JP5588085B1 - コンプレッサアセンブリ、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置 - Google Patents

コンプレッサアセンブリ、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5588085B1
JP5588085B1 JP2014501357A JP2014501357A JP5588085B1 JP 5588085 B1 JP5588085 B1 JP 5588085B1 JP 2014501357 A JP2014501357 A JP 2014501357A JP 2014501357 A JP2014501357 A JP 2014501357A JP 5588085 B1 JP5588085 B1 JP 5588085B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compressor
compressor wheel
compressor assembly
sensor detection
detection surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014501357A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2014128927A1 (ja
Inventor
秉一 安
順一 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP5588085B1 publication Critical patent/JP5588085B1/ja
Publication of JPWO2014128927A1 publication Critical patent/JPWO2014128927A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/662Balancing of rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F01D25/285Temporary support structures, e.g. for testing, assembling, installing, repairing; Assembly methods using such structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027Arrangements for balancing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14Determining unbalance
    • G01M1/16Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested
    • G01M1/22Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested and converting vibrations due to unbalance into electric variables
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/16Other safety measures for, or other control of, pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Abstract

より効率的にコンプレッサホイールのアンバランスを精度よく検出するコンプレッサホイールを提供することを目的とする。そのためのコンプレッサアセンブリに設けられるコンプレッサホイールであって、回転シャフトに取り付けられるボス部と、ボス部の一端側に有する先端部に対して反対側に設けられ、回転シャフトに対して垂直方向に広がる背板部と、ボス部の先端部の側面又は背板部の側面に対して傾斜して設けられ、照射光に対する反射光を検出する光センサで検出可能なセンサ検出面と、を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、高速モータ等の電動機で駆動される電動過給機等に備わるコンプレッサホイール、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置に関する。
内燃機関の性能向上のために、内燃機関の排気ガスで駆動し吸気を圧縮して過給する過給機(「ターボチャージャ」とも称される。)が使用されている。また、タービンに代えて過給機のシャフトと同軸上に過給機の駆動源として電動機を組み込み、コンプレッサの回転駆動をすることによって、加速応答性等を改善した電動過給機も普及している。電動過給機の回転シャフトには、永久磁石や鉄心等からなる回転子が設けられる。
電動過給機のコンプレッサホイール等の回転体は、当該回転体を構成している個々の構成部材ごとの回転バランスが正確に調整されていても、各構成部材を組み立てて形成するアセンブリ全体では、組立誤差等によって回転バランスが崩れる虞がある。このように回転バランスが崩れた状態の回転体を高速回転させると、振動が生じたり、回転体の破損につながる虞がある。このため、電動過給機の出荷前までに、回転体を回転させてから非接触で高精度なバランス計測を行って、その計測結果に基づいて回転体にアンバランスが生じている周方向の所要個所を切削加工して、回転体のアンバランスを修正している。回転体のバランス修正時に、回転体のアンバランスの位置と量を非接触で計測する従来技術として、特許文献1には、回転体の一部に予め着磁させた着磁ナットを取りつけて、当該着磁ナットで基準方位を検出してアンバランスを計測する方法が開示されている。
特開2008−58008号公報
従来のターボやアシストターボのカートリッジ式アセンブリのバランスを修正する際には、タービン側に基準方位を検出するための目印を設けることによって、バランスずれ方向を把握していた。しかしながら、電動コンプレッサでは、タービンがないため、コンプレッサホイールに当該目印を設ける必要がある。コンプレッサホイール単体のバランス修正をするための基準方位検出用の目印は、一般的にコンプレッサ背面側に設けられるため、カートリッジ式のアセンブリのバランス修正には、適用が困難であった。
前述の特許文献1に開示のバランス修正方法では、非接触でコンプレッサホイールのアンバランスの位置と量を検出できるが、検出対象となる着磁ナットが高価なため、バランス修正後に取り外してから、再度、使用することになり、工程が増える問題がある。また、着磁ナットを頻繁に較正しないと、着磁ナットを取り外した後に着磁ナット自体のアンバランス分が除去され、結果的にアンバランスなアセンブリとなってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より効率的にコンプレッサホイールのアンバランスを精度よく検出することの可能な、新規かつ改良されたコンプレッサホイール、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、コンプレッサアセンブリに設けられるコンプレッサホイールであって、回転シャフトに取り付けられるボス部と、前記ボス部の一端側に有する先端部に対して反対側に設けられ、前記回転シャフトに対して垂直方向に広がる背板部と、前記ボス部の前記先端部の側面又は前記背板部の側面に対して傾斜して設けられ、照射光に対する反射光を検出する光センサで検出可能なセンサ検出面と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、センサ検出面がボス部又は背板部の側面の何れかに対して傾斜して設けられることによって、センサ検出面が光センサの前を通るときのみ反射光を検出するので、コンプレッサホイールの基準方位を精度よく検出できる。
このとき、本発明の一態様では、前記ボス部の前記先端部には、前記側面の一部をカットするバランスカット部が設けられ、前記センサ検出面は、前記バランスカット部が設けられる領域より前記背板部側に設けられ、かつ、前記背板部の背面より前記先端部側に設けられることとしてもよい。
このようにすれば、センサ検出面がコンプレッサホイール単体のバランス修正によりカットされることがないので、バランスカット量に影響されることなく基準方位を精度よく検出できる。
また、本発明の一態様では、前記センサ検出面は、前記ボス部の前記側面に前記側面に対して傾斜方向に形成される孔部の底面であることとしてもよい。
このように、孔部をボス部の側面に対して斜めに開けることによって、光センサの前を通るときのみ反射光を検出して、基準方位を精度よく検出できる。
また、本発明の一態様では、前記先端部は、前記バランスカット部が設けられる第1先端部と、前記第1先端部の基端側に設けられ、該第1先端部より外径が大きい第2先端部と、を備え、前記センサ検出面は、前記第2先端面の側面の頂部側に該側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることとしてもよい。
