JP2012246788A - ガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイドベーンユニットを容易に構成し、且つ製造コストを低減するガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機を提供する。
【解決手段】内部に回転軸６を中心としてコンプレッサインペラ５が回転自在に配設されるハウジング３内に、ガイドベーン１を予め配置して取り付けられるガイドベーンユニット２を備え、
ガイドベーンユニット２は、対向面１３ａ，１３ｂによって分割された軸受リング１４と押えリング１５とを有し、軸受リング１４と押えリング１５の間には複数のガイドベーン１を回動可能にするガイドベーン１の駆動機構を配し、
軸受リング１４と押えリング１５の対向面１３ａ，１３ｂには、軸受リング１４と押えリング１５が締結されるように、互いに嵌合して固着する凹凸を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機に関するものである。

一般に過給機は、タービンインペラとコンプレッサインペラを同一回転軸上に配置し、タービンインペラの回転駆動によってコンプレッサインペラを回転させ、内燃機関の性能向上を図るようにしている。

コンプレッサインペラはハウジング内に配置されており、ハウジングは、コンプレッサインペラの回転による遠心力の作用により、流路内に吸い込んだ吸気をディフューザ等へ送給し得るように構成されている。

コンプレッサインペラの上流側に位置するハウジングは、吸気が流れ込む円筒状の内部流路に複数の可変インレットガイドベーン（以下、ガイドベーンと記載する。）を設置し、吸気の流量が少ない場合等に、ガイドベーンの開度を調整してコンプレッサインペラの入射角への整流を行うことが考えられている（例えば、特許文献１−３参照）。

特開２００６−４６２２０号公報 特開２００４−１９０５５７号公報 特開２００４−１６２７１６号公報

しかしながら、ハウジングにガイドベーンを直接設置することは容易でないため、予めガイドベーンを配したガイドベーンユニットを構成し、ガイドベーンユニットをハウジングに取り付けてガイドベーンを設置することが考えられている。一方でガイドベーンユニットにガイドベーンを配置して締結することは容易でなく、ガイドベーンユニット自体を構成することが困難であった。又、ガイドベーンユニットを構成する際にボルトを用いると、ボルトの締結工程が増えると共に部品点数が増え、製造コストが増加するという問題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ガイドベーンユニットを容易に構成し、且つ製造コストを低減するガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機を提供しようとするものである。

本発明のガイドベーンユニットの締結機構は、内部に回転軸を中心としてコンプレッサインペラが回転自在に配設されるハウジング内に、ガイドベーンを予め配置して取り付けられるガイドベーンユニットを備え、
該ガイドベーンユニットは、対向面によって分割された軸受リングと押えリングとを有し、前記軸受リングと押えリングの間には、複数のガイドベーンを回動可能にする前記ガイドベーンの駆動機構を配し、
前記軸受リングと前記押えリングの対向面には、前記軸受リングと前記押えリングが締結されるように、互いに嵌合して固着する凹凸を備えるものである。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、塑性変形によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けることが好ましい。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、接着剤によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けることが好ましい。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、摩擦抵抗によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けることが好ましい。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、上下方向で締結する際に、固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、下方位置に設けることが好ましい。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、前記軸受リングと前記押えリングの位置決めを行うことが好ましい。

又、本発明のガイドベーンユニットの締結機構において、前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、前記軸受リングに形成される係合凹部と、前記押えリングに形成される係合凸部とを備え、
前記係合凹部と前記係合凸部は、塑性変形前の形状で、前記係合凹部における奥側の凹部幅が、前記係合凸部における先端側の凸部幅よりも小さくなるように形成されることが好ましい。

本発明のガイドベーンユニットの締結機構は、内部に回転軸を中心としてコンプレッサインペラが回転自在に配設されるハウジング内に、ガイドベーンを予め配置して取り付けられるガイドベーンユニットを備え、
該ガイドベーンユニットは、対向面によって分割された軸受リングと押えリングとを有し、前記軸受リングと押えリングの間には、複数のガイドベーンを回動可能にする前記ガイドベーンの駆動機構を配し、
前記軸受リングと前記押えリングの対向面には、前記軸受リングと前記押えリングが固定されるように割りピンを配置したものである。

