(57)【要約】【課題】インペラの近傍で吸気に予旋回を付与する。【解決手段】インペラ３１を回転させることによって気体を圧縮するコンプレッサ３であって、コンプレッサ３が挿通され、コンプレッサ３と一体に回動可能に支持されるタービン軸１を備える。また、タービン軸１は、インペラ３１の吸気側に突出するべく延設された延設部１３を有する。更に、延設部１３１は、タービン軸１の外周面側から軸心側に向けて形成された溝部１３１を有する。【選択図】図１
2012067680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラを回転させることによって気体を圧縮するコンプレッサであって、
当該コンプレッサが挿通され、当該コンプレッサと一体に回動可能に構成された駆動軸を備え、
前記駆動軸は、前記コンプレッサの吸気側に突出するべく延設された延設部を有し、
前記延設部は、前記駆動軸の外周面側から軸心側に向けて形成された凹部を有することを特徴とするコンプレッサ。
【請求項２】
請求項１に記載のコンプレッサにおいて、
前記凹部は、前記駆動軸の軸心に沿って形成された溝部であることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項３】
請求項２に記載のコンプレッサにおいて、
前記凹部は、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された複数本の溝部であることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項４】
請求項３に記載のコンプレッサにおいて、
前記凹部は、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された２本の溝部であって、
前記２本の溝部の横断面形状は、前記駆動軸の軸心に対して互いに点対称となるべく形成されていることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のコンプレッサにおいて、
前記凹部は、前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するべく形成されていることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のコンプレッサにおいて、
当該コンプレッサは、車両に搭載される過給機に配設されていることを特徴とするコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インペラを回転させることによって気体を圧縮するコンプレッサに関する。特に、車両に搭載される過給機のコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される過給機のコンプレッサの効率を向上させると共に、サージングの発生を抑制するために、上記コンプレッサに流入する吸気に予旋回を付与する技術が知られている。
【０００３】
例えば、コンプレッサのインペラに流入する吸気に対して、該インペラの上流側に配設された板状の流路制御フラップによって予旋回を付与する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、例えば、コンプレッサ入口に接続される接続ホースの内周面に予め予旋回用ベーンを一体成形によつて形成しておく技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１１６９７号公報
【特許文献２】実公平０７−０３４１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術では、吸気に予旋回を付与する手段とインペラとが離間しているため、吸気がインペラに到達するまでの間に、予旋回が弱まるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、インペラの近傍で吸気に予旋回を付与することが可能なコンプレッサを提供することを目的としている。
【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、本発明に係るコンプレッサは、以下のように構成されている。
【０００８】
すなわち、本発明に係るコンプレッサは、インペラを回転させることによって気体を圧縮するコンプレッサであって、当該コンプレッサが挿通され、当該コンプレッサと一体に回動可能に構成された駆動軸を備え、前記駆動軸は、前記コンプレッサの吸気側に突出するべく延設された延設部を有し、前記延設部は、前記駆動軸の外周面側から軸心側に向けて形成された凹部を有するものである。
