(57)【要約】  取付構造２０は、シャフト８が挿通される貫通孔１０ｂが形成された本体部１０ａと、本体部１０ａの外周面１０ｃに設けられた複数の羽根１０ｇとを有し、本体部１０ａのうち複数の羽根１０ｇよりもシャフト８の一端８ａ側に突出するボス部１０ｈが形成されたコンプレッサインペラ１０（インペラ）と、シャフト８のうち、貫通孔１０ｂの内周面に対してシャフト８の径方向に離隔して対向する小径部８ｂと、シャフト８のうち、小径部８ｂよりシャフト８の他端側に位置し、小径部８ｂより外径が大きい第１大径部８ｃと、シャフト８のうち、小径部８ｂよりシャフト８の一端８ａ側に位置し、小径部８ｂより外径が大きく、ボス部１０ｈの径方向内側に位置する第２大径部８ｄ、および、貫通孔１０ｂのうち、ボス部１０ｈの径方向内側に設けられ、貫通孔１０ｂにおける第１大径部８ｃに径方向に対向する部位より内径が小さい小内径部の一方または双方と、を備える。
2017094546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトが挿通される貫通孔が形成された本体部と、前記本体部の外周面に設けられた複数の羽根とを有し、前記本体部のうち前記複数の羽根よりも前記シャフトの一端側に突出するボス部が形成されたインペラと、
前記シャフトのうち、前記貫通孔の内周面に対して前記シャフトの径方向に離隔して対向する小径部と、
前記シャフトのうち、前記小径部より前記シャフトの他端側に位置し、前記小径部より外径が大きい第１大径部と、
前記シャフトのうち、前記小径部より前記シャフトの一端側に位置し、前記小径部より外径が大きく、前記ボス部の径方向内側に位置する第２大径部、および、前記貫通孔のうち、前記ボス部の径方向内側に設けられ、前記貫通孔における前記第１大径部に径方向に対向する部位より内径が小さい小内径部の一方または双方と、
を備える取付構造。
【請求項２】
前記第２大径部は、前記第１大径部より前記シャフトの軸方向に長く延在する請求項１に記載の取付構造。
【請求項３】
前記貫通孔と前記第１大径部は、締り嵌めされ、前記貫通孔と前記第２大径部は、中間嵌めされた請求項１または２に記載の取付構造。
【請求項４】
前記シャフトのうち、前記第１大径部と前記第２大径部との間に位置し、前記小径部より外径が大きい第３大径部を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項５】
前記本体部のうち、前記複数の羽根よりも前記シャフトの他端側に位置する背面部は、前記シャフトの他端側に向かう程、外径が小径となる向きに傾斜し、
前記第１大径部は、前記背面部の径方向内側に位置する請求項１から４のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項６】
前記小径部は、前記本体部のうち、前記シャフトの径方向に最も外側まで延在する最外径部の径方向内側に位置する請求項１から５のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項７】
前記請求項１から６のいずれか１項に記載の取付構造を備える過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、インペラをシャフトに取り付ける取付構造、および、過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シャフトがベアリングハウジングに回転自在に軸支された過給機が知られている。シャフトの一端にはタービンインペラが設けられ、他端にはコンプレッサインペラが設けられる。過給機はエンジンに接続される。エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラが回転する。タービンインペラの回転によって、シャフトを介してコンプレッサインペラが回転する。過給機は、コンプレッサインペラの回転に伴い空気を圧縮してエンジンに送出する。【０００３】
コンプレッサインペラは、本体部と、複数の羽根を含んで構成されている。複数の羽根は、本体部の外周面に設けられる。コンプレッサインペラの本体部には、貫通孔が形成される。シャフトは貫通孔に挿通されている。特許文献１に記載された構成では、シャフトのうち貫通孔に挿通された部位に、小径部を挟んで２つの大径部が形成されている。２つの大径部によってシャフトが貫通孔と同軸となるようにセンタリングされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、特許文献１に記載されたコンプレッサインペラのような構成では、シャフトと共にインペラが回転すると、複数の羽根が本体部に遠心力を作用させて貫通孔が押し拡げられる。その結果、大径部が貫通孔の内周面から離隔する。そして、シャフトに対するインペラの偏心が大きくなってアンバランスが増加しまうおそれがある。【０００６】