本発明の過給機は、上記発明のガイドベーンユニットの締結機構を備えたものである。

本発明のガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機によれば、前記軸受リングと前記押えリングの対向面に互いに嵌合して固着する凹凸を備える構成や、前記軸受リングと前記押えリングを固定し得るように軸受リングと押えリングに割りピンを配置する構成により、軸受リングと押えリングを固定するためのボルトによる締め付けを不要にし、よってガイドベーンユニットを容易に構成し、且つ製造コストを低減することができるという優れた効果を奏し得る。

（ａ）は本発明の第一例のガイドベーンユニットの締結機構を示す概念図であり、（ｂ）はガイドベーンユニットの断面図である。 過給機（圧縮機）を組み立てた状態を示す切断側面図である。 第一例の軸受リングと押えリングを締結する状態を示す概念図である。 第一例の軸受リングの対向面を示す概念図である。 （ａ）は第一例の軸受リングの係合凹部を示す概念図であり、（ｂ）は第一例の押えリングの係合凸部を示す概念図であり、（ｃ）は第一例の軸受リングの係合凹部と押えリングの係合凸部を嵌合して固着した状態を示す概念図である。 第一例の軸受リングの係合凹部と押えリングの係合凸部を嵌合して固着する際に塑性変形する箇所を示す拡大概念図である。 （ａ）は本発明の第二例のガイドベーンユニットの締結機構を示す概念図であり、（ｂ）は第二例の軸受リングと押えリングを締結する状態を示す概念図である。 第二例の軸受リングの対向面を示す概念図である。 （ａ）は第二例の軸受リングの係合凹部を示す概念図であり、（ｂ）は第二例の押えリングの係合凸部を示す概念図であり、（ｃ）は第二例の軸受リングの係合凹部と押えリングの係合凸部を嵌合して接着剤により固着した状態を示す概念図である。 （ａ）は本発明の第三例のガイドベーンユニットの締結機構を示す概念図であり、（ｂ）は第三例の軸受リングと押えリングを締結する状態を示す概念図である。 第三例の軸受リングの対向面を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態の第一例を図示例と共に説明する。

図１〜図６は本発明を実施する形態の第一例である。

実施の形態の第一例は、ガイドベーン１を配するガイドベーンユニット２を構成するための締結機構を説明するものであり、ガイドベーンユニット２は、ハウジング３に配置されて過給機（圧縮機）４を構成している。

過給機４は、図２に示す如くハウジング３の内部にコンプレッサインペラ５を回転自在に配設しており、コンプレッサインペラ５は、自動車用エンジンの排気によって回転するタービンインペラ（図示せず）と同軸の回転軸６によって回転するようになっている。又、ハウジング３の内側には、コンプレッサインペラ５の外周部から前方に延びた吸込口７を形成すると共に、吸込口７に連なるようにディフューザ８を介してスクロール９を形成しており、コンプレッサインペラ５によって速度が高められた空気は、圧力に変換され、ディフューザ８からスクロール９へ導かれるようになっている。

又、過給機４のハウジング３には、コンプレッサインペラ５の前方内側に位置するように、吸込口７を拡径して円筒状に形成した段部１０を設け、段部１０には、ガイドベーン１を配置したガイドベーンユニット２を嵌入し、段部１０の内面とガイドベーンユニット２の一面との間に割りピン１１ａを配すると共に、段部１０の側面とガイドベーンユニット２の他面に止め輪１１ｂを配してガイドベーンユニット２を取り付けている。

ガイドベーンユニット２は、ハウジング３の吸込口７と連なるようにユニット開口１２を形成しており、ユニット開口１２は、軸方向中途位置の範囲において、図４に示す如く径方向断面が多角形（図４では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。又、ガイドベーンユニット２は、図１（ａ）、図３に示す如く対向面１３ａ，１３ｂによって前後に分割された後側の軸受リング１４と前側の押えリング１５とで構成されている。ここで軸受リング１４及び押えリング１５は、製造コストを低減し得るように、夫々、鋳造や射出成形により一体成形されている。

軸受リング１４と押えリング１５の対向面１３ａ，１３ｂの夫々には、図１（ｂ）に示す如く環状溝１６，１７が形成されている。夫々の環状溝１６は、図４に示す如く周囲底面１８と、ユニット開口１２側に位置する内側壁１９と、外周側に位置する外側壁２０とを形成している。又、内側壁１９は、ユニット開口１２の断面と同じように、径方向断面が多角形（図４では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。更に外側壁２０は、ガイドベーンユニット２の外周面と同じように、径方向断面が円形になっている。

