增壓器的制造方法
【專利摘要】增壓器(C)具備對向渦輪殼體(4)流入廢氣、或者從渦輪殼體(4)流出廢氣的流通孔(4a)進(jìn)行開閉的開閉機(jī)構(gòu)(20)。開閉機(jī)構(gòu)(20)具備：閥(21)；以及安裝板(23)，其一端側(cè)固定于閥(21)，在另一端側(cè)形成有供旋轉(zhuǎn)自如地支撐于渦輪殼體(4)的閥桿(22)插通的插通孔(23c)、以及與插通孔(23c)連通且使閥桿(22)的外周面的一部分露出的露出孔(23d)。插通孔(23c)朝向閥桿(22)的插通方向而直徑逐漸變小，閥桿(22)具有朝向插通孔(23c)的插通方向前端而直徑變細(xì)的錐形部(22a)。
【專利說明】增壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及增壓器，該增壓器具備開閉廢氣相對于渦輪殼體的流通孔的閥。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有在一端設(shè)有渦輪葉輪且在另一端設(shè)有壓縮機(jī)葉輪的渦輪軸旋轉(zhuǎn)自如地保持于軸承殼體的增壓器。該增壓器與發(fā)動機(jī)連接。渦輪葉輪通過從發(fā)動機(jī)排出的廢氣而旋轉(zhuǎn)。該渦輪葉輪的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由渦輪軸傳到壓縮機(jī)葉輪，從而壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)。這樣，增壓器對伴隨壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)的空氣進(jìn)行壓縮而對發(fā)動機(jī)增壓。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的增壓器具備廢氣門閥。廢氣門閥不使導(dǎo)入到渦輪殼體的廢氣的一部分通過在渦輪葉輪穿過的渦輪渦旋流路，而是旁通至渦輪葉輪的下游。廢氣門閥包括:由配置于渦輪殼體的軸承軸支承的閥桿；具有供閥桿插通的插通孔的安裝板；以及安裝在安裝板上的閥體。
[0004]廢氣門閥伴隨上述閥桿的旋轉(zhuǎn)，使閥體的抵接面與渦輪殼體的設(shè)有旁通流路的流通孔的閥座面抵接而關(guān)閉閥。因此，若由于尺寸誤差等而使閥體的抵接面相對于閥座面傾斜地抵接，則不能完全關(guān)閉閥。因此，在閥與安裝板之間設(shè)置間隙，使閥相對于安裝板的傾斜角具有可動區(qū)域，以吸收誤差的影響。具體地，從閥體的與抵接面相反側(cè)突出的突出部插通于設(shè)置在安裝板上的貫通孔，以在閥體與安裝板之間留有間隙的狀態(tài)，用螺母固定突出部中從插通孔突出的部分。該情況下，即使閥體的抵接面相對于閥座面傾斜地抵接，也能夠改變該傾斜，以使閥體的抵接面與閥座面平行。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11 - 044219號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]專利文獻(xiàn)I所記載的廢氣門閥中，在開閥時，由于發(fā)動機(jī)的排氣脈動，而使閥體、安裝板、以及螺母反復(fù)接觸和分離，從而產(chǎn)生振動及噪音。
[0010]這樣，開閉廢氣相對于渦輪殼體的流通孔的閥，在閥體與安裝板之間設(shè)置間隙，若使閥相對于安裝板的傾斜角具有可動區(qū)域，則成為振動及噪音的主要原因。因此，希望開發(fā)出不會產(chǎn)生振動及噪音、且在閉閥時能夠可靠地閉塞閥座面的孔的結(jié)構(gòu)。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種在開閥時不會產(chǎn)生振動及噪音且在閉閥時能夠可靠地閉塞廢氣相對于渦輪殼體的流通孔的增壓器。
[0012]用于解決課題的方案
[0013]為了解決上述課題，本發(fā)明的一個方案是一種增壓器，其特征在于，具備:容納有渦輪葉輪的渦輪殼體；以及對向上述渦輪殼體流入廢氣、或者從該渦輪殼體流出廢氣的流通孔進(jìn)行開閉的開閉機(jī)構(gòu)，上述開閉機(jī)構(gòu)具備:閥，其向與開口有上述流通孔的閥座面接觸而關(guān)閉上述流通孔的關(guān)閉位置、或者從上述閥座面離開而敞開上述流通孔的打開位置位移；以及安裝板，其一端側(cè)固定于上述閥，在另一端側(cè)形成有供旋轉(zhuǎn)自如地支撐于上述渦輪殼體的閥桿插通的插通孔、以及與該插通孔連通且使該閥桿的外周面的一部分露出的露出孔，上述插通孔朝向上述閥桿的插通方向而直徑逐漸變小，上述閥桿具有朝向上述插通孔的插通方向前端而直徑變細(xì)的錐形部。