本開示の目的は、アンバランスの増加を抑制することが可能な取付構造、および、過給機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る取付構造は、シャフトが挿通される貫通孔が形成された本体部と、本体部の外周面に設けられた複数の羽根とを有し、本体部のうち複数の羽根よりもシャフトの一端側に突出するボス部が形成されたインペラと、シャフトのうち、貫通孔の内周面に対してシャフトの径方向に離隔して対向する小径部と、シャフトのうち、小径部よりシャフトの他端側に位置し、小径部より外径が大きい第１大径部と、シャフトのうち、小径部よりシャフトの一端側に位置し、小径部より外径が大きく、ボス部の径方向内側に位置する第２大径部、および、貫通孔のうち、ボス部の径方向内側に設けられ、貫通孔における第１大径部に径方向に対向する部位より内径が小さい小内径部の一方または双方と、を備える。【０００８】
第２大径部は、第１大径部よりシャフトの軸方向に長く延在してもよい。【０００９】
貫通孔と第１大径部は、締り嵌めされ、貫通孔と第２大径部は、中間嵌めされてもよい。【００１０】
シャフトのうち、第１大径部と第２大径部との間に位置し、小径部より外径が大きい第３大径部を備えてもよい。【００１１】
本体部のうち、複数の羽根よりもシャフトの他端側に位置する背面部は、シャフトの他端側に向かう程、外径が小径となる向きに傾斜し、第１大径部は、背面部の径方向内側に位置してもよい。【００１２】
小径部は、本体部のうち、シャフトの径方向に最も外側まで延在する最外径部の径方向内側に位置してもよい。【００１３】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る過給機は、上記取付構造を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、アンバランスの増加を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】過給機の概略断面図である。
【図２】図２（ａ）は、シャフトにコンプレッサインペラが取り付けられる前の状態を示す。図２（ｂ）は、シャフトにコンプレッサインペラが取り付けられた後の状態を示す。
【図３】第１変形例を説明するための説明図である。
【図４】図４（ａ）は、第２変形例を説明するための第１の図である。図４（ｂ）は、第２変形例を説明するための第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側とし、矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング２（ハウジング）を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結機構３によってタービンハウジング４が連結される。ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング６が連結される。ベアリングハウジング２、タービンハウジング４、コンプレッサハウジング６は一体化されている。
【００１８】
ベアリングハウジング２のタービンハウジング４近傍の外周面には、突起２ａが設けられている。突起２ａは、ベアリングハウジング２の径方向に突出する。また、タービンハウジング４のベアリングハウジング２近傍の外周面には、突起４ａが設けられている。突起４ａは、タービンハウジング４の径方向に突出する。ベアリングハウジング２とタービンハウジング４は、突起２ａ、４ａを締結機構３によってバンド締結して取り付けられる。締結機構３は、例えば、突起２ａ、４ａを挟持するＧカップリングで構成される。
【００１９】
ベアリングハウジング２には、軸受孔２ｂが形成されている。軸受孔２ｂは、過給機Ｃの左右方向に貫通する。軸受孔２ｂに設けられた軸受７（図１では、一例としてセミフローティング軸受を示す）によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部にはタービンインペラ９が設けられる。タービンインペラ９がタービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、シャフト８の右端部にはコンプレッサインペラ１０（インペラ）が設けられる。コンプレッサインペラ１０がコンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。
【００２０】