軸受リング１４と押えリング１５の間には、図１（ｂ），図２に示す如くユニット開口１２の周方向に沿ってガイドベーン１の羽根部２１を配置するように、ガイドベーン１の軸２２を等間隔で放射状に備えている。又、軸受リング１４における内側壁１９と外側壁２０の対向面１３ａには、図３、図４に示す如くガイドベーン１の軸２２を収容し得る深さのＵ字状の軸受凹部２３を形成し、押えリング１５における内側壁１９と外側壁２０の対向面１３ｂには、軸受リング１４の軸受凹部２３と対応してガイドベーン１の軸２２を回動可能に挟み込む平坦面２４を備えている。ここで軸受凹部２３は、押えリング１５に形成されても良いし、軸受リング１４及び押えリング１５の両方に形成されても良く、軸受リング１４と押えリング１５の少なくとも一方に形成されるならば特に限定されるものではない。

軸受リング１４における環状溝１６の周囲底面１８には、図２に示す如く波ワッシャ等の押付手段２５を介してリングギヤ２６を配しており、リングギヤ２６は、ガイドベーン１の軸２２のピニオン２７に噛合している。又、ガイドベーン１の軸２２の１つには、ハウジング３に形成された貫通孔２８を介して外部へ突出する回転軸２９を備えており、回転軸２９の他端には、アーム３０等を介してアクチュエータ（図示せず）が接続されており、アクチュエータからアーム３０、回転軸２９、１つのガイドベーン１、リングギヤ２６等を介して全てのガイドベーン１を回動させるようにしている。更に、ガイドベーン１の軸２２には、羽根部２１の近傍に配置される突部３１ａと、羽根部２１から離間するように突部３１ａから所定の間隔を介して配置される突部３１ｂとを備えている。そして押えリング１５の内側壁１９には、ガイドベーン１の軸２２における突部３１ａ，３１ｂが両側から係合しており、ガイドベーン１の軸方向への移動が拘束されている。ここで、軸受リング１４と押えリング１５の間に配置される環状溝１６，１７、Ｕ字状の軸受凹部２３、平坦面２４、押付手段２５、リングギヤ２６、ガイドベーン１の軸２２のピニオン２７、貫通孔２８、回転軸２９等は、アクチュエータによりアーム３０を介して複数のガイドベーンを回動可能にするガイドベーン１の駆動機構となっている。

軸受リング１４と押えリング１５の対向面１３ａ，１３ｂには、互いに嵌合して固着するための凹凸を備えている。凹凸は、図４、図５（ａ）に示す如く軸受リング１４における外側壁２０の対向面１３ａに複数の係合凹部３２（図４では２個）を備えていると共に、図３、図５（ｂ）に示す如く押えリング１５における外側壁２０の対向面１３ｂに複数の係合凸部３３（図３では２個）を備えており、夫々、塑性変形可能な金属、樹脂等の材質から構成されている。又、係合凹部３２は、対向面１３ａから内方へ向かって延在する両側の凹部側面３４と、凹部側面３４の内端に位置する凹部端面３５とを備えている。更に係合凸部３３は、対向面１３ｂから外方へ向かって延在する両側の凸部側面３６と、凸部側面３６の外端に位置する凸部端面３７とを備えている。更に又、係合凹部３２や係合凸部３３の個数は、軸受リング１４と押えリング１５の位置決めをして締結するものならば特に制限されるものではない。

