增压器的制作方法

文档序号:11111190阅读:834来源:国知局
增压器的制造方法与工艺

本发明涉及形成使压缩后的气体的一部分返回压缩机叶轮的上游侧的回流路的增压器。



背景技术:

目前的增压器具有旋转自如地保持主轴的轴承座。在主轴的一端设有涡轮叶轮,在主轴的另一端设有压缩机叶轮。增压器与发动机连接,从发动机排出的废气流入增压器。当通过废气而涡轮叶轮旋转时,通过该涡轮叶轮的旋转,经由主轴,压缩机叶轮旋转,将流入压缩机叶轮的空气压缩、排出。

对于这种增压器,专利文献1提出了设置旁通软管的方案,其连通向增压器引导气体(例如空气)的进气管和从增压器向发动机侧引导压缩空气的出气管。在该结构中,能够在增压压力上升时,通过将压缩空气的一部分返回增压器的上游而抑制浪涌。但是,管、软管的配置变得复杂,不仅设计困难,而且装配作业性降低。因此,为了将压缩空气返回压缩机叶轮的上游侧,普遍在增压器主体的内部形成旁通流路(回流路)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-336539号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,在将回流路设于增压器主体的内部的情况下,必须在构成壳体的壁的壁厚的范围内形成回流路。因此,存在以下问题,即,设计回流路的形状的自由度低,而且根据工作条件,将压缩空气返回压缩机叶轮的上游侧时的气流音变得显著。

本公开的目的在于提供一种增压器,其能够抑制设计作业的复杂化,而且抑制因返回压缩机叶轮的上游侧的压缩空气而引起的气流音的产生。

用于解决课题的方案

本公开的一个方式为增压器,其主旨在于,具备:壳体,其收纳压缩机叶轮,且具有向上述压缩机叶轮流动的气体的吸气流路及从上述压缩机叶轮流动的气体的排气流路;回流管,其在内部具有使从排气流路向排气口流动的气体的一部分返回吸气流路的回流路;第一开口部(排气开口部),其设于形成排气流路的壁部,且与回流管的第一端部(一端部)连结;以及第二开口部(吸气开口部),其设于形成吸气流路的壁部,且与回流管的第二端部(另一端部)连结,在回流管从第一开口部和第二开口部脱离的状态下,第二开口部设于从与第一开口部对置的位置能够看到的位置。

压缩机壳体也可以从连结第一开口部的中心和第二开口部的中心的假想线段上避开。

也可以,在将回流管与第一开口部和第二开口部连结的状态下,回流管的第一端部(一端部)侧和第二端部(另一端部)侧平行。

回流管也可以由弹性体形成。

发明的效果

根据本公开,能够抑制设计作业的复杂化,而且抑制因返回压缩机叶轮的上游侧的压缩空气而引起的气流音的产生。

附图说明

图1是本公开的一实施方式的增压器的概要剖视图。

图2(a)及图2(b)是用于说明本实施方式的回流管与贯通孔的连结构造的图。

图3是图2(a)的增压器的III向视图。

图4是本实施方式的变形例的增压器的外观图。

具体实施方式

以下,一边参照附图,一边对本公开的一实施方式详细地进行说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等只是用于易于理解发明的示例,而不限定本发明。此外,在本说明书及附图中,对于实质上具有相同的功能、结构的单元,通过添加相同的符号而省略重复说明,另外,对于与本公开没有直接关系的单元,省略图示。

图1是增压器C的概要剖视图。以下,将图1所述的箭头L设为表示增压器C的左侧的方向、且将箭头R设为表示增压器C的右侧的方向来进行说明。如图1所示,增压器C具备增压器主体1。增压器主体1具有:轴承座2;通过紧固机构3而连结于轴承座2的左侧的涡轮壳体4;通过紧固螺栓5而连结于轴承座2的右侧的压缩机壳体(壳体)6。这些被一体化。

在轴承座2的涡轮壳体4附近的外周面设有突起2a。突起2a在轴承座2的径向突出。另外,在涡轮壳体4的轴承座2附近的外周面设有突起4a。突起4a在涡轮壳体4的径向突出。通过紧固机构3来带紧固突起2a、4a,进而固定轴承座2和涡轮壳体4。紧固机构3由夹持突起2a、4a的紧固带(例如G连接器)构成。

