JP2015063956A - Supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に用いられる過給機に関する。 The present invention relates to a supercharger used for an internal combustion engine.
従来、内燃機関に供給する空気を圧縮するための過給機として、空気を圧縮するためのインペラと、インペラを収容し空気を案内するための空気案内筒と、空気案内筒に隣接して設けられ、空気案内筒を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室を形成するスクロール室フレームと、を含むものが用いられている。
特許文献1に記載の過給機には、インペラの一部がバーストして外方に飛散した際に、ジャーナル軸受を潤滑するための潤滑油のヘッドタンクが破損してオイル漏れが発生しないように、コンプレッサのディフューザとヘッドタンクとの間に衝撃吸収隔壁が設けられている。
Conventionally, as a supercharger for compressing air supplied to an internal combustion engine, an impeller for compressing air, an air guide cylinder for containing the impeller and guiding air, and an air guide cylinder are provided adjacent to the air guide cylinder. And a scroll chamber frame that forms a scroll chamber for guiding the air that has passed through the air guide cylinder to the outside.
In the turbocharger described in
ところで、過給機においてインペラが破断すると、インペラ破片はインペラの半径方向外側に向かって飛散し、空気案内筒やその周囲のフレーム等に衝突する可能性がある。空気案内筒やその周囲のフレーム等にインペラ破片が衝突すると、空気案内筒に隣接するスクロール室フレームとスクロール室フレームに隣接するフレームとを締結するためのボルトに引張応力が生じ、そのボルトが破断する可能性があった。
この点に関し、特許文献1には、上述のようにインペラの一部が飛散した際に、潤滑油ヘッドタンクを破損させないための構成は記載されているものの、インペラの飛散に起因して上記ボルトが破断する問題及びその解決策については何ら開示されていない。
By the way, when the impeller breaks in the supercharger, the impeller fragments may scatter toward the outer side in the radial direction of the impeller, and may collide with the air guide tube or the surrounding frame. When impeller fragments collide with the air guide cylinder or surrounding frame, tensile stress is generated in the bolt for fastening the scroll chamber frame adjacent to the air guide cylinder and the frame adjacent to the scroll chamber frame, and the bolt breaks. There was a possibility.
In this regard,
本発明の幾つかの実施形態の目的は、スクロール室フレームに隣接するフレームとスクロール室フレームとを締結するボルトの破断を効果的に抑制し、それらのフレームの安定的な結合状態を実現することができる過給機を提供することである。 An object of some embodiments of the present invention is to effectively suppress breakage of bolts that fasten a frame adjacent to a scroll chamber frame and the scroll chamber frame, and realize a stable coupling state of these frames. It is to provide a supercharger that can.
本発明の幾つかの実施形態に係る過給機は、
(1)空気を圧縮するためのインペラと、
前記インペラを収容し前記空気を案内するための空気案内筒と、
前記空気案内筒に隣接して設けられ、前記空気案内筒を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室を形成するスクロール室フレームと、
前記スクロール室フレームに隣接して設けられる第1フレームと、
前記スクロール室フレームと前記第1フレームとを締結する第1ボルトと、
前記第1ボルトの頭部と前記スクロール室フレームとの間に設けられたスペーサと、
を有する。
A supercharger according to some embodiments of the present invention comprises:
(1) an impeller for compressing air;
An air guide tube for accommodating the impeller and guiding the air;
A scroll chamber frame provided adjacent to the air guide tube and forming a scroll chamber for guiding the air that has passed through the air guide tube to the outside;
A first frame provided adjacent to the scroll chamber frame;
A first bolt that fastens the scroll chamber frame and the first frame;
A spacer provided between the head of the first bolt and the scroll chamber frame;
Have
過給機においてインペラが破断すると、インペラ破片はインペラの半径方向外側に向かって飛散し、空気案内筒やその周囲のフレーム等に衝突する可能性がある。空気案内筒やその周囲のフレーム等にインペラ破片が衝突すると、空気案内筒に隣接するスクロール室フレームとスクロール室フレームに隣接する第1フレームとを締結するための第1ボルトに引張応力が生じ、第1ボルトが破断する可能性があった。 When the impeller breaks in the supercharger, the impeller fragments may scatter toward the outer side in the radial direction of the impeller, and may collide with the air guide tube or the surrounding frame. When impeller fragments collide with the air guide cylinder or the surrounding frame, tensile stress is generated in the first bolt for fastening the scroll chamber frame adjacent to the air guide cylinder and the first frame adjacent to the scroll chamber frame, The first bolt could break.
