(57)【要約】【課題】過給機の組付け方法並びにコンプレッサ及び過給機において、十分なコンプレッサ吸入通路面積を確保することで過給率の向上または装置のコンパクト化を図る。【解決手段】コンプレッサ１３を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、回転軸１４が一体に設けられたタービン１２を軸方向及び周方向に移動可能に支持する工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動して回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７をコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８に接触させる工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合する工程とを有する。【選択図】図２
2018145942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、
回転軸が一体に設けられたタービンを軸方向及び周方向に移動可能に支持する工程と、
前記タービンを前記コンプレッサ側に移動して前記回転軸の先端部に設けられたねじ部を前記コンプレッサに形成されたねじ穴に接触させる工程と、
前記タービンを前記コンプレッサ側に移動しながら周方向に回転して前記ねじ部を前記ねじ穴に螺合する工程と、
を有することを特徴とする過給機の組付け方法。
【請求項２】
前記コンプレッサの外周部を係止部材によりハウジングに対して軸方向及び周方向に移動不能に支持することを特徴とする請求項１に記載の過給機の組付け方法。
【請求項３】
前記回転軸をハウジングに軸方向及び周方向に移動可能に支持し、前記タービンを前記コンプレッサ側に移動しながら回転して前記ねじ部を前記ねじ穴に螺合することを特徴とする請求項１に記載の過給機の組付け方法。
【請求項４】
外周部にハウジングに対して周方向に移動不能に係止する締結用係止部が設けられることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項５】
前記締結用係止部は、係止治具が貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項４に記載のコンプレッサ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のコンプレッサと、
タービンと、
前記コンプレッサとタービンを一体に連結する回転軸と、
を備えることを特徴とする過給機。
【請求項７】
回転軸が一体に設けられるタービンを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、
締結治具をコンプレッサの外周部に設けられる係止部に係止する工程と、
締結治具により前記係止部を介して前記コンプレッサを回転することで前記回転軸の先端部に設けられたねじ部に前記コンプレッサに形成されたねじ穴を螺合させる工程と、
を有することを特徴とする過給機の組付け方法。
【請求項８】
外周部に締結治具が係止する締結用係止部が設けられることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項９】
前記締結用係止部は、貫通孔または切欠部であることを特徴とする請求項８に記載のコンプレッサ。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のコンプレッサと、
タービンと、
前記コンプレッサとタービンを一体に連結する回転軸と、
を備えることを特徴とする過給機。
【請求項１１】
コンプレッサ吸入口側から前記締結用係止部を被覆するカバー部材が設けられることを特徴とする請求項６または請求項１０に記載の過給機。
【請求項１２】
回転軸が一体に設けられるタービンを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、
締結治具をコンプレッサのブレードに係止する工程と、
前記締結治具により前記ブレードを介して前記コンプレッサを回転することで前記回転軸の先端部に設けられたねじ部に前記コンプレッサに形成されたねじ穴を螺合させる工程と、
を有することを特徴とする過給機の組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンホイールにコンプレッサホイールを組付ける過給機の組付け方法、コンプレッサ及び過給機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気タービン過給機は、コンプレッサとタービンとが回転軸により一体に連結され、このコンプレッサ及びタービンがハウジング内に回転自在に収容されて構成されている。そして、排気ガスがハウジング内に供給され、タービンを回転することで回転軸が駆動回転し、コンプレッサを回転駆動する。コンプレッサは、外部から空気を吸入し、羽根車で加圧して圧縮空気とし、この圧縮空気を内燃機関などに供給する。
【０００３】
