JPS5898629A - タ−ボチヤ−ジヤの回転体の締結機構 - Google Patents
タ−ボチヤ−ジヤの回転体の締結機構Info
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- JPS5898629A JPS5898629A JP19623081A JP19623081A JPS5898629A JP S5898629 A JPS5898629 A JP S5898629A JP 19623081 A JP19623081 A JP 19623081A JP 19623081 A JP19623081 A JP 19623081A JP S5898629 A JPS5898629 A JP S5898629A
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- Japan
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- washer
- shaft
- turbine shaft
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はターボチャージャの回転体の締結機構に関する
。
。
Ｖ−３燃機関にターボチャージャ（排気タービン過給慎
）ｌｋ利用した自動車が今日多く見られるようになった
。こうしたターボチャージャは一般的に１よ嗜関排気を
利用してタービンを回し、タービンシャフトを介してイ
ンペラを回転させ、このインペラの回転によって吸気を
機関に過給するように女っている。ターがチャージャの
運転ｔＩｉ１０万ｒ、ｐ 、ａ＋ 。
）ｌｋ利用した自動車が今日多く見られるようになった
。こうしたターボチャージャは一般的に１よ嗜関排気を
利用してタービンを回し、タービンシャフトを介してイ
ンペラを回転させ、このインペラの回転によって吸気を
機関に過給するように女っている。ターがチャージャの
運転ｔＩｉ１０万ｒ、ｐ 、ａ＋ 。
を越して行われることが少なくなく、又ターボチャージ
ャの構成部品がタービンおよびイン（うという大きな質
量を有するものであるので、回転のバランスをうまくと
る必要がある。タービンとタービンシャフトとは一体に
成型加工されることが多く、インペラとタービンシャフ
トの関係が加工および組み付は時に問題となる。加工時
にはインペラ、タービンシャフト（タービン）、ねじ、
スペーサ、スラストカラーはそれぞれ独自に高精度に製
作される。
ャの構成部品がタービンおよびイン（うという大きな質
量を有するものであるので、回転のバランスをうまくと
る必要がある。タービンとタービンシャフトとは一体に
成型加工されることが多く、インペラとタービンシャフ
トの関係が加工および組み付は時に問題となる。加工時
にはインペラ、タービンシャフト（タービン）、ねじ、
スペーサ、スラストカラーはそれぞれ独自に高精度に製
作される。
組み付は時には、従来はそれぞれの部品を組み付け、ナ
ツトにより強固に締結し、それによってタービンシャフ
トのトルクをインペラに伝達するとともにインペラの軸
方向の位置決めをするものであった。大きな質量を有す
るインペラをシャフトに保持させるためにす、トは大き
な力で締め付けられ、その丸めにインペラやシャフトの
みならずスペーサ、スラストカラー、ナツト等において
も端面面角度が１％楕度に確保されていないと、シャフ
トに曲がりが発生し、過大なアンバランスが生じ、高回
転を呈するター〆の回転軸としては致命的となり、イン
ペラの組み付は位相賛えによる修正子直し作業への依存
度が高まって生産性の低ドケ招くとともｖｃｗ目的な位
相賛えに頼るような状態となり、従って各部品の加工精
度の確保に苦労し、これまた−造価格上昇をもたらすと
いう欠点がめった。
ツトにより強固に締結し、それによってタービンシャフ
トのトルクをインペラに伝達するとともにインペラの軸
方向の位置決めをするものであった。大きな質量を有す
るインペラをシャフトに保持させるためにす、トは大き
な力で締め付けられ、その丸めにインペラやシャフトの
みならずスペーサ、スラストカラー、ナツト等において
も端面面角度が１％楕度に確保されていないと、シャフ
トに曲がりが発生し、過大なアンバランスが生じ、高回
転を呈するター〆の回転軸としては致命的となり、イン
ペラの組み付は位相賛えによる修正子直し作業への依存
度が高まって生産性の低ドケ招くとともｖｃｗ目的な位