[0014]優(yōu)選在上述閥處于上述關(guān)閉位置時，支撐于上述渦輪殼體的上述閥桿的旋轉(zhuǎn)軸位于比上述插通孔的中心更靠上述露出孔側(cè)。
[0015]優(yōu)選上述閥桿的旋轉(zhuǎn)軸相比上述插通孔的中心更遠(yuǎn)離上述閥座面。
[0016]發(fā)明的效果如下。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在開閥時不會產(chǎn)生振動及噪音、且在閉閥時能夠可靠地閉塞廢氣相對于渦輪殼體的流通孔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實施方式的增壓器的概略剖視圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的實施方式的渦輪殼體的外觀立體圖。
[0020]圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式的開閉機(jī)構(gòu)的說明圖。
[0021]圖4(a)?圖4(c)是圖3的IV-1V線剖面的閥桿附近的部分放大圖。圖4(a)表示沒有尺寸誤差的(小的)情況，圖4(b)以及圖4(c)表示產(chǎn)生了尺寸誤差的(大的)情況。

【具體實施方式】
[0022]以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。該實施方式中所示的尺寸、材料、其他具體的數(shù)值等只不過是用于容易理解發(fā)明的例示，尤其是，除了特別說明的情況，不對本發(fā)明進(jìn)行限定。此外，在本說明書以及附圖中，對于實際上具有相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素，通過標(biāo)注相同的符號而省略重復(fù)說明，另外，對于與本發(fā)明沒有直接關(guān)系的要素省略圖示。
[0023]圖1是增壓器C的概略剖視圖。以下，將圖1所示的箭頭F方向作為增壓器C的前側(cè)、將箭頭R方向作為增壓器C的后側(cè)來進(jìn)行說明。如圖1所示，增壓器C具備增壓器主體I而構(gòu)成。該增壓器主體I具備:軸承殼體2 ;通過連結(jié)螺栓3連結(jié)于軸承殼體2的前側(cè)的渦輪殼體4 ；以及通過連結(jié)螺栓5連結(jié)于軸承殼體2的后側(cè)的壓縮機(jī)殼體6，上述部件被一體化。
[0024]在軸承殼體2形成有軸承孔2a。軸承孔2a沿增壓器C的前后方向貫通。在該軸承孔2a旋轉(zhuǎn)自如地軸支承有渦輪軸7。在渦輪軸7的前端部(一端)一體地固定有渦輪葉輪8。渦輪葉輪8旋轉(zhuǎn)自如地容納于渦輪殼體4內(nèi)。另外，在渦輪軸7的后端部(另一端)一體地固定有壓縮機(jī)葉輪9。壓縮機(jī)葉輪9旋轉(zhuǎn)自如地容納于壓縮機(jī)殼體6內(nèi)。
[0025]在壓縮機(jī)殼體6形成有吸氣口 10。吸氣口 10向增壓器C的后側(cè)開口，并且與未圖示的空氣過濾器連接。另外，在由連結(jié)螺栓5連結(jié)了軸承殼體2和壓縮機(jī)殼體6的狀態(tài)下，通過這兩個殼體2、6的對置面形成對空氣進(jìn)行壓縮而升壓的擴(kuò)散流路11。擴(kuò)散流路11從渦輪軸7 (壓縮機(jī)葉輪9)的徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)形成為環(huán)狀，在上述的徑向內(nèi)側(cè)，經(jīng)由壓縮機(jī)葉輪9而與吸氣口 10連通。
[0026]另外，在壓縮機(jī)殼體6設(shè)有壓縮機(jī)渦旋流路12。壓縮機(jī)渦旋流路12形成為環(huán)狀，位于比擴(kuò)散流路11靠渦輪軸7 (壓縮機(jī)葉輪9)的徑向外側(cè)。壓縮機(jī)渦旋流路12與未圖示的發(fā)動機(jī)的吸氣口連通，并且還與擴(kuò)散流路11連通。因此，若壓縮機(jī)葉輪9旋轉(zhuǎn)，則從吸氣口 10向壓縮機(jī)殼體6內(nèi)吸入流體，并且該被吸入的流體在擴(kuò)散流路11以及壓縮機(jī)渦旋流路12升壓而被導(dǎo)入到發(fā)動機(jī)的吸氣口。