コンプレッサハウジング６には、吸気口１１が形成されている。吸気口１１は、過給機Ｃの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。また、上記のように、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６が連結された状態では、ディフューザ流路１２が形成される。ディフューザ流路１２は、ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６の対向面によって形成される。ディフューザ流路１２は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１２は、環状である。ディフューザ流路１２は、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１に連通している。
【００２１】
また、コンプレッサハウジング６には、コンプレッサスクロール流路１３が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は環状である。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２よりもシャフト８の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６内に空気が吸気される。当該吸気された空気は、コンプレッサインペラ１０の翼間を流通する過程において遠心力の作用により増速される。増圧増速された空気は、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。
【００２２】
タービンハウジング４には、吐出口１４が形成されている。吐出口１４は、過給機Ｃの左側に開口する。吐出口１４は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング４には、流路１５と、タービンスクロール流路１６とが設けられている。タービンスクロール流路１６は環状である。タービンスクロール流路１６は、流路１５よりもタービンインペラ９の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路１６は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口は、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。タービンスクロール流路１６は、上記の流路１５にも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路１６に導かれた排気ガスは、流路１５およびタービンインペラ９を介して吐出口１４に導かれる。吐出口１４に導かれる排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ９を回転させる。
【００２３】
そして、タービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。コンプレッサインペラ１０の回転力によって、上記のとおりに、空気が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。
【００２４】
図２（ａ）は、シャフト８にコンプレッサインペラ１０が取り付けられる前の状態を示す。図２（ｂ）は、シャフト８にコンプレッサインペラ１０が取り付けられた後の状態を示す。図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、取付構造２０は、シャフト８、コンプレッサインペラ１０の他に、油切り部材２１、ナット２２を含んで構成される。
【００２５】
油切り部材２１は、本体部２１ａを有する。本体部２１ａは、円筒形状である。本体部２１ａにシャフト８の一端８ａが挿通される。図１に示す軸受７を潤滑した後の潤滑油の一部は、シャフト８を伝ってシャフト８の一端８ａ側に流れる。シャフト８の一端８ａ側に流れた潤滑油は、コンプレッサインペラ１０より手前で油切り部材２１の本体部２１ａに到達する。油切り部材２１は遠心力によって潤滑油を径方向外側に飛散させる。飛散した潤滑油は、ベアリングハウジング２に設けられた排油口２ｃ（図１参照）から外部に排出する。このように、油切り部材２１は、潤滑油のコンプレッサインペラ１０側への漏出を抑制する機能を有する。
【００２６】
