JP2014215121A - Rotating body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸に対して回転部材をナットにより締付固定した回転体に関する。 The present invention relates to a rotating body in which a rotating member is fastened and fixed to a rotating shaft with a nut.
図４に示すように、過給機では、コンプレッサホイール１００に回転軸１０１が挿通され、同回転軸１０１の端部にナット１０２が螺合されている。また、このナット１０２には、締結工具が嵌合する嵌合部１０３と、同嵌合部１０３に隣接して設けられ、軸方向視において外周が円形であるとともにその径が嵌合部１０３よりも小さい切削加工部１０４とが形成されている。ナット１０２の嵌合部１０３に締結工具を嵌合し、この締結工具によりナット１０２をコンプレッサホイール１００側に締め付けることにより、コンプレッサホイール１００が回転軸１０１に締付固定されている。 As shown in FIG. 4, in the supercharger, a rotating shaft 101 is inserted through the compressor wheel 100, and a nut 102 is screwed into an end portion of the rotating shaft 101. Further, the nut 102 is provided adjacent to the fitting portion 103 into which the fastening tool is fitted, and the fitting portion 103, and has a circular outer periphery as viewed in the axial direction and has a diameter larger than that of the fitting portion 103. Also, a small cutting portion 104 is formed. The compressor wheel 100 is fastened and fixed to the rotating shaft 101 by fitting a fastening tool to the fitting portion 103 of the nut 102 and tightening the nut 102 to the compressor wheel 100 side with this fastening tool.
従来、こうした過給機では、その回転時のアンバランスを修正し、振動や騒音の発生を抑制するようにしている（例えば、特許文献１など）。
図４を参照して、こうした過給機のアンバランスの修正方法の一例を説明する。
Conventionally, in such a supercharger, unbalance during rotation is corrected to suppress generation of vibration and noise (for example, Patent Document 1).
With reference to FIG. 4, an example of a method for correcting such an unbalance of the supercharger will be described.
まず回転軸１０１を中心として過給機を回転させたときの振れ回り量等、アンバランス状態を加速度センサ及び回転角センサの検出信号から算出する。そして、所定のアルゴリズムに基づいて、このアンバランスを修正するための切削加工部１０４の周方向における切削位置及び切削量を算出する。次に、図４に示すように、ナット１０２の切削加工部１０４の外周において上記切削位置と対向する位置にエンドミル１０５を配設させ、このエンドミル１０５を回転させつつナット１０２の径方向（図４の下方向）に移動させることで切削加工部１０４の一部を切削する。こうして、切削加工部１０４の一部が切削除去されることにより、過給機が回転する際のアンバランスが修正される。 First, an unbalanced state, such as a swing amount when the turbocharger is rotated about the rotation shaft 101, is calculated from detection signals of the acceleration sensor and the rotation angle sensor. Based on a predetermined algorithm, the cutting position and the cutting amount in the circumferential direction of the cutting unit 104 for correcting this unbalance are calculated. Next, as shown in FIG. 4, an end mill 105 is disposed at a position facing the cutting position on the outer periphery of the cutting portion 104 of the nut 102, and the radial direction of the nut 102 (FIG. 4) while rotating the end mill 105. A part of the cutting portion 104 is cut by moving the lower portion in the downward direction. Thus, a part of the cutting part 104 is cut and removed, so that the unbalance when the supercharger rotates is corrected.