【０００９】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、前記駆動軸の回転に伴って、該駆動軸の吸気上流側の前記延設部に形成された凹部も回転するため、該凹部によって吸気に予旋回を付与することができるので、前記インペラの近傍で吸気に予旋回を付与することができる。
【００１０】
また、前記凹部が、前記駆動軸の吸気上流側の前記延設部に形成されているため、前記コンプレッサの軸心位置（前記駆動軸の軸心位置）近傍の吸気上流側から流入する吸気に予旋回を付与することができる。このように吸気に予旋回を付与することができるため、前記コンプレッサの効率を向上させると共に、サージングの発生を抑制することができる。
【００１１】
更に、前記駆動軸の吸気上流側の前記延設部に凹部を形成することによって予旋回を付与することができるため、簡素な構成で、且つ、製造コストの増加を抑制しつつ、予旋回を付与することができる。
【００１２】
加えて、前記凹部が、前記駆動軸の吸気上流側の前記延設部に形成されているため、従来通りの方法で前記駆動軸と前記コンプレッサとの組み立てを行うことができ、前記駆動軸と前記コンプレッサとを組み立てる際の工数の増加を回避することができる（図４、図５参照）。
【００１３】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記凹部が、前記駆動軸の軸心に沿って形成された溝部であることが好ましい。
【００１４】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、前記凹部が前記駆動軸の軸心に沿って形成された溝部であるため、予旋回を効率的に付与することの可能な前記凹部を容易に且つ低コストで形成することができる。
【００１５】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記凹部が、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された複数本の溝部であることが好ましい。
【００１６】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、前記凹部が、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された溝部であるため、予旋回を効率的に付与することの可能な前記凹部を容易に且つ低コストで形成することができる。また、前記凹部が、直線状に形成された複数本の溝部であるため、前記複数本の溝部を前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するべく形成することが可能となる。ここで、前記複数本の溝部を前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するべく形成することによって、前記複数本の溝部を前記延設部に形成することに伴って、前記コンプレッサ及び前記駆動軸の回転動作に対して悪影響を与えることを回避することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記凹部が、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された２本の溝部であって、前記２本の溝部の横断面形状が、前記駆動軸の軸心に対して互いに点対称となるべく形成されていることが好ましい。
【００１８】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、前記凹部が、前記駆動軸の軸心と略平行に直線状に形成された２本の溝部であって、前記２本の溝部の横断面形状が、前記駆動軸の軸心に対して互いに点対称となるべく形成されているため、前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致することになる。よって、前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するため、前記複数本の溝部を前記延設部に形成することに伴って、前記コンプレッサ及び前記駆動軸の回転動作に対して悪影響を与えることを回避することができる。
【００１９】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記凹部が、前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するべく形成されていることが好ましい。
【００２０】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、前記凹部が、前記延設部の重心位置が前記駆動軸の軸心位置と一致するべく形成されているため、前記凹部を前記延設部に形成することに伴って、前記コンプレッサ及び前記駆動軸の回転動作に対して悪影響を与えることを回避することができる。
