JP2013002315A - Drive mechanism for variable guide vane and supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変ガイドベーンの駆動機構及び過給機に関するものである。 The present invention relates to a drive mechanism for a variable guide vane and a supercharger.
過給機に備えられる圧縮機においては、圧縮機に取り入れるガス流体(空気)の量が減少してくると、圧縮機の特性曲線がサージ線を越えてサージング領域に入るという特性がある。従って、上記サージ線を低流量側へ移動させてサージング領域を狭めることができれば、エンジンの運転範囲をワイドレンジとすることができて有益となる。 The compressor provided in the supercharger has a characteristic that when the amount of gas fluid (air) taken into the compressor is reduced, the characteristic curve of the compressor exceeds the surge line and enters the surging region. Therefore, if the surge line can be moved to the low flow rate side to narrow the surging area, the operating range of the engine can be widened, which is beneficial.
このため、従来、サージング領域に入るような低流量の運転状況下でも、サージング領域に入らないようにサージ線を低流量側へ移動させるようにした圧縮機として、コンプレッサインペラの入口上流側に可変ガイドベーン(VIGV=以下、単にガイドベーンと略称する)を設けて、コンプレッサインペラに向かう空気の傾きを調整するようにしたものが提案されている(特許文献1、2参照)。
For this reason, the compressor has been conventionally variable to the upstream side of the inlet of the compressor impeller as a compressor that moves the surge wire to the low flow rate side so that it does not enter the surging region even under low flow conditions such as entering the surging region. A guide vane (VIGV = hereinafter simply referred to as a guide vane) is provided to adjust the inclination of air toward the compressor impeller (see
又、ガイドベーンではないが、複数備えているベーンの傾きを一斉に調整するようにしたものとしてはベーン駆動装置がある(特許文献3参照)。 In addition, there is a vane drive device that is not a guide vane but that adjusts the inclination of a plurality of vanes all at once (see Patent Document 3).
特許文献1では、コンプレッサインペラに空気を導く空気入口管(ハウジング)内側の周方向に複数のガイドベーンを放射状に配置すると共に各ガイドベーンの各軸をハウジングを貫通して外部に導き、ハウジングの外部には前記各軸に対応した回転駆動装置を設け、該各回転駆動装置によって前記各軸を同時に回転させることにより各ガイドベーンの回動角度を一斉に調整するようにしている。
In
一方、特許文献2では、コンプレッサインペラに空気を導くハウジング内側の周方向に複数のガイドベーンを放射状に配置し、該各ガイドベーンの各軸をハウジングの内部に設けた空間に導き、該空間内部におけるガイドベーンの各軸には軸と直交方向に延びるアームを取り付け、該アームの端部を他のアームを介してリングに接続している。各ガイドベーンの1つの軸に接続された回転軸がハウジングを貫通して外部に導かれており、前記回動軸を回動すると、アームと他のアームを介してリングが回転し、リングが回転すると前記他のアームとアームを介して前記各軸が同時に回動して各ガイドベーンの回動角度が一斉に調整されるようになっている。
On the other hand, in
又、特許文献3では、流路の周囲から流路の内部に向かって設けられる複数のベーンと、複数のベーンの軸を回転可能に支持するハウジングと、モータと、該モータの駆動軸に設けられる手動ギアと、複数のベーンの軸にそれぞれ設けられる従動ギアと、手動ギアの回転を従動ギアに伝達するギア伝達機構(べベルギア)が備えられている。
In
特許文献1に記載の圧縮機においては、ガイドベーンの各軸をハウジングを貫通して外部に導かれ、該軸に対応して設けた回転駆動装置により各軸を別個に回転駆動するようにしているので、ハウジング内部の構成は比較的簡単となる。
In the compressor described in