これに対し、上記(1)に記載の過給機によれば、第1ボルトの頭部とスクロール室フレームとの間にスペーサが設けられているため、スペーサを設けない場合と比較して、軸部の長さ(首下の長さ)が長い第1ボルトを用いてスクロール室フレームと第1フレームとを締結することができる。したがって、スペーサを設けない場合と比較して、第1ボルトに軸方向の引張荷重がかかった際に第1ボルトが破断することなく伸長できる伸長量を大きくすることができる。これにより、スクロール室フレームと第1フレームとを締結する第1ボルトに対して、上述のようにインペラの破断に起因する引張応力が生じても、第1ボルトの破断を効果的に抑制することができる。すなわち、スクロール室フレームと第1フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。 On the other hand, according to the supercharger described in the above (1), since the spacer is provided between the head of the first bolt and the scroll chamber frame, compared to the case where no spacer is provided, The scroll chamber frame and the first frame can be fastened using a first bolt having a long shaft portion (length under the neck). Therefore, compared with the case where a spacer is not provided, when the axial load is applied to the first bolt, the amount of extension that can be extended without breaking the first bolt can be increased. Thereby, even if the tensile stress resulting from the fracture | rupture of an impeller arises with respect to the 1st volt | bolt which fastens a scroll chamber frame and a 1st flame | frame as mentioned above, the fracture | rupture of a 1st volt | bolt is suppressed effectively. Can do. That is, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the first frame can be realized.
また、上記(1)に記載の過給機を製造するためには、あらたに全ての構成を調達せずとも、既存の過給機に対して、スペーサの追加と第1ボルトの交換を行えばよい。すなわち、上記(1)に記載の過給機は、生産容易性の観点でのメリットもある。
なお、(1)に記載の過給機における「第1フレーム」は、少なくとも、発明を実施するための形態に記載するサイレンサフレームと軸受フレームを含む意味で用いている。また、上記(1)に記載の過給機において、第1ボルトがスタッドボルトである場合には、第1ボルトの頭部とはスタッドボルトに用いるナットを意味する。
In addition, in order to manufacture the supercharger described in (1) above, a spacer is added and the first bolt is replaced with respect to an existing supercharger without procuring all the new components. Just do it. That is, the supercharger described in (1) also has a merit from the viewpoint of ease of production.
The “first frame” in the supercharger described in (1) is used in a sense including at least the silencer frame and the bearing frame described in the mode for carrying out the invention. In the supercharger described in (1) above, when the first bolt is a stud bolt, the head of the first bolt means a nut used for the stud bolt.
幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の過給機において、
(2)前記スペーサは、スリーブ状に形成されて前記第1ボルトの軸部を囲むように設けられており、
前記スペーサの内径は、前記第1ボルトの頭部径よりも小さい。
In some embodiments, in the supercharger described in (1) above,
(2) The spacer is formed in a sleeve shape so as to surround the shaft portion of the first bolt,
The inner diameter of the spacer is smaller than the head diameter of the first bolt.
上記(2)に記載の過給機によれば、第1ボルトの軸部を囲むように設けられたスリーブ状のスペーサによって第1ボルトの頭部を均一に支持しうるので、上述のようにインペラの破断に起因する引張応力が第1ボルトに生じても、第1ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームとスクロール室に隣接する第1フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。 According to the supercharger described in (2) above, the head of the first bolt can be uniformly supported by the sleeve-like spacer provided so as to surround the shaft portion of the first bolt. Even if the tensile stress resulting from the fracture of the impeller occurs in the first bolt, the fracture of the first bolt can be effectively suppressed. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the first frame adjacent to the scroll chamber can be realized.
幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載の過給機において、
(3)前記第1ボルトの軸方向における前記スペーサの寸法は、前記第1ボルトの径方向における前記スペーサの寸法より大きい。
In some embodiments, in the supercharger according to (1) or (2) above,
(3) The dimension of the spacer in the axial direction of the first bolt is larger than the dimension of the spacer in the radial direction of the first bolt.