このような排気タービン過給機において、タービンホイールに回転軸が一体に形成されており、コンプレッサホイールの貫通孔が形成されており、タービンホイールの回転軸をコンプレッサホイールの貫通孔に挿通し、回転軸の端部にナットを螺合することで、コンプレッサホイールとタービンホイールを一体に締結している。ところが、このような過給機の構成にて、コンプレッサホイールは、貫通孔が形成されることから、回転時に貫通孔に遠心応力が集中して発生するため、十分な強度を確保することができないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された過給機は、タービン翼車に回転軸を一体に形成し、コンプレッサホイールに盲螺子穴を形成し、タービン翼車の回転軸に形成された螺子部を盲螺子穴に螺合することで、コンプレッサ翼車とタービン翼車に締結したものである。そのため、コンプレッサホイールは、貫通孔が形成されていないことから、回転時に貫通孔に遠心応力が集中して発生することがなく、十分な強度を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０９８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された過給機では、タービン翼車の回転軸に形成された螺子部をコンプレッサホイールの盲螺子穴に螺合して両者を締結している。このとき、タービン翼車（回転軸の螺子部）を回転不能に治具で押さえた状態で、コンプレッサ翼車の先端部に装着された治具を介してこのコンプレッサ翼車が回転することで、両者の締結トルクを確保している。しかし、この構成では、コンプレッサ翼車の先端部に治具を装着する必要から、コンプレッサ翼車の先端部における治具装着位置の外径寸法を大きく設定する必要がある。すると、ハウジングにおけるコンプレッサの吸入口の通路面積が小さくなり、過給率が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、十分なコンプレッサ吸入通路面積を確保することで過給率の向上または装置のコンパクト化を図る過給機の組付け方法並びにコンプレッサ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】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の過給機の組付け方法は、コンプレッサを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、回転軸が一体に設けられたタービンを軸方向及び周方向に移動可能に支持する工程と、前記タービンを前記コンプレッサ側に移動して前記回転軸の先端部に設けられたねじ部を前記コンプレッサに形成されたねじ穴に接触させる工程と、前記タービンを前記コンプレッサ側に移動しながら周方向に回転して前記ねじ部を前記ねじ穴に螺合する工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
従って、コンプレッサを支持した状態で、タービンをコンプレッサ側に移動しながら周方向に回転してねじ部をねじ穴に螺合するため、コンプレッサに貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサの先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサの先端部が配置されるコンプレッサ吸入口の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができるか、または、過給率を維持したままでコンプレッサ吸入口の外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１０】
本発明の過給機の組付け方法では、前記コンプレッサの外周部を係止部材によりハウジングに対して軸方向及び周方向に移動不能に支持することを特徴としている。
【００１１】
従って、ハウジングに対して係止部材によりコンプレッサの外周部を移動不能に支持することで、簡単な構成で容易にコンプレッサを支持することができる。
【００１２】
本発明の過給機の組付け方法では、前記回転軸をハウジングに軸方向及び周方向に移動可能に支持し、前記タービンを前記コンプレッサ側に移動しながら回転して前記ねじ部を前記ねじ穴に螺合することを特徴としている。
【００１３】
従って、ハウジングを用いてコンプレッサとタービンを連結することで、別途コンプレッサやタービンを支持するための治具を不要として作業性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、本発明のコンプレッサは、外周部にハウジングに対して周方向に移動不能に係止する締結用係止部が設けられることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、コンプレッサの外周部に締結用係止部を設けることで、コンプレッサを支持した状態で、タービンをコンプレッサ側に移動しながら周方向に回転してねじ部をねじ穴に螺合するとき、締結用係止部により容易にコンプレッサを支持することができる。
【００１６】
本発明のコンプレッサでは、前記締結用係止部は、係止治具が貫通する貫通孔であることを特徴としている。
【００１７】
