JP2013019271A - Housing assembling structure of guide vane unit and supercharger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To fix a guide vane unit in a housing with a simple configuration.SOLUTION: A housing assembling structure of a guide vane unit has a housing 3 with a stepped portion 10 formed in a suction port 7 of a compressor impeller, and a guide vane unit 2 fitted to the stepped portion 10 of the housing 3. The guide vane unit 2 supports the shafts 22 of guide vanes 1 so as to rotatably hold them between a bearing ring 14, which is divided by opposite faces, and a press ring 15. The shaft 22 of one of the guide vanes 1 is driven by a rotating shaft which passes a through-hole 28 provided in the housing 3. The housing assembling structure includes a radial fixing means 37 for restraining radial movement of the guide vane unit 2 fitted to the stepped portion 10 of the housing 3, and an axial fixing means 40 restraining axial movement of the guide vane unit 2.

Description

本発明はガイドベーンユニットのハウジング組付構造及び過給機に関するものである。   The present invention relates to a housing assembly structure for a guide vane unit and a supercharger.

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動軸上に配置し、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。   Generally, in a supercharger, a turbine impeller and a compressor impeller are arranged on the same rotation shaft, and the compressor impeller is rotated by a rotational drive of the turbine impeller so as to improve the performance of the internal combustion engine.

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。   The compressor impeller is disposed in a housing, and the housing is configured to be able to supply intake air sucked into the flow path to a diffuser or the like by the action of centrifugal force generated by the rotation of the compressor impeller.

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)。   The housing located on the upstream side of the compressor impeller is equipped with a plurality of variable inlet guide vanes (hereinafter referred to as guide vanes) in a cylindrical internal flow path into which intake air flows. It is considered that the opening of the guide vane is adjusted to rectify the incident angle of the compressor impeller (for example, see Patent Documents 1-3).

特開2006−46220号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-46220 特開2004−190557号公報JP 2004-190557 A 特開2004−162716号公報JP 2004-162716 A

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、このガイドベーンユニットをハウジング内に挿入して固定することによりガイドベーンを設置することが考えられている。しかし、この場合には、前記ガイドベーンユニットをハウジング内に対して径方向の移動を規制して固定し、且つ軸方向の移動を規制して固定する必要があるため、この固定が技術的に困難であり、固定のために複雑な構造を備えた場合には部品点数が増加し圧縮機の組み立て工数も増加するという問題が発生する。   However, since it is not easy to install guide vanes directly in the housing, a guide vane unit in which guide vanes are arranged in advance is constructed, and the guide vanes are installed by inserting and fixing the guide vane unit in the housing. Is considered. However, in this case, since the guide vane unit needs to be fixed by restricting radial movement with respect to the inside of the housing, and fixed by restricting axial movement, this fixing is technically necessary. This is difficult, and when a complicated structure is provided for fixing, there is a problem that the number of parts increases and the number of assembly steps of the compressor also increases.

本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもので、簡単な構成によってガイドベーンユニットをハウジング内に固定できるようにしたガイドベーンユニットのハウジング組付構造及び過給機を提供しようとするものである。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a guide vane unit housing assembly structure and a supercharger that can fix the guide vane unit in the housing with a simple configuration. is there.

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、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の間でガイドベーンの軸を回動可能に挟み込んで支持するようにしている前記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造であって、
前記ハウジングの段部に嵌合される前記ガイドベーンユニットの径方向への移動を拘束する径方向固定手段と、前記ガイドベーンユニットの軸方向への移動を拘束する軸方向固定手段とを備えたことを特徴とするガイドベーンユニットのハウジング組付構造、に係るものである。
The present invention includes a housing in which a step portion is formed at a suction port of a compressor impeller, and a guide vane unit that is fitted and installed in the step portion of the housing, and the guide vane unit is divided by an opposing surface. A housing assembly structure of the guide vane unit configured to sandwich and support the shaft of the guide vane between the bearing ring and the presser ring which are rotatably supported,
A radial fixing means for restricting the radial movement of the guide vane unit fitted in the stepped portion of the housing; and an axial fixing means for restricting the axial movement of the guide vane unit. This relates to a housing assembly structure for a guide vane unit.

上記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造において、前記径方向固定手段は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが締まりバメにより嵌合したインロー固定部、又は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが隙間を介して嵌合した隙間バメと、ピンにより前記ガイドベーンユニットの回り止めを行う回り止め手段とからなっていてもよい。   In the housing assembly structure of the guide vane unit, the radial direction fixing means may be an inlay fixing portion in which the guide vane unit is fitted into a step portion of the housing by a tightening fit, or the guide vane is fixed to the step portion of the housing. You may consist of the clearance gap which the unit fitted through the clearance gap, and the rotation prevention means which stops rotation of the said guide vane unit with a pin.

又、上記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造において、前記軸方向固定手段は、前記ハウジングの段部に形成した環状の係止溝に嵌合する弾性材からなる止め輪であり、前記係止溝と止め輪は、止め輪が拡径することにより前記ガイドベーンユニット側に移動して該ガイドベーンユニットを段部内へ押し込むように作用する傾斜面を有する。   Further, in the housing assembly structure of the guide vane unit, the axial direction fixing means is a retaining ring made of an elastic material fitted into an annular locking groove formed in a step portion of the housing, and the locking groove The retaining ring has an inclined surface that acts to move toward the guide vane unit by pushing the diameter of the retaining ring and push the guide vane unit into the stepped portion.

又、上記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造において、前記径方向固定手段は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが締まりバメにより嵌合したインロー固定部であり、該インロー固定部による径方向固定手段が前記軸方向固定手段を兼ねていてもよい。   Further, in the housing assembly structure of the guide vane unit, the radial direction fixing means is an inlay fixing portion in which the guide vane unit is fitted into the stepped portion of the housing by tightening, and the radial direction by the inlay fixing portion is The fixing means may also serve as the axial direction fixing means.

