專利名稱：離心壓縮機(jī)及渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在擴(kuò)壓器上設(shè)有出沒式的可動葉片的離心壓縮機(jī)及配備有該離心壓縮機(jī)的渦輪增壓器。
背景技術(shù)：
公知有在擴(kuò)壓器上設(shè)置有葉片的離心壓縮機(jī)，該離心壓縮機(jī)的葉片可以在向擴(kuò)壓器通路內(nèi)突出的位置和容納在設(shè)于擴(kuò)壓器壁內(nèi)的容納室內(nèi)的位置之間移動。(參考專利文獻(xiàn)1)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開2001-3^996號公報在專利文獻(xiàn)1的離心壓縮機(jī)中，在移動到突出位置的情況下，由于葉片碰到相反側(cè)的擴(kuò)壓器壁，此時可能出現(xiàn)葉片變形或者相反側(cè)的擴(kuò)壓器壁中葉片碰到的部分磨損的問題。為了避免這一問題，在移動到突出位置時可以在相反側(cè)的擴(kuò)壓器壁和葉片之間設(shè)置間隙。但是，由于該間隙大時，壓縮效率降低，所以有必要縮小該間隙。該間隙的大小在突出位置由葉片向擴(kuò)壓器內(nèi)突出的長度及擴(kuò)壓器壁間的距離決定。因此，通過對葉片及殼體的各部分中對間隙產(chǎn)生影響的部分的尺寸進(jìn)行控制，可以縮小間隙，但是，當(dāng)控制尺寸的部分多時，對于它們的尺寸的控制花費時間和勞力，且制造成本增大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種離心壓縮機(jī)及渦輪增壓器，所述離心壓縮機(jī)及渦輪增壓器可以減少為了降低在突出位置的葉片和擴(kuò)壓器壁之間的間隙的大小而應(yīng)當(dāng)控制尺寸的部分的數(shù)目。本發(fā)明的離心壓縮機(jī)配備有殼體組件，所述殼體組件具有第一殼體和第二殼體， 所述第一殼體對在端部設(shè)有葉輪的旋轉(zhuǎn)軸以可繞軸線自由轉(zhuǎn)動的方式進(jìn)行支承，所述第二殼體以在所述軸線方向上并列的方式與所述第一殼體組合，并且在所述第二殼體的內(nèi)部容納所述葉輪，在所述葉輪的外周，由所述第一殼體側(cè)的第一擴(kuò)壓器壁部和所述第二殼體側(cè)的第二擴(kuò)壓器壁部形成作為與所述葉輪的出口側(cè)相通的通路空間的擴(kuò)壓器；和可動葉片， 所述可動葉片配置在設(shè)于所述第一擴(kuò)壓器壁部的容納室內(nèi)，具有基部和翼部，所述基部具有與所述第二擴(kuò)壓器壁部對向的對向面，所述翼部從所述對向面向所述第二擴(kuò)壓器壁部側(cè)突出，所述可動葉片能夠在突出位置和后退位置之間在所述軸線方向上移動，在所述突出位置，所述對向面與設(shè)于所述容納室的定位面接觸，并且，所述翼部突出到所述擴(kuò)壓器內(nèi)， 在所述后退位置，與所述突出位置相比，所述翼部向所述第一擴(kuò)壓器壁部側(cè)后退；在所述第一殼體上設(shè)置有安裝面，所述安裝面在與所述軸線方向正交的方向上延伸，所述第二殼體具有固定部和緊固面，所述固定部與所述第二擴(kuò)壓器壁部相比向所述第一殼體側(cè)突出，所述緊固面設(shè)置在所述固定部上，并且在與所述軸線方向正交的方向上延伸，并且，通過將所述緊固面安裝到所述安裝面上，將所述第二殼體與所述第一殼體組合，所述定位面以與所述緊固面位于同一平面上的方式設(shè)置在所述容納室中。在本發(fā)明的離心壓縮機(jī)中，定位面和緊固面位于同一平面上。