專(zhuān)利名稱(chēng)：氣波增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在設(shè)置在外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子的室(力cell)內(nèi)交替導(dǎo)入進(jìn)氣和排氣、利用導(dǎo)入室內(nèi)的排氣的氣波進(jìn)行增壓的氣波增壓器。
背景技術(shù)：
已知有如下氣波增壓器具有多個(gè)室的轉(zhuǎn)子被自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外殼內(nèi)，在各室內(nèi)交替導(dǎo)入進(jìn)氣和排氣，由導(dǎo)入的排氣對(duì)室內(nèi)的進(jìn)氣進(jìn)行加壓來(lái)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的增壓。在該氣波增壓器中，將排氣導(dǎo)入外殼內(nèi)，因此由排氣的熱使外殼和/或轉(zhuǎn)子伸長(zhǎng)。因此，具備熱膨脹系數(shù)小的陶瓷制的轉(zhuǎn)子的氣波增壓器已為公眾所知(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。其他，作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，存在專(zhuān)利文獻(xiàn)2。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平1-159418號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平4-019327號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
作為氣波增壓器的轉(zhuǎn)子，已知有如下轉(zhuǎn)子放射狀地設(shè)置從被可旋轉(zhuǎn)地支撐在外殼的軸部沿半徑方向延伸的多個(gè)分隔壁，在軸部的周?chē)纬裳剌S線方向貫通的多個(gè)空間， 而且通過(guò)各個(gè)分隔部件將各空間分割成內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)而設(shè)置出多個(gè)室。在這樣的轉(zhuǎn)子中，將排氣導(dǎo)入各室，則從內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的兩方對(duì)該分隔部件進(jìn)行加熱。因此，該分隔部件，其溫度變得比轉(zhuǎn)子的其他部分高，有可能從轉(zhuǎn)子的端面突出。在這種情況下，如果轉(zhuǎn)子和外殼之間的間隙小，則分隔部件有可能與外殼接觸。另一方面，在充分確保轉(zhuǎn)子和外殼之間的間隙的大小使得受熱而膨脹了的分隔部件不會(huì)與外殼接觸的情況下，在轉(zhuǎn)子和外殼之間泄漏的進(jìn)氣和排氣的量增加，因此增壓效率有可能降低。因此，本發(fā)明的目的是提供一種可抑制增壓效率的降低并且抑制轉(zhuǎn)子和外殼的接觸的氣波增壓器。本發(fā)明的第1氣波增壓器，具備具有收容室和排氣側(cè)壁面的外殼，轉(zhuǎn)子可繞軸線旋轉(zhuǎn)地收容于該收容室，該排氣側(cè)壁面在上述收容室被設(shè)置成和與上述軸線方向相關(guān)的上述轉(zhuǎn)子的一端面相對(duì)向、開(kāi)設(shè)有與內(nèi)燃機(jī)的排氣通路相通的排氣導(dǎo)入口和排氣排出口，其中，上述轉(zhuǎn)子具備軸部、多個(gè)分隔壁部件和分隔部件，該軸部被可繞上述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在上述外殼，該多個(gè)分隔壁部件被設(shè)置成從上述軸部沿半徑方向延伸、并且從上述轉(zhuǎn)子的上述一端面沿上述軸線方向延伸到另一端面，該分隔部件被設(shè)置在相互相鄰的分隔壁部件之間的空間、從上述轉(zhuǎn)子的上述一端面延伸到上述另一端面而將上述空間分割成內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)室和外周側(cè)的外側(cè)室，在上述排氣側(cè)壁面設(shè)置有槽部，該槽部形成為從上述軸線方向觀察與在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)上述分隔部件所描繪的軌跡重疊、并且向與上述轉(zhuǎn)子分離的方向凹陷。在本發(fā)明的第1氣波增壓器中，以與在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件所描繪的軌跡重疊的方式即與分隔部件相對(duì)向的方式在排氣側(cè)壁面設(shè)置有槽部。