JP2013019287A - Variable guide vane device of compressor, method of assembling the same, and supercharger - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable guide vane device of a compressor, along with a method of assembling the same, capable of reliably performing connection by inserting a turning shaft into one of shafts of guide vanes from the outside with a simple structure, and thereby capable of improving assembly workability, and to provide a supercharger.SOLUTION: A connection protrusion 36 extending in a diameter direction of a shaft 20 is formed at an end surface central part of the shaft 20 of a guide vane 19. A connection recess 39 engaged with the connection protrusion 36 formed at the shaft 20 of the guide vane is provided at a distal end of the turning shaft 40 to constitute a fitting means 60.

Description

本発明は、圧縮機の可変ガイドベーン装置及びその組立方法並びに過給機に関するものである。   The present invention relates to a variable guide vane device for a compressor, an assembling method thereof, and a supercharger.

従来、エンジンへの過給を行う過給機は、タービンインペラとコンプレッサインペラを同軸上に備え、エンジンの排気によりタービンインペラを回転させ、回転軸を介してコンプレッサインペラを回転させることにより、吸気を取り入れて圧縮し、得られた圧縮空気をエンジンに供給する遠心圧縮機(圧縮機)を備えている。   Conventionally, a turbocharger that supercharges an engine is provided with a turbine impeller and a compressor impeller on the same axis, rotates the turbine impeller by exhaust of the engine, and rotates the compressor impeller via the rotating shaft, thereby taking in the intake air. It is equipped with a centrifugal compressor (compressor) that takes in and compresses and supplies the resulting compressed air to the engine.

前述の如き過給機の圧縮機においては、該圧縮機に取り入れられる空気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、前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。   In the turbocharger compressor as described above, when the amount of air taken into the compressor decreases, the compressor characteristic curve 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容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:Variable Inlet Guide Vane=以下、単にガイドベーンと略称する)を設けることにより、コンプレッサインペラに向かう空気に予旋回を与えて、圧縮機の流量特性を変化させるようにしたものが提案されており、この種の圧縮機としては、例えば、特許文献1、2が存在する。   For this reason, conventionally, as a compressor in which the surge wire is moved to the low flow rate side so as not to enter the surging region even under the low flow capacity operation condition that enters the surging region, the compressor impeller upstream of the compressor impeller By providing a variable guide vane (VIGV: Variable Inlet Guide Vane = hereinafter simply abbreviated as a guide vane), the air flow toward the compressor impeller is pre-swirled to change the flow characteristics of the compressor. For example, Patent Documents 1 and 2 exist as compressors of this type.

特許文献1に記載の圧縮機では、コンプレッサインペラへ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、該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 the compressor described in Patent Document 1, a plurality of guide vanes are arranged radially in the circumferential direction inside the air inlet pipe (housing) that guides air to the compressor impeller, and each shaft of each guide vane passes through the housing. A rotation drive device corresponding to each shaft is provided outside the housing, and the rotation angles of the guide vanes are adjusted at the same time by simultaneously rotating the shafts by the rotation drive devices. I have to.

一方、特許文献2に記載の圧縮機では、コンプレッサインペラへ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。各ガイドベーンの一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、前記回動軸を回動させると、前記アームと他のアームを介してリングが回転し、該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、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 the compressor described in Patent Document 2, a plurality of guide vanes are arranged radially in the circumferential direction inside the housing that guides air to the compressor impeller, and each shaft of the guide vanes is provided in a space provided inside the housing. In addition, an arm extending in a direction orthogonal to the axis is attached to each shaft of the guide vane in the space, and an end portion of the arm is connected to the ring through another arm. A rotating shaft connected to one shaft of each guide vane is guided to the outside through the housing, and when the rotating shaft is rotated, the ring rotates through the arm and the other arm, When the ring rotates, the shafts rotate simultaneously through the other arm and the arm, and the rotation angles of the guide vanes are adjusted all at once.

特開2005−023792号公報JP 2005-023792 A 特開2004−190557号公報JP 2004-190557 A

前記特許文献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き、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ものの、複数のガイドベーンの各軸に対応した回転駆動装置をハウジングの外部に複数配設する必要があるため、ハウ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が必要となることから大幅なコストアップにつながるという問題があった。又、ハウ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った。更に、前記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もあった。   In the compressor described in Patent Document 1, each shaft of the guide vane is guided to the outside through the housing, and each shaft is separately driven to rotate by a rotation driving device provided corresponding to the shaft. Therefore, although the structure inside the housing is relatively simple, it is necessary to arrange a plurality of rotational drive devices corresponding to the respective axes of the plurality of guide vanes outside the housing, so the structure outside the housing becomes complicated, In addition, since a plurality of rotational drive devices corresponding to the number of guide vanes are required, there is a problem that the cost is significantly increased. Further, when a plurality of rotary drive devices are installed outside the housing, there is a possibility that the rotary drive device may be damaged due to an external impact or the like. Further, there is a problem that control is required to drive the plurality of rotary drive devices in synchronization.

一方、前記特許文献2に記載の圧縮機では、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リングとを接続するためのアーム及び他のアームを備え、ガイドベーンの一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一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を簡略化することができる。   On the other hand, in the compressor described in Patent Document 2, a space provided in the housing includes a ring, an arm for connecting each shaft of the guide vane and the ring, and another arm, and one shaft of the guide vane. Is rotated by a rotation shaft penetrating the housing, and by providing one drive device for rotating the rotation shaft, there is an advantage that the rotation angles of all the guide vanes can be adjusted simultaneously. Yes, the configuration outside the housing can be simplified.

しかしながら、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った。又、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は、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った。更に又、特許文献2では特に説明されていないが、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、この孔の軸受によって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させることができなくなる虞もあった。   However, in Patent Document 2, it is necessary to connect an arm provided between each shaft of the guide vane and the ring and the other arm within a narrow space, and there is a problem that assembly work is very difficult. Further, in the configuration in which the force is transmitted between the shaft and the ring via the arm and the other arm, there is a possibility that an error occurs in the rotation of each guide vane due to variations in manufacturing accuracy of each part. Furthermore, although not specifically described in Patent Document 2, each shaft of the guide vane needs to pass through a hole in the inner wall forming the space of the housing and be rotatably supported by a bearing of this hole. As described above, when the shaft is provided with an arm in advance, the shaft may not be able to penetrate the hole in the inner wall.

上記した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を貫通して外部に突出して設け、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ようにしたものも考えられる。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、外部からの衝撃等によって損傷する可能性が高まる。   In order to solve the problem of assembly as described above, the shafts of the guide vane are provided so as to project outside through the housing, and the shafts are rotated simultaneously by a rotating ring mechanism provided outside the housing. It is also possible to make it move. However, when the rotating ring mechanism is provided outside the housing in this way, there is a problem that the outer shape of the compressor is increased, and the possibility of damage due to external impact or the like increases.

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られ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、車載用のターボチャージャに備えられる圧縮機は、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技術の出現が望まれている。   Therefore, from the above viewpoint, it is preferable that the mechanism for rotating the guide vanes of the compressor all at once is provided inside the housing. However, when a mechanism for simultaneous rotation is provided in the housing, assembly, etc. There is a problem that the workability of the system becomes very poor. In particular, compressors equipped in in-vehicle turbochargers have been reduced in size and weight in recent years, and for such small compressors, the emergence of technology with excellent assembly workability is desired. Yes.