因此，在突出位置上的可動葉片和第二擴(kuò)壓器壁部之間的間隙的大小由緊固面和第二擴(kuò)壓器壁部之間在軸線方向上的距離以及翼部從基部向軸線Ax方向上突出的長度這兩個尺寸來決定。這樣，根據(jù)本發(fā)明的離心壓縮機(jī)，可以將為了降低間隙的大小而應(yīng)當(dāng)控制尺寸的部分的數(shù)目減少到兩個。另外，由于通過將這種應(yīng)當(dāng)對尺寸進(jìn)行控制的部分減少到兩個，可以抑制各個部件的加工誤差、組裝誤差對間隙的大小產(chǎn)生的影響，所以，可以抑制每一個制品中這種間隙的大小的偏差。進(jìn)而，通過減少應(yīng)當(dāng)控制尺寸的部分的數(shù)目，可以容易地進(jìn)行這些部分的尺寸控制。根據(jù)本發(fā)明的離心壓縮機(jī)，由于能夠高精度地進(jìn)行間隙大小的控制，所以，可以在位于突出位置的可動葉片和第二擴(kuò)壓器壁部之間設(shè)置間隙，并且減小該間隙的尺寸。在本發(fā)明的離心壓縮機(jī)的一個實施方式中，在所述第一擴(kuò)壓器壁部設(shè)置有構(gòu)成所述容納室的凹部，所述凹部比所述安裝面向所述軸線方向凹入，并且，所述基部可沿所述軸線方向移動地被容納在該凹部中，所述緊固面以其一部分覆蓋所述凹部的至少一部分的方式被安裝于所述安裝面上，所述定位面也可以是所述緊固面的覆蓋所述凹部的部分。在這種情況下，由于利用緊固面直接進(jìn)行處于突出位置的可動葉片的定位，所以，可以提高該定位的精度。因此，可以在處于該突出位置的可動葉片和第二擴(kuò)壓器壁部之間設(shè)置間隙，并且進(jìn)一步減少該間隙的尺寸。本發(fā)明的渦輪增壓器，配備有上述離心壓縮機(jī)和渦輪機(jī)，所述離心壓縮機(jī)被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路上，并且所述渦輪機(jī)配置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上，利用所述渦輪機(jī)回收所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量，通過回收的廢氣能量旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述離心壓縮機(jī)的所述葉輪，將所述內(nèi)燃機(jī)增壓。根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓器，由于配備有上述離心壓縮機(jī)，所以，可以將為了降低位于突出位置的可動葉片和第二擴(kuò)壓器壁部之間的間隙的大小而應(yīng)當(dāng)控制尺寸的部分的數(shù)目減少到兩個。并且，通過這種方式可以在位于突出位置的可動葉片和第二擴(kuò)壓器壁部之間設(shè)置間隙，并且降低該間隙的大小。因此，可以抑制使可動葉片移動到突出位置時的增壓效率的降低。


圖1是表示組裝了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的離心壓縮機(jī)的渦輪增壓器的主要部分的示意圖。圖2是放大地表示擴(kuò)壓器的周邊的示意圖。圖3是放大地表示可動葉片的示意圖。圖4是放大地表示根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的離心壓縮機(jī)的擴(kuò)壓器的周邊的示意圖。