また、コンプレッサインペラ１０は、本体部１０ａを有する。本体部１０ａは環状である。本体部１０ａには、貫通孔１０ｂが形成される。シャフト８は、貫通孔１０ｂに挿通される。本体部１０ａの外周面１０ｃには、図２（ｂ）に示すように、正面部１０ｄが形成される。正面部１０ｄは、シャフト８の一端８ａ側ほど外径が小さくなる向きに傾斜する。本体部１０ａの外周面１０ｃのうち、正面部１０ｄと反対側には、背面部１０ｅが形成される。背面部１０ｅは、例えば、シャフト８の他端側（図２中、左側）ほど外径が小さくなる向きに傾斜する。背面部１０ｅは、例えば、シャフト８の軸方向に垂直に延在してもよい。正面部１０ｄと背面部１０ｅとの間には、最外径部１０ｆが形成されている。最外径部１０ｆは、シャフト８の軸方向に延在する。最外径部１０ｆは、正面部１０ｄから背面部１０ｅまで延在する。最外径部１０ｆは、本体部１０ａのうち、シャフト８の径方向に最も外側まで延在する。
【００２７】
本体部１０ａの正面部１０ｄには、複数の羽根１０ｇが設けられている。複数の羽根１０ｇは、正面部１０ｄのうち、最外径部１０ｆ側の端部からシャフト８の一端８ａ側に向かって延在する。複数の羽根１０ｇは、正面部１０ｄの周方向に互いに離隔して複数配されている。複数の羽根１０ｇは、複数の短羽根１０ｇ１と、複数の長羽根１０ｇ２とを含んで構成される。複数の長羽根１０ｇ２は、短羽根１０ｇ１よりもシャフト８の軸方向の一端８ａ側に長く延在する。以下、単に複数の羽根１０ｇという場合、複数の短羽根１０ｇ１と、複数の長羽根１０ｇ２の双方を含む。
【００２８】
ボス部１０ｈは、本体部１０ａのうち、複数の羽根１０ｇよりも（短羽根１０ｇ１、長羽根１０ｇ２のいずれよりも）シャフト８の一端８ａ側に突出している部位である。すなわち、ボス部１０ｈの径方向外側には、複数の羽根１０ｇが配されていない。
【００２９】
また、シャフト８には、小径部８ｂ、第１大径部８ｃ、第２大径部８ｄ、段差面８ｅが設けられている。第１大径部８ｃは、シャフト８のうち、小径部８ｂよりシャフト８の他端側に形成されている。第２大径部８ｄは、シャフト８のうち、小径部８ｂよりシャフト８の一端８ａ側に形成されている。
【００３０】
すなわち、第１大径部８ｃおよび第２大径部８ｄの間に小径部８ｂが形成されている。第１大径部８ｃおよび第２大径部８ｄは、いずれも小径部８ｂよりも外径が大きい。第２大径部８ｄは、第１大径部８ｃよりシャフト８の軸方向に長く延在している。
【００３１】
段差面８ｅは、第１大径部８ｃよりもシャフト８の他端側に形成される。段差面８ｅは、シャフト８の外径差によって形成される。段差面８ｅは、シャフト８の径方向に延在する。段差面８ｅは、シャフト８の一端８ａ側に臨んでいる。
【００３２】
続いて、シャフト８にコンプレッサインペラ１０を取り付ける手順を説明する。まず、図２（ａ）に示す状態から、油切り部材２１の本体部２１ａのうち、図２中、左側の左端部が段差面８ｅに当接する位置まで、本体部２１ａにシャフト８を挿通する。
【００３３】
油切り部材２１の本体部２１ａの左端部と反対側の右端部が、コンプレッサインペラ１０の本体部１０ａのうち、図２中、左側の左端部と当接する位置まで、本体部１０ａの貫通孔１０ｂにシャフト８を挿通する。
【００３４】
シャフト８の一端８ａ側にはネジ部８ｆが設けられている。ネジ部８ｆは、ネジ溝が形成されている。本体部２１ａおよび本体部１０ａにシャフト８が挿通された状態で、ネジ部８ｆが本体部１０ａから突出する。ネジ部８ｆの突出部位にナット２２が螺合する。ナット２２がネジ部８ｆに締結することで、シャフト８の段差面８ｅとナット２２との間に軸力が生じる。軸力によって、図２（ｂ）に示すように、油切り部材２１およびコンプレッサインペラ１０がシャフト８に取り付けられる。
【００３５】
このとき、小径部８ｂは、本体部１０ａの貫通孔１０ｂの内周面に対して、シャフト８の径方向に離隔して対向する。すなわち、小径部８ｂと貫通孔１０ｂの内周面との間には、シャフト８の径方向に間隙が設けられている。
【００３６】
一方、貫通孔１０ｂと第１大径部８ｃは、締り嵌めとなる寸法関係である。貫通孔１０ｂと第２大径部８ｄは、中間嵌めとなる寸法関係である。具体的には、第１大径部８ｃの外径は、貫通孔１０ｂの内径よりも大きい。コンプレッサインペラ１０を加熱するなどして、第１大径部８ｃが貫通孔１０ｂに温嵌め（焼き嵌め）される。
【００３７】
また、第２大径部８ｄの外径の寸法公差の上限値は、貫通孔１０ｂの内径の寸法公差の下限値より大きい。第２大径部８ｄの外径の寸法公差の下限値は、貫通孔１０ｂの内径の寸法公差の上限値より小さい。すなわち、第２大径部８ｄと貫通孔１０ｂの内周面は、寸法公差の範囲内で、締め代ができる場合とすきまができる場合がある。第２大径部８ｄの外径は、貫通孔１０ｂの内径よりも大きい場合、同一の場合、あるいは小さい場合が考えられる。
【００３８】
ここでは、貫通孔１０ｂのうち、第１大径部８ｃに径方向に対向する部位から、第２大径部８ｄに径方向に対向する部位までの内径は大凡等しい。第１大径部８ｃ側が締り嵌め、第２大径部８ｄ側が中間嵌めである。大凡、第１大径部８ｃの方が第２大径部８ｄよりも僅かに大径となる場合が多い。そのため、第２大径部８ｄがシャフト８の一端側８ａに配されることで、貫通孔１０ｂにシャフト８が一端８ａ側から挿通され易い。組み付けの作業性が向上する。