相賛えに頼るような状態となり、従って各部品の加工精
度の確保に苦労し、これまた−造価格上昇をもたらすと
いう欠点がめった。
本発明は上記欠点をＳ消する丸めになされたもので、ト
ルク伝達機能と軸方向の位置決め機能を別個の部品で果
させ、タービンシャフトにかかる締結力を電小磯に抑え
、それによってシャフトの曲がりケ防止するとともに、
スペーサやナツトやスラストカラーの４面直角度に問題
があった場合にもノヤフトの曲がりを、ナツトのみによ
って強固に締結する従来技術と比較して小さくするよう
なター〆チャージヤの回転体の締結機構ケ提供すること
を目的とする。
ルク伝達機能と軸方向の位置決め機能を別個の部品で果
させ、タービンシャフトにかかる締結力を電小磯に抑え
、それによってシャフトの曲がりケ防止するとともに、
スペーサやナツトやスラストカラーの４面直角度に問題
があった場合にもノヤフトの曲がりを、ナツトのみによ
って強固に締結する従来技術と比較して小さくするよう
なター〆チャージヤの回転体の締結機構ケ提供すること
を目的とする。
本発明によるター〆チャーノヤの締結機１ｆｌＦ′ｉ、
タービンシャフトの一部に二面幅を設け、インペラの端
面に凹陥部又は突起を具え、前記二面幅に相等する内径
を持ち且つ前記凹陥部又は突起に嵌合する突起又は凹陥
部を具えたワッシャによってシャフトの回転をインペラ
に伝達するとともに、弾性部材を介して前記ワッシャを
インペラに押圧することによりイン（うの軸方向の位置
決めをする構成となっている。
タービンシャフトの一部に二面幅を設け、インペラの端
面に凹陥部又は突起を具え、前記二面幅に相等する内径
を持ち且つ前記凹陥部又は突起に嵌合する突起又は凹陥
部を具えたワッシャによってシャフトの回転をインペラ
に伝達するとともに、弾性部材を介して前記ワッシャを
インペラに押圧することによりイン（うの軸方向の位置
決めをする構成となっている。
以下本発明を実施例に基いて図面を参照して説明する。
第１図は一般に用いられているター−チャージャの概略
図を示し、ターがチャージャの回転体はクーシング１に
対し軸受２を介して支承されており、回転体自身はター
ビンホイール部とシャフト部とが普通一体として成減加
工されるタービンシャフト３と、このタービンシャフト
３に組み付けられるスラストカラー４、ス檀−サ５、イ
ンペラ（別称コンプレ、サホイール）６がナツト７で締
結される。タービンシャフト３は軸部の真円度を得る加
工、及び翼部が鋳物であるがゆえにバランス加工が行わ
れ、インペラ６はアルミ合金製でこれまたバランス加工
エが行われ、個々の部品は部品製造時にほぼ許容範囲内
の精度が得られる。そして従来のこれら回転部の組み付
けに際しては、前記真円形状に仕上げたタービンシャフ
ト３の軸部と被締結部品の真円形状に仕上げた穴とを嵌
め合い、ナツト７の降伏点線めに相等するような大きな
力で締め付けられる。ところが従来のこのような締結構
造においては、タービンシャフト３からインペラ６への
トルク伝達とインペラ６の軸方向位置決め機能とをナツ
ト７の締結力のみで果すようになっており、インペラ６
に対して相対的に細いタービンシャフト３の軸部には第
１図のａ−ｂ＋＆１ ＆（Ｊめ付けによる軸力が発生す
る。このため、スラストカラー４、スペーサ５、シャフ
トの段付部ｂ１す、ドアの端面１およびインペラ６等の
被祷結豐のタービンシャフトに対する加工精度（端圓直
角凌）會十分保征しないことには前記大きな軸力の＃譬
を受けて、相対的に細い軸部の曲がりを発生させるとと
になる。このことはタービンシャフト３やインペラ６の
手作業によるバランス加工を施した部品に対して、組み
付けの時に予測し得ないアンバランスを生ぜしめること
になる。
図を示し、ターがチャージャの回転体はクーシング１に
対し軸受２を介して支承されており、回転体自身はター
ビンホイール部とシャフト部とが普通一体として成減加
工されるタービンシャフト３と、このタービンシャフト
３に組み付けられるスラストカラー４、ス檀−サ５、イ
ンペラ（別称コンプレ、サホイール）６がナツト７で締
結される。タービンシャフト３は軸部の真円度を得る加
工、及び翼部が鋳物であるがゆえにバランス加工が行わ
れ、インペラ６はアルミ合金製でこれまたバランス加工
エが行われ、個々の部品は部品製造時にほぼ許容範囲内
の精度が得られる。そして従来のこれら回転部の組み付
けに際しては、前記真円形状に仕上げたタービンシャフ
ト３の軸部と被締結部品の真円形状に仕上げた穴とを嵌
め合い、ナツト７の降伏点線めに相等するような大きな