ところで、過給機を構成する各部品には寸法公差があるため、過給機ではこうした寸法公差が重畳した組み立て公差が発生し、過給機の軸方向の長さにばらつきが生じる。上述した修正方法において、組み立て公差によってエンドミル１０５とナット１０２との軸方向における相対的な位置関係が変化し、例えば図５（ａ）に示すようにこれらが接近すると、エンドミル１０５がナット１０２の嵌合部１０３を切削してしまうおそれがある。このため、アンバランス修正時のナット１０２の切削量がアンバランスを修正するために算出された上記切削量よりも多くなる。またこれを避けるために、エンドミル１０５とナット１０２との軸方向における相対的な位置関係を変更して、例えば図５（ｂ）に示すように離間させることもできる。しかしながら、こうした場合であっても、組み立て公差によってエンドミル１０５が嵌合部１０３から離れる方向にこれらの相対的な位置関係が変更されている場合には、切削加工部１０４においてエンドミル１０５によって切削される領域が減少することとなる。その結果、アンバランス修正時のナット１０２の切削量が上記切削量よりも少なくなる。 By the way, since each part which comprises a supercharger has a dimensional tolerance, in a supercharger, the assembly tolerance in which such a dimensional tolerance was superimposed generate | occur | produced, and the dispersion | variation arises in the axial direction length of a supercharger. In the correction method described above, the relative positional relationship between the end mill 105 and the nut 102 in the axial direction changes due to assembly tolerances. When they approach, as shown in FIG. There is a risk of cutting the joint 103. For this reason, the cutting amount of the nut 102 at the time of unbalance correction becomes larger than the cutting amount calculated for correcting the unbalance. In order to avoid this, the relative positional relationship between the end mill 105 and the nut 102 in the axial direction can be changed, for example, as shown in FIG. 5B. However, even in such a case, if the relative positional relationship of the end mill 105 is changed in a direction away from the fitting portion 103 due to assembly tolerance, the end mill 105 is cut by the cutting portion 104. The area will be reduced. As a result, the cutting amount of the nut 102 at the time of unbalance correction becomes smaller than the above cutting amount.
このように、上述した修正方法において、組み立て公差によってエンドミル１０５とナット１０２との軸方向における相対的な位置関係が変化すると、アンバランス修正時のナット１０２の切削量にばらつきが生じ、効率良くアンバランスを修正することができなくなる。なお、こうした不都合は、過給機に限らず、回転軸を中心として回転する回転体においても同様に生じる。 As described above, in the correction method described above, if the relative positional relationship between the end mill 105 and the nut 102 in the axial direction changes due to assembly tolerances, the amount of cutting of the nut 102 at the time of unbalance correction varies, and the unbalance is efficiently performed. The balance cannot be corrected. Such inconvenience occurs not only in the supercharger, but also in a rotating body that rotates about the rotation axis.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転体の組み立て公差によって切削工具とナットとの軸方向における相対的な位置関係が変化したとしても、アンバランスの修正量にばらつきが生じることを抑えることができる回転体を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide an unbalance correction amount even if the relative positional relationship between the cutting tool and the nut in the axial direction changes due to assembly tolerances of the rotating body. An object of the present invention is to provide a rotating body capable of suppressing the occurrence of variations in the size.
上記課題を解決するための回転体は、回転部材に挿通される回転軸にナットを螺合させて回転部材を回転軸に締結固定している。そして、こうした回転体に設けられるナットには、締結工具が嵌合する嵌合部と、軸方向視において外周が円形であるとともにその径が嵌合部よりも小さい切削加工部とが形成され、嵌合部と切削加工部との間にはその周方向全周に亘って延びる溝が形成されている。 In the rotating body for solving the above-described problems, a nut is screwed onto a rotating shaft inserted through the rotating member, and the rotating member is fastened and fixed to the rotating shaft. And in the nut provided in such a rotating body, a fitting portion into which the fastening tool is fitted, and a cutting portion having a circular outer periphery and a diameter smaller than that of the fitting portion when viewed in the axial direction are formed, A groove extending over the entire circumference in the circumferential direction is formed between the fitting portion and the cutting portion.
上記構成によれば、切削加工部と嵌合部との間に溝が設けられている。このため、切削加工部を切削する際に、回転体の組み立て公差によって回転軸の軸方向における切削工具と切削加工部との相対的な位置関係が変化した場合でも、切削工具の切削領域における嵌合部側の端を溝の部分に位置させることができる。このため、嵌合部を不要に加工してしまったり、切削加工部において未加工の部分が生じたりすることなく、切削加工が必要な部分を過不足なく除去することできる。したがって、こうした構成によれば、切削加工部の切削量のばらつきを抑えてアンバランスの修正量にばらつきが生じることを抑えることができる。 According to the said structure, the groove | channel is provided between the cutting process part and the fitting part. For this reason, when cutting the cutting portion, even if the relative positional relationship between the cutting tool and the cutting portion in the axial direction of the rotating shaft changes due to the assembly tolerance of the rotating body, the fitting in the cutting region of the cutting tool is not possible. The end on the mating side can be positioned in the groove portion. For this reason, it is possible to remove the portion that requires cutting without excess or deficiency without processing the fitting portion unnecessarily or generating an unprocessed portion in the cutting portion. Therefore, according to such a configuration, it is possible to suppress variations in the amount of unbalance correction by suppressing variations in the cutting amount of the cutting portion.