本発明は、前記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造を備えた過給機、に係るものである。   The present invention relates to a supercharger having a housing assembly structure for the guide vane unit.

本発明のガイドベーンユニットのハウジング組付構造及び過給機によれば、簡単な構成によりガイドベーンユニットをハウジング内に対して径方向と軸線方向に確実に固定できるという優れた効果を奏し得る。   According to the housing assembly structure and the supercharger of the guide vane unit of the present invention, the guide vane unit can be reliably fixed in the radial direction and the axial direction with respect to the inside of the housing with a simple configuration.

(a)はハウジングとガイドベーンユニットが金属製の場合の径方向固定手段の一例を示す切断側面図、(b)は(a)の径方向固定手段の他の例を示す切断側面図である。(A) is a cut side view showing an example of the radial fixing means when the housing and the guide vane unit are made of metal, and (b) is a cut side view showing another example of the radial fixing means of (a). . ハウジングとガイドベーンユニットの少なくとも一方が樹脂製の場合の径方向固定手段を示す切断側面図である。It is a cutaway side view which shows the radial direction fixing means in case at least one of a housing and a guide vane unit is resin. (a)は軸方向固定手段を構成する係止溝に止め輪の外周縁が嵌合した状態を示す作用説明図、(b)は止め輪が係止溝内に進入することで止め輪が移動してガイドベーンユニットを段部内へ押し込む状態を示す作用説明図である。(A) is an operation explanatory view showing a state in which the outer peripheral edge of the retaining ring is fitted into the locking groove constituting the axial fixing means, and (b) is a diagram showing that the retaining ring is moved by the retaining ring entering the locking groove. It is effect | action explanatory drawing which shows the state which moves and pushes a guide vane unit into a step part. 止め輪の正面図である。It is a front view of a retaining ring. 本発明を適用する自動車用エンジンに備えられる過給機の圧縮機を示す切断側面図である。It is a cutting side view showing the compressor of the supercharger with which the engine for vehicles which applies the present invention is equipped. ガイドベーンユニットを組み立てる状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which assembles a guide vane unit. 軸受リングの平面図である。It is a top view of a bearing ring. 押付手段の他の例を示す切断側面である。It is a cutting | disconnection side surface which shows the other example of a pressing means. 本発明を適用するガイドベーンユニットの他の構成例を示す切断側面図である。It is a cutting | disconnection side view which shows the other structural example of the guide vane unit to which this invention is applied. (a)は図9のガイドベーンが最小開度姿勢の状態を示す作動説明図、(b)は前記ガイドベーンの開度が増加した状態を示す作動説明図である。(A) is an operation explanatory view showing a state where the guide vane of FIG. 9 is in the minimum opening posture, and (b) is an operation explanatory view showing a state where the opening degree of the guide vane is increased.

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.

図1〜図7は本発明の実施例を示すものであり、ガイドベーン1を組み込んだガイドベーンユニット2を、ハウジング3に備えた段部10に嵌合設置し、ハウジング3に設けた貫通孔28に外部から回動軸29を通して前記ガイドベーン1の一つの軸22の回動を行うようにした圧縮機4を構成している。   1 to 7 show an embodiment of the present invention, in which a guide vane unit 2 incorporating a guide vane 1 is fitted and installed in a step 10 provided in the housing 3, and a through hole provided in the housing 3 The compressor 4 is configured such that one shaft 22 of the guide vane 1 is rotated through a rotation shaft 29 from the outside.

圧縮機4は、図5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を備えており、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)と同軸の回動軸6によって回転するようになっている。またハウジング3の内側には、コンプレッサインペラ5の外周部から吸込方向前方へ延びた吸込口7が形成されていると共に、吸込口7の後部に連なるようにディフューザ8を介してスクロール9が形成してあり、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。   As shown in FIG. 5, the compressor 4 includes a compressor impeller 5 inside the housing 3, and the compressor impeller 5 is a rotating shaft 6 coaxial with a turbine impeller (not shown) that is rotated by exhaust of an automobile engine. Rotate by. A suction port 7 extending forward from the outer periphery of the compressor impeller 5 in the suction direction is formed inside the housing 3, and a scroll 9 is formed through the diffuser 8 so as to be connected to the rear portion of the suction port 7. The air whose speed has been increased by the compressor impeller 5 is converted into pressure and guided from the diffuser 8 to the scroll 9.

また圧縮機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、前記吸込口7から拡径されて円筒状に形成した段部10が形成してあり、該段部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を嵌入している。ガイドベーンユニット2の挿入端面のピン孔11aには、割りピン等による回り止め手段11が取り付けてあり、割りピンを前記段部10の底面10bに備えたピン孔11bに差込むことにより、ガイドベーンユニット2は周方向の位置決め(回り止め)を行って段部10に取り付けている。   Further, the housing 3 of the compressor 4 is formed with a stepped portion 10 which is formed in a cylindrical shape with a diameter increased from the suction port 7 so as to be positioned on the front inner side of the compressor impeller 5. The guide vane unit 2 in which the guide vane 1 is arranged is inserted. The pin hole 11a on the insertion end face of the guide vane unit 2 is provided with anti-rotation means 11 such as a split pin. By inserting the split pin into the pin hole 11b provided on the bottom surface 10b of the stepped portion 10, a guide is provided. The vane unit 2 is attached to the step portion 10 by performing circumferential positioning (rotation prevention).