本発明は、斯かる実情に鑑み、簡略な構成によって、ガイドベーンの軸の一つに外部から回動軸を挿入し確実に接続し得、組立作業性向上を図り得る圧縮機の可変ガイドベーン装置及びその組立方法並びに過給機を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a variable guide vane for a compressor that can be reliably connected by inserting a rotating shaft from the outside to one of the shafts of the guide vane with a simple configuration, and can improve assembly workability. An apparatus, an assembling method thereof, and a supercharger are provided.

本発明は、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たハウジングの内部に、ガイドベーンユニットを前記コンプレッサ入口側に嵌合するよう挿入して構成され、
該ガイドベーンユニットは、前記回転軸と交差する方向の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、円周方向へ等間隔で且つ半径方向へ放射状に配設される複数のガイドベーンの軸を挟み込んで回動自在に支持し、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形成された環状溝にはリングギヤが配置され、且つ該リングギヤに噛合するピニオンが前記各ガイドベーンの軸に備えられ、
前記ハウジングには、該ハウジングの内部に挿入した前記ガイドベーンユニットのガイドベーンの軸の一つに外部から回動軸を挿入して接続するための軸孔が形成され、
前記各ガイドベーンの軸の端部に前記回動軸の先端を接続可能な嵌合手段を備えたことを特徴とする圧縮機の可変ガイドベーン装置にかかるものである。
The present invention is configured by inserting a guide vane unit into the compressor inlet side into a housing in which a compressor impeller is rotatably disposed around a rotation axis.
The guide vane unit includes a plurality of guides that are radially arranged at equal intervals in the circumferential direction and between the bearing ring and the presser ring that are divided by facing surfaces in a direction intersecting the rotation axis. A ring gear is disposed in an annular groove formed in at least one of the opposed surfaces of the bearing ring and the presser ring, and a pinion that meshes with the ring gear is provided in each guide vane. Provided on the axis of
The housing is formed with a shaft hole for inserting and connecting a rotation shaft from the outside to one of the guide vane shafts of the guide vane unit inserted into the housing,
The present invention relates to a variable guide vane device for a compressor, characterized in that fitting means capable of connecting the tip of the rotating shaft to the end portion of the shaft of each guide vane is provided.

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。   According to the above means, the following operation can be obtained.

複数あるガイドベーンのうちのどの軸が回動軸の取付部分に位置しても、該回動軸の先端を嵌合手段を介して前記軸に確実に接続可能となり、ガイドベーンを一斉に回動させるための機構をハウジング内部に設けた小型の圧縮機においても組立作業性が向上し、コスト面でも有利となる。   Regardless of which of the plurality of guide vanes is located at the mounting portion of the rotating shaft, the tip of the rotating shaft can be securely connected to the shaft via the fitting means, and the guide vanes can be rotated all at once. Even in a small compressor provided with a mechanism for moving it inside the housing, the assembly workability is improved, which is advantageous in terms of cost.

前記圧縮機の可変ガイドベーン装置においては、前記ガイドベーンの軸の端面中心部に、該軸の直径方向へ延びる接続凸部を形成し、前記ガイドベーンの軸に形成した接続凸部に嵌合する接続凹部を前記回動軸の先端に設けることにより、前記嵌合手段を構成することができ、このようにすると、製作の容易化と軽量化を図るためにガイドベーンを樹脂によって製作し、回動軸を鋼材等の金属で製作した場合、前記接続凸部が形成されるガイドベーンの軸の強度を確保しやすく、有効となる。因みに、仮に前記ガイドベーンの軸に接続凹部を形成するのでは、肉厚が薄くなる箇所が生じて、その部分の強度低下が懸念されるが、このような強度低下の問題は、前記接続凸部が形成されるガイドベーンの軸には生じない。   In the variable guide vane device of the compressor, a connection convex portion extending in a diameter direction of the shaft is formed at a central portion of an end surface of the shaft of the guide vane, and is fitted to a connection convex portion formed on the shaft of the guide vane By providing a connecting recess to the tip of the pivot shaft, the fitting means can be configured, and in this way, a guide vane is made of resin in order to facilitate manufacture and reduce weight, When the rotating shaft is made of a metal such as steel, it is easy to ensure the strength of the shaft of the guide vane on which the connection convex portion is formed, which is effective. Incidentally, if the connection concave portion is formed on the shaft of the guide vane, a portion where the thickness is reduced is generated, and there is a concern that the strength of the portion may be reduced. It does not occur on the guide vane shaft on which the part is formed.

更に、前記圧縮機の可変ガイドベーン装置の組立方法としては、
前記各ガイドベーンに形成した羽根部に対する接続凸部の前記軸直径方向への向きを全てのガイドベーンで統一させると共に、該接続凸部の軸方向長さをその先端が前記軸受リングの外周から突出する長さに設定し、
前記ガイドベーンユニット組立時に、前記各ガイドベーンの接続凸部を嵌入可能な凹溝が形成された補助リングを前記軸受リングの外周に嵌装し、
前記各ガイドベーンの接続凸部を前記補助リングの凹溝に嵌入することにより、前記各ガイドベーンの羽根部の傾斜角度が調整されるようにすることができ、このようにすると、各ガイドベーンの羽根部が誤った傾斜角度で組み込まれてしまうことが避けられ、組立作業性を更に向上させる上で有効となる。
Furthermore, as an assembly method of the variable guide vane device of the compressor,
The direction of the axial direction of the connecting convex portion with respect to the blade portion formed on each guide vane is unified in all the guide vanes, and the axial length of the connecting convex portion from the outer periphery of the bearing ring Set the length to protrude,
At the time of assembling the guide vane unit, an auxiliary ring formed with a concave groove into which the connection convex portion of each guide vane can be fitted is fitted on the outer periphery of the bearing ring,
By inserting the connecting convex portion of each guide vane into the concave groove of the auxiliary ring, the inclination angle of the blade portion of each guide vane can be adjusted. In this way, each guide vane Incorporation of the blade portion at an incorrect inclination angle is avoided, which is effective in further improving the assembly workability.

一方、本発明は、前記圧縮機の可変ガイドベーン装置を備えたことを特徴とする過給機にかかるものである。   On the other hand, the present invention relates to a turbocharger comprising the variable guide vane device for the compressor.

本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置及びその組立方法並びに過給機によれば、簡略な構成によって、ガイドベーンの軸の一つに外部から回動軸を挿入し確実に接続し得、組立作業性向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。   According to the variable guide vane device of the compressor, the assembling method thereof, and the supercharger of the present invention, the rotation shaft can be inserted and reliably connected to one of the shafts of the guide vane with a simple configuration. An excellent effect of improving workability can be achieved.