しかし、特許文献1では、複数のガイドベーンの各軸に対応した複数の回転駆動装置をハウジングの外部に備える必要があるため、ケージング外部の構造が複雑となり、且つガイドベーンの数に応じた複数の回転駆動装置を設ける必要があるために装置価格が増加するという問題がある。又、ケージングの外部に複数の回転駆動装置が設置されると、外部からの衝撃等を受けることにより回転駆動装置が損傷する可能性がある。更に、前記した複数の回転駆動装置を同期して駆動するために制御が必要になるという問題がある。
However, in
特許文献2に記載の圧縮機においては、ハウジングに設けた空間に、リングと、ガイドベーンの各軸と前記リングとを接続するためのアーム及び他のアームとを備え、ガイドベーンの1つの軸をハウジングを貫通した回動軸によって回動するようにしているので、前記回動軸を回動させる1つの駆動装置を備えることで、全てのガイドベーンの回動角度を一斉に調整できる利点があり、ハウジング外部の構成は簡略化することができる。
In the compressor described in
しかし、特許文献2では、ガイドベーンの各軸とリングとの間に備えるアーム及び他のアームを、狭い空間内部で接続する必要があり、組立作業が非常に困難であるという問題がある。
However, in
又、特許文献2では、軸とリングとの間の力の伝達を前記アーム及び他のアームを介して行う構成であるため、各部の製作精度のバラツキ等によって各ガイドベーンの回動に誤差を生じる可能性がある。更に、特許文献2では、ガイドベーンの各軸はハウジングの空間を形成する内壁の孔を貫通し、この孔における軸受によって軸を回動可能に支持する必要があるが、前記したように軸に予めアームが備えられている場合には、前記軸を内壁の孔に貫通して組み立てることができない。
Further, in
特許文献2のような組立性の問題を解消するには、前記ガイドベーンの各軸をハウジングの外部に貫通突出させ、ハウジングの外部に設けた回動リング機構によって前記各軸を一斉に回動させることも考えられる。しかし、このようにハウジングの外部に回動リング機構を設けた場合には、圧縮機の外形形状が大型化する問題があると共に、外部からの衝撃等を受けることにより回動リング機構が損傷する可能性がある。
In order to solve the assembly problem as in
従って、上記観点から、圧縮機のガイドベーンを一斉に回動するための機構はハウジング内部に設けることが好ましいが、一斉回動のための機構をハウジング内に設けた場合には、組み立て等の作業性が非常に悪くなるという問題がある。特に、車載用の過給機(ターボチャージャ)に備えられる圧縮機は、特に近年、小型・軽量化が進められており、このような小型の圧縮機においては、組み立ての作業性に優れたものの出現が望まれている。 Therefore, from the above viewpoint, it is preferable to provide a mechanism for rotating the guide vanes of the compressor at the same time inside the housing. However, when a mechanism for simultaneous rotation is provided in the housing, assembly or the like can be performed. There is a problem that workability becomes very bad. In particular, the compressors installed in in-vehicle turbochargers (turbochargers) have been especially reduced in size and weight in recent years, and such small compressors have excellent assembly workability. Appearance is desired.
一方、特許文献3のベーン駆動装置では、ギア伝達機構(べベルギア)により複数のベーンを一斉に回動させることができるが、この構成を実施するためには、ベーンの各軸に備えた従動ギアとギア伝達機構(べベルギヤ)とを確実に噛み合わせることが重要であるが、このための軸受装置やギア伝達機構を支持するための構成等については何ら記載されておらず、又、従動ギアとギア伝達機構をハウジング内部に備えることについても全く記載されていない。
On the other hand, in the vane drive device disclosed in
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなしたもので、ガイドベーンの回動機構をハウジングの内部に備えた構成において、ガイドベーンの回動を確実に行えるようにした可変ガイドベーンの駆動機構及び過給機を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in a configuration in which a guide vane rotating mechanism is provided inside a housing, a variable guide vane drive mechanism that can reliably rotate the guide vane. And to provide a supercharger.