具體實施例方式(第一個實施方式)圖1是表示裝入根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的離心壓縮機(jī)的渦輪增壓器的主要部分的示意圖。該渦輪增壓器1安裝在作為行駛用動力源搭載在車輛上的內(nèi)燃機(jī)上，包括離心式的壓縮機(jī)2和渦輪機(jī)(圖中未示出)。由于渦輪機(jī)是和公知的渦輪增壓器一樣的渦輪機(jī)，所以，省略其圖示及說明。壓縮機(jī)2包括殼體組件3和容納在殼體組件3內(nèi)的葉輪4。殼體組件3包括容納葉輪4的葉輪室5、設(shè)置在葉輪室5的徑向方向外側(cè)并且作為與葉輪4的出口側(cè)相通的通路空間的擴(kuò)壓器6、設(shè)置在擴(kuò)壓器6的徑向方向外側(cè)并且與擴(kuò)壓器6相通的渦旋狀的渦旋室 7。葉輪4被螺母8a固定到旋轉(zhuǎn)軸8的端部，和旋轉(zhuǎn)軸8—體地旋轉(zhuǎn)。另外，在旋轉(zhuǎn)軸8的另一個端部安裝有渦輪機(jī)的渦輪。另外，由于這些部分和渦輪增壓器配備的公知的離心式的壓縮機(jī)一樣，所以省略其詳細(xì)說明。殼體組件3包括作為第一殼體的軸承殼體9和作為第二殼體的壓縮機(jī)殼體10。 軸承殼體9以可繞軸線Ax自由旋轉(zhuǎn)的方式支承旋轉(zhuǎn)軸8。壓縮機(jī)殼體10在其內(nèi)部以可繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)地容納葉輪4，并且，以與軸承殼體9在軸線Ax方向上并列的方式和軸承殼體 9組合。圖2放大地表示擴(kuò)壓器6的周邊。如該圖所示，軸承殼體9包括在與軸線Ax方向正交的方向上延伸的安裝面9a。安裝面9a設(shè)置在比擴(kuò)壓器6靠徑向方向外側(cè)處。在壓縮機(jī)殼體10上設(shè)置有安裝到安裝面9a上的固定部11。在固定部11上設(shè)置有和安裝面9a同樣地在與軸線Ax方向正交的方向上延伸的緊固面11a。壓縮機(jī)殼體10以該緊固面Ila與安裝面9a接觸的方式與軸承殼體9組合。如該圖所示，擴(kuò)壓器6在軸承殼體9側(cè)的第一擴(kuò)壓器壁部12及壓縮機(jī)殼體10側(cè)的第二擴(kuò)壓器壁部13上形成。這些擴(kuò)壓器壁部12、13以沿著軸線Ax方向并列地并且彼此對向的方式配置。第二擴(kuò)壓器壁部13包括形成擴(kuò)壓器6的壁面13a。該壁面13a設(shè)置在相對于緊固面Ila在軸線Ax方向上凹入距離Ll的位置上。在第一擴(kuò)壓器壁部12上設(shè)置有可動葉片機(jī)構(gòu)14?？蓜尤~片機(jī)構(gòu)14包括可動葉片15和在軸線Ax方向上驅(qū)動可動葉片15 的驅(qū)動裝置16。驅(qū)動裝置16將圖中未示出的促動器的動力經(jīng)由連桿機(jī)構(gòu)等傳遞給可動葉片15，從而，也可以是在軸線Ax方向上驅(qū)動可動葉片15的公知的機(jī)構(gòu)。因此，省略其詳細(xì)說明。圖3放大表示可動葉片15。如該圖所示，可動葉片15包括中空圓板狀的基部17 和從基部17突出的多個翼部18。另外，在圖中，只表示出一個翼部18。各個翼部18從基部17向第二擴(kuò)壓器壁部13側(cè)突出?；?7具有與第二擴(kuò)壓器壁部13對向、并且在與軸線Ax方向正交的方向上延伸的對向面17a。翼部18從該對向面17a向軸線Ax方向突出。 對于該翼部18的突出長度L2，設(shè)定成比上述第二擴(kuò)壓器壁部13的壁面13a和緊固面Ila 之間的距離Ll小一些的值。