JPH0217122Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、新規なターボ過給器のロータ構造に
係り、特に、セラミツクスによつてタービン翼車
と一体成型された回転軸に、アルミ合金等の金属
製ブロワ扇車を安価に且つ確実に結合させること
ができるターボ過給器のロータ構造に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般に、第１図に示す如く、ターボ過給器のロ
ータ１は、タービン軸（回転軸）２と、その両軸
端部にそれぞれ結合されたタービン翼車３とブロ
ワ扇車４とから主に構成され、アルミ合金等の金
属によつて成型されている。図示例ではタービン
翼車３と回転軸２とが一体成型されている。そし
て他端の軸端部５には雄ネジ６が形成されてお
り、ブロワ扇車４をこれに嵌合させた後、ナツト
７を締め込んで回転軸２の段付部８との間でその
軸力によつてブロワ扇車４を圧着固定させるよう
構成されている。

一方、ターボ過給器にあつては、ロータ１の耐
熱性の向上、及びその慣性質量の軽量化に伴うア
クセルレスポンス等の応答性の向上、並びにその
製造コストの低減化等を達成するために、ロータ
１、特に、タービン翼車３と回転軸２とのセラミ
ツクス化が計られている。

ところが、セラミツクスはその性質上、引張強
度が圧縮強度に比して極端に低く、また切り欠き
効果が大きいという特性がある。このため、第１
図に示した如き従来構造では、回転軸２の締結部
９に引張応力を作用させているので、その強度面
から上述した従来構造を採用することができなか
つた。

また、セラミツクス製の回転軸に、アルミ合金
等の金属製ブロワ扇車を焼き嵌め等によつて圧入
させる方法が考えられる。これは特願昭56−
84460号等により提案されている。しかし、この
様な圧入方式では部品個々の出来合い寸法、即ち
軸と軸穴との寸法精度によつて圧入部の伝達トル
クに差異が生じ易く、更に温度変化の影響も受け
易い。また部品点数も多くなり、品質の安定化、
及び信頼性そして量産性並びに製造コスト等に
種々の問題点を拘えるものである。

このように、セラミツクスと金属との結合方法
が技術的に確立されていないため、未だセラミツ
クス製ロータは実用化される段階には致つていな
いものであつた。

〔考案の目的〕

本考案は、以上の如き問題点に鑑みて、それら
を有効的に解決すべく創案されたものである。

本考案の目的は、セラミツクス製の回転軸に嵌
合装着されるブロワ扇車のボス部を、その外周側
から締結リングで締め付けることにより、セラミ
ツクス製の回転軸には圧縮応力を作用させてブロ
ワ扇車を確実且つ安価に締結止着させることがで
きるターボ過給器のロータ構造を提供することに
ある。

〔考案の構成〕

この考案は上記課題を解決するためにセラミツ
クス製の回転軸に嵌合した金属製ブロワ扇車のボ
ス部外周面にテーパ雄ネジを形成すると共に、こ
のボス部に軸方向に沿つてスリツトを形成し、上
記雄ネジに上記ボス部を塑性変形させて上記扇車
を回転軸に圧着固定する締結リングを螺合してタ
ーボ過給器のロータ構造を構成したものである。

〔作用〕

セラミツクス製の回転軸に金属製ブロワ扇車を
嵌合し、その金属製ブロワ扇車のテーパ雄ネジに
締結リングを螺合すると、締結リングの進みに応
じてスリツトを有したボス部が塑性変形し、金属
ブロワ扇車が回転軸に圧着固定される。

〔考案の実施例〕

以下に、本考案の好適一実施例を添付図面に基
づき詳述する。

第２図に示す如く、ターボ過給器のロータ１１
は回転軸１２の一端にタービン翼車１３が、そし
て他端にブロワ扇車１４が結合されて形成され
る。上記タービン翼車１３と回転軸１２とはセラ
ミツクスによつて一体成形されている。回転軸１
２の他端にはアルミ合金等の金属製ブロワ扇車１
４が嵌合試着されている。本実施例では上記金属
製ブロワ扇車１４は比較的強度の低いアルミ合金
によつて成型されている。

ブロワ扇車１４のボス部１５には、そのインレ
ツト側１６方向に、上記回転軸１２に沿つて延出
されて形成された延出部１７が設けられる。この
延出部１７には、第３図及び第４図に示す如く、
その外周１８に雄ネジ１９が刻設されて形成され
る。そして更に、その軸方向に沿つて４本のスリ
ツト２０が設けられている。