従って、締結用係止部を貫通孔とすることで加工コストを低減することができる。
【００１８】
また、本発明の過給機は、前記コンプレッサと、タービンと、前記コンプレッサとタービンを一体に連結する回転軸と、を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
従って、コンプレッサを支持した状態で、タービンをコンプレッサ側に移動しながら周方向に回転してねじ部をねじ穴に螺合することで、コンプレッサとタービンを連結することが可能となり、コンプレッサの先端部が配置されるコンプレッサ吸入口の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができるか、または、過給率を維持したままでコンプレッサ吸入口の外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明の過給機の組付け方法は、回転軸が一体に設けられるタービンを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具をコンプレッサの外周部に設けられる係止部に係止する工程と、締結治具により前記係止部を介して前記コンプレッサを回転することで前記回転軸の先端部に設けられたねじ部に前記コンプレッサに形成されたねじ穴を螺合させる工程と、を有することを特徴とするものである。
【００２１】
従って、タービンを移動不能に支持した状態で、締結治具により係止部を介してコンプレッサを回転することで回転軸のねじ部にコンプレッサのねじ穴を螺合するため、コンプレッサに貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサの先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサの先端部が配置されるコンプレッサ吸入口の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができるか、または、過給率を維持したままでコンプレッサ吸入口の外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明のコンプレッサは、外周部に締結治具が係止する締結用係止部が設けられることを特徴とするものである。
【００２３】
従って、タービンを支持した状態で、締結治具が締結用係止部に係止することで容易にコンプレッサを支持することができ、容易にコンプレッサをタービン側に移動しながら周方向に回転してねじ部をねじ穴に螺合することができる。
【００２４】
本発明のコンプレッサでは、前記締結用係止部は、貫通孔または切欠部であることを特徴としている。
【００２５】
従って、締結用係止部を貫通孔または切欠部とすることで加工コストを低減することができる。
【００２６】
また、本発明の過給機は、前記コンプレッサと、タービンと、前記コンプレッサとタービンを一体に連結する回転軸と、を備えることを特徴とするものである。
【００２７】
従って、タービンを移動不能に支持した状態で、締結治具により係止部を介してコンプレッサを回転することで回転軸のねじ部にコンプレッサのねじ穴を螺合することで、コンプレッサとタービンを連結することが可能となり、コンプレッサの先端部が配置されるコンプレッサ吸入口の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができるか、または、過給率を維持したままでコンプレッサ吸入口の外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２８】
本発明の過給機では、コンプレッサ吸入口側から前記締結用係止部を被覆するカバー部材が設けられることを特徴としている。
【００２９】
従って、締結用係止部がカバー部材により被覆されることから、コンプレッサにより空気を圧縮するとき、締結用係止部による空気の流れの乱れを抑制することができる。
【００３０】
また、本発明の過給機の組付け方法は、回転軸が一体に設けられるタービンを軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具をコンプレッサのブレードに係止する工程と、前記締結治具により前記ブレードを介して前記コンプレッサを回転することで前記回転軸の先端部に設けられたねじ部に前記コンプレッサに形成されたねじ穴を螺合させる工程と、を有することを特徴とするものである。
【００３１】
従って、タービンを移動不能に支持した状態で、締結治具によりブレードを介してコンプレッサを回転することで回転軸のねじ部にコンプレッサのねじ穴を螺合するため、コンプレッサに貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサの先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサの先端部が配置されるコンプレッサ吸入口の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができるか、または、過給率を維持したままでコンプレッサ吸入口の外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の過給機の組付け方法並びにコンプレッサ及び過給機によれば、十分なコンプレッサ吸入通路面積を確保することで過給率を向上することができるか、または、装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、第１実施形態の排気タービン過給機を表す全体構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。
