WO2022259625A1 - 遠心圧縮機および過給機 - Google Patents

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WO2022259625A1
WO2022259625A1 PCT/JP2022/006328 JP2022006328W WO2022259625A1 WO 2022259625 A1 WO2022259625 A1 WO 2022259625A1 JP 2022006328 W JP2022006328 W JP 2022006328W WO 2022259625 A1 WO2022259625 A1 WO 2022259625A1
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movable member
grooves
housing
groove
hole
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PCT/JP2022/006328
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淳 米村
亮太 崎坂
洋一 佐藤
諒祐 猪又
大基 神澤
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株式会社Ihi
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    • F05D2250/712—Shape curved concave

Definitions

  • the present disclosure relates to centrifugal compressors and superchargers. This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2021-96936 filed on June 9, 2021, the content of which is incorporated herein by reference.
  • a centrifugal compressor has a compressor housing in which an intake passage is formed.
  • a compressor impeller is arranged in the intake passage. When the flow rate of the air flowing into the compressor impeller is reduced, the air compressed by the compressor impeller flows backward through the intake passage, causing a phenomenon called surging.
  • Patent Document 1 discloses a centrifugal compressor in which a throttle mechanism is provided in the compressor housing.
  • the diaphragm mechanism has a movable member.
  • the movable member is configured to be movable between a protruding position protruding into the air intake passage and a retracted position retreating from the air intake passage.
  • the throttle mechanism reduces the channel cross-sectional area of the intake channel by projecting the movable member into the intake channel. When the movable member protrudes into the air intake passage, the air flowing back in the air intake passage is blocked by the movable member. Surging is suppressed by damming up the air flowing back in the intake passage.
  • the air that flows back in the intake passage contains a swirling flow component that accompanies the rotation of the compressor impeller.
  • Patent Document 1 when the air flowing backward in the intake passage is dammed by a movable member, the flow near the leading edge of the compressor impeller is disturbed by the swirling flow component of the backward flowing air, which seems to be an aerodynamic noise. noise may occur.
  • An object of the present disclosure is to provide a centrifugal compressor and a supercharger capable of reducing noise.
  • a centrifugal compressor includes a housing that includes an intake flow path, a compressor impeller that is disposed in the intake flow path and has a plurality of blades, and more than the blades in the housing. an accommodation chamber formed upstream in the flow of intake air; a movable member arranged in the accommodation chamber and capable of moving between a projecting position projecting into the intake flow path and a retracted position retracted from the intake flow path; Among them, a groove formed over the inner diameter surface and the side surface on the blade side.
  • the grooves may include a plurality of spherical grooves arranged in the circumferential direction of the compressor impeller.
  • the grooves may include a plurality of arc-shaped circumferential grooves arranged in the circumferential direction of the compressor impeller.
  • the plurality of grooves may be spaced apart in the circumferential direction.
  • the plurality of grooves may be formed at uneven intervals in the circumferential direction.
  • the turbocharger of the present disclosure includes the above centrifugal compressor.
  • noise can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an extraction diagram of the dashed line portion of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of members constituting the link mechanism.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a movable member according to the first embodiment;
  • FIG. 5 is a diagram showing the inner diameter surface of the movable member viewed from the inside in the radial direction in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 8 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 9 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an extraction diagram of the dashed line portion of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a movable member according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of a movable member according to a third embodiment;
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of a movable member according to a fourth embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger TC according to the first embodiment.
  • the direction of the arrow L shown in FIG. 1 will be described as the left side of the supercharger TC.
  • the direction of the arrow R shown in FIG. 1 will be described as the right side of the supercharger TC.
  • the compressor housing 100 side which will be described later, functions as a centrifugal compressor CC.
  • centrifugal compressor CC is explained as what is driven by turbine impeller 8 mentioned below.
  • the centrifugal compressor CC may be driven by an engine (not shown) or may be driven by an electric motor (motor) (not shown).
  • the centrifugal compressor CC may be incorporated in a device other than the supercharger TC, or may be a single unit.
  • the turbocharger TC includes a turbocharger main body 1.
  • the turbocharger main body 1 includes a bearing housing 2 , a turbine housing 4 , a compressor housing (housing) 100 and a link mechanism 200 . Details of the link mechanism 200 will be described later.
  • a turbine housing 4 is connected to the left side of the bearing housing 2 by fastening bolts 3 .
  • a compressor housing 100 is connected to the right side of the bearing housing 2 by fastening bolts 5 .
  • a receiving hole 2a is formed in the bearing housing 2.