以下、回転体の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、過給機では、回転部材としてのコンプレッサホイール１に回転軸２が挿通され、この状態で回転軸２の端部にナット３が螺合されている。そして、このナット３をコンプレッサホイール１側に締め付けることによってコンプレッサホイール１が回転軸２に締結固定されている。なお、これらコンプレッサホイール１、回転軸２及びナット３によって回転体が構成されている。
Hereinafter, an embodiment of a rotating body will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, in a supercharger, a rotating shaft 2 is inserted through a compressor wheel 1 as a rotating member, and a nut 3 is screwed into an end of the rotating shaft 2 in this state. The compressor wheel 1 is fastened and fixed to the rotary shaft 2 by tightening the nut 3 to the compressor wheel 1 side. The compressor wheel 1, the rotating shaft 2, and the nut 3 constitute a rotating body.
図１及び図２に示すように、ナット３の一端には、軸方向視において外周に凹凸が形成され、ナット３を締め付けるための締結工具が嵌合される嵌合部４が設けられている。一方、ナット３の他端には、軸方向視において外周が円形であるとともにその径が嵌合部４よりも小さい切削加工部５が形成されている。そして、切削加工部５と嵌合部４との間には、ナット３の周方向全周に亘って延びる溝６が形成されている。このため、ナット３において溝６が形成されている部分は、その径が切削加工部５及び嵌合部４よりも小さい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the nut 3 is provided with a fitting portion 4 at one end of the nut 3 in which an unevenness is formed on the outer periphery when viewed in the axial direction, and a fastening tool for tightening the nut 3 is fitted. . On the other hand, the other end of the nut 3 is formed with a cutting portion 5 having a circular outer periphery and a smaller diameter than the fitting portion 4 when viewed in the axial direction. A groove 6 extending over the entire circumference in the circumferential direction of the nut 3 is formed between the cutting portion 5 and the fitting portion 4. For this reason, the diameter of the portion of the nut 3 where the groove 6 is formed is smaller than that of the cutting portion 5 and the fitting portion 4.
こうした構成を備える過給機では、例えば次のように回転時のアンバランスを修正する。
まず、過給機の回転体を回転させて、そのときのアンバランスを加速度センサ及び回転角センサの検出信号から算出する。そして、その算出結果に基づいて、回転体のアンバランスを修正するための切削加工部５の周方向における切削位置や、その切削量を算出する。
In the supercharger having such a configuration, for example, the imbalance during rotation is corrected as follows.
First, the rotating body of the supercharger is rotated, and the unbalance at that time is calculated from the detection signals of the acceleration sensor and the rotation angle sensor. And based on the calculation result, the cutting position in the circumferential direction of the cutting part 5 for correcting the imbalance of the rotating body, and its cutting amount are calculated.
次に、図１に示すように、切削加工部５の外周にエンドミル７を配設する。これにより、このエンドミル７が回転したときの切削領域Ｒにおける嵌合部４側の一端が溝６の部分に位置する一方、切削領域Ｒにおける他端が切削加工部５よりも軸方向の外方に位置することとなる。ここで、溝６の幅は、組み立て公差の最大値の２倍以上とし、切削領域Ｒの一端を、この溝６の幅のほぼ中間に位置させることが望ましい。なお、エンドミル７の軸方向における幅は、切削加工部５の同軸方向における長さよりも長い。 Next, as shown in FIG. 1, an end mill 7 is disposed on the outer periphery of the cutting portion 5. As a result, one end on the fitting portion 4 side in the cutting region R when the end mill 7 rotates is positioned at the groove 6, while the other end in the cutting region R is more outward in the axial direction than the cutting portion 5. Will be located. Here, it is desirable that the width of the groove 6 is at least twice the maximum value of the assembly tolerance, and that one end of the cutting region R is positioned approximately in the middle of the width of the groove 6. Note that the width of the end mill 7 in the axial direction is longer than the length of the cutting portion 5 in the coaxial direction.