[0027]在渦輪殼體4形成有吐出口 13。吐出口 13向增壓器C的前側(cè)開口，并且與未圖示的廢氣凈化裝置連接。另外，在渦輪殼體4設(shè)有流路14和渦輪渦旋流路15。渦輪渦旋流路15形成為環(huán)狀，位于比流路14靠渦輪軸7(渦輪葉輪8)的徑向外側(cè)。渦輪渦旋流路15與未圖示的供從發(fā)動機(jī)的排氣歧管排出的廢氣導(dǎo)入的未圖示氣體流入口連通。并且，渦輪渦旋流路15還與上述的流路14連通。廢氣從氣體流入口導(dǎo)入渦輪渦旋流路15，經(jīng)由流路14以及渦輪葉輪8導(dǎo)入吐出口 13。因此，廢氣在其流通過程中會使渦輪葉輪8旋轉(zhuǎn)。并且，上述的渦輪葉輪8的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由渦輪軸7傳遞到壓縮機(jī)葉輪9，從而如上所述，通過壓縮機(jī)葉輪9的旋轉(zhuǎn)力，流體升壓而被導(dǎo)入發(fā)動機(jī)的吸氣口。
[0028]圖2是渦輪殼體4的外觀立體圖。如圖2所示，在渦輪殼體4設(shè)有流通孔4a。流通孔4a在形成連結(jié)氣體流入口 16與渦輪渦旋流路15 (圖2中用虛線表示)的流路的壁上開口。另外，流通孔4a在與吐出口 13相同的方向上開口。流體(廢氣)的一部分經(jīng)由該流通孔4a從氣體流入口 16流入，能夠旁通(流出)至渦輪葉輪8的下游。
[0029]開閉機(jī)構(gòu)根據(jù)未圖示的驅(qū)動器的動作對該流通孔4a進(jìn)行開閉，從而調(diào)整旁通的廢氣的流量。
[0030]圖3是用于說明開閉機(jī)構(gòu)20的說明圖。如圖3所示，開閉機(jī)構(gòu)20由閥21、閥桿22、以及安裝板23構(gòu)成。
[0031]閥21是外徑比流通孔4a的開口部分的直徑大的閥體。渦輪殼體4具有開有流通孔4a(參照圖2)的閥座面4b。閥座面4b設(shè)置在渦輪殼體4中的、相對于吐出口 13側(cè)的端面凹陷的凹部4c的底面。閥21容納于該凹部4c。
[0032]渦輪殼體4具有開口有凹部4c以及吐出口 13的端面(渦輪殼體4的與軸承殼體2對置的面相反側(cè)的端面)。該端面包含以凹部4c為邊界而與吐出口 13相反一側(cè)的壁4d。在壁4d設(shè)有貫通孔。該貫通孔沿與吐出口 13、流通孔4a的中心線正交的方向貫通。閥桿22旋轉(zhuǎn)自如地支撐在嵌入壁4d的貫通孔的軸承24上。
[0033]安裝板23的一端23a側(cè)固定于閥21。另外，在安裝板23的另一端23b側(cè)設(shè)有插通孔23c。插通孔23c沿壁4d的貫通孔的延長方向貫通。在該插通孔23c中插通閥桿22。
[0034]另外，在安裝板23的另一端23b側(cè)形成有露出孔23d。露出孔23d在插通孔23c的徑向上貫通安裝板23，并與插通孔23c連通。在閥桿22插通于插通孔23c時，露出孔23d使閥桿22的外周面的一部分露出。并且，從露出孔23d露出的閥桿22的外周面與安裝板23被焊接在一起。
[0035]連桿板25的一端側(cè)與未圖不的驅(qū)動器的桿旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)，另一端側(cè)固定于閥桿22。因此，若驅(qū)動器的桿在圖中向箭頭a的方向動作，則閥桿22經(jīng)由連桿板25而向箭頭b的方向旋轉(zhuǎn)，從而安裝板23以及閥21以閥桿22的軸心為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0036]另外，若驅(qū)動器的桿向箭頭a的反方向動作，則閥桿22、安裝板23、以及閥21也以閥桿22的軸心為中心而向箭頭b的反方向旋轉(zhuǎn)。
[0037]這樣，閥21與驅(qū)動器連動，向與閥座面4b接觸而關(guān)閉流通孔4a的關(guān)閉位置、或者從閥座面4b離開而敞開流通孔4a的打開位置位移。
[0038]但是，由于尺寸誤差等，若閥21的與閥座面4b的抵接面相對于閥座面4b傾斜地抵接，則即便使閥21處于關(guān)閉位置也不能完全關(guān)閉流通孔4a。因此，在以往的結(jié)構(gòu)中，使閥相對于安裝板的傾斜角具有可動區(qū)域，為了吸收誤差的影響，在閥與安裝板之間設(shè)置間隙。但是，在開閥時，若增壓器主體I因發(fā)動機(jī)的排氣脈動而振動，則閥、安裝板等反復(fù)接觸和分離，產(chǎn)生振動及噪音。