【００３９】
ここでは、第１大径部８ｃや第２大径部８ｄよりも小径で弾性変形し易い小径部８ｂを設ける。ナット２２による締め付けでシャフト８を伸長させておく。その結果、安定した軸力が生じる。
【００４０】
また、上述したように、シャフト８には２つの大径部（第１大径部８ｃ、第２大径部８ｄ）が設けられている。そのため、大径部が貫通孔１０ｂの内周面にガイドされる。コンプレッサインペラ１０がシャフト８と同軸となる位置関係を維持しつつ、コンプレッサインペラ１０にシャフト８が挿入される。また、小径部８ｂを挟んで２つの大径部が離隔している。２つの大径部が隣接している場合に比べて、組み付け作業時、シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ１０の傾きが効果的に抑制される。
【００４１】
コンプレッサインペラ１０が高速回転すると、コンプレッサインペラ１０の貫通孔１０ｂは、遠心力によって押し拡げられる。その結果、大径部が貫通孔１０ｂの内周面から離隔する。貫通孔１０ｂの内周面とシャフト８との間に隙間が発生する。その分、シャフト８の軸心に対してコンプレッサインペラ１０が偏心する可能性がある。その結果、コンプレッサインペラ１０単体が持つアンバランスの回転方向の位相によっては、回転体のアンバランスが増加してしまうおそれがある。ここで、回転体は、例えば、シャフト８にタービンインペラ９、油切り部材２１、および、コンプレッサインペラ１０が一体的に取り付けられて構成される。
【００４２】
そこで、本実施形態では、第２大径部８ｄが、ボス部１０ｈの径方向内側に配される。ボス部１０ｈには、径方向外側に複数の羽根１０ｇが設けられていない。ボス部１０ｈは、回転したときの羽根１０ｇの遠心力の影響を受け難い。そのため、貫通孔１０ｂのうち、ボス部１０ｈの径方向内側にある領域は、内周面があまり押し拡げられない。シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ１０の偏心量が抑えられる。上記の回転体のアンバランスの増加が抑制される。
【００４３】
また、第１大径部８ｃは、コンプレッサインペラ１０の本体部１０ａにおける背面部１０ｅの径方向内側に配される。貫通孔１０ｂのうち、最外径部１０ｆの径方向内側に位置する部位は、最外径部１０ｆの径方向内側に延在する質量が大きい。貫通孔１０ｂのうち、最外径部１０ｆの径方向内側に位置する部位は、大きな遠心力を受けて拡がり易い。背面部１０ｅは、最外径部１０ｆからシャフト８の他端側に向かうにつれて外径が小さくなる向きに傾斜して形成されている。背面部１０ｅは、径方向外側に延在する質量が最外径部１０ｆと比較して小さい。すなわち、貫通孔１０ｂのうち、背面部１０ｅの径方向内側に位置する領域において、内周面の拡径が緩和される。そのため、シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ１０の偏心量が抑えられる。回転体のアンバランス増加が抑制される。
【００４４】
また、第１大径部８ｃは、貫通孔１０ｂに対して締り嵌めされている。摩擦力によってシャフト８にコンプレッサインペラ１０が取り付けられる。締り嵌めされる前、第１大径部８ｃの外径が貫通孔１０ｂの内径より大きい。仮に遠心力によって貫通孔１０ｂが押し拡げられても、締め代分は第１大径部８ｃが貫通孔１０ｂに追従して拡径する。第１大径部８ｃが貫通孔１０ｂの内周面から離隔することが抑制される。そのため、高速回転によってコンプレッサインペラ１０に大きな遠心力が作用しても、第１大径部８ｃと貫通孔１０ｂの内周面との離隔によって隙間が生じることが抑制される。シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ１０の偏心量が抑えられる。高速回転域まで回転体のアンバランス増加が抑制される。
【００４５】
また、第２大径部８ｄは、第１大径部８ｃよりシャフト８の軸方向に長く延在している。第２大径部８ｄは、貫通孔１０ｂとの寸法関係が中間嵌めであっても貫通孔１０ｂの内周面にガイドされ易い。また、組み付け作業時に、コンプレッサインペラ１０がシャフト８と同軸となる位置関係が安定して維持される。
【００４６】