また、上記延出部１７には、その雄ネジ１９に
螺合するテーパ状の雌ネジ２１を有する締結リン
グ２２が装着される。この締結リング２２を締め
込むことによつて、延出部１７は圧縮されて収縮
し、セラミツクス製の回転軸１２に圧着されるよ
うに構成されている。

次に、本実施例の作用について説明する。

第２図に示す如く、セラミツクスによつてター
ビン翼車１３と一体成型された回転軸１２の他端
に金属製ブロワ扇車１４が嵌合される。そして第
３図及び第４図に示す如く、ブロワ扇車１４のボ
ス部１５の延出部１７に、その雄ネジ１９に螺合
されて締結リング２２が装着される。

締結リング２２の雌ネジ２１はテーパ状に形成
されており、この締結リング２２を締め込むこと
によつて、上記延出部１７は圧縮されることにな
る。

また、ブロワ扇車１４は比較的強度の低いアル
ミ合金によつて成型されており、更にそのボス部
１５の延出部１７にはスリツト２０が形成されて
いるため、締結リング２２が締め込まれて圧縮さ
れると、延出部１７は塑性変形されつつセラミツ
クス製回転軸１２に圧着されてゆくことになる。

従つて、セラミツクス製の回転軸１２には、周
方向からの圧縮応力が作用することになり、破損
の虞れもなく、締結リング２２を所定の締結トル
クで締め込むことによつて、締結部に一定のフリ
クシヨンを生じさせて確実に金属製ブロワ扇車１
４を締結結合させることができるようになる。ま
た構造が簡単でコンパクトに成型できるため、ブ
ロワ扇車１４の流体性能を犠牲にすることなく結
合させることができる。

また、第５図に示す如く、締結リング２２を、
その空力特性を向上させるべく、袋状に成形して
スピンナ２３を兼ねさせることも可能である。

尚、第１図及び第２図中において、１０は回転
軸２，１２に嵌装される軸受及びスペーサ等のリ
ング部材である。また、第３図乃至第５図におい
て２４は締結リング２２をスパナ等のレンチで締
め込むために形成された係合凹部である。

〔考案の効果〕 以上要するに、本考案によれば次の如き優れた
効果を発揮する。

(1) 金属製ブロワ扇車のボス部外周面にテーパ雄
ネジを形成すると共にそのボス部に軸方向のス
リツトを形成し、上記雄ネジに締結リングを螺
合することによつて、ボス部を外周側から圧縮
して収縮させて（塑性変形させて）セラミツク
ス製回転軸に圧着固定させるので、セラミツク
ス製回転軸には圧縮応力が作用し破損の虞れが
ない。

(2) 締結リングを所定のトルクで締め込むことに
よつて、締結部に一定のフリクシヨンを生じさ
せてセラミツクス製回転軸と金属製ブロワ扇車
とを確実に締結結合させることができ、品質の
安定化及びその信頼性を向上できる。

(3) 構造が簡単でコンパクトに成形でき、ブロワ
扇車の流体性能を阻害することがなく、また廉
価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の金属製ターボロータの構造を
示す部分断面図、第２図は本考案の好適一実施例
のセラミツクス製ターボロータの構造を示す部分
断面図、第３図は第２図のＡ部拡大図、第４図は
第３図の−線矢視図、第５図は締結リングの
変形例を示す側断面図である。 図中、１，１１はターボ過給器のロータ、２は
回転軸、３はタービン翼車、４はブロワ扇車、１
２はセラミツクス製の回転軸、１３はセラミツク
ス製タービン翼車、１４は金属製ブロワ扇車、１
５はブロワ扇車のボス部、１６はブロワ扇車のイ
ンレツト側、１７はボス部の延出部、１８は延出
部の外周、１９は雄ネジ、２０はスリツト、２１
は雌ネジ、２２は締結リングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セラミツクス製の回転軸に嵌合した金属製ブロ
   ワ扇車のボス部外周面にテーパ雄ネジを形成する
   と共に、ボス部に軸方向に沿つてスリツトを形成
   し、上記雄ネジに上記ボス部を塑性変形させて上
   記扇車を回転軸に圧着固定する締結リングを螺合
   したことを特徴とするターボ過給器のロータ構
   造。