(57)【要約】  回転ユニット（ＲＵ）は、エンジン（Ｅ）の吸気を加圧する過給機（３２）の過給機ケース（５６）に回転自在に収納されている。回転ユニット（ＲＵ）は、過給機回転軸（４４）と、過給機回転軸（４４）の先端部（４４ａ）に固定された羽根車（５０）と、羽根車（５０）とは別体で過給機回転軸（４４）と一体に回転する回転部品（ＲＭ）と、羽根車（５０）および回転部品（ＲＭ）を過給機回転軸（４４）の軸方向に押圧して過給機回転軸（４４）に固定するナット（８５）とを備えている。ナット（８５）に、回転バランス調整用の調整部（１００）が形成されている。
2015071949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気を加圧する過給機のケースに回転自在に収納される回転ユニットであって、
回転軸と、
前記回転軸の先端部に固定された羽根車と、
前記羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品と、
前記羽根車および前記回転部品を前記回転軸の軸方向に押圧して前記回転軸に固定する固定具と、を備え、
前記回転部品または前記固定具に、回転バランス調整用の調整部が形成されている過給機の回転ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機の回転ユニットにおいて、さらに、前記回転軸と一体に回転しない非回転部品を備え、
前記非回転部品を介して前記ケースに固定される過給機の回転ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機の回転ユニットを有し、この回転ユニットに遊星歯車装置を介して動力が入力され、
前記非回転部品は、前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングが軸方向に移動するのを防ぐストッパ部材とを有し、
前記軸受ハウジングは、前記ケースに径方向に移動可能に支持され、
前記ストッパ部材が、前記ケースに固定されている過給機。
【請求項４】
請求項３に記載の過給機において、前記軸受ハウジングは、オイル層を介して前記ケースに径方向に移動可能に支持され、
前記ストッパ部材が、前記オイル層からのオイル漏れを防ぐためのオイルシールを保持するシール保持体である過給機。
【請求項５】
請求項３または４に記載の過給機において、前記非回転部品と前記ケースとの間に、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節するシムが挿入されている過給機。
【請求項６】
エンジンの吸気を加圧する遠心式過給機を組み立てる前に、前記過給機の回転軸のバランスを調整する方法であって、
前記回転軸に、前記回転軸の先端部に固定された羽根車とこの羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品とを取り付け、固定具を用いて前記羽根車および前記回転部品を軸方向に押圧することにより前記回転軸に固定して回転ユニットを組み立てる回転ユニット組立工程と、
前記回転部品または前記固定具に調整部を形成することで、前記回転ユニットの回転バランスを調整する回転バランス調整工程と、
を備えた遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法。
【請求項７】
請求項６に記載の遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法において、前記回転ユニットに前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングを設け、
前記回転バランス調整工程では、前記軸受ハウジングを支持した状態で、前記回転ユニットを回転させて、前記回転ユニットの回転バランスを調整する遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載のバランス調整方法によってバランス調整された回転ユニットを用い、前記回転ユニットに前記回転軸と一体に回転しない非回転部品を設け、
