(57)【要約】【課題】コンプレッサインペラ１１に対して水洗浄等を行う場合でも、取付軸３７の先端部分から取付軸３７とコンプレッサハブ１３の嵌め合い部に水が侵入することを防止すること。【解決手段】取付軸３７の雄ねじ部３７ｓにコンプレッサインペラ１１を取付軸３７の基端の段差部Ｂ側へ押圧する締付ナット３９が螺合して設けられ、取付軸３７の雄ねじ部３７ｓに締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆うシールキャップ４１が螺合して設けられ、シールキャップ４１の頭部は、先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機におけるロータ軸にコンプレッサインペラを取付けるためのインペラ取付構造において、
前記ロータ軸の一端側に縮径して形成され、前記コンプレッサインペラの中央部に形成した貫通穴に嵌挿可能であって、先端側に雄ねじ部を有し、前記ロータ軸の一部を構成する取付軸と、
前記取付軸の前記雄ねじ部に螺合して設けられ、前記コンプレッサインペラを前記取付軸の基端側の段差部へ押圧する締付ナットと、
前記締付ナットから突出した前記取付軸の先端部分を覆うシールキャップと、
を備えたことを特徴とするインペラ取付構造。
【請求項２】
前記シールキャップの頭部は、先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載のインペラ取付構造。
【請求項３】
前記シールキャップは、前記取付軸の前記雄ねじ部に螺合して設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインペラ取付構造。
【請求項４】
前記シールキャップは、前記締付ナットに一体的に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインペラ取付構造。
【請求項５】
前記シュールキャップの周縁に前記締付ナットを覆う筒状のガードが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインペラ取付構造。
【請求項６】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する過給機において、
請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載のインペラ取付構造を備えたことを特徴とする過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機におけるロータ軸にコンプレッサインペラを取付けるためのインペラ取付構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、船舶用過給機、車両用過給機等の過給機は広く普及しており、過給機は、エンジンからの排気ガスのエネルギーによってタービンインペラを回転駆動させて、コンプレッサインペラをロータ軸（タービン軸）を介して連動して回転駆動させることにより、エンジンに供給される空気を過給するものである。ここで、タービンインペラは、ロータ軸の一端部に一体的に連結されている。そして、ロータ軸の一端部にコンプレッサインペラを取付けるための一般的なインペラ取付構造は、次のようになる（特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、ロータ軸の一端側には、取付軸が縮径して形成されており、この取付軸は、ロータ軸の一部を構成するものである。また、取付軸は、コンプレッサインペラの中央部に形成した貫通穴に嵌挿可能であって、先端側に、雄ねじ部を有している。更に、取付軸の雄ねじ部には、コンプレッサインペラを取付軸の基端側の段差部へ押圧する締付ナットが螺合して設けられている。
【０００４】
従って、取付軸をコンプレッサインペラの貫通穴に嵌挿させる。そして、締付ナットを締め付けて、コンプレッサインペラを取付軸の基端側の段差部へ押圧する。これにより、ロータ軸にコンプレッサインペラを取付けることができる。
【特許文献１】特開２０００−０４４４５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、船舶用過給機等の過給機にあっては、メンテナンスの際にコンプレッサインペラに対して水洗浄等を行うことがある。一方、コンプレッサインペラの水洗浄等によって取付軸の先端部分から取付軸の外周面とコンプレッサインペラの貫通穴の内周面との隙間（換言すれば、取付軸とコンプレッサインペラの嵌め合い部）に水が侵入すると、取付軸とコンプレッサインペラの嵌め合い部に錆が発生して、取付軸及びコンプレッサインペラの劣化を招き、過給機の耐久性を高めることが困難になるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のインペラ取付構造及び過給機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、過給機におけるロータ軸にコンプレッサインペラを取付けるためのインペラ取付構造において、前記ロータ軸の一端側に縮径して形成され、前記コンプレッサインペラの中央部に形成した貫通穴に嵌挿可能であって、先端側に雄ねじ部を有し、前記ロータ軸の一部を構成する取付軸と、前記取付軸の前記雄ねじ部に螺合して設けられ、前記コンプレッサインペラを前記取付軸の基端側の段差部へ押圧する締付ナットと、前記締付ナットから突出した前記取付軸の先端部分を覆うシールキャップと、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