力で締め付けられる。ところが従来のこのような締結構
造においては、タービンシャフト３からインペラ６への
トルク伝達とインペラ６の軸方向位置決め機能とをナツ
ト７の締結力のみで果すようになっており、インペラ６
に対して相対的に細いタービンシャフト３の軸部には第
１図のａ−ｂ＋＆１ ＆（Ｊめ付けによる軸力が発生す
る。このため、スラストカラー４、スペーサ５、シャフ
トの段付部ｂ１す、ドアの端面１およびインペラ６等の
被祷結豐のタービンシャフトに対する加工精度（端圓直
角凌）會十分保征しないことには前記大きな軸力の＃譬
を受けて、相対的に細い軸部の曲がりを発生させるとと
になる。このことはタービンシャフト３やインペラ６の
手作業によるバランス加工を施した部品に対して、組み
付けの時に予測し得ないアンバランスを生ぜしめること
になる。
第２図は本発明によるター〆チャージャの回転体の締結
機構を示し、基本構造は第１図とほぼ同様であるがイン
ペラの組み付は部に特徴を有している。第３図および第
４図は第２図のｉｉＡ −Ａ。
機構を示し、基本構造は第１図とほぼ同様であるがイン
ペラの組み付は部に特徴を有している。第３図および第
４図は第２図のｉｉＡ −Ａ。
線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。これらの図を参照して、
タービンシャフト３０段付大径部（線Ｂ−Ｂ部）は第２
図および第４図に見られるように対称な二面＄３ｂが形
成され、この二面幅とシャフトの小径部に続いた内径を
有するスラストカラー４がシャフトに嵌合される。続い
てスペーサ５が挿入され、インペラ６がある公差で嵌合
される。
タービンシャフト３０段付大径部（線Ｂ−Ｂ部）は第２
図および第４図に見られるように対称な二面＄３ｂが形
成され、この二面幅とシャフトの小径部に続いた内径を
有するスラストカラー４がシャフトに嵌合される。続い
てスペーサ５が挿入され、インペラ６がある公差で嵌合
される。
インペラ６のタービンホイール部から違い方の膚面部に
おいて、タービンシャフト３には二面Ｑｉ ３ ｍが形
成される。この端面部においてインペラ６には複数の凹
陥部６ｃが設けられる。第２図の線Ａ−Ａに沿う断面図
である第３図はインペラ６の凹陥部６Ｃとタービンシャ
フト３の二面幅３ａとをかり易くホしている。この部位
に第５図に示すよりな前ｄ己シャフトの二面４３ｍに相
等する内径１０ａを有し且つその一向にインペラ６の凹
陥部６Ｃに欲合し借る突起１０ｃを具えたワッシャ】Ｏ
ｆ挿入する。ワッシャｌＯの外側にはスプリングワッシ
ャ９を神式するものであるが、３ｄに示す１ｉ ｔｆ
Ｋ ＆いてタービンシャフト３は段付きとなってさらに
小径となり、この小径部はねじが切られ、匠って、スプ
リングワッシャ９の外側に配置するワッシャ８はタービ
ンシャフト３０段付部３ｄに当接するようになっている
。次いで、シャフトのねじ切られた小極部にナツト７が
螺合される。
おいて、タービンシャフト３には二面Ｑｉ ３ ｍが形
成される。この端面部においてインペラ６には複数の凹
陥部６ｃが設けられる。第２図の線Ａ−Ａに沿う断面図
である第３図はインペラ６の凹陥部６Ｃとタービンシャ
フト３の二面幅３ａとをかり易くホしている。この部位
に第５図に示すよりな前ｄ己シャフトの二面４３ｍに相
等する内径１０ａを有し且つその一向にインペラ６の凹
陥部６Ｃに欲合し借る突起１０ｃを具えたワッシャ】Ｏ
ｆ挿入する。ワッシャｌＯの外側にはスプリングワッシ
ャ９を神式するものであるが、３ｄに示す１ｉ ｔｆ
Ｋ ＆いてタービンシャフト３は段付きとなってさらに
小径となり、この小径部はねじが切られ、匠って、スプ
リングワッシャ９の外側に配置するワッシャ８はタービ
ンシャフト３０段付部３ｄに当接するようになっている
。次いで、シャフトのねじ切られた小極部にナツト７が
螺合される。
次に作用ｖＣついて説明する。
前述し、たように先行技術においてはインペラ６の締結
は大きなナツト７のみによって行われていた。本発明に
よる上記実施例においては、タービンシャフト３に２つ
の二面幅を設け、−万の二面幅３ｂにはスラストカラー
４の内径部の二面−が係貧し、他方の二面ｑ１ｇ３ｍに
はワッシャ１０を介してインペラ６が係合する。このよ
うにして、タービンシャフト３からのトルクはす、ドア
の締結力に頼らずにインペラ６に伝達される。向、スラ
ストカラー４に二面幅を形成してトルクの伝達をするの
は、スラストカラー自体に図示しない回転軸の軸方向位