(a)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例におけるガイドベーンを示す切断側面図、(b)は(a)のガイドベーンをI−I方向から見た平面図である。(A) is the cutting | disconnection side view which shows the guide vane in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention, (b) is the top view which looked at the guide vane of (a) from the II direction. 本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例の組み立て状態を説明するための切断側面図である。It is a cut side view for demonstrating the assembly state of the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention. 本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例の組み立て完了状態を示す切断側面図である。It is a cutaway side view showing the assembly completion state of the embodiment of the variable guide vane device of the compressor of the present invention. 図3をIV−IV方向から見た平面図である。It is the top view which looked at FIG. 3 from the IV-IV direction. (a)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例におけるガイドベーンユニットを組み立てた状態を示す側面図、(b)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例における軸受リングを上方から見た斜視図である。(A) is a side view which shows the state which assembled the guide vane unit in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention, (b) is the bearing ring in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention. It is the perspective view which looked at from the upper part. (a)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例におけるリングギヤを示す正面図、(b)は(a)のリングギヤをVI−VI方向から見た断面図である。(A) is a front view which shows the ring gear in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention, (b) is sectional drawing which looked at the ring gear of (a) from VI-VI direction. (a)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例における波ワッシャを示す正面図、(b)は(a)の波ワッシャをVII−VII方向から見た側面図である。(A) is the front view which shows the wave washer in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention, (b) is the side view which looked at the wave washer of (a) from the VII-VII direction. 本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例における止め輪を示す正面図である。It is a front view which shows the retaining ring in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention. 本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例における軸受リングの軸受凹部にガイドベーンを嵌合配置する状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which fits and arrange | positions a guide vane in the bearing recessed part of the bearing ring in the Example of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention. (a)は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の組立方法の実施例における軸受リングの軸受凹部にガイドベーンを、補助リングを用いて嵌合配置する状態を示す平面図、(b)は(a)の補助リングをXb−Xb方向から見た側面図である。(A) is a top view which shows the state which fits and arrange | positions a guide vane in the bearing recessed part of the bearing ring in the Example of the assembly method of the variable guide vane apparatus of the compressor of this invention using an auxiliary ring, (b) is. It is the side view which looked at the auxiliary ring of (a) from Xb-Xb direction.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1〜図9は本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置の実施例であって、自動車等に搭載される過給機の圧縮機1は、図2〜図4に示す如く、ハウジング2の内部にコンプレッサインペラ3を回転自在に配設し、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てい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ようになっている。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の入口
側に延びた吸込口5と、該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の運動エネルギを圧力のエネルギ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。
FIGS. 1 to 9 show an embodiment of a variable guide vane device for a compressor according to the present invention. A compressor 1 of a supercharger mounted on an automobile or the like has a housing 2 as shown in FIGS. A compressor impeller 3 is rotatably disposed therein, and the compressor impeller 3 is rotated by a rotating shaft 4 coaxial with a turbine impeller (not shown) that is rotated by exhaust of an automobile engine. Inside the housing 2 are a suction port 5 extending toward the inlet side of the compressor impeller 3 and a scroll 6 inside the housing 2 by converting the kinetic energy of the air whose speed is increased by the compressor impeller 3 into pressure energy. A diffuser 7 that leads to

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の入口側には、前記吸込口5を拡径することにより円筒状に形成した段部8を設けてあり、該段部8は切欠底面8aと切欠内周面8bとからなる。一方、前記ハウジング2の内部には、前記段部8の切欠内周面8bに外面が嵌合し且つ内面に前記吸込口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、可変ガイドベーン装置を構成してある。   On the inlet side of the compressor impeller 3 in the housing 2 of the compressor 1, a step portion 8 formed in a cylindrical shape by expanding the suction port 5 is provided, and the step portion 8 has a notch bottom surface 8a and It consists of a notch inner peripheral surface 8b. On the other hand, a guide vane unit 9 having an outer surface fitted to the notch inner peripheral surface 8b of the step portion 8 and an extension portion 5a of the suction port 5 formed on the inner surface is provided inside the housing 2, and a variable guide A vane device is constructed.

前記ガイドベーンユニット9は、図5(a)に示す如く、前記回転軸4と直交する方向の対向面10a,10bによって分割された軸受リング11と押えリング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のそれぞれには、環状溝13,14(図2、図5(b)参照)を形成してあり、該環状溝13,14によって、前記軸受リング11と押えリング12の対向面10a,10bにそれぞれ内側壁15と外側壁16が形成されている。   As shown in FIG. 5A, the guide vane unit 9 has a bearing ring 11 and a presser ring 12 that are divided by facing surfaces 10 a and 10 b in a direction orthogonal to the rotating shaft 4. Annular grooves 13 and 14 (see FIGS. 2 and 5B) are formed on the opposing surfaces 10a and 10b of the bearing ring 11 and the presser ring 12, respectively. An inner wall 15 and an outer wall 16 are formed on the opposing surfaces 10a and 10b of the bearing ring 11 and the presser ring 12, respectively.

前記内側壁15と外側壁16の対向面10a,10bの部分には、図5に示す如く、複数の軸受凹部21を形成し、該軸受凹部21によって、図1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´を支持することにより、該ガイドベーン19が軸受リング11の円周方向へ等間隔で且つ半径方向へ放射状に配設されるようにしてある。図5の例では、軸受リング11の対向面10aにガイドベーン19の軸20を収容できる深さのU字状の軸受凹部21を形成した場合を示しており、前記軸受リング11に形成した軸受凹部21に対向する押えリング12の対向面10bは平坦面となっている。図1のガイドベーン19の外側の軸20は外側壁16に形成した軸受凹部21に嵌合し、ガイドベーン19の内側の軸20´は内側壁15に形成した軸受凹部21に嵌合しており、この時、前記ガイドベーン19の内側の軸20´には、内側壁15を挟むことによってガイドベーン19の軸方向への移動を拘束するための突部20a´,20b´を備えている。尚、図5に示す例に代えて、前記U字状の軸受凹部21を押えリング12の対向面10bに形成するようにしても良く、又、前記軸受リング11の対向面10aと押えリング12の対向面10bの両方に半円形状の軸受凹部21を形成するようにしても良い。   As shown in FIG. 5, a plurality of bearing recesses 21 are formed in the portions of the opposing surfaces 10a and 10b of the inner wall 15 and the outer wall 16, and the bearing recesses 21 and the blade portions 17 as shown in FIG. By supporting the shafts 20, 20 ′ of the guide vane 19 having the pinion 18, the guide vane 19 is arranged radially at equal intervals in the circumferential direction of the bearing ring 11. . In the example of FIG. 5, a case where a U-shaped bearing recess 21 having a depth capable of accommodating the shaft 20 of the guide vane 19 is formed on the facing surface 10 a of the bearing ring 11 is shown. The facing surface 10b of the presser ring 12 facing the recess 21 is a flat surface. The shaft 20 outside the guide vane 19 in FIG. 1 is fitted into a bearing recess 21 formed in the outer wall 16, and the shaft 20 ′ inside the guide vane 19 is fitted into a bearing recess 21 formed in the inner wall 15. At this time, the inner shaft 20 ′ of the guide vane 19 is provided with projections 20 a ′ and 20 b ′ for restraining the movement of the guide vane 19 in the axial direction by sandwiching the inner wall 15. . In place of the example shown in FIG. 5, the U-shaped bearing recess 21 may be formed on the opposing surface 10 b of the presser ring 12, and the opposing surface 10 a of the bearing ring 11 and the presser ring 12. A semicircular bearing recess 21 may be formed on both of the opposing surfaces 10b.

更に、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、互い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を形成してある。図5(b)に示す例では、前記軸受リング11の外側壁16の対向面10aの三箇所に係合凹部23を形成すると共に、前記押えリング12の外側壁16の対向面10bに前記係合凹部23に嵌合する三個の係合凸部22を形成し、該係合凸部22と係合凹部23とが互いに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の周方向並びに回転軸4と直交する方向への移動が拘束されるようになっている。尚、図5に示す例に代えて、前記軸受リング11の対向面10aに係合凸部22を形成し、前記押えリング12の対向面10bに係合凹部23を形成しても良い。   Further, the opposing faces 10a and 10b of the outer wall 16 of the bearing ring 11 and the presser ring 12 are engaged with an engaging convex part 22 for fitting the bearing ring 11 and the presser ring 12 to each other. A recess 23 is formed. In the example shown in FIG. 5 (b), the engagement recesses 23 are formed at three locations on the facing surface 10 a of the outer wall 16 of the bearing ring 11, and the engaging surface 23 is formed on the facing surface 10 b of the outer wall 16 of the presser ring 12. Three engagement projections 22 that fit into the mating recesses 23 are formed, and the engagement projections 22 and the engagement recesses 23 are fitted together, so that the circumferential direction of the bearing ring 11 and the presser ring 12 is achieved. In addition, the movement in the direction orthogonal to the rotation shaft 4 is restricted. Instead of the example shown in FIG. 5, the engaging convex portion 22 may be formed on the facing surface 10 a of the bearing ring 11, and the engaging concave portion 23 may be formed on the facing surface 10 b of the holding ring 12.