[0039]因此，在本實施方式中，完全固定閥21與安裝板23之間。具體地，閥21與安裝板23例如通過鑄造等而一體成型。
[0040]并且，在使閥21的抵接面與閥座面4b抵接(面接觸)的狀態(tài)下，在焊接閥桿22與安裝板23時，修正尺寸誤差等引起的偏移。以下，對閥桿22和安裝板23的形狀、及其焊接工序進(jìn)行詳細(xì)敘述。
[0041]本實施方式的閥桿22具有錐形部22a。圖2表示閥桿22在固定于壁4d的貫通孔的軸承24插通，且拆除了閥21以及安裝板23的狀態(tài)，能夠看到閥桿22的錐形部22a的形狀。
[0042]如圖2所示，錐形部22a是朝向插通孔23c的插通方向的前端而直徑變細(xì)的部位。另外，錐形部22a是垂直于閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸的剖面形狀為圓形，且比軸承24更向凹部4c側(cè)突出。
[0043]在此，對錐形部22a為垂直于旋轉(zhuǎn)軸的剖面形狀為圓形的情況進(jìn)行了說明，但錐形部22a也可以是垂直于旋轉(zhuǎn)軸的剖面形狀相對于圓在圓周方向上具有切去部位、例如為半圓。
[0044]圖4 (a)?圖4(c)是圖3的IV-1V線剖面的閥桿22附近的部分放大圖。如圖4 (a)所示，安裝板23的插通孔23c也成為與閥桿22的錐形部22a相同的傾斜角的錐形狀。換言之，插通孔23c朝向閥桿22的插通方向(圖4中為左方向)而直徑逐漸變小。
[0045]因此，在閥桿22的直徑的中心線(閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸)與插通孔23c的直徑的中心線(插通孔23c的中心)位于同一直線上的情況下，若將閥桿22插通于插通孔23c，則閥桿22的錐形部22a的外周面與插通孔23c的內(nèi)周面在圓周方向范圍面接觸時停止(參照圖 4(a))。
[0046]但是，在閥21、閥桿22、閥座面4b、插通孔23c、渦輪殼體4的壁4d的貫通孔的尺寸或加工位置等任意的部位存在尺寸誤差的情況下，在使閥21的抵接面與閥座面4b面接觸的狀態(tài)下，閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸與插通孔23c的中心不位于同一直線上。
[0047]作為閥21的抵接面的閥座面4b與圖4中的凹部4c的底面4e形成于同一面上。在產(chǎn)生了上述的尺寸誤差的情況下，使距離該底面4e (閥座面4b)的、圖4中沿上下方向的距離產(chǎn)生偏移。即、插通孔23c的中心相比閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸更遠(yuǎn)離底面4e、或者位于比閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸更靠底面4e的附近。
[0048]該情況下，若將閥桿22插通于插通孔23c，則如圖4(b)、(c)所示，閥桿22的錐形部22a的外周面的一部分與插通孔23c的內(nèi)周面的一部分接觸時停止。
[0049]具體地，在閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸相比插通孔23c的中心更遠(yuǎn)離底面4e(閥座面4b)的情況下，如圖4(b)所示，插通孔23c的內(nèi)周面中、圖4中的上側(cè)的部位與閥桿22的錐形部22a的外周面中、圖4中的上側(cè)的部位接觸而停止。
[0050]另外，在閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸位于比插通孔23c的中心更靠底面4e(閥座面4b)側(cè)的情況下，如圖4(c)所示，插通孔23c的內(nèi)周面中、圖4中的下側(cè)的部位與閥桿22的錐形部22a的外周面中、圖4中的下側(cè)的部位接觸而停止。
[0051]這樣，在閥桿22的錐形部22a的外周面的一部分與插通孔23c的內(nèi)周面的一部分接觸的狀態(tài)下，如上所述，對從露出孔23d露出的閥桿22的外周面與安裝板23進(jìn)行焊接。