因此，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定槽部的寬度，即使分隔部件由于熱膨脹而從轉(zhuǎn)子的一端面突出，也可抑制其突出了的部分與排氣側(cè)壁面接觸。另外，通過(guò)這樣設(shè)置槽部，可以不用考慮熱膨脹時(shí)分隔部件從轉(zhuǎn)子突出的長(zhǎng)度地設(shè)定轉(zhuǎn)子的一端面與排氣側(cè)壁面之間的間隙的大小。因此，可以減小轉(zhuǎn)子的一壁面和排氣側(cè)壁面之間的間隙的大小。由此，可以減少在外殼和轉(zhuǎn)子之間泄漏的排氣的量，因此可以抑制增壓效率降低。因此，根據(jù)該第1氣波增壓器，可以抑制增壓效率的降低并且可以抑制轉(zhuǎn)子和外殼的接觸。在本發(fā)明的第1氣波增壓器的一方式中，也可以在上述排氣側(cè)壁面將上述槽部設(shè)置成其寬度為上述分隔部件的與半徑方向相關(guān)的厚度以上。通過(guò)這樣設(shè)定槽部的寬度，可以更加可靠地抑制分隔部件與排氣側(cè)壁面接觸。在本發(fā)明的第1氣波增壓器的一方式中，也可以上述外殼還具有進(jìn)氣側(cè)壁面， 該進(jìn)氣側(cè)壁面在上述收容室被設(shè)置成與上述轉(zhuǎn)子的上述另一端面相對(duì)向、并且開(kāi)設(shè)有與上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路相通的進(jìn)氣導(dǎo)入口和進(jìn)氣排出口，在上述進(jìn)氣側(cè)壁面設(shè)置有進(jìn)氣側(cè)槽部，該進(jìn)氣側(cè)槽部形成為從上述軸線方向觀察與在上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)上述分隔部件所描繪的軌跡重疊、并且向與上述轉(zhuǎn)子分離的方向凹陷。根據(jù)該方式，即使由于熱膨脹使分隔部件從轉(zhuǎn)子的另一方的壁面突出也可以抑制其突出了的部分與進(jìn)氣側(cè)壁面接觸。因此，進(jìn)而可以抑制轉(zhuǎn)子和外殼的接觸。在該方式中，也可以在上述進(jìn)氣側(cè)壁面將上述進(jìn)氣側(cè)槽部設(shè)置成其寬度為上述分隔部件的與半徑方向相關(guān)的厚度以上。通過(guò)這樣設(shè)定槽部的寬度，可以更加可靠地抑制分隔部件與排氣側(cè)壁面接觸。本發(fā)明的第2氣波增壓器，具備具有收容室和排氣側(cè)壁面的外殼，轉(zhuǎn)子可繞軸線旋轉(zhuǎn)地收容于該收容室將，該排氣側(cè)壁面在上述收容室被設(shè)置成與上述軸線方向相關(guān)的上述轉(zhuǎn)子的一端面相對(duì)向、開(kāi)設(shè)有與內(nèi)燃機(jī)的排氣通路連通的排氣導(dǎo)入口和排氣排出口，其中，上述轉(zhuǎn)子具備軸部、多個(gè)分隔壁部件和分隔部件，該軸部被可繞上述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在上述外殼，該多個(gè)分隔壁部件被設(shè)置成從上述軸部沿半徑方向延伸、并且從上述轉(zhuǎn)子的上述一端面沿上述軸線方向延伸到另一端面，該分隔部件被設(shè)置在相互相鄰的分隔壁部件之間的空間而將上述空間分割成內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)室和外周側(cè)的外側(cè)室，上述分隔部件，在上述轉(zhuǎn)子被設(shè)置成上述一端面?zhèn)鹊亩吮慌渲迷诒壬鲜鲆欢嗣婢嗌鲜雠艢鈧?cè)壁面更遠(yuǎn)的位置。根據(jù)本發(fā)明的第2氣波增壓器，分隔部件的一端面?zhèn)鹊亩思磁艢鈧?cè)的端被配置在比轉(zhuǎn)子的一端面距排氣側(cè)壁面更遠(yuǎn)的位置，因此即使由于熱膨脹使分隔部件沿軸線方向伸長(zhǎng)，也可以抑制分隔部件從轉(zhuǎn)子的一端面突出。因此，可以抑制分隔部件與排氣側(cè)壁面接觸。另外，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定分隔部件的一端面?zhèn)鹊亩说奈恢?，即使由于熱膨脹使分隔部件沿軸線方向伸長(zhǎng)，也可以防止分隔部件從轉(zhuǎn)子的一端面突出。因此，可以減小轉(zhuǎn)子的一壁面和排氣側(cè)壁面之間的間隙的大小。由此，可以減少在外殼和轉(zhuǎn)子之間泄漏的排氣的量，因此可以抑制增壓效率降低。因此，可以抑制增壓效率的降低并且可以抑制轉(zhuǎn)子與外殼的接觸。在本發(fā)明的第2氣波增壓器的一方式中，也可以上述外殼還具有進(jìn)氣側(cè)壁面，該進(jìn)氣側(cè)壁面在上述收容室被設(shè)置成與上述轉(zhuǎn)子的上述另一端面相對(duì)向、并且開(kāi)設(shè)有與上述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路相通的進(jìn)氣導(dǎo)入口和進(jìn)氣排出口，上述分隔部件被設(shè)置成其上述另一端面?zhèn)鹊亩吮慌渲迷诒壬鲜隽硪欢嗣婢嗌鲜鲞M(jìn)氣側(cè)壁面更遠(yuǎn)的位置。在這種情況下，即使由于熱膨脹使分隔部件沿軸線方向伸長(zhǎng)，也可以抑制分隔部件從轉(zhuǎn)子的另一端面突出。由此，可以抑制分隔部件從轉(zhuǎn)子的另一端面突出。因此，可以進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)子與外殼的接觸。