【図３】図３は、第２実施形態の排気タービン過給機におけるコンプレッサを表す正面図である。
【図４】図４は、コンプレッサにおけるコンプレッサ羽根車の外周部を表す断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態のコンプレッサの変形例を表す正面図である。
【図６】図６は、コンプレッサにおけるコンプレッサ羽根車の外周部を表す断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態の排気タービン過給機の要部を表す断面図である。
【図８】図８は、第２実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。
【図９】図９は、第３実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る過給機の組付け方法並びにコンプレッサ及び過給機の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００３５】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の排気タービン過給機を表す全体構成図、図２は、第１実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。
【００３６】
図１に示すように、排気タービン過給機１１は、主に、タービン１２と、コンプレッサ１３と、回転軸１４とにより構成され、これらがハウジング１５内に収容されている。
【００３７】
ハウジング１５は、内部が中空に形成され、タービン１２の構成を収容する第一空間部Ｓ１をなすタービンハウジング１５Ａと、コンプレッサ１３の構成を収容する第二空間部Ｓ２をなすコンプレッサハウジング１５Ｂと、回転軸１４を収容する第三空間部Ｓ３をなすベアリングハウジング１５Ｃとを有している。ベアリングハウジング１５Ｃの第三空間部Ｓ３は、タービンハウジング１５Ａの第一空間部Ｓ１とコンプレッサハウジング１５Ｂの第二空間部Ｓ２との間に位置している。
【００３８】
回転軸１４は、タービン１２側の端部がタービン側軸受であるジャーナル軸受２１により回転自在に支持され、コンプレッサ１３側の端部がコンプレッサ側軸受であるジャーナル軸受２２により回転自在に支持され、且つ、スラスト軸受２３により回転軸１４が延在する軸方向への移動を規制されている。回転軸１４は、軸方向における一端部にタービン１２のタービンディスク２４が固定されている。タービンディスク２４は、タービンハウジング１５Ａの第一空間部Ｓ１に収容され、外周部に軸流型をなす複数のタービン翼２５が周方向に所定間隔で設けられている。また、回転軸１４は、軸方向における他端部にコンプレッサ１３のコンプレッサ羽根車２６が固定されている。コンプレッサ羽根車２６は、コンプレッサハウジング１５Ｂの第二空間部Ｓ２に収容され、外周部に複数のブレード２７が周方向に所定間隔で設けられている。
【００３９】
タービンハウジング１５Ａは、タービン翼２５に対して排気ガスの入口通路３１と排気ガスの出口通路３２が設けられている。そして、タービンハウジング１５Ａは、入口通路３１とタービン翼２５との間にタービンノズル３３が設けられており、このタービンノズル３３により静圧膨張された軸方向の排気ガス流が複数のタービン翼２５に導かれることで、タービン１２を駆動回転することができる。コンプレッサハウジング１５Ｂは、コンプレッサ羽根車２６に対して吸入口３４と圧縮空気吐出口３５が設けられている。そして、コンプレッサハウジング１５Ｂは、コンプレッサ羽根車２６と圧縮空気吐出口３５との間にディフューザ３６が設けられている。コンプレッサ羽根車２６により圧縮された空気は、ディフューザ３６を通って排出される。
【００４０】
そのため、この排気タービン過給機１１は、エンジン（図示せず）から排出された排ガスによりタービン１２が駆動し、タービン１２の回転が回転軸１４に伝達されてコンプレッサ１３が駆動し、このコンプレッサ１３が燃焼用気体を圧縮してエンジンに供給する。従って、エンジンからの排気ガスは、排気ガスの入口通路３１を通り、タービンノズル３３により静圧膨張され、軸方向の排気ガス流が複数のタービン翼２５に導かれることで、複数のタービン翼２５が固定されたタービンディスク２４を介してタービン１２が駆動回転する。そして、複数のタービン翼２５を駆動した排気ガスは、出口通路３２から外部に排出される。一方、タービン１２により回転軸１４が回転すると、一体のコンプレッサ羽根車２６が回転し、吸入口３４を通って空気が吸入される。吸入された空気は、コンプレッサ羽根車２６で加圧されて圧縮空気となり、この圧縮空気は、ディフューザ３６を通り、圧縮空気吐出口３５からエンジンに供給される。
【００４１】