このようにすれば、先端部を第1先端部と第2先端部に分けるような段部を設けることによって、センサ検出面をより容易に加工できる。
また、本発明の一態様では、前記センサ検出面は、前記背板部の前記側面の頂部側に該側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることとしてもよい。
このように、背板部の側面の頂部側に切欠部の斜面を設けて、当該斜面をセンサ検出面とすることによって、センサ検出面が光センサの前を通るときのみ反射光を検出するので、コンプレッサホイールの基準方位を精度よく検出できる。
また、本発明の一態様では、前記背板部の前記側面には、前記側面の一部を鉛直方向にカットするバランスカット部が設けられ、前記センサ検出面は、前記背板部の前記側面のうち、前記バランスカット部が設けられる部位を除いた側面の頂部側に該側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることとしてもよい。
このように、背板部の側面の頂部側に切欠部の斜面を設けて、当該斜面をセンサ検出面とすることによって、センサ検出面が光センサの前を通るときのみ反射光を検出するので、コンプレッサホイールの基準方位を精度よく検出できる。また、センサ検出面がコンプレッサホイール単体のバランス修正によりカットされることがない。
また、本発明の一態様では、前記センサ検出面は、前記ボス部の前記側面に前記側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることとしてもよい。
このようにすれば、ボス部の側面に切欠部の斜面を設けて、当該斜面をセンサ検出面とすることによって、センサ検出面が光センサの前を通るときのみ反射光を検出するので、コンプレッサホイールの基準方位を精度よく検出できる。
また、本発明の一態様では、前記ボス部の前記先端部には、前記側面の一部が鉛直方向にカットされたバランスカット部が設けられ、前記センサ検出面は、前記バランスカット部が設けられる領域に設けられ、前記バランスカット部のカット面に対して傾斜方向に形成される孔部の底面であって、該底面は前記バランスカット部のカット最大範囲よりも回転軸心側であることとしてもよい。
このようにすれば、ボス部の先端部の長さを抑えることができるので、コンプレッサホイールのコンパクト化が図れる。また、センサ検出面がコンプレッサホイール単体のバランス修正によりカットされることがないので、バランスカット量に影響されることなく基準方位を精度よく検出できる。
また、本発明の他の態様は、上記の何れかに記載のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置であって、前記コンプレッサホイールを回転させる回転部と、前記コンプレッサホイールに備わるセンサ検出面を検出する光センサが設けられる検出部と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、上記のコンプレッサホイールを適用することによって、バランス計測の際に精度よくコンプレッサホイールの基準方位を検出できる。
このとき、本発明の他の態様では、前記回転部は、前記コンプレッサホイールに備わるコンプレッサ羽根に向かって空気を供給する空気供給装置であることとしてもよい。
このようにすれば、コンプレッサアセンブリのモータやインバータを外した状態で簡単にバランス修正ができるので、アンバランス検出装置の簡素化、小型化が図れる。
また、本発明の他の態様では、前記空気供給装置は、前記コンプレッサホイールの下流側から上流側に向けて前記空気を供給することとしてもよい。
このようにすれば、コンプレッサアセンブリのアンバランスを検出する際に、効率よくコンプレッサホイールを回転させることができる。
また、本発明の他の態様では、前記空気供給装置は、前記コンプレッサホイールの上流側から下流側に向けて前記空気を供給することとしてもよい。
このようにすれば、高い精度でコンプレッサホイールのバランス計測をすることができる。
また、本発明の他の態様では、前記回転部は、前記コンプレッサアセンブリに設けられる回転シャフトを回転駆動させるモータであることとしてもよい。
このようにすれば、モータの磁気吸引力によるコンプレッサホイールのアンバランスも修正できるので、完成品の品質をより向上できる。
また、本発明の他の態様では、前記コンプレッサアセンブリの前記コンプレッサホイールが設けられる端部と反対側の端部に対向する部位が開口部となっていることとしてもよい。
このようにすれば、コンプレッサアセンブリの後端側からもナット等を切削して、バランス修正を行うことができる。
以上説明したように本発明によれば、より効率的にコンプレッサホイールのアンバランスを精度よく検出することができる。
(a)は、本発明の第1の実施形態におけるコンプレッサホイールの平面図であり、(b)は、図1(a)のA方向からの矢視図であり、(c)は、図1(a)のB−B線断面図である。 (a)、(b)は、同実施形態のコンプレッサホイールのセンサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。 (a)、(b)は、本発明の第2の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。 (a)、(b)は、本発明の第3の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。 (a)、(b)は、本発明の第3の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の形成部位を説明する図である。 (a)、(b)は、本発明の第4の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。 (a)、(b)は、本発明の第5の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。 本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリの概略構成図である。 本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の一実施形態の概略構成図である。 同実施形態のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置を用いたバランス修正の動作を説明するフローチャートである。 本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の他の実施形態の概略構成図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
(第1の実施形態)
まず、本発明のコンプレッサホイールの第1の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施形態におけるコンプレッサホイールの概略構成図であり、(a)は、本実施形態におけるコンプレッサホイールの平面図、(b)は、図1(a)のA方向からの矢視図、(c)は、図1(a)のB−B線断面図である。また、図2(a)、(b)は、同実施形態のコンプレッサホイールのセンサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。
本実施形態のコンプレッサホイール100は、アルミニウムやマグネシウム、チタン等の軽量化された合金から鋳造、鍛造、削出し等の加工方法により形成される。コンプレッサホイール100は、図1(a)〜(c)に示すように、円板形状の背板部102と、背板部102に垂直に一体に設けられたボス部104と、ボス部104から背板部102にかけて一体に設けられたコンプレッサ羽根106、108と、センサ検出部110とを備える。また、本実施形態では、ボス部104の先端部104aには、コンプレッサホイール単体のバランス修正時に側面104bの一部をカットするバランスカット部105が設けられている。なお、背板部102は、ボス部104の一端側に有する先端部104aに対して反対側に設けられ、ボス部104に取り付けられる回転シャフト52(図8参照)に対して垂直方向に広がっているが、当該垂直方向は、±5°程度の誤差の範囲を含む。
コンプレッサ羽根は、図1(a)に示すように、6枚の長翼106と、6枚の短翼108とが交互に配置されている。また、ボス部104及び背板部102には、図1(a)、(c)に示すように、円形の貫通孔103が設けられている。さらに、背板部102の背面側のボス部104との付け根部分であって、応力が集中する部分には、図1(b)に示すように、肉厚部109が肉盛り形成されている。なお、コンプレッサ羽根106、108の枚数は、上記の枚数に限定されず、また、背板部102の背面側に肉盛りがない構成としてもよい。