本発明は、コンプレッサインペラの吸込口に段部が形成されたハウジングと、該ハウジングの段部に嵌合して設置されるガイドベーンユニットとを有しており、
該ガイドベーンユニットは、対向面によって軸長手方向前後に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対向面の少なくとも一方に環状溝による内側壁と外側壁を有すると共に、前記対向面の少なくとも一方にガイドベーンの軸を受けるための軸受部を有し、
前記環状溝には、前記ガイドベーンの軸に備えたピニオンと噛合するリングギヤが配置され、
1つのガイドベーンの軸を回動することによりピニオンとリングギヤを介して全てのガイドベーンを一斉に回動するようにした可変ガイドベーンの駆動機構であって、
前記環状溝に挿入されたリングギヤが前記内側壁と対向する内側対向面に、内側壁に対するリングギヤの動きが阻害されるのを防止するための滑り手段を備えたことを特徴とする可変ガイドベーンの駆動機構である。
The present invention has a housing in which a step portion is formed in the suction port of the compressor impeller, and a guide vane unit that is fitted and installed in the step portion of the housing.
The guide vane unit has a bearing ring and a presser ring that are divided in the longitudinal direction of the shaft by opposed surfaces.
Having an inner wall and an outer wall by an annular groove on at least one of the opposing surfaces of the bearing ring and the presser ring, and having a bearing portion for receiving a shaft of a guide vane on at least one of the opposing surfaces;
A ring gear that meshes with a pinion provided on the shaft of the guide vane is disposed in the annular groove,
A drive mechanism for a variable guide vane that rotates all guide vanes simultaneously via a pinion and a ring gear by rotating the axis of one guide vane,
A variable guide vane characterized in that the ring gear inserted into the annular groove is provided with sliding means on the inner facing surface facing the inner wall to prevent the movement of the ring gear relative to the inner wall. It is a drive mechanism.
上記可変ガイドベーンの駆動機構において、前記滑り手段は、前記内側壁と対向するリングギヤの内側対向面の幅方向中心部が突出した張り出し曲面であってもよい。 In the variable guide vane drive mechanism, the sliding means may be an overhanging curved surface projecting from the center in the width direction of the inner facing surface of the ring gear facing the inner wall.
又、上記可変ガイドベーンの駆動機構において、前記滑り手段は、前記内側壁と対向するリングギヤの内側対向面の幅方向一端と他端に設けたコーナ曲面であってもよい。 In the variable guide vane drive mechanism, the sliding means may be corner curved surfaces provided at one end and the other end in the width direction of the inner facing surface of the ring gear facing the inner wall.
又、上記可変ガイドベーンの駆動機構において、前記滑り手段は、前記内側壁と対向するリングギヤの内側対向面の幅方向中心部が突出した張り出し曲面と、前記内側壁と対向するリングギヤの内側対向面の幅方向一端と他端に設けたコーナ曲面とを備えていてもよい。 Also, in the variable guide vane drive mechanism, the sliding means includes an overhanging curved surface projecting from the center in the width direction of the inner facing surface of the ring gear facing the inner wall, and the inner facing surface of the ring gear facing the inner wall. You may provide the corner curved surface provided in the width direction one end and the other end.
上記可変ガイドベーンの駆動機構において、前記軸受リングと押えリングが樹脂により構成されていることは好ましく、又、前記押付手段は波ワッシャ又はコイルバネで構成することができる。 In the variable guide vane drive mechanism, the bearing ring and the presser ring are preferably made of resin, and the pressing means can be made of a wave washer or a coil spring.
本発明は、上記可変ガイドベーンの駆動機構を備えたことを特徴とする過給機である。 The present invention is a supercharger comprising the variable guide vane drive mechanism.
本発明の可変ガイドベーンの駆動機構によれば、簡単な構成によりハウジング内部に備えられるリングギヤとガイドベーンのピニオンとの噛合を確実に行わせてガイドベーンの安定した回動を確保できるという優れた効果を奏し得る。 According to the variable guide vane drive mechanism of the present invention, the ring gear provided inside the housing and the pinion of the guide vane can be reliably engaged with each other with a simple configuration, and the guide vane can be stably rotated. Can have an effect.