上述した排気タービン過給機１１にて、図２に示すように、タービン１２は、タービンディスク２４の外周部に複数のタービン翼２５が一体に設けられると共に、タービンディスク２４の軸中心位置に回転軸１４が一体に設けられて構成されている。一方、コンプレッサ１３は、コンプレッサ羽根車２６の外周部に複数のブレード２７が一体に設けられて構成されている。そして、回転軸１４は、先端部にねじ部３７が形成される一方、コンプレッサ１３は、コンプレッサ羽根車２６の軸中心位置にねじ穴３８が形成されている。そのため、タービン１２は、回転軸１４のねじ部３７がコンプレッサ羽根車２６のねじ穴３８に螺合することで、コンプレッサ１３と一体に連結されている。
【００４２】
第１実施形態の過給機の組付け方法は、コンプレッサ１３を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、回転軸１４が一体に設けられたタービン１２を軸方向及び周方向に移動可能に支持する工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動して回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７をコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８に接触させる工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合する工程とを有している。
【００４３】
そのため、第１実施形態のコンプレッサ１３は、コンプレッサ羽根車２６の外周部にベアリングハウジング１５Ｃ（ハウジング１５）に対して周方向に移動不能に係止する締結用固定側係止部（締結用係止部）として、回転軸１４の軸方向に沿う貫通孔４１が形成されている。また、ベアリングハウジング１５Ｃは、コンプレッサ１３がハウジング１５の正規の位置に組付けられたとき、貫通孔４１に対向する位置に回転軸１４の軸方向に沿う係止穴４２が形成されている。この貫通孔４１は、係止治具としての係止ピン５１が貫通可能であり、係止穴４２は、係止ピン５１が嵌入可能である。この場合、貫通孔４１や係止穴４２は、コンプレッサ１３の周方向に所定間隔をあけて複数個所に設けることが望ましい。締結治具５２は、先端部にタービン１２のタービンディスクの先端部に形成された連結部４３に連結可能な係止部５３が設けられて構成されている。この締結治具５２は、係止部５３が連結部４３に連結可能である。
【００４４】
そのため、排気タービン過給機１１を組付けるとき、まず、ベアリングハウジング１５Ｃ内にジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブを装着し、次に、軸方向の一方側にコンプレッサ１３を軸方向及び周方向に移動不能に支持する。即ち、所定の組付け位置にあるコンプレッサ１３に対して、係止ピン５１を貫通孔４１に貫通すると共に、係止ピン５１の先端部を係止穴４２に嵌入する。そして、タービン１２に一体に設けられた回転軸１４の先端部をベアリングハウジング１５Ｃの中心部に設けられた支持孔に対して軸方向の他方側から挿入し、回転軸１４をジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブに支持させる。ここで、タービン１２及び回転軸１４は、ベアリングハウジング１５Ｃに軸方向及び周方向に移動可能に支持されることとなる。
【００４５】
その後、タービン１２及び回転軸１４をコンプレッサ１３側に移動し、回転軸１４のねじ部３７をコンプレッサ１３のねじ穴３８に接触させる。続いて、締結治具５２によりタービン１２及び回転軸１４をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転することで、ねじ部３７をねじ穴３８に螺合する。このとき、締結治具５２によりタービン１２を所定の締結トルクで回転することで、タービン１２とコンプレッサ１３を規定の締結力で締結する。ベアリングハウジング１５Ｃに対してタービン１２とコンプレッサ１３と回転軸１４が組付けられると、スラスト軸受２３のスリーブに係止片を装着して回転軸１４を軸方向に移動不能に支持する。そして、ベアリングハウジング１５Ｃにタービンハウジング１５Ａとコンプレッサハウジング１５Ｂを固定する。
【００４６】
このように第１実施形態の過給機の組付け方法にあっては、コンプレッサ１３を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、回転軸１４が一体に設けられたタービン１２を軸方向及び周方向に移動可能に支持する工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動して回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７をコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８に接触させる工程と、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合する工程とを有している。
【００４７】
