缩机壳体2的周向位置。
由此,护罩构件5的扩散面54和背板3的相对面31以彼此设有规定的间隔的状态相对配置,由此在两者之间形成扩散部16。并且,在扩散部16的外周侧,利用涡旋构件4的吸气侧凹面42、护罩构件5的内周侧凹面52和背板3的外周侧凹面33,形成排出涡旋室12。
背板3也由铝制的压铸件构成。
如图12所示,铸造背板3时使用的模具7是将使板材中央部34成形的中央模721、722装卸自如地设在使相对面31、外周环状嵌入部32和外周侧凹面33成形的主体模711、712上而成的。如图13所示,中央模721、722构成为能够相对于主体模711、712改变周向的相位地安装。
模具7,在将一方的中央模721安装在一方的主体模711而成的下模和将另一方的主体模712与另一方的中央模722进行安装而成的上模之间,具备型腔70。
在下模(一方的主体模711以及中央模721),形成有使背板3的轴承壳体6侧的面成形的型面。另外,在上模(另一方的主体模712以及中央模722),具备使背板3的压缩机壳体2侧的面成形的型面。并且,一方的中央模721在其型面上,具有使油排出口343成形的突起部723。需要说明的是,除突起部723外,在中央模721、722中还形成有各种凹凸形状,在图12中,将其省略。另外,对于主体模711、712的型面也简化图示。
并且,如图13所示,中央模721的从型面的法线方向看到的形状为圆形。由此,相对于主体模711,中央模721能够以周向上的任意朝向进行安装。另一方的中央模722的从型面的法线方向看到的形状也同样地成为圆形,能够相对于主体模712以周向上的任意朝向进行安装。
因此,例如在图13的(A)所示的状态和该图13的(B)所示的状态下,改变中央模721(722)相对于主体模711(712)的安装朝向,压铸铸造背板3,由此获得彼此种类不同的背板3。在此,彼此种类不同的背板3是指板材中央部34(油排出口343)和外周侧凹面33(定位阶梯部36)之间的相位差(周向的位置关系)彼此不同的背板3。
接下来,对本例的作用效果进行说明。
在上述涡轮增压器1中,能够利用涡旋构件4和护罩构件5这两个构件来构成压缩机壳体2,因此能够相对地减少压缩机壳体2的零件个数。其结果,能够降低涡轮增压器1的制造工时,能够降低制造成本。
另外,能够利用背板3的外周侧凹面33来构成排出涡旋室12的壁面的一部分。即,在轴承壳体和压缩机壳体之间配置了背板的涡轮增压器中,利用现有的零件、即背板3的一部分,将排出涡旋室12的壁面的一部分形成为凹状。因此,即便不增加零件个数,也能够提高排出涡旋室12的形状自由度。
并且,外周侧凹面33具有剖面形状沿周向逐渐变化的形状。因此,能够使排出涡旋室12的外周侧的壁面的形状沿周向逐渐变化。由此,能够将排出涡旋室12的形状做成理想的形状,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1的性能提高。
另外,外周侧凹面33与相对面31一并形成在背板3。因此,在相对面31和外周侧凹面33之间不会形成接缝。因而,能够容易且可靠地实现从扩散部16向排出涡旋室12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1的性能提高。
另外,外周侧凹面33的上述剖面形状形成为,在周向上朝向排出口15曲率半径逐渐变大,轴向的尺寸h以及径向的尺寸w逐渐变大。由此,能够将排出涡旋室12的形状更容易地做成理想的形状。即,使构成排出涡旋室12的壁面的一部分的外周侧凹面33具备上述那样的形状,由此在排出涡旋室12的“剖面积在周向上朝向排出口15逐渐变大的形状”中,将其各部分的剖面形状容易地形成为理想的形状。
另外,背板3通过将形成轴孔341、螺栓孔342和油排出口343形成在板材中央部34而成。由此,若在制作背板3时预先提高其精度,则能够维持周向上的外周侧凹面33的位置精度,并且容易地组装涡轮增压器1。即,若以使螺栓孔342的位置和外周侧凹面33的形状之间的周向的位置关系(相位差)成为规定的位置关系(相位差)的方式预先制作背板3,则将背板3在螺栓孔342处螺栓紧固而固定于轴承壳体6,由此对外周侧凹面33定位。并且,若使周向位置与该外周侧凹面33对上而使压缩机壳体2嵌合于背板3,则能够将排出口15的位置也配置在按照设计的位置、即与连接对象的配管的位置相应的位置。也就是说,使涡旋构件4的定位阶梯部46沿周向与背板3的定位阶梯部36抵接,将压缩机壳体2组装到背板3上。由此,利用外周侧凹面33和吸气侧凹面42,能够形成正确的排出涡旋室12,并且使排出口15朝向适当方向。这样,在组装涡轮增压器1时,能够在适当的周向位置容易地配置排出涡旋室12以及排出口15。
另外,在上述制造方法中,使用将中央模721、722装卸自如地设置在主体模711、712上而成的模具7来铸造背板3。并且,中央模721、722构成为能够相对于主体模711、712改变周向的相位地安装。因此,能够适当改变外周侧凹面33相对于板材中央部34的相位来制造背板3。在涡轮增压器1上组装时的板材中央部34的相位通过油排出口343的位置而必然确定。另一方面,虽然外周侧凹面33的相位根据排出口15的位置而设定,但是其位置因搭载涡轮增压器1的车辆等的种类的不同而不同。于是,可以使板材中央部34和外周侧凹面33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3的模具7构成为中央模721、722能够相对于主体模711、712改变周向的相位地安装,由此利用一种模具7,能够制造根据对应的车种等的多个种类的背板3。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3,能够使涡轮增压器1的生产效率提高。
如上所述,根据本例,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。
需要说明的是,在上述实施例中,示出了涡旋构件以及护罩构件为铝的压铸制的例子,但并不局限于此,也能够利用其他材料、其他制法来形成这些构件。例如,也可以利用树脂成形件等来形成护罩构件。
另外,在上述实施例中,将背板也做成铝的压铸制,但并不必限定于此。
另外,对于上述实施例中示出的模具而言,不一定非在上模和下模两者安装中央模也是可以的。即,例如也可以构成为仅在下模或者上模能够装卸地安装中央模。
附图标记说明:
1 涡轮增压器
10 空气流路
11 吸气口
12 排出涡旋室
13 叶轮
14 转子轴
15 排出口
2 压缩机壳体
3 背板
31 相对面
32 外周环状嵌入部
33 外周侧凹面
4 涡旋构件
41 吸气口形成部
42 吸气侧凹面
43 涡旋外周部
5 护罩构件
51 护罩嵌入部
52 内周侧凹面
53 护罩面
54 扩散面
6 轴承壳体
Claims (5)
1.一种涡轮增压器,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,是在与上述相对面相比靠内周侧的板材中央部形成供上述转子轴穿插的轴孔、供螺栓穿插的螺栓孔和排出润滑油的油排出口而成的,上述油排出口从轴承壳体侧在背板的厚度方向上凹陷,
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。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器,其特征在于,
上述外周侧凹面的上述剖面形状形成为,曲率半径在周向上朝向上述排出口逐渐变大。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器,其特征在于,
上述外周侧凹面形成为,轴向的尺寸从周向的一端朝向另一端逐渐变大。
4.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器,其特征在于,
上述外周侧凹面形成为,径向的尺寸在周向上朝向上述排出口逐渐变大。
5.一种涡轮增压器的制造方法,在制造权利要求1所述的涡轮增压器时,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,其特征在于,
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。
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