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明者は、図5に示すような自動車用エンジンに備えられる過給機の圧縮機を開発した。図5に示す圧縮機1のハウジング2の内部にはコンプレッサインペラ3が備えてあり、該コンプレッサインペラ3は、自動車用エンジンの排気によって回転する図示しないタービンインペラと同軸の回転軸4によって回転される。前記ハウジング2の内側には、前記コンプレッサインペラ3の外周部から前方に延びた吸込口5が形成されており、又、コンプレッサインペラ3によって速度が高められた空気を圧力に換えてハウジング2内部のスクロール6に導くディフューザ7が形成されている。
The inventor has developed a compressor for a supercharger provided in an automobile engine as shown in FIG. A
前記圧縮機1のハウジング2における前記コンプレッサインペラ3の前方内側に、前記吸込口5から拡径することにより円筒状に形成した段部8を設ける。この段部8は切欠底面8aと切欠内周面8bとからなる。
A
一方、前記段部8の切欠内周面8bに外面が嵌合し内面に前記吸込口5の延長部5aが形成されたガイドベーンユニット9を設ける。
On the other hand, a
前記ガイドベーンユニット9は、図6(a)にも示すように、対向面10a,10bによって軸長方向前後に分割された後側の軸受リング11と前側の押えリング12とを有している。前記軸受リング11と押えリング12の対向面10a,10bの夫々には、図5、図6(b)に示すように、環状溝13,14が形成してあり、従って、この前記環状溝13,14によって軸受リング11と押えリング12の対向面10a,10bには夫々内側壁15と外側壁16が形成される。
As shown in FIG. 6A, the
図6の前記内側壁15と外側壁16の対向面10a,10bには、図7に示すように羽根部17とピニオン18を備えたガイドベーン19の軸20,20'を周方向に等間隔位置で放射状に受けるための複数の軸受凹部21,21'を形成している。従って、各ガイドベーン19の軸20,20'は内側壁15と外側壁16の対向面10a,10bに備えた軸受凹部21,21'によって2点支持されることになる。
As shown in FIG. 7, the
前記軸受凹部21,21'は、図6では、軸受リング11の内側壁15と外側壁16の対向面10aに、前記ガイドベーン19の軸20,20'が嵌合する深さを備えたU字状軸受凹部50,50を形成した場合を示している。従って、ガイドベーン19の外側の軸20は外側壁16に備えたU字状軸受凹部50に嵌合し、ガイドベーン19の内側の軸20'は内側壁15に備えたU字状軸受凹部50に嵌合して2点支持される。又、押えリング12の内側壁15と外側壁16の対向面10bには、前記U字状軸受凹部50内に嵌合した前記軸20,20'を前記U字状軸受凹部50内に収容しておくように支持する直線支持部51を有している。尚、前記U字状軸受凹部50を押えリング12側に形成し、直線支持部51を軸受リング11側に形成してもよい。又、上記の他、軸受リング11と押えリング12の対向面10a,10bの夫々に、ガイドベーン19の軸20の外周を半分ずつ支持するようにした半円状軸受凹部を形成してもよい。
In FIG. 6, the bearing recesses 21, 21 ′ have a depth at which the
前記軸受リング11と押えリング12間に配置されるガイドベーン19の数は7個の場合を示しており、このため、内側壁15は図8に示すように、曲線部52と直線部53を交互に備えた略7角形を形成しており、前記直線部53に前記U字状軸受凹部50を形成して前記ガイドベーン19の軸20'を支持している。又、図7、図8に示すように、前記ガイドベーン19の内側の軸20'には、内側壁15の直線部53を両側から挟むように突出して前記ガイドベーン19の軸20'が軸長手方向へ移動するのを規制する鍔部54,54'を形成している。
The number of the