本実施形態では、照射光に対する反射光を検出する光センサで検出可能なセンサ検出面110がボス部104の先端部104aの側面104bに対して傾斜して設けられていることを特徴とする。すなわち、図2(a)に示すように、ボス部104の側面104bに当該側面104bに対して傾斜方向に形成される孔部110aの底面110bがセンサ検出面110となる。換言すると、本実施形態では、センサ検出面110は、側面104bの鉛直方向に対して傾斜して設けられる。
また、本実施形態では、センサ検出面110は、バランスカット部105が設けられる領域A1より背板部側の領域A2に設けられる。すなわち、コンプレッサホイール100のナット締結部となるボス部104の先端部104aのバランスカット領域105とコンプレッサ羽根106、108の間に光センサ検出用のセンサ検出面110となる孔部110aが設けられる。
センサ検出面110は、コンプレッサホイール100の強度上から、小さいほど好ましい。このために、センサ検出面110の幅は、光センサ30により、センサ検出面110を検出できる程度の幅、例えば、約0.5mm〜約1.5mm、好ましくは、約1mmとする。また、センサ検出面110の傾斜角度は、光センサ30がセンサ検出面110をボス部104の先端部104aの側面104b、及びバランス修正による掘削加工面となるバランスカット部105と識別して検出できる程度の傾斜角度であれば良い。例えば、約30°〜約60°、好ましくは、約45°である。
センサ検出面110は、光センサ30からの照射光L1に対する反射光L2により検出される。光センサ30としては、光の出射と入射とを同軸に行うファイバセンサ等が使用される。光センサ30は、図2(a)に示すように、ボス部104の軸方向に対して約45°傾斜した状態で配置されている。すなわち、光センサ30は、センサ検出面110、すなわち孔部110aの底面110bに対してほぼ直交し、かつ、コンプレッサホイール100の背板部102の側面102a及び背面102bに対して約45°傾斜している。
この結果、光センサ30からの照射光L1は、センサ検出面110に対して正反射して反射光L2が光センサ30に入射する。すなわち、センサ検出面110は、光センサ30からの照射光L1の反射光L2により検出される。一方、センサ検出面110が設けられていない箇所、すなわち、ボス部104の側面104bの他の部位に照射光L1が照射した場合は、図2(b)に示すように、当該側面104bに対して約45°に反射して光センサ30に入射しない。
このように、本実施形態では、孔部110aをボス部104の側面104bに対して斜め方向に開けることによって、バランス修正のアンバランス検査時に、光センサ30の前を通るときのみ反射光L2を検出する。このため、コンプレッサホイール100が設けられるコンプレッサアセンブリ50(図8参照)のバランス修正時に、コンプレッサホイール100のアンバランスの位置と量を非接触で計測するための基準方位となるセンサ検出面110を精度よく検出できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明のコンプレッサホイールの第2の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図3(a)、(b)は、本発明の第2の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。
本実施形態では、ボス部204の先端部は、図3(a)に示すように、バランスカット部205が設けられる第1先端部204aと、第1先端部204aの基端側に設けられ、当該第1先端部204aより外径が大きい第2先端部206と、を備える。そして、図3(a)、(b)に示すように、第2先端部206の側面206aの頂部側に該側面206aに対して傾斜方向に形成される切欠部210aの斜面210bがセンサ検出面210となることを特徴とする。すなわち、本実施形態では、センサ検出面210は、第2先端部206の側面206aの鉛直方向に対して傾斜して設けられる。なお、本実施形態のコンプレッサホイール200の他の構成要素に関しては、第1の実施形態と同様なので、その説明は、省略する。
また、本実施形態では、第1の実施形態と同様に、センサ検出面210は、バランスカット部205が設けられる領域A1より背板部側の領域A2に設けられる。すなわち、コンプレッサホイール200のナット締結部となるボス部204の第1先端部204aのバランスカット領域205とコンプレッサ羽根106、108(図1参照)の間に光センサ検出用のセンサ検出面210となる斜面210bが設けられる。
センサ検出面210は、コンプレッサホイール200の強度上から、小さいほど好ましい。このために、センサ検出面210の幅は、光センサ30により、センサ検出面210を検出できる程度の幅、例えば、約0.5mm〜約1.5mm、好ましくは、約1mmとする。また、センサ検出面210の傾斜角度は、光センサ30がセンサ検出面210をボス部204の第1先端部204aの側面204b、第2先端部206の側面206a、及びバランス修正による掘削加工面となるバランスカット部205と識別して検出できる程度の傾斜角度であれば良い。例えば、約30°〜約60°、好ましくは、約45°である。
センサ検出面210は、光センサ30からの照射光L1に対する反射光L2により検出される。光センサ30としては、光の出射と入射とを同軸に行うファイバセンサ等が使用される。光センサ30は、図3(a)に示すように、ボス部204の軸方向に対して約45°傾斜した状態で配置されている。すなわち、光センサ30は、センサ検出面210、すなわち切欠部210aの斜面210bに対してほぼ直交し、かつ、コンプレッサホイール200の背板部202の側面及び背面に対して約45°傾斜している。
この結果、光センサ30からの照射光L1は、センサ検出面210に対して正反射して反射光L2が光センサ30に入射する。すなわち、センサ検出面210は、光センサ30からの照射光L1の反射光L2により検出される。一方、センサ検出面210が設けられていない箇所、すなわち、ボス部204の第2先端部206の他の部位に照射光L1が照射した場合は、当該他の部位に対して約45°に反射して光センサ30に入射しない。
このように、本実施形態では、切欠部210aを第2ボス部206の側面206aに対して斜め方向に形成することによって、バランス修正のアンバランス検査時に、光センサ30の前を通るときのみ反射光L2を検出する。このため、コンプレッサホイール200が設けられるコンプレッサアセンブリ50(図8参照)のバランス修正時に、コンプレッサホイール200のアンバランスの位置と量を非接触で計測するための基準方位となるセンサ検出面210を精度よく検出できる。また、本実施形態では、ボス部204の先端部を第1先端部204aと第2先端部206に分けて段部を設ける構成とすることによって、センサ検出面210をより容易に加工できる。
(第3の実施形態)
次に、本発明のコンプレッサホイールの第3の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図4(a)、(b)は、本発明の第3の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。また、図5(a)、(b)は、本発明の第3の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の形成部位を説明する図である。
本実施形態では、センサ検出面310は、図4(a)、(b)に示すように、コンプレッサホイール300の下流側上面、すなわち、背板部302の側面302aに設けられることを特徴とする。具体的には、図5(a)、(b)に示すように、コンプレッサホイール300のコンプレッサ羽根306、308が無い部位Zのうち、背板部302の側面302aに形成されたバランスカット部305が設けられる部位Xを除いた部分Yの側面302aの頂部側に当該側面302aに対して傾斜方向に切欠部310aが形成され、その切欠部310aの斜面310bがセンサ検出面310となる。すなわち、本実施形態では、センサ検出面310は、背板部302の側面302aの鉛直方向に対して傾斜して設けられる。なお、本実施形態のコンプレッサホイール300の他の構成要素に関しては、第1の実施形態と同様なので、その説明は、省略する。
センサ検出面310は、コンプレッサホイール300の強度上から、小さいほど好ましい。このために、センサ検出面310の幅は、光センサ30により、センサ検出面310を検出できる程度の幅、例えば、約0.5mm〜約1.5mm、好ましくは、約1mmとする。また、センサ検出面310の傾斜角度は、光センサ30がセンサ検出面310を背板部302の側面302と識別して検出できる程度の傾斜角度であれば良い。例えば、約30°〜約60°、好ましくは、約45°である。
センサ検出面310は、光センサ30からの照射光L1に対する反射光L2により検出される。光センサ30は、図4(b)に示すように、背板部302の側面302の鉛直方向に対して約45°傾斜した状態で配置されている。すなわち、光センサ30は、センサ検出面310、すなわち切欠部310aの斜面310bに対してほぼ直交し、かつ、コンプレッサホイール300の背板部302の側面302a及び背面302bに対して約45°傾斜している。