前記ガイドベーンユニット2は、図5、図6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とにより構成されている。ここで軸受リング14及び押えリング15は、焼結金属、アルミダイカスト等の鋳造品、或いは樹脂等によって製作することにより、製作コストを低減することができる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the guide vane unit 2 includes a rear bearing ring 14 and a front presser ring 15 which are divided forward and backward by opposing surfaces 13a and 13b. Here, the manufacturing cost can be reduced by manufacturing the bearing ring 14 and the presser ring 15 with a cast product such as sintered metal, aluminum die-casting, or a resin.

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5、図7に示す如く環状溝16,17を形成している。夫々の環状溝16は、図7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とを備えている。また軸受リング14と押えリング15の内側壁19は、径方向断面が多角形(図7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。   As shown in FIGS. 5 and 7, annular grooves 16 and 17 are formed in the facing surfaces 13 a and 13 b of the bearing ring 14 and the presser ring 15, respectively. As shown in FIG. 7, each annular groove 16 includes a peripheral bottom surface 18, an inner side wall 19 located on the unit opening 12 side, and an outer side wall 20 located on the outer peripheral side. Further, the inner wall 19 of the bearing ring 14 and the presser ring 15 has a polygonal cross section in a radial direction (a heptagon in FIG. 7) and a corner of the polygon is a curved surface. Further, the outer wall 20 has a circular cross section in the radial direction, like the outer peripheral surface of the guide vane unit 2.

軸受リング14と押えリング15の間には、図5、図6に示す如くユニット開口12の周方向に複数のガイドベーン1の羽根部21が放射状に配置されるように、ガイドベーン1の軸22を等間隔で支持するようになっている。即ち、前記軸受リング14における内側壁19と外側壁20の対向面13aには、図6、図7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、前記押えリング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との間でガイドベーン1の軸22を回動可能に挟み込む平坦面24を備えている。また軸受リング14における環状溝16の周囲底面18には、図5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、押付手段25による押圧によってガイドベーン1のピニオン27に噛合している。   As shown in FIGS. 5 and 6, the shaft of the guide vane 1 is arranged between the bearing ring 14 and the presser ring 15 so that the blade portions 21 of the plurality of guide vanes 1 are arranged radially in the circumferential direction of the unit opening 12. 22 is supported at equal intervals. That is, a U-shaped bearing recess 23 having a depth capable of accommodating the shaft 22 of the guide vane 1 is formed on the facing surface 13a of the inner wall 19 and the outer wall 20 of the bearing ring 14 as shown in FIGS. A flat surface 24 is formed on the opposed surface 13b of the inner wall 19 and the outer wall 20 of the presser ring 15 so as to pivotably sandwich the shaft 22 of the guide vane 1 between the bearing recess 23 of the bearing ring 14. ing. Further, a ring gear 26 is disposed on the bottom surface 18 of the annular ring 16 in the bearing ring 14 via pressing means 25 such as a wave washer as shown in FIG. 1 pinion 27 is engaged.

前記波ワッシャ26に代えて、図8に示すようなコイルバネ45を用いることができる。コイルバネ32を用いる場合は、環状溝13の底面と前記リングギヤ25の後端面とに、コイルバネ45を位置決めするための溝45a等を設けることが好ましい。   Instead of the wave washer 26, a coil spring 45 as shown in FIG. 8 can be used. When the coil spring 32 is used, it is preferable to provide a groove 45 a for positioning the coil spring 45 on the bottom surface of the annular groove 13 and the rear end surface of the ring gear 25.

更に、1つのガイドベーン1の軸22と対応するハウジング3の位置には、貫通孔28が形成してあり、該貫通孔28には外部から回動軸29が装入されて、該回動軸29の端部に備えた凹部端面29aと軸22に備えた凸部端面22aとが係合して接続されるようになっている。回動軸29の外側端には、回動軸29を回動させるための連結ピン31を備えたアーム30が固定されており、図示しないアクチュエータで前記連結ピン31を押し引きすることにより前記回動軸29を回動するようになっている。回動軸29が回転すると、1つのガイドベーン1のピニオン27を介してリングギヤ26が回転し、リングギヤ26の回転により全てのガイドベーン1が一斉に回動するようになっている。ここでガイドベーン1の軸22には、内側壁19を挟むことによってガイドベーン1の軸方向への移動を拘束するための突部32が備えられている。   Further, a through hole 28 is formed at a position of the housing 3 corresponding to the shaft 22 of one guide vane 1, and a rotation shaft 29 is inserted into the through hole 28 from the outside, and the rotation is performed. A concave end surface 29 a provided at the end of the shaft 29 and a convex end surface 22 a provided on the shaft 22 are engaged and connected. An arm 30 having a connection pin 31 for rotating the rotation shaft 29 is fixed to the outer end of the rotation shaft 29, and the connection pin 31 is pushed and pulled by an actuator (not shown) to rotate the rotation pin 29. The moving shaft 29 is rotated. When the rotation shaft 29 rotates, the ring gear 26 rotates through the pinion 27 of one guide vane 1, and all the guide vanes 1 rotate together by the rotation of the ring gear 26. Here, the shaft 22 of the guide vane 1 is provided with a protrusion 32 for restraining the movement of the guide vane 1 in the axial direction by sandwiching the inner wall 19.