  • the accommodation hole 2a penetrates the bearing housing 2 in the lateral direction of the supercharger TC.
  • a bearing 6 is arranged in the accommodation hole 2a.
  • FIG. 1 shows a full floating bearing as an example of the bearing 6 .
  • the bearing 6 may be another radial bearing such as a semi-floating bearing or a rolling bearing.
  • a portion of the shaft 7 is arranged in the accommodation hole 2a.
  • Shaft 7 is rotatably supported by bearing 6 .
  • a turbine impeller 8 is provided at the left end of the shaft 7 .
  • a turbine impeller 8 is rotatably housed within the turbine housing 4 .
  • a compressor impeller 9 is provided at the right end of the shaft 7 .
  • a compressor impeller 9 is rotatably housed within a compressor housing 100 .
  • the compressor impeller 9 has a plurality of long blades 9a and a plurality of short blades 9b formed on the outer peripheral surface of the hub.
  • a plurality of long blades 9a and short blades 9b are alternately spaced apart in the circumferential direction.
  • a plurality of long blades 9a and short blades 9b are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • the leading edge LE of the long blade 9a is located on the side away from the bearing housing 2 with respect to the leading edge LE of the short blade 9b.
  • the leading edge LE of the short blades 9b is located closer to the bearing housing 2 than the leading edge LE of the long blades 9a.
  • the compressor impeller 9 has the long blades 9a and the short blades 9b, but is not limited thereto, and the compressor impeller 9 may have only one of the long blades 9a and the short blades 9b. good.
  • An intake port 10 is formed in the compressor housing 100 .
  • the intake port 10 opens on the right side of the supercharger TC.
  • the intake port 10 is connected to an air cleaner (not shown).
  • a diffuser flow path 11 is formed between the bearing housing 2 and the compressor housing 100 .
  • the diffuser channel 11 pressurizes the air.
  • the diffuser flow path 11 is annularly formed from the inner side to the outer side in the radial direction.
  • the diffuser flow path 11 communicates with the intake port 10 via the compressor impeller 9 on the inner side in the radial direction.
  • a compressor scroll flow path 12 is also formed in the compressor housing 100 .
  • the compressor scroll passage 12 is positioned radially outside the compressor impeller 9, for example.
  • the compressor scroll channel 12 communicates with the intake port of the engine (not shown) and the diffuser channel 11 .
  • intake air is pressurized and accelerated while flowing between the blades of the compressor impeller 9 .
  • the pressurized and accelerated air is further pressurized in the diffuser passage 11 and the compressor scroll passage 12 .
  • the pressurized air flows out from a discharge port (not shown) and is led to the intake port of the engine.
  • the supercharger TC has a centrifugal compressor (compressor) CC that compresses fluid using centrifugal force.
  • the centrifugal compressor CC includes a compressor housing 100, a compressor impeller 9, and a link mechanism 200 which will be described later.
  • An exhaust port 13 is formed in the turbine housing 4 .
  • the exhaust port 13 opens on the left side of the supercharger TC.
  • the exhaust port 13 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • a communication passage 14 and a turbine scroll passage 15 are formed in the turbine housing 4 .
  • the turbine scroll passage 15 is located radially outside the turbine impeller 8 .
  • the communication channel 14 is located between the turbine impeller 8 and the turbine scroll channel 15 .
  • the turbine scroll passage 15 communicates with a gas inlet (not shown). Exhaust gas discharged from an exhaust manifold of an engine (not shown) is guided to the gas inlet.
  • the communication passage 14 communicates the turbine scroll passage 15 and the exhaust port 13 . Exhaust gas guided from the gas inlet to the turbine scroll passage 15 is led to the exhaust port 13 through the communication passage 14 and between the blades of the turbine impeller 8 . The exhaust gas rotates the turbine impeller 8 during its circulation process.
  • the rotational force of the turbine impeller 8 is transmitted to the compressor impeller 9 via the shaft 7. As described above, the air is pressurized by the rotational force of the compressor impeller 9 and directed to the engine intake.
  • FIG. 2 is an extraction diagram of the dashed line portion of FIG.
  • compressor housing 100 includes a first housing member 110 and a second housing member 120 .
  • the first housing member 110 is located on the right side of the second housing member 120 in FIG. 2 (the side away from the bearing housing 2).
  • a second housing member 120 is connected to the bearing housing 2 .
  • the first housing member 110 is connected to the second housing member 120 in the rotational axis direction.
  • the first housing member 110 has a generally cylindrical shape.
  • a through hole 111 is formed in the first housing member 110 .