前記非回転部品と前記ケースとの間にシムを挿入することで、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節する遠心式過給機の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの吸気を加圧する機械式過給機のケースに回転自在に収納される回転ユニットとそのバランス調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のような車両に搭載されるエンジンにおいて、外気を加圧してエンジンに供給する過給機を設けたものがある（例えば、特許文献１）。この過給機は、エンジン回転軸の回転に連動して駆動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平３−５００３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような過給機の回転ユニットにおいて、羽根車の単体でバランスを調整した後、回転軸に、入力用の歯車、オイルシール等を組み込むと、組み込み後にバランスを再度調整する必要がある。【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、バランス調整が容易な過給機の回転ユニットとそのバランス調整方法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、本発明のエンジンの過給機の回転ユニットは、エンジンの吸気を加圧する過給機のケースに回転自在に収納される回転ユニットであって、回転軸と、前記回転軸の先端部に固定された羽根車と、前記羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品と、前記羽根車および前記回転部品を前記回転軸の軸方向に押圧して前記回転軸に固定する固定具とを備え、前記回転部品または前記固定具に、回転バランス調整用の調整部が形成されている。前記回転部品は、例えば、回転軸をケースに支持する軸受の内輪、スペーサ用のカラー等である。【０００７】
この構成によれば、固定具を用いて羽根車および回転部品が回転軸に一体化されているので、回転ユニットを一体で過給機に取り付けることができる。その結果、回転軸に羽根車および回転部品を一体化した状態で、回転ユニットのバランスを調整できるので、過給機に組み込んだのちのバランス調整が不要になるから、組立工数を削減できる。また、回転部品または固定具に、回転バランス調整用の調整部が設けられているので、羽根車のみを削る場合に比べて、選択肢が増えてバランス調整がし易くなる。【０００８】
本発明において、さらに、回転ユニットが、前記回転軸と一体に回転しない非回転部品を備え、前記非回転部品を介して前記ケースに固定されていることが好ましい。非回転部品は、例えば、回転軸をケースに支持する軸受の外輪、この軸受を収納する軸受ハウジング、軸受用の潤滑油が羽根車側に漏れるのを阻止するオイルシール等である。この構成によれば、さらに非回転部品を回転ユニットに一体化した状態で、バランスを調整できるので、組立工数を一層削減できる。また、非回転部品をケースに固定することで、回転ユニットがケースに容易に取り付けられる。【０００９】
本発明の過給機は、前記回転ユニットと、前記非回転部品とを備え、前記非回転部品は、前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングが軸方向に移動するのを防ぐストッパ部材とを有し、回転ユニットには遊星歯車装置を介して動力が入力され、前記軸受ハウジングは前記ケースに径方向に移動可能に支持され、前記ストッパ部材が、前記ケースに固定されている。この構成によれば、軸受ハウジングが径方向に移動可能であるので、遊星歯車装置を用いることに起因する回転軸の揺動を吸収できる。この場合、軸受ハウジングをケースに固定できないが、ストッパ部材をケースに固定することで、回転ユニットがケースに回転自在に収納される。【００１０】
前記軸受ハウジングが前記ケースに径方向に移動可能に支持される場合、前記軸受ハウジングは、オイル層を介して前記ケースに径方向に移動可能に支持され、前記ストッパ部材が、前記オイル層からのオイル漏れを防ぐためのオイルシールを保持するシール保持体であることが好ましい。この構成によれば、シール保持体とストッパ部材とを兼用できるので、部品点数が低減する。【００１１】
非回転部品を備える場合、前記非回転部品と前記ケースとの間に、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節するシムが挿入されていることが好ましい。この構成によれば、羽根車のクリアランスの調節が容易になる。【００１２】
本発明の過給機の回転軸のバランス調整方法は、エンジンの吸気を加圧する遠心式過給機を組み立てる前に、過給機の回転軸のバランスを調整する方法であって、前記回転軸に、前記回転軸の先端部に固定された羽根車とこの羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品とを取り付け、固定具を用いて前記羽根車および前記回転部品を軸方向に押圧することにより前記回転軸に固定して回転ユニットを組み当てる回転ユニット組立工程と、前記回転部品または前記固定具に調整部を形成することで、前記回転ユニットの回転バランスを調整する回転バランス調整工程とを備えている。【００１３】