この結果、光センサ30からの照射光L1は、センサ検出面310に対して正反射して反射光L2が光センサ30に入射する。すなわち、センサ検出面310は、光センサ30からの照射光L1の反射光L2により検出される。一方、センサ検出面310が設けられていない箇所、すなわち、背板部302の側面302の他の部位に照射光L1が照射した場合は、当該他の部位に対して約45°に反射して光センサ30に入射しない。
このように、本実施形態では、切欠部310aを背板部302の側面302aに対して斜め方向に形成することによって、バランス修正のアンバランス検査時に、光センサ30の前を通るときのみ反射光L2を検出する。このため、コンプレッサホイール300が設けられるコンプレッサアセンブリ50(図8参照)のバランス修正時に、コンプレッサホイール300のアンバランスの位置と量を非接触で計測するための基準方位となるセンサ検出面310を精度よく検出できる。また、本実施形態では、任意のコンプレッサ羽根306、308間に空いている背板部302の側面302aに切欠部310aを形成して、その斜面310bをセンサ検出面310とするので、センサ検出面310を容易に加工できる。
(第4の実施形態)
次に、本発明のコンプレッサホイールの第4の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図6(a)、(b)は、本発明の第4の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。
本実施形態では、センサ検出面410がボス部404の先端部404aの側面404bに対して水平方向に傾斜して設けられていることを特徴とする。すなわち、図6(a)に示すように、ボス部404の側面404bに当該側面404bに対して水平方向に傾斜して形成される切欠部410aの斜面410bがセンサ検出面410となる。換言すると、本実施形態では、センサ検出面410は、側面404bの水平方向に対して傾斜して設けられる。なお、本実施形態のコンプレッサホイール400の他の構成要素に関しては、第1の実施形態と同様なので、その説明は、省略する。
センサ検出面410は、コンプレッサホイール400の強度上から、小さいほど好ましい。このために、センサ検出面410の幅は、光センサ30により、センサ検出面410を検出できる程度の幅、例えば、約0.5mm〜約1.5mm、好ましくは、約1mmとする。また、センサ検出面410の傾斜角度は、光センサ30がセンサ検出面410をボス部404の先端部404aの側面404b、及びバランス修正による掘削加工面となるバランスカット部405と識別して検出できる程度の傾斜角度であれば良い。例えば、約30°〜約60°、好ましくは、約45°である。
センサ検出面410は、光センサ30からの照射光L1に対する反射光L2により検出される。光センサ30としては、光の出射と入射とを同軸に行うファイバセンサ等が使用される。光センサ30は、図6(a)に示すように、ボス部404の水平方向に対して約45°傾斜した状態で配置されている。すなわち、光センサ30は、センサ検出面410、すなわち切欠部410aの斜面410bに対してほぼ直交している。
この結果、光センサ30からの照射光L1は、センサ検出面410に対して正反射して反射光L2が光センサ30に入射する。すなわち、センサ検出面410は、光センサ30からの照射光L1の反射光L2により検出される。一方、センサ検出面410が設けられていない箇所、すなわち、ボス部404の他の部位に照射光L1が照射した場合は、当該他の部位に対して約45°に反射して光センサ30に入射しない。
このように、本実施形態では、切欠部410aをボス部404の先端部404aの側面404bに対して斜め方向に形成することによって、バランス修正のアンバランス検査時に、光センサ30の前を通るときのみ反射光L2を検出する。このため、コンプレッサホイール200が設けられるコンプレッサアセンブリ50(図8参照)のバランス修正時に、コンプレッサホイール400のアンバランスの位置と量を非接触で計測するための基準方位となるセンサ検出面410を精度よく検出できる。
(第5の実施形態)
次に、本発明のコンプレッサホイールの第5の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図7(a)、(b)は、本発明の第5の実施形態におけるコンプレッサホイールのセンサ検出面の構成と当該センサ検出面を光センサで検出する動作を説明する図である。
本実施形態では、センサ検出面510がボス部504の先端部504aのバランスカット部505が設けられる領域に設けられることを特徴とする。すなわち、図7(a)に示すように、ボス部504の側面504bのうち、バランスカット部505が設けられる領域に該側面504bに対して傾斜方向に形成される孔部510aの底面510bがセンサ検出面510となる。換言すると、本実施形態では、センサ検出面510は、側面504bの鉛直方向に対して傾斜して設けられる。なお、本実施形態のコンプレッサホイール500の他の構成要素に関しては、第1の実施形態と同様なので、その説明は、省略する。
センサ検出面510は、コンプレッサホイール500の強度上から、小さいほど好ましい。このために、センサ検出面510の幅は、光センサ30により、センサ検出面510を検出できる程度の幅、例えば、約0.5mm〜約1.5mm、好ましくは、約1mmとする。また、センサ検出面510の傾斜角度は、光センサ30がセンサ検出面510をボス部504の先端部504aの側面504b、及びバランス修正による掘削加工面となるバランスカット部505と識別して検出できる程度の傾斜角度であれば良い。例えば、約30°〜約60°、好ましくは、約45°である。
センサ検出面510は、光センサ30からの照射光L1に対する反射光L2により検出される。光センサ30としては、光の出射と入射とを同軸に行うファイバセンサ等が使用される。光センサ30は、図7(a)に示すように、ボス部504の鉛直方向に対して約45°傾斜した状態で配置されている。すなわち、光センサ30は、センサ検出面510、すなわち孔部510aの底面510bに対してほぼ直交している。
この結果、光センサ30からの照射光L1は、センサ検出面510に対して正反射して反射光L2が光センサ30に入射する。すなわち、センサ検出面510は、光センサ30からの照射光L1の反射光L2により検出される。一方、センサ検出面510が設けられていない箇所、すなわち、ボス部504の他の部位に照射光L1が照射した場合は、当該他の部位に対して約45°に反射して光センサ30に入射しない。
このように、本実施形態では、孔部510aをボス部504の先端部504aの側面504bに対して斜め方向に形成することによって、バランス修正のアンバランス検査時に、光センサ30の前を通るときのみ反射光L2を検出する。このため、コンプレッサホイール500が設けられるコンプレッサアセンブリ50(図8参照)のバランス修正時に、コンプレッサホイール500のアンバランスの位置と量を非接触で計測するための基準方位となるセンサ検出面510を精度よく検出できる。
また、本実施形態では、孔部510aの底面510bは、バランスカット部505のカット最大範囲よりもコンプレッサホイール500の回転軸心A5側であることを特徴とする。すなわち、図7(a)に示すように、センサ検出面510を設けるための孔部510aの深さD1をバランスカット部505の深さD2よりも大きくしているので、バランスカット部510と重複する部位にセンサ検出面510を設けることができる。このため、第1〜第4実施形態のコンプレッサホイールと比べて、ボス部504の先端部504aの長さを抑えることができるので、コンプレッサホイール500のコンパクト化が図れる。
以上説明したように、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールは、コンプレッサホイールの背面以外の部分に、バランス修正後に取り外す必要の無い基準方位を検出するための目印となるセンサ検出面が設けられる。このため、カートリッジ式のコンプレッサアセンブリを組み立てた後でも、バランス修正時のアンバランス検査の際に、基準検出部となるセンサ検出面が隠れることがないので、アセンブリ組み立て後のアンバランス検査が容易に行える。また、センサ検出面をコンプレッサホイールに事前に容易に設けられるので、アセンブリ組立後のアンバランス検査時に、着磁ナット等の新たなツールを使用しないでアンバランス検査が行えるので、コンプレッサアセンブリのアンバランス検査の工程の短縮化が図れる。
(コンプレッサアセンブリの構成)
次に、本発明の各実施形態におけるコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリの構成について、図面を使用しながら説明する。図8は、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリの概略構成図である。