  • the first housing member 110 has an end face 112 on the side that is close to (connected to) the second housing member 120 .
  • the first housing member 110 has an end face 113 on the side spaced apart from the second housing member 120 .
  • the air inlet 10 is formed in the end face 113 .
  • the through-hole 111 extends from the end surface 112 to the end surface 113 (air inlet 10) along the rotation axis direction. In other words, the through hole 111 penetrates the first housing member 110 in the rotation axis direction.
  • Through hole 111 has air inlet 10 at end face 113 .
  • the through hole 111 has a parallel portion 111a and a reduced diameter portion 111b.
  • the parallel portion 111a is positioned closer to the end surface 113 than the reduced diameter portion 111b.
  • the inner diameter of the parallel portion 111a is approximately constant along the direction of the rotation axis.
  • the reduced diameter portion 111b is positioned closer to the end surface 112 than the parallel portion 111a.
  • the reduced diameter portion 111b is continuous with the parallel portion 111a.
  • the inner diameter of the portion of the diameter-reduced portion 111b that is continuous with the parallel portion 111a is substantially equal to the inner diameter of the parallel portion 111a.
  • the inner diameter of the reduced-diameter portion 111b becomes smaller as it is further away from the parallel portion 111a (closer to the end surface 112).
  • a notch portion 112a is formed in the end face 112 .
  • the notch portion 112 a is recessed from the end surface 112 toward the end surface 113 .
  • the notch portion 112 a is formed on the outer peripheral portion of the end face 112 .
  • the notch 112a has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the end surface 112 is formed with a storage chamber AC.
  • the accommodation chamber AC is formed closer to the intake port 10 than the leading edge LE of the long blade 9 a of the compressor impeller 9 in the first housing member 110 .
  • the accommodation chamber AC includes an accommodation groove 112b, a bearing hole 112d, and an accommodation hole 115 (see FIG. 3), which will be described later.
  • the accommodation groove 112b is formed in the end face 112.
  • the accommodation groove 112b is located between the notch 112a and the through hole 111. As shown in FIG.
  • the accommodation groove 112 b is recessed from the end surface 112 toward the end surface 113 .
  • the accommodation groove 112b has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the accommodation groove 112b communicates with the through hole 111 on the radially inner side.
  • a bearing hole 112d is formed in a wall surface 112c parallel to the end surface 113 of the accommodation groove 112b.
  • the bearing hole 112d extends from the wall surface 112c toward the end surface 113 in the rotation axis direction.
  • Two bearing holes 112d are provided separated in the rotational direction. The two bearing holes 112d are arranged at positions shifted by 180 degrees in the rotational direction.
  • a through hole 121 is formed in the second housing member 120 .
  • the second housing member 120 has an end face 122 on the side close to (connected to) the first housing member 110 .
  • the second housing member 120 has an end surface 123 on the side remote from the first housing member 110 (the side connected to the bearing housing 2).
  • the through hole 121 extends from the end surface 122 to the end surface 123 along the rotation axis direction. In other words, the through hole 121 penetrates the second housing member 120 in the rotation axis direction.
  • the inner diameter of the end of the through-hole 121 near the end face 122 is approximately equal to the inner diameter of the end of the through-hole 111 near the end face 112 .
  • a shroud portion 121 a is formed on the inner wall of the through hole 121 .
  • the shroud portion 121a faces the compressor impeller 9 from the outside in the radial direction.
  • the outer diameter of the compressor impeller 9 increases with increasing distance from the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
  • the inner diameter of the shroud portion 121a increases with distance from the end surface 122 (closer to the end surface 123).
  • a housing groove 122a is formed in the end face 122.
  • the accommodation groove 122 a is recessed from the end surface 122 toward the end surface 123 .
  • the accommodation groove 122a has, for example, a substantially annular shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the first housing member 110 is inserted into the accommodation groove 122a.
  • the end surface 112 of the first housing member 110 abuts against a wall surface 122b of the accommodation groove 122a that is parallel to the end surface 123.
  • a storage chamber AC is formed between the first housing member 110 (wall surface 112c) and the second housing member 120 (wall surface 122b).
  • An intake passage 130 is formed by the through hole 111 of the first housing member 110 and the through hole 121 of the second housing member 120 .
  • the intake flow path 130 is formed in the compressor housing 100 .
  • the air intake channel 130 communicates from an air cleaner (not shown) to the diffuser channel 11 through the air intake port 10 .
  • the air cleaner side (intake port 10 side) of the intake flow path 130 is defined as the upstream side in the flow of intake air, and the diffuser flow path 11 side of the intake flow path 130 is defined as the downstream side in the flow of intake air.
