用于增压器的压缩机壳体及其制造方法技术

一种用于增压器的压缩机壳体(1)包括：壳体本体(20)，其中容置有叶轮(10)并且具有沿着叶轮(10)的外周位于环形内周面上的呈凹形形状的内周凹部(21)；以及滑座构件(30)，其呈环形形状并且设置在内周凹部(21)中，滑座构件的内周面具有面向叶轮(10)的护罩面(31)。壳体本体(20)包括扩散器面(24)和连接部分(4)，扩散器面(24)以续接至护罩面(31)的方式设置在护罩面(31)的周向外部，连接部分(4)设置在滑座构件(30)的外周端部与壳体本体(20)的扩散器面(24)的内周端部之间的边界(101)处，壳体本体(20)与滑座构件(30)于连接部分(4)处通过摩擦搅拌焊接而连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于增压器的压缩机壳体及其制造方法。
技术介绍
在车辆的增压器——如涡轮增压器——中使用的压缩机(压缩装置)具有压缩机壳体，每个压缩机壳体构造成在其中容置有叶轮并且包括：进气口，该进气口引入空气朝向叶轮；压缩腔，该压缩腔沿周向方向形成在叶轮的周向外部以引入从叶轮排放的空气；以及护罩面，该护罩面面向叶轮。在以上构造的压缩机中，叶轮叶片与压缩机壳体的护罩面之间的间隙设置成尽可能小，从而提高压缩机的压缩效率。然而，如果该间隙太小，在叶轮叶片由于例如振动、叶轮的旋转轴线的偏移等原因而接触到压缩机壳体的护罩面的情况下，则可能导致对叶轮的损坏。为了克服上述问题，通常建议采用于形成有压缩机壳体的护罩面的部分处设置由比叶轮叶片更柔软的树脂等制成的滑座构件的结构(日本专利申请公开号9-170442)。据此，即使叶轮叶片由于振动、叶轮旋转轴线的偏移等原因而接触到压缩机壳体的护罩面，也仅仅是于形成有护罩面的部分处设置的滑座构件被切割，因此，不会导致对叶轮的损坏，并且叶轮叶片与压缩机壳体的护罩面之间的间隙保持为小的。遗憾的是，在JP 9-170442 A中，滑座构件扩大至不面向叶轮的扩散器以将滑座构件固定至护罩。滑座构件采用螺钉构件经由于扩大的部分中形成的螺钉通孔以紧固的方式固定至压缩机壳体的主体(壳体本体)。因此，滑座构件的尺寸由于上述扩大的部分而增大。通常，有必要将比壳体本体使用的材料更贵的材料用于滑座构件，因此由于滑座构件的尺寸的增大而导致整个压缩机壳体的成本的增加。由于JP 9-170442 A的构造，使用螺钉构件不仅导致部件数目的增加，还使得必须实施对于壳体本体中形成的螺钉孔的加工以及对于滑座构件中形成的螺钉通孔的加工。鉴于这一点，可能会增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述背景做出的，并且本专利技术提供用于增压器的压缩机壳体以及能够减少部件的数目并降低成本的压缩机壳体的生产方法。根据本专利技术的一方面，本专利技术提供用于增压器的、包括以如下方式构造的壳体本体和滑座构件的压缩机壳体。壳体本体构造为在其中容置有叶轮并且具有沿着叶轮的外周位于环形内周面上的呈凹形形状的内周凹部。呈环形形状的滑座构件设置在内周凹部中，并且滑座构件的内周面具有面向叶轮的护罩面。壳体本体的特征如下。具体地，壳体本体包括扩散器面和连接部分，扩散器面以连续至护罩面的方式设置在护罩面的周向外部，连接部分设置在滑座构件的外周端部与壳体本体的扩散器面的内周端部之间的边界处，在该连接部分中，壳体本体与滑座构件通过摩擦搅拌焊接(FSW)而连接。在上述压缩机壳体中，各连接部分可以设置在边界的一部分中，并且各连接部分的沿壳体本体的径向方向的中心可以定位在边界的周向外部。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供上述用于增压器的压缩机壳体的生产方法。该生产方法包括组装步骤、摩擦搅拌焊接步骤以及切割步骤。在组装步骤中，滑座构件组装至壳体本体的内周凹部中。随后，在摩擦搅拌焊接步骤中，于滑座构件的外周端部与壳体本体的扩散器面的内周端部之间的边界处实施摩擦搅拌焊接，以设置各连接部分。随后，在切割步骤中，对滑座构件和壳体本体进行切割以设置护罩面和扩散器面。在切割步骤中，切割各连接部分的表面以使该表面平滑地连续至扩散器面和护罩面。在压缩机壳体的生产方法中，在摩擦搅拌焊接步骤中，将摩擦搅拌焊接实施为当将旋转工具推压抵靠边界处的加工目标时使得旋转工具的中心定位在边界的周向外部。在采用上述用于增压器的压缩机壳体的生产方法生产的用于增压器的压缩机壳体中，各连接部分设置在滑座构件的外周端部与壳体本体的扩散器面的内周端部之间的边界处。也就是说，壳体本体与滑座构件通过摩擦搅拌焊接而连接。因此，不必要提供具有待与固定构件——如螺钉构件—