本発明の特徴によると、前記取付軸を前記コンプレッサインペラの前記貫通穴に嵌挿させる。そして、前記締付ナットを締め付けて、前記コンプレッサインペラを前記取付軸の基端側の前記段差部へ押圧する。また、前記シールキャップによって前記締付ナットから突出した前記取付軸の先端部分を覆う。これにより、前記ロータ軸に前記コンプレッサインペラを取付けることができる。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する過給機において、第１の特徴からなるインペラ取付構造を備えたことを要旨とする。
【００１０】
第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、前記シールキャップによって前記締付ナットから突出した前記取付軸の先端部分を覆った状態で、前記ロータ軸に前記コンプレッサインペラを取付けているため、前記コンプレッサインペラに対して水洗浄等を行う場合でも、前記取付軸の先端部分から前記取付軸の外周面と前記コンプレッサインペラの前記貫通穴の内周面との隙間（換言すれば、前記取付軸と前記コンプレッサインペラの嵌め合い部）に水が侵入することを防止できる。よって、前記取付軸及び前記コンプレッサインペラの劣化を抑えて、前記過給機の耐久性を十分に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
【００１３】
ここで、図１は、第１実施形態に係る船舶用過給機の側断面図、図２は、第１実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。なお、図面中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指してある。
【００１４】
図１に示すように、第１実施形態に係る船舶用過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給するものである。そして、船舶用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００１５】
船舶用過給機１は、ベアリングハウジング３を備えており、このベアリングハウジング３内には、複数のベアリング５が設けられてあって、複数のベアリング５には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）７が回転可能に設けられており、換言すれば、ベアリングハウジング３には、ロータ軸７がベアリング５を介して回転可能に設けられている。
【００１６】
ベアリングハウジング３の前側（一側）には、コンプレッサハウジング９が設けられている。また、コンプレッサハウジング９内には、コンプレッサインペラ１１が設けられており、このコンプレッサインペラ１１は、ロータ軸７の前端部（一端部）に一体的に連結されている。ここで、コンプレッサインペラ１１は、ロータ軸７の前端部に一体的に連結されたコンプレッサハブ１３と、このコンプレッサハブ１３の外周面に等間隔に設けられた複数枚のコンプレッサブレード１５とを備えている。
【００１７】
コンプレッサハウジング９の前側（換言すれば、コンプレッサインペラ１１の入口側）には、空気を取り入れる空気取入口１７が形成されており、この空気取入口１７は、消音器（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング９の間におけるコンプレッサインペラ１１の出口側には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路１９が形成されており、このディフューザ流路１９は、空気取入口１７に連通してある。更に、コンプレッサハウジング９の内部には、コンプレッサスクロール流路２１がコンプレッサインペラ１１を囲むように形成されており、このコンプレッサスクロール流路２１は、ディフューザ流路１９に連通してある。そして、コンプレッサハウジング９の適宜位置には、圧縮された空気を排出する空気排出口（図示省略）が形成されており、この空気排出口は、コンプレッサスクロール流路２１に連通してあって、エンジンのシリンダに接続可能である。
【００１８】
ベアリングハウジング３の後側（他側）には、タービンハウジング２３が設けられている。また、タービンハウジング２３内には、タービンインペラ２５が設けられており、このタービンインペラ２５は、ロータ軸７の後端部（他端部）に一体的に連結されている。ここで、タービンインペラ２５は、ロータ軸７の後端部に一体的に連結されたタービンハブ２７と、このタービンハブ２７の外周面に等間隔に設けられた複数枚のタービンブレード２９とを備えている。
【００１９】
タービンハウジング２３の適宜位置には、排気ガスを取り入れるガス取入口（図示省略）が形成されており、このガス取入口は、エンジンのシリンダ（図示省略）に接続可能である。また、タービンハウジング２３の内部には、タービンスクロール流路３１がタービンインペラ２５を囲むように形成されており、このタービンスクロール流路３１は、ガス取入口に連通してある。更に、タービンハウジング２３の後側（換言すれば、タービンインペラ２５の出口側）には、排気ガスを排出するガス排出口３３が形成されており、このガス排出口３３は、タービンスクロール流路３１に連通してあって、排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。
【００２０】
第１実施形態に係る船舶用過給機１は、インペラ取付構造３５を備えており、このインペラ取付構造３５は、ロータ軸７の前端部（一端部）にコンプレッサインペラ１１を取付けるための構造である。そして、本発明の実施形態の要部であるインペラ取付構造３５の具体的な構成は、次のようになる。
【００２１】