  • the compressor impeller 9 is arranged in the intake passage 130 .
  • a cross-sectional shape of the air intake passage 130 (through holes 111 and 121) perpendicular to the rotation axis direction is, for example, a circle centered on the rotation axis of the compressor impeller 9 .
  • the cross-sectional shape of the intake passage 130 is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape.
  • a sealing material (not shown) is arranged in the notch portion 112a of the first housing member 110 .
  • the sealing material suppresses the flow rate of air flowing through the gap between the first housing member 110 and the second housing member 120 .
  • the configurations of the notch portion 112a and the sealing material are not essential.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of members constituting the link mechanism 200.
  • link mechanism 200 includes first housing member 110 , first movable member 210 , second movable member 220 , connecting member 230 and rod 240 .
  • first movable member 210 and the second movable member 220 are collectively referred to as the movable members 210 and 220 as well.
  • the link mechanism 200 is disposed closer to the intake port 10 side (upstream side) of the intake passage 130 than the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
  • the first movable member 210 is arranged in the accommodation groove 112b (accommodation chamber AC). Specifically, the first movable member 210 is arranged between the wall surface 112c of the accommodation groove 112b and the wall surface 122b (see FIG. 2) of the accommodation groove 122a in the rotation axis direction.
  • the first movable member 210 has a facing surface S1 facing the wall surface 112c of the housing groove 112b, a facing surface S2 facing the wall surface 122b of the housing groove 122a, and an inner diameter surface S3.
  • the facing surface S2 is a side surface of the first movable member 210 near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9. As shown in FIG.
  • the first movable member 210 has a body portion B1. Body portion B ⁇ b>1 includes curved portion 211 and arm portion 212 .
  • the curved portion 211 extends in the circumferential direction.
  • Curved portion 211 is generally semi-arc shaped.
  • One circumferential end surface 211a and the other circumferential end surface 211b of the curved portion 211 extend parallel to the radial direction and the rotational axis direction.
  • the one end surface 211a and the other end surface 211b may be inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction.
  • An arm portion 212 is provided on one end surface 211 a of the curved portion 211 .
  • the arm portion 212 extends radially outward from the outer peripheral surface 211 c of the curved portion 211 .
  • the arm portion 212 extends in a direction inclined with respect to the radial direction (a direction toward the second movable member 220).
  • the second movable member 220 is arranged in the accommodation groove 112b (accommodation chamber AC). Specifically, the second movable member 220 is arranged between the wall surface 112c of the accommodation groove 112b and the wall surface 122b (see FIG. 2) of the accommodation groove 122a in the rotation axis direction.
  • the second movable member 220 has a facing surface S1 facing the wall surface 112c of the housing groove 112b, a facing surface S2 facing the wall surface 122b of the housing groove 122a, and an inner diameter surface S3.
  • the facing surface S ⁇ b>2 is a side surface of the second movable member 220 near the blades 9 a and 9 b of the compressor impeller 9 .
  • the second movable member 220 has a body portion B2.
  • the body portion B ⁇ b>2 includes a curved portion 221 and an arm portion 222 .
  • the curved portion 221 extends in the circumferential direction.
  • Curved portion 221 is generally semi-arc shaped.
  • One circumferential end surface 221a and the other circumferential end surface 221b of the curved portion 221 extend parallel to the radial direction and the rotational axis direction.
  • the one end surface 221a and the other end surface 221b may be inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction.
  • An arm portion 222 is provided on one end surface 221 a of the curved portion 221 .
  • the arm portion 222 extends radially outward from the outer peripheral surface 221 c of the curved portion 221 . Also, the arm portion 222 extends in a direction that is inclined with respect to the radial direction (a direction toward the first movable member 210).
  • the curved portion 211 faces the curved portion 221 with the center of rotation of the compressor impeller 9 (intake flow path 130) interposed therebetween.
  • One end surface 211a of the curved portion 211 faces the other end surface 221b of the curved portion 221 in the circumferential direction.
  • the other end surface 211b of the curved portion 211 faces the one end surface 221a of the curved portion 221 in the circumferential direction.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured such that curved portions 211 and 221 are movable in the radial direction, as will be described later in detail.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of movable members 210 and 220 according to the first embodiment.
  • one or more grooves 300 are formed in the movable members 210,220.
  • the groove 300 is formed at the inner diameter end of the facing surface S2 of the movable members 210, 220 near the blades 9a, 9b of the compressor impeller 9.
  • the groove 300 is formed across the inner diameter surface S3 and the facing surface S2 of the movable members 210 and 220 .