【００２１】
また、本発明に係るコンプレッサは、当該コンプレッサが、車両に搭載される過給機に配設されていることが好ましい。
【００２２】
かかる構成を備えるコンプレッサによれば、車両に搭載される過給機に配設されたコンプレッサにおいて、前記駆動軸の回転に伴って、該駆動軸の吸気上流側の前記延設部に形成された凹部も回転するため、該凹部によって吸気に予旋回を付与することができるので、前記インペラの近傍で吸気に予旋回を付与することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るコンプレッサによれば、前記駆動軸の回転に伴って、該駆動軸の吸気上流側の前記延設部に形成された凹部も回転するため、該凹部によって吸気に予旋回を付与することができるので、前記インペラの近傍で吸気に予旋回を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るコンプレッサが配設されるターボチャージャの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示すコンプレッサのタービン軸の延設部に形成された溝部の一例を示す図である。（ａ）は、図１に示す延設部のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、延設部の斜視図である。
【図３】本発明に係るコンプレッサにおいて、サージングの発生が抑制されることを示すグラフの一例である。
【図４】本発明に係るコンプレッサが配設されたターボロータの組み立て手順を示す概念図である。（ａ）は、分解図である。（ｂ）は、組み立て図である。
【図５】従来のターボロータの組み立て手順を示す概念図である。（ａ）は、分解図である。（ｂ）は、組み立て図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２６】
−ターボチャージャ１００の構成−
図１は、本発明に係るコンプレッサが配設されるターボチャージャ１００の一例を示す断面図である。まず、図１を参照して、ターボチャージャ１００の構成を説明する。ターボチャージャ１００は、車両に搭載され、排気ガスのエネルギによってエンジンに供給する吸気圧を高める過給動作を行うものであって、タービン軸１、タービン２、コンプレッサ３、ベアリングハウジング４、タービンハウジング５、及び、コンプレッサハウジング６を備えている。なお、ターボチャージャ１００は、「過給機」に相当する。また、タービン軸１は「駆動軸」に相当する。本発明においては、タービン軸１は、コンプレッサ３の一部を構成するものとする。
【００２７】
タービン軸１は、タービン２とコンプレッサ３とを一体として回動可能に連結するものであって、高温での強度の低下が少ないクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ）等により形成されている。すなわち、タービン軸１、タービン２及びコンプレッサ３が同一の軸心Ｃ上に配設され、一体的に組み付けられてターボロータが構成されている。
【００２８】
タービン２は、エンジンからの排気ガスを外部に排出する排気通路に配設され、タービンハウジング５に形成された渦室５１から排出される排気ガスのエネルギによって回転駆動されるものであって、外周面に複数のブレード２１を備えている。また、タービン２は、高温（例えば６００〜８００℃）の排気ガスに晒されるため、耐熱性を有するインコネル（スペシャルメタル社(Special Metals Corporation)の登録商標）等の合金鋼により形成されている。タービン２は、タービン軸１を介してコンプレッサ３と連結されており、コンプレッサ３と一体回転可能に構成されている。
【００２９】
コンプレッサ３は、外気をエンジンに供給する吸気通路に配設され、エンジンに供給する吸気圧を高めるものであって、外周面に複数のインペラ３１を備え、コンプレッサハウジング６に形成された渦室６１に吸気を送出する。また、コンプレッサ３は、ターボラグを抑制するために軽量なアルミニウム合金、合成樹脂等により形成されている。
【００３０】
ターボチャージャ１００では、上述のようにタービン２、タービン軸１及びコンプレッサ３が一体回転可能に構成されているため、排気ガスのエネルギによってタービン２が回転駆動されると、タービン２の回転力がタービン軸１を介してコンプレッサ３に伝達される。これによって、コンプレッサ３が回転駆動されて、ターボチャージャ１００による過給動作が行われる。
【００３１】
ベアリングハウジング４は、タービン軸１を回動自在に支持する２つの軸受４１、４２を収納するハウジングである。なお、ベアリングハウジング４には、軸受４１、４２に、潤滑、冷却を行うためのオイルを供給、回収する構造、及び、タービンハウジング５、コンプレッサハウジング６へのオイルの流出を防止する構造等が備えられている。