上記(3)に記載の過給機のように、第1ボルトの軸部の長さを長くするのに適したスペーサを用いることで、第1ボルトに軸方向の引張荷重がかかった際に第1ボルトが破断することなく伸長できる伸長量を容易に大きくすることができる。 When a tensile load in the axial direction is applied to the first bolt by using a spacer suitable for increasing the length of the shaft portion of the first bolt as in the supercharger described in (3) above. It is possible to easily increase the extension amount that the first bolt can be extended without breaking.
これにより、スクロール室フレームと第1フレームとを締結する第1ボルトに対して、上述のようにインペラの破断に起因する引張応力が生じても、第1ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームとスクロール室フレームに隣接する第1フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。 Thereby, even if the tensile stress resulting from the fracture | rupture of an impeller arises with respect to the 1st volt | bolt which fastens a scroll chamber frame and a 1st flame | frame as mentioned above, the fracture | rupture of a 1st volt | bolt is suppressed effectively. Can do. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the first frame adjacent to the scroll chamber frame can be realized.
幾つかの実施形態では、上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の過給機において、
(4)前記過給機が発生する音を低減するためのサイレンサを更に備え、
前記第1フレームは、前記サイレンサのフレームである。
In some embodiments, in the supercharger according to any one of (1) to (3) above,
(4) further comprising a silencer for reducing the noise generated by the supercharger;
The first frame is a frame of the silencer.
前記(4)に記載の過給機によれば、サイレンサのフレームとスクロール室フレームとを締結する第1ボルトに対して上述のようにインペラの破断に起因する引張応力が生じても、第1ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、過給機からのサイレンサの脱落を効果的に抑制することができる。 According to the turbocharger described in the above (4), even if a tensile stress resulting from the breakage of the impeller as described above occurs on the first bolt that fastens the frame of the silencer and the scroll chamber frame, the first The breakage of the bolt can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to effectively suppress the silencer from dropping from the supercharger.
幾つかの実施形態では、上記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の過給機において、
(5)前記スクロール室フレームに隣接して配置される第2フレームと、
前記スクロール室フレームと前記第2フレームとを締結する第2ボルトと、
前記スクロール室フレームと前記第2フレームとを挟むように構成されたクランプと、を有する。
In some embodiments, in the supercharger according to any one of (1) to (4) above,
(5) a second frame disposed adjacent to the scroll chamber frame;
A second bolt for fastening the scroll chamber frame and the second frame;
A clamp configured to sandwich the scroll chamber frame and the second frame.
過給機においてインペラが破断すると、インペラ破片はインペラの半径方向外側に向かって飛散し、空気案内筒やスクロール室フレームに衝突する場合がある。空気案内筒やスクロール室フレームにインペラ破片が衝突すると、スクロール室フレームに隣接して配置される第2フレームとスクロール室フレームとを締結するための第2ボルトに引張応力が生じ、第2ボルトが破断する可能性があった。
これに対し、上記(5)に記載の過給機によれば、スクロール室フレームと第2フレームとを挟むよう構成されたクランプによって、第2ボルトに引張応力が生じることを抑制し、第2ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームとスクロール室フレームに隣接する第2フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。
なお、上記(5)に記載の過給機における「第2フレーム」は、少なくとも、発明を実施するための形態に記載するサイレンサフレームと軸受フレームを含む意味で用いている。
When the impeller breaks in the turbocharger, the impeller fragments may scatter toward the outer side in the radial direction of the impeller and collide with the air guide cylinder or the scroll chamber frame. When impeller fragments collide with the air guide cylinder or the scroll chamber frame, a tensile stress is generated in the second bolt for fastening the second frame and the scroll chamber frame adjacent to the scroll chamber frame, and the second bolt There was a possibility of breaking.
On the other hand, according to the supercharger described in the above (5), the clamp configured to sandwich the scroll chamber frame and the second frame suppresses the generation of tensile stress in the second bolt, and the second The breakage of the bolt can be effectively suppressed. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the second frame adjacent to the scroll chamber frame can be realized.
The “second frame” in the supercharger described in the above (5) is used to include at least the silencer frame and the bearing frame described in the embodiment for carrying out the invention.