この構成によれば、固定具を用いて羽根車および回転部品が回転軸に一体化されているので、回転ユニットを一体で過給機に取り付けることができる。その結果、回転軸に羽根車および回転部品を一体化した状態で、回転ユニットのバランスを調整できるので、組立工数を削減できる。また、回転部品または固定具に、回転バランス調整用の調整部が設けられているので、羽根車のみを削る場合に比べて、選択肢が増えてバランス調整し易くなる。【００１４】
本発明のバランス調整方法において、前記回転ユニットに前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングを設け、前記回転バランス調整工程では、前記軸受ハウジングを支持した状態で、前記回転ユニットを回転させて、前記回転ユニットの回転バランスを調整することが好ましい。この構成によれば、軸受ハウジングを支持した状態で回転ユニットの回転バランスを調整するので、調整作業が容易になる。【００１５】
本発明の過給機の組立方法は、前記回転ユニットに前記回転軸と一体に回転しない非回転部品を設け、前記非回転部品と前記ケースとの間にシムを挿入することで、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節する。この構成によれば、羽根車のクリアランスの調節が容易になる。【００１６】
請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転ユニットを備えた過給機を搭載した自動二輪車を示す側面図である。
【図２】同過給機を示す水平断面図である。
【図３】同回転ユニットを拡大して示す水平断面図である。
【図４】同回転ユニットのバランス調整方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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、「左側」および「右側」は、車両に乗車した操縦者から見た左右側をいう。
【００１９】
図１は本発明の第１実施形態に係る回転ユニットを有する過給機を備えた自動二輪車の左側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を形成するメインフレーム１と、後半部を形成するシートレール２とを有している。シートレール２は、メインフレーム１の後部に取り付けられている。メインフレーム１の前端にヘッドパイプ４が一体形成され、このヘッドパイプ４にステアリングシャフト（図示せず）を介してフロントフォーク８が回動自在に軸支されている。フロントフォーク８の下端部に前輪１０が取り付けられ、フロントフォーク８の上端部に操向用のハンドル６が固定されている。
【００２０】
一方、車体フレームＦＲの中央下部であるメインフレーム１の後端部に、スイングアームブラケット９が設けられている。このスイングアームブラケット９の取り付けたピボット軸１６の回りに、スイングアーム１２が上下揺動自在に軸支されている。このスイングアーム１２の後端部に、後輪１４が回転自在に支持されている。車体フレームＦＲの中央下部でスイングアームブラケット９の前側に、駆動源であるエンジンＥが取り付けられている。エンジンＥがチェーンのような動力伝達機構１１を介して後輪１４を駆動する。エンジンＥは、例えば、４気筒４サイクルの並列多気筒水冷エンジンである。ただし、エンジンＥの形式はこれに限定されない。
【００２１】
メインフレーム１の上部に燃料タンク１５が配置され、シートレール２に操縦者用シート１８および同乗車用シート２０が支持されている。また、車体前部に、樹脂製のカウリング２２が装着されている。カウリング２２は、前記ヘッドパイプ４の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆っている。カウリング２２には、空気取入口２４が形成されている。空気取入口２４は、カウリング２２の前端に位置し、外部からエンジンＥへの吸気を取り入れる。
【００２２】
車体フレームＦＲの左側に、吸気ダクト３０が配置されている。吸気ダクト３０は、前端開口３０ａをカウリング２２の空気取入口２４に臨ませた配置でヘッドパイプ４に支持されている。吸気ダクト３０の前端開口３０ａから導入された空気は、ラム効果により昇圧される。
【００２３】
エンジンＥの後方に、過給機３２が配置されている。過給機３２は、外気を加圧してエンジンＥに供給する。前記吸気ダクト３０は、エンジンＥの前方から左外側方を通過して、過給機３２の吸込口３６に接続され、過給機３２に走行風Ａを吸気Ｉとして導いている。
【００２４】
過給機３２の吐出口３８とエンジンＥの吸気ポート４２との間に、吸気チャンバ４０が配置され、過給機３２の吐出口３８と吸気チャンバ４０とが直接接続されている。吸気チャンバ４０は、過給機３２の吐出口３８から供給された高圧の吸気Ｉを貯留する。過給機３２の吐出口３８と吸気チャンバ４０とをパイプを介して接続してもよい。吸気チャンバ４０と吸気ポート４２との間には、スロットルボディ４５が配置されている。
