(57)【要約】【課題】幅広い運動域での利用を図りやすく遠心圧縮機を提供する。【解決手段】過給機４２は、過給機回転軸６２に固定されたインペラ６０と、インペラ６０の上流側に設けられて過給機回転軸６２の軸心ＡＸと同心に形成された筒状の入口ダクト７０とを備えている。入口ダクト７０の内周部に、空気に旋回を与える案内部分８２が周方向に間隔を開けて複数形成されている。隣接する案内部分８２の周方向の間に隣接部分８６が形成されている。隣接部分８６は、少なくとも上流部における内径が軸心ＡＸに沿ってインペラ６０に向かって徐々に小さくなる縮径形状である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機回転軸に固定されたインペラと、
前記インペラの上流側に設けられて、前記圧縮機回転軸の軸心と同心に形成された筒状の入口ダクトと、を備え、
前記入口ダクトの内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、
隣接する前記案内部分の周方向の間に形成される隣接部分の少なくとも上流部における内径が、前記軸心に沿って前記インペラに向かって徐々に小さくなる縮径形状である遠心式圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心式圧縮機において、前記案内部分は、空気に前記圧縮機回転軸の回転方向と同じ方向の旋回を与える遠心式圧縮機。
【請求項３】
請求項１に記載の遠心式圧縮機において、前記案内部分は、空気に前記圧縮機回転軸の回転方向と反対方向の旋回を与える遠心式圧縮機。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機において、前記案内部分は、径方向内側に開放される溝形状である遠心式圧縮機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機において、前記案内部分は、下流に向かって通路面積が小さくなっている遠心式圧縮機。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機において、前記案内部分は、空気を径方向内側に向けて案内する遠心式圧縮機。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機において、さらに、前記インペラを覆うインペラハウジングを備え、
前記入口ダクトが前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられている遠心式圧縮機。
【請求項８】
湾曲した吸気ダクトの下流側に配置される請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機において、
前記吸気ダクトの湾曲中心側の前記案内部分が、前記曲率中心と反対側の前記案内部分よりも案内量を大きくする遠心式圧縮機。
【請求項９】
圧縮機回転軸に固定されたインペラと、
前記インペラを覆うインペラハウジングと、
前記インペラの上流側に設けられて、前記圧縮機回転軸の軸心と同心に形成された筒状の入口ダクトと、を備え、
前記入口ダクトの内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、
前記入口ダクトが前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられている遠心式圧縮機。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の遠心式圧縮機を備えた乗物であって、乗物の走行風が前記入口ダクトに導入されている乗物。
【請求項１１】
圧縮機回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを覆うインペラハウジングとを備えた遠心式圧縮機の前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられる筒状の入口ダクトであって、
該入口ダクトは、前記インペラの上流側に、前記圧縮機回転軸の軸心と同心に配置され、
その内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、