圖1是表示組裝有本發(fā)明的第1方式所涉及的氣波增壓器的內(nèi)燃機(jī)的圖。圖2是放大表示氣波增壓器的圖。圖3是表示圖2的III-III線的轉(zhuǎn)子的截面的圖。圖4是表示圖2的IV-IV線的氣波增壓器的截面的圖。圖5是表示圖2的V-V線的氣波增壓器的截面的圖。圖6是表示圖4的VI-VI線的氣波增壓器的截面的圖。圖7是表示發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子的一端面和排氣側(cè)壁面的圖。圖8是表示在無(wú)排氣側(cè)槽部的氣波增壓器中發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子的一端面和排氣側(cè)壁面的圖。圖9是放大表示本發(fā)明的第2方式所涉及的氣波增壓器的一部分的圖。圖10是表示第2方式所涉及的氣波增壓器的排氣側(cè)壁面的圖。
具體實(shí)施例方式(第1方式)圖1表示組裝有本發(fā)明的第1方式所涉及的氣波增壓器的內(nèi)燃機(jī)。該內(nèi)燃機(jī)(以下有時(shí)稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī))1是作為行駛用動(dòng)力源被搭載于車(chē)輛的裝置，具備具有多個(gè)(圖1中為 4個(gè))氣缸2a的內(nèi)燃機(jī)本體2。在各氣缸2a分別連接有進(jìn)氣通路3和排氣通路4。如該圖所示，在進(jìn)氣通路3從進(jìn)氣的流動(dòng)方向上游側(cè)依次設(shè)置有用于過(guò)濾進(jìn)氣的空氣過(guò)濾器5、氣波增壓器10的進(jìn)氣側(cè)端部10a、用于冷卻進(jìn)氣的中間空氣冷卻器6、和用于調(diào)整進(jìn)氣量的節(jié)氣閥7。在排氣通路4，從排氣的流動(dòng)方向上游側(cè)依次設(shè)置有氣波增壓器510的排氣側(cè)端部 IOb和用于凈化排氣的排氣凈化裝置8。圖2放大表示氣波增壓器10。氣波增壓器10具備外殼11和轉(zhuǎn)子12。在外殼11 的內(nèi)部設(shè)置有沿軸線Ax方向延伸的中空?qǐng)A筒狀的收容室13，轉(zhuǎn)子12可繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)地被收容在該收容室13內(nèi)。外殼11具備轉(zhuǎn)子外殼14、安裝在轉(zhuǎn)子外殼14的一端構(gòu)成進(jìn)氣側(cè)端部IOa的進(jìn)氣側(cè)附件15、和安裝在轉(zhuǎn)子外殼14的另一端構(gòu)成排氣側(cè)端部IOb的排氣側(cè)附件16。在轉(zhuǎn)子外殼14設(shè)置有從其一端沿軸線Ax方向貫通到另一端的中空?qǐng)A筒狀的空間 14a，通過(guò)由進(jìn)氣側(cè)附件15和排氣側(cè)附件16封閉該空間14a的兩端，形成收容室13。在進(jìn)氣側(cè)附件15設(shè)置有進(jìn)氣導(dǎo)入口 17和進(jìn)氣排出口 18。進(jìn)氣導(dǎo)入口 17連接收容室13內(nèi)和進(jìn)氣通路3中比氣波增壓器10靠進(jìn)氣的流動(dòng)方向上游側(cè)的區(qū)間，進(jìn)氣排出口 18連接收容室 13內(nèi)和進(jìn)氣通路3中比氣波增壓器10靠進(jìn)氣的流動(dòng)方向下游側(cè)的區(qū)間。在排氣側(cè)附件16 設(shè)置有排氣導(dǎo)入口 19和排氣排出口 20。排氣導(dǎo)入口 19連接收容室13內(nèi)和排氣通路4中比氣波增壓器10靠排氣的流動(dòng)方向上游側(cè)的區(qū)間，排氣排出口 20連接收容室13內(nèi)和排氣通路4中比氣波增壓器10靠排氣的流動(dòng)方向下游側(cè)的區(qū)間。氣波增壓器10具備被以可繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)的方式支撐在外殼11的軸21。軸21被配置在軸線Ax上。轉(zhuǎn)子12以與軸21 —體旋轉(zhuǎn)的方式被安裝在軸21的一端。軸21的另一端與電動(dòng)馬達(dá)22的輸出軸連接。因此，轉(zhuǎn)子12由電動(dòng)馬達(dá)22旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