【００２５】
吸気チャンバ４０は、過給機３２およびスロットルボディ４５の上方に配置されている。吸気チャンバ４０およびスロットルボディ４５の上方に、前記燃料タンク１５が配置されている。
【００２６】
図２に示すように、過給機３２は遠心式であり、過給機回転軸４４の先端部（左側端部４４ａ）に固定された羽根車５０と、羽根車５０を覆う羽根車ハウジング５２と、過給機回転軸４４を回転自在に支持する過給機ケース５６と、エンジンＥの動力を羽根車５０に伝達する変速機構５４と、変速機構５４を覆う変速機構ケーシング５８とを有している。本実施形態の羽根車５０はアルミニウム合金製であるが、材質はこれに限定されず、例えば樹脂製であってもよい。
【００２７】
羽根車ハウジング５２と過給機ケース５６とがボルト５５を用いて連結され、過給機ケース５６と変速機構ケーシング５８とがボルト５７を用いて連結されている。この実施形態では、変速機構５４として遊星歯車変速装置を用いている。ただし、変速機構５４は遊星歯車変速装置に限定されない。
【００２８】
過給機３２はエンジンＥの動力によって駆動される。具体的には、クランク軸２６（図１）の回転力が、図２に示すチェーン６０を介して、過給機回転軸４４に連結された、変速機５４の入力軸６５に伝達されている。より詳細には、入力軸６５の右側端部にスプロケット６２が設けられ、このスプロケット６２の歯車６２ａにチェーン６０が掛け渡されている。
【００２９】
入力軸６５は中空軸からなり、軸受６４を介して変速機構ケーシング５８に回転自在に支持されている。入力軸６５における先端部である右側端部６５ｂの外周面にスプライン歯６７が形成されおり、この外周面にスプライン嵌合されたワンウェイクラッチ６６を介して、前記スプロケット６２が入力軸６５に連結されている。入力軸６５の右側端部６５ｂの内周面に雌ねじ部が形成されており、ワンウェイクラッチ６６が、この雌ねじ部に螺合されたボルト６８の頭部により、ワッシャ７０を介して、右側端部６５ｂに装着されている。
【００３０】
過給機３２の過給機回転軸４４の基端部である右側部４４ｂが、入力軸６５の基端部である左側端部６５ａに、遊星歯車装置（変速機構）５４を介して連結されている。入力軸６５の左側端部６５ａは、鍔状のフランジ部６５ａからなる。過給機回転軸４４は、中実のシャフトに形成されている。過給機回転軸４４は、軸受６９を介して過給機ケース５６に回転自在に支持されている。
【００３１】
図３に示すように、軸受６９は軸方向（自動二輪車の左右方向）に並んで２つ配置されており、各軸受６９は、回転部材である内輪６９ａと、静止部材である外輪６９ｂとを有している。両内輪６９ａ，６９ａの間にスペーサ部材となる間座７１が配置されている。これら２つの軸受６９，６９が、軸受ハウジング７６に収納され、軸受アセンブリＢＡの一部を構成している。つまり、内輪６９ａは、過給機回転軸４４と一体に回転する回転部品ＲＭであり、外輪６９ｂおよび軸受ハウジング７６は、過給機回転軸４４と一体に回転しない非回転部品ＮＭである。軸受ハウジング７６は、軸受アセンブリＢＡの外周部を構成する。間座７１も、軸受アセンブリＢＡの一部を構成している。
【００３２】
軸受アセンブリＢＡは、外周部を把持固定した状態で、過給機回転軸４４を回転自在に支持できる。軸受アセンブリＢＡは、過給機ケース５６に形成されるアセンブリ収納空間に着脱可能に構成されている。具体的には、過給機ケース５６に軸受アセンブリＢＡが収納された状態で、軸受アセンブリＢＡと過給機ケース５６との間に径方向の隙間が形成される。この隙間に、後述のオイル層９６を形成することで、軸受アセンブリＢＡは、過給機ケース５６に対して浮動的に支持されている。
【００３３】
軸受アセンブリＢＡの軸受６９は、例えばアンギュラ玉軸受である。軸受アセンブリＢＡの軸受ハウジング７６は、各外輪６９ｂ，６９ｂの軸方向端面が当接する段差部が形成されている。段差部は、間座７１と軸方向の長さが同じである。これにより、軸受ハウジング７６は、２つの軸受６９に対して軸方向に固定される。また、軸受ハウジング７６の右側端面は、過給機ケース５６に軸方向に対向しており、軸受アセンブリＢＡの右側への移動が規制されている。
【００３４】
過給機回転軸４４の右側端部（基端部）４４ｂに、外歯７８が形成されている。外歯７８は、過給機回転軸４４のほかの部分よりも大径に形成されている。外歯７８の左側端面に、右側の軸受６９の内輪６９ａの右側端面が当接している。
【００３５】
過給機回転軸４４における軸受アセンブリＢＡと羽根車５０との間に、オイルシールアセンブリＳＡが配置されている。オイルシールアセンブリＳＡは、過給機回転軸４４に嵌合されて羽根車５０と左側の軸受９９の内輪９９ａとの間で挟圧される筒状のカラー７５と、後述のオイル層９６（図２）からのオイル漏れを防ぐためのオイルシール７７を保持するシール保持体７９とを有している。