コンプレッサアセンブリ50は、回転シャフト52と、回転シャフト52の一端側に取付けられた回転子鉄心54と、他端側に取付けられた前述の各実施形態のコンプレッサホイール100(200、300、400、500)と、回転シャフト52を支持する軸受56、58とを備える。また、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)が取り付けられる部位を除く回転シャフト52や回転子鉄心54、軸受56、58は、ケーシング60に内蔵される。そして、コンプレッサアセンブリ50の両端側から延出する回転シャフト52の両端部は、ナット62、64で締められている。
回転シャフト52は、軸方向の中間部が太い軸部52bとその両端側に設けられるコンプレッサホイール100(200、300、400、500)が外嵌する細い軸部52aで構成されている。太い軸部52bと細い軸部52aとの連結部は、段差部となっており、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)を取付ける際の軸方向のストッパ部となっている。また、回転シャフト52の両端側に取り付けられるナット62、64は、コンプレッサアセンブリ50を組み上げた後のバランス調整を行う際のバランス修正加工個所として利用できる。
なお、軸受56、58の形式としては、ボールベアリング(アンギュラコンタクトボールベアリング)、またはメタル軸受(滑り軸受)のどちらでもよく、特に規定しない。また、 本実施形態では、図8に示すように、回転シャフト52に設けられる回転子鉄心54の両側に軸受56、58が固定される構成となっているが、回転子鉄心54、及び軸受56、58の位置は、他の位置とすることも可能である。
(コンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置)
次に、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の一実施形態について、図面を使用しながら説明する。図9は、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の一実施形態の概略構成図である。
アンバランス検出装置10は、光センサ30a又は30bにより、コンプレッサアセンブリ50に備わるコンプレッサホイール100(200、300、400、500)に設けられたセンサ検出面を検出する。そして、アンバランス検出装置10は、当該センサ検出面を基準として、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)のアンバランスの位置と量を計測(測定)する。
本実施形態では、アンバランス検出装置10は、図9に示すように、空気供給装置12と、空気を導入するコンプレッサカバー14と、光センサ30a又は30bが設けられる検出部31と、コンプレッサアセンブリ50を保持する保持具16と、加速度検出器(図示せず)と、光センサ30a、30b及び加速度検出器に接続されたベクトルフィルタ(図示せず)と、ベクトルフィルタに接続されたA/Dコンバータ(図示せず)と、A/Dコンバータに接続されたコンピュータ(図示せず)とを備える。
また、本実施形態では、コンプレッサアセンブリ50の後端側からもナット64(図8参照)等を切削して、バランス修正を行えるようにするために、コンプレッサアセンブリ50のコンプレッサホイールが設けられる端部と反対側の端部に対向する部位が開口部18となっている。このように、後端側に開口部18を設けることによって、コンプレッサアセンブリ50の先端側のナット62のみでなく、後端側からもナット64を切削できるので、コンプレッサアセンブリのバランス調整をより的確に行えるようになる。
空気供給装置12は、コンプレッサカバー14を介してコンプレッサホイール100(200、300、400、500)に備わるコンプレッサ羽根に向かって空気を供給して、コンプレッサホイールを回転させる回転部として機能する。空気供給装置12でコンプレッサホイールを回転させることによって、コンプレッサアセンブリ50のモータやインバータを外した状態で簡単にバランス修正ができるので、アンバランス検出装置10の簡素化、小型化が図れる。
また、迅速に回転数を上昇させる必要がある場合には、導入された空気のエネルギーを効率よくコンプレッサホイールに伝えるために、空気供給装置12は、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)の下流側から上流側に向けて空気を供給することが好ましい。
さらに、高い精度でバランス計測をする必要がある場合には、導入された空気のエネルギーをコンプレッサホイールに径方向に均一に伝えるために、空気供給装置12は、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)の上流側から下流側に向けて空気を供給することが好ましい。
検出部31には、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)に備わるセンサ検出面を検出する光センサ30a又は30bが設けられる。コンプレッサホイールのセンサ検出面がボス部の先端部側に設けられる場合には、当該先端部側に照射光を照射できる位置に設けられる第1光センサ30aが使用される。一方、コンプレッサホイールのセンサ検出面が背板部の側面頂部側に設けられる場合には、当該背板部の側面頂部側に照射光を照射できる位置に設けられる第2光センサ30bが使用される。
アンバランス検出装置10をこのような構成とすることによって、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)を回転させると共に、光センサ30a又は30bから光を照射させる。すると、光センサ30a又は30b及び加速度検出器からの検出信号がベクトルフィルタ及びA/Dコンバータを経てコンピュータに入力される。コンピュータは、振動特性、キャリブレーション、及びバランスを計算して、データを記録統計処理する。その結果、アンバランス検出装置10は、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)において、センサ検出面110を0基準として、何度の角度にどのぐらいの重量のアンバランスがあるかをベクトル計算及びベクトル分解により計測する。
次に、本実施形態のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置を用いたバランス修正の動作について、図面を使用しながら説明する。図10は、本実施形態のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置を用いたバランス修正の動作を説明するフローチャートである。
まず、組み立てたコンプレッサアセンブリをアンバランス検出装置に設置してから(工程S10)、コンプレッサホイールを目標の回転速度まで回転させて、両側のアンバランスベクトルを計測して、アンバランス補正量を算出する(工程S11)。本実施形態では、空気供給装置から供給される圧縮空気により、コンプレッサホイールを回転させ、光センサからの検出結果に基づいて、コンプレッサホイールのアンバランスの位置と量を算出する。
その後、算出したアンバランスの位置と量に基づいて、コンプレッサホイールが設けられる側の端部に設けられるナットか、その反対側に設けられるナットからアンバランスを解消するために必要な重量分のナットの一部を切削装置等で削り落す(工程S12)。そして、削り取った後にバリ取りを行ってから(工程S13)、回転させたときのコンプレッサホイールの振動が許容範囲内か否かを確認する(工程S14)。回転させたときのコンプレッサホイールの振動が許容範囲内であれば、コンプレッサホイールを備えるコンプレッサアセンブリのバランス修正が終了する。一方、回転させたときのコンプレッサホイールの振動が許容範囲外であれば、削り取ったナットを交換して(工程S15)、再度、工程S11に戻る。
このように本実施形態では、前述の各実施形態のコンプレッサホイールをコンプレッサアセンブリに適用することによって、バランス計測の際に基準方位の検出が精度よく行えるようになる。また、検査する際にコンプレッサホイールを空気供給装置で回転させるので、電動コンプレッサのモータ、インバータを外した状態で簡単にバランス修正ができ、装置の簡素化、小型化が実現される。
次に、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の他の実施形態について、図面を使用しながら説明する。図11は、本発明の各実施形態のコンプレッサホイールが設けられるコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の他の実施形態の概略構成図である。