[0052]如上所述，在本實施方式中，在閥桿22設(shè)置錐形部22a，插通孔23c也做成錐形狀。因此，在預(yù)先使閥21的抵接面與閥座面4b面接觸的狀態(tài)下，能夠使閥桿22插通于插通孔23c，從而修改尺寸誤差等的偏移而能夠?qū)﹂y桿22與安裝板23進(jìn)行焊接。這樣，增壓器C即使不在閥21與安裝板23之間設(shè)置間隙而使閥21相對于安裝板23的傾斜角具有可動區(qū)域，也能夠用閥21可靠地閉塞閥座面4b。這樣，不需要對閥21的傾斜角設(shè)置可動區(qū)域，便能夠?qū)㈤y21與安裝板23 —體化，因此也不會產(chǎn)生排氣脈動等引起的振動及噪音。
[0053]另外，若對上述的圖4(b)和圖4(c)進(jìn)行比較，則圖4(b)相比圖4(c)，閥桿22更接近露出孔23d。因此，經(jīng)由露出孔23d的焊接處理變得容易，而且能夠提高焊接的精度。
[0054]因此，在考慮焊接處理的容易度及焊接精度的情況下，也可以以如下方式設(shè)計，即、在使閥21的抵接面與閥座面4b面接觸的狀態(tài)下，支撐于渦輪殼體4的閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸位于比插通孔23c中心更靠露出孔23d側(cè)。換言之，也可以預(yù)先偏置設(shè)計成，閥桿22的旋轉(zhuǎn)軸處于相比插通孔23c的中心更遠(yuǎn)離底面4e(閥座面4b)的位置。
[0055]這樣，即使存在加工誤差引起的偏差，相比圖4 (C)，也容易成為圖4 (b)的狀態(tài)，容易完成上述的焊接工序，而且能夠提聞焊接精度。
[0056]在上述的實施方式中，對開閉從渦輪殼體4流出廢氣的流通孔4a的開閉機(jī)構(gòu)20進(jìn)行了說明，但開閉機(jī)構(gòu)所開閉的流通孔也可以是向渦輪殼體4流入廢氣的孔。
[0057]具體地，例如，在增壓器為雙渦管型增壓器的情況下，開閉機(jī)構(gòu)也可以調(diào)整流入一方的潤輪潤旋流路的廢氣、和流入另一方潤輪潤旋流路的廢氣的流量。
[0058]另外，在構(gòu)成在發(fā)動機(jī)的排氣歧管上串聯(lián)連接有低壓級和高壓級的增壓器的串聯(lián)型多級式增壓器、在發(fā)動機(jī)的排氣歧管上并聯(lián)連接有多個增壓器的并列型多級式增壓器的一個增壓器的情況下，也可以應(yīng)用于對流入該增壓器的渦輪殼體的廢氣的流量進(jìn)行調(diào)整的開閉機(jī)構(gòu)。
[0059]以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了說明，不言而喻，本發(fā)明并不限定于該實施方式。只要是本領(lǐng)域人員，在技術(shù)方案的范圍所記載的范疇內(nèi)，顯然能夠想到各種變更例或修正例，關(guān)于這些各種變更例或修正例當(dāng)然理解為屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0060]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0061]本發(fā)明能夠利用于具備開閉廢氣相對于渦輪殼體的流通孔的閥的增壓器。
【權(quán)利要求】
1.一種增壓器，其特征在于，具備: 容納有渦輪葉輪的渦輪殼體；以及 對向上述渦輪殼體流入廢氣、或者從該渦輪殼體流出廢氣的流通孔進(jìn)行開閉的開閉機(jī)構(gòu)， 上述開閉機(jī)構(gòu)具備: 閥，其向與開口有上述流通孔的閥座面接觸而關(guān)閉上述流通孔的關(guān)閉位置、或者從上述閥座面離開而敞開上述流通孔的打開位置位移；以及 安裝板，其一端側(cè)固定于上述閥，在另一端側(cè)形成有供旋轉(zhuǎn)自如地支撐于上述渦輪殼體的閥桿插通的插通孔、以及與該插通孔連通且使該閥桿的外周面的一部分露出的露出孔， 上述插通孔朝向上述閥桿的插通方向而直徑逐漸變小， 上述閥桿具有朝向上述插通孔的插通方向前端而直徑變細(xì)的錐形部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓器，其特征在于， 在上述閥處于上述關(guān)閉位置時，支撐于上述渦輪殼體的上述閥桿的旋轉(zhuǎn)軸位于比上述插通孔的中心更靠上述露出孔側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增壓器，其特征在于， 上述閥桿的旋轉(zhuǎn)軸相比上述插通孔的中心更遠(yuǎn)離上述閥座面。
【文檔編號】F02B37/18GK104321511SQ201380027024
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】村山友一 申請人:株式會社Ihi