更に、前記軸受リング11、押えリング12及びガイドベーン19は、樹脂による射出成形によって製造することができ、又、アルミダイキャスト、焼結等による金属によって製造することができる。前記した軸受リング11及び押えリング12とガイドベーン19の少なくともいずれか一方を樹脂により製造すると、自己潤滑性を有することから、ガイドーン19の軸20,20'を軸受部21,21'によって無潤滑で好適に軸支することができる。更に、樹脂によって製作する場合には、製作が比較的容易で安価に製造することができると共に、軽量化を図れる利点がある。又、前記軸受リング11及び押えリング12とガイドベーン19が金属で製造されている場合に、前記軸受部21,21'の部分を樹脂によって形成することは好ましい。
Furthermore, the bearing
図6に示すように、前記軸受リング11と押えリング12の外側壁16の対向面10a,10bには、互に嵌合して前記軸受リング11と押えリング12の位置決めを行うための係合凸部22と係合凹部23を形成している。図6では、係合凸部22と係合凹部23は周方向3個所に設けている。前記係合凸部22と係合凹部23は嵌合することによって前記軸受リング11と押えリング12は周方向と、軸長手方向に対して直角方向への移動が拘束することができ、更に、前記係合凸部22と係合凹部23を塑性変形させて嵌合することにより、前記軸受リング11と押えリング12を一体に組み立てることができる。
As shown in FIG. 6, the bearing
図5、図6、図8に示すように、対向面10a,10bにU字状軸受凹部50を備えた軸受リング11の環状溝13の底部に、押付手段24を介してリングギヤ25を挿入する。
As shown in FIGS. 5, 6, and 8, the
リングギヤ25は、図9に示すように、短い筒体の端面にギヤ歯25aが形成してあり、リングギヤ25のギヤ歯25aは前記軸受凹部21,21'のU字状軸受凹部50に嵌合したガイドベーン19のピニオン18と噛合するようになっている。図9のリングギヤ25は全周に亘ってギヤ歯25aを形成した場合を示しているが、前記ガイドベーン19のピニオン18が噛合する部分のみにギヤ歯25aを形成してもよく、又、図7のガイドベーン19の軸20に備えたピニオン18は軸20の周方向のガイドベーン19が回動する範囲のみに設けたセクターピニオンの場合を示しているが、全周に歯を有する円板状のピニオン18を備えてもよい。
As shown in FIG. 9, the
前記押付手段24は前記リングギヤ25を前記ガイドベーン19のピニオン18に確実に噛合させるためのものであり、図10に示すように、環状に形成された波ワッシャ26を用いることができる。この波ワッシャ26は図10(b)に示すように、周方向3個所で突出又はへこむように波打った形状を有しており、これにより前記リングギヤ25を3個所で押してリングギヤ25をガイドベーン19のピニオン18に噛合させるようになっている。尚、この押付手段24としては、前記波ワッシャ26に代えて、図11に示すようなコイルバネ27を用いてもよい。図11中、27aは前記コイルバネ27が動かないように位置を規制するように前記切欠底面8aとリングギヤ25の下面に形成した凹溝である。
The pressing means 24 is for securely engaging the
図5に示すように、前記軸受リング11の後端面11aとハウジング2の段部8の切欠底面8aには、ピン28を挿入して前記軸受リング11(ガイドベーンユニット9)とハウジング2との周方向の位置決めを行うためのピン孔29,30が形成してあり、前記軸受リング11のピン孔30に、前記ピン28は予め取り付けるようにしている。
As shown in FIG. 5, a pin 28 is inserted into the rear end surface 11 a of the
前記ガイドベーンユニット9は、前記軸受リング11と押えリング12を組み立てた際に一体に保持しておくための仮止め手段を有している。この仮止め手段としては、前記したように、図6(a)に示した係合凸部22と係合凹部23を嵌合する際に塑性変形させて一体化することで達成することができる。又、前記係合凸部22と係合凹部23を少量の接着剤を用いて嵌合することでも達成できる。更に、図6(b)に示すように、前記軸受リング11と押えリング12の対向面10a,10bにピン孔31(図示では周方向2個所)を設けておき、このピン孔31にきつく嵌合するピン32を挿入することによって、軸受リング11と押えリング12を一体に保持することができる。上記仮止め手段は、組み立てられたガイドベーンユニット9をハウジング2の段部8に挿入する際に分解しないように保持しておくためのものであり、強度が要求されるものではない。
The