また軸受リング14と押えリング15の対向面13a,13bには、互いに嵌合して軸受リング14と押えリング15を径方向と軸方向に固定して一体化できる一体化手段34を備えている。この一体化手段34としては、図6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33a(図7では2個)を備えていると共に、図6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33b(図6では2個)を備えており、前記係合凹部33aと係合凸部33bを嵌合して塑性変形させることにより、軸受リング14と押えリング15を一体に組み立てるようにしている。係合凹部33aと係合凸部33bの個数は、軸受リング14と押えリング15を位置決めするために2個以上を備えるようにしている。ガイドベーンユニット2が金属製の場合には、前記係合凹部33aと係合凸部33bを塑性変形させる一体化手段34とによって軸受リング14と押えリング15を一体化できる。この一体化手段34によれば、軸受リング14と押えリング15を径方向に固定できると共に、軸方向にも一体に固定できる。一方、前記ガイドベーンユニット2が樹脂製の場合には塑性変形させると割れを生じる可能性があるため、塑性変形による一体化方式は採用できない。このため、前記ガイドベーンユニット2が樹脂製の場合には、前記係合凹部33aと係合凸部33bとを接着剤を用いて固定した一体化手段34とする。   Further, the opposing surfaces 13a and 13b of the bearing ring 14 and the presser ring 15 are provided with an integration means 34 that can be fitted to each other and integrated by fixing the bearing ring 14 and the presser ring 15 in the radial direction and the axial direction. . As the integration means 34, a plurality of engaging recesses 33a (two in FIG. 7) are provided on the opposing surface 13a of the outer wall 20 of the bearing ring 14 as shown in FIG. The opposing surface 13b of the outer wall 20 in the ring 15 is provided with a plurality of engaging convex portions 33b (two in FIG. 6), and the engaging concave portions 33a and the engaging convex portions 33b are fitted and plastically deformed. Thus, the bearing ring 14 and the presser ring 15 are assembled together. In order to position the bearing ring 14 and the presser ring 15, the number of the engagement recesses 33 a and the engagement protrusions 33 b is two or more. When the guide vane unit 2 is made of metal, the bearing ring 14 and the presser ring 15 can be integrated by the integration means 34 that plastically deforms the engagement concave portion 33a and the engagement convex portion 33b. According to this integration means 34, the bearing ring 14 and the presser ring 15 can be fixed in the radial direction and can also be fixed in the axial direction. On the other hand, when the guide vane unit 2 is made of resin, cracking may occur when plastically deformed, and therefore an integrated method by plastic deformation cannot be adopted. For this reason, when the guide vane unit 2 is made of resin, the engaging concave portion 33a and the engaging convex portion 33b are integrated with each other using an adhesive.

ガイドベーンユニット2は、ハウジング3の外部において、図6の如く軸受リング14に備えた各軸受凹部23にガイドベーン1の軸22を嵌合配置した後、前記係合凹部33aと係合凸部33bが係合するように軸受リング14と押えリング15を締結してガイドベーンユニット2組み立てる。このガイドベーンユニット2は、図5に示す如くハウジング3の段部10に嵌合して設置することができる。   The guide vane unit 2 is configured such that, after the shaft 22 of the guide vane 1 is fitted and disposed in each bearing recess 23 provided in the bearing ring 14 as shown in FIG. The guide ring unit 2 is assembled by fastening the bearing ring 14 and the presser ring 15 so that 33b is engaged. The guide vane unit 2 can be installed by being fitted to the step portion 10 of the housing 3 as shown in FIG.

このとき、ハウジング3の段部10に嵌合したガイドベーンユニット2は、段部10内で径方向及び軸線方向に移動しないように固定しておく必要がある。   At this time, the guide vane unit 2 fitted to the step portion 10 of the housing 3 needs to be fixed so as not to move in the radial direction and the axial direction within the step portion 10.

先ず、径方向固定手段について説明する。図1(a)は、前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2が金属製の場合の径方向固定手段を示したもので、ハウジング3に備えた段部10の底面10bに近い周面10aに、周面10aよりも内側に突出した突出部35を形成しており、この突出部35に前記ガイドベーンユニット2の軸受リング14の周面を圧入して塑性変形させることにより固定するようにしたインロー固定部36からなる径方向固定手段37を構成している。インロー固定部36において、ハウジング3(段部10)とガイドベーンユニット2(軸受リング14)とのはめあいは、締まりバメとなっている。すなわち、段部10にガイドベーンユニット2が締まりバメによって緊密に嵌合されている。このインロー固定部36からなる径方向固定手段37は、前記ガイドベーンユニット2が段部10から抜け出るのを防止する軸方向固定手段を兼ねることができる。   First, the radial fixing means will be described. FIG. 1A shows radial fixing means when the housing 3 and the guide vane unit 2 are made of metal. On the peripheral surface 10a near the bottom surface 10b of the step portion 10 provided in the housing 3, A protrusion 35 protruding inward from the peripheral surface 10a is formed, and an inlay that is fixed by press-fitting the peripheral surface of the bearing ring 14 of the guide vane unit 2 into the protrusion 35 and plastically deforming it. The radial direction fixing means 37 which consists of the fixing | fixed part 36 is comprised. In the spigot fixing part 36, the fit between the housing 3 (step part 10) and the guide vane unit 2 (bearing ring 14) is a tight fit. That is, the guide vane unit 2 is tightly fitted to the stepped portion 10 by tightening. The radial fixing means 37 comprising the inlay fixing part 36 can also serve as an axial fixing means for preventing the guide vane unit 2 from coming out of the step part 10.