【００３２】
タービンハウジング５は、タービン２を収納するハウジングである。タービンハウジング５には、エンジンから排出された排気ガスをタービン２に供給する環状の渦室５１が形成されている。
【００３３】
コンプレッサハウジング６は、コンプレッサ３を収納するハウジングである。コンプレッサハウジング６には、コンプレッサ３から送出された吸気をエンジンに供給する環状の渦室６１が形成されている。また、コンプレッサハウジング６は、エアクリーナを介して供給された吸気を、コンプレッサ３に供給する円筒状のインレット部６２が形成されている。
【００３４】
−タービン軸１の構成−
次に、図１を参照して、タービン軸１の構造を説明する。図１に示すように、タービン軸１は、軸中央部１１、コンプレッサ支持部１２、延設部１３、及び、タービン接続部１４が一体に形成されている。
【００３５】
軸中央部１１は、ベアリングハウジング４に配設された２つの軸受４１、４２によって支持されて、タービン軸１、タービン２及びコンプレッサ３が一体に組み付けられたターボロータを回動自在に支持するものである。
【００３６】
コンプレッサ支持部１２は、軸中央部１１のコンプレッサ３側（図１では左側）に形成され、コンプレッサ３が挿通されてナット３２によって固定されてコンプレッサ３を支持するものである。なお、コンプレッサ支持部１２は、軸中央部１１と比較して小径に形成されており、コンプレッサ支持部１２と軸中央部１１との境界位置（コンプレッサ支持部１２の右端位置）に段差部１１１が形成されている。ナット３２によってコンプレッサ３が締め込まれると、コンプレッサ３の軸方向の一方側端部（ここでは、右側端部）が段差部１１１に当接した状態でタービン軸１に固定される（図４参照）。
【００３７】
延設部１３は、コンプレッサ３の吸気側（図１では左側）に突出するべくタービン軸１が延設されたものであって、コンプレッサ支持部１２のインレット部６２側（図１では左側）に、コンプレッサ支持部１２と同一の径で形成されている。また、延設部１３は、溝部１３１（図２参照）が形成され、インレット部６２からコンプレッサ３に供給される吸気に予旋回を付与するものである。
【００３８】
本実施形態では、図１に示すように、延設部１３の長さが、コンプレッサ３の高さ（図１の左右方向の大きさ）と同程度である場合について説明するが、延設部１３の長さは、図１に示すものよりも長い形態でもよいし、図１に示すものよりも短い形態でもよい。延設部１３の長さを長くする程、溝部１３１の長さを長くすることができるので、予旋回の効果を向上することができる。一方、延設部１３の長さを短くする程、延設部１３を配設することによるターボロータの重心位置の変化が小さくなるため、ターボロータの回転のバランスが崩れることを回避することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、延設部１３の径がコンプレッサ支持部１２と同一の径である場合について説明するが、延設部１３の径がコンプレッサ支持部１２の径と相違する形態でもよい。延設部１３の径が太い程、溝部１３１の深さを深く形成することができるため、予旋回の効果を向上することができる。
【００４０】
しかしながら、延設部１３の径をコンプレッサ支持部１２の径より大きくする場合には、延設部１３を、コンプレッサ３の回転中心に形成された孔に貫通させることができなくなるため、従来と同様の方法でタービン軸１とコンプレッサ３との組み立てを行うことができなくなる（図４、図５参照）。
【００４１】
溝部１３１は、ここでは、タービン軸１の軸心と平行に直線状に形成された２本の溝部である。なお、溝部１３１は、「凹部」の一例に相当する。また、タービン軸１が回転すると、タービン軸１の吸気上流側の延設部１３に形成された溝部１３１も回転するため、溝部１３１近傍を通過する吸気に予旋回を付与することができる。よって、インペラ３１の近傍で吸気に予旋回を付与することができる。
【００４２】
図１に示す矢印Ｖ１は、インレット部６２からインペラ３１に供給される吸気の流れる向きを示している。矢印Ｖ１に示すように、インペラ３１に供給される吸気は、吸気上流側におけるタービン軸１の軸心Ｃの近傍（インレット部６２の軸心Ｃの近傍）からインペラ３１に沿って、吸気下流側におけるインペラ３１外周側（タービン軸１の軸心Ｃから離間する向き）に流れる。
【００４３】
従って、上述のように、タービン軸１の吸気上流側の延設部１３に形成された溝部１３１によって、溝部１３１近傍を通過する吸気に予旋回を付与することができるため、吸気上流側におけるインペラ３１の軸心Ｃ（タービン軸１の軸心Ｃ）近傍から流入する吸気に予旋回を付与することができる。すなわち、タービン軸１の吸気上流側の延設部１３に形成された溝部１３１によって、矢印Ｖ１の始点位置近傍から流入する吸気に予旋回を付与することができるのである。