在軸承殼體9上設(shè)置有凹部19，該凹部19配置在安裝面9a的徑向方向內(nèi)側(cè)，從安裝面9a沿軸線Ax方向凹入。該凹部19在葉輪4的外周上遍及全周地設(shè)置。另外，在軸承殼體9上以覆蓋該凹部19的方式安裝有擴(kuò)壓器板20。如該圖所示，擴(kuò)壓器板20通過嵌入到設(shè)于壓縮機(jī)殼體10的固定部11上的階梯部lib內(nèi)并且夾在軸承殼體9和壓縮機(jī)殼體 10之間的方式得到固定。階梯部lib設(shè)置為在擴(kuò)壓器板20被嵌入的情況下使擴(kuò)壓器板20 在軸承殼體側(cè)的面20a與緊固面Ila齊平，即，位于同一平面上。因此，擴(kuò)壓器板20被以軸承殼體側(cè)的面20a與安裝面9a接觸的方式安裝。這樣，通過凹部19被擴(kuò)壓器板20覆蓋， 在第一擴(kuò)壓器壁部12上形成容納室21。另外，擴(kuò)壓器板20成為第一擴(kuò)壓器壁部12的一部分，并且形成擴(kuò)壓器6的一個壁面?？蓜尤~片15以能夠在該容納室21內(nèi)在軸線Ax方向上移動的方式配置。在擴(kuò)壓器板20上，設(shè)置有形狀與翼部18的截面形狀相同并且數(shù)目與翼部18的數(shù)目相同的貫通孔20b，可動葉片15以各個翼部18分別插入這些貫通孔20b的方式配置在容納室21內(nèi)。其次，對于可動葉片15的動作進(jìn)行說明。如上所述，驅(qū)動裝置16沿軸線Ax方向驅(qū)動可動葉片15。這時，驅(qū)動裝置16在翼部18向擴(kuò)壓器6內(nèi)突出的突出位置和翼部18被容納在第一擴(kuò)壓器壁部12內(nèi)的后退位置之間，在軸線Ax方向上驅(qū)動可動葉片15。在圖2 所示的突出位置上，可動葉片15的對向面17a與擴(kuò)壓器板20的在軸承殼體側(cè)的面20a接觸。并且，通過這種方式?jīng)Q定在突出位置上的可動葉片15的位置。因此，該擴(kuò)壓器板20在軸承殼體側(cè)的面20a相當(dāng)于本發(fā)明的定位面。如上所述，翼部18的突出長度L2比第二擴(kuò)壓器13的壁面13a與緊固面Ila之間的距離Ll小一些。因此，在突出位置上可以防止翼部18碰到壁面13a。另一方面，在后退位置上，通過基部17的對向面17a和相反側(cè)的面17b 與凹部19的底19a接觸，決定可動葉片15的位置。如上面說明的那樣，在本發(fā)明的壓縮機(jī)2中，決定在突出位置上的可動葉片15的位置的擴(kuò)壓器板20的在軸承殼體側(cè)的面20a與緊固面Ila配置在同一平面上。因此，如圖 2所示，位于突出位置上的可動葉片15和第二擴(kuò)壓器壁部13之間的間隙C的大小由第二擴(kuò)壓器壁部13的壁面13a和緊固面Ila之間的在軸線Ax方向上的距離Ll和翼部18的突出長度L2之差決定。即，通過控制這些距離Ll及突出長度L2兩個尺寸就可以控制間隙C的大小。這樣，通過將應(yīng)當(dāng)對尺寸進(jìn)行控制的部分減少到兩個，可以抑制各個部件的加工誤差或組裝誤差給予間隙C的大小的影響。因此，對于每一個制品，可以抑制間隙C的尺寸偏差。 另外，通過減少應(yīng)當(dāng)控制的部分的數(shù)目，可以容易地進(jìn)行這些部分的尺寸的控制。進(jìn)而，根據(jù)該壓縮機(jī)2，由于翼部18的突出長度L2比距離Ll小一些，所以可以設(shè)置間隙C。通過這種方式，可以防止翼部18變形。另外，由于間隙C的大小只由距離Ll及突出長度L2兩個尺寸決定，所以可以高精度地控制間隙C的大小。