【００３６】
図２に示すように、シール保持体７９は、ボルト８１により過給機ケース５６に支持されている。つまり、シール保持体７９は、軸受アセンブリＢＡが軸方向に移動するのを防ぐストッパ部材として機能する。オイルシールアセンブリＳＡのカラー７５は、過給機回転軸４４と一体に回転する回転部品ＲＭであり、オイルシール７７およびシール保持体７９は、過給機回転軸４４と一体に回転しない非回転部品ＮＭである。
【００３７】
カラー７５は、羽根車５０と軸受アセンブリＢＡの内輪６９ａとに狭持されて過給機回転軸４４に固定されている。シール保持体７９は、オイルシール７７を保持し、オイルシール７７は、カラー７５とシール保持体７９との径方向隙間をふさいで、羽根車５０側にオイルが流れるのを防いでいる。過給機ケース５６に形成されるシール保持体７９を取り付けるためのボルト孔は、アセンブリ収容空間よりも径方向外側に形成されている。軸受ハウジング７６の左側端面は、シール保持体７９に軸方向に対向しており、軸受アセンブリＢＡの左側への移動が規制されている。
【００３８】
過給機回転軸４４の左側端部（先端部）の外周面に雄ねじ部が形成されており、この雄ねじ部にナット８５が螺合されている。ナット８５は、羽根車５０、カラー７５および軸受アセンブリＢＡの内輪６９ａを基端部の外歯７８に対して過給機回転軸４４の軸方向（自動二輪車の右側）に押圧して、外歯７８との間で固定する固定具を構成する。ナット８５は、羽根車５０よりも比重の大きい材料、具体的には、鉄または鋼製の六角ナットからなる。
【００３９】
図３に示すように、これら過給機回転軸４４、羽根車５０、オイルシールアセンブリＳＡ、軸受アセンブリＢＡおよびナット８５により、羽根車５０一体に回転する部材を含んで過給機ケース５６に着脱自在に収納されて、持ち運び可能にユニット化される回転ユニットＲＵを構成している。回転ユニットＲＵは、羽根車５０とともに一体回転する部材をすべて含むことが好ましい。回転ユニットＲＵは、高速に回転する。本実施形態では、一分あたり５万回転以上で回転する。
【００４０】
羽根車５０の軸方向（左右方向）両端面は、軸心方向に直交する平面で形成されている。左側端面は、ナット８５が当接する座面を構成し、右側端面は、カラー７５に当接する当接面を構成している。本実施形態では、羽根車５０の右側端面が、カラー７５、内輪６９ａ、間座７１を介して間接的に、外歯７８の左側端面に当接している。
【００４１】
つまり、羽根車５０の右側端面を間接的に外歯７８の左側端面に当接させた状態で、ナット８５によって羽根車５０の左側端面を押し付けることで、羽根車５０が過給機回転軸４４に固定される。ここで、過給機回転軸４４の左側端部４４ａに形成された雄ねじは、過給機回転軸４４が回転すると、ナット８５が締まる向きに設定されている。また、外歯７８は、はす歯形状に形成されており、過給機回転軸４４が回転すると、羽根車５０の回転に起因して発生する吸込反力の向きと反対側の軸方向の力がかかるように形成されている。外歯７８をはす歯で構成することで、軸受６９にかかる軸方向の負荷を減らすことができる。
【００４２】
ナット８５に、回転ユニットＲＵの回転バランス調整用の調整部１００が形成されている。調整部１００は、削り込み、または肉盛りにより形成される。ナット８５に加えて、羽根車５０の背面にも調整部１００を設けてもよい。調整部１００は、羽根車５０よりも比重が重い部位に設けるのが好ましい。本実施形態では、羽根車５０はアルミニウム合金製で、ナット８５は鋼製であるから、ナット８５は羽根車５０よりも比重が重い部位である。
【００４３】
回転ユニットＲＵには、図２の遊星歯車装置５４を介して動力が入力される。遊星歯車装置５４は入力軸６５と過給機回転軸４４との間に配置され、変速機構ケーシング５８に支持されている。過給機回転軸４４の右側端部（基端部）４４ｂに、外歯７８が形成されており、この外歯７８に複数の遊星歯車８０が周方向に並んでギヤ連結されている。すなわち、過給機回転軸４４の外歯７８は遊星歯車装置５４の太陽歯車として機能する。さらに、遊星歯車８０は径方向外側で大径の内歯車（リングギヤ）８２にギヤ連結している。遊星歯車８０は、過給機ケース５６に装着された軸受８４によりキャリア軸８６に回転自在に支持されている。
【００４４】
キャリア軸８６は固定部材８８に固定され、この固定部材８８が過給機ケース５６にボルト９０により固定されている。つまり、キャリア軸８６は固定されている。内歯車８２には入力軸６５の左側端部に設けられた入力ギヤ９２がギヤ連結されている。このように、内歯車８２が入力軸６５と同じ回転方向に回転するようにギヤ接続され、キャリア軸８６が固定されて遊星歯車８０は内歯車８２と同じ回転方向に回転する。太陽歯車（外歯車７８）は出力軸となる過給機回転軸４４に形成されており、遊星歯車８０と反対の回転方向に回転する。