従って、コンプレッサ１３を支持した状態で、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合するため、コンプレッサ１３の中心部に貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサ１３の先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサ１３の先端部が配置されるコンプレッサ１３の吸入口３４の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができる。または、コンプレッサ１３の過給率を維持したままでコンプレッサ１３の吸入口３４の通路面積を従来と同等とすることで、その外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００４８】
第１実施形態の過給機の組付け方法では、コンプレッサ１３の外周部を係止ピン５１によりベアリングハウジング１５Ｃに対して軸方向及び周方向に移動不能に支持している。従って、簡単な構成で容易にコンプレッサ１３を支持することができる。
【００４９】
第１実施形態の過給機の組付け方法では、回転軸１４をベアリングハウジング１５Ｃに軸方向及び周方向に移動可能に支持し、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合している。従って、ベアリングハウジング１５Ｃを用いてコンプレッサ１３とタービン１２を連結することで、別途コンプレッサ１３やタービン１２を支持するための治具を不要として作業性の向上を図ることができる。
【００５０】
また、第１実施形態のコンプレッサにあっては、外周部にハウジング１５に対して周方向に移動不能に係止する貫通孔（締結用係止部）４１を設けている。従って、コンプレッサ１３を支持した状態で、タービン１２をコンプレッサ１３側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合するとき、係止ピン５１を貫通孔４１に貫通してベアリングハウジング１５Ｃの係止穴４２に嵌合することで、容易にコンプレッサ１３を支持することができる。また、締結用係止部を貫通孔４１とすることで加工コストを低減することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態の排気タービン過給機におけるコンプレッサを表す正面図、図４は、コンプレッサにおけるコンプレッサ羽根車の外周部を表す断面図、図５は、第２実施形態の排気タービン過給機の要部を表す断面図、図８は、第２実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
図８に示すように、タービン１２は、回転軸１４が一体に設けられて構成され、回転軸１４は、先端部にねじ部３７が形成される一方、コンプレッサ１３は、ねじ穴３８が形成されて構成されている。そのため、タービン１２は、回転軸１４のねじ部３７がコンプレッサ羽根車２６のねじ穴３８に螺合することで、コンプレッサ１３と一体に連結されている。
【００５３】
第２実施形態の過給機の組付け方法は、回転軸１４が一体に設けられるタービン１２を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具をコンプレッサ１３の外周部に設けられる係止部に係止する工程と、締結治具により係止部を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７にコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８を螺合させる工程とを有している。
【００５４】
そのため、第２実施形態のコンプレッサ１３は、図３及び図４に示すように、コンプレッサ羽根車２６の外周部にベアリングハウジング１５Ｃ（ハウジング１５）に対して周方向に移動不能に係止する締結用回転側係止部（締結用係止部）として、回転軸１４の軸方向に沿う貫通孔４６が形成されている。この貫通孔４６は、コンプレッサ羽根車２６の周方向に所定間隔で複数（本実施形態では、３個）形成されている。図８に示すように、締結治具６１は、治具本体６２の複数（本実施形態では、３個）の連結軸６３の一端部が固定されて構成されている。この締結治具６１は、各連結軸６３の先端部が各貫通孔４６に嵌合可能である。
【００５５】
なお、締結用回転側係止部（締結用係止部）は、貫通孔４６に限るものではない。図６は、第２実施形態のコンプレッサの変形例を表す正面図、図７は、コンプレッサにおけるコンプレッサ羽根車の外周部を表す断面図である。
【００５６】
第２実施形態の変形例のコンプレッサ１３は、図６及び図７に示すように、コンプレッサ羽根車２６の外周部にベアリングハウジング１５Ｃ（ハウジング１５）に対して周方向に移動不能に係止する締結用回転側係止部（締結用係止部）として、切欠部４７が形成されている。この切欠部４７は、コンプレッサ羽根車２６の周方向に所定間隔で複数（本実施形態では、３個）形成されている。図８に示すように、締結治具６１は、各連結軸６３の先端部が各切欠部４７に嵌合可能である。
【００５７】