又、図1(b)は、前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2が金属製の場合における径方向固定手段の他の例を示したもので、ガイドベーンユニット2の押えリング15の前端外周が段部10の周面10aに嵌合する部分には、周面10aと同一径となる突出部15''が形成してあり、前記ガイドベーンユニット2を段部10の周面10aに圧入する際に、該突出部15''の外周面と周面10aが塑性変形して固定されるようにしたインロー固定部36'からなる径方向固定手段37を構成している。インロー固定部36'において、ハウジング3とガイドベーンユニット2(押えリング15)とのはめあいは、締まりバメとなっている。すなわち、段部10にガイドベーンユニット2が締まりバメによって緊密に嵌合されている。尚、図1(b)の場合には、前記ハウジング3の係止溝38よりも前側(左側)の部分には、前記押えリング15の突出部15''が通過できるように周面10aの径を大きく形成した大径開口44を設けている。この時、前記軸受リング14の外周とハウジング3の突出部35との間には、隙間43による隙間バメ43'とした径方向固定手段37を構成している。前記インロー固定部36'からなる径方向固定手段37は、前記ガイドベーンユニット2が段部10から抜け出るのを防止する軸方向固定手段を兼ねることができる。   FIG. 1B shows another example of the radial fixing means when the housing 3 and the guide vane unit 2 are made of metal. The outer periphery of the front end of the presser ring 15 of the guide vane unit 2 is shown in FIG. A projecting portion 15 '' having the same diameter as the peripheral surface 10a is formed in a portion of the step portion 10 that is fitted to the peripheral surface 10a, and the guide vane unit 2 is press-fitted into the peripheral surface 10a of the step portion 10. At this time, the outer peripheral surface of the projecting portion 15 ″ and the peripheral surface 10a constitute a radial fixing means 37 including a spigot fixing portion 36 ′ that is fixed by plastic deformation. In the spigot fixing portion 36 ′, the fit between the housing 3 and the guide vane unit 2 (holding ring 15) is a tight fit. That is, the guide vane unit 2 is tightly fitted to the stepped portion 10 by tightening. In the case of FIG. 1 (b), the peripheral surface 10a of the holding ring 15 can pass through the front (left side) portion of the housing 3 with respect to the locking groove 38. A large-diameter opening 44 having a large diameter is provided. At this time, a radial fixing means 37 is formed between the outer periphery of the bearing ring 14 and the protruding portion 35 of the housing 3 as a gap flap 43 ′ by a gap 43. The radial direction fixing means 37 including the inlay fixing portion 36 ′ can also serve as an axial direction fixing means for preventing the guide vane unit 2 from coming out of the stepped portion 10.

又、図1(b)に示すように、押えリング15とハウジングの段部10の周面10aとの間をインロー固定部36'からなる径方向固定手段37で固定すると共に、軸受リング14の外周とハウジング3の突出部35との間を、図1(a)に示したようにインロー固定部36からなる径方向固定手段37で固定することもできる。しかし、押えリング15と軸受リング14の両方をインロー固定部36,36'からなる径方向固定手段37で固定した場合には、ガイドベーンユニット2を段部10に圧入する際の圧入力の調整が難しくなることが考えられるため、前記したように押えリング15をインロー固定部36'からなる径方向固定手段37で段部10の周面10aに固定した場合には、軸受リング14は図1(b)に示す如く隙間バメ43'からなる径方向固定手段37でハウジング3の突出部35に固定することが好ましい。   Further, as shown in FIG. 1B, the holding ring 15 and the peripheral surface 10a of the step portion 10 of the housing are fixed by a radial fixing means 37 including a spigot fixing portion 36 ′, and the bearing ring 14 is fixed. It is also possible to fix between the outer periphery and the protruding portion 35 of the housing 3 by the radial direction fixing means 37 including the spigot fixing portion 36 as shown in FIG. However, when both the presser ring 15 and the bearing ring 14 are fixed by the radial fixing means 37 including the spigot fixing portions 36, 36 ′, the pressure input adjustment when the guide vane unit 2 is press-fitted into the stepped portion 10 is adjusted. Therefore, when the presser ring 15 is fixed to the peripheral surface 10a of the stepped portion 10 by the radial fixing means 37 including the spigot fixing portion 36 'as described above, the bearing ring 14 is shown in FIG. It is preferable to fix to the protrusion part 35 of the housing 3 with the radial direction fixing means 37 which consists of clearance gap 43 'as shown in (b).

一方、前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2の少なくとも一方が樹脂製の場合には、図1に示したインロー固定部36,36'による軸方向固定手段37では塑性変性せずに割れる可能性があるため、インロー固定部36,36'による軸方向固定手段37は採用することができない。   On the other hand, when at least one of the housing 3 and the guide vane unit 2 is made of resin, the axial fixing means 37 using the spigot fixing portions 36 and 36 'shown in FIG. 1 may break without plastic deformation. For this reason, the axial fixing means 37 by the inlay fixing portions 36 and 36 ′ cannot be employed.

このため、前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2の少なくとも一方が樹脂製の場合には、図2に示す如く、段部10の底面10bに近い周面10aに設けた突出部35と、ガイドベーンユニット2の軸受リング14の周面との間に僅かな隙間43を備えて、該隙間43を嵌合させようにした隙間バメ43'と、前記割りピン等による回り止め手段11とからなる径方向固定手段37によって径方向の移動を固定する。また、ガイドベーンユニット2の押えリング15に設けた突出部15'と段部10の周面10aとの間に僅かな隙間43を備えて、該隙間43を嵌合させるようにした隙間バメ43'による径方向固定手段37によって押えリング15を固定してもよい。尚、ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2の少なくとも一方が樹脂製の場合には、前記隙間43を接着剤により固定するようにした径方向固定手段37とすることもできる。   For this reason, when at least one of the housing 3 and the guide vane unit 2 is made of resin, as shown in FIG. 2, a protruding portion 35 provided on the peripheral surface 10a near the bottom surface 10b of the step portion 10, and a guide vane A diameter composed of a clearance 43 ′ provided with a slight clearance 43 between the bearing ring 14 and the peripheral surface of the unit 2 so that the clearance 43 is fitted therein, and the rotation prevention means 11 using the split pin or the like. The movement in the radial direction is fixed by the direction fixing means 37. In addition, a clearance gap 43 is provided in which a slight clearance 43 is provided between the protruding portion 15 ′ provided on the holding ring 15 of the guide vane unit 2 and the peripheral surface 10 a of the stepped portion 10 so that the clearance 43 is fitted. The presser ring 15 may be fixed by the radial fixing means 37 by '. In the case where at least one of the housing 3 and the guide vane unit 2 is made of resin, the radial direction fixing means 37 may be configured to fix the gap 43 with an adhesive.