【００４４】
このように吸気に効果的に予旋回を付与することができるため、コンプレッサ３の効率を向上させると共に、図３を用いて後述するようにサージングの発生を抑制することができる。
【００４５】
更に、タービン軸１の吸気上流側の延設部１３に溝部１３１を形成することによって予旋回を付与することができるため、簡素な構成で、且つ、製造コストの増加を抑制しつつ、コンプレッサ３に供給される吸気に予旋回を付与することができる。
【００４６】
タービン接続部１４は、軸中央部１１のタービン２側（図１では右側）に形成され、タービン２の基体部側端部（図１では左側端部）の端面に溶接等によって固定されるものである。なお、タービン接続部１４は、軸中央部１１と比較して大径に形成されている。
【００４７】
−溝部１３１の構造−
図２は、図１に示すコンプレッサ３のタービン軸１の延設部１３に形成された溝部１３１の一例を示す図である。（ａ）は、図１に示す延設部１３のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、延設部１３の斜視図である。以下、図２を参照して、溝部１３１の構造について説明する。溝部１３１は、タービン軸１（延設部１３）の軸心Ｃと平行に直線状に形成された２本の溝部である。
【００４８】
このように溝部１３１が、タービン軸１の軸心Ｃと平行に直線状に形成された溝部であるため、予旋回を効率的に付与することの可能な溝部１３１を、容易に且つ低コストで形成することができる。
【００４９】
本実施形態では、延設部１３に、タービン軸１（延設部１３）の軸心Ｃと平行に直線状に形成された２本の溝部１３１が形成されている場合について説明するが、延設部１３に、タービン軸１（延設部１３）の軸心Ｃと平行に直線状に形成された３本以上の溝部が形成されている形態でもよい。延設部１３に、断面形状が同一の直線状の溝部を形成する場合には、溝部の本数が多い程、予旋回を効率的に付与することができる。
【００５０】
図２（ａ）に示すように、２本の溝部１３１は、それぞれ、第１切込面１３１ａ及び第２切込面１３１ｂを備えている。第１切込面１３１ａは、延設部１３の径方向に切り込まれた面である。第２切込面１３１ｂは、第１切込面１３１ａに対して垂直な向きに切り込まれた面であって、断面視において第１切込面１３１ａより長く形成されている。また、第１切込面１３１ａと第１切込面１３１ａとは、滑らかに（ここでは、円弧状に）接続されている。
【００５１】
コンプレッサ３のインペラ３１が矢印Ｖ２の向き（時計回り）に回転する場合には、矢印Ｖ２の向きに延設部１３も回転する。一方、インペラ３１に供給される吸気は、図２（ａ）において、紙面の垂直方向の手前側から裏面側に向けて流れる。よって、溝部１３１を通過する吸気は第２切込面１３１ｂによって矢印Ｖ２の向きに付勢されるので、インペラ３１の回転方向と同一の矢印Ｖ２の向きに予旋回が付与されることになる。
【００５２】
本実施形態では、第１切込面１３１ａと第２切込面１３１ｂとが直交するべく溝部１３１が形成されている場合について説明するが、第１切込面１３１ａと第２切込面１３１ｂとのなす角が直角以外の角度である形態でもよい。第１切込面１３１ａと第２切込面１３１ｂとのなす角が大きい程、溝部１３１に吸気が入り込み易い。逆に、第１切込面１３１ａと第２切込面１３１ｂとのなす角が小さい程、延設部１３の強度を維持しつつ深い溝部を形成することが可能になる。従って、所望する予旋回の程度等に応じて、適宜、第１切込面１３１ａと第２切込面１３１ｂとのなす角を選定すればよい。
【００５３】
本実施形態では、断面視において、第２切込面１３１ｂが、第１切込面１３１ａより長く形成されている場合について説明するが、第２切込面１３１ｂが第１切込面１３１ａと同じ長さで形成されている形態でもよいし、第２切込面１３１ｂが第１切込面１３１ａより短く形成されている形態でもよい。この場合も、所望する予旋回の程度等に応じて、適宜、第２切込面１３１ｂ及び第１切込面１３１ａの長さを選定すればよい。
【００５４】
また、図２（ａ）に示すように、２本の溝部１３１は、延設部１３の重心位置がタービン軸１の軸心Ｃの位置と一致するべく形成されている。すなわち、ここでは、２本の溝部１３１は、それらの横断面形状が、タービン軸１の軸心Ｃに対して互いに点対称となるべく形成されている。
【００５５】
このように、延設部１３の重心位置がタービン軸１の軸心Ｃの位置と一致するため、２本の溝部１３１を延設部１３に形成することに伴って、ターボロータ（タービン軸１、タービン２、及び、コンプレッサ３）の回転動作に対して悪影響を与えることを回避することができる。逆に、延設部１３の重心位置がタービン軸１の軸心Ｃの位置と一致していない場合には、延設部１３の回転に伴って、延設部１３に遠心力が作用し、ターボロータの回転のバランスが崩れることになるのである。