ここで図５（ａ），（ｂ）に示す如く係合凹部３２は、対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ１が内端側（奥側）の凹部幅Ｌｄ１よりも大きく形成されている（Ｌｕ１＞Ｌｄ１）と共に、係合凸部３３は、対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ２が先端側の凸部幅Ｌｄ２よりも大きく形成されている（Ｌｕ２＞Ｌｄ２）。又、係合凹部３２と係合凸部３３は、塑性変形前の形状で、係合凹部３２における内端側（奥側）の凹部幅Ｌｄ１が、係合凸部３３における先端側の凸部幅Ｌｄ２よりも小さくなるように形成されている。具体的には、係合凹部３２における対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ１は、係合凸部３３における対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ２に対して３％以上１０％以下の割合で大きく形成されている（Ｌｕ１＞Ｌｕ２）。更に係合凹部３２における内端側（奥側）の凹部幅Ｌｄ１は、係合凸部３３における先端側の凸部幅Ｌｄ２に対して１％以上１０％以下の割合、好ましくは２％以上６％以下の割合で小さく形成されている（Ｌｄ１＜Ｌｄ２）。更に係合凹部３２における凹部深さＬｓ１は、係合凸部３３における凸部長さＬｓ２に対して０％以上５％以下の割合で長く形成されている（Ｌｓ１≧Ｌｓ２）。又、係合凹部３２は、図４に示す如く凹部側面３４を断面円弧状に形成することが好ましく、更に係合凸部３３は、図５（ｂ）に示す如く先端側の角を切り落とした形状にすることが好ましい。

以下本発明を実施する形態の第一例の作用を説明する。

ガイドベーンユニット２を組み立てる際には、図３に示す如く、軸受リング１４の対向面１３ａを上方に向けるように軸受リング１４を配置し、図２、図４に示す如く軸受リング１４の環状溝１６に押付手段２５及びリングギヤ２６を配置し且つ内側壁１９と外側壁２０の軸受凹部２３にガイドベーン１の軸２２を配置する。次に押えリング１５を軸受リング１４の上方に配し、軸受リング１４及び押えリング１５を上下方向で締結する。

この時、軸受リング１４と押えリング１５の凹凸は、係合凹部３２に対して係合凸部３３を位置決めして嵌合し、係合凸部３３の先端側の所定範囲、又は／及び係合凹部３２の底部側の所定範囲が塑性変形して固着している。ここで図５（ｃ）、図６に示す如く係合凹部３２及び係合凸部３３は、固着位置Ｒ１を、全てのガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、離間した下方位置に設けている。又、基準面Ｓは、係合凸部３３の凸部長さＬｓ２に対して係合凸部３３の凸部端面３７から４５％以上６５％以下の間に配置され、係合凹部３２と係合凸部３３をガイドベーンユニット２の周方向で横切るように位置している。更に固着位置Ｒ１は、凹部幅Ｌｕ１、凸部幅Ｌｕ２、凹部幅Ｌｄ１、凸部幅Ｌｕ２、凹部深さＬｓ１、凸部長さＬｓ２の条件によって決定されるが、常に基準面Ｓより下方に位置するように、係合凸部３３の凸部長さＬｓ２に対し、係合凸部３３の凸部端面３７から６５％未満までの所定範囲内に形成されている。又、係合凸部３３の両側の凸部側面３６が、図６に示す如く固着位置Ｒ１の範囲で、夫々、係合凹部３２の凹部幅Ｌｄ１に対して凹部側面３４より外方へ突出する量ＬＸは、係合凹部３２及び係合凸部３３が塑性変形する前の形状で比較した場合に、固着位置Ｒ１と同様に、凹部幅Ｌｕ１、凸部幅Ｌｕ２、凹部幅Ｌｄ１、凸部幅Ｌｕ２、凹部深さＬｓ１、凸部長さＬｓ２の条件によって決定されるが、最大、０．０５％以上０．５％以下の範囲で突出することが好ましい。

その後、ガイドベーンユニット２をハウジング３に割りピン１１ａや止め輪１１ｂ等を介して取り付け、更にアクチュエータに接続し得るアーム３０等を配置し、車載用のターボチャージャ等に用いる過給機４を構成する。

而して、このように実施の形態の第一例によれば、軸受リング１４と押えリング１５の対向面１３ａ，１３ｂに互いに嵌合して固着する凹凸を備えるので、軸受リング１４と押えリング１５を固定するためのボルトによる締め付けを不要にし、ガイドベーンユニット２を容易に構成し、且つ製造コストを低減することができる。