在轴承座2形成有轴承孔2b。轴承孔2b沿增压器C的左右方向延伸,且贯通轴承座2。在轴承孔2b收纳轴承7。轴承7旋转自如地支撑主轴8(旋转轴)。在主轴8的一端一体地固定有涡轮叶轮9。涡轮叶轮9旋转自如地收纳于涡轮壳体4内。在主轴8的另一端一体地固定有压缩机叶轮10。压缩机叶轮10旋转自如地收纳于压缩机壳体6内。

在压缩机壳体6形成有吸气流路11。吸气流路11向增压器C的右侧开口,且与空气滤清器(未图示)连接。通过压缩机叶轮10的旋转,吸引气体(例如空气),且从压缩机壳体6外朝向压缩机叶轮10的正面,在吸气流路11内流动。

另外,在通过紧固螺栓5而将轴承座2和压缩机壳体6连结的状态下,这两个壳体2、6的对置面形成对气体进行升压的扩散器流路12。该扩散器流路12从主轴8的径向内侧朝向外侧形成为环状,且在上述的径向内侧,经由压缩机叶轮10而与吸气流路11连通。

另外,在压缩机壳体6设有压缩机涡旋流路13。压缩机涡旋流路13在主轴8的径向位于比扩散器流路12靠外侧,且形成为环状。压缩机涡旋流路13与发动机的吸气口(未图示)连通,而且也与扩散器流路12连通。因此,当压缩机叶轮10旋转时,从压缩机壳体6外向吸气流路11吸引气体。然后,将该吸引的气体在流通于压缩机叶轮10的翼间的过程中进行增压增速,并在扩散器流路12及压缩机涡旋流路13升压。

将通过压缩机叶轮10而压缩了的气体从压缩机涡旋流路13通过排气口14而引导至压缩机壳体6外,并向与排气口14连接的发动机的吸气口(未图示)排出。

在涡轮壳体4形成有排出口15。排出口15向增压器C的左侧开口,且与废气净化装置(未图示)连接。另外,在涡轮壳体4设有流路16和涡轮涡旋流路17。涡轮涡旋流路17在主轴8的径向位于比流路16靠外侧,且形成为环状。涡轮涡旋流路17与引导来自发动机的排气歧管的废气的气体流入口(未图示)连通。另外,涡轮涡旋流路17也与流路16连通。因此,从气体流入口引导至涡轮涡旋流路17的废气经由流路16及涡轮叶轮9而引导至排出口15,且在该流通过程中使涡轮叶轮9旋转。然后,上述涡轮叶轮9的旋转力经由主轴8而传递至压缩机叶轮10,通过压缩机叶轮10的旋转力,将气体升压并引导至发动机的吸气口。

然而,在搭载有增压器C的车辆等中,当通过松开加速器等而发动机的节流阀关闭时,增压压力上升,而且吸气流量减少。其结果,存在产生浪涌,发生声音的情况。因此,在压缩机壳体6设有将压缩后的气体的一部分返回上游侧的机构。

如图1所示,在增压器主体1(压缩机壳体6)的右侧形成有孔18。孔18的右侧的开口被空气旁通阀19的主体19a堵塞。另外,在该孔18和压缩机涡旋流路13之间设有贯通路20。换言之,压缩机壳体6在压缩机壳体6的壁面6b具有装配空气旁通阀19(主体19a)的大致筒状(大致管状)的壁部6e。壁部6e具有沿空气旁通阀19的阀芯19b的驱动方向延伸的孔18。压缩机壳体6的壁面6a及壁面6c分别形成孔18的底面及侧面。孔18的直径设定为确保阀芯19b的动作的值。

在形成孔18的底面的压缩机壳体6的壁面6a与压缩机涡旋流路13之间设有贯通路20。贯通路20从壁面6a贯通至形成压缩机涡旋流路13的压缩机壳体6的壁面6b。也就是,通过贯通路20,压缩机壳体6的孔18与压缩机涡旋流路13连通。向由这些压缩机涡旋流路13、贯通路20以及孔18形成的排气流路引导被压缩机叶轮10升压后的气体。