図5における前記段部8の切欠底面8aに近い切欠内周面8bの位置には、軸受リング11の底部近傍が緊密に嵌合する嵌合部37が形成してあり、該嵌合部37よりも前方の切欠内周面8bは前記嵌合部37よりも径が大きくなっていて隙間38が形成されている。
In FIG. 5, a
前記ハウジング2には、前記段部8に嵌合部37を嵌合した前記ガイドベーンユニット9を段部8内に固定しておくための固定手段33が設けられる。図5では、前記段部8に嵌合したガイドベーンユニット9の前端面に対応する切欠内周面8bの位置に環状の係止溝34を形成し、該係止溝34に、図12に示す止め輪35を縮めた状態で挿入し、開放して弾撥力により係合させることで、止め輪35によって前記ガイドベーンユニット9が段部8から抜け出ないように固定している。上記固定手段33としては、前記ガイドベーンユニット9が段部8から抜け出ないように固定ボルト等を用いてハウジング2に固定してもよい。
The
図7に示したガイドベーン19は、外側の軸20の端部の中心直径方向に接続凸部36が形成してあり、該接続凸部36は、前記ガイドベーン19の軸20,20'を前記軸受リング11の外側壁16と内側壁15のU字状軸受凹部50に嵌合して前記軸受リング11と押えリング12を組み付けることで組み立てた前記ガイドベーンユニット9を段部8に挿入する際に、前記接続凸部36の先端が段部8の切欠内周面8bに接しない長さで形成している。
The
前記したように、ハウジング2の段部8にガイドベーンユニット9を挿入した際に、図5に示すように、前記ガイドベーン19の軸20の1つに対応した位置のハウジング2には、前記ガイドベーン19の軸20を回動させる回動軸40を外部から挿入するための1つの軸孔41を設けている。前記回動軸40の先端には、前記ガイドベーン19の軸20に備えた接続凸部36に嵌合する接続凹部39が設けてあり、前記回動軸40の他端には、アーム42を介して作動ピン43がクランク状に取り付けてあり、図示しないアクチュエータよって前記作動ピン43を押し引きして前記回動軸40を回動することにより、前記接続凹部39と接続凸部36を介して1つのガイドベーン19の軸20,20'が回動するようになっている。回動軸40によって1つのガイドベーン19の軸20,20'が回動すると、ピニオン18を介してリングギヤ25が回転し、該リングギヤ25が回転するとピニオン18を介して全てのガイドベーン19が一斉に回動される。
As described above, when the
本発明者は、前記リングギヤ25のギヤ歯25aとガイドベーン19のピニオン18との確実な噛合を図り、且つリングギヤの安定した回転を確保するための技術的課題について検討した。
The present inventor has studied technical problems to ensure the reliable engagement between the
図4荷に示す如く、軸受リング11の環状溝13には波ワッシャ26からなる押付手段24を挿入し、波ワッシャ26の上部にリングギヤ25を挿入している。
As shown in FIG. 4, a pressing means 24 including a
前記リングギヤ25は、環状溝13内を軸方向(上下)に移動でき、且つ半径方向には動き回らないように配置する必要があり、このために、内側壁15の外面と該内側壁15の外面に対向するリングギヤ25の内側対向面55との間には、小さな隙間が形成されるようにしている。従って、リングギヤ25が環状溝13内で傾いた場合には、リングギヤ25の前記内側壁15の外面と対向する内側対向面55の上下の角部が内側壁15の外面と干渉する(かじりを生じる)ことにより、リングギヤ25の動きが阻害される問題が考えられる。ここで、押付手段24がリングギヤ25を周方向位置で均等な押付力で押し付けることができれば、上記干渉の問題は低減できるが、実際の波ワッシャ26においては製品にバラツキがあり、小径の波ワッシャ26において均等な押付力を要求することは難しい。
The
以下では、本発明者らが実際に製作した装置について具体的な数値を挙げて説明するが、本発明はこの数値には何ら制限されるものではない。 In the following, specific numerical values will be described for the apparatus actually manufactured by the present inventors, but the present invention is not limited to these numerical values.