圖3表示圖2的III-III線的轉(zhuǎn)子12的截面。另外，圖4表示圖2的IV-IV線的氣波增壓器10的截面，圖5表示圖2的V-V線的氣波增壓器10的截面。如圖3所示，轉(zhuǎn)子 12具備與軸21連接的軸部23和成為轉(zhuǎn)子12的外周面的圓筒狀的外筒24。軸部23和外筒24被設(shè)置成同軸。在軸部23和外筒24之間遍及整個(gè)周向設(shè)置有從軸部23沿半徑方向延伸的多個(gè)分隔壁25。這些多個(gè)分隔壁25被設(shè)置成在周向以預(yù)定的間隔并列。另外，這些多個(gè)分隔壁25被設(shè)置成從轉(zhuǎn)子12的一端12a沿軸線Ax方向延伸到另一端12b。如該圖所示，在相互相鄰的分隔壁25之間的空間分別設(shè)置有分隔部件26。分隔部件26被設(shè)置成將分隔壁25之間的空間分隔為內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)室27和外周側(cè)的外側(cè)室28。分隔部件26也和分隔壁25 —樣被設(shè)置成從轉(zhuǎn)子12的一端12a沿軸線Ax方向延伸到另一端12b。如該圖所示，各分隔部件26被設(shè)置成從軸線Ax方向觀察轉(zhuǎn)子12時(shí)并列在以軸線Ax為中心的同一圓周上。即，各分隔部件26被設(shè)置成形成以軸線Ax為中心的圓筒。通過(guò)這樣設(shè)置多個(gè)分隔壁25和分隔部件26，在轉(zhuǎn)子12上設(shè)置沿軸線Ax方向貫通的多個(gè)室27、28。如圖4所示，排氣側(cè)附件16具備與轉(zhuǎn)子12的一端面12a相對(duì)向的排氣側(cè)壁面16a。 如該圖所示，在排氣側(cè)壁面16a開(kāi)設(shè)有排氣導(dǎo)入口 19和排氣排出口 20。另外，在排氣側(cè)壁面16a設(shè)置有作為向與轉(zhuǎn)子12沿軸線Ax方向分離的方向凹陷的槽部的排氣側(cè)槽部29。該排氣側(cè)槽部29形成為從軸線Ax方向觀察與在轉(zhuǎn)子12的旋轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件26所描繪的軌跡 Tr重疊。即，排氣側(cè)槽部29形成為與分隔部件26相對(duì)向。圖6表示圖4的VI-VI線的氣波增壓器10的截面。另外，該圖表示轉(zhuǎn)子12的各部沒(méi)有因排氣的熱而向軸線Ax方向伸長(zhǎng)時(shí)的氣波增壓器10。如該圖所示，排氣側(cè)槽部29被設(shè)置成其寬度Wl為分隔部件26的半徑方向的厚度t以上。排氣側(cè)槽部29的深度dl，根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)即排氣的溫度最高時(shí)所產(chǎn)生的分隔部件26的軸線Ax方向的熱延伸的大小來(lái)設(shè)定。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件26沿軸線Ax方向伸長(zhǎng)了 0. 4mm左右的情況下，排氣側(cè)槽部29的深度 dl被設(shè)定為0. 5mmο如圖5所示，進(jìn)氣側(cè)附件15具備與轉(zhuǎn)子12的另一端面相對(duì)向的進(jìn)氣側(cè)壁面15a。 如該圖所示，在進(jìn)氣側(cè)壁面15a開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣導(dǎo)入口 17和進(jìn)氣排出口 18。另外，在進(jìn)氣側(cè)壁面15a也與排氣側(cè)壁面16a同樣設(shè)置有向與轉(zhuǎn)子12沿軸線Ax方向分離的方向凹陷的進(jìn)氣側(cè)槽部30。該排氣側(cè)槽部30形成為從軸線Ax方向觀察與在轉(zhuǎn)子12的旋轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件26 所描繪的軌跡Tr重疊。即，進(jìn)氣側(cè)槽部30也與排氣側(cè)壁面16a同樣形成為與分隔部件26 相對(duì)向。該進(jìn)氣側(cè)槽部30的寬度W2被設(shè)定成分隔部件26的半徑方向的厚度t以上。另外，進(jìn)氣側(cè)槽部30的深度，根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的分隔部件26的軸線Ax方向的熱延伸的大小來(lái)設(shè)定。如眾所周知的那樣，氣波增壓器10，使轉(zhuǎn)子12旋轉(zhuǎn)來(lái)從排氣通路4將排氣導(dǎo)入于各室27、28內(nèi)，利用該排氣的氣波對(duì)各室27、28內(nèi)的進(jìn)氣進(jìn)行加壓。而且，通過(guò)將加壓了的進(jìn)氣送到氣缸2a進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)1的增壓。