次に、軸方向固定手段について説明する。図1〜図3に示す如く、前記段部10に嵌合したガイドベーンユニット2の押えリング15の前端面に対応する段部10の周面10aには、環状の係止溝38が形成してあり、該係止溝38には、図4に示す形状を有する弾性材(バネ材)からなる止め輪39を縮めた状態で挿入して開放することにより止め輪39を弾撥力によって係止溝38に嵌合させるようにした軸方向固定手段40を構成している。この軸方向固定手段40は、前記係止溝38の前側内面に、半径方向内側から外側に向かって後方へ傾斜した傾斜面41が形成してあり、且つ、前記止め輪39の前側面には、前記傾斜面41と一致する傾斜面42が形成してある。そして、図3(a)に示すように前記止め輪39の外周縁を係止溝38に嵌合させた状態から、止め輪39が弾発力により拡径して矢印Xのように係止溝38内に進入すると、前記傾斜面41,42の作用によって止め輪39は図3(b)に矢印Yで示ように後方へ移動し、前記ガイドベーンユニット2を段部10の内部へ押し込むように付勢してガイドベーンユニット2を固定する。   Next, the axial direction fixing means will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, an annular locking groove 38 is formed on the peripheral surface 10 a of the step portion 10 corresponding to the front end surface of the presser ring 15 of the guide vane unit 2 fitted to the step portion 10. In the locking groove 38, the snap ring 39 made of an elastic material (spring material) having the shape shown in FIG. An axial fixing means 40 adapted to be fitted in the stop groove 38 is configured. The axial direction fixing means 40 is formed with an inclined surface 41 inclined rearward from the inner side in the radial direction toward the outer side on the front inner surface of the locking groove 38, and on the front side surface of the retaining ring 39. An inclined surface 42 coinciding with the inclined surface 41 is formed. Then, as shown in FIG. 3 (a), from the state where the outer peripheral edge of the retaining ring 39 is fitted in the retaining groove 38, the retaining ring 39 is expanded in diameter by the elastic force and is engaged as indicated by an arrow X. When entering the groove 38, the retaining ring 39 moves backward as indicated by the arrow Y in FIG. 3B by the action of the inclined surfaces 41, 42 and pushes the guide vane unit 2 into the step portion 10. The guide vane unit 2 is fixed by urging in this manner.

図9、図10は本発明を適用するガイドベーンユニット2の他の構成例を示したもので、ガイドベーンユニット2に備えられる全てのガイドベーン1は、軸22に備えた伝達部材46が環状体からなる受け部47に当接している。該受け板47はコイルバネ45によって押され、コイルバネ45が自由長となったときには、図10(a)の如く、総てのガイドベーン1は最小開度姿勢となるように付勢されている。48はコイルバネ45を支持する凹溝である。   FIGS. 9 and 10 show another example of the configuration of the guide vane unit 2 to which the present invention is applied. In all the guide vanes 1 provided in the guide vane unit 2, the transmission member 46 provided in the shaft 22 is annular. It is in contact with a receiving portion 47 made of a body. When the receiving plate 47 is pushed by the coil spring 45 and the coil spring 45 becomes free length, as shown in FIG. 10A, all the guide vanes 1 are urged so as to be in the minimum opening posture. A concave groove 48 supports the coil spring 45.

コンプレッサインペラ5の回転によりユニット開口12の吸気の流量が増加すると、ガイドベーン1は図10(b)のように開度が増加するように回動し、ガイドベーン1の回動に伴う軸22の回転力により伝達部材46は受け板47を押込むように回動してコイルバネ45を圧縮する。尚、前記コイルバネ45に代えて、波ワッシャ等を用いてもよい。   When the flow rate of the intake air through the unit opening 12 increases due to the rotation of the compressor impeller 5, the guide vane 1 rotates so that the opening degree increases as shown in FIG. 10B, and the shaft 22 accompanying the rotation of the guide vane 1. Due to this rotational force, the transmission member 46 rotates to push the receiving plate 47 and compresses the coil spring 45. Instead of the coil spring 45, a wave washer or the like may be used.

図9の構成によれば、吸気の流量に応じてガイドベーン1の開度を自動的に調整し、吸気を適切な状態にしてコンプレッサインペラ1に導いて圧縮することができるので、図5に示すガイドベーン1を回動するためのハウジング3の外部に備えられる回動軸29、アーム30、連結ピン31及び駆動装置を不要にして、構成を簡略化し、且つ圧縮機の省スペース化を図ることができ、よって圧縮機を車両等へ容易に搭載することができる。   According to the configuration of FIG. 9, the opening degree of the guide vane 1 can be automatically adjusted according to the flow rate of the intake air, and the intake air can be brought into an appropriate state and guided to the compressor impeller 1 to be compressed. The rotating shaft 29, the arm 30, the connecting pin 31, and the driving device provided outside the housing 3 for rotating the guide vane 1 shown in the figure are unnecessary, simplifying the configuration and saving the space of the compressor. Therefore, the compressor can be easily mounted on a vehicle or the like.

以下本発明の実施例の作用を説明する。   The operation of the embodiment of the present invention will be described below.