隣接する前記案内部分の周方向の間に形成される隣接部分の少なくとも上流部における内径が、前記軸心に沿って前記インペラに向かって徐々に小さくなる縮径形状である入口ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機回転軸に固定されたインペラと、インペラの上流側に設けられた入口ダクトとを備えた遠心圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機回転軸に固定されたインペラと、インペラの上流側に設けられた入口ダクトとを有する遠心圧縮機が知られている。特許文献１に開示の遠心圧縮機では、インペラへ流れる流体を絞る絞り機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９―２３６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示の遠心圧縮機では、絞り機構による絞り状態では、絞り片に吸気が衝突することで、吸気の流れが乱れやすく、幅広い運動域での利用を図りにくい。
【０００５】
本発明は、幅広い運動域での利用を図りやすくできる遠心圧縮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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の遠心圧縮機は、圧縮機回転軸に固定されたインペラと、前記インペラの上流側に設けられて前記圧縮機回転軸の軸心と同心に形成された筒状の入口ダクトとを備え、前記入口ダクトの内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、隣接する前記案内部分の周方向の間に形成される隣接部分の少なくとも上流部における内径が、前記軸心に沿って前記インペラに向かって徐々に小さくなる縮径形状である。
【０００７】
この構成によれば、隣接部分および案内部分によって、径方向外側を流れていた吸気の一部に旋回を与えつつ、径方向外側を流れていた吸気の残りを径方向内側に案内する。隣接部分は、徐々に縮径することで吸気の案内の円滑化を図って、吸気の乱れに起因する性能低下を防ぐことができる。また、案内部分によって、径方向外側を流れていた吸気の一部の向きを変えて案内することで、インペラの径方向の周速差による影響を考慮した流れを与えやすい。例えば、案内部分によって、吸気に対して、インペラとの接触する角度を予め設定することで、要求する性能に近づけ易い。また、例えば、案内部分によって、径方向外側へ案内される吸気を抑えることができる。このように、インペラに案内される吸気の乱れを防ぐとともに、インペラの径方向の周速差による影響を考慮でき、幅広い運転域での利用を図り易くできる。
【０００８】
本発明において、前記案内部分は、空気に前記圧縮機回転軸の回転方向と同じ方向の旋回を与えてもよい。この構成によれば、インペラ径方向外側部分を流れる吸気に関して、回転軸の回転方向と同じ軸回りの旋回流を与えることで、インペラによって接触した吸気が、流れの向きを変えられる偏向量を抑えることができる。例えば、偏向量を抑えることで、インペラから剥離する吸気を抑えることができ、剥離に起因する悪影響を防ぐことができる。また、例えば、インペラへの衝撃を抑制できる。例えば、サージングの発生域を減らすことで、安定運転可能な領域を増やすことができる。
【０００９】
これに代えて、前記案内部分が、空気に前記圧縮機回転軸の回転方向と反対方向の旋回を与えるようにしてもよい。この場合、インペラ径方向外側部分を流れる吸気に関して、回転軸の回転方向と反対周りの旋回流を与えることで、インペラによって接触した吸気が、流れの向きを変えられる偏向量を大きくすることができる。例えば、偏向量を大きくすることで、限られた吸気量の中で、インペラによる仕事量を大きくすることができる。例えば、低速回転域での効率を増やして、高効率で運転可能な領域を増やすことができる。
【００１０】
本発明において、前記案内部分は、径方向内側に開放される溝形状であることが好ましい。この構成によれば、径方向内側に向けて圧力分布をなだらかにすることができ、径方向内側に向かうなだらかな旋回流が形成されるので、インペラの上流端の径方向内側での剥離も防止できる。
【００１１】
本発明において、前記案内部分は下流に向かって通路面積が小さくなっていることが好ましい。この構成によれば、通路面積が下流に向かって小さくなることで、案内された空気の流速が下流に向かって大きくなる。これにより、吸気を案内する効果を高め易い。通路面積は、周方向の幅が変化してもよく、径方向の深さが変化してもよく、あるいは、幅および深さの両方が変化してもよい。