【００５６】
また、本実施形態では、延設部１３に、タービン軸１（延設部１３）の軸心Ｃと平行に直線状に形成された２本の溝部１３１が形成されている場合について説明するが、延設部１３に、タービン軸１（延設部１３）の軸心Ｃに沿って形成された螺旋状の溝部が形成されている形態でもよい。
【００５７】
この場合には、延設部１３の先端に形成された溝部の周方向位置と、延設部１３のコンプレッサ支持部１２側の端部における周方向位置とを一致させることによって、延設部１３の重心位置をタービン軸１の軸心Ｃの位置と一致させることができる。すなわち、延設部１３に形成される溝部に対応する螺旋の周回回数を自然数とするべく溝部を形成すればよい。また、この場合には、螺旋の周回回数、溝部の深さ、溝部の形状を適宜選定することによって、所望する予旋回に近付けることが可能である。
【００５８】
−サージング抑制効果−
図３は、本発明に係るコンプレッサ３においてサージングの発生が抑制されることを示すグラフの一例である。以下、図３を参照して、延設部１３に形成された溝部１３１によって吸気に予旋回が付与されることによるコンプレッサ３におけるサージングの抑制効果を説明する。図３に示すグラフの横軸は、コンプレッサ３に吸入される空気流量であり、縦軸は、コンプレッサ３の出口における空気圧力の、コンプレッサ３の入口の空気圧力に対する圧力比である。
【００５９】
グラフＧ１は、本発明に係るコンプレッサ３におけるサージングの発生領域Ａ１の境界線を示すグラフである。グラフＧ２は、予旋回が付与されない場合のコンプレッサにおけるサージングの発生領域の境界線を示すグラフである。すなわち、本発明に係るコンプレッサ３では、コンプレッサ３に供給される吸気に予旋回が付与されるため、サージング発生領域が狭くなる。なお、コンプレッサ３に供給される吸気に予旋回を付与することによって、サージング発生領域が低流量側に縮小するメカニズムについては公知（例えば、特開２００５−２３７９２号公報等を参照）であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００６０】
グラフＧ３は、コンプレッサ３の回転数が一定である場合における、圧力比と空気流量との関係の一例を示すグラフである。矢印Ｖ３は、車両に搭載されたターボチャージャ１００に配設されたコンプレッサ３の挙動の一例を示す矢印である。コンプレッサ３が矢印Ｖ３に示すような挙動をする際に、吸気に予旋回が付与されていない場合には、グラフＧ２と縦軸との間の（グラフＧ２の上方側の）サージング領域に入るためサージングが発生することになる。一方、延設部１３に形成された溝部１３１によって吸気に予旋回が付与される場合には、サージングの発生領域Ａ１に入らないため、サージングの発生が回避されることになる。
【００６１】
このようにして、溝部１３１がタービン軸１の吸気上流側の延設部１３に形成されているため、コンプレッサ３の軸心Ｃ位置（タービン軸１の軸心Ｃ位置）近傍の吸気上流側から流入する吸気に予旋回を付与することができるので、コンプレッサ３におけるサージングの発生を抑制することができる。
【００６２】
−ターボロータの組み立て手順−
図４は、本発明に係るコンプレッサ３が配設されたターボロータの組み立て手順を示す概念図である。（ａ）は、分解図であって、（ｂ）は、組み立て図である。図５は、従来のターボロータの組み立て手順を示す概念図である。（ａ）は、分解図であって、（ｂ）は、組み立て図である。なお、図４、図５では、便宜上、タービン軸１、１Ａ、タービン２、及び、コンプレッサ３の形状を簡略化して表記している。
【００６３】
まず、図５を参照して、従来のターボロータの組み立て手順を説明する。なお、従来のターボロータは、タービン軸１Ａを備え、タービン軸１Ａは、軸中央部１１Ａ、コンプレッサ支持部１２Ａ、及び、タービン接続部１４Ａが一体に形成されている。また、コンプレッサ支持部１２Ａと軸中央部１１Ａとの境界位置（コンプレッサ支持部１２Ａの右端位置）に段差部１１１Ａが形成されている。すなわち、タービン軸１Ａは、本発明に係るコンプレッサ３のタービン軸１と比較して、延設部１３を有していない点で相違している。ここでは、便宜上、予めタービン接続部１４Ａにタービン２が溶接されている場合について説明する。
【００６４】
まず、コンプレッサ３の回転中心位置に形成された孔に、タービン軸１のコンプレッサ支持部１２Ａが挿通される。次に、ナット３２が、コンプレッサ支持部１２Ａの軸中央部１１Ａと離間する側の端部（図５では、左側端部）外周面に形成された図略のネジ山と螺合されて、締め込まれる。そして、ナット３２が締め込まれるにつれて、コンプレッサ３が、軸中央部１１Ａ側（図５では、右側）に押し込まれ、コンプレッサ３の軸方向の一方側端部（ここでは、右側端部）が段差部１１１Ａに当接した状態でタービン軸１Ａに固定される。