ガイドベーンユニット2を組み立てる際には、図6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7に示す軸受リング14の環状溝16に図1、図2、図5に示す如く押付手段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、押えリング15の係合凸部33bを前記係合凹部33aに嵌合する一体化手段34によりガイドベーンユニット2を一体に組み立てる。この時、前記ガイドベーンユニット2が金属製の場合には、係合凹部33aと係合凸部33bは塑性変形させることによって一体化させ、又、前記ガイドベーンユニット2が樹脂製の場合には、係合凸部33bと係合凹部33aとの間は接着剤を用いて一体化させる。又、軸受リング14の挿入端面のピン孔11aには割りピン等の回り止め手段11を取り付ける。   When the guide vane unit 2 is assembled, as shown in FIG. 6, the bearing ring 14 is arranged so that the facing surface 13a of the bearing ring 14 faces upward, and the annular ring 16 of the bearing ring 14 shown in FIG. 2 and 5, the pressing means 25 and the ring gear 26 are arranged, and the shaft 22 of the guide vane 1 is arranged in the bearing recesses 23 of the inner wall 19 and the outer wall 20. Next, the presser ring 15 is arranged above the bearing ring 14, and the guide vane unit 2 is assembled integrally by the integration means 34 that fits the engaging convex portion 33 b of the pressing ring 15 into the engaging concave portion 33 a. At this time, when the guide vane unit 2 is made of metal, the engaging concave portion 33a and the engaging convex portion 33b are integrated by plastic deformation, and when the guide vane unit 2 is made of resin, The engaging convex portion 33b and the engaging concave portion 33a are integrated using an adhesive. Further, a rotation prevention means 11 such as a split pin is attached to the pin hole 11a on the insertion end face of the bearing ring 14.

而して、このように組み立てたガイドベーンユニット2を前記ハウジング3の段部10に挿入し、前記ガイドベーンユニット2に取り付けた割りピン等の回り止め手段11を、段部10の底面10bに備えたピン孔11bに差込むことによりガイドベーンユニット2の周方向の位置決め(回り止め)を行い、更に、この状態から図1、図2の如く前記ガイドベーンユニット2を段部10内に押し込む。前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2が金属製の場合には、図1に示すインロー固定部36,36'が塑性変形する径方向固定手段37によって、前記ガイドベーンユニット2は径方向への移動が確実に規制されて段部10に固定される。一方、前記ハウジング3と前記ガイドベーンユニット2の少なくとも一方が樹脂製の場合には、図2に示すハウジング3の突出部35とガイドベーンユニット2との間に備えた隙間43が嵌合するようにした隙間バメ43'と、前記割りピン等による回り止め手段11とからなる径方向固定手段37によって径方向の移動が固定される。   Thus, the guide vane unit 2 assembled in this way is inserted into the step portion 10 of the housing 3, and the rotation prevention means 11 such as a split pin attached to the guide vane unit 2 is attached to the bottom surface 10 b of the step portion 10. The guide vane unit 2 is positioned in the circumferential direction (rotation prevention) by being inserted into the provided pin hole 11b, and the guide vane unit 2 is pushed into the step portion 10 from this state as shown in FIGS. . When the housing 3 and the guide vane unit 2 are made of metal, the guide vane unit 2 is moved in the radial direction by the radial fixing means 37 in which the spigot fixing portions 36 and 36 'shown in FIG. Is securely regulated and fixed to the stepped portion 10. On the other hand, when at least one of the housing 3 and the guide vane unit 2 is made of resin, a gap 43 provided between the protruding portion 35 of the housing 3 and the guide vane unit 2 shown in FIG. The radial movement is fixed by the radial fixing means 37 including the clearance gap 43 ′ and the anti-rotation means 11 using the split pin or the like.

次に、前記ハウジング3の段部10に嵌合したガイドベーンユニット2の前端面に対応するように段部10の周面10aに形成した係止溝38に、止め輪39を縮めた状態で挿入して開放する。すると、止め輪39は弾撥力により拡径して図3(a)の状態から矢印Xのように係止溝38内に進入して図3(b)の状態となり、このとき、前記係止溝38に設けた傾斜面41と止め輪39に設けた傾斜面42の作用によって止め輪39は図3(b)に示す如く後方Y(ガイドベーンユニット2の挿入方向)へ移動して前記ガイドベーンユニット2を押圧するので、前記記止め輪39による軸方向固定手段40によって、ガイドベーンユニット2は軸方向の移動が確実に規制されて段部10に固定される。   Next, in a state in which the retaining ring 39 is contracted in the locking groove 38 formed in the peripheral surface 10a of the step portion 10 so as to correspond to the front end surface of the guide vane unit 2 fitted to the step portion 10 of the housing 3. Insert and release. Then, the retaining ring 39 expands due to elastic force and enters the locking groove 38 as shown by an arrow X from the state shown in FIG. 3 (a) to the state shown in FIG. 3 (b). By the action of the inclined surface 41 provided in the stop groove 38 and the inclined surface 42 provided in the retaining ring 39, the retaining ring 39 moves rearward Y (in the insertion direction of the guide vane unit 2) as shown in FIG. Since the guide vane unit 2 is pressed, the movement of the guide vane unit 2 in the axial direction is reliably restricted and fixed to the step portion 10 by the axial fixing means 40 by the retaining ring 39.