【００４５】
過給機ケース５６に、外部からの過給機潤滑通路（図示せず）に連通して、軸受ハウジング７６まで潤滑油を導く潤滑油通路９４が形成されている。詳細には、過給機ケース５６と軸受ハウジング７６との間にオイル層９６が形成され、このオイル層９６に潤滑油通路９４が接続されている。これにより、軸受ハウジング７６は、オイル層９６を介して過給機ケース５６に径方向に移動可能に支持されている。オイル層９６は、過給機回転軸４４の揺動を緩和する機能を持つ。
【００４６】
シール保持体７９（非回転部品ＮＭ）と過給機ケース５６との間に、羽根車５０の先端と羽根車ハウジング５２の内周面との隙間であるチップクリアランスを調節するドーナツ板状のシム１０２が挿入されている。
【００４７】
具体的には、過給機ケース５６にシム収容空間が形成され、シム１０２がシール保持体７９と過給機ケース５６との間に介在している。シム１０２は、過給機ケース５６に対して着脱可能である。シム収容空間は、アセンブリ収容空間よりも径方向外側に形成されている。シム１０２の枚数が増えるほど、シール保持体７９が過給機ケース５６に対して左側に離れた位置で、過給機ケース５６に固定される。例えば、厚さの異なるシム１０２が複数枚用意され、シール保持体７９と過給機ケース５６との間に、シム１０２が１枚あるいは複数枚配置される。具体的には、軸受ハウジング７６がシール保持体７９に当接した状態で、羽根車５０と羽根車ハウジング５２との間のチップクリアランスが所定範囲に収まるように、シム１０２が選択される。
【００４８】
前記チップクリアランスが所定範囲内に収まることで、過給機３２の性能が維持できる。チップクリアランスが小さくなるほど、高速回転時における過給機３２の性能が向上する。回転ユニットＲＵ全体で軸方向位置を調整しているので、軸方向位置を調整した場合でも、回転バランスが乱れることはない。
【００４９】
つぎに、図３の回転ユニットＲＵのバランス調整方法および過給機への組付方法について説明する。図４に示すように、同バランス調整方法は、回転ユニットＲＵを組み立てる回転ユニット組立工程Ｓ１と、組み立てた回転ユニットＵのバランス調整を行う回転バランス調整工程Ｓ２とを有している。バランス調整後の回転ユニットＵは、組付工程Ｓ３において過給機ケースに組み付けられる。
【００５０】
回転ユニット組立工程Ｓ１では、図３の過給機回転軸４４に、軸受アセンブリＢＡおよびオイルシールアセンブリＳＡを取り付け、過給機回転軸４４の左側端部４４ａ（先端部）に羽根車５０を装着した後、過給機回転軸４４の先端の雄ねじにナット８５を螺合する。ナット８５を締め付けることで、羽根車５０、軸受アセンブリＢＡの内輪６９ａ、間座７１およびオイルシールアセンブリＳＡのカラー７５が軸方向（右側）に押圧され、外歯７８とナット８５との間で挟持される。これにより、羽根車５０、軸受アセンブリＢＡの内輪６９ａ、間座７１およびカラー７５が過給機回転軸４４に相対変位不能に固定され、回転ユニットＲＵが組み立てられる。
【００５１】
回転バランス調整工程Ｓ２では、軸受アセンブリＢＡの軸受ハウジング７６の外周面およびシール保持体７９を治具によって支持した状態で、羽根車５０を回転させて、ナット８５の調整部１００を削ることで、回転ユニットＲＵの回転バランスを調整する。必要に応じて、過給機４２の性能に影響の少ない羽根車５０の背面を削って、回転バランスを調整する。本実施形態では、回転ユニットＲＵの重心が軸心に近づくようにバランス調整される。これにより、回転ユニットＲＵが高速回転したときに、軸受６９が損傷するのを防いだり、回転ユニットＲＵの振動を抑えたり、回転ユニットＲＵが加振源になるのを防いだりすることができる。
【００５２】
ナット８５は機械加工にて形成されない可能性があり、一般に、六角形など非円形に形成される。このため、過給機回転軸４４に対して回転バランスが乱れやすい。したがって羽根車５０端体で回転バランスを調整しても、ナット８５が装着された状態では回転バランスがとれていないことがある。本実施形態のように、回転ユニットＲＵとして組み立てた状態で回転バランスを調整することで、羽根車５０以外の回転部品ＲＭの回転バランスも考慮してバランスを調整することができるから、回転バランスの精度が向上する。
【００５３】
組付工程Ｓ３では、回転バランス調整後の回転ユニットＲＵを、冶具から取り外して分解することなく、過給機ケース５６に組み付ける。その際、オイルシールアセンブリＳＡのシール保持体７９と過給機ケース５６との間にシム１０２を挿入することで、羽根車５０と過給機ケース５６とのチップクリアランスを調節する。
【００５４】