本実施形態では、アンバランス検出装置20は、図11に示すように、光センサ30a又は30bが設けられる検出部31と、コンプレッサアセンブリ50に設けられる回転シャフトを回転駆動させるモータ22と、加速度検出器(図示せず)と、光センサ30a又は30b及び加速度検出器に接続されたベクトルフィルタ(図示せず)と、ベクトルフィルタに接続されたA/Dコンバータ(図示せず)と、A/Dコンバータに接続されたコンピュータ(図示せず)とを備える。すなわち、本実施形態では、モータ22がコンプレッサアセンブリ50のコンプレッサホイール100(200、300、400、500)を回転させる回転部として機能する。
検出部31には、一実施形態と同様に、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)に備わるセンサ検出面を検出する光センサ30a又は30bが設けられる。コンプレッサホイールのセンサ検出面がボス部の先端部側に設けられる場合には、当該先端部側に照射光を照射できる位置に設けられる第1光センサ30aが使用される。一方、コンプレッサホイールのセンサ検出面が背板部の側面頂部側に設けられる場合には、当該背板部の側面頂部側に照射光を照射できる位置に設けられる第2光センサ30bが使用される。
なお、本実施形態では、図11に示すように、コンプレッサホイール100(200、300、400、500)の周囲を、光センサ30a又は30bを備えたコンプレッサカバー24で囲んでいるが、コンプレッサカバー24で囲わずに、光センサのみをコンプレッサホイールに近づけるような構成としても良い。より製品に近い状態でバランス修正を行う必要がある場合には、コンプレッサカバー24を備えることが好ましい。一方、より短時間でバランス計測を行う必要がある場合には、取り付け工程を減らすため、コンプレッサカバー24を備えないことが好ましい。
アンバランス検出装置20のその他の構成要素については、前述した一実施形態のアンバランス検出装置10と同様なので、その構成の説明は、省略する。また、アンバランス検出装置を用いたバランス修正の動作フローの概要についても、前述の一実施形態と同様なので、その説明は、省略する。
本実施形態では、モータ22に電流を流すことによって、コンプレッサアセンブリに設けられる回転シャフトを回転駆動させるので、モータの磁気吸引力によるコンプレッサホイールのアンバランスも修正できるので、完成品の品質をより向上できる。また、モータ22に電流を流すことによって、アンバランス検査をすると同時に吐出圧確認、通電確認、応答性確認等を行うこともできるので、アンバランス検査と同時に完成品検査を兼ねることができる。
なお、上記のように本発明の各実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、コンプレッサホイール、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置の構成、動作も本発明の各実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
10、20 アンバランス検出装置
12 回転部(空気供給装置)
18 開口部
22 回転部(モータ)
30 光センサ
31 検出部
50 コンプレッサアセンブリ
52 回転シャフト
100、200、300、400、500 コンプレッサホイール
102、302 背板部
102a、302a (背板部の)側面
104、204、304、404、504 ボス部
104a、204a、404a、504a 先端部
104b (ボス部先端部の)側面
105、205、305、405、505 バランスカット部
106、108 コンプレッサ羽根
110、210、310、410、510 センサ検出面
110a、510a 孔部
110b、510b 底面
210a、310a、410a 切欠部
210b、310b、410b 斜面
505a カット面
A5 回転軸心
L1 照射光
L2 反射光

Claims (16)

  1. 回転シャフトと、
    前記回転シャフトの一端側に取り付けられた回転子鉄心と、
    前記回転シャフトの他端側に取り付けられたコンプレッサホイールと、
    前記回転シャフトを支持する軸受と、
    前記コンプレッサホイールが取り付けられる部位を除く前記回転シャフト、前記回転子鉄心、及び前記軸受を収容したケーシングと、を備えるコンプレッサアセンブリであって、
    前記コンプレッサホイールは、
    回転シャフトに取り付けられるボス部と、
    前記ボス部の一端側に有する先端部に対して反対側に設けられ、前記回転シャフトに対して垂直方向に広がる背板部と、
    前記ボス部の前記先端部の側面又は前記背板部の側面の頂部側該側面に対して傾斜して設けられ、照射光に対する反射光を検出する光センサで検出可能な、前記コンプレッサアセンブリのアンバランスの位置と量を計測する際の基準方位を検出するためのセンサ検出面と、
    前記センサ検出面が設けられる前記ボス部の前記先端部の側面又は前記背板部の側面に設けられ、前記コンプレッサホイール単体のバランス修正時に前記側面の一部をカットして形成されるバランスカット部と、を備え
    前記センサ検出面は、前記バランスカット部の掘削加工面と識別して検出できる傾斜角度に形成されていることを特徴とするコンプレッサアセンブリ
  2. 前記バランスカット部は、前記ボス部の前記先端部の側面に設けられ、
    前記センサ検出面は、前記バランスカット部が設けられる領域より前記背板部側に設けられ、かつ、前記背板部の背面より前記先端部側に設けられることを特徴とする請求項1に記載のコンプレッサアセンブリ
  3. 前記センサ検出面は、前記ボス部の前記側面に前記側面に対して傾斜方向に形成される孔部の底面であることを特徴とする請求項2に記載のコンプレッサアセンブリ
  4. 前記先端部は、前記バランスカット部が設けられる第1先端部と、前記第1先端部の基端側に設けられ、該第1先端部より外径が大きい第2先端部と、を備え、
    前記センサ検出面は、前記第2先端部の側面の頂部側に該側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることを特徴とする請求項2に記載のコンプレッサアセンブリ
  5. 前記センサ検出面は、前記背板部の前記側面の頂部側に該側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることを特徴とする請求項1に記載のコンプレッサアセンブリ
  6. 前記バランスカット部は、前記背板部の前記側面に設けられ、
    前記センサ検出面は、前記背板部の前記側面のうち、前記バランスカット部が設けられる部位を除いた側面の頂部側に設けられることを特徴とする請求項5に記載のコンプレッサアセンブリ
  7. 前記センサ検出面は、前記ボス部の前記側面に前記側面に対して傾斜方向に形成される切欠部の斜面であることを特徴とする請求項2に記載のコンプレッサアセンブリ
  8. 前記バランスカット部は、前記ボス部の前記先端部の側面に設けられ、
    前記センサ検出面は、前記バランスカット部が設けられる領域に設けられ、前記バランスカット部のカット面に対して傾斜方向に形成される孔部の底面であって、該底面は、前記バランスカット部のカット最大範囲よりも回転軸心側であることを特徴とする請求項1に記載のコンプレッサアセンブリ
  9. 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置であって、
    前記コンプレッサホイールを回転させる回転部と、
    前記コンプレッサホイールに備わるセンサ検出面を検出する光センサが設けられる検出部と、を備えることを特徴とするコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  10. 前記コンプレッサホイールの前記背板部よりも前記回転シャフトの一端側に配置され、前記コンプレッサアセンブリを保持する保持具をさらに備え、
    前記回転部は、前記コンプレッサホイールに備わるコンプレッサ羽根に向かって空気を供給する空気供給装置であることを特徴とする請求項9に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  11. 前記空気供給装置は、前記コンプレッサホイールの下流側から上流側に向けて前記空気を供給することを特徴とする請求項10に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  12. 前記空気供給装置は、前記コンプレッサホイールの上流側から下流側に向けて前記空気を供給することを特徴とする請求項10に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  13. 前記回転部は、前記コンプレッサホイールの前記背板部よりも前記回転シャフトの一端側に配置され、前記コンプレッサアセンブリに設けられる回転シャフトを回転駆動させるモータであることを特徴とする請求項9に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  14. 前記コンプレッサアセンブリの前記コンプレッサホイールが設けられる端部と反対側の端部に対向する部位が開口部となっていることを特徴とする請求項9に記載のコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置。