また、第１大径部８ｃは、背面部１０ｅから最外径部１０ｆの径方向内側に位置する部位まで達しない軸方向の長さとしている。これに限らず、例えば、シャフト８にコンプレッサインペラ１０を組み付ける作業性と回転体のアンバランスの抑制効果などを考慮して、第１大径部８ｃの軸方向の長さが、適宜設定されてもよい。例えば、第１大径部８ｃは、最外径部１０ｆの径方向内側に位置する領域を含んで、シャフト８の軸方向の一端８ａ側に延在してもよい。また、第１大径部８ｃは、背面部１０ｅからシャフト８の軸方向の一端８ａ側に離隔した位置を始点として、軸方向に形成されてもよい。すなわち、第１大径部８ｃが、少なくとも背面部１０ｅの径方向内側に位置する領域の一部を含んで形成されることによって、２つの大径部が十分に離隔して配される。そのため、組付け作業時やシャフト８の回転時において、シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ１０の傾きがより効果的に抑制される。
【００４７】
また、小径部８ｂは、最外径部１０ｆの径方向内側に位置する。貫通孔１０ｂのうち、最外径部１０ｆの径方向内側に位置する部位は、大きな遠心力を受けて拡がり易い。本実施形態では、最外径部１０ｆの径方向内側には、小径部８ｂが位置する。最外径部１０ｆの径方向内側では、嵌め合い構造が取られない。すなわち、第１大径部８ｃおよび第２大径部８ｄは、最外径部１０ｆの径方向内側を避けて配される。この場合、貫通孔１０ｂの内周面のうち、第１大径部８ｃおよび第２大径部８ｄに径方向に対向する部位が拡径し難くなる。アンバランスの増加が抑制される。
【００４８】
図３は、第１変形例を説明するための説明図である。上述した実施形態では、２つの大径部がシャフト８に形成される場合について説明した。第１変形例においては、３つの大径部がシャフト３８に設けられる。
【００４９】
例えば、シャフト３８のうち、第１大径部３８ｃと第２大径部３８ｄとの間には第３大径部３８ｇが設けられる。第３大径部３８ｇは、複数の羽根１０ｇの径方向内側におけるシャフト３８の一端３８ａ側に形成されてもよい。ここで、大径部の数は３つに限られない。コンプレッサインペラ１０の軸方向長さなどから、適宜設定されてよい。大径部の数は、例えば、４つでも構わない。また、第１大径部３８ｃと第２大径部３８ｄとの間に設けられる大径部の位置は、シャフト３８の一端３８ａ側に限られない。大径部は、第１大径部３８ｃと第２大径部３８ｄとの間のいずれの位置に適宜形成されてもよい。大径部は、例えば、シャフト３８の他端側に形成されてもよい。ただし、大径部が、シャフト３８の一端３８ａ側に形成される場合は、貫通孔１０ｂのうち、遠心力による拡径が小さい領域に大径部が配されてもよい。また、例えば、第３大径部３８ｇは、第２大径部３８ｄと同様、貫通孔１０ｂと中間嵌めとなる寸法としてもよい。この場合、シャフト３８にコンプレッサインペラ１０を組み付ける作業性の悪化が抑制される。
【００５０】
このように、第３大径部３８ｇを設けても、上述した実施形態と同様、コンプレッサインペラ１０の偏心量が抑えられる。例えば、第２大径部３８ｄ、第３大径部３８ｇは、それぞれ、上述した実施形態の第２大径部８ｄよりも軸方向の長さが短くてもよい。
【００５１】
また、シャフト３８の小径部は、第３大径部３８ｇを挟んで２つ設けられる（油切り部材２１側が第１小径部３８ｂ１、シャフト３８の一端３８ａ側が第２小径部３８ｂ２）。第１小径部３８ｂ１と第２小径部３８ｂ２は、シャフト３８の軸方向の長さの合計が、上述した実施形態の小径部８ｂのシャフト８の軸方向の長さと大凡等しくてもよい。
【００５２】
この場合、ナット２２による締め付けでシャフト８に引張応力が作用すると、第１小径部３８ｂ１と第２小径部３８ｂ２の弾性変形量の合計は、小径部８ｂと同程度となる。小径部８ｂと同様、ナット２２と段差面３８ｅとの間に安定した軸力が生じる。
【００５３】
図４（ａ）は、第２変形例を説明するための第１の図である。図４（ｂ）は、第２変形例を説明するための第２の図である。図４（ａ）に示すように、第２変形例においては、コンプレッサインペラ４０（インペラ）の貫通孔４０ｂのうち、ボス部４０ｈの径方向内側に、例えば、小内径部４０ｉが設けられている。
【００５４】
小内径部４０ｉの内径は、貫通孔４０ｂにおける第１大径部８ｃに径方向に対向する部位４０ｊの内径より小さい。小内径部４０ｉは、貫通孔４０ｂの内周面に設けられた突起である。小内径部４０ｉは、コンプレッサインペラ４０の羽根４０ｇよりもシャフト８の一端８ａ側に位置している。
【００５５】
また、貫通孔４０ｂにおける第１大径部８ｃに径方向に対向する部位４０ｊから、小内径部４０ｉまでの貫通孔４０ｂの内周面には、段差面４０ｋが形成される。段差面４０ｋは、例えば、第２大径部８ｄの径方向外側に位置する。ただし、段差面４０ｋは、第２大径部８ｄよりも第１大径部８ｃ側に位置してもよい。段差面４０ｋは、大凡シャフト８の径方向に延在する。
【００５６】
第２変形例においても、上述した実施形態と同様、ボス部４０ｈが、羽根４０ｇの遠心力の影響を受け難い。シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ４０の偏心量が抑えられる。回転体のアンバランスの増加が抑制される。
