JP4428044B2 - 羽根車の製作方法、及び羽根車 - Google Patents
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以下、本発明の参考例として羽根車の基本形態を図1乃至図5を参照して説明する。図1は、羽根車の該略構成を示す回転軸方向での断面図である。図2は、羽根車の該略構成を示す分解斜視図である。図3は、羽根車の製作方法を説明する図であり、各羽根車部品の形成作業を示す図である。図4は、ノックピンを用いて位置合わせを行う場合の羽根車の組み立て方法を説明する図である。図5は、拡散接合で羽根車を組み立てる方法を説明する図である。
以下、本発明を適用してなる羽根車の実施形態について図6乃至図8を参照して説明する。図6は、本発明を適用してなる羽根車の該略構成を示す回転軸方向での断面図である。図7は、本発明を適用してなる羽根車の製作方法を説明する図であり、各羽根車部品の形成作業を示す図である。図8は、拡散接合で羽根車を組み立てる方法を説明する図である。なお、本実施形態では、参考例1と同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略し、参考例1と相違する構成や特徴部などについて説明する。
以下、本発明を説明する他の参考例を図9乃至図12を参照して説明する。図9は、羽根車の該略構成を示す回転軸方向での断面図である。図10は、羽根車の該略構成を示し、各羽根車部品を分割した状態で示す回転軸方向での断面図である。図11は、拡散接合で羽根車を組み立てる方法を説明する図である。図12は、羽根車の各羽根車部品の羽根の対向する端縁間に設けた隙間の状態と流体の流れを説明する側板を省略した羽根車の一部分の模式図である。なお、本参考例では、参考例1及び実施形態1と同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略し、参考例1及び実施形態1と相違する構成や特徴部などについて説明する。
以下、本発明を説明する他の参考例を図15乃至図18を参照して説明する。図15は、羽根車の各羽根車部品の羽根を流体の流れの方向に対して下流側の羽根車部品ほど羽根を羽根車の回転方向に順次ずらした場合の構成と、そのときの流体の流れを説明する羽根車の一部分の模式図である。図16は、作動範囲とサージマージンについて説明する図である。図17は、羽根車の羽根近傍の流体の流れを説明する模式図である。図18は、羽根車の各羽根車部品の羽根を流体の流れの方向に対して下流側の羽根車部品ほど羽根を羽根車の回転方向と逆方法に順次ずらした場合の構成と、そのときの流体の流れを説明する羽根車の一部分の模式図である。なお、本参考例では、参考例1、2及び実施形態1と同一の構成などには同じ符号を付して説明を省略し、参考例1、2及び実施形態1と相違する構成や特徴部などについて説明する。
1a、1b、1c 羽根車部品
3 芯板
5 側板
7 羽根
11 回転軸
13、15 当接面
Claims (14)
- 外形が切頭円錐状の芯板と、該芯板の外周面と間隔をおいて位置し、該芯板の外周面に対応する形状に形成されて該芯板の外周面を囲む側板と、前記芯板と前記側板との間に形成された3次元形状を有する複数の羽根とを備えた羽根車の製作方法であり、
前記側板と前記芯板とを通り、羽根車の回転軸に交わる方向の面で羽根車を分割した形状の2以上の羽根車部品を形成し、該形成した2以上の羽根車部品の少なくとも前記側板と前記芯板とに設けられた羽根車の回転軸に交わる方向の前記面を当接面とし、
前記側板の当接面は、羽根車の回転軸に垂直な方向の平面で、羽根車のより縮径した側に位置し、前記芯板の当接面は、羽根車の回転軸に垂直な方向の平面で、羽根車のより拡径した側に位置し、前記各羽根車部品に形成された前記羽根の該各羽根車部品を当接する側の端縁は、前記側板の当接面の前記羽根側周縁と、前記芯板の当接面の前記羽根側周縁とを結ぶテーパ状に形成され、
前記各羽根車部品の少なくとも前記芯板と前記側板とに設けられた対応する前記当接面を当接して羽根車を組み立てることを特徴とする羽根車の製作方法。 - 前記2以上の羽根車部品は、切削加工により形成することを特徴とする請求項1に記載の羽根車の製作方法。
- 前記各羽根車部品に形成された羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁に当接面が設けられ、前記各羽根車部品に形成された羽根を、互いの前記羽根に設けた当接面を位置合わせして当接して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項1又は2に記載の羽根車の製作方法。