前記環状溝13,14の一方には、押付手段24を介してリングギヤ25を挿入するようになっている。図2及び図3に示す例では、U字状の軸受凹部21を形成した軸受リング11の環状溝13の底部に、押付手段24とリングギヤ25を挿入している。ここで、U字状の軸受凹部21を押えリング12に形成した場合には、押えリング12の環状溝14に押付手段24とリングギヤ25を挿入すれば良く、又、前記軸受リング11の対向面10aと押えリング12の対向面10bの両方に半円形状の軸受凹部21を形成した場合には、前記環状溝13,14のいずれか一方に押付手段24とリングギヤ25を挿入すれば良い。   A ring gear 25 is inserted into one of the annular grooves 13 and 14 through pressing means 24. 2 and 3, the pressing means 24 and the ring gear 25 are inserted into the bottom of the annular groove 13 of the bearing ring 11 in which the U-shaped bearing recess 21 is formed. Here, when the U-shaped bearing recess 21 is formed in the holding ring 12, the pressing means 24 and the ring gear 25 may be inserted into the annular groove 14 of the holding ring 12. When the semicircular bearing recess 21 is formed on both the opposing surface 10b of the holding ring 10a and the pressing ring 12, the pressing means 24 and the ring gear 25 may be inserted into one of the annular grooves 13 and 14.

前記リングギヤ25は、図6(a)及び図6(b)に示す如く、短い筒状体の端面にラック歯25aを形成したものであり、該リングギヤ25のラック歯25aは前記軸受凹部21に嵌合されたガイドベーン19のピニオン18と噛合するようになっている。図6のリングギヤ25は全周に亘ってラック歯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ラック歯25aを形成しても良く、又、図1のガイドベーン19の軸20に形成したピニオン18は、軸20の周方向におけるガイドベーン19が回動する範囲内のみに形成した、いわゆるセクターピニオンを示しているが、全周に歯を有する通常の円板状のピニオン18としても良い。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the ring gear 25 has rack teeth 25a formed on the end surface of a short cylindrical body. The rack teeth 25a of the ring gear 25 are formed in the bearing recess 21. It engages with the pinion 18 of the fitted guide vane 19. 6 shows the case where the rack teeth 25a are formed over the entire circumference, the rack teeth 25a may be formed only in the portion where the pinion 18 of the guide vane 19 meshes. The pinion 18 formed on the shaft 20 of one guide vane 19 is a so-called sector pinion formed only within the range in which the guide vane 19 rotates in the circumferential direction of the shaft 20, but has teeth on the entire circumference. A normal disk-shaped pinion 18 may be used.

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7(a)及び図7(b)に示す如く、環状に形成された波ワッシャ26を用いることができる。該波ワッシャ26は図7(b)に示すように、周方向三箇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を三箇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、前記押付手段24としては、前記波ワッシャ26に代えて、コイルバネを用いることもできる。   The pressing means 24 is for positively engaging the ring gear 25 with the pinion 18 of the guide vane 19, and as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), an annular wave washer 26 is formed. Can be used. As shown in FIG. 7 (b), the wave washer 26 has a waved shape such that it protrudes or dents at three locations in the circumferential direction, thereby pushing the ring gear 25 at three locations to guide the ring gear 25 into guide vanes. It meshes with 19 pinions 18. As the pressing means 24, a coil spring can be used instead of the wave washer 26.

前記軸受リング11のコンプレッサインペラ側端面11aとハウジング2の段部8の切欠底面8aには、図2及び図3に示す如く、ピン28を挿入して前記ガイドベーンユニット9の軸受リング11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を凹設してある。   As shown in FIGS. 2 and 3, a pin 28 is inserted into the compressor impeller side end surface 11a of the bearing ring 11 and the notch bottom surface 8a of the step portion 8 of the housing 2, and the bearing ring 11 and the housing of the guide vane unit 9 are inserted. Pin holes 29 and 30 for positioning in the circumferential direction with respect to 2 are recessed.

前記ガイドベーンユニット9は、図5(a)及び図5(b)に示す如く、前記軸受リング11と押えリング12とに、互いに嵌合する前記係合凸部22及び係合凹部23を形成することにより、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。該仮止め手段としては、前記係合凸部22及び係合凹部23がきつく嵌合されるように予め設計しておくことで機能させることができるが、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させるようにすることも可能である。更に、図5(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(図の例では二個)を設けておき、該ピン孔31にきつく嵌合するピン32を挿入することによって、前記軸受リング11と押えリング12を一体に保持することができる。尚、前記仮止め手段は、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。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the guide vane unit 9 forms the engagement convex portion 22 and the engagement concave portion 23 that are fitted to each other on the bearing ring 11 and the presser ring 12. Thus, the bearing ring 11 and the presser ring 12 are provided with temporary fixing means for holding them together when assembled. The temporary fixing means can function by being designed in advance so that the engagement convex portion 22 and the engagement concave portion 23 are tightly fitted. It is also possible to fit 23 using a small amount of adhesive. Further, as shown in FIG. 5 (b), pin holes 31 (two in the illustrated example) are provided in the opposing surfaces 10 a and 10 b of the bearing ring 11 and the presser ring 12, and the pin holes 31 are tightly fitted. By inserting the matching pin 32, the bearing ring 11 and the presser ring 12 can be held together. The temporary fixing means is for holding the assembled guide vane unit 9 so as not to be disassembled when the guide vane unit 9 is inserted into the step portion 8 of the housing 2, and does not require strength.

前記ハウジング2には、段部8に挿入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2及び図3に示す例では、前記段部8に挿入したガイドベーンユニット9の押えリング12の開放側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8に示す止め輪35を縮めた状態で挿入し、開放してその弾撥力により係合させることで、該止め輪35によって前記ガイドベーンユニット9を段部8から抜け出ないように固定している。前記固定手段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に固定しても良い。   The housing 2 is provided with a fixing means 33 for fixing the guide vane unit 9 inserted into the step portion 8 in the step portion 8. In the example shown in FIGS. 2 and 3, an annular locking groove 34 is formed at the position of the notch inner peripheral surface 8 b corresponding to the open side end surface of the presser ring 12 of the guide vane unit 9 inserted into the step portion 8. A retaining ring 35 shown in FIG. 8 is inserted into the locking groove 34 in a contracted state, and is released and engaged by its elastic force, whereby the guide vane unit 9 is moved by the retaining ring 35 to the step portion 8. It is fixed so as not to come out. The fixing means 33 may be fixed to the housing 2 using a fixing bolt or the like so that the guide vane unit 9 does not come out of the stepped portion 8.

