吸氣口(未圖示)。即,壓縮機(jī)葉輪8將從吸入口 10吸入的流體壓縮并送出至渦輪軸7的徑向外側(cè)。
[0032]在渦輪殼體4形成有渦輪渦旋流道13。渦輪渦旋流道13位于比渦輪葉輪9更靠渦輪軸7的徑向外側(cè),并形成為環(huán)狀。另外,在渦輪殼體4形成有吐出口 14。吐出口 14經(jīng)過渦輪葉輪9而與渦輪渦旋流道13連通。另外,吐出口 14面向渦輪葉輪9的正面,與排出氣體凈化裝置(未圖示)連接。
[0033]在通過緊固螺栓3將軸承殼體2和渦輪殼體4連結(jié)的狀態(tài)下,在這兩個殼體2、4的對置面間形成有間隙15。間隙15從渦輪軸7的徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)環(huán)狀地形成。
[0034]渦輪渦旋流道13與引導(dǎo)從引擎排出的排出氣體的氣體流入口(未圖示)連通。另夕卜,渦輪渦旋流道13也與上述的間隙15連通。排出氣體從氣體流入口被引導(dǎo)至渦輪渦旋流道13,經(jīng)過渦輪葉輪9而被引導(dǎo)至吐出口 14。在該流通過程中排出氣體使渦輪葉輪9旋轉(zhuǎn)。而且,上述的渦輪葉輪9的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過渦輪軸7而傳遞至壓縮機(jī)葉輪8,流體被壓縮機(jī)葉輪8的旋轉(zhuǎn)力升壓并被引導(dǎo)至引擎的吸氣口。
[0035]圖2是壓縮機(jī)葉輪8的立體圖。如圖2所示,壓縮機(jī)葉輪8具有輪轂16 (輪)和多個葉片17(葉)。
[0036]輪轂16具有上表面16a和面積比上表面16a大的底面16b。輪轂16還具有從上表面16a朝向底面16b向徑向外側(cè)變寬的外周面16c。輪轂16是以底面16b以及上表面16a的中心為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體。
[0037]另外,在輪轂16設(shè)置有貫通孔16d。貫通孔16d從上表面16a朝向底面16b而貫通。在貫通孔16d插通有渦輪軸7。通過該插通,渦輪軸7的端部從上表面16a突出。在該突出的部分形成有螺紋槽。通過在該螺紋槽擰緊螺母,輪轂16被固定于渦輪軸7的一端。
[0038]葉片17是與輪轂16 —體形成的薄板形狀的部件。葉片17在輪轂16的外周面16c相互在周向上離開地配置有多個。相鄰的葉片17的周向間隙(葉間17a)成為流體的流道。另外,葉片17從輪轂16的外周面16c向徑向外側(cè)延伸,并在輪轂16的周向上傾斜地彎曲。
[0039]另外,葉片17由整葉片18 (長葉片、完整葉)和軸向長度比整葉片18短的半葉片19(短葉片、半葉)構(gòu)成。整葉片18和半葉片19在周向上交替地配置。這樣,通過將半葉片19配置在整葉片18之間,相比于相同數(shù)量的葉片17全部由整葉片18構(gòu)成的情況,增壓器C的流體的吸引效率提高。以下,簡稱為葉片17的情況表示整葉片18以及半葉片19雙方。
[0040]圖3(a)是用于說明葉片17的形狀的圖。圖3 (a)由點(diǎn)劃線表示本實施方式的葉片17的子午面形狀。圖3(b)由點(diǎn)劃線表示比較例的葉片W的子午面形狀。子午面形狀是在使一枚葉片17、W的輪廓不改變輪轂16的徑向位置地繞輪轂16的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),在平行于輪轂16的旋轉(zhuǎn)軸的平面上投影的形狀。在圖3(a)以及圖3(b)中,左右方向表示渦輪軸7的軸向。另外,各圖中的右側(cè)表示輪轂16的底面16b側(cè),左側(cè)表示輪轂16的上表面16a偵U。另外,在圖3(a)以及圖3(b)中,上下方向表示渦輪軸7的徑向。各圖中的上側(cè)表示徑向外側(cè),下側(cè)表示徑向內(nèi)側(cè)。