【００１２】
本発明において、前記案内部分は、空気を径方向内側に向けて案内することが好ましい。この構成によれば、案内部分でも、空気を径方向内側に向けて案内するので、インペラの径方向外側に流入する空気をさらに抑えることができる。
【００１３】
本発明において、さらに、前記インペラを覆うインペラハウジングを備え、前記入口ダクトが前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、圧縮機の仕様に応じて、案内部分の構造、形状等の異なる入口ダクトを選択できる。したがって、圧縮機のケーシングの汎用性が向上する。
【００１４】
本発明において、湾曲した吸気ダクトの下流側に前記入口ダクトが配置され、前記吸気ダクトの湾曲中心側の前記案内部分が、前記曲率中心と反対側の前記案内部分よりも案内量を大きくすることが好ましい。ここで、「案内量を大きくする」とは、案内される流量を大きくすること、吸気の旋回を大きくすること、噴射量を大きくすること、およびこれらを複合することを含む。この構成によれば、低速になり易い曲率中心と反対側部分の案内量を大きくすることで、遠心力の影響を抑えやすい。
【００１５】
本発明の別の遠心式圧縮機は、圧縮機回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを覆うインペラハウジングと、前記インペラの上流側に設けられて前記圧縮機回転軸の軸心と同心に形成された筒状の入口ダクトとを備え、前記入口ダクトの内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、前記入口ダクトが前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられている。この構成によれば、圧縮機の仕様に応じて、案内部分の構造、形状等の異なる入口ダクトを選択できる。したがって、ケーシングの汎用性が向上する。
【００１６】
本発明の乗物は、本発明の遠心式圧縮機を備え、走行風が前記入口ダクトに導入されている。この構成によれば、圧縮機に導入される吸気圧が高くなるので、吸気の乱れを防ぐ効果が大きい。
【００１７】
本発明の入口ダクトは、遠心式圧縮機の前記インペラハウジングに着脱自在に取り付けられる筒状の入口ダクトであって、該入口ダクトは、前記インペラの上流側に、前記圧縮機回転軸の軸心と同心に配置され、その内周部に、空気に旋回を与える案内部分が周方向に間隔を開けて複数形成され、隣接する前記案内部分の周方向の間に形成される隣接部分の内径が、前記軸心に沿って前記インペラに向かって徐々に小さくなる縮径形状である。入口ダクトは、例えば、吸気ダクトの出口またはエアクリーナの出口に一体に形成されてもよい。この構成によれば、インペラの径方向外側部分の空気の乱れを防ぐとともに、インペラの径方向外側に導入される空気量が抑制されることで、インペラの翼面に剥離が発生するのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の遠心圧縮機によれば、幅広い運転域での利用を図り易くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る遠心圧縮機の一種である過給機および入口ダクトを示す斜視図である。
【図２】同過給機および入口ダクトを示す縦断面図である。
【図３】同入口ダクトを示す横断面図である。
【図４】同過給機を搭載した自動二輪車を示す側面図である。
【図５】同自動二輪車のエンジンを後方斜め上方から見た斜視図である。
【図６】同過給機の圧力比と単位時間当たりの質量流量との関係を示すグラフである。
【図７】同入口ダクトの第１変形例を示す縦断面図である。
【図８】同入口ダクトの第２変形例を示す縦断面図である。
【図９】同入口ダクトの第３変形例を示す縦断面図である。
【図１０】同入口ダクトの第４変形例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る入口ダクトを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。本明細書において、「上流側」および「下流側」とは、吸気の流れ方向の上流側および下流側をいう。
【００２１】