そして、本実施例の場合、前記ガイドベーン19における外側の軸20の端面中心部には、図1に示す如く、該軸20の直径方向へ延びる接続凸部36を形成してあり、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の軸受凹部21に嵌合させて前記ガイドベーンユニット9を組み立てた際に、前記接続凸部36の先端が段部8の切欠内周面8bに接しない長さとなるようにしてある。図2及び図3に示す例では、前記段部8の切欠底面8aに近い切欠内周面8bの位置には相互に緊密に嵌合する嵌合部37が形成してあり、該嵌合部37よりも開放端側の切欠内周面8bは前記嵌合部37よりも径が大きくなっている。このため、前記切欠内周面8bとガイドベーンユニット9の外周面との間には隙間38を有しており、従って、前記ガイドベーン19の接続凸部36の先端は前記隙間38まで突出した長さとなっている。尚、前記ガイドベーン19は接続凸部36の先端がガイドベーンユニット9の外径内に収まる長さとしても良く、この場合には、前記隙間38を設けることなく、切欠内周面8bとガイドベーンユニット9の外周面を緊密に嵌合させることができる。   In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a connecting convex portion 36 extending in the diameter direction of the shaft 20 is formed at the center of the end surface of the outer shaft 20 in the guide vane 19, and the guide vane 19 When the guide vane unit 9 is assembled by fitting the shafts 20, 20 ′ of the vane 19 into the bearing recesses 21 of the outer wall 16 and the inner wall 15 of the bearing ring 11, the tip of the connecting projection 36 is stepped. The length of the portion 8 is not in contact with the notch inner peripheral surface 8b. In the example shown in FIGS. 2 and 3, a fitting portion 37 that is closely fitted to each other is formed at the position of the notch inner peripheral surface 8 b close to the notch bottom surface 8 a of the step portion 8. The cutout inner peripheral surface 8 b on the open end side with respect to 37 has a diameter larger than that of the fitting portion 37. For this reason, there is a gap 38 between the notch inner peripheral surface 8 b and the outer peripheral surface of the guide vane unit 9, and therefore the tip of the connecting projection 36 of the guide vane 19 protrudes to the gap 38. It is length. The guide vane 19 may have such a length that the front end of the connecting projection 36 can be accommodated within the outer diameter of the guide vane unit 9. In this case, the notch inner peripheral surface 8 b and the guide are not provided without providing the gap 38. The outer peripheral surface of the vane unit 9 can be closely fitted.

前記ハウジング2の段部8にガイドベーンユニット9を挿入した際に前記ガイドベーン19の一つの軸20に対応する位置のハウジング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一つの軸孔41を設けてある。前記回動軸40の先端には、前記ガイドベーン19の軸20に形成した接続凸部36に嵌合する接続凹部39を設けてあり、該接続凸部36と接続凹部39とから、前記各ガイドベーン19の軸20の端部に前記回動軸40の先端を接続可能な嵌合手段60を構成してある。前記回動軸40の他端には、図1〜図4に示す如く、アーム42を介して作動ピン43をクランク状に取り付けてあり、図示していないアクチュエータよって前記作動ピン43を図4の矢印A方向に押し引きして前記回動軸40を回動させることにより、前記接続凹部39と接続凸部36を介して一つのガイドベーン19の軸20を回動させるようになっている。前記回動軸40によって一つのガイドベーン19の軸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の回転によりピニオン18を介して全てのガイドベーン19が一斉に回動されるようになっている。   When the guide vane unit 9 is inserted into the step 8 of the housing 2, the housing 2 at a position corresponding to one shaft 20 of the guide vane 19 has a rotation shaft for rotating the shaft 20 of the guide vane 19. One shaft hole 41 for inserting 40 from the outside is provided. A connecting recess 39 is provided at the tip of the rotating shaft 40 to be fitted to a connecting projection 36 formed on the shaft 20 of the guide vane 19. The fitting means 60 which can connect the front-end | tip of the said rotating shaft 40 to the edge part of the axis | shaft 20 of the guide vane 19 is comprised. As shown in FIGS. 1 to 4, an operating pin 43 is attached to the other end of the rotating shaft 40 in the form of a crank via an arm 42. The operating pin 43 is attached to the other end of the rotating shaft 40 by an actuator not shown in FIG. The shaft 20 of one guide vane 19 is rotated through the connection recess 39 and the connection projection 36 by rotating the rotation shaft 40 by pushing and pulling in the arrow A direction. When the shaft 20 of one guide vane 19 is rotated by the rotation shaft 40, the ring gear 25 is rotated via the pinion 18, and all the guide vanes 19 are rotated simultaneously via the pinion 18 by the rotation of the ring gear 25. It comes to be moved.

前記軸受リング11、押えリング12、リングギヤ25及びガイドベーン19からなる構成部材は、焼結金属、アルミダイカスト、樹脂等によって製作することができるが、このような構成部材はいずれも樹脂による一体成形が可能な形状になっており、該樹脂による一体成形によって製作した場合には、機械加工、溶接加工、仕上加工等を省略でき、ガイドベーンユニット9の製造工程の簡素化並びに低コスト化を図ることができると共に、軽量化を図れる利点があり、更には、過給機全体の製造工程の効率向上を図ることが可能となる。尚、前記ガイドベーン19は、図1に示す如く、羽根部17、ピニオン18、突部20a´,20b´接続凸部36が軸20,20´に対して一体的に設けられ、樹脂による一体成形が可能となっている。又、各ガイドベーン19の形状、寸法を互いに同一とせずに、異なる形状とすることも可能ではあるが、仮に、駆動機構としての回動軸40に接続されるガイドベーン19のみ異なる形状とした場合(例えば、前記回動軸40に接続されるガイドベーン19のみに接続凸部36を設け、他のガイドベーン19には接続凸部36を設けないようにした場合)、ガイドベーンユニット9の組立時に、作業者は、ガイドベーン19の配置に応じて形状の異なるガイドベーン19を選択する必要があるため、作業者にとって手間になる。しかし、本実施例のように全てのガイドベーン19の形状、寸法を同一とした場合は、上記のような手間が不要になり、ガイドベーンユニット9の組立作業性が向上し、ガイドベーンユニット9の製造工程、並びに過給機全体の製造工程の効率をより向上させることができ、好ましい。   The constituent members including the bearing ring 11, the presser ring 12, the ring gear 25, and the guide vane 19 can be made of sintered metal, aluminum die casting, resin, or the like. All of these constituent members are integrally formed of resin. In the case of manufacturing by integral molding with the resin, machining, welding, finishing, etc. can be omitted, and the manufacturing process of the guide vane unit 9 is simplified and the cost is reduced. In addition, there is an advantage that the weight can be reduced, and further, the efficiency of the manufacturing process of the entire supercharger can be improved. As shown in FIG. 1, the guide vane 19 has a blade portion 17, a pinion 18, and projecting portions 20a 'and 20b' connecting projections 36 that are integrally provided with respect to the shafts 20 and 20 '. Molding is possible. Although the shape and dimensions of the guide vanes 19 may not be the same as each other, different shapes can be used, but only the guide vanes 19 connected to the rotation shaft 40 as the drive mechanism are different. In the case (for example, when the connection convex portion 36 is provided only on the guide vane 19 connected to the rotating shaft 40 and the connection convex portion 36 is not provided on the other guide vane 19), the guide vane unit 9 At the time of assembly, the operator needs to select the guide vane 19 having a different shape in accordance with the arrangement of the guide vane 19, which is troublesome for the operator. However, if the shape and dimensions of all the guide vanes 19 are the same as in the present embodiment, the above-described labor is not required, the assembly workability of the guide vane unit 9 is improved, and the guide vane unit 9 is improved. The efficiency of the manufacturing process and the manufacturing process of the entire supercharger can be further improved, which is preferable.