[0041]如圖3(a)所示,葉片17 (即整葉片18或半葉片19)具有通過壓縮機(jī)葉輪8的流體的流動方向(以下,簡稱為流動方向)的上游側(cè)的端部即前緣17b。此外,半葉片19的前緣17b位于比整葉片18的前緣17b更靠流動方向的下游側(cè)。
[0042]另外,葉片17具有流動方向的下游側(cè)的端部即后緣17c。葉片面17d是葉片17中將前緣17b和后緣17c作為流動方向的兩側(cè)的端部而具有的曲面。葉片面17d面向形成于葉間17a的流道。
[0043]如圖3(a)所示,在子午面形狀中,前緣17b相對于渦輪軸7的徑向大致平行。后緣17c相對于渦輪軸7的軸向大致平行。
[0044]葉片面17d以前緣17b、后緣17c為端部,使直線的母線17e(圖3(a)中,由虛線表示)連續(xù)地移動的軌跡所描繪的曲面,即所謂的直紋面。即,母線17e是在由直線(線段)的移動來描繪曲面時的任一位置的直線。因此,壓縮機(jī)葉輪8構(gòu)成為所謂的母線葉輪。
[0045]圖3(a)為了容易理解母線17e的方向,從葉片面17d的后緣17c側(cè)突出地表示母線 17e。
[0046]母線17e在后緣17c側(cè)具有與后緣17c的交點(diǎn)a。另外,母線17e隨著從渦輪軸7的軸向的一端側(cè)(圖3中左側(cè))朝向另一端側(cè)(圖3中右側(cè)),向靠近渦輪軸7的徑向內(nèi)側(cè)的方向傾斜。即,在與后緣17c交叉的母線17e中,渦輪軸7的軸向的一端側(cè)位于比另一端側(cè)更靠徑向外側(cè)。
[0047]另外,若將位于比交點(diǎn)a更靠渦輪軸7的軸向的另一端側(cè)(圖3中右側(cè))的后緣17c和位于比交點(diǎn)a更靠渦輪軸7的軸向的另一端側(cè)(圖3中右側(cè))的母線17e所成的角記為角A,則角A在20度以上。
[0048]圖3 (b)表示比較例的葉片W。若該圖所示,母線We根據(jù)葉片W的葉片面Wd的曲面形狀而被特定。母線We在后緣Wc側(cè)與渦輪軸7的軸向大致平行。因此,與圖3(a)所示的葉片17不同,母線We與后緣Wc沒有交點(diǎn)。在這種情況下,有可能使葉片W的加工變得困難。以下,對壓縮機(jī)葉輪8的加工裝置進(jìn)行說明,之后表示壓縮機(jī)葉輪8的加工方法的同時,比較葉片17、W的加工性并進(jìn)行詳述。
[0049]圖4(a)以及圖4(b)是用于說明壓縮機(jī)葉輪8的加工裝置20的圖。圖4(a)表示加工裝置20的外觀圖。圖4(b)表示加工裝置20對壓縮機(jī)葉輪8的原材料M進(jìn)行加工的形態(tài)。
[0050]加工裝置20例如由同時5軸加工中心構(gòu)成。如圖4(a)所示,加工裝置20具備旋轉(zhuǎn)部21、移動部22、保持部23、移動部24、控制部25以及操作部26。如圖4(b)所示,旋轉(zhuǎn)部21具有支撐立銑刀等工具T的夾具部21a和馬達(dá)(未圖示)。旋轉(zhuǎn)部21在夾具部21a支撐工具T的狀態(tài)下,通過馬達(dá)的動力使工具T與夾具部21a —同旋轉(zhuǎn)。夾具部21a以夾具部21a的旋轉(zhuǎn)軸與工具T的軸中心一致的狀態(tài)支撐工具T。