実施の形態の第一例において、軸受リング１４と押えリング１５の凹凸は、塑性変形によって互いに固着し、且つ固着位置Ｒ１を、複数のガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、離間した位置に設けると、塑性変形した箇所が、ガイドベーン１の軸２２に干渉等の悪影響を与えることがなく、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。又、係合凸部３３の両側の凸部側面３６は、係合凹部３２の凹部幅Ｌｄ１に対して凹部側面３４より外方へ、０．０５％以上０．５％以下の範囲で突出する場合には、塑性変形を好適に行い、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。ここで係合凸部３３の両側の凸部側面３６が、係合凹部３２の凹部幅Ｌｄ１に対して凹部側面３４より外方へ０．０５％より小さい範囲で突出する場合には、塑性変形量が小さく、軸受リング１４と押えリング１５を適切に固着することができないという問題がある。又、係合凸部３３の両側の凸部側面３６が、係合凹部３２の凹部幅Ｌｄ１に対して凹部側面３４より外方へ０．５％より大きい範囲で突出する場合には、係合凹部３２と係合凸部３３を容易に嵌合させることができないという問題がある。

実施の形態の第一例において、軸受リング１４と押えリング１５の凹凸は、上下方向で締結する際に、固着位置Ｒ１を、複数のガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、下方位置に設けると、係合凹部３２と係合凸部３３を嵌合した際に、摩耗粉等が下方へ落下してガイドベーン１の軸２２に付着することがなく、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。又、固着位置Ｒ１は、基準面Ｓより下方に位置するように、係合凸部３３の凸部長さＬｓ２に対し、係合凸部３３の凸部端面３７から６５％未満までの所定範囲内に形成される場合には、係合凹部３２と係合凸部３３を嵌合した際に、摩耗粉等がガイドベーン１の軸２２に付着することを適切に防止することができる。

ここで対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ１は、対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ２に対して３％以上１０％以下の割合で大きく形成され（Ｌｕ１＞Ｌｕ２）、具体的には、内端側の凹部幅Ｌｄ１は、先端側の凸部幅Ｌｄ２に対して１％以上１０％以下の割合、好ましくは２％以上６％以下の割合で小さく形成され（Ｌｄ１＜Ｌｄ２）、凹部深さＬｓ１は、凸部長さＬｓ２に対して０％以上５％以下の割合で長く形成される（Ｌｓ１≧Ｌｓ２）ので、係合凹部３２と係合凸部３３を適切に嵌合し、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。

実施の形態の第一例において、係合凹部３２と係合凸部３３の凹凸は、軸受リング１４と押えリング１５の位置決めを行うので、ユニット開口１２の内部空間が多角形等で位相を合わせる必要がある場合等において、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。

実施の形態の第一例において、軸受リング１４と押えリング１５の凹凸は、軸受リング１４に形成される係合凹部３２と、押えリング１５に形成される係合凸部３３とを備え、係合凹部３２と係合凸部３３は、塑性変形前の形状で、係合凸部３３における先端側の凸部幅Ｌｄ２が、係合凹部における奥側の凹部幅Ｌｄ１よりも大きくなるように形成されているので、凹部側面３４又は／及び凸部側面３６が塑性変形により容易に固着し、ガイドベーンユニット２を適切且つ容易に構成することができる。

図７〜図９は本発明を実施する形態の第二例であり、実施の形態の第二例は、第一例のガイドベーンユニット２の締結構造を変更したものである。ここでハウジング３、ガイドベーン１等の他の部品は第一例と同じ構成を備えている。

ガイドベーンユニット４１は、図８に示す如く、第一例と同様にハウジング３（図２参照）の吸込口７と連なるようにユニット開口１２を形成しており、ユニット開口１２は、径方向断面が多角形（図８では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。又、ガイドベーンユニット４１は、図７に示す如く対向面１３ａ，１３ｂによって前後に分割された後側の軸受リング４２と前側の押えリング４３とで構成されている。ここで軸受リング４２及び押えリング４３は、製造コストを低減し得るように、夫々、鋳造や射出成形により一定成形されている。

軸受リング４２と押えリング４３の対向面１３ａ，１３ｂの夫々には、図８に示す如く第一例と同様に、環状溝１６が形成されている。夫々の環状溝１６は、周囲底面１８と、ユニット開口１２側に位置する内側壁１９と、外周側に位置する外側壁２０とを備えている。又、内側壁１９は、ユニット開口１２の断面と同じように、径方向断面が多角形（図８では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。更に外側壁２０は、ガイドベーンユニット４１の外周面と同じように、ユニット開口１２の軸線に対して径方向断面が円形になっている。

軸受リング４２と押えリング４３の間には、第一例と同様に、ガイドベーン１の軸２２を等間隔で放射状に備えていると共に、ガイドベーン１を回動可能にするように、リングギヤ２６、ピニオン２７（図２参照）等のガイドベーン１の駆動機構を配置している。