更に、前記軸受リング11及び押えリング12と、ガイドベーン19の少なくとも一方の構成部材を樹脂により製作すると、樹脂は自己潤滑性を有することから、ガイドベーン19の軸20,20´を軸受凹部21によって好適に軸支することができる。   Further, when at least one of the constituent members of the bearing ring 11 and the presser ring 12 and the guide vane 19 is made of resin, the resin has self-lubricating properties, so that the shafts 20 and 20 'of the guide vane 19 are connected to the bearing recess 21. It is possible to support the shaft suitably.

次に、上記実施例の圧縮機を組み立てる手順について説明する。   Next, the procedure for assembling the compressor of the above embodiment will be described.

先ず、前記ハウジング2の外部において、前記ガイドベーンユニット9の組み立てを行うことが可能となり、該ガイドベーンユニット9の組み立てに際して、図5(b)、図9に示す如く、前記軸受リング11を軸受凹部21が上側を向いた状態になるように机上等に載置する。   First, it becomes possible to assemble the guide vane unit 9 outside the housing 2, and when the guide vane unit 9 is assembled, the bearing ring 11 is attached to the bearing as shown in FIGS. It mounts on a desk etc. so that the recessed part 21 may be in the state which faced the upper side.

この状態で、前記軸受リング11の環状溝13に、図7に示す波ワッシャ26を挿入し、続いて、該波ワッシャ26の上側にリングギヤ25(図6参照)を挿入する。   In this state, the wave washer 26 shown in FIG. 7 is inserted into the annular groove 13 of the bearing ring 11, and then the ring gear 25 (see FIG. 6) is inserted above the wave washer 26.

次に、図9に示す如く、軸受リング11の外側壁16の対向面10aに形成した軸受凹部21にガイドベーン19の外側の軸20が嵌合し、内側壁15の対向面10aに形成した軸受凹部21にガイドベーン19の内側の軸20´が嵌合するようにガイドベーン19を配置し、この時、ガイドベーン19のピニオン18が前記リングギヤ25のラック歯25aに噛合して、ガイドベーン19の羽根部17が所定の傾斜角度になるように調整する。続いて、図9における別の軸受凹部21にも別のガイドベーン19の軸20,20´を嵌合させて配置し、この時、別のガイドベーン19の羽根部17の傾斜角度が前記ガイドベーン19の羽根部17の傾斜角度と等しくなるように調整する。ここで、前記リングギヤ25のラック歯25aとガイドベーン19のピニオン18との噛み合いは予め設定されているので、正しい位置にガイドベーン19を配置すると、各ガイドベーン19の羽根部17の傾斜角度は同じになり、万一、歯がずれて噛み合わされたときは、ガイドベーン19の羽根部17の傾斜角度は大きく異なったものとなるので、誤って嵌合された時の間違いは比較的判明しやすくなっている。このようにして、全ての軸受凹部21にガイドベーン19を嵌合配置する。   Next, as shown in FIG. 9, the shaft 20 outside the guide vane 19 is fitted into the bearing recess 21 formed on the facing surface 10 a of the outer wall 16 of the bearing ring 11, and formed on the facing surface 10 a of the inner wall 15. The guide vane 19 is arranged so that the shaft 20 ′ inside the guide vane 19 is fitted in the bearing recess 21. At this time, the pinion 18 of the guide vane 19 meshes with the rack teeth 25 a of the ring gear 25, and the guide vane The 19 blade portions 17 are adjusted to have a predetermined inclination angle. Subsequently, shafts 20 and 20 'of another guide vane 19 are also fitted and arranged in another bearing recess 21 in FIG. 9, and at this time, the inclination angle of the blade portion 17 of the other guide vane 19 is the guide angle. Adjustment is made so as to be equal to the inclination angle of the vane portion 17 of the vane 19. Here, since the meshing between the rack teeth 25a of the ring gear 25 and the pinion 18 of the guide vane 19 is set in advance, when the guide vane 19 is arranged at the correct position, the inclination angle of the blade portion 17 of each guide vane 19 is In the unlikely event that the teeth are misaligned and engaged, the inclination angle of the vane portion 17 of the guide vane 19 will be greatly different, so the mistake when fitted incorrectly is relatively clear. It has become easier. In this way, the guide vanes 19 are fitted and arranged in all the bearing recesses 21.

続いて、図5(a)に示すように、前記軸受リング11の対向面10aの上部に前記押えリング12の対向面10bが対向するようにし、相互間に設けた係合凸部22と係合凹部23を嵌合させて対向面10a,10bを当接させることでガイドベーンユニット9を組み立てる。   Subsequently, as shown in FIG. 5A, the opposing surface 10b of the presser ring 12 is opposed to the upper portion of the opposing surface 10a of the bearing ring 11, and the engaging convex portion 22 provided between them is engaged. The guide vane unit 9 is assembled by fitting the mating recess 23 and bringing the opposing surfaces 10a and 10b into contact with each other.

前記ガイドベーンユニット9の組立時には、前記軸受リング11と押えリング12を一体に保持しておくための仮止め手段を介して組み立てる。例えば、図5(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に形成したピン孔31にきつく嵌合するピン32を挿入して組み立てることにより、軸受リング11と押えリング12を一体に保持する。又、前記軸受リング11と押えリング12に形成した係合凸部22及び係合凹部23がきつく嵌合されるように予め設計しておくことでも同様に一体に保持することができ、又、前記係合凸部22と係合凹部23を少量の接着剤を介して嵌合させることでも同様に軸受リング11と押えリング12を一体に保持することができる。   When the guide vane unit 9 is assembled, it is assembled through temporary fixing means for holding the bearing ring 11 and the presser ring 12 together. For example, as shown in FIG. 5B, the bearing ring 11 is assembled by inserting and assembling a pin 32 that fits tightly into a pin hole 31 formed in the opposed surfaces 10a and 10b of the bearing ring 11 and the holding ring 12. And the presser ring 12 are held together. In addition, it is possible to hold the bearing ring 11 and the presser ring 12 in the same manner by designing them in advance so that the engaging convex portions 22 and the engaging concave portions 23 formed on the bearing ring 11 are tightly fitted. Similarly, the bearing ring 11 and the presser ring 12 can be integrally held by fitting the engaging convex portion 22 and the engaging concave portion 23 with a small amount of adhesive.

前記軸受リング11と押えリング12を組み立てた状態では、ガイドベーン19のピニオン18がリングギヤ25を介して波ワッシャ26を弾性変形させるように押す状態となり、これによってリングギヤ25とピニオン18の噛合はより確実に行われるようになる。   In a state where the bearing ring 11 and the presser ring 12 are assembled, the pinion 18 of the guide vane 19 is pushed so as to elastically deform the wave washer 26 via the ring gear 25, thereby further engaging the ring gear 25 and the pinion 18. It will surely be done.

次に、図2に示すように、前記軸受リング11のコンプレッサインペラ側端面11aに設けたピン孔30にピン28を挿入した後、前述の如く組み立てたガイドベーンユニット9を前記ハウジング2の段部8に挿入し、前記ピン28をハウジング2の段部8の切欠底面8aに設けたピン孔29に合致させるように挿入して、段部8に設けた嵌合部37に前記ガイドベーンユニット9を嵌合させる。この時、ピン28によってハウジング2に対するガイドベーンユニット9の周方向の位置は規定され、同時に、前記一つのガイドベーン19の羽根部17の軸20はハウジング2に形成した軸孔41に一致する。   Next, as shown in FIG. 2, after inserting the pin 28 into the pin hole 30 provided in the compressor impeller side end surface 11a of the bearing ring 11, the guide vane unit 9 assembled as described above is attached to the step portion of the housing 2. 8, the pin 28 is inserted so as to match the pin hole 29 provided in the notch bottom surface 8 a of the step portion 8 of the housing 2, and the guide vane unit 9 is inserted into the fitting portion 37 provided in the step portion 8. Mate. At this time, the circumferential position of the guide vane unit 9 relative to the housing 2 is defined by the pin 28, and at the same time, the shaft 20 of the blade portion 17 of the one guide vane 19 coincides with the shaft hole 41 formed in the housing 2.