幾つかの実施形態では、上記(5)に記載の過給機において、
(6)前記第2フレームは、前記インペラの回転軸を軸支する軸受部が設けられる軸受フレームである。
In some embodiments, in the turbocharger described in (5) above,
(6) The second frame is a bearing frame provided with a bearing portion that pivotally supports a rotating shaft of the impeller.
上記(6)に記載の過給機によれば、スクロール室フレームと軸受フレームとを締結する第2ボルトに対して上述のようにインペラの破断に起因する引張応力が生じても、第2ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームと軸受フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。 According to the supercharger described in the above (6), even if the tensile stress resulting from the breakage of the impeller is generated on the second bolt that fastens the scroll chamber frame and the bearing frame, the second bolt Can be effectively suppressed. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the bearing frame can be realized.
幾つかの実施形態では、上記(6)に記載の過給機において、
(7)前記スクロール室フレームは、
前記スクロール室を形成するスクロール室形成部と、
前記スクロール室フレームと前記軸受フレームとを結合するために前記スクロール室形成部から前記インペラの半径方向外側に向かって延設されたフランジ部と、
を有し、
前記第2ボルトは、前記フランジ部と前記軸受フレームとを締結し、
前記クランプは、前記フランジ部と前記軸受フレームとを挟むよう構成される。
In some embodiments, in the supercharger described in (6) above,
(7) The scroll chamber frame is
A scroll chamber forming portion for forming the scroll chamber;
A flange portion extending radially outward of the impeller from the scroll chamber forming portion to couple the scroll chamber frame and the bearing frame;
Have
The second bolt fastens the flange portion and the bearing frame;
The clamp is configured to sandwich the flange portion and the bearing frame.
スクロール室形成部からインペラの半径方向外側に向かって延設されたフランジ部と軸受フレームとを結合する構成においては、フランジ部とスクロール室形成部の間のスペースを確保しにくく、第2ボルトの破断を防ぐために第2ボルトの頭部とスクロール室フレームとの間にスペーサを設けることが困難な場合がある。 In the configuration in which the flange portion extending from the scroll chamber forming portion toward the radially outer side of the impeller and the bearing frame are coupled, it is difficult to secure a space between the flange portion and the scroll chamber forming portion, and the second bolt It may be difficult to provide a spacer between the head of the second bolt and the scroll chamber frame to prevent breakage.
このような場合であっても、上記(7)に記載の過給機によれば、スクロール室フレームと軸受フレームとを挟むよう構成されたクランプによって第2ボルトに引張応力が生じることを抑制し、第2ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームと軸受フレームとの安定的な結合状態を実現することができる。 Even in such a case, according to the turbocharger described in (7) above, it is possible to suppress the occurrence of tensile stress on the second bolt by the clamp configured to sandwich the scroll chamber frame and the bearing frame. The breakage of the second bolt can be effectively suppressed. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the bearing frame can be realized.
幾つかの実施形態では、上記(7)に記載の過給機において、
(8)前記クランプは、前記軸受フレームに対して前記スクロール室フレームの前記フランジ部と反対側から押し圧を加える押しボルトを有する。
In some embodiments, in the supercharger described in (7) above,
(8) The clamp includes a push bolt that applies a pressing force to the bearing frame from a side opposite to the flange portion of the scroll chamber frame.
スクロール室形成部からインペラの半径方向外側に向かって延設されたフランジ部と軸受フレームとを結合する構成においては、フランジ部とスクロール室形成部の間のスペースを確保しにくく、第2ボルトの破断を防ぐために第2ボルトの頭部とスクロール室フレームとの間にスペーサを設けることが困難な場合がある。 In the configuration in which the flange portion extending from the scroll chamber forming portion toward the radially outer side of the impeller and the bearing frame are coupled, it is difficult to secure a space between the flange portion and the scroll chamber forming portion, and the second bolt It may be difficult to provide a spacer between the head of the second bolt and the scroll chamber frame to prevent breakage.