図１は本発明の第１実施形態に係る遠心圧縮機の一種である過給機を示す斜視図である。過給機４２は、吸気を加圧する遠心式インペラ６０と、インペラ６０が固定された過給機回転軸６２と、インペラ６０を覆うインペラハウジング６１と、インペラ６０の上流側に設けられてインペラ６０への吸気Ｉを導入する筒状の入口ダクト７０とを備えている。入口ダクト７０は、過給機回転軸６２の軸心ＡＸと同心に形成され、ボルト７２（図２）によりインペラハウジング６１に着脱自在に取り付けられている。入口ダクト７０は、インペラ６０へ吸気Ｉを案内するとともに、インペラ６０に流入する吸気Ｉに後述する予旋回を与える。
【００２２】
入口ダクト７０の内周部に、空気に旋回を与える案内部分８２が周方向に間隔を開けて複数形成されている。本実施形態の案内部分８２は、図３に示すように、径方向内側に向けて開放された溝形状であり、その横断面は円弧形状である。
【００２３】
図１に示す案内部分８２は、空気に過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と同じ方向の旋回ＳＷを与える。詳細には、溝状の案内部分８２は、後方に向かって空気の流れ方向（インペラ６０の軸心ＡＸと平行な線ＳＬ（図２））に対してインペラ６０の回転方向に向けて周方向に予め定める角度を持って傾斜している。これにより、案内部分８２で案内される空気に旋回ＳＷを与えている。
【００２４】
本実施形態の案内部分８２は、旋回に加えて、空気を径方向内側に向けて案内する。詳細には、案内部分８２の上流側部分８４の内面８４ａが、下流側に向かって径方向内側に傾斜している。案内部分８２に流入した空気は、その一部が上流側部分８４の内面８４ａにより径方向内側に向けて案内され、その大部分が溝状の案内部分８２を通過し、回転方向Ａ１と同じ方向に旋回しながらインペラ６０に向かって流れる。
【００２５】
入口ダクト７０の内周部における、隣接する案内部分８２の周方向の間に、隣接部分８６が形成されている。隣接部分８６は、案内部分８２における径方向内側に傾斜した上流側部分８４の間に位置する上流部８７を有する。この上流部８７が、軸心ＡＸに沿ってインペラ６０の軸心ＡＸに向かって徐々に内径が小さくなる縮径形状に形成されている。隣接部分８６は、その上流端から下流端までの全体に渡って縮径形状であってもよい。本実施形態では、入口ダクト７０の内周部における案内部分８２と隣接部分８６との周方向比率は、案内部分８２のほうが多く設定されている。つまり、隣接部分８６による案内よりも、案内部分８２による旋回流の発生を優先させることができる。
【００２６】
図２に示すように、隣接部分８６の上流端の内径Ｄ１は、インペラ６０の上流端の直径Ｄ２よりも大きい。これにより、入口ダクト７０の上流側の通路面積が大きくなり、流路抵抗が小さくなる。入口ダクト７０の下流端の内径Ｄ３は、インペラ６０の上流端の直径Ｄ２とほぼ同じである。また、入口ダクト７０の下流端の内径Ｄ３は、インペラ６０の上流端の直径Ｄ２よりも若干小さくてもよい。この場合でも、空気が、大径のインペラハウジング６１内で拡散して、インペラ６０の外周部に円滑に導かれる。
【００２７】
案内部分８２の下流端は、インペラ６０の上流端６０ａに対して軸方向（軸心ＡＸ方向）に間隔を開けて形成されている。インペラケーシング６１および入口ダクト７０における案内部分８２とインペラ６０の間に位置する部分は、通路面積が一定の円筒部８８となっている。つまり、インペラケーシング６１における入口ダクト７０との連結部分および入口ダクト７０におけるインペラケーシング６１との連結部分が円筒部８８を構成している。
【００２８】
このように、案内部分８２をインペラ６０に対して間隔を開けて配置することで、案内部分８２による旋回流の分布の偏りが緩和される。つまり、旋回流が円筒部８８を通過する間に、旋回流の周方向における圧力分布変化が抑制される。これによって、インペラ６０の径方向外側端６０ｂに導かれる空気（旋回流）のばらつきが抑制される。
【００２９】
本実施形態では、円筒部８８の軸方向長さＬ１は、案内部分８２の軸方向長さＬ２より大きい。これにより、周方向の偏りを抑制し易い。また、円筒部８８の軸方向長さＬ１を、案内部分８２の軸方向長さＬ２の２倍以上としてもよい。
【００３０】
案内部分８２は、吸気の流れ方向に延びる長孔形状の溝で形成されている。図２に示すように、案内部分８２の吸気流れ方向上流端と下流端とを結ぶ仮想直線ＶＬは、インペラ軸心ＡＸに平行な直線に対して、インペラ回転方向に向けて予め定める旋回角度θで傾斜している。すなわち、吸気流れ方向下流端は、吸気流れ方向上流端に対して、インペラ回転方向に旋回角度θで角変位した位置にある。これにより、上流側から案内部分８２の内周面に衝突した吸気が、案内部分８２に沿って案内され、螺旋状に、すなわち吸気流れ方向に進むにつれてインペラ回転方向に向けて周方向に進む。本実施形態では、案内部分８２は、仮想直線ＶＬと平行に直線状に延びている。