因此，可以設(shè)置在位于突出位置的可動葉片15和第二擴(kuò)壓器壁部13之間的間隙C，并且減小該間隙C的大小。(第二實施方式)下面，參照圖4對于本發(fā)明的第二實施方式中的離心壓縮機(jī)進(jìn)行說明。另外，在該實施方式中，對于和第一實施方式共同的部分賦予相同的標(biāo)號，省略其說明。圖4是對應(yīng)于第一實施方式的圖2的示意圖。由于除此之外的部分與第一實施方式相同，所以省略其說明。如該圖所示，在該實施方式中，擴(kuò)壓器板20及壓縮機(jī)殼體10的緊固面Ila的一部分覆蓋凹部19，由此形成容納室21。擴(kuò)壓器板20設(shè)置成該擴(kuò)壓器板20的軸承殼體側(cè)的面 20a位于比緊固面Ila靠第二擴(kuò)壓器壁部13的位置。為了將擴(kuò)壓器板20固定到在這樣的位置上，在擴(kuò)壓器板20上設(shè)置有從該擴(kuò)壓器板20的位于軸承殼體側(cè)的面20a向軸線Ax方向延伸的支承構(gòu)件30。另外，在可動葉片15的基部17設(shè)置有在軸線Ax方向上貫通的貫通孔17c，支承構(gòu)件30被插入該貫通孔17c。另外，在該圖所示的本實施方式中，在突出位置上以可動葉片15的對向面17a與緊固面Ila接觸的方式設(shè)定基部17的大小。S卩，在本實施方式中，在突出位置上的可動葉片15的定位通過壓縮機(jī)殼體10的緊固面Ila來進(jìn)行。 因此，緊固面Ila中覆蓋凹部19的部分相當(dāng)于本發(fā)明的定位面。另外，在本實施方式中，翼部18的突出長度L2也被設(shè)定成比第一擴(kuò)壓器壁部13的壁面13a與緊固面Ila之間的距離Ll小一些的值。根據(jù)該第二實施方式，利用緊固面Ila進(jìn)行位于突出位置的可動葉片15的定位。 因此，和上述第一實施方式一樣，位于突出位置的可動葉片15和第二擴(kuò)壓器壁部13之間的間隙C的大小由第二擴(kuò)壓器壁部13的壁面13a和緊固面Ila之間的距離Ll與翼部18的突出長度L2之差決定。從而，可以將為了降低間隙C而應(yīng)當(dāng)進(jìn)行尺寸控制的部分減少到兩個。通過這種方式，可以抑制每一個制品中間隙C的大小的偏差。另外，可以容易地進(jìn)行對間隙C的大小給予影響的部分的尺寸的控制。在第二實施方式中，由于翼部18的突出長度 L2也比距離Ll小一些，所以，可以防止翼部18變形。在這一實施方式中，由于由緊固面Ila 直接進(jìn)行可動葉片15的定位，所以可以提高在突出位置的可動葉片15的定位精度。從而， 由于能夠以更高的精度控制間隙C的大小，所以，可以進(jìn)一步減小間隙C的大小。本發(fā)明并不局限于上述各種實施方式，能夠以各種實施方式加以實施。例如，本發(fā)明的離心壓縮機(jī)也可以不組裝渦輪增壓器而是單獨使用。
權(quán)利要求
1.一種離心壓縮機(jī)，配備有殼體組件，所述殼體組件具有第一殼體和第二殼體，所述第一殼體對在端部設(shè)有葉輪的旋轉(zhuǎn)軸以可繞軸線自由轉(zhuǎn)動的方式進(jìn)行支承，所述第二殼體以在所述軸線方向上并列的方式與所述第一殼體組合，并且在所述第二殼體的內(nèi)部容納所述葉輪，在所述葉輪的外周， 