軸受リング４２と押えリング４３の対向面１３ａ，１３ｂには、互いに嵌合して固着するための凹凸を備えている。凹凸は、図８に示す如く軸受リング４２における外側壁２０の対向面１３ａに複数の係合凹部４４（図８では３個）を備えていると共に、図７（ｂ）に示す如く押えリング４３における外側壁２０の対向面１３ｂに複数の係合凸部４５（図７（ｂ）では３個）を備えており、夫々、金属、樹脂等の材質から構成されている。又、係合凹部４４は、図９（ａ）に示す如く対向面１３ａから内方へ向かって延在する両側の凹部側面４６と、凹部側面４６の内端に位置する凹部端面４７とを備えている。更に係合凸部４５は、図９（ｂ）に示す如く対向面１３ｂから外方へ向かって延在する両側の凸部側面４８と、凸部側面４８の外端に位置する凸部端面４９とを備えている。又、係合凹部４４や係合凸部４５の個数は、軸受リング４２と押えリング４３の位置決めをして締結するものならば特に制限されるものではない。又、係合凸部４５の凸部端面４９には、接着剤５０を塗布するようになっており、接着剤５０は、軸受リング４２と押えリング４３が金属の場合には金属用のものを使用し、軸受リング４２と押えリング４３が樹脂の場合には樹脂用のものを使用している。又、接着剤５０は、軸受リング４２と押えリング４３とを固着するならば種類が制限されるものではない。

ここで図９（ａ）に示す如く係合凹部４４は、対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ３が内端側の凹部幅Ｌｄ３よりも大きく形成されている（Ｌｕ３＞Ｌｄ３）と共に、係合凸部４５は、対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ４が先端側の凸部幅Ｌｄ４よりも大きく形成されている（Ｌｕ４＞Ｌｄ４）。又、係合凹部４４と係合凸部４５は、接着剤５０による固着前と固着後の形状が略同じであり、具体的には、係合凹部４４における対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ３が、係合凸部４５における対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ４に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で大きく形成されている（Ｌｕ３＞Ｌｕ４）。又、係合凹部４４における内端側の凹部幅Ｌｄ３は、係合凸部４５における先端側の凸部幅Ｌｄ４に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で大きく形成されている（Ｌｄ３＞Ｌｄ４）。更に係合凹部４４における凹部深さＬｓ３は、係合凸部４５における凸部長さＬｓ４に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で長く形成されている（Ｌｓ３≧Ｌｓ４）。又、係合凸部４５は、図９（ｂ）に示す如く先端側の角を切り落とした形状にすることが好ましい。

以下本発明を実施する形態の第二例の作用を説明する。

ガイドベーンユニット４１を組み立てる際には、図７（ｂ）に示す如く、軸受リング４２の対向面１３ａを上方に向けるように軸受リング４２を配置し、軸受リング４２の環状溝１６に押付手段２５及びリングギヤ２６（図２参照）を配置し且つ内側壁１９と外側壁２０の軸受凹部２３にガイドベーン１の軸２２を配置する。次に押えリング４３における係合凸部４５の凸部端面４９に接着剤５０（図９参照）を塗布して押えリング４３を軸受リング４２の上方に配し、軸受リング４２及び押えリング４３を上下方向で締結する。

この時、ガイドベーンユニット４１の凹凸は、係合凹部４４に対して係合凸部４５を位置決めして嵌合し、係合凸部４５の所定範囲で固着している。ここで係合凹部４４及び係合凸部４５は、固着位置を、全てのガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、離間した下方位置に設けている。又、基準面Ｓは、係合凸部４５の凸部端面４９から、係合凸部４５の凸部長さＬｓ４に対して６０％以上９０％以下の間に配置され、係合凹部４４と係合凸部４５をガイドベーンユニット４１の周方向で横切るように位置している。更に固着位置Ｒ２は、係合凸部４５の凸部端面４９から、係合凸部４５の凸部長さＬｓ４に対して０％以上５％以下の範囲に形成されている。

ここで係合凸部４５と係合凹部４４との間に高い摩擦抵抗を生じる場合には、接着剤５０を不要にして係合凸部４５と係合凹部４４を固着し、軸受リング４２及び押えリング４３を締結しても良い。