こうしてエンドミル７を切削加工部５の外周に配設すると、次に算出された切削部位がエンドミル７に対向する位置になるよう切削加工部５を回転軸２を中心として回転させる。そして、図２に示すように、エンドミル７をナット３の径方向に所定距離だけ移動させることにより、切削加工部５において図１及び図２に斜線で示す領域を切削する。これにより、回転体のアンバランスが修正される。なお、溝６の深さは、同溝６の底がエンドミルによって切削されないようにエンドミルの切削深さよりも十分深くすることが望ましい。 When the end mill 7 is arranged on the outer periphery of the cutting portion 5 in this manner, the cutting portion 5 is rotated about the rotation axis 2 so that the next calculated cutting portion is positioned to face the end mill 7. Then, as shown in FIG. 2, the end mill 7 is moved by a predetermined distance in the radial direction of the nut 3, thereby cutting a region indicated by diagonal lines in FIG. 1 and FIG. Thereby, the unbalance of the rotating body is corrected. The depth of the groove 6 is desirably sufficiently deeper than the cutting depth of the end mill so that the bottom of the groove 6 is not cut by the end mill.
次に、こうした回転体の作用について説明する。
回転体を構成する各部品には寸法公差があるため、回転体ではこうした寸法公差が重畳した組み立て公差が発生し、切削加工部５の位置がその公差分だけ軸方向に変化する。このため、回転体の切削加工部５とエンドミル７との軸方向における相対的な位置関係が変化する。
Next, the operation of such a rotating body will be described.
Since each component constituting the rotating body has a dimensional tolerance, an assembly tolerance in which the dimensional tolerance is superimposed is generated in the rotating body, and the position of the cutting portion 5 is changed in the axial direction by the tolerance. For this reason, the relative positional relationship in the axial direction of the cutting part 5 of the rotating body and the end mill 7 changes.
この点、本実施形態では、ナット３の切削加工部５と嵌合部４との間に溝６が設けられている。このため、切削加工部５を切削する際に、回転体の組み立て公差によって回転軸２の軸方向におけるエンドミル７と切削加工部５との相対的な位置関係が変化してエンドミル７と嵌合部４とが近づいたとしても、エンドミル７の切削領域Ｒの一端を溝６の部分に位置させることができる。また、エンドミル７と嵌合部４とが離れる方向にその相対的な位置関係が変化した場合であっても、切削加工部５における嵌合部４側の端部よりも嵌合部４側にエンドミル７が位置することとなる。 In this respect, in the present embodiment, a groove 6 is provided between the cutting portion 5 and the fitting portion 4 of the nut 3. For this reason, when cutting the cutting portion 5, the relative positional relationship between the end mill 7 and the cutting portion 5 in the axial direction of the rotating shaft 2 changes due to the assembly tolerance of the rotating body, and the end mill 7 and the fitting portion are changed. 4, one end of the cutting region R of the end mill 7 can be positioned in the groove 6 portion. Even if the relative positional relationship changes in the direction in which the end mill 7 and the fitting portion 4 are separated from each other, the fitting portion 4 side of the cutting portion 5 is closer to the fitting portion 4 side. The end mill 7 will be located.
以上説明した一実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
回転体のナット３に溝６を設けたため、嵌合部４を不要に加工してしまったり、切削加工部５において未加工の部分が生じたりすることなく、切削加工が必要な部分を過不足なく除去することできる。したがって、切削加工部５の切削量のばらつきを抑えてアンバランスの修正量にばらつきが生じることを抑えることができる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
Since the groove 6 is provided in the nut 3 of the rotating body, the fitting portion 4 is not processed unnecessarily, and an unprocessed portion is not generated in the cutting portion 5, so that the portion that requires cutting is excessive or insufficient. Can be removed without any problem. Therefore, it is possible to suppress variation in the cutting amount of the cutting unit 5 and to suppress variation in the unbalance correction amount.
上述した本実施形態の回転体は以下の方法により加工することもできる。
・エンドミル７を径方向にのみ移動させて切削加工部５を切削する場合を例示したが、切削加工部５を切削する方法はこれに限られない。例えば、以下のように変更してもよい。
The rotating body of this embodiment described above can also be processed by the following method.