【００５７】
また、図４（ｂ）に示すように、シャフト８にコンプレッサインペラ４０を組み付けるとき、シャフト８は、貫通孔４０ｂのうち、小内径部４０ｉと反対側から挿通される。すなわち、第２大径部８ｄも小内径部４０ｉと反対側から挿通される。第２変形例では、例えば、第２大径部８ｄの外径は、第１大径部８ｃよりも小さい。第２大径部８ｄの外径は、小内径部４０ｉの内径と対応する寸法となっている。すなわち、第２大径部８ｄと上記の部位４０ｊとの径方向の隙間は、第２大径部８ｄと小内径部４０ｉとの径方向の隙間よりも大きい。例えばコンプレッサインペラ４０を加熱して、シャフト８を挿入する場合、貫通孔４０ｂと第２大径部８ｄが接触すると、コンプレッサインペラ４０から第２大径部８ｄ側に熱が逃げる。第２大径部８ｄに対して径方向の隙間が大きい部位４０ｊを設けると、貫通孔４０ｂと第２大径部８ｄとの接触が抑えられる。貫通孔４０ｂの収縮が抑制される。すなわち、貫通孔４０ｂにシャフト８を挿通させるときの抵抗が小さくなる。組み付け時の作業性が向上する。また、第１大径部８ｃと部位４０ｊ、第２大径部８ｄと小内径部４０ｉの双方が締り嵌めであってもよい。この場合でも、貫通孔４０ｂと第２大径部８ｄとの接触が抑えられる。貫通孔４０ｂにシャフト８が容易に挿通される。また、段差面４０ｋの径方向内側の端部と小内径部４０ｉとの境界に、傾斜面や湾曲面が設けられてもよい。この場合、傾斜面や湾曲面がガイドとなり、第２大径部８ｄが小内径部４０ｉに挿入され易い。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば、上述した実施形態および変形例では、取付構造２０が過給機Ｃに設けられる場合について説明したが、シャフト８、３８にインペラを取り付ければ、取付構造２０を他の回転機械に設けてもよい。つまり、上記の取付構造２０は、過給機Ｃ以外のあらゆる回転機械に適用可能である。
【００６０】
また、上述した実施形態および変形例では、第２大径部８ｄ、３８ｄは、第１大径部８ｃ、３８ｃよりシャフト８、３８の軸方向に長く延在する場合について説明した。ただし、第２大径部８ｄ、３８ｄは、第１大径部８ｃ、３８ｃに対してシャフト８、３８の軸方向の長さが同じか短くてもよい。ここで、シャフト８、３８の表面の摩擦係数の大きさは、製品によってバラつきが生じる。シャフト８、３８の表面の摩擦係数の大きさは、貫通孔１０ｂにシャフト８、３８を挿通させるときの抵抗（摩擦抵抗）に影響を及ぼす。第２大径部８ｄ、３８ｄにおけるシャフト８、３８の軸方向の長さを、第１大径部８ｃ、３８ｃにおけるシャフト８、３８の軸方向の長さ以下にすることで、以下の効果がある。組み付け作業時に、貫通孔１０ｂにシャフト８、３８を挿通させるときの抵抗のバラつきが小さく抑えられる。
【００６１】
また、上述した第１変形例では、第３大径部３８ｇが、複数の羽根１０ｇの径方向内側におけるシャフト３８の一端３８ａ側に形成される場合について説明した。ただし、第３大径部３８ｇは、第１大径部３８ｃと第２大径部３８ｄとの間のいずれの位置に形成されてもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態および変形例では、本体部１０ａの背面部１０ｅが、シャフト８、３８の他端側に向かう程、外径が小径となる向きに傾斜する場合について説明した。第１大径部８ｃ、３８ｃが、背面部１０ｅの径方向内側に位置する場合について説明した。ただし、背面部１０ｅは、例えば、シャフト８、３８の径方向に沿って延在してもよい。また、第１大径部８ｃ、３８ｃは、背面部１０ｅの径方向内側からシャフト８、３８の軸方向にずれてもよい。
【００６３】
また、上述した実施形態および変形例では、小径部８ｂ、第１小径部３８ｂ１が、本体部１０ａの最外径部１０ｆの径方向内側に位置する場合について説明した。ただし、小径部８ｂ、第１小径部３８ｂ１は、本体部１０ａの最外径部１０ｆの径方向内側からシャフト８、３８の軸方向にずれてもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態および変形例では、複数の羽根１０ｇ、４０ｇが、複数の短羽根１０ｇ１と、複数の長羽根１０ｇ２を含んで構成される場合について説明した。ただし、複数の羽根１０ｇ、４０ｇは、シャフト８、３８の軸方向の長さが一種類であってもよい。
【００６５】
また、上述した第２変形例では、貫通孔４０ｂの内周面に段差面４０ｋが形成される場合について説明した。ただし、貫通孔４０ｂにおける第１大径部８ｃに径方向に対向する部位４０ｊから、小内径部４０ｉまで、内径が漸減するテーパ面が形成されてもよい。段差面４０ｋを設けることで、貫通孔４０ｂの加工が容易となる。加工コストが低減される。