このような場合であっても、上記(8)に記載の過給機のように、軸受フレームに対してスクロール室フレームのフランジ部と反対側から押し圧を加える押しボルトを設ければ、第2ボルトに引張応力が生じることを簡易な構成で抑制し、第2ボルトの破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレームと軸受フレームとの安定的な結合状態を簡易な構成で実現することができる。 Even in such a case, as in the supercharger described in (8) above, if a push bolt that applies a pressing force to the bearing frame from the side opposite to the flange portion of the scroll chamber frame is provided, It is possible to suppress the occurrence of tensile stress in the two bolts with a simple configuration, and to effectively suppress the breakage of the second bolt. Therefore, a stable coupling state between the scroll chamber frame and the bearing frame can be realized with a simple configuration.
本発明の幾つかの実施形態によれば、スクロール室フレームに隣接するフレームとスクロール室フレームとを締結するボルトの破断を効果的に抑制し、それらのフレームの安定的な結合状態を実現することができる。 According to some embodiments of the present invention, it is possible to effectively suppress breakage of bolts that fasten a frame adjacent to a scroll chamber frame and the scroll chamber frame, and realize a stable coupling state of these frames. Can do.
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.
図1は、幾つかの実施形態に係る内燃機関システム100の全体構成を示す概略図である。
図1に示す内燃機関システム100は、内燃機関2と、内燃機関2への吸気を加圧する過給機4と、過給機4が有するタービン6によって駆動される発電機8とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an internal
An internal
図1に示す過給機4は、内燃機関2への吸気を加圧する遠心式のコンプレッサ10と、コンプレッサ10と回転軸12を介して連結され内燃機関2の排気により駆動されるタービン6と、コンプレッサ10が発生する音を低減するためのサイレンサ13とを備えている。
A
図1に示す過給機4では、このように、内燃機関2の排気により駆動されるタービン6によってコンプレッサ10を駆動する排気タービン式の過給機(所謂ターボチャージャ)を用いている。他の実施形態に係る過給機4では、内燃機関2の出力軸からベルト等を介して取り出した動力によってコンプレッサ10を駆動する機械式の過給機(所謂スーパーチャージャ)を用いてもよい。また、内燃機関2としては、例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジン等を適宜選択することができる。
The
次に、過給機4の具体的構成例について図2を用いて以下に説明する。
Next, a specific configuration example of the
図2は、幾つかの実施形態に係る過給機4の一部の概略断面図である。
図2に示すコンプレッサ10は、空気を圧縮するためのインペラ14と、インペラ14を収容し空気を案内するための空気案内筒16と、スクロール室フレーム20と、軸受フレーム40とを含む。インペラ14は、ハブ15及びハブ15の周りに設けられた複数の翼17を含む。スクロール室フレーム20は、空気案内筒16に隣接して設けられており、空気案内筒16を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室18を形成するスクロール室形成部19を有する。軸受フレーム40には、インペラ14の回転軸12を軸支する軸受部44が設けられる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a part of the
The
サイレンサ13は、スクロール室フレーム20に隣接して設けられるサイレンサフレーム22を含む。スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とは、スクロール室フレーム20のフランジ部23とサイレンサフレーム22のフランジ部24とがボルト25によって締結されている。ボルト25の頭部26とスクロール室フレーム20との間には、スペーサ28(図3参照)が設けられている。
The
軸受フレーム40とスクロール室フレーム20とは、軸受フレーム40のフランジ部46とスクロール室フレーム20のフランジ部29とがボルト48によって締結されている。
In the
図2に示す過給機4においてインペラ14が破断すると、インペラ破片はインペラ14の半径方向外側に向かって飛散し、空気案内筒16やスクロール室フレーム20等に衝突する場合がある。
When the impeller 14 is broken in the
例えば、空気案内筒16の傾斜部30にインペラ破片が衝突すると、その衝突の影響で、空気案内筒16の入り口部32がサイレンサ13側へ矢印S方向(図3参照)に移動してサイレンサフレーム22の出口部43に衝突する。これにより、サイレンサフレーム22のフランジ部24がスクロール室フレーム20のフランジ部23から離れる方向に移動しようとするため、ボルト25に引張応力が生じる。
For example, when impeller fragments collide with the