上記構成において、ナット８５を用いて羽根車５０、軸受アセンブリＢＡおよびオイルシールアセンブリＳＡが過給機回転軸４４に一体化されているので、回転ユニットＲＵを一体で過給機ケース５６から取り付けることができる。その結果、過給機回転軸４４に羽根車５０、軸受アセンブリＢＡおよびオイルシールアセンブリＳＡを一体化した状態で、回転ユニットＲＵのバランスを調整できるので、過給機３２に組み込んだのちのバランス調整が不要になるから、組立工数を削減できる。また、ナット８５に、回転バランス調整用の調整部が設けられているので、羽根車５０のみを削る場合に比べて、選択肢が増えてバランス調整がし易くなる。
【００５５】
さらに、ボルト８１を用いてオイルシールアセンブリＳＡのシール保持体７９を過給機ケース５６に固定することで、回転ユニットＲＵが過給機ケース５６に容易に取り付けられる。そのため、回転ユニットＲＵを過給機ケース５６に圧入する必要がないので、組立も容易である。
【００５６】
本実施形態では、遊星歯車装置５４を用いて回転ユニットＲＵに動力を伝達しているので、入力軸６５、キャリア軸８６および過給機回転軸４４の３つの軸の芯出しを行う必要があり、軸心を一致させるのが困難である。しかしながら、軸受ハウジング７６がオイル層９６を介して過給機ケース５６に径方向に移動可能に支持されているので、遊星歯車装置５４を用いることに起因する過給機回転軸４４の揺動を吸収できる。この場合、軸受ハウジング７６を過給機ケース５６に固定できないが、シール保持体７９を過給機ケース５６に固定することで、回転ユニットＲＵがケースに回転自在に収納される。さらに、シール保持体７９が、軸受ハウジング７６の軸方向への移動するのを防ぐストッパ部を兼ねているので、部品点数を減らすことができる。
【００５７】
さらに、オイルシールアセンブリＳＡのシール保持体７９と過給機ケース５６との間にシム１０２を挿入することで、羽根車５０と過給機ケース５６とのチップクリアランスを調節しているので、羽根車５０のクリアランスの調節が容易になる。
【００５８】
また、軸受ハウジング７６の外周面を支持した状態で、回転ユニットＲＵの回転バランスを調整するので、過給機回転軸４４に羽根車５０、軸受アセンブリＢＡおよびオイルシールアセンブリＳＡを一体化した状態で、回転ユニットＲＵのバランスを調整でき、調整作業が容易になる。
【００５９】
回転ユニットＲＵとして羽根車５０と一体回転しない軸受ハウジング７６が、回転ユニットＲＵに含まれている。これにより、軸受ハウジング７６の外周部を冶具で支持した状態で、回転バランス調整を行うことができる。その結果、回転バランスの調整を容易にかつ精度よく行うことができる。このように、羽根車５０と一体回転する回転部品ＲＭを回転可能に支持する部分が、回転ユニットＲＵに含まれることが好ましい。
【００６０】
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、ナット８５に調整部１００を設けていたが、羽根車５０を除く他の回転ユニット構成部品に調整部１００を設けてもよい。例えば、羽根車５０とナット８５との間にカラーを配置し、このカラーに調整部１００を設けてもよい。その際、カラーに偏心をつけておき、カラーの向きを変えることでバランス調整することもできる。
【００６１】
本発明の回転ユニットは、羽根車が比較的高速で回転する遠心式過給機に好適に適用され、特に、遊星歯車装置にて増速される過給機に好適に適用される。また、エンジンのような回転数が比較的高速な装置からの動力で駆動される過給機に好適に適用される。ただし、他の構造の過給機にも適用することができ、自動二輪車以外の乗物のエンジンに搭載された過給機にも適用することができる。また、エンジンの回転力のほか、排気エネルギー、電気モータ等によって、駆動される過給機にも適用できる。
【００６２】
回転ユニットＲＵには、シールアセンブリＳＡのうちカラー７５が含まれていればよく、オイルシール７７およびシール保持体７９が回転ユニットＲＵから省略してもよい。また、シールアセンブリＳＡはなくてもよく、シム１０２を用いない構造の過給機にも本発明は適用できる。
【００６３】
また、オイル層９６はなくてもよい。その場合、軸受ハウジング７６を過給機ケース５６に圧入嵌合してもよく、また、軸受ハウジング自体を過給機ケース５６に形成してもよい。さらに、上記実施形態では、基端部に設けた大径の外歯７８と先端に螺合したナット８５との間で回転ユニット構成部品を挟持することで回転ユニットＲＵを一体化したが、回転ユニットＲＵの構造はこれに限定されない。例えば、基端部に小径の歯車を設け、先端部に大径のストッパを設け、基端部に螺合したナットとストッパとの間で回転ユニット構成部品を挟持してもよい。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】
【００６４】
３２  過給機
４４  過給機回転軸（回転軸）