【００６５】
次に、図４を参照して、本発明に係るコンプレッサ３が配設されたターボロータの組み立て手順を説明する。ここでは、便宜上、予めタービン接続部１４にタービン２が溶接されている場合について説明する。まず、コンプレッサ３の回転中心位置に形成された孔に、タービン軸１の延設部１３が貫通されて、更にタービン軸１のコンプレッサ支持部１２が挿通される。次に、ナット３２が、コンプレッサ支持部１２の軸中央部１１と離間する側の端部（図４では、左側端部）外周面に形成された図略のネジ山と螺合されて、締め込まれる。そして、ナット３２が締め込まれるにつれて、コンプレッサ３が、軸中央部１１側（図４では、右側）に押し込まれ、コンプレッサ３の軸方向の一方側端部（ここでは、右側端部）が段差部１１１に当接した状態でタービン軸１に固定される。
【００６６】
このようにして、溝部１３１が、タービン軸１の吸気上流側の延設部１３に形成されているため、従来通りの方法でタービン軸１とコンプレッサ３との組み立てを行うことができ、タービン軸１とコンプレッサ３とを組み立てる際の工数の増加を回避することができる。
【００６７】
−他の実施形態−
本実施形態では、コンプレッサ３が、車両に搭載されるターボチャージャ１００に配設される場合について説明したが、コンプレッサ３がその他の装置に配設される形態でもよい。
【００６８】
本実施形態では、延設部１３に直線状の溝部１３１が形成される場合について説明したが、延設部１３に凹部が形成される形態であればよい。凹部の形状としては、例えば、半球状であってもよいし、角錐状等であってもよい。延設部１３に凹部が形成されていると、上流側から凹部に流入した吸気に対して、該凹部が空気抵抗となるため、予旋回を与えることができる。
【００６９】
また、凹部は、２個以上形成されていることが好ましい。同一形状の凹部が形成される場合には、凹部の個数が多い程、吸気に効率的に予旋回を付与することができる。更に、凹部は、延設部１３の重心位置がタービン軸１の軸心Ｃ位置と一致するべく形成されていることが好ましい。この場合には、凹部を延設部１３に形成することに伴って、ターボロータ（タービン軸１、タービン２、及び、コンプレッサ３）の回転動作に対して悪影響を与えることを回避することができる。
【００７０】
本実施形態では、コンプレッサ３を通常の一般的形状のナット３２で固定する場合について説明したが、コンプレッサ３をその他の形状のナットで固定する形態でもよい。例えば、ナットが、吸気上流側（図１では左側）にテーパ部が形成されている形態でもよい。この場合には、延設部１３に直線状の溝部１３１で吸気に付与された予旋回を、テーパ部を介してスムーズにインペラ３１に供給することができるため、予旋回の効果が増大する可能性がある。また、ナットにおいて、延設部１３に形成された溝部１３１に対向する位置に、溝部１３１と断面視で同一形状の溝部が形成されている形態でもよい。この場合には、延設部１３に直線状の溝部１３１で吸気に付与された予旋回を、ナットに形成された溝部を介してスムーズにインペラ３１に供給することができるため、予旋回の効果が増大する可能性がある。
【００７１】
本実施形態では、延設部１３に直線状の溝部１３１によって吸気に予旋回を付与する場合について説明したが、延設部１３に直線状の溝部１３１と、その他の予旋回付与手段とを組み合わせて、吸気に予旋回を付与する形態でもよい。例えば、図１に示すインレット部６２に、吸気にインペラ３１と同一方向の予旋回を付与する空気流旋回機構を備える形態でもよい（例えば、特開２００５−２３７９２号公報の図２参照）。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、インペラを回転させることによって気体を圧縮するコンプレッサに利用可能であり、更に詳しくは、車両に搭載される過給機に配設されるコンプレッサに利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００  ターボチャージャ（過給機）
１  タービン軸（駆動軸）
１１  軸中央部
１１１  段差部
１２  コンプレッサ支持部
１３  延設部
１３１  溝部（凹部）
１４  タービン接続部
２  タービン
３  コンプレッサ
３１  インペラ
３２  ナット
４  ベアリングハウジング
４１、４２  軸受
６  コンプレッサハウジング
６２  インレット部
【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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