このようにボルト25に引張応力が生じる場合であっても、過給機4によれば、ボルト25の頭部26とスクロール室フレーム20との間にスペーサ28が設けられているため、スペーサ28を設けない場合と比較して、軸部31(図3参照)の長さ(首下の長さ)が長いボルト25を用いてスクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを締結することができる。したがって、スペーサ28を設けない場合と比較して、ボルト25に軸方向の引張荷重がかかった際にボルト25が破断することなく伸長できる伸長量を大きくすることができる。これにより、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを締結するボルト25に対して、上述のようにインペラ14の破断に起因する引張応力が生じても、ボルト25の破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを安定的に結合し、過給機4からのサイレンサ13の脱落を効果的に抑制することができる。
Thus, even when tensile stress is generated in the
図3に示すスペーサ28は、スリーブ状に形成されてボルト25の軸部31を囲むように設けられており、スペーサ28の内径d1は、ボルト25の頭部26の径d2よりも小さい。したがって、スペーサ28によってボルト25の頭部26を均一に支持しうるので、上述のようにインペラ14の破断に起因する引張応力がボルト25に生じても、ボルト25の破断を効果的に抑制することができる。
The spacer 28 shown in FIG. 3 is formed in a sleeve shape so as to surround the
また、図3に示すボルト25の軸方向におけるスペーサ28の寸法d3は、ボルト25の径方向におけるスペーサ28の寸法d4より大きい。このように、ボルト25の軸部31の長さを長くするのに適したスペーサ28を用いることで、ボルト25に軸方向の引張荷重がかかった際にボルト25が破断することなく伸長できる伸長量を容易に大きくすることができる。これにより、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを締結するボルト25に対して、上述のようにインペラ14の破断に起因する引張応力が生じても、ボルト25の破断を効果的に抑制することができる。
Further, the dimension d 3 of the spacer 28 in the axial direction of the
図3では、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを締結するボルト25にインペラ14の破断に起因して引張応力が生じる例を説明したが、スクロール室フレーム20と軸受フレーム40とを締結するボルト48にインペラ14の破断に起因して引張応力が生じる場合がある。
In FIG. 3, an example in which tensile stress is generated due to the breakage of the impeller 14 in the
例えば、図2のディフューザ部50にインペラ破片が侵入してディフューザ部50で閊えてしまった場合、このインペラ破片によってディフューザ部50はインペラ14の軸方向に押し広げられる。これにより、スクロール室フレーム20と軸受フレームとは互いに離れる方向の力を受けるため、図4に示すようにスクロール室フレーム20が変形してボルト48に引張応力が生じる。
For example, when an impeller fragment enters the
この引張応力によってボルト48が破断しないように、幾つかの実施形態では、図3を用いて説明したスペーサ28をボルト48の頭部52とスクロール室フレーム20との間に設けることで、ボルト48の軸部53を図4に示すものより長くしてもよい。ただし、図2に示すように、スクロール室フレーム20のフランジ部29は、スクロール室形成部19からインペラ14の半径方向外側に向かって延設されているため、フランジ部29とスクロール室形成部19の間のスペースを確保しにくく、ボルト48の破断を防ぐためにボルト48の頭部52とスクロール室フレーム20との間にスペーサを設けることが困難な場合がある。
In order to prevent the
そこで、図2に示す過給機4は、図5及び図6に示すようにスクロール室フレーム20と軸受フレーム40とを挟むように構成されたクランプ54を有する。図5は、図2におけるP方向からスクロール室フレーム20のフランジ部29と軸受フレーム40のフランジ部46とを見た図であり、ボルト48及びクランプ54の配置を示している。図6は、クランプ54の構造を説明するための概略断面図である。
Therefore, the
このように、スクロール室フレーム20のフランジ部29と軸受フレーム40のフランジ部46とを挟むよう構成されたクランプ54を用いることで、フランジ部29とスクロール室形成部19との間に上述のスペーサを設けるための十分なスペースを確保しにくい構成であっても、ボルト48に引張応力が生じることを抑制し、ボルト48の破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレーム20と軸受フレーム40とを安定的に結合することができる。
Thus, by using the
図5及び図6に示すクランプ54は、軸受フレーム40に対してスクロール室フレーム20のフランジ部29と反対側から押し圧を加える押しボルト56を有する。これにより、ボルト48の破断を防ぐ目的で上述のようにボルト48の頭部52とスクロール室フレーム20との間にスペーサを設けることが困難な場合であっても、ボルト48に引張応力が生じることを簡易な構成で抑制し、ボルト48の破断を効果的に抑制することができる。したがって、スクロール室フレーム20と軸受フレーム40とを簡易な構成で安定的に結合することができる。なお、他の実施形態では、スクロール室フレーム20のフランジ部29に対して軸受フレーム40と反対側から押し圧を加える押しボルトを用いてもよい。
図6を用いて説明した実施形態では、スクロール室フレーム20と軸受フレーム40と挟むよう構成されたクランプ54を例示したが、他の実施形態では、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを挟むよう構成されたクランプを用いてもよい。これにより、スクロール室フレーム20とサイレンサフレーム22とを安定的に結合することができる。