-Although the case where the end mill 7 was moved only to radial direction and the cutting part 5 was cut was illustrated, the method of cutting the cutting part 5 is not restricted to this. For example, you may change as follows.
図３に示すように、エンドミル７の先端を切削加工部５の外周よりも切削量に相当する分だけ回転軸２に接近させた状態で、同エンドミル７を溝６の部分まで移動させる。これにより、図３に斜線で示す領域が切削され、回転体のアンバランスが修正される。こうした場合によっても上記効果と同様の効果を得ることはできる。 As shown in FIG. 3, the end mill 7 is moved to the groove 6 in a state in which the tip of the end mill 7 is moved closer to the rotary shaft 2 by the amount corresponding to the cutting amount than the outer periphery of the cutting portion 5. Thereby, the area | region shown with a diagonal line in FIG. 3 is cut, and the imbalance of a rotary body is corrected. Even in such a case, the same effect as the above can be obtained.
・切削領域Ｒの一端を溝６の幅のほぼ中間に位置するようにしたが、溝６の部分に位置するのであればその位置を適宜変更してもよい。こうした構成によっても上記効果と同様の効果を得ることはできる。 Although one end of the cutting region R is positioned approximately in the middle of the width of the groove 6, the position may be appropriately changed as long as it is positioned in the groove 6 portion. Even with such a configuration, the same effect as described above can be obtained.
・溝６の底にエンドミル７が達する場合であっても、例えば溝６の形状に応じて切削量を補正することによりナット３を所望の量切削することができるのであれば、溝６の深さをエンドミルの切削深さよりも深くしなくてもよい。 Even if the end mill 7 reaches the bottom of the groove 6, if the nut 3 can be cut by a desired amount by correcting the cutting amount according to the shape of the groove 6, the depth of the groove 6 The thickness may not be deeper than the cutting depth of the end mill.
・切削工具としてエンドミル７を例示したが、フライスやドリル等、他の切削工具を用いてもよい。
・溝６の幅を組み立て公差の２倍以上に設定したが、例えば、組み立て公差と同じ幅等、溝６の幅を適宜変更してもよい。こうした場合であってもこの溝６の部分に切削領域Ｒの一端を位置させることができ、上記効果と同様の効果は奏する。
-Although the end mill 7 was illustrated as a cutting tool, you may use other cutting tools, such as a milling machine and a drill.
Although the width of the groove 6 is set to be twice or more the assembly tolerance, the width of the groove 6 may be appropriately changed, for example, the same width as the assembly tolerance. Even in such a case, one end of the cutting region R can be positioned in the groove 6 portion, and the same effect as described above can be obtained.
・コンプレッサホイール１を有する回転体を例示したが、タービンホイール等、他の回転部材を有する回転体であってもよい。
・過給機の回転体を例に説明したが、他の機器の回転体であってもよい。
-Although the rotary body which has the compressor wheel 1 was illustrated, the rotary body which has other rotary members, such as a turbine wheel, may be sufficient.
-Although the rotating body of the supercharger was demonstrated to the example, the rotating body of another apparatus may be sufficient.
１，１００…コンプレッサホイール、２，１０１…回転軸、３，１０２…ナット、４，１０３…嵌合部、５，１０４…切削加工部、６…溝、７，１０５…エンドミル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Compressor wheel, 2,101 ... Rotating shaft, 3,102 ... Nut, 4,103 ... Fitting part, 5,104 ... Cutting part, 6 ... Groove, 7, 105 ... End mill.
Claims (1)
前記ナットには、締結工具が嵌合する嵌合部と、軸方向視において外周が円形であるとともにその径が嵌合部よりも小さい切削加工部とが形成され、前記嵌合部と前記切削加工部との間にはその周方向全周に亘って延びる溝が形成されてなる回転体。 In a rotating body in which a nut is screwed into a rotating shaft inserted through the rotating member and the rotating member is fastened and fixed to the rotating shaft.
The nut is formed with a fitting portion into which a fastening tool is fitted, and a cutting portion having a circular outer periphery when viewed in the axial direction and having a diameter smaller than that of the fitting portion. A rotating body in which grooves extending over the entire circumference in the circumferential direction are formed between the processing parts.
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