即ち、図２及び図１に示すように、ロータ軸７の前端側（一端側）には、取付軸３７が縮径して形成されており、この取付軸３７は、ロータ軸７の一部を構成するものである。また、取付軸３７は、コンプレッサハブ１３の中央部（換言すれば、コンプレッサインペラ１１の中央部）に形成した貫通穴１３ｈに嵌挿可能であって、先端側に、雄ねじ部３７ｓを有している。なお、ロータ軸７の前端側に取付軸３７が縮径して形成されることによって、取付軸３７の基端側に段差部Ｂが形成されるようなっている。
【００２２】
取付軸３７の雄ねじ部３７ｓには、コンプレッサハブ１３（換言すれば、コンプレッサインペラ１１）を取付軸３７の基端の段差部Ｂ側へ押圧する締付ナット３９が螺合して設けられている。なお、本発明の実施形態にあっては、１つの締付ナット３９を用いているが、複数の締付ナット３９を用いても構わない。
【００２３】
取付軸３７の雄ねじ部３７ｓには、シールキャップ４１が螺合して設けられており、このシールキャップ４１は、締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆うものである。また、シールキャップ４１の頭部は、先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しており、シールキャップ４１の頭部の肉厚は、シールキャップ４１の周壁部の肉厚よりも厚くなっている。
【００２４】
なお、コンプレッサハブ１３の前端面と締付ナット３９の後側面との間及び締付ナット３９の前側面とシールキャップ４１の後側面との間に、ガスケット（図示省略）がそれぞれ設けられるようにしても構わない。
【００２５】
続いて、第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２６】
ガス取入口からタービンハウジング２３内に取り入れた排気ガスがタービンスクロール流路３１を経由してタービンインペラ２５側へ供給されると、排気ガスのエネルギーによってタービンインペラ２５を回転駆動させることができ、コンプレッサインペラ１１をロータ軸７を介して連動して回転駆動させることができる。これにより、空気取入口１７からコンプレッサインペラ１１側に取り入れた空気を圧縮して、ディフューザ流路１９及びコンプレッサスクロール流路２１を経由して空気排出口から排出することができ、エンジンのシリンダへ供給される空気を過給することができる。（第１実施形態に係る船舶用過給機１の一般的な作用）
【００２７】
第１実施形態に係る船舶用過給機１の一般的な作用の他に、取付軸３７をコンプレッサハブ１３の貫通穴１３ｈに嵌挿させる。そして、締付ナット３９を締め付けて、コンプレッサハブ１３を取付軸３７の基端側の段差部Ｂへ押圧する。更に、シールキャップ４１を締め付けて、シールキャップ４１の後側面を締付ナット３９の前側面に圧接させる。これにより、シールキャップ４１によって締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆った状態で、ロータ軸７にコンプレッサインペラ１１を取付けることができる（第１実施形態に係るインペラ取付構造３５の作用（１））。
【００２８】
また、シールキャップ４１の頭部が先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しているため、空気取入口１７からコンプレッサインペラ１１側に取り入れる空気の流れを安定させることができる（第１実施形態に係るインペラ取付構造３５の作用（２））。
【００２９】
従って、第１実施形態によれば、シールキャップ４１によって締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆った状態で、ロータ軸７にコンプレッサインペラ１１を取付けることができるため、コンプレッサインペラ１１に対して水洗浄等を行う場合でも、取付軸３７の先端部分から取付軸３７の外周面とコンプレッサハブ１３の貫通穴１３ｈの内周面との隙間（換言すれば、取付軸３７とコンプレッサハブ１３の嵌め合い部）に水が侵入することを防止できる。よって、取付軸３７及びコンプレッサインペラ１１の劣化を抑えて、船舶用過給機１の耐久性を十分に高めることができる。
【００３０】
また、空気取入口１７からコンプレッサインペラ１１側に取り入れる空気の流れを安定させることができるため、エネルギー損失を抑えて、船舶用過給機１の圧縮効率を高めることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
第２実施形態について図３を参照して説明する。
【００３２】
ここで、図３は、第２実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。なお、図面中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指してある。
【００３３】
図３に示すように、第２実施形態に係る船舶用過給機４３は、第１実施形態に係る船舶用過給機１と略同じ構成を有しており、第２実施形態に係る船舶用過給機４３の具体的な構成のうち、第１実施形態に係る船舶用過給機１の具体的な構成と異なる部分についてのみ説明する。なお、第２実施形態に係る船舶用過給機４３における複数の構成要素のうち、第１実施形態に係る船舶用過給機１における構成要素と対応するものについては、図中に同一番号を付して、説明を省略する。
【００３４】
即ち、第２実施形態に係る船舶用過給機４３は、ロータ軸７の前端部（一端部）にコンプレッサインペラ１１を取付けるためのインペラ取付構造４５を備えている。そして、インペラ取付構造４５における締付ナット３９の前側面には、シールキャップ４７が一体的に設けられており、このシールキャップ４７は、締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆うものである。また、シールキャップ４７の頭部は、先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しており、シールキャップ４７の頭部の肉厚は、シールキャップ４７の周壁部の肉厚よりも厚くなっている。