その後、ガイドベーンユニット４１をハウジング３に割りピン１１ａや止め輪１１ｂ等を介して取り付け、更にアクチュエータに接続し得るアーム３０等を配置し、車載用のターボチャージャ等に用いる過給機４を構成する。

而して、このように実施の形態の第二例によれば、第一例と同様な作用効果を得ることができる。

実施の形態の第二例において、軸受リング４２と押えリング４３の凹凸は、接着剤５０によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、離間した位置に設けると、接着剤５０が、ガイドベーンの軸に付着する等の悪影響を与えることがなく、ガイドベーンユニット４１を適切且つ容易に構成することができる。

実施の形態の第二例において、軸受リング４２と押えリング４３の凹凸は、上下方向で締結する際に、固着位置Ｒ２を、複数のガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、下方位置に設けると、係合凹部４４と係合凸部４５を嵌合した際に、接着剤５０が下方へ垂れてガイドベーン１の軸２２に付着することがなく、ガイドベーンユニット４１を適切且つ容易に構成することができる。又、固着位置Ｒ２は、基準面Ｓから離間するように、係合凸部４５の凸部端面４９から、係合凸部４５の凸部長さＬｓ４に対して０％以上５％以下の範囲に形成されると、接着剤５０が下方へ垂れてガイドベーン１の軸２２に付着することを好適に防止することができる。

ここで対向面１３ａ側の凹部幅Ｌｕ３は、係合凸部４５における対向面１３ｂ側の凸部幅Ｌｕ４に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で大きく形成され、又、内端側の凹部幅Ｌｄ３は、係合凸部４５における先端側の凸部幅Ｌｄ４に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で大きく形成され、更に係合凹部４４における凹部深さＬｓ１は、係合凸部４５における凸部長さＬｓ２に対して０．０５％以上０．２％以下の割合で長く形成されるので、係合凹部４４と係合凸部４５を適切に嵌合し、ガイドベーンユニット４１を適切且つ容易に構成することができる。

実施の形態の第二例において、軸受リング４２と押えリング４３の凹凸は、摩擦抵抗によって互いに固着することができる。又、固着位置を、複数のガイドベーン１の軸心が位置する基準面Ｓに対し、離間した位置に設けると、ガイドベーン１の軸２２に影響を与えることがなく、ガイドベーンユニット４１を適切且つ容易に構成することができると共に、製造コストを低減することができる。

図１０、図１１は本発明を実施する形態の第三例であり、実施の形態の第三例は、第一例のガイドベーンユニット２の締結構造を更に変更したものである。ここでハウジング３、ガイドベーン１等の他の部品は第一例と同じ構成を備えている。

ガイドベーンユニット５１は、図１１に示す如く第一例と同様に、ハウジング３（図２参照）の吸込口７と連なるようにユニット開口１２が形成されており、ユニット開口１２は、径方向断面が多角形（図１１では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。又、ガイドベーンユニット５１は、対向面１３ａ，１３ｂによって前後に分割された後側の軸受リング５２と前側の押えリング５３とで構成されている。ここで軸受リング５２及び押えリング５３は、製造コストを低減し得るように、夫々、鋳造や射出成形により一体成形されている。

軸受リング５２と押えリング５３の対向面１３ａ，１３ｂの夫々には、環状溝１６が形成されている。夫々の環状溝１６は、周囲底面１８と、ユニット開口１２側に位置する内側壁１９と、外周側に位置する外側壁２０とを備えている。又、内側壁１９は、ユニット開口１２の断面と同じように、径方向断面が多角形（図１１では７角形）であり且つ多角形の角部が曲面になっている。更に外側壁２０は、ガイドベーンユニット５１の外周面と同じように、径方向断面が円形になっている。更に又、外側壁２０の対向面１３ａ，１３ｂには、図１０（ｂ）、図１１に示す如く割りピン５４を挿入し得る複数の孔５５（図１１では２個）を形成している。ここで割りピン５４を挿入し得る孔５５の個数は、軸受リング５２と押えリング５３の位置決めをして締結するものならば特に制限されるものではない。