また、図７に示すように、ベアリングハウジング１５Ｃは、コンプレッサ１３の吸入口３４側から貫通孔４６または切欠部４７を被覆するカバー部材４８が設けられている。カバー部材４８は、コンプレッサハウジング１５Ｂにおけるディフューザ３６に配置されており、コンプレッサハウジング１５Ｂに対向するベアリングハウジング１５Ｃに固定されており、径方向の中心側の端部が貫通孔４６または切欠部４７に対向している。この場合、コンプレッサ羽根車２６の表面とカバー部材４８の表面が回転軸１４の軸方向位置で一致し、段差なく連続されることが好ましい。
【００５８】
そのため、図８に示すように、排気タービン過給機１１を組付けるとき、まず、ベアリングハウジング１５Ｃ内にジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブを装着し、次に、タービン１２に一体に設けられた回転軸１４の先端部をベアリングハウジング１５Ｃの中心部に設けられた支持孔に対して軸方向の他方側から挿入し、回転軸１４をジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブに支持させる。ここで、ベアリングハウジング１５Ｃに対してタービン１２と回転軸１４が組付けられると、スラスト軸受２３のスリーブに係止片を装着して回転軸１４を軸方向に移動不能に支持する。
【００５９】
そして、締結治具６１の各連結軸６３の先端部をコンプレッサ１３の各貫通孔４６に嵌合して支持し、締結治具６１によりコンプレッサ１３を支持する。ここで、コンプレッサ１３のねじ穴３８をタービン１２の回転軸１４のねじ部３７に接触させる。続いて、締結治具６１によりコンプレッサ１３を回転軸１４側に移動しながら周方向に回転することで、ねじ部３７をねじ穴３８に螺合する。このとき、図示しない締結治具によりタービン１２を回転不能に支持し、締結治具６１によりコンプレッサ１３を所定の締結トルクで回転することで、タービン１２とコンプレッサ１３を規定の締結力で締結する。そして、ベアリングハウジング１５Ｃにタービンハウジング１５Ａとコンプレッサハウジング１５Ｂを固定する。
【００６０】
このように第２実施形態の過給機の組付け方法にあっては、回転軸１４が一体に設けられるタービン１２を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具をコンプレッサ１３の外周部に設けられる係止部に係止する工程と、締結治具により係止部を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７にコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８を螺合させる工程とを有している。
【００６１】
従って、タービン１２を移動不能に支持した状態で、締結治具６１により貫通孔４６（切欠部４７）を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４のねじ部３７にコンプレッサ１３のねじ穴３８を螺合するため、コンプレッサ１３の中心部に貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサ１３の先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサ１３の先端部が配置されるコンプレッサ１３の吸入口３４の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができる。または、コンプレッサ１３の過給率を維持したままでコンプレッサの吸入口３４の通路面積を従来と同等とすることで、その外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００６２】
また、第２実施形態のコンプレッサにあっては、外周部に締結治具６１が係止する締結用係止部としての貫通孔４６や切欠部４７を設けている。従って、タービン１２を支持した状態で、締結治具６１が貫通孔４６や切欠部４７に係止することで容易にコンプレッサ１３を支持することができ、容易にコンプレッサ１３をタービン１２側に移動しながら周方向に回転してねじ部３７をねじ穴３８に螺合することができる。また、締結用係止部を貫通孔４６または切欠部４７とすることで、加工コストを低減することができる。
【００６３】
また、第２実施形態の過給機にあっては、タービン１２とコンプレッサ１３と回転軸１４とを備え、コンプレッサ１３の吸入口３４側から貫通孔４６または切欠部４７を被覆するカバー部材４８を設けている。従って、コンプレッサ１３により空気を圧縮するとき、貫通孔４６または切欠部４７による空気の流れの乱れを抑制することができる。
【００６４】
[第３実施形態]
図９は、第３実施形態の過給機の組付け方法を表す概略図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６５】
図９に示すように、タービン１２は、回転軸１４が一体に設けられて構成され、回転軸１４は、先端部にねじ部３７が形成される一方、コンプレッサ１３は、ねじ穴３８が形成されて構成されている。そのため、タービン１２は、回転軸１４のねじ部３７がコンプレッサ羽根車２６のねじ穴３８に螺合することで、コンプレッサ１３と一体に連結されている。
【００６６】