  15. コンプレッサホイールを準備する工程と、
    前記コンプレッサホイールのボス部の先端部の側面又は前記背板部の側面の頂部側に、照射光に対する反射光を検出する光センサで検出可能なセンサ検出面を前記側面に対して傾斜して設ける工程と、
    回転シャフトを準備し、該回転シャフトの一端側に回転子鉄心を取り付けるとともに、該回転シャフトの他端側に前記コンプレッサホイールを取り付け、前記コンプレッサホイールが取り付けられる部位を除く前記回転シャフト、前記回転子鉄心、及び前記回転シャフトを支持する軸受をケーシングに収容することでコンプレッサアセンブリを組み立てる工程と、
    前記回転シャフトの両端部にナットを取り付ける工程と、
    前記コンプレッサホイールの前記背板部よりも前記回転シャフトの一端側に、前記コンプレッサアセンブリを保持する保持具、又は前記コンプレッサアセンブリに設けられる前記回転シャフトを回転駆動させるモータを配置して前記コンプレッサホイールを回転させるとともに、前記センサ検出面を基準として、前記コンプレッサアセンブリのアンバランスの位置と量を計測する工程と、
    前記コンプレッサアセンブリのアンバランスの位置と量の計測結果に基づき、前記両端部に取り付けられるナットの少なくともいずれか一方のナットの一部をカットすることで、前記コンプレッサアセンブリのアンバランスを解消する工程と、を備えることを特徴とするコンプレッサアセンブリのバランス修正方法。
  16. 前記センサ検出面以外の目印を基準として、前記コンプレッサホイール単体のアンバランスの位置と量を計測する工程と、
    前記コンプレッサホイール単体のアンバランスの位置と量の計測結果に基づき、前記センサ検出面が設けられる前記ボス部の前記先端部の側面又は前記コンプレッサホイールの背板部の側面の一部をカットしてバランスカット部を設けることで、前記コンプレッサホイール単体のアンバランスを解消する工程と、を前記コンプレッサアセンブリを組み立てる工程より前に備え、
    前記コンプレッサアセンブリのアンバランスの位置と量を計測する工程において用いられる前記センサ検出面は、前記コンプレッサホイール単体のアンバランスを解消する工程において設けられる前記バランスカット部の掘削加工面と識別して検出できる傾斜角度に形成されていることを特徴とする請求項15に記載のコンプレッサアセンブリのバランス修正方法。
JP2014501357A 2013-02-22 2013-02-22 コンプレッサアセンブリ、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置 Active JP5588085B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/054562 WO2014128927A1 (ja) 2013-02-22 2013-02-22 コンプレッサホイール、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5588085B1 true JP5588085B1 (ja) 2014-09-10
JPWO2014128927A1 JPWO2014128927A1 (ja) 2017-02-02

Family

ID=51390752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014501357A Active JP5588085B1 (ja) 2013-02-22 2013-02-22 コンプレッサアセンブリ、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9897107B2 (ja)
EP (1) EP2960465B1 (ja)
JP (1) JP5588085B1 (ja)
CN (1) CN104870779B (ja)
WO (1) WO2014128927A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016147849A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 株式会社 豊田自動織機 回転体
WO2018037441A1 (ja) * 2016-08-22 2018-03-01 三菱重工業株式会社 斜流式タービンホイール

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2944060B1 (fr) * 2009-04-06 2013-07-19 Turbomeca Systeme d'air secondaire pour compresseur centrifuge ou mixte
JP1523931S (ja) * 2014-12-19 2015-05-18
US10272542B2 (en) 2015-05-08 2019-04-30 Balance Technology, Inc. Abrasive water jet balancing apparatus and method for rotating components
CN109477424B (zh) * 2016-05-26 2021-02-02 三菱重工发动机和增压器株式会社 不平衡检测装置及不平衡检测方法
US11029230B2 (en) * 2016-05-26 2021-06-08 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Unbalance detection device, and unbalance detection method
WO2018042967A1 (ja) 2016-09-02 2018-03-08 株式会社Ihi 過給機用インペラ
JP6831225B2 (ja) 2016-12-07 2021-02-17 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 振動絶縁部材、および振動絶縁部材を備えるアンバランス検出装置
US9957981B1 (en) 2017-04-13 2018-05-01 Borgwarner Inc. Turbocharger having compressor portion with imbalance correction region
FR3086754B1 (fr) * 2018-10-02 2021-11-12 Datatechnic Sas Procede d'equilibrage du balourd d'un ensemble arbre-roue
US11619239B2 (en) * 2020-11-12 2023-04-04 Air-Tec Innovations, LLC Turbo charger with compressor wheel
CN113280469B (zh) * 2021-06-01 2022-05-06 珠海拓芯科技有限公司 一种风机风叶故障检测方法、空调、计算机可读存储介质
US11971053B2 (en) * 2021-10-13 2024-04-30 Garrett Transportation I Inc Rotor with balancing features and balancing method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104349U (ja) * 1984-12-13 1986-07-02
JPH0323320A (ja) * 1989-06-20 1991-01-31 Mitsubishi Motors Corp ターボチャージャ付き内燃機関の自己診断装置
JPH04315936A (ja) * 1991-04-15 1992-11-06 Nissan Motor Co Ltd 回転体のアンバランス量測定装置
JPH10299501A (ja) * 1997-04-28 1998-11-10 Toyota Motor Corp ターボチャージャの製造方法と製造装置
JP2003302304A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転体ワークのバランス修正方法、バランス修正装置および回転ワークの製造方法
JP2006214884A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Denso Corp バランス修正装置およびバランス修正方法
JP2007192172A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Toyota Motor Corp ターボチャージャ
JP2010096036A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Toyota Motor Corp ターボチャージャのアンバランス修正方法