軸受リング11の内側壁15の外径は55.4mmであり、一方、リングギヤ25の内径は56mmであり、従って、内側壁15の外面とリングギヤ25の内側対向面55との間は0.6mmとなっている。前記波ワッシャ26の一部が潰れた状態にまで傾いたときの傾き角(最大傾き角α)を調べてみると2.82°であり、この最大傾き角αでは前記干渉の問題が生じることが判明した。又、前記軸受リング11を樹脂で製造した場合には、前記環状溝13を成形型を用いて成形するために、環状溝13には例えば3゜の型抜き角が存在しており、型抜き角の存在によっても前記干渉の問題が生じ易いことが判明した。
The outer diameter of the
上記内側壁15とリングギヤ25の干渉の問題を解消するための実施例を以下に説明する。
An embodiment for solving the problem of interference between the
図1は本発明の実施例を示すものであり、リングギヤ25の内側対向面55に、内側壁15に対するリングギヤ25の動きが阻害されるのを防止するための滑り手段を備えている。図1では、リングギヤ25の内側対向面55に、リングギヤ25の幅方向中間が突出するように形成した張り出し曲面56からなる滑り手段100を形成した。この張出し曲面56は、円弧面とすることができ、この円弧面の曲率半径を、前記リングギヤ25の内径の半分(半径)とすれば前記干渉(カジリ)の問題は防止できるが、前記内側壁15の外面が型抜き角を有していることを考慮した場合には、前記半径×80%かそれよりも小さい曲率半径であることが好ましいことが判明した。前記したように内径が56mmのリングギヤ25の場合には、その半径28mm×80%=22.4mmかそれよりも小さい曲率半径とすることが好ましいことが分かった。前記張出し曲面56における最も高い突出部分と最も低い部分との差は0.2mmであった。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and a sliding means for preventing the movement of the
上記張り出し曲面56からなる滑り手段100を備えたリングギヤ25によれば、リングギヤ25が環状溝13の内部で傾斜しても前記干渉の問題を防止できると共に、張り出し曲面56の最も高い部分が内側壁15における図8の曲線部52の外面に線接触することになってリングギヤ25の安定した回転を確保することができる。
According to the
図2は本発明の他の実施例を示すものであり、前記環状溝13に挿入したリングギヤ25が前記内側壁15と対向する内側対向面55の幅方向一端と他端に、コーナ曲面57からなる滑り手段100を形成した。このコーナ曲面57は、リングギヤ25の厚さの約半分の半径、厚さが6mmのリングギヤ25においては半径3mmの円弧面とすることができる。前記コーナ曲面57の半径は任意に選定することができる。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the
上記コーナ曲面57らなる滑り手段100を備えたリングギヤ25によれば、リングギヤ25が環状溝13の内部で傾斜してもコーナ曲面57が滑ることにより前記干渉の問題を防止することができる。
According to the
図3は本発明の更に他の実施例を示すものであり、図1に示した張り出し曲面56と、図2に示したコーナ曲面57の両方からなる滑り手段100を備えた場合を示しており、この実施例においても、リングギヤ25が環状溝13の内部で傾斜しても前記干渉の問題を防止できるとともに、リングギヤ25の安定した回転を確保することができる。
FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, and shows a case where the sliding means 100 including both the protruding
図1〜3に示したリングギヤ25の構成により、可変ガイドベーンの駆動機構をハウジング内に組み込んだ際に、リングギヤ25が安定に回転してガイドベーン19を確実に回動させることができる。
1 to 3, when the variable guide vane drive mechanism is incorporated in the housing, the
従って、前記可変ガイドベーンの軸受装置を備えた過給機によれば、簡単な構成によりリングギヤ25の回転を安定させ、ガイドベーンの駆動が安定に行われて過給機の信頼性を高めることができる。
Therefore, according to the supercharger including the variable guide vane bearing device, the rotation of the
尚、本発明の可変ガイドベーンの駆動機構及びそれを備えた過給機は、上述の実施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。 The variable guide vane drive mechanism and the supercharger including the variable guide vane according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
2 ハウジング
3 コンプレッサインペラ
5 吸込口
8 段部
8a 切欠底面(段部)
8b 切欠内周面(段部)
9 ガイドベーンユニット