—接合的部分的滑座构件，因此促进滑座构件的尺寸的减小。具体地，采用可能相对昂贵的材料的滑座构件的尺寸的减小能够实现成本降低。通过摩擦搅拌焊接，不必要采用固定构件将壳体本体与滑座构件固定至彼此，因此减少部件的数目。如前所述，根据本专利技术，能够提供用于增压器的压缩机壳体以及能够减少部件的数目并降低成本的压缩机壳体的生产方法。附图说明下文将参照附图描述本专利技术的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：图1为包括本专利技术的实施方式1中的用于增压器的压缩机壳体的涡轮增压器的截面图，并且为沿着图4的线I-I截取的截面图；图2为实施方式1中的压缩机壳体的护罩面的附近区域的放大的截面图，并且为图1的部分放大的截面图；图3为实施方式1中的压缩机壳体的护罩面的附近区域的放大的截面图，并且为沿图4的线III-III截取的截面图；图4为从实施方式1中的扩散器面观察时的压缩机壳体的一部分的平面图；图5为从实施方式1中的扩散器面观察时的连接部分的放大的平面图；图6为示出在实施方式1中的壳体本体与滑座构件即将组装之前的状态的示意性截面图；图7为示出通过将实施方式1中的壳体本体与滑座构件组装而形成的子组件的示意性截面图；图8为边界的放大的截面图以及实施方式1中的旋转工具的示意图；以及图9为示出紧随实施方式1中的摩擦搅拌焊接步骤之后的状态的放大的截面图。具体实施方式作为本专利技术的一个示例，将参照图1至图9描述根据实施方式1的用于增压器的压缩机壳体以及该压缩机壳体的生产方法。如图1中所示，该实施方式的用于增压器的压缩机壳体1包括壳体本体20和滑座构件30。壳体本体20构造成在其中容置有叶轮10，并且壳体本体20包括沿着叶轮10的外周位于环形内周面上的呈凹形形状的内周凹部21。滑座构件30为设置在壳体本体20内周凹部21中的环形构件，并且滑座构件30的内周面形成面向叶轮10的护罩面31。壳体本体20包括以连续至护罩面31的方式形成在护罩面31的周向外部的扩散器面24。如图1、图2、图4和图5中所示，连接部分4形成在滑座构件30的外周端部与壳体本体20的扩散器面24的内周端部之间的边界101处(参见图3)，壳体本体20与滑座构件30在连接部分4处通过摩擦搅拌焊接连接。随后将对摩擦搅拌焊接进行描述。如图1所示，压缩机壳体1形成于车辆的涡轮增压器(增压器)中使用的压缩机(压缩装置)的外壳。壳体本体20是由例如铝的重力铸造而制成，并且如图1所示，壳体本体20包括进气口11、进气通道12和压缩腔13。进气口11和进气通道12是由呈圆筒形形状的圆筒形部分23形成。压缩腔13沿周向方向形成在叶轮10的周向外部，并且压缩腔13构造成用于引入从叶轮10排放的空气。内周凹部21以对应于滑座构件30的外周的方式形成在壳体本体20的内周面上。内周凹部21包括：第一圆柱形凹部210，第一圆柱形凹部210以对应于随后描述的滑座构件30中的圆柱形滑座构件本体310的方式形成为凹形形状；以及第二圆柱形凹部220，第二圆柱形凹部220以对应于滑座构件30的扩大直径部分311的方式形成为设置在第一凹部210的进一步的周向外部的凹形形状。这种构造使得滑座构件30能够安装在内周凹部21中。滑座构件30可以由可弹性变形的热塑性构件形成。例如，滑座构件30由热塑性聚酰亚胺树脂形成。热塑性聚酰亚胺树脂的一个示例包括例如由三井化学公司(Mitsui Chemicals,Inc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增压器的压缩机壳体，所述压缩机壳体包括：壳体本体；以及滑座构件，所述壳体本体容置有叶轮并且具有沿着所述叶轮的外周位于环形内周面上的呈凹形形状的内周凹部，以及所述滑座构件呈环形形状并且设置在所述内周凹部中，所述滑座构件的内周面具有面向所述叶轮的护罩面，用于增压器的所述压缩机壳体的特征在于，所述壳体本体包括扩散器面和连接部分，所述扩散器面以连续至所述护罩面的方式设置在所述护罩面的周向外部，所述连接部分形成在所述滑座构件的外周端部与所述壳体本体的所述扩散器面的内周端部之间的边界处，所述壳体本体与所述滑座构件于所述连接部分处通过摩擦搅拌焊接而连接。

【技术特征摘要】
2015.06.03 JP 2015-1129231.一种用于增压器的压缩机壳体，所述压缩机壳体包括：壳体本体；以及滑座构件，所述壳体本体容置有叶轮并且具有沿着所述叶轮的外周位于环形内周面上的呈凹形形状的内周凹部，以及所述滑座构件呈环形形状并且设置在所述内周凹部中，所述滑座构件的内周面具有面向所述叶轮的护罩面，用于增压器的所述压缩机壳体的特征在于，所述壳体本体包括扩散器面和连接部分，所述扩散器面以连续至所述护罩面的方式设置在所述护罩面的周向外部，所述连接部分形成在所述滑座构件的外周端部与所述壳体本体的所述扩散器面的内周端部之间的边界处，所述壳体本体与所述滑座构件于所述连接部分处通过摩擦搅拌焊接而连接。2.根据权利要求1所述的压缩机壳体，其特征在于，各所述连接部分设置在所述边界的一部分中，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶谷知之，米泽幸一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP