DE112021000611T5

DE112021000611T5 - Zentrifugalverdichter

Info

Publication number: DE112021000611T5
Application number: DE112021000611.8T
Authority: DE
Inventors: Atsushi YONEMURA; Ryota SAKISAKA
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2020-05-19
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2022-12-08
Also published as: WO2021235026A1; US11754082B2; JPWO2021235026A1; CN115087805A; US20220381255A1

Abstract

Ein Zentrifugalverdichter hat: einen Drosselabschnitt, der vor einem Laufrad in einem Gehäuse vorgesehen ist, eine Stellgliedstange 240, die mit einem Stellglied 250 verbunden ist und einen Plattenabschnitt 241 hat, der eine Ebene 241a an seinem Ende hat; und einen Verbindungsabschnitt 230, der mit dem Drosselabschnitt verbunden ist und ein Paar von Vorsprüngen 234 und 235 hat, die einander über den Plattenabschnitt 200 hinweg in der Axialrichtung der Stellgliedstange 240 zugewandt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Zentrifugalverdichter. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Wirkung der Priorität auf der Basis der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-087638 , die am 19. Mai 2020 eingereicht wurde und deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Technischer Hintergrund
Ein Zentrifugalverdichter hat ein Verdichtergehäuse. Ein Ansaugströmungspfad ist in dem Verdichtergehäuse ausgebildet. Ein Verdichterlaufrad ist in dem Ansaugströmungspfad angeordnet. Wenn sich eine Strömungsrate von Luft verringert, die in das Verdichterlaufrad strömt, strömt die Luft, die durch das Verdichterlaufrad verdichtet wird, rückwärts in dem Ansaugströmungspfad, wodurch ein Phänomen verursacht wird, das als Anschwellen bekannt ist.
Patentliteraturen 1 und 2 offenbaren einen Zentrifugalverdichter mit einem Drosselmechanismus in einem Verdichtergehäuse. Der Drosselmechanismus hat einen Drosselabschnitt, der in einen Ansaugströmungspfad vorsteht. Der Drosselabschnitt verengt den Ansaugströmungspfad. Durch Verengen des Ansaugströmungspfads wird ein Anschwellen eingedämmt.
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: EP 3530954 A
Patentliteratur 2: WO 2020/031507 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Der Drosselmechanismus der Patentliteraturen 1 und 2 hat eine Vielzahl von Drosselabschnitten, einen Verbindungsabschnitt, eine Stellgliedstange und ein Stellglied. Die Stellgliedstange ist mit dem Stellglied verbunden. Das Stellglied bewegt die Stellgliedstange in einer Axialrichtung. Der Verbindungsabschnitt verbindet die Stellgliedstange mit der Vielzahl von Drosselabschnitten. Wenn sich die Stellgliedstange in der Axialrichtung bewegt, bewegt der Verbindungsabschnitt die Vielzahl von Drosselabschnitten zwischen einer vorstehenden Position, die in den Ansaugströmungspfad vorsteht, und einer zurückgezogenen Position, die von dem Ansaugströmungspfad zurückgezogen ist.
Eine einzelne Vertiefung (oder Durchgangsloch), die radial nach innen vertieft ist, ist an einer Außenfläche der Stellgliedstange ausgebildet. Ein einzelner Vorsprung, der in die Vertiefung (oder das Durchgangsloch) eingesetzt ist, ist an dem Verbindungsabschnitt ausgebildet. Wenn sich die Stellgliedstange bewegt, wird eine Kraft von der Vertiefung (oder dem Durchgangsloch) der Stellgliedstange auf den einzelnen Vorsprung des Verbindungsabschnitts aufgebracht, wodurch eine Spannungskonzentration verursacht wird.
Somit tritt in dem Drosselmechanismus von Patentliteraturen 1 und 2 die Spannungskonzentration bei dem einzelnen Vorsprung des Verbindungsabschnitts auf, wenn sich die Stellgliedstange bewegt. Die Spannungskonzentration bei dem einzelnen Vorsprung kann eine Verringerung einer Haltbarkeit des Verbindungsabschnitts verursachen.
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, einen Zentrifugalverdichter vorzusehen, der eine Spannungskonzentration verringern kann, die an einem Verbindungsabschnitt auftritt.
Lösung des Problems
Um das vorstehende Problem zu lösen, hat ein Zentrifugalverdichter gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung Folgendes: ein Laufrad, das in einem Gehäuse vorgesehen ist; einen Drosselabschnitt, der vor dem Laufrad in dem Gehäuse vorgesehen ist; eine Stellgliedstange, die mit einem Stellglied verbunden ist und einen Plattenabschnitt hat, der eine Ebene an seinem Ende hat; und einen Verbindungsabschnitt, der mit dem Drosselabschnitt verbunden ist und ein paar Vorsprünge hat, die einander über den Plattenabschnitt hinweg in der Axialrichtung der Stellgliedstange zugewandt sind.
Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die näher zueinander sind, von dem Paar von Vorsprüngen können niedriger sein als Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die voneinander beabstandet sind, von dem Paar von Vorsprüngen.
Eine Nut, die eine U-Form in einem Querschnitt entlang der Axialrichtung der Stellgliedstange hat, kann zwischen dem Paar von Vorsprüngen vorgesehen sein.
Der Plattenabschnitt kann eine Kreisform in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung der Stellgliedstange haben.
Der Plattenabschnitt kann ein Material enthalten, das härter als ein Material von Bereichen in der Stellgliedstange ist, die anders als der Plattenabschnitt sind.
Die Stellgliedstange kann an dem Stellglied durch Doppelmuttern angebracht sein.
Wirkungen der Offenbarung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Spannungskonzentration, die an dem Verbindungsabschnitt auftritt, verringert werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers.
2 ist ein Auszug eines Bereichs, der in 1 von gestrichelten Linien umschlossen ist.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Komponenten, die in einem Verbindungsmechanismus umfasst sind.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 2.
5 ist eine erste Darstellung eines Betriebs des Verbindungsmechanismus.
6 ist eine zweite Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus.
7 ist eine dritte Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus.
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung eines Verbindungsabschnitts und einer Stellgliedstange eines Vergleichsbeispiels darstellt.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wellenabschnitts des Verbindungsabschnitts.
10 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung eines Verbindungsabschnitts und einer Stellgliedstange des vorliegenden Ausführungsbeispiels darstellt.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Wellenabschnitts des Verbindungsabschnitts.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Detail nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Spezifische Abmessungen, Materialien und numerische Werte, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind lediglich Beispiele für ein besseres Verständnis und beschränken nicht die vorliegende Offenbarung, außer es ist anderweitig spezifiziert. In dieser Beschreibung und den Zeichnungen sind doppelte Erklärungen für Elemente, die im Wesentlichen die gleichen Funktionen und Gestaltungen haben, durch Zuordnen desselben Bezugszeichens weggelassen. Des Weiteren sind Elemente, die sich nicht direkt auf die vorliegende Offenbarung beziehen, von den Figuren weggelassen.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers TC. Eine Richtung, die durch einen Pfeil L in 1 gekennzeichnet ist, wird als die linke Seite des Turboladers TC beschrieben. Eine Richtung, die durch einen Pfeil R in 1 gekennzeichnet ist, wird als die rechte Seite des Turboladers TC beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, weist der Turbolader TC einen Turboladerkörper 1 auf. Der Turboladerkörper 1 hat ein Lagergehäuse 2, ein Turbinengehäuse 3 und ein Verdichtergehäuse (Gehäuse) 100. Das Turbinengehäuse 3 ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 durch einen Befestigungsbolzen 4 verbunden. Das Verdichtergehäuse 100 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch einen Befestigungsbolzen 5 verbunden.
Ein Aufnahmeloch 2a ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das Aufnahmeloch 2a geht in der Links-nach-Rechts-Richtung des Turboladers TC hindurch. Ein Lager 6 ist in dem Aufnahmeloch 2a angeordnet. In 1 ist ein vollschwimmendes Lager als ein Beispiel des Lagers 6 gezeigt. Jedoch kann das Lager 6 ein beliebiges anderes Radiallager sein, wie ein halbschwimmendes Lager oder ein Wälzlager. Ein Abschnitt einer Welle 7 ist in dem Aufnahmeloch 2a angeordnet. Die Welle 7 ist durch das Lager 6 drehbar gestützt. Ein Turbinenlaufrad 8 ist an dem linken Ende der Welle 7 vorgesehen. Das Turbinenlaufrad 8 ist in dem Turbinengehäuse 3 drehbar beherbergt. Ein Verichterlaufrad (Laufrad) 9 ist an dem rechten Ende der Welle 7 vorgesehen. Das Verdichterlaufrad 9 ist in dem Verdichtergehäuse 100 drehbar beherbergt.
Ein Einlass 10 ist in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Einlass 10 öffnet zu der rechten Seite des Turboladers TC. Der Einlass 10 ist mit einem Luftfilter (nicht gezeigt) verbunden. Luft strömt in den Einlass 10 von dem Luftfilter (nicht gezeigt). Ein Diffusorströmungspfad 11 ist zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Diffusorströmungspfad 11 beaufschlagt die Luft mit Druck. Der Diffusorströmungspfad 11 ist in einer ringförmigen Form von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite in einer Radialrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrads 9) (nachstehend einfach als die Radialrichtung bezeichnet) ausgebildet. Ein radial innerer Teil des Diffusorströmungspfads 11 ist mit dem Einlass 10 über das Verdichterlaufrad 9 verbunden.
Ein Verdichterschneckenströmungspfad 12 ist in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Verdichterschneckenströmungspfad 12 ist in einer ringförmigen Form ausgebildet. Der Verdichterschneckenströmungspfad 12 ist radial außen von dem Verdichterlaufrad 9 ausgebildet. Der Verdichterschneckenströmungspfad 12 ist beispielsweise radial außen von dem Diffusorströmungspfad 11 gelegen. Der Verdichterschneckenströmungspfad 12 ist mit einem Ansauganschluss einer Maschine (nicht gezeigt) und mit dem Diffusorströmungspfad 11 verbunden. Wenn das Verdichterlaufrad 9 dreht, wird Luft von dem Einlass 10 in das Verdichtergehäuse 100 gesaugt. Die Ansaugluft wird mit Druck beaufschlagt und beschleunigt, während sie durch Schaufeln des Verdichterlaufrads 9 hindurchgeht. Die mit Druck beaufschlagte und beschleunigte Luft wird in dem Diffusorströmungspfad 11 und dem Verdichterschneckenströmungspfad 12 weiter mit Druck beaufschlagt. Die mit Druck beaufschlagte Luft strömt aus einem Abgabeanschluss (nicht gezeigt) aus und wird zu dem Ansauganschluss der Maschine geführt.
Ein Auslass 13, ein Verbindungsströmungspfad 14 und ein Turbinenschneckenströmungspfad 15 sind in dem Turbinengehäuse 3 ausgebildet. Der Auslass 13 öffnet zu der linken Seite des Turboladers TC. Der Auslass 13 ist mit einem Abgasfilter (nicht gezeigt) verbunden. Der Verbindungsströmungspfad 14 ist zwischen dem Turbinenlaufrad 8 und dem Turbinenschneckenströmungspfad 15 gelegen. Der Turbinenschneckenströmungspfad 15 ist beispielsweise radial außen von dem Verbindungsströmungspfad 14 gelegen.
Der Turbinenschneckenströmungspfad 15 ist mit einem Gaseinlass (nicht gezeigt) verbunden. Ein Abgas, das von einem Abgasverteiler der Maschine (nicht gezeigt) abgegeben wird, wird zu dem Gaseinlass geführt. Der Verbindungsströmungspfad 14 verbindet den Turbinenschneckenströmungspfad 15 mit dem Auslass 13 über das Turbinenlaufrad 8. Das Abgas, das von dem Gaseinlass zu dem Turbinenschneckenströmungspfad 15 geführt wird, wird zu dem Auslass 13 über den Verbindungsströmungspfad 14 und Schaufeln des Turbinenlaufrads 8 geleitet. Das Abgas dreht das Turbinenlaufrad 8, während es durch dieses hindurchgeht.
Eine Drehkraft des Turbinenlaufrads 8 wird zu dem Verdichterlaufrad 9 über die Welle 7 übertragen. Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Luft durch die Drehkraft des Verdichterlaufrads 9 mit Druck beaufschlagt und zu dem Ansauganschluss der Maschine geleitet.
Der Turbolader TC des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat eine Turbine T und einen Zentrifugalverdichter (Verdichter) CC. Die Turbine T hat das Lagergehäuse 2, das Lager 6, die Welle 7, das Turbinengehäuse 3 und das Turbinenlaufrad 8. Der Zentrifugalverdichter CC hat das Lagergehäuse 2, das Lager 6, die Welle 7, das Verdichtergehäuse 100 und das Verdichterlaufrad 9. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Zentrifugalverdichter CC so beschrieben, dass er durch das Turbinenlaufrad 8 angetrieben wird. Jedoch ist der Zentrifugalverdichter CC nicht darauf beschränkt und kann durch eine nicht gezeigte Maschine oder durch einen nicht gezeigten elektrischen Motor angetrieben werden. Des Weiteren kann der Zentrifugalverdichter CC des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einer Vorrichtung aufgenommen sein, die anders als der Turbolader TC ist, oder kann eine eigenständige Einheit sein.
2 ist ein Auszug eines Bereichs, der in 1 von gestrichelten Linien umschlossen ist. Wie in 2 gezeigt ist, hat das Verdichtergehäuse 100 einen ersten Gehäuseabschnitt 110 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 120. Der erste Gehäuseabschnitt 110 ist an einer Seite gelegen, die von dem Lagergehäuse 2 (rechte Seite in 2) mit Bezug zu dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 beabstandet ist. Der zweite Gehäuseabschnitt 120 ist mit dem Lagergehäuse 2 verbunden. Der erste Gehäuseabschnitt 110 ist mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 an einer Seite entgegengesetzt zu dem Lagergehäuse 2 verbunden.
Der erste Gehäuseabschnitt 110 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. Ein Durchgangsloch 111, eine Endfläche 112 und eine Endfläche 113 sind in dem ersten Gehäuseabschnitt 110 ausgebildet. Das Durchgangsloch 111 erstreckt sich von der Endfläche 112 zu der Endfläche 113 entlang der Drehachsenrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrads 9) (nachstehend einfach als die Drehachsenrichtung bezeichnet). Mit anderen Worten gesagt geht das Durchgangsloch 111 durch den Gehäuseabschnitt 110 in der Drehachsenrichtung hindurch. Das Durchgangsloch 111 hat den Einlass 110 an der Endfläche 113.
Das Durchgangsloch 111 hat einen parallelen Abschnitt 111a und einen verjüngten Abschnitt 111b. Der parallele Abschnitt 111a ist näher zu der Endfläche 113 mit Bezug zu dem verjüngten Abschnitt 111b gelegen. Ein Innendurchmesser des parallelen Abschnitts 111a ist im Wesentlichen konstant über die Drehachsenrichtung. Der verjüngte Abschnitt 111b ist näher zu der Endfläche 112 mit Bezug zu dem parallelen Abschnitt 111a gelegen. Der verjüngte Abschnitt 111b ist fortlaufend mit dem parallelen Abschnitt 111a. Ein Innendurchmesser des verjüngten Abschnitts 111b an einer Position, die fortlaufend mit dem parallelen Abschnitt 111a ist, ist im Wesentlichen der gleiche wie der Innendurchmesser des parallelen Abschnitts lila. Der Innendurchmesser des verjüngten Abschnitts 111b verringert sich mit Beabstandung von dem parallelen Abschnitt 111a (mit Annäherung an die Endfläche 112).
Die Endfläche 112 des ersten Gehäuseabschnitts 110 ist angrenzend an den (verbunden mit dem) zweiten Gehäuseabschnitt 120. Die Endfläche 112 ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehmittelachse der Welle 7 ist. Die Endfläche 113 des ersten Gehäuseabschnitts 110 ist von dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 beabstandet. Die Endfläche 113 ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehmittelachse der Welle 7 ist.
Eine Kerbe 112a und eine Aufnahmenut 112b sind in der Endfläche 112 ausgebildet. Die Kerbe 112a ist von der Endfläche 112 in Richtung zu der Endfläche 113 ausgespart. Die Kerbe 112a ist an einem Umfang der Endfläche 112 ausgebildet. Die Kerbe 112a hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Form aus Sicht von der Drehachsenrichtung.
Die Aufnahmenut 112b ist radial im Inneren der Kerbe 112a ausgebildet. Ein radial innerer Teil der Aufnahmenut 112b ist mit dem Durchgangsloch 111 verbunden. Die Aufnahmenut 112b ist von der Endfläche 112 in Richtung zu der Endfläche 113 ausgespart. Die Aufnahmenut 112b hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Form aus Sicht von der Drehachsenrichtung. Die Aufnahmenut 112b hat eine Wandfläche 112c an einer Seite der Endfläche 113. Die Wandfläche 112c ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehmittelachse der Welle 7 ist.
Lagerlöcher 112d und ein Aufnahmeloch 112e (siehe 3) sind in der Wandfläche 112c ausgebildet. Die Lagerlöcher 112d erstrecken sich von der Wandfläche 112c zu der Endfläche 113 in der Drehachsenrichtung. Zwei Lagerlöcher 112d sind so vorgesehen, dass sie voneinander in einer Drehrichtung der Welle 7 (des Verdichterlaufrads 9) (nachstehend einfach als die Drehrichtung oder eine Umfangsrichtung bezeichnet) beabstandet sind. Die zwei Lagerlöcher 112d sind an Positionen angeordnet, die voneinander um 180 Grad in der Drehrichtung beabstandet sind. Das Aufnahmeloch 112e wird später mit Bezug auf 3 beschrieben.
Die Aufnahmenut 112b, die Wandfläche 112c, die Lagerlöcher 112d und das Aufnahmeloch 112e definieren eine Aufnahmekammer AC. Die Aufnahmekammer AC ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 110 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 ausgebildet. Die Aufnahmekammer AC ist näher zu dem Einlass 10 mit Bezug zu einer Vorderkante LE von Schaufeln des Verdichterlaufrads 9 ausgebildet. Die Aufnahmekammer AC nimmt eine Vielzahl von beweglichen Abschnitten (erster bewegliche Abschnitt 210 und zweiter beweglicher Abschnitt 220) auf, die später beschrieben werden.
Ein Durchgangsloch 121, eine Endfläche 122 und eine Endfläche 123 sind in dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 ausgebildet. Das Durchgangsloch 121 erstreckt sich von der Endfläche 122 zu der Endfläche 123 entlang der Drehachsenrichtung. Mit anderen Worten gesagt geht das Durchgangsloch 121 durch den zweiten Gehäuseabschnitt 120 in der Drehachsenrichtung hindurch. Das Durchgangsloch 121 ist mit dem Durchgangsloch 111 des ersten Gehäuseabschnitts 110 verbunden.
Ein Innendurchmesser des Durchgangslochs 121 bei einem Ende näher zu der Endfläche 122 ist im Wesentlichen gleich zu dem Innendurchmesser des Durchgangslochs 111 bei einem Ende näher zu der Endfläche 112. Ein Deckbandabschnitt 121a ist an einer Innenwand des Durchgangslochs 121 ausgebildet. Der Deckbandabschnitt 121a ist dem Verdichterlaufrad 9 radial zugewandt. Ein Außendurchmesser des Verdichterlaufrads 9 erhöht sich mit Beabstandung von der Vorderkante LE in der Drehachsenrichtung. Ein Innendurchmesser des Deckbandabschnitts 121a erhöht sich mit Verlauf von der Endfläche 122 zu der Endfläche 123.
Die Endfläche 122 des zweiten Gehäuseabschnitts 120 ist angrenzend an den ersten Gehäuseabschnitt 110. Die Endfläche 122 ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehmittelachse der Welle 7 ist. Die Endfläche 123 des zweiten Gehäuseabschnitts 120 ist von dem ersten Gehäuseabschnitt 110 beabstandet (mit dem Lagergehäuse 2 verbunden). Die Endfläche 123 ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehmittelachse der Welle 7 ist.
Eine Aufnahmenut 122a ist in der Endfläche 122 ausgebildet. Die Aufnahmenut 122a ist von der Endfläche 122 in Richtung zu der Endfläche 123 ausgespart. Die Aufnahmenut 122a hat beispielsweise eine im Wesentlichen ringförmige Form aus Sicht von der Drehachsenrichtung. Der erste Gehäuseabschnitt 110 ist in die Aufnahmenut 122a eingesetzt. Die Aufnahmenut 122a hat eine Wandfläche 122b an einer Seite der Endfläche 123. Die Wandfläche 122b ist eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehmittelachse der Welle 7 ist.
Die Wandfläche 122b ist mit der Endfläche 112 des ersten Gehäuseabschnitts 110 in Kontakt. In diesem Zustand ist der erste Gehäuseabschnitt 110 mit dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 verbunden. Die Aufnahmekammer AC ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 110 (der Wandfläche 112c) und dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 (der Wandfläche 122b) ausgebildet.
Das Durchgangsloch 111 des ersten Gehäuseabschnitts 110 und das Durchgangsloch 121 des zweiten Gehäuseabschnitts bilden einen Ansaugströmungspfad 130. Mit anderen Worten gesagt ist der Ansaugströmungspfad 130 in dem Verdichtergehäuse 100 ausgebildet. Der Ansaugströmungspfad 130 erstreckt sich von dem Luftfilter (nicht gezeigt) zu dem Diffusorströmungspfad 11 über den Einlass 10. Ein Teil in dem Ansaugströmungspfad 130, der den Luftfilter (Einlass) 10 umfasst, ist eine stromaufwärtige Seite in einer Strömung der Ansaugluft und ein Teil in dem Ansaugströmungspfad 130, der den Diffusorströmungspfad 11 umfasst, ist eine stromabwärtige Seite in der Strömung der Ansaugluft.
Das Verdichterlaufrad 9 ist in dem Ansaugströmungspfad 130 angeordnet. Der Ansaugströmungspfad 130 (Durchgangslöcher 111 und 121) hat beispielsweise eine Kreisform um die Drehachse des Verdichterlaufrads 9 herum in einem Querschnitt senkrecht zu der Drehachsenrichtung. Jedoch ist die Querschnittsform des Ansaugströmungspfads 130 nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise eine elliptische Form sein.
Eine Dichtung (nicht gezeigt) ist in der Kerbe 112a des ersten Gehäuseabschnitts 110 angeordnet. Die Dichtung verhindert, dass eine Strömung von Luft durch einen Spalt zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 110 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 hindurchgeht. Jedoch sind die Kerbe 112a und die Dichtung nicht wesentlich.
Mit Bezug auf 1 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Verbindungsmechanismus 200 in dem Verdichtergehäuse 100 vorgesehen. Der Verbindungsmechanismus 200 ist in dem ersten Gehäuseabschnitt 110 vorgesehen. Jedoch ist der Verbindungsmechanismus 200 nicht darauf beschränkt und kann in dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 vorgesehen sein.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Komponenten, die in dem Verbindungsmechanismus 200 umfasst sind. In 3 ist nur der erste Gehäuseabschnitt 110 des Verdichtergehäuses 100 gezeigt. Wie in 3 gezeigt ist, hat der Verbindungsmechanismus 200 einen ersten beweglichen Abschnitt 210, einen zweiten beweglichen Abschnitt 220, einen Verbindungsabschnitt 230, eine Stellgliedstange 240 und ein Stellglied 250. Der Verbindungsmechanismus 200 ist stromaufwärts des Verdichterlaufrads 9 in dem Ansaugströmungspfad 130 in der Drehachsenrichtung gelegen.
Der erste bewegliche Abschnitt 210 ist in der Aufnahmenut 112 (Aufnahmekammer AC) angeordnet. Im Speziellen ist der erste bewegliche Abschnitt 210 zwischen der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b und der Wandfläche 122b der Aufnahmenut 122a (siehe 2) in der Drehachsenrichtung gelegen.
Der erste bewegliche Abschnitt 210 hat eine Ansaug-stromaufwärtige Fläche S1, eine Ansaug-stromabwärtige Fläche S2, eine radiale Außenfläche S3 und eine radiale Innenfläche S4. In dem ersten beweglichen Abschnitt 210 ist die Ansaug-stromaufwärtige Fläche S1 eine Fläche an der stromaufwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem ersten beweglichen Abschnitt 210 ist die Ansaug-stromabwärtige Fläche S2 eine Fläche an der stromabwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem ersten beweglichen Abschnitt 210 ist die radiale Außenfläche S3 eine Fläche an einer radial äußeren Seite. In dem ersten beweglichen Abschnitt 210 ist die radiale Innenfläche S4 eine Fläche an einer radial inneren Seite.
Der erste bewegliche Abschnitt 210 hat einen Körperabschnitt B1. Der Körperabschnitt B1 hat einen gekrümmten Abschnitt 211 und einen Armabschnitt 212. Der gekrümmte Abschnitt 211 erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Verdichterlaufrads 9. Der gekrümmte Abschnitt 211 hat im Wesentlichen eine Halbbogenform. In dem gekrümmten Abschnitt 211 erstrecken sich eine erste Endfläche 211a und eine zweite Endfläche 211b in der Umfangsrichtung parallel zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung. Jedoch können die erste Endfläche 211a und die zweite Endfläche 211b mit Bezug zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung geneigt sein.
Der Armabschnitt 212 ist näher zu der ersten Endfläche 211a des gekrümmten Abschnitts 211 vorgesehen. Der Armabschnitt 212 erstreckt sich radial außen von der radialen Außenfläche S3 des gekrümmten Abschnitts 211. Der Armabschnitt 212 erstreckt sich in einer Richtung, die mit Bezug zu der Radialrichtung geneigt ist (zu dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 hin).
Der zweite bewegliche Abschnitt 220 ist in der Aufnahmenut 112b (Aufnahmekammer AC) angeordnet. Im Speziellen ist der zweite bewegliche Abschnitt 220 zwischen der Wandfläche 112c der Aufnahmenut 112b und der Wandfläche 122b der Aufnahmenut 122a (siehe 2) in der Drehachsenrichtung gelegen.
Der zweite bewegliche Abschnitt 220 hat eine Ansaug-stromaufwärtige Fläche S5, eine Ansaug-stromabwärtige Fläche S6, eine radiale Außenfläche S7 und eine radiale Innenfläche S8. In dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 ist die Ansaug-stromaufwärtige Fläche S5 eine Fläche an der stromaufwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 ist die Ansaug-stromabwärtige Fläche S6 eine Fläche an der stromabwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 ist die radiale Außenfläche S7 eine Fläche an einer radial äußeren Seite. In dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 ist die radiale Innenfläche S8 eine Fläche an einer radial inneren Seite.
Der zweite bewegliche Abschnitt 220 hat einen Körperabschnitt B2. Der Körperabschnitt B2 hat einen gekrümmten Abschnitt 221 und einen Armabschnitt 222. Der gekrümmte Abschnitt 221 erstreckt sich in der Umfangsrichtung des Verdichterlaufrads 9. Der gekrümmte Abschnitt 221 hat im Wesentlichen eine Halbbogenform. In dem gekrümmten Abschnitt 221 erstrecken sich eine erste Endfläche 221a und eine zweite Endfläche 221b in der Umfangsrichtung parallel zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung. Jedoch können die erste Endfläche 221a und die zweite Endfläche 221b mit Bezug zu der Radialrichtung und der Drehachsenrichtung geneigt sein.
Der Armabschnitt 222 ist näher zu der ersten Endfläche 221a des gekrümmten Abschnitts 221 vorgesehen. Der Armabschnitt 222 erstreckt sich radial außen von der radialen Außenfläche S7 des gekrümmten Abschnitts 221. Der Armabschnitt 222 erstreckt sich in einer Richtung, die zu der Radialrichtung geneigt ist (zu dem ersten beweglichen Abschnitt 210 hin).
Der gekrümmte Abschnitt 211 ist dem gekrümmten Abschnitt 221 über das Drehzentrum des Verdichterlaufrads 9 (Ansaugströmungspfad 130) hinweg zugewandt. Die erste Endfläche 211a des gekrümmten Abschnitts 211 ist der zweiten Endfläche 221b des gekrümmten Abschnitts 211 in der Umfangsrichtung zugewandt. Die zweite Endfläche 211b des gekrümmten Abschnitts 211 ist der ersten Endfläche 221a des gekrümmten Abschnitts 221 in der Umfangsrichtung zugewandt. Der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 sind derart gestaltet, dass die gekrümmten Abschnitte 211 und 221 in der Radialrichtung beweglich sind, wie später im Detail beschrieben wird.
Der Verbindungsabschnitt 230 verbindet den ersten beweglichen Abschnitt 210 und den zweiten beweglichen Abschnitt 220 mit der Stellgliedstange 240. Der Verbindungsabschnitt 230 ist näher zu dem Einlass 10 mit Bezug zu dem ersten beweglichen Abschnitt 210 und dem zweiten beweglichen Abschnitt 220 gelegen. Der Verbindungsabschnitt 230 hat im Wesentlichen eine Bogenform.
Der Verbindungsabschnitt 230 hat eine Ansaug-stromaufwärtige Fläche S9, eine Ansaug-stromabwärtige Fläche S10, eine radiale Außenfläche S11 und eine radiale Innenfläche S12. In dem Verbindungsabschnitt 230 ist die Ansaug-stromaufwärtige Fläche S9 eine Fläche an der stromaufwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem Verbindungsabschnitt ist die Ansaug-stromabwärtige Fläche S10 eine Fläche an der stromabwärtigen Seite in der Strömung der Ansaugluft. In dem Verbindungsabschnitt 230 ist die radiale Außenfläche S11 eine Fläche an einer radial äußeren Seite. In dem Verbindungsabschnitt 230 ist die radiale Innenfläche S12 eine Fläche an einer radial inneren Seite.
Der Verbindungsabschnitt 230 hat ein erstes Lagerloch 231 an einem Ende in der Umfangsrichtung und ein zweites Lagerloch 232 an dem anderen Ende. Das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 sind an der Ansaug-stromabwärtigen Fläche S10 geöffnet. Das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 sind von der Ansaug-stromabwärtigen Fläche S10 entlang der Drehachsenrichtung ausgespart. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 keine Durchgangslöcher. Jedoch können das erste Lagerloch 231 und das zweite Lagerloch 232 durch den Verbindungsabschnitt 230 in der Drehachsenrichtung hindurchgehen.
Der Verbindungsabschnitt 230 hat einen Wellenabschnitt 233 zwischen dem ersten Lagerloch 231 und dem zweiten Lagerloch 232. Der Wellenabschnitt 233 ist an der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 des Verbindungsabschnitts 230 ausgebildet. Der Wellenabschnitt 233 steht von der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 entlang der Drehachsenrichtung vor. Der Wellenabschnitt 233 hat beispielsweise eine abgerundete rechteckige Form in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse. Jedoch ist der Wellenabschnitt 233 nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise eine Kreisform, eine elliptische Form oder eine rechteckige Form in dem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse haben. Details des Wellenabschnitts 233 werden später beschrieben.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in 2. Wie mit gestrichelten Linien in 4 gezeigt ist, hat der erste bewegliche Abschnitt 210 eine Verbindungswelle 213 und eine Drehwelle 214. In dem Armabschnitt 212 des ersten beweglichen Abschnitts 210 stehen die Verbindungswelle 213 und die Drehwelle 214 von der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S1 vor, die der Wandfläche 112c in der Drehachsenrichtung zugewandt ist (siehe 2). In 4 erstrecken sich die Verbindungswelle 213 und die Drehwelle 214 zu einer Rückseite des Papiers hin. Die Drehwelle 214 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Verbindungswelle 213. Die Verbindungswelle 213 und Drehwelle 214 haben eine zylindrische Form.
Ein Außendurchmesser der Verbindungswelle 213 ist kleiner als ein Innendurchmesser des ersten Lagerlochs 231 des Verbindungsabschnitts 230. Die Verbindungswelle 213 ist in das erste Lagerloch 231 eingesetzt. Die Verbindungswelle 213 ist durch das erste Lagerloch 231 drehbar gestützt. Ein Außendurchmesser der Drehwelle 214 ist kleiner als ein Innendurchmesser des Lagerlochs 112d des Gehäuseabschnitts 110. Die Drehwelle 214 ist in das vertikal obere Lagerloch 112d der zwei Lagerlöcher 112d eingesetzt. Die Drehwelle 214 ist durch das Lagerloch 112d drehbar gestützt.
Der zweite bewegliche Abschnitt 220 hat eine Verbindungswelle 223 und eine Drehwelle 224. In dem Armabschnitt 222 des zweiten beweglichen Abschnitts 220 stehen die Verbindungswelle 223 und die Drehwelle 224 von der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S5, die der Wandfläche 112c zugewandt ist, in der Drehachsenrichtung vor (siehe 2). In 4 erstrecken sich die Verbindungswelle 223 und die Drehwelle 224 zu der Rückseite des Papiers. Die Drehwelle 224 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Verbindungswelle 223. Die Verbindungswelle 223 und die Drehwelle 224 haben eine zylindrische Form.
Ein Außendurchmesser der Verbindungswelle 223 ist kleiner als ein Innendurchmesser des zweiten Lagerlochs 232 des Verbindungsabschnitts 230. Die Verbindungswelle 223 ist in das zweite Lagerloch 232 eingesetzt. Die Verbindungswelle 223 ist durch das zweite Lagerloch 232 drehbar gestützt. Ein Außendurchmesser der Drehwelle 224 ist kleiner als ein Innendurchmesser des Lagerlochs 112d des Gehäuseabschnitts 110. Die Drehwelle 224 ist in das vertikal untere Lagerloch 112d der zwei Lagerlöcher 112d eingesetzt. Die Drehwelle 224 ist durch das Lagerloch 112d drehbar gestützt.
Mit Bezug auf 3 hat die Stellgliedstange 240 eine im Wesentlichen zylindrische Form. Die Stellgliedstange 240 hat einen Plattenabschnitt 241, der an einem Ende ausgebildet ist, und einen Befestigungsabschnitt 243, der an dem anderen Ende ausgebildet ist. Der Plattenabschnitt 241 ist in einer Plattenform ausgebildet. In dem Plattenabschnitt 241 hat eine Endfläche entgegengesetzt zu dem Befestigungsabschnitt 243 eine Ebene 241a, die senkrecht zu einer Mittelachse der Stellgliedstange 240 ist. Mit anderen Worten gesagt hat ein Ende der Stellgliedstange 240 die Ebene 241a senkrecht zu der Mittelachse der Stellgliedstange 240.
Der Plattenabschnitt 241 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat einen kreisförmigen Querschnitt senkrecht zu der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240. Jedoch ist der Querschnitt des Plattenabschnitts 240 nicht darauf beschränkt und kann rechteckig, elliptisch oder mehreckig sein.
Der Befestigungsabschnitt 243 ist mit dem Stellglied 250 verbunden. Der Befestigungsabschnitt 243 hat beispielsweise ein Außengewinde 243a. Ein Innengewinde 250a ist beispielsweise in dem Stellglied 250 ausgebildet. Das Außengewinde 243a des Befestigungsabschnitts 243 ist in das Innengewinde 250a des Stellglieds 250 geschraubt, um die Stellgliedstange 240 an dem Stellglied 250 anzubringen. Beispielsweise ist das Stellglied 250 mit der Stellgliedstange 240 an dem Verdichtergehäuse 100 montiert.
Das Stellglied 250 ist beispielsweise ein Linearstellglied. Jedoch muss das Stellglied 250 nur die Stellgliedstange 240 in der Axialrichtung antreiben und kann als beispielsweise ein Motor oder ein hydraulischer Zylinder gestaltet sein.
Ein Einsetzloch 114 ist in dem ersten Gehäuseabschnitt 110 ausgebildet. Ein Ende 114a des Einsetzlochs 114 öffnet zu einer Außenseite des ersten Gehäuseabschnitts 110. Das Einsetzloch 114 erstreckt sich in beispielsweise der vertikalen Richtung. Das Einsetzloch 114 ist radial außen von dem Durchgangsloch 111 (dem Ansaugströmungspfad 130) gelegen. Der Plattenabschnitt 241 der Stellgliedstange 240 ist in das Einsetzloch 114 eingesetzt.
Das Aufnahmeloch 112e ist von der Wandfläche 112c zu dem Einlass 10 ausgespart. Das Aufnahmeloch 112e ist von dem Einlass 10 beabstandet (näher zu dem zweiten Gehäuse 120) mit Bezug zu dem Einsetzloch 114. Das Aufnahmeloch 112e hat im Wesentlichen eine Bogenform aus Sicht von der Drehachsenrichtung. Das Aufnahmeloch 112e erstreckt sich länger als der Verbindungsabschnitt 230 in der Umfangsrichtung. Das Aufnahmeloch 112e ist von den Lagerlöchern 112d in der Umfangsrichtung beabstandet.
Ein Verbindungsloch 115 ist in dem Aufnahmeloch 112e ausgebildet. Das Verbindungsloch 115 verbindet das Einsetzloch 114 mit dem Aufnahmeloch 112e. Das Verbindungsloch 115 ist im Wesentlichen in der Mitte des Aufnahmelochs 112e in der Umfangsrichtung ausgebildet. Das Verbindungsloch 115 ist beispielsweise ein Langloch, das sich im Wesentlichen parallel zu einer Erstreckungsrichtung des Einsetzlochs 114 erstreckt. Das Verbindungsloch 115 hat eine Breite in der Längsrichtung, die größer ist als die Breite in der seitlichen Richtung.
Der Verbindungsabschnitt 230 ist in dem Aufnahmeloch 112e aufgenommen. Das Aufnahmeloch 112e ist länger in der Umfangsrichtung und breiter in der Radialrichtung als der Verbindungsabschnitt 230. Deshalb ist eine Bewegung des Verbindungsabschnitts 230 im Inneren des Aufnahmelochs 112e in einer Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung gestattet.
Der Wellenabschnitt 233 ist in das Einsetzloch 114 durch das Verbindungsloch 115 hindurch eingesetzt. Der Plattenabschnitt 241 der Stellgliedstange 240 ist in das Einsetzloch 114 eingesetzt. Der Plattenabschnitt 241 ist dem Verbindungsloch 115 in der Drehachsenrichtung des Verdichterlaufrads 9 zugewandt. Der Wellenabschnitt 233 greift mit dem Plattenabschnitt 241 ein. Der Eingriff zwischen dem Wellenabschnitt 233 und dem Plattenabschnitt 241 wird später mit Bezug auf 10 beschrieben. Der Eingriff zwischen dem Wellenabschnitt 233 und dem Plattenabschnitt 244 gestattet ein Antreiben der Stellgliedstange 230 mit der Stellgliedstange 240. Der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 werden auch mit dem Verbindungsabschnitt 230 angetrieben.
Der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 sind in der Aufnahmenut 112b aufgenommen. Mit anderen Worten gesagt sind der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 vor (von der stromaufwärtigen Seite von) dem Verdichterlaufrad 9 vorgesehen. Des Weiteren sind der erste bewegliche Abschnitt 210, der zweite bewegliche Abschnitt 220 und der Verbindungsabschnitt 230 in der Aufnahmekammer AC gelegen, die zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 110 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 120 ausgebildet ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat der Verbindungsmechanismus 200 den ersten beweglichen Abschnitt 210, den zweiten beweglichen Abschnitt 220 und den Verbindungsabschnitt 230. Der erste bewegliche Abschnitt 210, der zweite bewegliche Abschnitt 220, der erste Gehäuseabschnitt 110 und der Verbindungsabschnitt 230 haben vier Verbindungsglieder (Knoten). Der erste bewegliche Abschnitt 210, der zweite bewegliche Abschnitt 220, der erste Gehäuseabschnitt 110 und der Verbindungsabschnitt 230 bilden eine vier-Stangen-Kopplung. Die vier-Stangen-Kopplung hat einen Freiheitsgrad und die angetriebenen Knoten sind auf eine Bewegung in einer Richtung begrenzt (begrenzte Kette). Die vier-Stangen-Kopplung gestattet eine leichte Steuerung des Verbindungsmechanismus 200.
5 ist eine erste Darstellung eines Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. In den folgenden 5, 6 und 7 wird der Verbindungsmechanismus 200 von dem Einlass 10 aus angesehen. In der Anordnung, die in 5 gezeigt ist, sind der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in Kontakt miteinander. In diesem Zustand steht, wie in 2 und 4 gezeigt ist, ein Vorsprung 215, der ein radial innerer Teil des ersten beweglichen Abschnitts 210 ist, in den Ansaugströmungspfad 130 vor (liegt frei). Ein Vorsprung 225, der ein radial innerer Teil des zweiten beweglichen Abschnitts 220 ist, steht in den Ansaugströmungspfad 130 vor (liegt frei). Die Positionen des ersten beweglichen Abschnitts 210 und des zweiten beweglichen Abschnitts 220 in diesem Zustand werden als eine vorstehende Position (oder Drosselposition) bezeichnet.
Wie in 5 gezeigt ist, sind in der vorstehenden Position Umfangsenden 215a und 215b des Vorsprungs 215 und Umfangsenden 225a und 225b des Vorsprungs 225 in Kontakt miteinander. Der Vorsprung 215 und der Vorsprung 225 bilden ein ringförmiges Loch 260 aus. Ein Innendurchmesser des ringförmigen Lochs 260 ist kleiner als der Innendurchmesser des Ansaugströmungspfads 130 bei einer Position, wo die Vorsprünge 215 und 225 vorstehen. Beispielsweise ist der Innendurchmesser des ringförmigen Lochs 260 kleiner als der Innendurchmesser des Ansaugströmungspfads 130 bei beliebigen Positionen.
6 ist eine zweite Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. 7 ist eine dritte Darstellung des Betriebs des Verbindungsmechanismus 200. Das Stellglied 250 bewegt in linearer Weise die Stellgliedstange 240 in eine Richtung, die die Drehachsenrichtung des Verdichterlaufrads 9 schneidet (Oben- und-Unten-Richtung in 6 und 7). Das Stellglied 250 bewegt die Stellgliedstange 240 in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240. In 6 und 7 bewegt sich die Stellgliedstange 240 nach oben von der Position, die in 5 gezeigt ist. Die Bewegung der Stellgliedstange 240 in 7 mit Bezug zu der Anordnung in 5 ist größer als die in 6.
Wenn sich die Stellgliedstange 240 nach oben in 6 und 7 bewegt, bewegt sich der Verbindungsabschnitt 230 über den Wellenabschnitt 233 nach oben in 6 und 7. In diesem Zustand ist eine geringfügige Drehung des Verbindungsabschnitts 230 um die Mittelachse des Wellenabschnitts 233 gestattet. Darüber hinaus ist in der Ebene senkrecht zu der Drehachsenrichtung des Verdichterlaufrads 9 ein Spalt zwischen dem Verbindungsabschnitt 230 und dem Aufnahmeloch 112e vorgesehen. Demzufolge ist eine geringfügige Bewegung des Verbindungsabschnitts 230 in der Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung gestattet.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat der Verbindungsmechanismus 200 die vier-Stangen-Kopplung. Der Verbindungsabschnitt 230, der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 zeigen ein Ein-Freiheitsgrad-Verhalten mit Bezug zu dem ersten Gehäuseabschnitt 110. Im Speziellen bewegt sich der Verbindungsabschnitt 230 geringfügig in der Links-nach-Rechts-Richtung, während er geringfügig gegen den Uhrzeigersinn in 6 und 7 innerhalb des zulässigen Bereichs dreht, der vorstehend beschrieben ist.
Die Drehwelle 214 des ersten beweglichen Abschnitts 210 ist durch den ersten Gehäuseabschnitt 110 gestützt. Eine Bewegung der Drehwelle 214 in der Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist verhindert. Die Verbindungswelle 213 ist durch den Verbindungsabschnitt 230 gestützt. Da eine Bewegung des Verbindungsabschnitts 230 gestattet ist, ist die Verbindungswelle 213 in der Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung beweglich. Als eine Folge dreht, wenn sich der Verbindungsabschnitt 230 bewegt, der erste bewegliche Abschnitt 210 um die Drehwelle 214 in einer Uhrzeigersinnrichtung in 6 und 7.
In gleicher Weise ist die Drehwelle 224 des zweiten beweglichen Abschnitts 220 durch den ersten Gehäuseabschnitt 110 gestützt. Eine Bewegung der Drehwelle 224 in der Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung ist verhindert. Die Verbindungswelle 223 ist durch den Verbindungsabschnitt 230 gestützt. Da eine Bewegung des Verbindungsabschnitts 230 gestattet ist, ist der Verbindungsabschnitt 223 in der Ebenenrichtung senkrecht zu der Drehachsenrichtung beweglich. Als eine Folge dreht, wenn sich der Verbindungsabschnitt 230 bewegt, der zweite bewegliche Abschnitt 220 um die Drehwelle 224 in einer Uhrzeigersinnrichtung in 6 und 7.
Des Weiteren bewegen sich der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in Richtungen, die voneinander beabstandet sind, in der Reihenfolge von 6 und 7. Die Vorsprünge 215 und 225 bewegen sich zu einer Position (zurückgezogene Position), die radial außen von der vorstehenden Position ist. In der zurückgezogenen Position sind beispielsweise die Vorsprünge 215 und 225 bündig mit der Innenwandfläche des Ansaugströmungspfads 130 oder sind radial außen von der Innenwandfläche des Ansaugströmungspfads 130 positioniert. Wenn sich der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 von der zurückgezogenen Position zu der vorstehenden Position bewegen, nähern sie sich einander an und berühren einander in der Reihenfolge von 7, 6 und 5. Des Weiteren werden der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 zwischen der vorstehenden Position und der zurückgezogenen Position umgeschaltet, in Abhängigkeit des Drehwinkels um die Drehwellen 214 und 224 herum.
Somit sind der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 zwischen der vorstehenden Position, die in den Ansaugströmungspfad 130 vorsteht, und der zurückgezogenen Position, die nicht in dem Ansaugströmungspfad 130 freiliegt (nicht vorsteht), beweglich. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bewegen sich der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in der Radialrichtung des Verdichterlaufrads 9. Jedoch sind der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 nicht darauf beschränkt und können um die Drehachse des Verdichterlaufrads 9 (Umfangsrichtung) herum drehen und sich zwischen der vorstehenden Position und der zurückgezogenen Position bewegen. Beispielsweise können der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 Verschlusslamellen mit zwei oder mehr Lamellen sein.
Wenn der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in der zurückgezogenen Position sind (nachstehend als ein zurückgezogener Positionszustand bezeichnet), stehen sie nicht in den Ansaugströmungspfad 130 vor. Deshalb ist ein Druckverlust der Ansaugluft, die in dem Ansaugströmungspfad 130 strömt, verringert.
Wie in 2 gezeigt ist, wenn der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in der vorstehenden Position sind (nachstehend als ein vorstehender Positionszustand bezeichnet), stehen die Vorsprünge 215 und 225 in den Ansaugströmungspfad 130 vor. In diesem Zustand sind die Vorsprünge 215 und 225 innerhalb des Ansaugströmungspfads 130 angeordnet. Wenn die Vorsprünge 215 und 225 in den Ansaugströmungspfad 130 vorstehen, verringert sich eine Querschnittsfläche des Ansaugströmungspfads 130.
Wenn sich eine Strömungsrate von Luft, die in das Verdichterlaufrad 9 strömt, verringert, kann die Luft, die durch das Verdichterlaufrad 9 verdichtet wird, zurück in den Ansaugströmungspfad 130 strömen (d. h. die Luft kann von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite strömen). Mit anderen Worten gesagt kann, wenn sich die Strömungsrate von Luft verringert, die in das Verdichterlaufrad 9 strömt, ein Zurückströmphänomen auftreten, das Anschwellen genannt wird.
In dem vorstehenden Positionszustand, der in 2 gezeigt ist, sind die Vorsprünge 215 und 225 radial innerhalb des äußersten radialen Rands der Vorderkante LE des Verdichterlaufrads 9 gelegen. Als eine Folge wird die Luft, die rückwärts in dem Ansaugströmungspfad 130 strömt, durch die Vorsprünge 215 und 225 blockiert. Deshalb können der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 in dem vorstehenden Positionszustand das Zurückströmen der Luft in dem Ansaugströmungspfad 130 eindämmen.
Wenn sich die Strömungspfadquerschnittsfläche des Ansaugströmungspfads 130 verringert, erhöht sich eine Strömungsgeschwindigkeit der Luft, die in das Verdichterlaufrad 9 eintritt. Dies verringert einen Einfallswinkel auf die Schaufeln des Verdichterlaufrads 9 und stabilisiert die Luftströmung. Als eine Folge kann das Auftreten eines Anschwellens in dem Zentrifugalverdichter CC eingedämmt werden. Mit anderen Worten gesagt kann der Zentrifugalverdichter CC des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Betriebsbereich des Zentrifugalverdichters CC auf einen kleineren Strömungsratenbereich durch Vorstehen der Vorsprünge 215 und 225 in den Ansaugströmungspfad 130 ausdehnen.
Des Weiteren sind der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 als Drosselabschnitte gestaltet, die den Ansaugströmungspfad 130 verengen. Mit anderen Worten gesagt ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verbindungsmechanismus 200 als ein Drosselmechanismus gestaltet, der den Ansaugströmungspfad 130 verengt. Der erste bewegliche Abschnitt 210 und der zweite bewegliche Abschnitt 220 können die Querschnittsfläche des Ansaugströmungspfads 130 durch Betätigen des Verbindungsmechanismus 200 ändern.
Als nächstes wird eine Eingriffsbeziehung zwischen dem Verbindungsabschnitt 230 und der Stellgliedstange 240 in dem Verbindungsmechanismus 200 im Detail beschrieben. Zuerst wird eine Eingriffsbeziehung zwischen einem Verbindungsabschnitt 330 und einer Stellgliedstange 340 eines Verbindungsmechanismus 300 in einem Vergleichsbeispiel erklärt. Dann wird die Eingriffsbeziehung zwischen dem Verbindungsabschnitt 230 und der Stellgliedstange 240 des Verbindungsmechanismus 200 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erklärt.
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung des Verbindungsabschnitts 330 und der Stellgliedstange 340 des Vergleichsbeispiels darstellt. Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen in dem Turbolader TC des vorstehenden Ausführungsbeispiels sind, sind die gleichen Bezugszeichen zugeordnet und von den Beschreibungen weggelassen. In dem Verbindungsmechanismus 300 des Vergleichsbeispiels unterscheiden sich Formen des Verbindungsabschnitts 330 und der Stellgliedstange 340 von denjenigen des Verbindungsabschnitts 230 und der Stellgliedstange 240 des vorstehenden Ausführungsbeispiels. In anderer Hinsicht sind die Gestaltungen des Turboladers TC die gleichen wie diejenigen in dem Turbolader TC des vorstehenden Ausführungsbeispiels.
Wie in 8 gezeigt ist, hat der Verbindungsabschnitt 330 in dem Vergleichsbeispiel das erste Lagerloch 231, das zweite Lagerloch 232 und einen Wellenabschnitt 333. Das Vergleichsbeispiel unterscheidet sich von dem vorstehenden Ausführungsbeispiel nur darin, dass sich die Form des Wellenabschnitts 333 des Verbindungsabschnitts 330 von der Form des Wellenabschnitts 233 des Verbindungsabschnitts 230 unterscheidet. Der Wellenabschnitt 333 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. Es sei angemerkt, dass eine Länge in der Mittelachsenrichtung des Wellenabschnitts 333 des Vergleichsbeispiels gleich zu einer Länge in der Mittelachsenrichtung des Wellenabschnitts 233 des vorstehenden Ausführungsbeispiels ist.
Die Stellgliedstange 340 in dem Vergleichsbeispiel hat ein Durchgangsloch 341 und einen Befestigungsabschnitt 343. Das Durchgangsloch 341 geht durch die Stellgliedstange 340 in einer Radialrichtung hindurch. Eine Form des Durchgangslochs 341 in dem Querschnitt senkrecht zu einer Mittelachse von diesem ist im Wesentlichen kreisförmig. Der Befestigungsabschnitt 343 ist mit dem Stellglied 250 verbunden. Der Befestigungsabschnitt 343 hat beispielsweise ein Außengewinde 343a. Das Innengewinde 250a ist beispielsweise in dem Stellglied 250 ausgebildet. Das Innengewinde 250a des Stellglieds 250 ist an dem Außengewinde 343a des Befestigungsabschnitts 343 befestigt. Das Außengewinde 343a des Befestigungsabschnitts 343 ist in das Innengewinde 250a des Stellglieds 250 geschraubt, um die Stellgliedstange 340 an dem Stellglied 250 anzubringen.
Wie in 8 gezeigt ist, ist der Wellenabschnitt 333 des Verbindungsabschnitts 330 in das Durchgangsloch 341 der Stellgliedstange 340 eingesetzt. Demzufolge, wenn das Stellglied 250 die Stellgliedstange 340 antreibt, bewegt sich die Stellgliedstange 340 in der Mittelachsenrichtung von sich und der Verbindungsabschnitt 330 wird in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 340 bewegt. In diesem Zustand wird eine Druckkraft auf den Wellenabschnitt 333 des Verbindungsabschnitts 330 von dem Durchgangsloch 341 der Stellgliedstange 340 aufgebracht.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht des Wellenabschnitts 333 des Verbindungsabschnitts 330. In 9 ist D1 eine erste Richtung, in der die Stellgliedstange 340 den Wellenabschnitt 333 drückt. In 9 ist D2 eine zweite Richtung, in der die Stellgliedstange 340 den Wellenabschnitt 333 drückt. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entsprechen der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 340. Die erste Richtung D1 ist entgegengesetzt zu der zweiten Richtung D2.
Wie in 9 gezeigt ist, wenn der Wellenabschnitt 333 durch die Stellgliedstange 340 in der ersten Richtung D1 gedrückt wird, wird der Wellenabschnitt 333 in der ersten Richtung D1 geringfügig verformt. Wenn der Wellenabschnitt 333 durch die Stellgliedstange 340 in der zweiten Richtung D2 gedrückt wird, wird der Wellenabschnitt 330 in der zweiten Richtung D2 geringfügig verformt.
In diesem Zustand treten Spannungskonzentrationen an Grenzen R1 und R2 zwischen der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 und dem Wellenabschnitt 333 der Verbindungswelle 330 auf, die in 9 mit Linien mit zwei Punkten und einem Strich gezeigt sind. Mit anderen Worten gesagt treten die Spannungskonzentrationen an zwei Stellen (Grenzen R1 und R2) an einer Seite, die in die erste Richtung D1 gewandt ist, und an einer Seite, die in die zweite Richtung D2 gewandt ist, des Wellenabschnitts 333 auf. Die Spannungskonzentrationen, die an den Grenzen R1 und R2 auftreten, können eine Verringerung einer Haltbarkeit des Verbindungsabschnitts 330 verursachen.
Des Weiteren ist, wie in 8 erklärt ist, die Stellgliedstange 340 an dem Stellglied 250 durch Schrauben des Außengewindes 343a in das Innengewinde 250a angebracht. Jedoch weicht, wenn die Stellgliedstange 340 dreht, die Mittelachse des Durchgangslochs 341 von der Mittelachse des Wellenabschnitts 333 ab. Falls die Mittelachse des Durchgangslochs 341 nicht im Wesentlichen mit der Mittelachse des Wellenabschnitts 333 ausgerichtet ist, kann der Wellenabschnitt 333 nicht in das Durchgangsloch 341 eingesetzt werden. Deshalb ist es erfordert, dass eine Bedienperson die Stellgliedstange 340 an dem Stellglied 250 so anbringt, dass die Mittelachsen des Durchgangslochs 341 und des Wellenabschnitts 333 im Wesentlichen miteinander ausgerichtet sind. Dies macht die Montage des Verbindungsmechanismus 300 kompliziert.
10 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Gestaltung des Verbindungsabschnitts 230 und der Stellgliedstange 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels darstellt. Wie in 10 gezeigt ist, hat der Verbindungsabschnitt 230 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Wellenabschnitt 233, der sich von dem Wellenabschnitt 333 des Vergleichsbeispiels unterscheidet. Des Weiteren hat die Stellgliedstange 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Form (Plattenabschnitt 241), die sich von der Stellgliedstange 340 des Vergleichsbeispiels unterscheidet.
Der Wellenabschnitt 233 hat ein Paar Vorsprünge 234 und 235. Das Paar Vorsprünge 234 und 235 ist angeordnet, um einander über den Plattenabschnitt 241 in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240 zugewandt zu sein. Eine Nut 236 ist zwischen dem Paar Vorsprüngen 234 und 235 ausgebildet.
Die Stellgliedstange 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat den Plattenabschnitt 241 und den Befestigungsabschnitt 243. Die Stellgliedstange 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat nicht das Durchgangsloch 341 des Vergleichsbeispiels und hat den Plattenabschnitt 241 statt des Durchgangslochs 341. Der Plattenabschnitt 241 hat die Ebene 241a an dem Ende. Der Plattenabschnitt 241 ist mit einem Wellenabschnitt 240a der Stellgliedstange 240 an einer Seite entgegengesetzt zu der Ebene 241a verbunden. Der Plattenabschnitt 241 ist zwischen dem Paar Vorsprünge 243 und 235 angeordnet und greift mit der Nut 236 ein.
Der Plattenabschnitt 241 enthält ein Material, das härter als ein Material von Bereichen in der Stellgliedstange 240 ist, die anders sind als der Plattenabschnitt 241. Beispielsweise ist in der Stellgliedstange 240 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nur der Plattenabschnitt 241 einer stromlosen Vernickelung unterzogen. Jedoch ist der Plattenabschnitt 241 nicht darauf beschränkt und kann als eine von der Stellgliedstange 240 separate Komponente ausgebildet sein und kann an der Stellgliedstange 240 angebracht sein. In solch einem Fall ist der Plattenabschnitt 241 aus einem Material gemacht, das härter ist als ein Material der Stellgliedstange 240. Dies verbessert eine Abnutzungswiderstandsfähigkeit des Plattenabschnitts 241 im Vergleich zu einem Fall, wenn der Plattenabschnitt 241 aus dem gleichen Material wie das der Stellgliedstange 240 gemacht ist.
Das Außengewinde 243a ist in dem Befestigungsabschnitt 243 ausgebildet, und das Innengewinde 250a ist in dem Stellglied 250 ausgebildet. Durch Schrauben des Außengewindes 243a des Befestigungsabschnitts 243 in das Innengewinde 250a des Stellglied 250 ist die Stellgliedstange 240 an dem Stellglied 250 angebracht. Eine Mutter 245 ist auch auf das Außengewinde 243a geschraubt. Die Mutter 245 hat ein nicht gezeigtes Innengewinde und das nicht gezeigte Innengewinde greift mit dem Außengewinde 243a ein. Die Mutter 245 kann um die Mittelachse der Stellgliedstange 240 gedreht werden, um sich in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240 innerhalb eines Bereichs zu bewegen, wo das Außengewinde 243a ausgebildet ist. Wenn sich die Mutter 245 zu dem Stellglied 250 bewegt, berührt die Mutter 245 das Stellglied 250. Wenn die Mutter 245 zu dem Stellglied 250 hin in diesem Zustand festgezogen wird, ist eine Bewegung der Stellgliedstange 240 relativ zu dem Stellglied 250 verhindert. Des Weiteren ist die Stellgliedstange 240 an dem Stellglied 250 durch eine sogenannte Doppelmutter angebracht. Dies gestattet eine leichte Einstellung einer Länge der Stellgliedstange 240 von dem Stellglied 250 zu dem Ende (Plattenabschnitt 241).
Wie in 10 gezeigt ist, ist der Plattenabschnitt 241 des Verbindungsabschnitts 230 in die Nut 236 des Wellenabschnitts 233 eingesetzt. Demzufolge, wenn das Stellglied 250 die Stellgliedstange 240 bewegt, bewegt sich die Stellgliedstange 240 in der Mittelachsenrichtung von sich, und der Verbindungsabschnitt 230 wird in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240 bewegt. In diesem Zustand wird eine Druckkraft auf den Wellenabschnitt 233 des Verbindungsabschnitts 230 von dem Plattenabschnitt 241 der Stellgliedstange 240 aufgebracht.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht des Wellenabschnitts 233 des Verbindungsabschnitts 230. In 11 ist ein Querschnitt gezeigt, der die Mittelachse des Wellenabschnitts 233 umfasst. In 1 ist D1 die erste Richtung, in die die Stellgliedstange 240 den Wellenabschnitt 233 drückt. In 11 ist D2 die zweite Richtung, in die die Stellgliedstange 240 den Wellenabschnitt 233 drückt. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 entsprechen den Mittelachsenrichtungen der Stellgliedstange 240. Die erste Richtung D1 ist entgegengesetzt zu der zweiten Richtung D2.
Wie in 11 gezeigt ist, hat die Nut 236 eine U-Form in einem Querschnitt entlang einer Richtung, in der das Paar Vorsprünge 234 und 235 angeordnet ist (Axialrichtung der Stellgliedstange 240). Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die näher zueinander sind, in dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 sind niedriger als Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die voneinander beabstandet sind, in dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235. Im Speziellen sind Abstände von Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu einem Boden der Nut 236 kleiner als Abstände von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9. Mit anderen Worten gesagt ist die Nut 236, die zwischen dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 ausgebildet ist, näher zu der Stellgliedstange 240 mit Bezug zu der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 des Verbindungsabschnitts 230 gelegen. Noch anders gesagt sind die Abstände von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu dem Boden der Nut 236 (d. h. die Tiefe der Nut 236) kleiner als Abstände von den Enden 234a und 235a zu Basisabschnitten des Paars von Vorsprüngen 234 und 235.
Wenn der Wellenabschnitt 233 in der ersten Richtung D1 durch die Stellgliedstange 240 gedrückt wird, wird der Vorsprung 234 des Paars von Vorsprüngen 234 und 235, der in die erste Richtung D1 gewandt ist, in der ersten Richtung D1 geringfügig verformt, wie durch gestrichelte Linien in 11 gezeigt ist. In diesem Zustand tritt eine Spannungskonzentration an einer Grenze R3 zwischen dem Vorsprung 234 und dem Boden der Nut 236 auf, die in 11 mit Linien mit einem langen Strich und zwei Punkten gezeigt ist. Im Gegensatz dazu ist eine Seitenfläche R4 entgegengesetzt zu der Grenze R3 in dem Vorsprung 234 keine Grenze zwischen dem Vorsprung 234 und der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 des Verbindungsabschnitts 230 und ist im Wesentlichen flach. Demzufolge gibt es fast keine Spannungskonzentration in der Seitenfläche R4 im Vergleich zu der Grenze R3.