- 前記各羽根車部品に形成された羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁間に隙間を設け、前記各羽根車部品に形成された羽根を、互いの前記羽根の端縁を位置合わせし、前記芯板と前記側板とに設けられた対応する前記当接面を当接して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項1又は2に記載の羽根車の製作方法。
- 前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁の位置を周方向にずらすことにより、前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁間に隙間が形成された状態で前記2以上の羽根車部品の対応する前記芯板と前記側板とに設けられた当接面を当接して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項1又は2に記載の羽根車の製作方法。
- 前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁の位置を、羽根車内の流体の流れに対して下流側に位置する前記羽根車部品の羽根ほど、羽根車の回転方向にずらした状態で前記2以上の羽根車部品の対応する前記芯板と前記側板とに設けられた当接面を当接して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項5に記載の羽根車の製作方法。
- 前記各羽根車部品の対応する当接面の対応する位置に穴を形成し、該穴に棒体を挿入し、かつ、前記2以上の羽根車部品をシャフトに固定して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の羽根車の製作方法。
- 前記2以上の羽根車部品の対応する当接面を当接させた状態で、該対応する当接面間を拡散接合及びろう付けの少なくとも一方により接合して羽根車を組み立てることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の羽根車の製作方法。
- 外形が切頭円錐状の芯板と、該芯板の外周面と間隔をおいて位置し、該芯板の外周面に対応する形状に形成されて該芯板の外周面を囲む側板と、前記芯板と前記側板との間に形成された3次元形状を有する複数の羽根と備えた羽根車であり、
前記芯板と前記側板とを通り回転軸に交わる方向の面で分割した形状の2以上の羽根車部品を、該各羽根車部品の少なくとも前記芯板と前記側板とに設けられた羽根車の回転軸に交わる方向の前記面を当接面とし、
前記側板の当接面は、羽根車の回転軸に垂直な方向の平面で、羽根車のより縮径した側に位置し、前記芯板の当接面は、羽根車の回転軸に垂直な方向の平面で、羽根車のより拡径した側に位置し、前記各羽根車部品に形成された前記羽根の該各羽根車部品を当接する側の端縁は、前記側板の当接面の前記羽根側周縁と、前記芯板の当接面の前記羽根側周縁とを結ぶテーパ状に形成されてなり、
前記当接面で前記各羽根車部品を当接させていることを特徴とする羽根車。 - 前記各羽根車部品に形成された羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁が当接面となっており、前記各羽根車部品に形成された羽根を、互いの前記羽根に設けた当接面を位置合わせして当接していることを特徴とする請求項9に記載の羽根車。
- 前記各羽根車部品に形成された羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁間に隙間を有し、前記各羽根車部品に形成された羽根を、互いの前記羽根の端縁を位置合わせした状態で前記芯板と前記側板とに設けられた対応する前記当接面が当接されていることを特徴とする請求項9に記載の羽根車の製作方法。
- 前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁の位置がずれていることにより、前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の端縁間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の羽根車。
- 前記2以上の羽根車部品に形成された前記羽根の前記各羽根車部品を当接する側の端縁の位置が、羽根車内の流体の流れに対して下流側に位置する前記羽根車部品の羽根ほど、羽根車の回転方向にずれていることを特徴とする請求項12に記載の羽根車。
- 請求項9乃至13のいずれか1項に記載の羽根車と、該羽根車が連結されたシャフトとを備えたターボ形流体機械のロータ。
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