這樣在氣波增壓器10中將排氣導(dǎo)入各室27、28內(nèi)， 因此軸部23、外筒24、分隔壁25和分隔部件26通過(guò)排氣被加熱。其中，軸23僅外周側(cè)與排氣接觸，外筒24僅內(nèi)周側(cè)與排氣接觸。因此，在這些軸23和外筒24，在內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)之間產(chǎn)生溫度差，熱向溫度低的一側(cè)移動(dòng)。分隔壁25與軸部23和外筒24連接，因此熱向軸部23和外筒24移動(dòng)。因此，這些軸部23、外筒24和分隔壁25分別由于熱膨脹沿軸線 Ax方向大致同樣地伸長(zhǎng)。與它們相對(duì)，分隔部件26，其內(nèi)周側(cè)和外周側(cè)的兩側(cè)與排氣接觸，
6并且僅與分隔壁25連接。因此，與轉(zhuǎn)子12的其他部分相比較，熱難以從分隔部件26移動(dòng)到外部。因此，分隔部件26，其溫度變得比轉(zhuǎn)子12的其他部分高，在它們之間產(chǎn)生溫度差。 在這種情況下，分隔部件26的軸線Ax方向的熱延伸變?yōu)榈闷渌糠值妮S線Ax方向的熱延伸大，分隔部件26從轉(zhuǎn)子12的一端面12a沿軸線Ax方向突出。在第1方式的氣波增壓器10中，在排氣側(cè)壁面16a設(shè)置有排氣側(cè)槽部29，因此，即使如這樣分隔部件26從一端面12a突出，也可抑制該分隔部件26與排氣側(cè)壁面16a接觸。 另外，在進(jìn)氣側(cè)壁面15a設(shè)置有進(jìn)氣側(cè)槽部30，因此，即使這樣分隔部件26由于熱膨脹而轉(zhuǎn)從子12的另一端面12a(b)突出，也可抑制該分隔部件26與進(jìn)氣側(cè)壁面15a接觸。接著，參照?qǐng)D7和圖8，對(duì)設(shè)定轉(zhuǎn)子12的一端面12a和排氣側(cè)壁面16a之間的間隙 C的大小的方法進(jìn)行說(shuō)明。另外，圖7表示在氣波增壓器10中發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子12的一端面12a和排氣側(cè)壁面16a。圖8表示在沒(méi)有排氣側(cè)槽部29的氣波增壓器中發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子12的一端面12a和排氣側(cè)壁面16a。設(shè)定轉(zhuǎn)子12的一端(壁) 面12a和排氣側(cè)壁面16a之間的間隙(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為間隙。)C的大小，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子12不與外殼11接觸。因此，如圖8所示在沒(méi)有排氣側(cè)槽部29的情況下，必須考慮分隔部件26從轉(zhuǎn)子12的端面12a突出的部分P來(lái)設(shè)定間隙C的大小。在這種情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)1以部分負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間隙C進(jìn)一步變大，因此，外殼11和轉(zhuǎn)子12之間泄漏的排氣的量增加，增壓效率降低。與此相對(duì)，由于第1方式的氣波增壓器10具備排氣側(cè)槽部29，因此如圖7所示可以不用考慮突出部分P地設(shè)定間隙C的大小。因此，如該圖所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)1的滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)置間隙C，并且可以設(shè)定間隙C的大小使得此時(shí)的間隙C為最小。因此，與沒(méi)有排氣側(cè)槽部29的情況相比較，可以減小間隙C的大小。在這種情況下，還可以減小在發(fā)動(dòng)機(jī)以部分負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的間隙，因此，可以減少在外殼11和轉(zhuǎn)子12之間泄漏的排氣的量。因此，可以抑制增壓效率的降低。另外，雖然省略說(shuō)明，但在該氣波增壓器10中，在進(jìn)氣側(cè)壁面15a 設(shè)置有進(jìn)氣側(cè)槽部30，因此，根據(jù)同樣的理由也可以減小轉(zhuǎn)子12的另一壁面12b和進(jìn)氣側(cè)壁面15a之間的間隙的大小。在該氣波增壓器10中，如圖6中箭頭Fl所示，排氣通過(guò)排氣側(cè)槽部29在沿半徑方向并列的內(nèi)側(cè)室27和外側(cè)室29之間移動(dòng)。但是，被導(dǎo)入于這些沿半徑方向并列的室27、 28的排氣為從排氣通路4在相同時(shí)刻被導(dǎo)入的排氣。