【００６６】
また、上述した第２変形例では、シャフト８に第２大径部８ｄが設けられる場合について説明した。ただし、コンプレッサインペラ４０の小内径部４０ｉが小径部８ｂと嵌め合う寸法であれば、第２大径部８ｄが設けられずともよい。すなわち、小径部８ｂがシャフト８の軸方向の一端８ａ側まで延在して、小内径部４０ｉと嵌め合いの関係となっていてもよい。この場合も、上述した第２変形例と同様、例えば、コンプレッサインペラ４０を加熱して、シャフト８を挿入する場合、貫通孔４０ｂと第２大径部８ｄとの接触が抑えられる。貫通孔４０ｂの収縮が抑制される。シャフト８の軸心に対するコンプレッサインペラ４０の偏心量が抑えられる。回転体のアンバランスの増加が抑制される。ただし、小内径部８ｂより外径が大きい第２大径部８ｄを設けることで、以下の効果がある。シャフト８のうち、ボス部４０ｈの径方向内側に位置する内周面と嵌め合う第２大径部８ｄのみを精度よく加工すればよい。加工時間が短縮される。
【００６７】
また、上述した実施形態および第１変形例に対し、例えば、小内径部４０ｉを設けるといったように、第２変形例の構成が適用されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本開示は、インペラをシャフトに取り付ける取付構造、および、過給機に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｃ  過給機
８  シャフト
８ａ  一端
８ｂ  小径部
８ｃ  第１大径部
８ｄ  第２大径部
１０  コンプレッサインペラ（インペラ）
１０ａ  本体部
１０ｂ  貫通孔
１０ｃ  外周面
１０ｅ  背面部
１０ｆ  最外径部
１０ｇ  羽根
１０ｈ  ボス部
２０  取付構造
３８  シャフト
３８ａ  一端
３８ｃ  第１大径部
３８ｄ  第２大径部
３８ｇ  第３大径部
４０  コンプレッサインペラ（インペラ）
４０ｂ  貫通孔
４０ｇ  羽根
４０ｈ  ボス部
４０ｉ  小内径部
４０ｊ  部位
【図１】
2017094546.tif 000003
【図２】
2017094546.tif 000004
【図３】
2017094546.tif 000005
【図４】
2017094546.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月29日(2017.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトが挿通される貫通孔が形成された本体部と、前記本体部の外周面に設けられた複数の羽根とを有し、前記本体部のうち前記複数の羽根よりも前記シャフトの一端側に突出するボス部が形成されたインペラと、
前記シャフトのうち、前記貫通孔の内周面に対して前記シャフトの径方向に離隔して対向する小径部と、
前記シャフトのうち、前記小径部より前記シャフトの他端側に位置し、前記小径部より外径が大きい第１大径部と、
前記貫通孔のうち、前記ボス部の径方向内側に設けられ、前記貫通孔における前記第１大径部に径方向に対向する部位より内径が小さい小内径部と、
を備える取付構造。
【請求項２】
前記シャフトのうち、前記小径部より前記シャフトの一端側に位置し、前記小径部より外径が大きく、前記ボス部の径方向内側に位置する第２大径部を備える請求項１に記載の取付構造。
【請求項３】
前記第２大径部は、前記第１大径部より前記シャフトの軸方向に長く延在する請求項２に記載の取付構造。
【請求項４】
前記貫通孔と前記第１大径部は、締り嵌めされ、前記貫通孔と前記第２大径部は、中間嵌めされた請求項２または３に記載の取付構造。
【請求項５】
前記シャフトのうち、前記第１大径部と前記第２大径部との間に位置し、前記小径部より外径が大きい第３大径部を備える請求項２から４のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項６】
前記本体部のうち、前記複数の羽根よりも前記シャフトの他端側に位置する背面部は、前記シャフトの他端側に向かう程、外径が小径となる向きに傾斜し、
前記第１大径部は、前記背面部の径方向内側に位置する請求項１から５のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項７】
前記小径部は、前記本体部のうち、前記シャフトの径方向に最も外側まで延在する最外径部の径方向内側に位置する請求項１から６のいずれか１項に記載の取付構造。
【請求項８】
前記請求項１から７のいずれか１項に記載の取付構造を備える過給機。
【国際調査報告】
2017094546.tif 000007
2017094546.tif 000008
2017094546.tif 000009
2017094546.tif 000010