軸受リング５２と押えリング５３の間には、第一例と同様に、ガイドベーン１の軸２２を等間隔で放射状に備えている。

以下本発明を実施する形態の第三例の作用を説明する。

ガイドベーンユニット５１を組み立てる際には、図１０（ｂ）に示す如く、軸受リング５２の対向面１３ａを上方に向けるように配置し、軸受リング５２の環状溝１６に押付手段２５及びリングギヤ２６（図２参照）を配置し且つ内側壁１９と外側壁２０の軸受凹部２３にガイドベーン１の軸２２を配置する。次に図１０（ｂ）に示す如く押えリング５３又は軸受リング５２の孔５５に割りピン５４を挿入して押えリング５３を軸受リング５２の上方に配し、軸受リング５２及び押えリング５３を上下方向で締結する。

その後、ガイドベーンユニット５１をハウジング３に割りピン１１ａや止め輪１１ｂ等を介して取り付け、更にアクチュエータに接続し得るアーム３０等を配置し、車載用のターボチャージャ等に用いる過給機４を構成する。

而して、このように実施の形態の第三例によれば、第一例と同様な作用効果を得ることができる。又、実施の形態の第三例では、軸受リング５２及び押えリング５３を割りピン５４により固着するので、ガイドベーンユニット５１を容易に構成し、且つ製造コストを一層低減することができる。

尚、本発明のガイドベーンユニットの締結機構、及び過給機は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ ガイドベーン
２ ガイドベーンユニット
３ ハウジング
４ 過給機
５ コンプレッサインペラ
６ 回転軸
１６ 環状溝
１７ 環状溝
２２ 軸
２３ 軸受凹部
２６ リングギヤ
２７ ピニオン
３２ 係合凹部
３３ 係合凸部
３４ 凹部側面
３６ 凸部側面
４１ ガイドベーンユニット
４２ 軸受リング
４３ 押えリング
４４ 係合凹部
４５ 係合凸部
４６ 凹部側面
４８ 凸部側面
５０ 接着剤
５１ ガイドベーンユニット
５２ 軸受リング
５３ 押えリング
５４ 割りピン
Ｌｄ１ 凹部幅
Ｌｄ２ 凸部幅
Ｒ１ 固着位置
Ｒ２ 固着位置
Ｓ 基準面

Claims (9)

1. 内部に回転軸を中心としてコンプレッサインペラが回転自在に配設されるハウジング内に、ガイドベーンを予め配置して取り付けられるガイドベーンユニットを備え、
   該ガイドベーンユニットは、対向面によって分割された軸受リングと押えリングとを有し、前記軸受リングと押えリングの間には、複数のガイドベーンを回動可能にする前記ガイドベーンの駆動機構を配し、
   前記軸受リングと前記押えリングの対向面には、前記軸受リングと前記押えリングが締結されるように、互いに嵌合して固着する凹凸を備えたことを特徴とするガイドベーンユニットの締結機構。
2. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、塑性変形によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガイドベーンユニットの締結機構。
3. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、接着剤によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガイドベーンユニットの締結機構。
4. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、摩擦抵抗によって互いに固着し、且つ固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、離間した位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載のガイドベーンユニットの締結機構。
5. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、上下方向で締結する際に、固着位置を、複数のガイドベーンの軸心が位置する基準面に対し、下方位置に設けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の該ガイドベーンユニットの締結機構。
6. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、前記軸受リングと前記押えリングの位置決めを行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のガイドベーンユニットの締結機構。
7. 前記軸受リングと前記押えリングの凹凸は、前記軸受リングに形成される係合凹部と、前記押えリングに形成される係合凸部とを備え、
   前記係合凹部と前記係合凸部は、塑性変形前の形状で、前記係合凹部における奥側の凹部幅が、前記係合凸部における先端側の凸部幅よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のガイドベーンユニットの締結機構。
8. 内部に回転軸を中心としてコンプレッサインペラが回転自在に配設されるハウジング内に、ガイドベーンを予め配置して取り付けられるガイドベーンユニットを備え、
   該ガイドベーンユニットは、対向面によって分割された軸受リングと押えリングとを有し、前記軸受リングと押えリングの間には、複数のガイドベーンを回動可能にする前記ガイドベーンの駆動機構を配し、
   前記軸受リングと前記押えリングの対向面には、前記軸受リングと前記押えリングが固定されるように割りピンを配置したことを特徴とするガイドベーンユニットの締結機構。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のガイドベーンユニットの締結機構を備えたことを特徴とする過給機。

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