【００３１】
本実施形態の案内部分８２の底面、すなわち径方向内周面は、吸気流れ方向の上流端から下流端に向かって、深さ（軸心からの径方向寸法）が小さくなる。これにより、上流側から案内部分８２の内周面に衝突した吸気が、案内部分８２に沿って案内され、吸気は、径方向内側に向かって進む成分を含んで流れる。したがって、吸気流れ方向から見て、吸気は、渦巻き状に流れる。
【００３２】
隣接部分８６は、吸気流れ方向に向かって径方向内側に徐々に縮径する筒状の本体部７４から案内部分８２となる凹部を形成した場合に、凹部に対する残余の部分となる凸部として形成されている。上流側から隣接部分８６の内周面に衝突した吸気が、隣接部分８６に沿って案内されることで、旋回することなくインペラ６０に向けて流れる。隣接部分８６の縮径度合によっては、隣接部分８６で案内された吸気が、その流れ方向に平行に流れたり、径方向内側に向いて流れたりする。
【００３３】
本実施形態では、案内部分８２は、２４〜３６個、例えば、３０個程度設けられている。本実施形態では、案内部分８２は、上流端部を除いて、上流部分から下流に向かって周方向の幅Ｗが徐々に小さく形成されている。溝形状の案内部分８２は、軸方向の中間部分から下流に向かって周方向の幅Ｗが徐々に小さく形成されていればよい。溝は、円弧断面以外の形状でもよく、例えば、楕円、矩形、Ｖ字形状等であってもよい。また、案内部分８２の上流側部分８４の内面８４ａは傾斜していなくてもよい。
【００３４】
図１に示すように、入口ダクト７０の出口７０ｂとインペラハウジング６１の吸込口４６とは、ボルト７２（図２）により着脱自在に連結されている。詳細には、入口ダクト７０は、内部に空気通路７５が形成された円筒状の本体部７４と、本体部７４の下流端に形成された鍔状のフランジ７６とを有している。このフランジ７６に形成されたボルト挿通孔７６ａに、ボルト７２（図２）が車幅方向外側から挿通され、インペラハウジング６１に形成されたねじ孔７８に締め付けられる。これにより、入口ダクト７０がインペラハウジング６１に着脱自在に締結されている。
【００３５】
ボルト挿通孔７６ａは、周方向に間隔を開けて複数、本実施形態では３つ設けられている。本実施形態では、インペラハウジング６１の外表面（車幅方向外側面）６１ａに、径方向に延びる補強リブ８０が形成されており、この補強リブ８０にねじ孔７８が形成されている。これにより、必要な部分の強度を確保しつつ、インペラハウジング６１の軽量化を図ることができる。
【００３６】
インペラハウジング６１と入口ダクト７０のフランジ７６との間に、Ｏリング９０が介装されている。Ｏリング９０は、入口ダクト７０の内周面よりも径方向外側に配置されている。具体的には、フランジ７６の端面に環状溝９２が形成されており、この環状溝９２の内部にＯリング９０が配置されている。これにより、Ｏリング９０が空気通路内に露出しないので、Ｏリング９０が空気の流れを阻害しない。
【００３７】
図４は、本実施形態の過給機４２を搭載した乗物の一種である自動二輪車を示す側面図である。この過給機４２は、自動二輪車の動力源であるエンジンＥの動力、具体的には、クランク軸２６の回転動力により駆動される。したがって、走行時のエンジン回転数域が大きく、過給機４２の運転時の回転数域も大きい。エンジンＥは、多気筒エンジンで、前輪１０と後輪１４との間に配置されている。エンジンＥは、クランクシャフト２６を支持するクランクケース２８と、クラクランクケース２８の前部から上方に突出するシリンダ３０とを有し、側面視でＬ字形状である。クランクケース２８の後部はミッションケース３２を兼ねている。
【００３８】
過給機４２は、エンジンＥに支持されている。詳細には、過給機４２は、シリンダ３０の後方で、ミッションケース３２の上方に配置されている。過給機４２には、吸気ダクト５０を介して走行風が導入される。具体的には、吸気ダクト５０は、車体の前端部に設けられて前方に開口する前端開口５０ａを有し、この前端開口５０ａから走行風が取り入れられる。吸気ダクト５０の前端開口５０ａから導入された空気は、ラム効果により昇圧される。
【００３９】