JP2010275878A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Ihi Corp インペラ、過給機、及びインペラの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2217264C2 (de) * 1972-04-11 1974-05-16 Carl Schenck Maschinenfabrik Gmbh, 6100 Darmstadt Auswuchtmaschine mit einer Einrichtung zur Bestimmung und optischen Anzeige einer Unwucht
US5353640A (en) * 1993-05-03 1994-10-11 Industrial Technology Research Institute Air-jet driven dynamic balance test apparatus
IT1285484B1 (it) * 1996-10-08 1998-06-08 Balance Systems Srl Dispositivo di equilibratura di un rotore mediante asportazione di materiale
JP4662155B2 (ja) 2006-01-10 2011-03-30 株式会社Ihi 電動機付過給機の回転バランス修正方法および回転バランス試験装置
JP4710736B2 (ja) 2006-06-23 2011-06-29 トヨタ自動車株式会社 電動過給機のバランス修正装置およびバランス修正方法
JP4807185B2 (ja) 2006-08-29 2011-11-02 株式会社Ihi 回転体のバランス修正方法及び装置
KR20110137794A (ko) 2009-03-25 2011-12-23 보르그워너 인코퍼레이티드 센터링 장치를 이용한 터보차저 코어 불균형 감소 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61104349U (ja) * 1984-12-13 1986-07-02
JPH0323320A (ja) * 1989-06-20 1991-01-31 Mitsubishi Motors Corp ターボチャージャ付き内燃機関の自己診断装置
JPH04315936A (ja) * 1991-04-15 1992-11-06 Nissan Motor Co Ltd 回転体のアンバランス量測定装置
JPH10299501A (ja) * 1997-04-28 1998-11-10 Toyota Motor Corp ターボチャージャの製造方法と製造装置
JP2003302304A (ja) * 2002-04-09 2003-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転体ワークのバランス修正方法、バランス修正装置および回転ワークの製造方法
JP2006214884A (ja) * 2005-02-03 2006-08-17 Denso Corp バランス修正装置およびバランス修正方法
JP2007192172A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Toyota Motor Corp ターボチャージャ
JP2010096036A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Toyota Motor Corp ターボチャージャのアンバランス修正方法
JP2010275878A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Ihi Corp インペラ、過給機、及びインペラの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016147849A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 株式会社 豊田自動織機 回転体
JP2016176783A (ja) * 2015-03-19 2016-10-06 株式会社豊田自動織機 回転体
US10598561B2 (en) 2015-03-19 2020-03-24 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Rotational solid
WO2018037441A1 (ja) * 2016-08-22 2018-03-01 三菱重工業株式会社 斜流式タービンホイール
JPWO2018037441A1 (ja) * 2016-08-22 2019-06-20 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 斜流式タービンホイール
US11619134B2 (en) 2016-08-22 2023-04-04 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Mixed-flow turbine wheel

Also Published As

Publication number Publication date
US20150361993A1 (en) 2015-12-17
EP2960465B1 (en) 2017-05-10
EP2960465A4 (en) 2016-01-13
US9897107B2 (en) 2018-02-20
CN104870779B (zh) 2018-01-19
JPWO2014128927A1 (ja) 2017-02-02
CN104870779A (zh) 2015-08-26
WO2014128927A1 (ja) 2014-08-28
EP2960465A1 (en) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5588085B1 (ja) コンプレッサアセンブリ、及びコンプレッサアセンブリのアンバランス検出装置
US8850703B2 (en) Method for the manufacture of the blade tips of rotor wheels made in BLISK design
JP2007132928A (ja) ロータのアンバランスを動的に測定する方法および装置
EP2485031B1 (en) Rig for measuring bladed component mistuning
WO2017203648A1 (ja) アンバランス検出装置、および、アンバランス検出方法
FR2986864A1 (fr) Methode de mesure de la deformation d'une aube de turbomachine au cours du fonctionnement de la turbomachine
WO2021095118A1 (ja) 回転体のバランス調整方法およびターボチャージャ
JP5212789B2 (ja) 回転体のアンバランス修正方法及び装置
JP5262392B2 (ja) 回転機械支持装置及びその設計方法
US10272542B2 (en) Abrasive water jet balancing apparatus and method for rotating components
JP5660292B2 (ja) バランス修正装置と方法
JP6625209B2 (ja) アンバランス検出装置、および、アンバランス検出方法
JP5428550B2 (ja) 影響係数取得方法
CN206514813U (zh) 一种涡轮增压器转子自动检测与加工装置
JP2014218903A (ja) インペラの修正方法、過給機の修正方法及び過給機の修正装置
CN109891070B (zh) 混流式涡轮机叶轮
JP5332241B2 (ja) 回転機械支持装置
JP2012013596A (ja) 回転体とそのバランス修正方法
JP5699560B2 (ja) インペラの位相検出装置
EP4011786A1 (en) Test rig and method for blade pitch measurement system
JP5553217B2 (ja) バランサー
JP6376288B2 (ja) バランス検査装置
JP5652598B2 (ja) 回転体把持装置
JP2016223965A (ja) 回転翼振動計測方法、回転翼振動計測用治具および回転翼振動計測装置
CN115541116A (zh) 一种减小涡轮转子旋转惯性激励的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140724

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5588085

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350