前記ハウジング2の段部8にガイドベーンユニット9を挿入した後、固定手段33によってガイドベーンユニット9を段部8に固定する。図2の例では、前記段部8に挿入したガイドベーンユニット9の押えリング12の開放側端面に対応する切欠内周面8bに形成した環状の係止溝34に、図8に示す止め輪35を縮めた状態で挿入し、開放してその弾撥力により係合させることで、該止め輪35によって前記ガイドベーンユニット9を段部8から抜け出ないように固定する。   After inserting the guide vane unit 9 into the step portion 8 of the housing 2, the guide vane unit 9 is fixed to the step portion 8 by the fixing means 33. In the example of FIG. 2, the retaining ring shown in FIG. 8 is formed in the annular locking groove 34 formed in the inner peripheral surface 8 b of the notch corresponding to the open end surface of the presser ring 12 of the guide vane unit 9 inserted in the step portion 8. The guide vane unit 9 is fixed by the retaining ring 35 so as not to come out of the stepped portion 8 by being inserted in a contracted state, opened and engaged by its elastic force.

続いて、前記回動軸40をハウジング2に設けた軸孔41から挿入し、該回動軸40の先端に設けた接続凹部39を前記ガイドベーン19の軸20の接続凸部36に嵌合させると、圧縮機1は組み立てられる。   Subsequently, the rotation shaft 40 is inserted from the shaft hole 41 provided in the housing 2, and the connection concave portion 39 provided at the tip of the rotation shaft 40 is fitted into the connection convex portion 36 of the shaft 20 of the guide vane 19. Then, the compressor 1 is assembled.

ここで、前記各ガイドベーン19の軸20の端部に前記回動軸40の先端を接続可能な嵌合手段60を備えたことにより、複数あるガイドベーン19のうちのどの軸20が回動軸40の取付部分に位置しても、該回動軸40の先端を嵌合手段60を介して前記軸20に確実に接続可能となり、ガイドベーン19を一斉に回動させるための機構をハウジング2内部に設けた小型の圧縮機1においても組立作業性が向上し、コスト面でも有利となる。   Here, since the fitting means 60 capable of connecting the tip of the rotating shaft 40 to the end of the shaft 20 of each guide vane 19 is provided, which shaft 20 of the plurality of guide vanes 19 rotates. Even if it is located at the mounting portion of the shaft 40, the tip of the rotating shaft 40 can be reliably connected to the shaft 20 via the fitting means 60, and a mechanism for rotating the guide vanes 19 all at once is provided in the housing. Also in the small compressor 1 provided inside 2, the assembly workability is improved, which is advantageous in terms of cost.

しかも、本実施例においては、前記ガイドベーン19における外側の軸20の端面中心部に、該軸20の直径方向へ延びる接続凸部36を形成し、前記ガイドベーン19の軸20に形成した接続凸部36に嵌合する接続凹部39を前記回動軸40の先端に設けることにより、前記嵌合手段60を構成してあるため、製作の容易化と軽量化を図るためにガイドベーン19を樹脂によって製作し、回動軸40を鋼材等の金属で製作した場合、前記接続凸部36が形成されるガイドベーン19の軸20の強度を確保しやすく、有効となる。因みに、仮に前記ガイドベーン19の軸20に接続凹部39を形成するのでは、肉厚が薄くなる箇所が生じて、その部分の強度低下が懸念されるが、このような強度低下の問題は、前記接続凸部36が形成されるガイドベーン19の軸20には生じない。   In addition, in this embodiment, a connection convex portion 36 extending in the diameter direction of the shaft 20 is formed at the center of the end surface of the outer shaft 20 in the guide vane 19, and the connection formed on the shaft 20 of the guide vane 19. Since the fitting means 60 is configured by providing a connecting recess 39 to be fitted to the convex portion 36 at the tip of the rotating shaft 40, the guide vane 19 is provided to facilitate manufacture and reduce the weight. When the rotating shaft 40 is made of a metal such as steel, the strength of the shaft 20 of the guide vane 19 on which the connection convex portion 36 is formed can be easily ensured and effective. Incidentally, if the connecting recess 39 is formed on the shaft 20 of the guide vane 19, there is a portion where the thickness is reduced, and there is a concern that the strength of the portion may be reduced. It does not occur on the shaft 20 of the guide vane 19 on which the connection convex portion 36 is formed.

こうして、簡略な構成によって、ガイドベーン19の軸20の一つに外部から回動軸40を挿入し確実に接続し得、組立作業性向上を図り得る。しかも、前記圧縮機1を備えた過給機の組立作業性が向上することにより、過給機の生産量の増加及びコストの低減化が図れる。   Thus, with a simple configuration, the rotating shaft 40 can be inserted and securely connected to one of the shafts 20 of the guide vane 19 to improve the assembly workability. In addition, since the assembly workability of the supercharger including the compressor 1 is improved, the production amount of the supercharger and the cost can be reduced.

更に、本実施例における圧縮機の可変ガイドベーン装置の場合、図10(a)に示す如く、前記各ガイドベーン19に形成した羽根部17に対する接続凸部36の前記軸20直径方向への向きを全てのガイドベーン19で統一させると共に、該接続凸部36の軸20方向長さをその先端が前記軸受リング11の外周から所要量だけ突出する長さに設定し、図10(b)に示す如く、前記ガイドベーンユニット9組立時にのみ前記軸受リング11の外周に嵌装され且つ前記各ガイドベーン19の接続凸部36を嵌入可能な凹溝61aが形成され前記ガイドベーンユニット9組立後には取り外される補助リング61を利用し、該補助リング61をガイドベーンユニット9組立時に前記軸受リング11の外周に嵌装した状態で、前記各ガイドベーン19の接続凸部36を凹溝61aに嵌入することにより、前記各ガイドベーン19の羽根部17の傾斜角度が等しく配置されるようにする組立方法を採用することができる。   Furthermore, in the case of the variable guide vane device of the compressor in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the direction of the connecting convex portion 36 with respect to the blade portion 17 formed in each guide vane 19 in the diameter direction of the shaft 20. 10 is made uniform for all the guide vanes 19, and the length of the connecting projection 36 in the direction of the axis 20 is set so that the tip protrudes from the outer periphery of the bearing ring 11 by a required amount, as shown in FIG. As shown, a groove 61a is formed which is fitted on the outer periphery of the bearing ring 11 only when the guide vane unit 9 is assembled and into which the connection convex portion 36 of each guide vane 19 can be fitted. Each of the guide vanes is used in a state where the auxiliary ring 61 is removed, and the auxiliary ring 61 is fitted on the outer periphery of the bearing ring 11 when the guide vane unit 9 is assembled. By fitting the connecting protrusion 36 of 9 into the groove 61a, it is possible to adopt an assembling method of such the inclination angle of the blade part 17 of the respective guide vanes 19 are arranged equally.