  • the groove 300 of the first embodiment includes a plurality of spherical grooves 300a arranged in the circumferential direction.
  • a plurality of spherical grooves 300a are formed adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the plurality of spherical grooves 300a have the same size.
  • the present invention is not limited to this, and the plurality of spherical grooves 300a may have different sizes and shapes.
  • the plurality of spherical grooves 300a of the first embodiment are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • Protrusions 302 are formed between the plurality of spherical grooves 300 .
  • the protrusion 302 is formed at a position adjacent to the groove 300a in the circumferential direction.
  • the protrusions 302 circumferentially divide the plurality of spherical grooves 300a.
  • the radially inner end surface of the protrusion 302 is flush with the inner diameter surface S3. Also, the end face of the projection 302 near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9 is flush with the facing surface S2.
  • the present invention is not limited to this, and the radially inner end surface of the protrusion 302 may protrude radially inward with respect to the inner diameter surface S3 or may be recessed radially outward with respect to the inner diameter surface S3.
  • the end face of the protrusion 302 near the blades 9a, 9b of the compressor impeller 9 may protrude toward the blades 9a, 9b with respect to the opposing surface S2, or may be separated from the blades 9a, 9b with respect to the opposing surface S2. It may be recessed in the direction.
  • the movable members 210 and 220 may be provided with a single spherical groove 300 a and protrusion 302 .
  • the movable members 210, 220 may be provided with at least one groove 300a and protrusion 302. FIG. Therefore, for example, only one spherical groove 300 a may be formed in the movable members 210 and 220 .
  • the single groove 300a may be formed in only one of the first movable member 210 and the second movable member 220, or may be formed across both the first movable member 210 and the second movable member 220. may be
  • FIG. 5 is a diagram showing the inner diameter surface S3 of the movable members 210 and 220 viewed from the inside in the radial direction in FIG.
  • a plurality of spherical grooves 300a are formed in the inner diameter surface S3
  • arc-shaped arc ends 310 are formed so as to face the direction toward the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9. be done.
  • the arc end 310 has a shape inclined in the circumferential direction RD with respect to the rotation axis direction R1.
  • the connecting member 230 connects with the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the connecting member 230 is positioned closer to the air inlet 10 than the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the connecting member 230 is generally arc-shaped.
  • a first bearing hole 231 is formed on one end side of the connecting member 230 in the circumferential direction, and a second bearing hole 232 is formed on the other end side.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 open at an end surface 233 of the connecting member 230 near the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 extend in the rotation axis direction.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 are non-through holes.
  • the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 may pass through the connecting member 230 in the rotation axis direction.
  • a rod connecting portion 234 is formed between the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 in the connecting member 230 .
  • the rod connecting portion 234 is formed on an end surface 235 of the connecting member 230 opposite to the first movable member 210 and the second movable member 220 .
  • the rod connecting portion 234 protrudes from the end surface 235 in the rotation axis direction.
  • the rod connecting portion 234 has, for example, a generally cylindrical shape.
  • the rod 240 has a roughly cylindrical shape.
  • a flat portion 241 is formed at one end of the rod 240 and a connecting portion 243 is formed at the other end.
  • the plane portion 241 extends in a plane direction approximately perpendicular to the rotation axis direction.
  • a bearing hole 242 is opened in the plane portion 241 .
  • the bearing hole 242 extends in the rotation axis direction.
  • the connecting portion 243 has a connecting hole 243a.
  • An actuator which will be described later, is connected to the connecting portion 243 (connecting hole 243a).
  • the bearing hole 242 is, for example, an elongated hole whose length in the direction perpendicular to the axis of rotation and the axial direction of the rod 240 (horizontal direction in FIG. 7 to be described later) is longer than the length in the axial direction of the rod 240. good too.
  • a rod large diameter portion 244 and two rod small diameter portions 245 are formed in the rod 240 between the flat portion 241 and the connecting portion 243 .
  • the rod large diameter portion 244 is arranged between the two rod small diameter portions 245 .
  • the rod small diameter portion 245 near the plane portion 241 connects the rod large diameter portion 244 and the plane portion 241 .
  • the rod small diameter portion 245 near the connecting portion 243 connects the rod large diameter portion 244 and the connecting portion 243 .
  • the outer diameter of the rod large diameter portion 244 is larger than the outer diameters of the two rod small diameter portions 245 .
  • An insertion hole 114 is formed in the first housing member 110 .
  • One end 114 a of the insertion hole 114 opens to the outside of the first housing member 110 .