[0051]移動部22例如由通過馬達(dá)(未圖示)實現(xiàn)相互正交的三軸能夠移動的自動臺構(gòu)成。移動部22支撐旋轉(zhuǎn)部21。而且,移動部22能夠使旋轉(zhuǎn)部21在三軸中任一方向上移動。
[0052]保持部23例如由夾鉗裝置構(gòu)成。保持部23保持壓縮機(jī)葉輪8的原材料M。原材料M預(yù)先形成有成為輪轂16的貫通孔16d的孔。保持部23具有保持原材料M的外周面的第一夾鉗23a。另外,在隔著原材料M與第一夾鉗23a相反側(cè)配置有第二夾鉗23b。在第二夾鉗23b固定有銷23c。銷23c的前端具有越靠前端側(cè)直徑越小的錐形狀。銷23c的前端插通于成為輪轂16的貫通孔16d的原材料M的孔。這樣,由第一夾鉗23a和銷23c夾持原材料M。
[0053]移動部24支撐保持部23。移動部24例如能夠通過馬達(dá)(未圖示),使保持部23和原材料M繞相互不同的兩軸的軸旋轉(zhuǎn)。
[0054]通過移動部22、24合作,能夠使工具T與原材料M的相對的位置及姿態(tài)以較高的自由度位移。
[0055]控制部25按照通過操作部26而輸入的加工路徑等信息,控制旋轉(zhuǎn)部21的工具T的旋轉(zhuǎn)以及移動部22、24的工具T與原材料M的相對的位置及姿態(tài)的位移。以下,對控制部25的壓縮機(jī)葉輪8的加工處理的流程進(jìn)行詳述。
[0056]圖5是用于說明壓縮機(jī)葉輪8的加工方法的圖。圖5(a)?(C)表示本實施方式的葉片17的加工處理的形態(tài)。圖5(d)?(f)表示比較例的葉片W的加工處理的形態(tài)。為了容易理解,省略各圖的加工裝置20的圖示。
[0057]在母線葉輪的加工中,使用工具T的刀刃的側(cè)面Ta切削壓縮機(jī)葉輪8的原材料M。此時,工具T的旋轉(zhuǎn)軸向與母線17e、We的方向一致。
[0058]如圖5 (a)所示,控制部25控制移動部22、24以及旋轉(zhuǎn)部21,在初始位置配置工具T,在該初始位置,工具T的旋轉(zhuǎn)軸的軸向與前緣17b的方向平行,且工具T的前端朝向輪轂16側(cè)(圖5中下側(cè))。
[0059]接下來,控制部25控制移動部22、24以及旋轉(zhuǎn)部21,如圖5 (b)所示地使工具T的旋轉(zhuǎn)軸與母線17e的方向(延伸方向)一致,并且使用工具T的側(cè)面Ta切削原材料Μ。BP,控制部25使工具T旋轉(zhuǎn),從前緣17b朝向后緣17c,由側(cè)面Ta對成為多個葉片17的間隙(葉間17a)的部分的原材料M進(jìn)行切削。在該切削期間,控制部25使工具T的軸向距初始位置的傾斜角向工具T的軸向靠近后緣17c的方向(延伸方向)的方向連續(xù)變大。
[0060]而且,如圖5 (C)所示,若工具T加工到后緣17c側(cè)結(jié)束,則工具T的旋轉(zhuǎn)軸相對于渦輪軸7的軸向傾斜。具體來說,工具T的旋轉(zhuǎn)軸以工具T的前端側(cè)靠近渦輪軸7的徑向內(nèi)側(cè)的方式傾斜。即,控制部25在切削至后緣17c而切削出葉片面17d時,以工具T的軸向距初始位置的傾斜角(從圖5(a)到圖5(c)工具T的軸向傾斜的角度)成為銳角的方式,控制旋轉(zhuǎn)部21以及移動部22、24。
[0061]另一方面,在比較例的葉片W的加工中,與葉片17的加工相同,在工具T的前端朝向渦輪軸7的徑向內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下,從前緣Wb側(cè)開始切削(參