図10(a),(b)に示す例では、前記各ガイドベーン19に形成した羽根部17が広がる面方向と、前記接続凸部36の軸20直径方向への向きとを一致させることにより、該接続凸部36を前記補助リング61の凹溝61aに嵌入した際、前記羽根部17が全開となるように設定してある。但し、前記接続凸部36の軸20直径方向への向きを、例えば、90°ずらし、前記各ガイドベーン19に形成した羽根部17が広がる面方向と直交する方向に一致させることも可能であり、この場合には、前記接続凸部36を前記補助リング61の凹溝61aに嵌入した際、前記羽根部17が全閉となるように設定される形となる。尚、前記接続凸部36の軸20直径方向への向きは、前述の角度に限定されるものではなく、必要に応じて選定し得ることは言うまでもない。   In the example shown in FIGS. 10A and 10B, the surface direction in which the blade portion 17 formed in each guide vane 19 spreads and the direction of the connecting convex portion 36 in the diameter direction of the shaft 20 are matched. When the connecting convex portion 36 is fitted into the concave groove 61a of the auxiliary ring 61, the blade portion 17 is set to be fully opened. However, the direction of the connecting convex portion 36 in the diameter direction of the shaft 20 can be shifted by 90 °, for example, so as to coincide with the direction perpendicular to the surface direction in which the blade portions 17 formed on the guide vanes 19 spread. In this case, when the connecting convex portion 36 is fitted into the concave groove 61a of the auxiliary ring 61, the blade portion 17 is set to be fully closed. Needless to say, the orientation of the connecting projection 36 in the diameter direction of the shaft 20 is not limited to the aforementioned angle, and can be selected as necessary.

図10(a),(b)に示す如く前記ガイドベーンユニット9組立時にのみ補助リング61を用いて、該ガイドベーンユニット9組立後には補助リング61を取り外すようにすると、各ガイドベーン19の羽根部17が誤った傾斜角度で組み込まれてしまうことが避けられ、組立作業性を更に向上させる上で有効となる。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the auxiliary ring 61 is used only when the guide vane unit 9 is assembled, and the auxiliary ring 61 is removed after the guide vane unit 9 is assembled. It is avoided that the portion 17 is incorporated at an incorrect inclination angle, which is effective in further improving the assembly workability.

尚、本発明の圧縮機の可変ガイドベーン装置及びその組立方法並びに過給機は、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。   In addition, the variable guide vane device of the compressor of the present invention, its assembling method, and the supercharger 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.

1 圧縮機
2 ハウジング
3 コンプレッサインペラ
4 回転軸
5a 延長部
9 ガイドベーンユニット
10a 対向面
10b 対向面
11 軸受リング
12 押えリング
13 環状溝
14 環状溝
17 羽根部
18 ピニオン
19 ガイドベーン
20 軸
20´ 軸
21 軸受凹部
25 リングギヤ
25a ラック歯
36 接続凸部
39 接続凹部
40 回動軸
41 軸孔
60 嵌合手段
61 補助リング
61a 凹溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Housing 3 Compressor impeller 4 Rotating shaft 5a Extension part 9 Guide vane unit 10a Opposing surface 10b Opposing surface 11 Bearing ring 12 Press ring 13 Annular groove 14 Annular groove 17 Blade part 18 Pinion 19 Guide vane 20 Axis 20 'axis 21 Bearing concave portion 25 Ring gear 25a Rack tooth 36 Connection convex portion 39 Connection concave portion 40 Rotating shaft 41 Shaft hole 60 Fitting means 61 Auxiliary ring 61a Concave groove

Claims (4)

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たハウジングの内部に、ガイドベーンユニットを前記コンプレッサ入口側に嵌合するよう挿入して構成され、
該ガイドベーンユニットは、前記回転軸と交差する方向の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、円周方向へ等間隔で且つ半径方向へ放射状に配設される複数のガイドベーンの軸を挟み込んで回動自在に支持し、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形成された環状溝にはリングギヤが配置され、且つ該リングギヤに噛合するピニオンが前記各ガイドベーンの軸に備えられ、
前記ハウジングには、該ハウジングの内部に挿入した前記ガイドベーンユニットのガイドベーンの軸の一つに外部から回動軸を挿入して接続するための軸孔が形成され、
前記各ガイドベーンの軸の端部に前記回動軸の先端を接続可能な嵌合手段を備えたことを特徴とする圧縮機の可変ガイドベーン装置。
It is configured by inserting a guide vane unit so as to be fitted to the compressor inlet side inside a housing in which a compressor impeller is rotatably arranged around a rotation axis.
The guide vane unit includes a plurality of guides that are radially arranged at equal intervals in the circumferential direction and between the bearing ring and the presser ring that are divided by facing surfaces in a direction intersecting the rotation axis. A ring gear is disposed in an annular groove formed on at least one of the opposed surfaces of the bearing ring and the presser ring, and a pinion that meshes with the ring gear is provided in each guide vane. Provided on the axis of
The housing is formed with a shaft hole for inserting and connecting a rotation shaft from the outside to one of the guide vane shafts of the guide vane unit inserted into the housing,
A variable guide vane device for a compressor, comprising fitting means capable of connecting a tip end of the rotating shaft to an end portion of the shaft of each guide vane.
前記ガイドベーンの軸の端面中心部に、該軸の直径方向へ延びる接続凸部を形成し、前記ガイドベーンの軸に形成した接続凸部に嵌合する接続凹部を前記回動軸の先端に設けることにより、前記嵌合手段を構成した請求項1記載の圧縮機の可変ガイドベーン装置。   A connecting convex portion extending in the diameter direction of the shaft is formed at the center of the end surface of the shaft of the guide vane, and a connecting concave portion that fits into the connecting convex portion formed on the shaft of the guide vane is formed at the tip of the rotating shaft. The variable guide vane device for a compressor according to claim 1, wherein the fitting means is configured by providing. 請求項2記載の圧縮機の可変ガイドベーン装置の組立方法であって、
前記各ガイドベーンに形成した羽根部に対する接続凸部の前記軸直径方向への向きを全てのガイドベーンで統一させると共に、該接続凸部の軸方向長さをその先端が前記軸受リングの外周から突出する長さに設定し、
前記ガイドベーンユニット組立時に、前記各ガイドベーンの接続凸部を嵌入可能な凹溝が形成された補助リングを前記軸受リングの外周に嵌装し、
前記各ガイドベーンの接続凸部を前記補助リングの凹溝に嵌入することにより、前記各ガイドベーンの羽根部の傾斜角度が調整されるようにしたことを特徴とする圧縮機の可変ガイドベーン装置の組立方法。
A method of assembling a variable guide vane device for a compressor according to claim 2,
The direction of the axial direction of the connecting convex portion with respect to the blade portion formed on each guide vane is unified in all the guide vanes, and the axial length of the connecting convex portion from the outer periphery of the bearing ring Set the length to protrude,
At the time of assembling the guide vane unit, an auxiliary ring formed with a concave groove into which the connection convex portion of each guide vane can be fitted is fitted on the outer periphery of the bearing ring,
The variable guide vane device for a compressor, wherein the inclination angle of the blade portion of each guide vane is adjusted by fitting the connecting convex portion of each guide vane into the concave groove of the auxiliary ring. Assembly method.
請求項1又は2記載の圧縮機の可変ガイドベーン装置を備えたことを特徴とする過給機。   A turbocharger comprising the variable guide vane device for a compressor according to claim 1.
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JP2017082629A (en) * 2015-10-26 2017-05-18 川崎重工業株式会社 Unit for controlling intake air of supercharger
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