【００３５】
なお、コンプレッサハブ１３の前端面と締付ナット３９の後側面との間に、ガスケット（図示省略）が設けられるようにしても構わない。
【００３６】
続いて、第２実施形態の作用等について簡単に説明する。
【００３７】
取付軸３７をコンプレッサハブ１３の貫通穴１３ｈに嵌挿させる。そして、締付ナット３９を締め付けて、コンプレッサハブ１３を取付軸３７の基端側の段差部Ｂへ押圧する。これにより、シールキャップ４７によって締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆った状態で、ロータ軸７にコンプレッサインペラ１１を取付けることができる。
【００３８】
また、シールキャップ４７の頭部が先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しているため、空気取入口１７からコンプレッサインペラ１１側に取り入れる空気の流れを安定させることができる。
【００３９】
よって、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
（第３実施形態）
第３実施形態について図４を参照して説明する。
【００４１】
ここで、図４は、第３実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。なお、図面中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指してある。
【００４２】
図４に示すように、第３の実施形態に係る船舶用過給機４９は、第１実施形態に係る船舶用過給機１と略同じ構成を有しており、第３実施形態に係る船舶用過給機４９の具体的な構成のうち、第１実施形態に係る船舶用過給機１の具体的な構成と異なる部分についてのみ説明する。なお、第３実施形態に係る船舶用過給機４９における複数の構成要素のうち、第１実施形態に係る船舶用過給機１における構成要素と対応するものについては、図中に同一番号を付して、説明を省略する。
【００４３】
即ち、第３実施形態に係る船舶用過給機４９は、ロータ軸７の前端部（一端部）にコンプレッサインペラ１１を取付けるためのインペラ取付構造５１を備えている。そして、インペラ取付構造５１における取付軸３７の雄ねじ部３７ｓには、シールキャップ５３が螺合して設けられており、このシールキャップ５３は、締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分を水密的に覆うものである。更に、シールキャップ５３の周縁には、締付ナット３９を水密的に覆う筒状のガード５３ｇが形成されている。また、シールキャップ５３の頭部は、先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しており、シールキャップ５３の頭部の肉厚は、シールキャップ５３の周壁部の肉厚よりも厚くなっている。
【００４４】
なお、コンプレッサハブ１３の前端面と締付ナット３９の後側面との間に、ガスケット（図示省略）が設けられるようにしても構わない。
【００４５】
続いて、第３実施形態の作用等について簡単に説明する。
【００４６】
取付軸３７をコンプレッサハブ１３の貫通穴１３ｈに嵌挿させる。そして、締付ナット３９を締め付けて、コンプレッサハブ１３を取付軸３７の基端側の段差部Ｂへ押圧する。更に、シールキャップ５３を締め付けて、シールキャップ５３のガード５３ｇの後端面をコンプレッサハブ１３の前端面に圧接させる。これにより、シールキャップ５３によって締付ナット３９から突出した取付軸３７の先端部分及び締付ナット３９を水密的に覆った状態で、ロータ軸７にコンプレッサインペラ１１を取付けることができる。
【００４７】
また、シールキャップ５３の頭部が先端方向に向かって徐々に細くなるような曲面形状を呈しているため、空気取入口１７からコンプレッサインペラ１１側に取り入れる空気の流れを安定させることができる。
【００４８】
よって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係る船舶用過給機の側断面図である。
【図２】第１実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。
【図３】第２実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。
【図４】第３実施形態に係る船舶用過給機の要部の拡大側断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｂ          段差部
１          船舶用過給機
７          ロータ軸
１１          コンプレッサインペラ
１３          コンプレッサハブ
１３ｈ        貫通穴
１５          コンプレッサブレード
３５          インペラ取付構造
３７          取付軸
３７ｓ        雄ねじ部
３９          締付ナット
４１          シールキャップ
４３          船舶用過給機
４５          インペラ取付構造
４７          シールキャップ
４９          船舶用過給機
５１          インペラ取付構造
５３          シールキャップ
５３ｇ        ガード
【図１】
2010043599.tif 000003
【図２】
2010043599.tif 000004
【図３】
2010043599.tif 000005
【図４】
2010043599.tif 000006