置決めを行う非回転のスラストベアリングに相対してい
る為に、この間に生じる回転摩擦トルクを担う目的で設
けてあり、又スペーサバインペラをタービンシャフト上
の軸方向に位置決めするためのものである。
は大きなナツト７のみによって行われていた。本発明に
よる上記実施例においては、タービンシャフト３に２つ
の二面幅を設け、−万の二面幅３ｂにはスラストカラー
４の内径部の二面−が係貧し、他方の二面ｑ１ｇ３ｍに
はワッシャ１０を介してインペラ６が係合する。このよ
うにして、タービンシャフト３からのトルクはす、ドア
の締結力に頼らずにインペラ６に伝達される。向、スラ
ストカラー４に二面幅を形成してトルクの伝達をするの
は、スラストカラー自体に図示しない回転軸の軸方向位
置決めを行う非回転のスラストベアリングに相対してい
る為に、この間に生じる回転摩擦トルクを担う目的で設
けてあり、又スペーサバインペラをタービンシャフト上
の軸方向に位置決めするためのものである。
トルクの伝達を上記二面幅形成部分とワッシャ１０とに
よって機能させるので、回転部締結の丸めのもう１つの
機能・即ちインペラ６の軸方向の位置決めのみが必要と
なる。この機能のために、スプリングワッシャ９が設け
られており、このばね作用によってイン（う６を常に′
ｓ２図に示す右方向に押１７ていて、スプリングワッシ
ャ９のばね力を適当に定めることによりす、ドアの締め
付けはワッシャ８がタービンシャフトの段付き部３ｄに
当接するところまで締め付ければよいことになる。さら
に、スプリングワッシャ９はワッシャ１０を冨にインペ
ラに押し付ける作用も有し、確実なトルクの伝達が得ら
れる。
よって機能させるので、回転部締結の丸めのもう１つの
機能・即ちインペラ６の軸方向の位置決めのみが必要と
なる。この機能のために、スプリングワッシャ９が設け
られており、このばね作用によってイン（う６を常に′
ｓ２図に示す右方向に押１７ていて、スプリングワッシ
ャ９のばね力を適当に定めることによりす、ドアの締め
付けはワッシャ８がタービンシャフトの段付き部３ｄに
当接するところまで締め付ければよいことになる。さら
に、スプリングワッシャ９はワッシャ１０を冨にインペ
ラに押し付ける作用も有し、確実なトルクの伝達が得ら
れる。
本発明は以上の様な構成であるので次の様な優れた幼果
を奏する。
を奏する。
ナツトの締結力はインペラの軸方向の位置を保持するた
めだけに必要なものであるから、従来の回転体のａｉｉ
Ｆｉ構造のように大きな軸力を発生せず、このためにイ
ンペラに対して相対的に細い軸部の曲がりの発生ｖＪ度
が減少し、組み付は修正作業を低減でき且つたとえ曲が
りが発生したとしても比較的に小さい本のである。
めだけに必要なものであるから、従来の回転体のａｉｉ
Ｆｉ構造のように大きな軸力を発生せず、このためにイ
ンペラに対して相対的に細い軸部の曲がりの発生ｖＪ度
が減少し、組み付は修正作業を低減でき且つたとえ曲が
りが発生したとしても比較的に小さい本のである。
単品アンバランスを・′＃理することによりタービンシ
ャフトとインペラとの組み付は後の構造体のバラ７スが
予測し易くなり、部品管理によるｆ理された組み付けが
確立できる。
ャフトとインペラとの組み付は後の構造体のバラ７スが
予測し易くなり、部品管理によるｆ理された組み付けが
確立できる。
作用する軸力が小さいのでナツトおよび螺合一部を小さ
くできるとともに、各構成部品の端面直角度に間４があ
る場合もシャフトを曲げてまで端面を正接させようとす
る力をかけずに一方向の位置を保持で舞るので部品加工
精度に過度の要求を必要としない。さらに、組み付は後
に位相賛えをする必要が起きた場合にもす、トによって
降伏点線めに相当するような締結をしていないので各部
品にひずみが起きていないという効果を有する。
くできるとともに、各構成部品の端面直角度に間４があ
る場合もシャフトを曲げてまで端面を正接させようとす
る力をかけずに一方向の位置を保持で舞るので部品加工
精度に過度の要求を必要としない。さらに、組み付は後
に位相賛えをする必要が起きた場合にもす、トによって
降伏点線めに相当するような締結をしていないので各部
品にひずみが起きていないという効果を有する。
第１図は一般に用いられるターゲチャージヤの概略図、
第２図は本発明を適用したターボチャージャの回転体の
構造の実施例を示す概略図、第３図は第２図の線Ａ−Ａ
に沿う断面図、第４図は第２図の線Ｂ−Ｈに沿う断面図
、第５図は第２図で用いたワッシャの形状を示す正面図