The
In the embodiment described with reference to FIG. 6, the
2 内燃機関
4 過給機
6 タービン
8 発電機
10 コンプレッサ
12 回転軸
13 サイレンサ
14 インペラ
16 空気案内筒
17 翼
18 スクロール室
19 スクロール室形成部
20 スクロール室フレーム
22 サイレンサフレーム
23,24,29,46 フランジ部
25,48 ボルト
26,52 頭部
28 スペーサ
30 傾斜部
31 軸部
32 入り口部
40 軸受フレーム
43 出口部
44 軸受部
50 ディフューザ部
54 クランプ
56 押しボルト
100 内燃機関システム
d1 内径
d2 径
d3,d4 寸法
2
Claims (8)
前記インペラを収容し前記空気を案内するための空気案内筒と、
前記空気案内筒に隣接して設けられ、前記空気案内筒を通過した空気を外部へ案内するためのスクロール室を形成するスクロール室フレームと、
前記スクロール室フレームに隣接して設けられる第1フレームと、
前記スクロール室フレームと前記第1フレームとを締結する第1ボルトと、
前記第1ボルトの頭部と前記スクロール室フレームとの間に設けられたスペーサと、
を有する過給機。 An impeller for compressing air;
An air guide tube for accommodating the impeller and guiding the air;
A scroll chamber frame provided adjacent to the air guide tube and forming a scroll chamber for guiding the air that has passed through the air guide tube to the outside;
A first frame provided adjacent to the scroll chamber frame;
A first bolt that fastens the scroll chamber frame and the first frame;
A spacer provided between the head of the first bolt and the scroll chamber frame;
Having a supercharger.
前記スペーサの内径は、前記第1ボルトの頭部径よりも小さい請求項1に記載の過給機。 The spacer is formed in a sleeve shape so as to surround the shaft portion of the first bolt,
The supercharger according to claim 1, wherein an inner diameter of the spacer is smaller than a head diameter of the first bolt.
前記第1フレームは、前記サイレンサのフレームである請求項1〜3のいずれか1項に記載の過給機。 A silencer for reducing noise generated by the supercharger;
The supercharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the first frame is a frame of the silencer.
前記スクロール室フレームと前記第2フレームとを締結する第2ボルトと、
前記スクロール室フレームと前記第2フレームとを挟むように構成されたクランプと、を有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の過給機。 A second frame disposed adjacent to the scroll chamber frame;
A second bolt for fastening the scroll chamber frame and the second frame;
The supercharger according to claim 1, further comprising: a clamp configured to sandwich the scroll chamber frame and the second frame.
前記スクロール室を形成するスクロール室形成部と、
前記スクロール室フレームと前記軸受フレームとを結合するために前記スクロール室形成部から前記インペラの半径方向外側に向かって延設されたフランジ部と、
を有し、
前記第2ボルトは、前記フランジ部と前記軸受フレームとを締結し、
前記クランプは、前記フランジ部と前記軸受フレームとを挟むよう構成される請求項6に記載の過給機。 The scroll chamber frame is
A scroll chamber forming portion for forming the scroll chamber;
A flange portion extending radially outward of the impeller from the scroll chamber forming portion to couple the scroll chamber frame and the bearing frame;
Have
The second bolt fastens the flange portion and the bearing frame;
The supercharger according to claim 6, wherein the clamp is configured to sandwich the flange portion and the bearing frame.
The supercharger according to claim 7, wherein the clamp includes a push bolt that applies a pressing force to the bearing frame from a side opposite to the flange portion of the scroll chamber frame.
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