因此，即使排氣在這些室27、28之間移動(dòng)也幾乎不會(huì)對(duì)進(jìn)氣的加壓產(chǎn)生影響，增壓效率不會(huì)降低。即使在進(jìn)氣側(cè)進(jìn)氣也通過(guò)進(jìn)氣側(cè)槽部30在這些室27、28之間移動(dòng)，但根據(jù)與排氣側(cè)同樣的理由，增壓效率不會(huì)降低。另一方面，可以抑制排氣或進(jìn)氣如圖3中箭頭F2所示那樣在周向上相鄰的室之間移動(dòng)。在周向上相鄰的室中，導(dǎo)入排氣或進(jìn)氣的時(shí)刻不同，因此，若排氣或進(jìn)氣在它們之間移動(dòng)，則增壓效率會(huì)降低。本發(fā)明的氣波增壓器10可以抑制這樣的排氣的移動(dòng)，因此可以抑制增壓效率的降低。如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)第1方式的氣波增壓器10，具備排氣側(cè)槽部29和進(jìn)氣側(cè)槽部30，因此，可以抑制增壓效率的降低并且可以抑制轉(zhuǎn)子12和外殼11的接觸。對(duì)于排氣側(cè)槽部29的寬度Wl和進(jìn)氣側(cè)槽部30的寬度W2，也可考慮轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)而將其設(shè)定為比分隔部件26的厚度t大的值。在這種情況下，即使轉(zhuǎn)子12振動(dòng)，也可抑制轉(zhuǎn)子12與外殼11接觸。
另外，在本方式的氣波增壓器10中，也可沒(méi)有進(jìn)氣側(cè)槽部30。在轉(zhuǎn)子12的進(jìn)氣側(cè)的部分從進(jìn)氣通路3導(dǎo)入進(jìn)氣，因此，分隔部件沈的進(jìn)氣側(cè)的部分因該進(jìn)氣而被冷卻。因此，向進(jìn)氣側(cè)的分隔部件26的熱延伸比向排氣側(cè)的熱延伸小，因此，可以省略進(jìn)氣側(cè)槽部 30。在這種情況下，可以省略加工進(jìn)氣側(cè)槽部30的作業(yè)，因此可以降低制造成本。(第2方式)接著，參照?qǐng)D9、圖10，對(duì)本發(fā)明第2方式所涉及的氣波增壓器10進(jìn)行說(shuō)明。圖9 放大表示本方式所涉及的氣波增壓器10的一部分。圖10表示本方式的氣波增壓器10的排氣側(cè)壁面16a。在該方式下，僅轉(zhuǎn)子12、排氣側(cè)壁面16a和進(jìn)氣側(cè)壁面1 與第1方式不同，除此以外的部分與第1方式相同。因此，在該方式中，對(duì)與上述的第1方式共用的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，省略說(shuō)明。圖9是與第1方式的圖6對(duì)應(yīng)的圖，放大表示轉(zhuǎn)子12的一端面12a的周?chē)?。艮口?該圖表示轉(zhuǎn)子12的各部沒(méi)有因排氣的熱沿軸線Ax方向伸長(zhǎng)時(shí)的氣波增壓器10。如該圖所示，在該方式中，分隔部件26，以其一端面?zhèn)鹊亩?6a被配置在與一端面1 相比沿軸線Ax 方向遠(yuǎn)離排氣側(cè)壁面16a的位置的方式設(shè)置于轉(zhuǎn)子12。即分隔部件沈的一端側(cè)的端26a 被設(shè)置在比一端面1 往內(nèi)退的位置。該一端面?zhèn)鹊亩?6a和一端面1 之間的距離L， 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的分隔部件26的軸線Ax方向的熱延伸的大小來(lái)設(shè)定。 例如，設(shè)定距離L，使得發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一端面?zhèn)鹊亩?6a與一端面1 成為同一平面。另外，雖然省略圖示，但也可將分隔部件26的另一端面?zhèn)鹊亩送瑯釉O(shè)置在比另一端面 12b距進(jìn)氣側(cè)壁面1 遠(yuǎn)的位置。而且，該另一端面?zhèn)鹊亩撕土硪欢嗣?2b之間的距離也根據(jù)分隔部件26的軸線Ax方向的熱延伸的大小來(lái)設(shè)定。另外，在該方式中，如該圖和圖10所示，在排氣側(cè)壁面16a沒(méi)有設(shè)置排氣側(cè)槽部四。雖然省略圖示，但同樣也可在進(jìn)氣側(cè)壁面1 不設(shè)置進(jìn)氣側(cè)槽部30。在該方式中，如圖9所示，將分隔部件沈的一端面?zhèn)鹊亩?6a配置在比一端面1 距排氣側(cè)壁面16a遠(yuǎn)的位置，因此可以抑制在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件沈與排氣側(cè)壁面16a接觸。同樣，也可將分隔部件沈的另一端面?zhèn)鹊亩伺渲迷诒攘硪欢嗣?2b距進(jìn)氣側(cè)壁面1 遠(yuǎn)的位置，因此可以抑制在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件沈與進(jìn)氣側(cè)壁面 15a接觸。