吸気ダクト５０は、前端から車体の一側方、本実施形態では乗車したライダーから見た左側方を通過して後方に延び、図５に示すように、シリンダ３０の後方で車幅方向内側に湾曲して、エアクリーナ４０を介して過給機４２に吸気を導入する。過給機４２で圧縮された吸気は、吐出口４８から吸気タンク５２を介してシリンダ３０に供給される。
【００４０】
入口ダクト７０の上流端７０ａは、エアクリーナ４０に接続されている。したがって、入口ダクト７０は、流れ方向に関して、エアクリーナ４０のクリーナ出口５９と、インペラハウジング６１の吸込口４６との間に配置されている。エアクリーナ４０のクリーナ出口５９と入口ダクト７０の入口７０ａとは、ボルトのような締結部材（図示せず）により連結されている。ただし、連結構造はこれに限定されない。また、エアクリーナ４０を省略して、入口ダクト７０を吸気ダクトに直接接続してもよい。
【００４１】
入口ダクト７０の上流側のエアクリーナ４０は、クリーナケース６６の内部に空気を濾過するクリーナエレメント６９が配置されている。つまり、クリーナケース６６の内部には、クリーナエレメント６９の上流側のダーティ室６７と下流側のクリーン室６８とが形成されている。クリーン室６８には、クリーナエレメント６９を通過した空気が貯留される。
【００４２】
換言すれば、クリーン室６８は、吸気ダクト５０と入口ダクト７０との間に設けられる空気貯留空間を構成する。空気貯留空間は、吸気ダクト５０よりも通路面積が大きな空間をいう。これにより、吸気ダクト５０から導入された吸気の流速が小さくなる。また、吸気の流速は、クリーナエレメント６９を通過することで、さらに小さくなる。
【００４３】
本実施形態では、吸気ダクト５０の下流に過給機４２が配置されており、入口ダクト７０の上流側の吸気ダクト５０が湾曲しているので、遠心力により吸気ダクト５０の中心線ＣＬの曲率中心Ｏ１側の流量が少なく、反対側の流量が多くなる。しかしながら、図２のような円筒部８８が形成されることで、円筒部８８の内周面に沿って流量の多い曲率中心Ｏ１の反対側から、流量の少ない曲率中心Ｏ１側に空気が流れやすく、空気の偏りを抑えやすくなる。
【００４４】
上記構成によれば、入口ダクト７０内の径方向外側の空気の大部分が案内部分８２によって旋回（旋回流ＳＷ）が与えられるとともに、その一部が縮径形状の隣接部分８６により径方向内側に案内される（非旋回流Ｆ）。したがって、インペラ６０の径方向外側部分への空気の集中による空気の乱れを防ぐことができる。また、隣接部分８６で空気を径方向内側に導くことで、インペラ６０の径方向外側に導入される空気量を抑制できる。このように、インペラ６０の径方向外側部分の空気の乱れが防がれるとともに、インペラ６０の径方向外側に導入される空気量が抑制されることで、インペラ６０の翼面に剥離が発生するのを防ぐことができる。
【００４５】
自動二輪車は軽量であり、エンジンの回転数の変化率（単位時間当たりの変化）が大きいので、エンジンＥの回転動力で駆動される過給機４２も、定常状態の圧縮ではなく、過渡状態（加速時、減速時）の圧縮が多く、過給機４２のインペラ６０で剥離が生じやすいが、上記構成の入口ダクト７０を設けることで、剥離の発生を好適に抑制できる。特に、本実施形態の自動二輪車では、図２に示すクリーナケース６６内で空気の流速が低下し易く、その下流の過給機４２のインペラ６０で剥離が生じやすいが、上記構成の入口ダクト７０を設けることで、剥離の発生を好適に抑制できる。
【００４６】
図４に示す案内部分８２は、空気に過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と同じ方向の旋回を与える。この構成によれば、剥離の起こり易いインペラ６０の径方向外側部分の空気に、過給機回転軸６２の回転方向Ｄ１と同じ方向の旋回ＳＷが与えられるので、インペラ６０での空気の旋回が滑らかになる結果、空気の剥離が抑制され、過給機４２の動作が安定する。
【００４７】
また、自動二輪車のエンジンＥは回転領域が広いので、その回転動力で駆動される過給機４２も幅広い運転領域が要求される。一方で、自動二輪車のような鞍乗り型車両は、運転者が車体に跨ることから、車幅方向寸法が小さく形成されている。したがって、車体に部品を配置するスペースが限られているので、過給機４２の運転領域を拡大するために、大形の付加装置、制御機構等を導入することは困難である。上記構成の入口ダクト７０を備えた過給機４２であれば、過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と同じ方向の旋回ＳＷが空気に与えられるので、インペラ６０の入口の流れが回転方向に沿うようになる。その結果、特に、中低流量領域での過給機４２の動作が安定する。したがって、大形の付加装置、制御機構等を導入することなく、運転領域を拡大できる。