上記したように、インロー固定部36,36'による径方向固定手段37、又は、隙間バメ43'と前記割りピン等による回り止め手段11とからなる径方向固定手段37によってガイドベーンユニット2は径方向に固定され、更に、傾斜面41,42を備えた係止溝38及び止め輪39からなる軸方向固定手段40によってガイドベーンユニット2は軸方向に固定されるので、簡単な構成にてガイドベーンユニット2を容易にハウジング3に組み付けて固定することができる。   As described above, the guide vane unit 2 has a diameter by the radial direction fixing means 37 by the spigot fixing portions 36, 36 ′ or the radial direction fixing means 37 including the claw 43 ′ and the rotation prevention means 11 by the split pin or the like. Since the guide vane unit 2 is fixed in the axial direction by the axial direction fixing means 40 which is fixed in the direction and further comprises the locking groove 38 having the inclined surfaces 41 and 42 and the retaining ring 39, the guide vane unit 2 is guided with a simple configuration. The vane unit 2 can be easily assembled and fixed to the housing 3.

尚、図1のインロー固定部36,36'による径方向固定手段37によって前記ハウジング3に対して前記ガイドベーンユニット2が軸方向へ確実に固定される場合には、前記係止溝38と止め輪39からなる軸方向固定手段40は省略することができる。しかし、前記ガイドベーンユニット2が段部10から抜け出さないように確実に固定しておくためには、前記軸方向固定手段40を設けることが好ましい。   When the guide vane unit 2 is securely fixed to the housing 3 in the axial direction by the radial fixing means 37 by the inlay fixing portions 36, 36 'of FIG. The axial fixing means 40 comprising the ring 39 can be omitted. However, in order to securely fix the guide vane unit 2 so as not to come out of the stepped portion 10, it is preferable to provide the axial direction fixing means 40.

又、前記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造を備えた過給機によれば、簡単な構成によりガイドベーンユニットを安定に固定して過給機の信頼性を高めることができる。   Further, according to the supercharger having the guide vane unit housing assembly structure, the guide vane unit can be stably fixed with a simple configuration, and the reliability of the supercharger can be improved.

尚、本発明のガイドベーンユニットのハウジング組付構造及び過給機は、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。   Note that the guide vane unit housing assembly structure and the supercharger of 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. It is.

1 ガイドベーン
2 ガイドベーンユニット
3 ハウジング
5 コンプレッサインペラ
7 吸込口
10 段部
13a,13b 対向面
14 軸受リング
15 押えリング
22 軸
36,36' インロー固定部
37 径方向固定手段
38 係止溝
39 止め輪
40 軸方向固定手段
41,42 傾斜面
43 隙間
43' 隙間バメ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guide vane 2 Guide vane unit 3 Housing 5 Compressor impeller 7 Suction port 10 Step part 13a, 13b Opposing surface 14 Bearing ring 15 Holding ring 22 Shaft 36, 36 'Inner fixing part 37 Radial direction fixing means 38 Locking groove 39 Stop ring 40 Axial fixing means 41, 42 Inclined surface 43 Gap 43 'Gap

Claims (5)

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、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の間でガイドベーンの軸を回動可能に挟み込んで支持するようにしている前記ガイドベーンユニットのハウジング組付構造であって、
前記ハウジングの段部に嵌合される前記ガイドベーンユニットの径方向への移動を拘束する径方向固定手段と、前記ガイドベーンユニットの軸方向への移動を拘束する軸方向固定手段とを備えたことを特徴とするガイドベーンユニットのハウジング組付構造。
A bearing ring having a housing in which a step portion is formed at a suction port of a compressor impeller, and a guide vane unit that is fitted and installed in the step portion of the housing, the guide vane unit being divided by a facing surface A guide vane unit housing assembly structure in which the shaft of the guide vane is rotatably sandwiched between and supported by the presser ring,
A radial fixing means for restricting the radial movement of the guide vane unit fitted in the stepped portion of the housing; and an axial fixing means for restricting the axial movement of the guide vane unit. A guide vane unit housing assembly structure.
前記径方向固定手段は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが締まりバメにより嵌合したインロー固定部、又は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが隙間を介して嵌合した隙間バメと、ピンにより前記ガイドベーンユニットの回り止めを行う回り止め手段とからなる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ハウジング組付構造。   The radial fixing means may be an inlay fixing portion in which the guide vane unit is fitted into the step portion of the housing with a clamp, or a gap fit in which the guide vane unit is fitted into the step portion of the housing through a gap. 2. The guide vane unit housing assembly structure according to claim 1, wherein the guide vane unit is prevented from rotating by a pin. 3. 前記軸方向固定手段は、前記ハウジングの段部に形成した環状の係止溝に嵌合する弾性材からなる止め輪であり、前記係止溝と止め輪は、止め輪が拡径することにより前記ガイドベーンユニット側に移動して該ガイドベーンユニットを段部内へ押し込むように作用する傾斜面を有する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ハウジング組付構造。   The axial fixing means is a retaining ring made of an elastic material that fits into an annular retaining groove formed in a step portion of the housing, and the retaining groove and the retaining ring are formed by expanding the diameter of the retaining ring. 3. The guide vane unit housing assembly structure according to claim 1 or 2, further comprising an inclined surface that moves to the guide vane unit side and acts to push the guide vane unit into the stepped portion. 前記径方向固定手段は、前記ハウジングの段部に前記ガイドベーンユニットが締まりバメにより嵌合したインロー固定部であり、該インロー固定部による径方向固定手段が前記軸方向固定手段を兼ねていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のガイドベーンユニットのハウジング組付構造。   The radial direction fixing means is an inlay fixing portion in which the guide vane unit is fastened to a step portion of the housing and is fitted with a flange, and the radial direction fixing means by the inlay fixing portion also serves as the axial direction fixing means. The housing assembly structure of the guide vane unit according to any one of claims 1 to 3. 請求項1〜4のいずれか1つに記載のガイドベーンユニットのハウジング組付構造を備えたことを特徴とする過給機。   A turbocharger comprising the guide vane unit housing assembly structure according to any one of claims 1 to 4.
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