10a,10b 対向面
11 軸受リング
12 押えリング
13,14 環状溝
15 内側壁
16 外側壁
18 ピニオン
19 ガイドベーン
20,20' 軸
21,21' 軸受凹部
25 リングギヤ
26 波ワッシャ
27 コイルバネ
55 内側対向面
56 張り出し曲面(滑り手段)
57 コーナ曲面(滑り手段)
100 滑り手段
2
8b Notch inner peripheral surface (step)
9
57 Corner curved surface (sliding means)
100 sliding means
Claims (7)
該ガイドベーンユニットは、対向面によって軸長手方向前後に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対向面の少なくとも一方に環状溝による内側壁と外側壁を有すると共に、前記対向面の少なくとも一方にガイドベーンの軸を受けるための軸受部を有し、
前記環状溝には、前記ガイドベーンの軸に備えたピニオンと噛合するリングギヤが配置され、
1つのガイドベーンの軸を回動することによりピニオンとリングギヤを介して全てのガイドベーンを一斉に回動するようにした可変ガイドベーンの駆動機構であって、
前記環状溝に挿入されたリングギヤが前記内側壁と対向する内側対向面に、内側壁に対するリングギヤの動きが阻害されるのを防止するための滑り手段を備えたことを特徴とする可変ガイドベーンの駆動機構。 A housing in which a step portion is formed at the suction port of the compressor impeller, and a guide vane unit that is fitted and installed in the step portion of the housing;
The guide vane unit has a bearing ring and a presser ring that are divided in the longitudinal direction of the shaft by opposed surfaces.
Having an inner wall and an outer wall by an annular groove on at least one of the opposing surfaces of the bearing ring and the presser ring, and having a bearing portion for receiving a shaft of a guide vane on at least one of the opposing surfaces;
A ring gear that meshes with a pinion provided on the shaft of the guide vane is disposed in the annular groove,
A drive mechanism for a variable guide vane that rotates all guide vanes simultaneously via a pinion and a ring gear by rotating the axis of one guide vane,
A variable guide vane characterized in that the ring gear inserted into the annular groove is provided with sliding means on the inner facing surface facing the inner wall to prevent the movement of the ring gear relative to the inner wall. Drive mechanism.
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JP2011131975A JP2013002315A (en) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | Drive mechanism for variable guide vane and supercharger |
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CN114275138A (en) * | 2021-11-30 | 2022-04-05 | 海鹰企业集团有限责任公司 | Novel air guide cyclone |
-
2011
- 2011-06-14 JP JP2011131975A patent/JP2013002315A/en not_active Withdrawn
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CN114275138A (en) * | 2021-11-30 | 2022-04-05 | 海鹰企业集团有限责任公司 | Novel air guide cyclone |
CN114275138B (en) * | 2021-11-30 | 2023-11-28 | 海鹰企业集团有限责任公司 | Air guide cyclone |
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