  • the insertion hole 114 extends, for example, in a plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
  • the insertion hole 114 is located radially outside the through hole 111 (intake flow path 130).
  • the flat portion 241 side of the rod 240 is inserted through the insertion hole 114 .
  • Rod large diameter portion 244 is guided by the inner wall surface of insertion hole 114 .
  • Rod 240 is restricted from moving in directions other than the central axis direction of insertion hole 114 (the central axis direction of rod 240).
  • a receiving hole 115 is formed in the first housing member 110 .
  • the accommodation hole 115 opens into the wall surface 112c of the accommodation groove 112b.
  • the housing hole 115 is recessed from the wall surface 112c toward the intake port 10. As shown in FIG.
  • the accommodation hole 115 is located farther from the air inlet 10 (closer to the second housing member 120) than the insertion hole 114 is.
  • the accommodation hole 115 has an approximately arc shape when viewed from the rotation axis direction.
  • the accommodation hole 115 extends longer in the circumferential direction than the connecting member 230 .
  • the accommodation hole 115 is circumferentially separated from the bearing hole 112d.
  • a communication hole 116 is formed in the first housing member 110 .
  • the communication hole 116 allows the insertion hole 114 and the accommodation hole 115 to communicate with each other.
  • the communication hole 116 is formed in the accommodation hole 115 at an approximately intermediate portion in the circumferential direction.
  • the communication hole 116 is, for example, an elongated hole extending substantially parallel to the extending direction of the insertion hole 114 .
  • the width of communicating hole 116 in the longitudinal direction (extending direction) is greater than the width in the lateral direction (perpendicular to the extending direction).
  • the width of insertion hole 114 in the lateral direction is larger than the outer diameter of rod connecting portion 234 of connecting member 230 .
  • the connecting member 230 is accommodated in the accommodation hole 115 (accommodation chamber AC). In this way, the first movable member 210 , the second movable member 220 and the connecting member 230 are arranged inside the accommodation chamber AC formed in the first housing member 110 .
  • the accommodation hole 115 is longer in the circumferential direction and larger in the radial direction than the connecting member 230 . Therefore, the connecting member 230 is allowed to move in the planar direction perpendicular to the rotation axis direction inside the accommodation hole 115 .
  • the rod connecting portion 234 is inserted from the communication hole 116 to the insertion hole 114 .
  • a flat portion 241 of the rod 240 is inserted through the insertion hole 114 .
  • a bearing hole 242 of the flat portion 241 faces the communication hole 116 .
  • the rod connecting portion 234 is inserted through (connected to) the bearing hole 242 .
  • Rod connecting portion 234 is supported in bearing hole 242 .
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. As shown in FIG. 6, since a plurality of spherical grooves 300a are formed in the opposing surfaces S2 of the movable members 210 and 220, an arc-shaped end 320 is formed radially inward.
  • the arc end 320 has a shape inclined in the circumferential direction RD with respect to the radial direction R2.
  • the first movable member 210 has a connecting shaft portion 213 and a rotating shaft portion 214, as indicated by broken lines in FIG.
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 protrude in the rotating shaft direction from the facing surface S1 (see FIG. 2) of the first movable member 210 that faces the wall surface 112c.
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 extend to the back side of the paper surface in FIG.
  • the rotating shaft portion 214 extends parallel to the connecting shaft portion 213 .
  • the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 are roughly cylindrical.
  • the outer diameter of the connecting shaft portion 213 is smaller than the inner diameter of the first bearing hole 231 of the connecting member 230 .
  • the connecting shaft portion 213 is inserted through the first bearing hole 231 .
  • the connecting shaft portion 213 is rotatably supported in the first bearing hole 231 .
  • the outer diameter of the rotating shaft portion 214 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112 d of the first housing member 110 .
  • the rotating shaft portion 214 is inserted through the bearing hole 112d on the vertically upper side (the side closer to the rod 240) of the two bearing holes 112d.
  • the rotating shaft portion 214 is rotatably supported in the bearing hole 112d.
  • the rotating shaft portion 214 connects the first movable member 210 and the wall surface 112c facing the first movable member 210 in the direction of the rotating shaft.
  • the second movable member 220 has a connecting shaft portion 223 and a rotating shaft portion 224 .
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 protrude in the rotating shaft direction from the facing surface S1 (see FIG. 2) of the second movable member 220 that faces the wall surface 112c.
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 extend to the back side of the paper surface in FIG.
  • the rotating shaft portion 224 extends parallel to the connecting shaft portion 223 .
  • the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 are approximately cylindrical.