第３実施形態の過給機の組付け方法は、回転軸１４が一体に設けられるタービン１２を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具をコンプレッサ１３のブレード２７に係止する工程と、締結治具によりブレード２７を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７にコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８を螺合させる工程とを有している。
【００６７】
そのため、締結治具７１は、治具本体７２の複数の連結軸７３の一端部が固定され、各連結軸７３の他端部に保持部７４がそれぞれ固定されて構成されている。この締結治具７１は、各保持部７４が各ブレード２７の外周部を保持可能である。
【００６８】
そのため、排気タービン過給機１１を組付けるとき、まず、ベアリングハウジング１５Ｃ内にジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブを装着し、次に、タービン１２に一体に設けられた回転軸１４の先端部をベアリングハウジング１５Ｃの中心部に設けられた支持孔に対して軸方向の他方側から挿入し、回転軸１４をジャーナル軸受２１，２２とスラスト軸受２３のスリーブに支持させる。ここで、ベアリングハウジング１５Ｃに対してタービン１２と回転軸１４が組付けられると、スラスト軸受２３のスリーブに係止片を装着して回転軸１４を軸方向に移動不能に支持する。
【００６９】
そして、締結治具７１の各保持部７４によりコンプレッサ１３の各ブレード２７を保持し、締結治具７１によりコンプレッサ１３を支持する。ここで、コンプレッサ１３のねじ穴３８をタービン１２の回転軸１４のねじ部３７に接触させる。続いて、締結治具７１によりコンプレッサ１３を回転軸１４側に移動しながら周方向に回転することで、ねじ部３７をねじ穴３８に螺合する。このとき、図示しない締結治具によりタービン１２を回転不能に支持し、締結治具７１によりコンプレッサ１３を所定の締結トルクで回転することで、タービン１２とコンプレッサ１３を規定の締結力で締結する。そして、ベアリングハウジング１５Ｃにタービンハウジング１５Ａとコンプレッサハウジング１５Ｂを固定する。
【００７０】
このように第３実施形態の過給機の組付け方法にあっては、回転軸１４が一体に設けられるタービン１２を軸方向及び周方向に移動不能に支持する工程と、締結治具７１をコンプレッサ１３のブレード２７に係止する工程と、締結治具７１によりブレード２７を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４の先端部に設けられたねじ部３７にコンプレッサ１３に形成されたねじ穴３８を螺合させる工程とを有している。
【００７１】
従って、タービン１２を移動不能に支持した状態で、締結治具７１によりコンプレッサ１３のブレード２７を介してコンプレッサ１３を回転することで回転軸１４のねじ部３７にコンプレッサ１３のねじ穴３８を螺合するため、コンプレッサ１３の中心部に貫通孔や回転するための治具などを装着する必要がなく、コンプレッサ１３の先端部の外径寸法を小さくすることが可能となる。その結果、コンプレッサ１３の先端部が配置されるコンプレッサ１３の吸入口３４の通路面積を大きく確保することで過給率を向上することができる。または、コンプレッサ１３の過給率を維持したままでコンプレッサ１３の吸入口３４の通路面積を従来と同等とすることで、その外径を小径として装置のコンパクト化を図ることができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態にて、第１実施形態では、締結用係止部として貫通孔４１を設け、第２実施形態では、締結用係止部として貫通孔４６または切欠部４７を設けたが、この構成に限定されるものではない。即ち、第１実施形態の締結用係止部は、係止部材によりコンプレッサ１３をハウジング１５に係止できればよいものであり、また、第２実施形態の締結用係止部は、締結治具５２，６１によりコンプレッサ１３を支持できればよいものであり、貫通孔や切欠部以外に、凹部、凸部、外径が小径となる切欠部などとしてもよい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、コンプレッサ１３の先端部の外径寸法を小さくする作用効果を奏することができるものであり、コンプレッサ１３の先端部の形状を先細形状としてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１１  排気タービン過給機
１２  タービン
１３  コンプレッサ
１４  回転軸
１５  ハウジング
２１，２２  ジャーナル軸受
２３  スラスト軸受
２４  タービンディスク
２５  タービン翼
２６  コンプレッサ羽根車
２７  ブレード
３４  吸入口
４１  貫通孔（締結用係止部）
４２  係止穴
４３  連結部
４６  貫通孔（締結用係止部）
４７  切欠部（締結用係止部）
４８  カバー部材
５１  係止ピン（係止治具）
５２，６１，７１  締結治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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