另外，在本方式中，即便發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，分隔部件沈的兩端也不會(huì)從轉(zhuǎn)子12 的端面12a、12b突出，因此，可以減小在發(fā)動(dòng)機(jī)1滿負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子12的各端面12a、12b 與外殼11之間的間隙的大小。另外，由此，還可以減小在發(fā)動(dòng)機(jī)1以部分負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子12與外殼11之間的間隙的大小。因此，分別減少在外殼11和轉(zhuǎn)子12之間泄漏的進(jìn)氣和排氣的量。因此，可抑制增壓效率的降低。另外，在該方式的氣波增壓器10中，將分隔部件沈的另一端面?zhèn)燃催M(jìn)氣側(cè)的端設(shè)置成在分隔部件沈沒(méi)有熱伸長(zhǎng)的狀態(tài)下與轉(zhuǎn)子12的另一端面1 成為同一平面。如上述那樣通過(guò)進(jìn)氣冷卻分隔部件沈的進(jìn)氣側(cè)的部分，因此向軸線Ax方向的熱延伸小。因此，即使這樣使分隔部件26的另一端面?zhèn)鹊亩撕娃D(zhuǎn)子12的另一端面1 成為一個(gè)平面，也可以抑制轉(zhuǎn)子12與外殼11接觸。本發(fā)明不限于上述的各方式，可以以各種方式實(shí)施。例如，設(shè)置在本發(fā)明的氣波增壓器的轉(zhuǎn)子不限于將分隔壁之間分割成2層的轉(zhuǎn)子。例如，也可以是如下轉(zhuǎn)子在分隔壁之間設(shè)置2個(gè)以上的分隔部件，將分隔壁之間在半徑方向上分割為3層以上。在這種情況下，在外殼的排氣側(cè)壁面，在從軸線方向觀察與在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)各分隔部件所描繪的軌跡重疊的部分，分別設(shè)置排氣側(cè)槽部。另外，也可以是在相鄰的分隔壁之間在半徑方向上交替錯(cuò)開(kāi)的位置設(shè)置有分隔部件的轉(zhuǎn)子，也可以是僅在一部分的分隔壁之間設(shè)置有分隔部件的轉(zhuǎn)子。在這些情況下也只要在排氣側(cè)壁面將排氣側(cè)槽部設(shè)置成與在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)各分隔部件所描繪的軌跡重疊即可。就進(jìn)氣側(cè)槽部而言，也只要與那些排氣側(cè)槽部同樣地設(shè)置在進(jìn)氣側(cè)壁面即可。 在上述的實(shí)施方式中，由電動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，但驅(qū)動(dòng)源不限于電動(dòng)馬達(dá)。例如，也可利用內(nèi)燃機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。在這種情況下，也可以在曲軸和轉(zhuǎn)子之間的動(dòng)力傳遞路徑中設(shè)置變速機(jī)構(gòu)，由此改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
1.一種氣波增壓器，其具備具有收容室和排氣側(cè)壁面的外殼，轉(zhuǎn)子可繞軸線旋轉(zhuǎn)地收容于該收容室，該排氣側(cè)壁面在所述收容室被設(shè)置成和與所述軸線方向相關(guān)的所述轉(zhuǎn)子的一端面相對(duì)向，并開(kāi)設(shè)有與內(nèi)燃機(jī)的排氣通路相通的排氣導(dǎo)入口和排氣排出口，其中，所述轉(zhuǎn)子具備軸部、多個(gè)分隔壁部件和分隔部件，該軸部被可繞所述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在所述外殼，該多個(gè)分隔壁部件被設(shè)置成從所述軸部沿半徑方向延伸、并且從所述轉(zhuǎn)子的所述一端面沿所述軸線方向延伸到另一端面，該分隔部件被設(shè)置在相互相鄰的分隔壁部件之間的空間、從所述轉(zhuǎn)子的所述一端面延伸到所述另一端面而將所述空間分割成內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)室和外周側(cè)的外側(cè)室；在所述排氣側(cè)壁面設(shè)置有槽部，該槽部形成為從所述軸線方向觀察與在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)所述分隔部件所描繪的軌跡重疊、并且向與所述轉(zhuǎn)子分離的方向凹陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣波增壓器，其中，所述槽部，在所述排氣側(cè)壁面被設(shè)置成其寬度為所述分隔部件的與半徑方向相關(guān)的厚度以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣波增壓器，其中，所述外殼還具有進(jìn)氣側(cè)壁面，該進(jìn)氣側(cè)壁面在所述收容室被設(shè)置成與所述轉(zhuǎn)子的所述另一端面相對(duì)向、并且開(kāi)設(shè)有與所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路相通的進(jìn)氣導(dǎo)入口和進(jìn)氣排出口 ；在所述進(jìn)氣側(cè)壁面設(shè)置有進(jìn)氣側(cè)槽部，該進(jìn)氣側(cè)槽部形成為從所述軸線方向觀察與在所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時(shí)所述分隔部件所描繪的軌跡重疊、并且向與所述轉(zhuǎn)子分離的方向凹陷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣波增壓器，其中，所述進(jìn)氣側(cè)槽部，在所述進(jìn)氣側(cè)壁面被設(shè)置成其寬度為所述分隔部件的與半徑方向相關(guān)的厚度以上。
5.一種氣波增壓器，其具備具有收容室和排氣側(cè)壁面的外殼，轉(zhuǎn)子可繞軸線旋轉(zhuǎn)地收容于該收容室，該排氣側(cè)壁面在所述收容室被設(shè)置成和與所述軸線方向相關(guān)的所述轉(zhuǎn)子的一端面相對(duì)向，并開(kāi)設(shè)有與內(nèi)燃機(jī)的排氣通路相通的排氣導(dǎo)入口和排氣排出口，其中，所述轉(zhuǎn)子具備軸部、多個(gè)分隔壁部件和分隔部件，該軸部被可繞所述軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在所述外殼，該多個(gè)分隔壁部件被設(shè)置成從所述軸部沿半徑方向延伸、并且從所述轉(zhuǎn)子的所述一端面沿所述軸線方向延伸到另一端面，該分隔部件被設(shè)置在相互相鄰的分隔壁部件之間的空間而將所述空間分割成內(nèi)周側(cè)的內(nèi)側(cè)室和外周側(cè)的外側(cè)室；所述分隔部件，在所述轉(zhuǎn)子被設(shè)置成所述一端面?zhèn)鹊亩吮慌渲迷诒人鲆欢嗣婢嗨雠艢鈧?cè)壁面更遠(yuǎn)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣波增壓器，其中，所述外殼還具有進(jìn)氣側(cè)壁面，該進(jìn)氣側(cè)壁面在所述收容室被設(shè)置成與所述轉(zhuǎn)子的所述另一端面相對(duì)向，并且開(kāi)設(shè)有與所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路相通的進(jìn)氣導(dǎo)入口和進(jìn)氣排出口，所述分隔部件被設(shè)置成所述另一端面?zhèn)鹊亩吮慌渲迷诒人隽硪欢嗣婢嗨鲞M(jìn)氣側(cè)壁面更遠(yuǎn)的位置。
全文摘要
一種氣波增壓器(10)，其具備具有收容室(13)和排氣側(cè)壁面(16a)的外殼(11)，該收容室(13)將轉(zhuǎn)子(12)收容成可繞軸線(Ax)旋轉(zhuǎn)，該排氣側(cè)壁面(16a)在收容室(13)被設(shè)置成與轉(zhuǎn)子(12)的一端面(12a)對(duì)向，開(kāi)設(shè)有排氣導(dǎo)入口(19)和排氣排出口(20)，其中，轉(zhuǎn)子(12)具備軸部(23)、多個(gè)分隔壁(25)和分隔部件(26)，該軸部(23)被可繞軸線旋轉(zhuǎn)地支撐在外殼(11)，該多個(gè)分隔壁(25)從軸部(23)沿半徑方向延伸，并且被設(shè)置成從轉(zhuǎn)子(12)的一端面(12a)沿軸線方向延伸到另一端面(12b)，該分隔部件(26)被設(shè)置在相互相鄰的分隔壁(25)之間的空間，從轉(zhuǎn)子(12)的一端面(12a)延伸到另一端面(12b)，將該空間分割成內(nèi)側(cè)室(27)和外側(cè)室(28)；在排氣側(cè)壁面(16a)設(shè)置有排氣側(cè)槽部(29)，該排氣側(cè)槽部(29)形成為從軸線方向觀察與在轉(zhuǎn)子(12)的旋轉(zhuǎn)時(shí)分隔部件(26)描繪的軌跡重疊，并且向從轉(zhuǎn)子(12)離開(kāi)的方向凹陷。
文檔編號(hào)F02B33/42GK102439270SQ20108000236
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者高宮二三郎 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社