  • the outer diameter of the connecting shaft portion 223 is smaller than the inner diameter of the second bearing hole 232 of the connecting member 230 .
  • the connecting shaft portion 223 is inserted through the second bearing hole 232 .
  • the connecting shaft portion 223 is rotatably supported in the second bearing hole 232 .
  • the outer diameter of the rotating shaft portion 224 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112 d of the first housing member 110 .
  • the rotating shaft portion 224 is inserted through the bearing hole 112d on the vertically lower side (the side away from the rod 240) of the two bearing holes 112d.
  • the rotating shaft portion 224 is rotatably supported in the bearing hole 112d.
  • the rotating shaft portion 224 connects the second movable member 220 and the wall surface 112c facing the second movable member 220 in the direction of the rotating shaft.
  • the link mechanism 200 is configured by a four-bar link mechanism.
  • the four links (nodes) are the first movable member 210 , the second movable member 220 , the first housing member 110 and the connecting member 230 . Since the link mechanism 200 is composed of a four-bar link mechanism, it becomes a limited chain, has one degree of freedom, and is easy to control.
  • FIG. 7 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • FIG. 7, 8, and 9 below show views of the link mechanism 200 as seen from the air inlet 10 side.
  • one end of the drive shaft 251 of the actuator 250 is connected to the connecting portion 243 of the rod 240 .
  • the protruding portion 215 which is the radially inner portion of the first movable member 210 , protrudes (exposes) into the intake passage 130 .
  • a protruding portion 225 which is a radially inner portion of the second movable member 220 , protrudes (exposes) into the intake passage 130 .
  • the positions of the first movable member 210 and the second movable member 220 at this time are called projecting positions (or diaphragm positions).
  • the inner peripheral surfaces of the protrusions 215 and 225 are inner diameter surfaces S3.
  • the protrusions 215, 225 include an inner diameter surface S3.
  • annular hole 260 is formed by the protrusion 215 and the protrusion 225 .
  • the inner diameter of the annular hole 260 is smaller than the inner diameter of the portions of the intake passage 130 where the projecting portions 215 and 225 project.
  • the inner diameter of the annular hole 260 is, for example, smaller than the inner diameter of any portion of the intake flow path 130 .
  • FIG. 8 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • FIG. FIG. 9 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
  • the actuator 250 linearly moves the rod 240 in a direction (vertical direction in FIGS. 8 and 9) that intersects the direction of the rotation axis.
  • Rod 240 moves upward from the state shown in FIG.
  • the amount of movement of rod 240 is greater in the arrangement of FIG. 9 than in the arrangement of FIG. 7 with respect to the arrangement of FIG.
  • the connecting member 230 moves upward in FIGS. 8 and 9 via the rod connecting portion 234. At this time, the connecting member 230 is allowed to rotate about the rod connecting portion 234 as the center of rotation. Also, the inner diameter of the bearing hole 242 of the rod 240 has a slight play with respect to the outer diameter of the rod connecting portion 234 . Therefore, the connecting member 230 is slightly allowed to move in the planar direction perpendicular to the rotation axis direction.
  • the link mechanism 200 is a four-bar link mechanism.
  • the connecting member 230 , the first movable member 210 and the second movable member 220 behave with one degree of freedom with respect to the first housing member 110 .
  • the connecting member 230 slightly swings in the left-right direction while rotating slightly counterclockwise in FIGS. 8 and 9 within the above allowable range.
  • the rotating shaft portion 214 of the first movable member 210 is supported by the first housing member 110 .
  • the rotary shaft portion 214 is restricted from moving in a plane direction perpendicular to the direction of the rotary shaft.
  • the connecting shaft portion 213 is supported by the connecting member 230 . Since the movement of the connecting member 230 is permitted, the connecting shaft portion 213 can move in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction. As a result, as the connecting member 230 moves, the first movable member 210 rotates clockwise in FIGS.
  • the rotating shaft portion 224 of the second movable member 220 is supported by the first housing member 110 .
  • the rotary shaft portion 224 is restricted from moving in a plane direction perpendicular to the direction of the rotary shaft.
  • the connecting shaft portion 223 is supported by the connecting member 230 . Since the movement of the connecting member 230 is allowed, the connecting shaft portion 223 can move in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction. As a result, as the connecting member 230 moves, the second movable member 220 rotates clockwise in FIGS.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 move away from each other in the order shown in FIGS.
  • the protruding portions 215 and 225 move radially outward from the protruding positions (retracted positions).
