[发明专利]压气机

说明书

压气机具备：叶轮，其包括轮毂以及在该轮毂的外表面设置的多个叶片；外壳，其收纳所述叶轮；所述外壳具有：护罩部，其与所述轮毂的外表面对置而在该护罩部与所述外表面之间形成流体流路，并且该护罩部包围所述叶轮；壳体部，其与所述护罩部一体形成并且支承所述护罩部；所述护罩部包括在温度为100度时，静态拉伸强度为65MPa以上200Mpa以下，并且断裂应变为0.3mm/mm以下的第一树脂类材料，所述壳体部包括在温度为100度时，静态拉伸强度为40MPa以上，并且断裂应变为0.1mm/mm以上的第二树脂类材料。

技术领域

本公开涉及压气机。

背景技术

压气机例如用于在机动车等中搭载的涡轮增压器(排气涡轮增压器)。涡轮增压器具有将排气的能量转换为动力的排气涡轮，利用排气涡轮输出的动力来驱动压气机。压气机在工作中对向发动机供给的空气进行压缩，由此来实现发动机的热效率的提高等。

压气机具备外壳和收纳在外壳内的叶轮。叶轮具有轮毂和在轮毂的外周面配置的多个叶片，轮毂的外周面具有喇叭形状。具有在外壳与轮毂的外周面之间形成流体流路的护罩部，在流体通过流体流路的过程中利用叶片对其进行加速。外壳一般由铝铸件、钢铸件等金属构成，但是近些年，出于轻量化和降低成本等目的，使用树脂制的外壳。

然而，树脂制的外壳与金属制的外壳相比热膨胀大，存在外壳与叶片之间的间隙随着外壳的温度上升而变大，压气机效率降低这样的问题。另外，树脂制的外壳与金属制的外壳相比强度低，为了防止在叶轮破损时叶轮的碎片向外部飞散，也就是说为了提高防护性，必须使外壳的壁厚变厚、设置肋部等来对外壳进行补强。由此，存在与通过使用树脂制的外壳所带来的轻量化、降低成本等优点相互抵消的问题。

为了解决这些问题，在专利文献1所公开的压气机中，在叶轮与树脂制的外壳之间配置有金属制的护罩(金属护罩)。金属护罩的热变形量比树脂小，因此能够使伴随着金属护罩的温度上升的金属护罩与叶片之间的间隙的扩大量相对变小。因此在设置金属护罩的情况下，能够确保良好的压气机效率。另外，金属护罩具有优异的强度，因此能够确保良好的防护性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2011-064118号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如专利文献1所公开的那样，在使用树脂制的外壳的情况下，通过设置金属护罩，能够确保良好的压气机效率和防护性。然而，无论有无金属护罩，都希望利用树脂制的外壳自身的特性，确保良好的压气机效率和防护性。

鉴于上述实情，本发明至少一实施方式的目的在于提供一种压气机，使用由树脂类材料构成的外壳，无论有无金属制的金属护罩，都能够确保良好的压气机效率和防护性。

用于解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明发明人经过了锐意研究。

首先，为了确保良好的防护性，需要防止外壳的断裂，为此，外壳需要通过变形来吸收叶轮的碎片的碰撞能量。从该观点出发，优选在外壳中使用的树脂类材料的韧性高。

作为具有较高韧性的树脂类材料，例如，包括作为聚酰胺类树脂的一种的PA46。于是通过模拟，评价在100℃的温度下金属制的叶轮发生损伤的情况下的、仅由主成分为PA46的树脂类材料构成的外壳的形状变化。其结果是，发现虽然从叶轮发生损伤开始数毫秒后外壳大幅变形，但是不会产生裂纹。

另一方面，为了确保良好的压气机效率，需要确保外壳与叶轮的叶片之间的间隙小，因此优选树脂类材料的热变形量小。

在这一点，PA46的热变形量大，在压气机中使用仅由主成分为PA46的树脂类材料构成的外壳的情况下，难以确保良好的压气机效率。