空气旁通阀19的阀芯19b能够与位于贯通路20的周围附近的座面抵接地配置于压缩机壳体6的壁面6a。空气旁通阀19的电动式驱动器根据例如来自发动机侧的控制信号而使阀芯19b与座面抵接来关闭贯通路20、或者使阀芯19b与座面分离来打开贯通路20。

在此虽然对空气旁通阀19利用电动式驱动器来进行驱动的情况进行了说明,但是空气旁通阀19也可以是利用压缩机涡旋流路13与吸气流路11的压力差,膜片动作而进行开闭的机械式阀。

贯通孔21是将形成孔18的侧面的压缩机壳体6的壁面6c(壁部6e)贯通的孔。贯通孔21使排气流路(孔18)向压缩机壳体6的外部开口。另外,贯通孔22是将形成吸气流路11的压缩机壳体6的壁面6d贯通的孔。贯通孔22使吸气流路11向压缩机壳体6的外部开口。在这些贯通孔21、22,从压缩机壳体6的外侧连结有图2(a)所示的回流管23。

图2(a)及图2(b)是用于对回流管23与贯通孔21、22的连结构造进行说明的图。图2(a)表示增压器C的外观图,图2(b)表示卸下回流管23的增压器C的外观图。

如图2(b)所示,在压缩机壳体6的壁部6e形成有突出部24。突出部24形成为圆筒状(管状),且从壁部6e向贯通孔21的贯通方向突出。贯通孔21贯通突出部24的径向中心,突出部24的前端向压缩机壳体6的外部开口。

排气开口部(第一开口部)25是位于突出部24的前端侧的贯通孔21的开口。排气开口部25设于压缩机壳体6的壁部6e,且使排气流路向压缩机壳体6的外部开口。

压缩机壳体6的壁部6f在其内部形成吸气流路11。在壁部6f形成有突出部26。突出部26形成为圆筒状(管状),且从壁部6f向贯通孔22的贯通方向突出。贯通孔22贯通突出部26的径向中心,突出部26的前端向压缩机壳体6的外部开口。

吸气开口部(第二开口部)27是位于突出部26的前端侧的贯通孔22的开口。吸气开口部27设于压缩机壳体6的形成吸气流路11(参照图1)的壁部6f,且使吸气流路11向压缩机壳体6的外部开口。

如图2(a)所示,在压缩机壳体6安装有回流管23。在突出部24的前端侧形成有小径部24a。相比突出部24的基端侧,小径部24a的外径小。同样地,在突出部26的前端侧形成有小径部26a。相比突出部26的基端侧,小径部26a的外径小。突出部24的小径部24a插入回流管23的一端(第一端)23a,突出部26的小径部26a插入回流管23的另一端(第二端)23b。回流管23由橡胶等弹性体形成。回流管23的一端23a侧及另一端23b侧的各外周通过紧固带(未图示)而紧固。由此,将回流管23与突出部24、26连结。

即,将回流管23的一端23a侧与排气开口部25连结,将回流管23的另一端23b侧与吸气开口部27连结。然后,在回流管23的内部形成回流路23c。回流路23c使从排气流路朝向排气口14(参照图1)流通的气体的一部返回吸气流路11。

例如,在增压压力上升而流量过度减少的情况下,打开空气旁通阀19,将压缩气体的一部分经由回流路23c而返回压缩机叶轮10的上游侧的吸气流路11。由此,朝向压缩机叶轮10的气体的流量增加,因此能够避免浪涌的产生。

如上所述,在增压器主体1的外部设置回流路23c,从而提高回流路23c的形状的自由度。例如,能够增大回流路23c的流路面积,进而在与压缩机叶轮10的上游侧的压缩机叶轮10分离的位置设置吸气开口部27。由此,相比设于增压器主体1的内部的情况,能够减小与吸气流路11的主流的干涉,抑制气流音。