５０  羽根車
５４  遊星歯車装置（変速機）
５６  過給機ケース（ケース）
６９  軸受
６９ａ  軸受の内輪（回転部品ＲＭ）
６９ｂ  外輪（非回転部品ＮＭ）
７５  カラー（回転部品ＲＭ）
７６  軸受ハウジング（非回転部品ＮＭ）
７７  オイルシール（非回転部品ＮＭ）
７９  シール保持体（ストッパ部材、非回転部品ＮＭ）
８５  ナット（固定具）
９６  オイル層
１００  調整部
１０２  シム
Ｅ  エンジン
ＲＵ  回転ユニット
Ｓ１  回転ユニット組立工程
Ｓ２  回転バランス調整工程
Ｓ３  組付工程
【図１】
2015071949.tif 000003
【図２】
2015071949.tif 000004
【図３】
2015071949.tif 000005
【図４】
2015071949.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月2日(2016.5.2)
【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】
エンジンの吸気を加圧する過給機のケースに回転自在に収納される回転ユニットであって、
回転軸と、
前記回転軸の先端部に固定された羽根車と、
前記羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品と、
前記羽根車および前記回転部品を前記回転軸の軸方向に押圧して前記回転軸に固定する固定具と、
前記回転軸と一体に回転しない非回転部品と、を備え、
前記回転部品または前記固定具に、回転バランス調整用の調整部が形成され、
前記非回転部品を介して前記ケースに固定されている過給機の回転ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機の回転ユニットを有し、この回転ユニットに遊星歯車装置を介して動力が入力され、
前記非回転部品は、前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングと、この軸受ハウジングが軸方向に移動するのを防ぐストッパ部材とを有し、
前記軸受ハウジングは、前記ケースに径方向に移動可能に支持され、
前記ストッパ部材が、前記ケースに固定されている過給機。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機において、前記軸受ハウジングは、オイル層を介して前記ケースに径方向に移動可能に支持され、
前記ストッパ部材が、前記オイル層からのオイル漏れを防ぐためのオイルシールを保持するシール保持体である過給機。
【請求項４】
請求項２または３に記載の過給機において、前記非回転部品と前記ケースとの間に、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節するシムが挿入されている過給機。
【請求項５】
エンジンの吸気を加圧する遠心式過給機を組み立てる前に、前記過給機の回転軸のバランスを調整する方法であって、
前記回転軸に、前記回転軸の先端部に固定された羽根車とこの羽根車とは別体で前記回転軸と一体に回転する回転部品とを取り付け、固定具を用いて前記羽根車および前記回転部品を軸方向に押圧することにより前記回転軸に固定して回転ユニットを組み立てる回転ユニット組立工程と、
前記回転部品または前記固定具に調整部を形成することで、前記回転ユニットの回転バランスを調整する回転バランス調整工程と、
バランス調整後の前記回転ユニットを分解することなく、前記過給機のケースに組み付ける組付け工程と、
を備えた遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法。
【請求項６】
請求項５に記載の遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法において、前記回転ユニットに前記回転軸を前記ケースに支持する軸受を収納する軸受ハウジングを設け、
前記回転バランス調整工程では、前記軸受ハウジングを支持した状態で、前記回転ユニットを回転させて、前記回転ユニットの回転バランスを調整する遠心式過給機の回転軸のバランス調整方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載のバランス調整方法によってバランス調整された回転ユニットを用い、前記回転ユニットに前記回転軸と一体に回転しない非回転部品を設け、
前記非回転部品と前記ケースとの間にシムを挿入することで、前記羽根車と前記ケースとのチップクリアランスを調節する遠心式過給機の組立方法。
【国際調査報告】
2015071949.tif 000007
2015071949.tif 000008
2015071949.tif 000009
2015071949.tif 000010