Wenn der Wellenabschnitt 233 in der zweiten Richtung D2 durch die Stellgliedstange 240 gedrückt wird, wird der Vorsprung 235 des Paars von Vorsprüngen 234 und 235, der in die zweite Richtung D2 gewandt ist, in der zweiten Richtung D2 geringfügig verformt, wie durch die Strichpunktlinien in 11 gezeigt ist. In diesem Zustand tritt eine Spannungskonzentration an einer Grenze R5 zwischen dem Vorsprung 235 und dem Boden der Nut 236 auf, die in 11 mit Linien mit einem Strich und zwei Punkten gezeigt ist. Im Gegensatz dazu ist eine Seitenfläche R6 entgegengesetzt zu der Grenze R5 in dem Vorsprung 235 keine Grenze zwischen dem Vorsprung 235 und der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 des Verbindungsabschnitts 230 und ist im Wesentlichen flach. Demzufolge gibt es fast keine Spannungskonzentration in der Seitenfläche R6 im Vergleich zu der Grenze R5.
Des Weiteren, wenn der Wellenabschnitt 233 durch die Stellgliedstange 240 in der ersten Richtung D1 gedrückt wird, wird keine Spannung auf den Vorsprung 235 aufgebracht und keine Spannungskonzentration tritt an der Grenze R5 auf. Im Gegensatz dazu, wenn der Wellenabschnitt 233 durch die Stellgliedstange 240 in der zweiten Richtung D2 gedrückt wird, wird keine Spannung auf den Vorsprung 234 aufgebracht und keine Spannungskonzentration tritt an der Grenze R3 auf. Des Weiteren ist der Boden der Nut 236 in einer U-Form ausgebildet, und die Spannungskonzentration an den Grenzen R3 und R5 tritt weniger wahrscheinlich auf.
Deshalb kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannungskonzentration an dem Wellenabschnitt 233 (Grenze R3 oder Grenze R5) kleiner gemacht werden als die Spannungskonzentration an dem Wellenabschnitt 333 (Grenze R1 oder Grenze R2) in dem Vergleichsbeispiel.
Wie in 10 gezeigt ist, ist der Plattenabschnitt 241 an dem Ende des Wellenabschnitts 240a der Stellgliedstange 240 gelegen. Wenn die Stellgliedstange 240 den Wellenabschnitt 233 drückt, tritt eine Spannungskonzentration an einer Grenze zwischen dem Plattenabschnitt 241 und dem Wellenabschnitt 240a auf. Jedoch tritt fast keine Spannungskonzentration an der Ebene 241a des Plattenabschnitts 241 auf. Falls der Plattenabschnitt 241 in der Mitte des Wellenabschnitts 240a der Stellgliedstange 240 gelegen ist, sind zwei Grenzen zwischen dem Plattenabschnitt 241 und dem Wellenabschnitt 240a an beiden Seiten in der Mittelachsenrichtung der Stellgliedstange 240 ausgebildet. In diesem Fall treten, wenn die Stellgliedstange 240 den Wellenabschnitt 233 drückt, Spannungskonzentrationen an den zwei Grenzen auf. Deshalb, wenn der Plattenabschnitt 241 an dem Ende des Wellenabschnitts 240a der Stellgliedstange 240 gelegen ist, kann die Spannungskonzentration, die an dem Plattenabschnitt 241 auftritt, im Vergleich dazu verringert werden, wenn der Plattenabschnitt 241 in der Mitte des Wellenabschnitts 240a gelegen ist.
Darüber hinaus sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Abstände von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu den Grenzen R3 und R5 kürzer als Abstände von einem Ende 333a des Wellenabschnitts 333 zu den Grenzen R1 und R2 in dem Vergleichsbeispiel. Deshalb können Spannungskonzentrationspunkte (Grenzen R3 und R5) an dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 näher zu einem Drückpunkt durch die Stellgliedstange 240 sein im Vergleich zu Spannungskonzentrationspunkten (Grenzen R1 und R2) an den Wellenabschnitten 333. Als eine Folge können die Spannungskonzentrationen an den Vorsprüngen 234 und 235 kleiner sein als diejenigen an dem Wellenabschnitt 333 in dem Vergleichsbeispiel.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat der Verbindungsmechanismus 200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Stellgliedstange 240 mit dem Plattenabschnitt 241 und den Verbindungsabschnitt 230 mit dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235. Der Plattenabschnitt 241 ist zwischen dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 positioniert. Dies kann die Spannungskonzentrationen eindämmen, die an den Grenzen R3 und R5 an dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 auftreten. Als eine Folge kann die Verringerung einer Haltbarkeit des Verbindungsabschnitts 230 verhindert werden.
Des Weiteren, wie in 10 erklärt ist, ist die Stellgliedstange 240 an dem Stellglied 250 durch Schrauben des Außengewindes 243a in das Innengewinde 250a angebracht. Da jedoch der Plattenabschnitt 241 in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist, kann der Plattenabschnitt 241 mit der Nut 236 des Wellenabschnitts 233 bei einer beliebigen Phase um die Mittelachse der Stellgliedstange 240 herum eingreifen. Deshalb kann die Bedienperson den Plattenabschnitt 241 und die Nut 236 in Eingriff bringen, ohne die Drehphase der Stellgliedstange 240 zu berücksichtigen. Als eine Folge kann die Montage des Verbindungsmechanismus 200 vereinfacht werden.
Obwohl das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung vorstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben worden ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Es ist offensichtlich, dass ein Fachmann verschiedene Beispiele von Variationen oder Modifikationen innerhalb des Umfangs der Ansprüche erdenken kann, die auch so zu verstehen sind, dass sie zu dem technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung gehören.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Beispiel erklärt, in dem die Abstände von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu dem Boden der Nut 236 kleiner sind als die Abstände von den Enden 234a und 235a von dem Paar von Vorsprüngen 234 und 235 zu der Ansaug-stromaufwärtige Fläche S9. Jedoch sind die Abstände von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu dem Boden der Nut 236 nicht darauf beschränkt und können gleich zu den Abständen von den Enden 234a und 235a des Paars von Vorsprüngen 234 und 235 zu der Ansaug-stromaufwärtigen Fläche S9 sein.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Beispiel erklärt, in dem die Bodenfläche der Nut 236 U-förmig ist. Jedoch ist die Bodenfläche der Nut 236 nicht darauf beschränkt und kann gerundet oder rechteckig sein.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Beispiel erklärt, in dem der Plattenabschnitt 241 im Wesentlichen zylindrisch ist. Jedoch ist der Plattenabschnitt 241 nicht darauf beschränkt und kann beispielsweise eine rechteckige oder mehreckige Säule sein.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Beispiel erklärt, in dem der Plattenabschnitt 241 ein Material enthält, das härter ist als ein Material von Bereichen in der Stellgliedstange 240, die anders sind als der Plattenabschnitt 241. Jedoch ist der Plattenabschnitt 241 nicht darauf beschränkt und kann aus dem gleichen Material wie ein Material der Stellgliedstange 240 sein.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Beispiel erklärt, in dem die Mutter 245 an der Stellgliedstange 240 vorgesehen ist. Jedoch ist die Stellgliedstange 240 nicht darauf beschränkt und muss nicht mit der Mutter 245 versehen sein.
Bezugszeichenliste

CC: Zentrifugalverdichter
R3: Grenze
R5: Grenze
S9: Ansaug-stromaufwärtige Fläche
TC: Turbolader
100: Verdichtergehäuse
110: erster Gehäuseabschnitt
120: zweiter Gehäuseabschnitt
200: Verbindungsmechanismus
210: erster beweglicher Abschnitt
215: Vorsprung
220: zweiter beweglicher Abschnitt
225: Vorsprung
230: Verbindungsabschnitt
231: erstes Lagerloch
232: zweites Lagerloch
233: Wellenabschnitt
234: Vorsprung
234a: Ende
235: Vorsprung
235a: Ende
236: Nut
240: Stellgliedstange
241: Plattenabschnitt
241a: Ebene
243: Befestigungsabschnitt
243a: Außengewinde
245: Mutter
250: Stellglied
250a: Innengewinde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020087638 [0001]
EP 3530954 [0003]
WO 2020031507 [0003]

Claims

Zentrifugalverdichter mit: einem Laufrad, das in einem Gehäuse vorgesehen ist; einem Drosselabschnitt, der vor dem Laufrad in dem Gehäuse vorgesehen ist; einer Stellgliedstange, die mit einem Stellglied verbunden ist und einen Plattenabschnitt hat, der eine Ebene an seinem Ende hat; und einem Verbindungsabschnitt, der mit dem Drosselabschnitt verbunden ist und ein Paar von Vorsprüngen hat, die einander über den Ebenenabschnitt hinweg in einer Axialrichtung der Stellgliedstange zugewandt sind.
Zentrifugalverdichter nach Anspruch 1, wobei Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die näher zueinander sind, von dem Paar von Vorsprüngen niedriger sind als Vorsprungshöhen von Seitenflächen, die voneinander beabstandet sind, von dem Paar von Vorsprüngen.
Zentrifugalverdichter nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Nut, die eine U-Form in einem Querschnitt entlang der Axialrichtung der Stellgliedstange hat, zwischen dem Paar von Vorsprüngen vorgesehen ist.
Zentrifugalverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Plattenabschnitt eine Kreisform in einem Querschnitt senkrecht zu der Axialrichtung der Stellgliedstange hat.
Zentrifugalverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Plattenabschnitt ein Material enthält, das härter ist als ein Material von Bereichen in der Stellgliedstange, die anders sind als der Plattenabschnitt.
Zentrifugalverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stellgliedstange an dem Stellglied durch Doppelmuttern angebracht ist.