排气开口部25和吸气开口部27具有以下关系性,即,在将回流管23从两者脱离的状态下,从与排气开口部25对置的位置能够看到吸气开口部27。例如,如图2(b)所示,排气开口部25和吸气开口部27具有以下关系性,即,在将回流管23从两者脱离的状态下,从与排气开口部25正对的对置(即,在从图2(b)中箭头所示的方向将排气开口部25作为正面时),能够看到吸气开口部27。换言之,在回流管23从排气开口部25和吸气开口部27脱离的状态下,吸气开口部27设于从与排气开口部25对置(正对)的位置能够看到的位置。因此,向小径部24a、26a安装回流管23的作业变得容易。

另外,压缩机壳体6从连结排气开口部25的中心和吸气开口部27的中心的假想线段A上避开。换言之,压缩机壳体6未位于排气开口部25与吸气开口部27之间的直线上。

因此,在向小径部24a、26a安装回流管23的作业时,避开压缩机壳体6的同时,节省配置回流管23的工时,提高作业性。

图3是图2(a)的增压器C的III向视图。如图3所示,在将回流管23连结于排气开口部25和吸气开口部27的状态下,回流管23的一端23a侧和另一端23b侧平行。即,突出部24、26的突出方向平行,且小径部24a、26a平行地延伸。

因此,在将回流管23安装于小径部24a、26a时,小径部24a、26a的插入方向在回流管23的一端23a和另一端23b相同,因此,相比插入方向不同的情况,作业性提高。

另外,如图3所示,相对于从排气流路(图1所示的压缩机涡旋流路13)朝向排气口14的气体的流动方向(图3中,用白底箭头表示),朝向排气开口部25的气体的流动方向(图3中,用添加了剖面线的箭头表示)反转。即,朝向排气开口部25的气体在从压缩机涡旋流路13通过贯通路20而分支到孔18侧后,向与从排气流路朝向排气口14的气体相反的方向流动。

图4是变形例的增压器Ca的外观图。在上述的实施方式(参照图2(a))中,突出部26朝向吸气流路11中的压缩机叶轮10的径向外侧突出。即,贯通突出部26的贯通孔22朝向压缩机叶轮10的旋转轴而贯通。

另一方面,如图4所示,变形例的突出部36偏离压缩机叶轮10的旋转轴。贯通突出部36的贯通孔(未图示)也朝向偏离压缩机叶轮10的旋转轴的位置而贯通。

然后,从回流路23c流入吸气流路11的压缩气体在吸气流路11内沿压缩机叶轮10的旋转方向流动。因此,来自回流路23c的气体对吸气流路11的主流的干涉变小,能够抑制气流音。

在上述的实施方式及变形例中,压缩机壳体6从连结排气开口部25的中心和吸气开口部27的中心的假想线段A上避开。但是,压缩机壳体6的一部分也可以位于连结排气开口部25和吸气开口部27的假想线段A上。

另外,在上述的实施方式及变形例中,在将回流管23连结于排气开口部25和吸气开口部27的状态下,回流管23的一端23a侧和另一端23b侧平行。但是,也可以回流管23的一端23a侧和另一端23b侧不平行,而彼此倾斜。

另外,在上述的实施方式及变形例中,如图3所示地,在相对于从排气流路朝向排气口14的气体的流动方向,朝向排气开口部25的气体的流动方向反转的方向上形成有回流路。但是,也不必在相对于从排气流路朝向排气口14的气体的流动方向,朝向排气开口部25的气体的流动方向必须反转的方向上设置回流路。

另外,在上述的实施方式及变形例中,回流管23由橡胶等弹性体形成。但是,回流管23的材质不限于弹性体。但是,通过用弹性体形成回流管23,能够吸收在回流路23c流动的气体对回流管23的冲击能,降低气流音。

另外,在上述的变形例中,突出部36及贯通孔(未图示)偏离旋转轴。但是,也可以突出部36不偏离,而仅贯通孔偏离。即,也可以以沿着压缩机叶轮10的旋转方向的方式设置形成为从朝向旋转轴的方向倾斜的贯通孔。

以上,一边参照附图,一边对本公开的实施方式进行了说明,但是,本发明不限于该实施方式。本领域技术人员清楚,在权利要求书记载的范畴中,能够想到各种变形例及修正例,而且理解这些也自然属于本发明的技术范围。

生产上的可利用性

本公开能够用于增压器,该增压器形成有使压缩后的气体的一部分返回压缩机叶轮的上游侧的回流路。

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