および側面図である。 ３・・・タービンシャフト、３ｍ−３ｂ・・・二面幅軸
部、４・・・スラストカラー、６・・・インペラ、７・
・・す、ト、９・・・スプリングワッシャ、１０・・・
突起付きワッシャＯ 箒１図 第４図
第２図は本発明を適用したターボチャージャの回転体の
構造の実施例を示す概略図、第３図は第２図の線Ａ−Ａ
に沿う断面図、第４図は第２図の線Ｂ−Ｈに沿う断面図
、第５図は第２図で用いたワッシャの形状を示す正面図
および側面図である。 ３・・・タービンシャフト、３ｍ−３ｂ・・・二面幅軸
部、４・・・スラストカラー、６・・・インペラ、７・
・・す、ト、９・・・スプリングワッシャ、１０・・・
突起付きワッシャＯ 箒１図 第４図
Claims (1)
- タービンシャフトの一部に二面幅を設け、インペラの端
面に凹陥部又は突起を具え、前記二面幅に相等する内径
を持ち且つ前記凹陥部又は突起に嵌合する突起又は凹陥
部を具えたワッシャによってシャフトの回転をインペラ
に伝達するとともに、弾性部材を介して前記ワ、シャを
インペラに押圧することによりインペラの軸方向の位置
決めをすることを特徴とするターぎチャージャの回転体
の締結機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19623081A JPS5898629A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | タ−ボチヤ−ジヤの回転体の締結機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19623081A JPS5898629A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | タ−ボチヤ−ジヤの回転体の締結機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898629A true JPS5898629A (ja) | 1983-06-11 |
Family
ID=16354357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19623081A Pending JPS5898629A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | タ−ボチヤ−ジヤの回転体の締結機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5898629A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7008191B2 (en) | 2002-10-24 | 2006-03-07 | Holset Engineering Company, Limited | Compressor wheel assembly |
| US7160082B2 (en) * | 2004-10-25 | 2007-01-09 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with balancing features |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19623081A patent/JPS5898629A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7008191B2 (en) | 2002-10-24 | 2006-03-07 | Holset Engineering Company, Limited | Compressor wheel assembly |
| US7160082B2 (en) * | 2004-10-25 | 2007-01-09 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with balancing features |
| US7878758B2 (en) * | 2004-10-25 | 2011-02-01 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with balancing features |
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