由所述第一殼體側(cè)的第一擴(kuò)壓器壁部和所述第二殼體側(cè)的第二擴(kuò)壓器壁部形成作為與所述葉輪的出口側(cè)相通的通路空間的擴(kuò)壓器；和可動葉片，所述可動葉片配置在設(shè)于所述第一擴(kuò)壓器壁部的容納室內(nèi)，具有基部和翼部，所述基部具有與所述第二擴(kuò)壓器壁部對向的對向面，所述翼部從所述對向面向所述第二擴(kuò)壓器壁部側(cè)突出，所述可動葉片能夠在突出位置和后退位置之間在所述軸線方向上移動，在所述突出位置，所述對向面與設(shè)于所述容納室的定位面接觸，并且，所述翼部突出到所述擴(kuò)壓器內(nèi)，在所述后退位置，與所述突出位置相比，所述翼部向所述第一擴(kuò)壓器壁部側(cè)后退；在所述第一殼體上設(shè)置有安裝面，所述安裝面在與所述軸線方向正交的方向上延伸，所述第二殼體具有固定部和緊固面，所述固定部與所述第二擴(kuò)壓器壁部相比向所述第一殼體側(cè)突出，所述緊固面設(shè)置在所述固定部上，并且在與所述軸線方向正交的方向上延伸，并且，通過將所述緊固面安裝到所述安裝面上，將所述第二殼體與所述第一殼體組合，所述定位面以與所述緊固面位于同一平面上的方式設(shè)置在所述容納室中。
2.如權(quán)利要求1所述的離心壓縮機(jī)，在所述第一擴(kuò)壓器壁部設(shè)置有構(gòu)成所述容納室的凹部，所述凹部比所述安裝面向所述軸線方向凹入，并且，所述基部可沿所述軸線方向移動地被容納在所述凹部中，所述緊固面以其一部分覆蓋所述凹部的至少一部分的方式被安裝于所述安裝面上，所述定位面是所述緊固面的覆蓋所述凹部的部分。
3.一種渦輪增壓器，配備有如權(quán)利要求1或2所述的離心壓縮機(jī)、以及渦輪機(jī)，所述離心壓縮機(jī)被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路上，并且，所述渦輪機(jī)設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上，利用所述渦輪機(jī)回收所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣能量，利用回收的廢氣能量旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述離心壓縮機(jī)的所述葉輪，對所述內(nèi)燃機(jī)增壓。
全文摘要
壓縮機(jī)(2)配備有殼體組件(3)，所述殼體組件具有軸承殼體(9)和壓縮機(jī)殼體(10)，通過第一擴(kuò)壓器壁部(12)和第二擴(kuò)壓器壁部(13)在葉輪(4)的外周上形成擴(kuò)壓器(6)；可動葉片(15)，該可動葉片配置在設(shè)于第一擴(kuò)壓器壁部(12)上的容納室(21)內(nèi)，包括具有對向面(17a)的基部(17)和從對向面突出的翼部(18)，對向面(17a)與設(shè)置在容納室(21)上的定位面(20a)接觸，并且，所述可動葉片可以在翼部(18)向擴(kuò)壓器(6)內(nèi)突出的突出位置與翼部(18)被容納在容納室(21)內(nèi)的后退位置之間移動，在軸承殼體(9)上，設(shè)置有在和軸線(Ax)方向正交的方向上延伸的安裝面(9a)，壓縮機(jī)殼體(10)包括從第二擴(kuò)壓器壁部(13)突出的固定部(11)及設(shè)置在固定部(11)上并在和軸線(Ax)方向正交的方向上延伸的緊固面(11a)，并且，通過將緊固面(11a)安裝到安裝面(9a)上，與軸承殼體(9)組合，定位面(20a)設(shè)置在容納室(21)中，與緊固面(11a)位于同一平面上。
文檔編號F04D29/62GK102472298SQ20108002870
公開日2012年5月23日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者田畑正和 申請人:豐田自動車株式會社