【００４８】
図６は、過給機の圧力比と単位時間当たりの質量流量との関係を示すグラフである。実線で囲まれた領域は、本実施形態の過給機４２でのサージングが発生しない安定運転領域を示し、破線で囲まれた領域は、案内部分８２を有する入口ダクト７０が設けられていない比較例の過給機での安定運転領域を示す。同図に示すように、本実施形態の過給機４２では、比較例の過給機に比べて、低質量流量領域（低回転領域）において、安定運転領域が約２０％拡大した。これは、入口ダクト７０により、過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と同じ方向の旋回ＳＷを空気に与えたことで、インペラ６０の入口の流れが回転方向に沿うようになって、サージングの発生が抑制されたことによるものと推察される。
【００４９】
図２に示す案内部分８２は、径方向内側に開放される溝形状であるので、径方向内側に向けて圧力分布をなだらかにすることができる。これにより、径方向内側に向かってなだらかな旋回流が形成されるので、インペラ６０の上流端の径方向内側での剥離も防止できる。また、溝形状であるから、製造が容易である。さらに、案内部分８２は、上流部分から下流に向かって周方向の幅Ｗが小さくなっている。これにより、案内部分８２で案内された空気の流速が下流に向かって徐々に大きくなるので、案内による効果を高めやすい。
【００５０】
さらに、案内部分８２は、空気を径方向内側に向けて案内する。このように、隣接部分８６に加えて、案内部分８２でも、空気を径方向内側に向けて案内するので、インペラ６０の径方向外側に流入する空気量を抑えることができる。その結果、剥離の発生がさらに抑制される。
【００５１】
入口ダクト７０が、インペラハウジング６１に着脱自在に取り付けられている。これにより、過給機４２の仕様に応じて、案内部分８２の構造、形状等の異なる入口ダクト７０を選択できる。したがって、過給機４２のケーシング６１の汎用性が向上する。
【００５２】
本発明の過給機４２の入口ダクト７０は、インペラハウジング６１に着脱自在に取り付けられている。これにより、過給機４２の仕様に応じて、例えば、案内部分８２の構造、形状、旋回の向き等を選択できる。したがって、過給機４２のケーシング６１の汎用性が向上する。
【００５３】
図７〜１０を用いて、入口ダクト７０の変形例を説明する。図７の第１変形例では、図２の例よりも、隣接部分８６の前半部の径方向内側への傾斜が大きく形成されている。これにより、図７の第１変形例では、径方向外側を流れる空気の一部が、隣接部分８６に沿って径方向内側へ急角度で案内され（非旋回流Ｆ）、径方向外側を流れる空気の残部に、案内部分８２により旋回ＳＷが与えられる。
【００５４】
図８の第２変形例では、隣接部分８６の径方向内側への傾斜が大きく形成されているとともに、案内部分８２の底面８３が下流に向かって径方向内側に傾斜している。これにより、径方向外側を流れる空気の一部が、隣接部分８６に沿って径方向内側へ急角度で案内され（非旋回流Ｆ）、径方向外側を流れる空気の残部に、案内部分８２によりに旋回ＳＷが与えられるとともに、底面８３により径方向内側に案内される。隣接部分８６によって径方向内側へ案内された非旋回流Ｆは、案内部分８２によって径方向内側へ案内された旋回ＳＷに押されて、さらに径方向内側に導かれる。
【００５５】
図９の第３変形例では、隣接部分８６の前半部の径方向内側への傾斜が、図２の例よりも、小さく形成されているとともに、案内部分８２の底面８３が下流に向かって径方向内側に傾斜している。図９の第３変形例では、径方向外側を流れる空気の一部が、隣接部分８６に沿って案内されるが、傾斜が緩やかであるから、径方向内側に向かう流れは生じない（非旋回流Ｆ）。一方、径方向外側を流れる空気の残部は、案内部分８２によりに旋回ＳＷが与えられるとともに、底面８３により径方向内側に案内される。隣接部分８６によって案内された非旋回流Ｆは、案内部分８２によって径方向内側へ案内された旋回ＳＷに押されて、径方向内側に導かれる。
【００５６】
図１０の第４変形例では、案内部分８２の旋回角度θが、図２の例よりも大きく形成されている。図１０の第４変形例では、径方向外側を流れる空気の一部が、隣接部分８６に沿って径方向内側へ案内され（非旋回流Ｆ）、径方向外側を流れる空気の残部に、案内部分８２によりに大きな旋回ＳＷが与えられる。
【００５７】
上記実施形態の案内部分８２は、過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と同じ方向の旋回ＳＷを空気に与えていたが、過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と反対方向の旋回を与えるようにしてもよい。この場合、過給機回転軸６２の回転方向Ａ１と反対方向の旋回を与えることで、過給機４２の仕事量を増やすことができる。また、隣接部分８６で空気を径方向内側に導くことで、インペラ６０の径方向外側に導入される空気量が抑制され、剥離の発生も抑制できる。
【００５８】
また、吸気ダクト５０の湾曲中心Ｃ側の案内部分８２が、曲率中心Ｃと反対側の案内部分８２よりも強い旋回を空気に与えるようにしてもよい。この構成によれば、低速になり易い曲率中心Ｃと反対側部分の旋回を強くすることで、剥離の発生を効果的に防止できる。これに代えて、あるいは、これに加えて、隣接部分８６の傾斜量を吸気ダクト５０の湾曲状態に応じて変更してもよい。例えば、吸気ダクト５０の曲率中心Ｃ側の隣接部分８６を、曲率中心Ｃの反対側の隣接部分８６に比べて、傾斜量を大きくしてもよい。
【００５９】
図１１は、第２実施形態に係る入口ダクト７０Ａの断面図である。第２実施形態の入口ダクト７０Ａの案内部分８２Ａは、溝形状に代えて、入口ダクト７０Ａの内周面に開口する入口９４と出口９６を有する孔形状である。第２実施形態では、隣接部分８６は、隣接する案内部分８２Ａの入口９４の周方向の間に形成されており、隣接部分８６の内径が、軸心ＡＸに沿ってインペラ６０に向かって徐々に小さくなる縮径形状である。この孔形状の案内部分８２Ａは、少なくとも軸方向の中間部分から下流に向かって通路面積が徐々に小さくなっている。その他の構成は、第１実施形態の入口ダクト７０と同じである。第２実施形態の入口ダクト７０Ａによれば、溝形状に比べて空気に強い旋回を与えることが容易になる。それ以外に関しては、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
上記各実施形態では、図２の溝形状の案内部分８２が下流に向かって周方向の幅が徐々に小さくなっており、図１１の孔形状の案内部分８２Ａが下流に向かって通路面積が徐々に小さくなっているが、溝形状の案内部分８２の周方向の幅、および孔形状の案内部分８２Ａの通路面積は一定であってもよい。また、上記各実施形態では、案内部分８２，８２Ａは空気を径方向内側に向けて案内しているが、隣接部分８６の内径が、軸心ＡＸに沿ってインペラ６０に向かって徐々に小さくなる縮径形状であればよく、案内部分８２，８２Ａは空気を径方向内側に向けて案内しなくてもよい。
【００６１】
本発明の入口ダクト７０，７０Ａは、エンジンＥのクランク軸２６の回転動力によってインペラ６０が回転駆動される過給機４２に好適に用いられる。機械式の過給機４２は、ターボ過給機に比べて、低速域での回転上昇が大きく、剥離を防止する効果が大きい。
【００６２】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。上記実施形態では、入口ダクト７０は、インペラハウジング６１に着脱自在に形成されていたが、インペラハウジング６１と不可分一体に形成されていてもよい。本発明の遠心圧縮機は、自動二輪車以外の乗物にも適用可能で、また、乗物以外にも適用できる。本発明の遠心圧縮機は、特に、運転領域が変動するものに好適に用いられる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
４２  過給機（遠心圧縮機）
５０  吸気ダクト
６０  インペラ
６１  インペラハウジング
６２  過給機回転軸（圧縮機回転軸）
７０、７０Ａ  入口ダクト
８２，８２Ａ  案内部分
８６  隣接部分
【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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【図１０】
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【図１１】
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