  • the protruding portions 215 and 225 are flush with the inner wall surface of the air intake passage 130 or positioned radially outside the inner wall surface of the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 come close to each other and come into contact in the order of FIGS. 9, 8 and 7 . In this manner, the first movable member 210 and the second movable member 220 are switched between the projecting position and the retracted position according to the rotation angle about the rotation shafts 214 and 224 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured to be movable between a protruding position protruding into the air intake passage 130 and a retracted position retracted from the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 move radially.
  • the present invention is not limited to this, and the first movable member 210 and the second movable member 220 may rotate around the rotation axis (circumferential direction) of the compressor impeller 9 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 may be shutter blades having two or more blades.
  • the pressure loss of the intake air (air) flowing through the intake passage 130 can be reduced.
  • the protrusions 215 and 225 are arranged inside the intake passage 130 at the protrusion positions.
  • the cross-sectional area of the air intake passage 130 is reduced.
  • the air compressed by the compressor impeller 9 may flow backward through the intake passage 130 (that is, air flows from the downstream side to the upstream side).
  • first movable member 210 and the second movable member 220 are positioned at the protruding positions, the protruding portions 215 and 225 are positioned from the outermost diameter end of the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9. are also located radially inward. As a result, the air flowing back in the intake passage 130 is blocked by the projections 215 and 225 . Therefore, first movable member 210 and second movable member 220 can suppress backflow of air in intake passage 130 .
  • the centrifugal compressor CC of the present embodiment since the flow passage cross-sectional area of the intake flow passage 130 becomes smaller, the flow velocity of the air flowing into the compressor impeller 9 increases. As a result, the occurrence of surging in the centrifugal compressor CC can be suppressed. That is, in the centrifugal compressor CC of the present embodiment, the first movable member 210 and the second movable member 220 are held at the projecting positions, so that the operating range can be expanded toward the small flow rate side.
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 are configured as throttle members that throttle the air intake passage 130 . That is, in the present embodiment, the link mechanism 200 is configured as a throttle mechanism that throttles the air intake passage 130 .
  • the first movable member 210 and the second movable member 220 can change the cross-sectional area of the air intake passage 130 by driving the link mechanism 200 .
  • the air that flows back in the intake passage 130 contains a swirling flow component that accompanies the rotation of the compressor impeller 9 .
  • the swirling flow component of the backward flowing air disturbs the flow in the vicinity of the leading edge LE of the long blade 9a of the compressor impeller 9, resulting in an aerodynamic noise. Some noise may occur.
  • grooves 300 are formed in the movable members 210 and 220 in this embodiment.
  • the groove 300 is formed across the inner diameter surface S3 and the facing surface S2 of the movable members 210 and 220 .
  • the facing surface S2 is a side surface of the movable members 210 and 220 near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9. As shown in FIG. Therefore, by forming the grooves 300 in the facing surface S2, the air flowing backward in the air intake passage 130 enters the grooves 300 and collides with the protrusions 302 in the circumferential direction, thereby reducing the swirling flow component.
  • the groove 300 is formed only on the facing surface S2, that is, if a member is provided inside the groove 300 in the radial direction to block it, the air flowing backward in the intake passage 130 is less likely to flow into the groove 300.
  • the groove 300 is formed across the facing surface S2 and the inner diameter surface S3, so that the radially inner side of the groove 300 is left open without a member. By opening the radially inner side of the groove 300, it is possible to make it easier for the backward air to flow into the groove 300 compared to the case where the groove 300 is formed only on the facing surface S2. As a result, it is possible to effectively reduce the swirling flow component of the backflowing air.
  • the groove 300 forms an arc end 310 near the blades 9a and 9b of the compressor impeller 9 on the inner diameter surface S3.
  • the arc end 310 has a shape inclined in the circumferential direction RD with respect to the rotation axis direction R1.
  • the circular arc end 310 allows the counter-flowing air to smoothly flow into and out of the groove 300, thereby reducing pressure loss.
  • the groove 300 forms an arc end 320 on the radially inner side of the facing surface S2.
  • the arc end 320 has a shape inclined in the circumferential direction RD with respect to the radial direction R2.
  • the circular arc end 320 allows the counterflowing air to smoothly flow into and out of the groove 300, thereby reducing pressure loss.
  • the groove 300 has a spherical shape, so that the number of corners of a rectangular parallelepiped shape can be reduced. Therefore, by having the grooves 300 having a spherical shape, it is possible to smoothly reduce the swirling flow component compared to, for example, the case where the grooves 300 have a rectangular parallelepiped shape.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of movable members 1210 and 1220 according to the second embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the movable members 1210 and 1220 of the second embodiment differ from the movable members 210 and 220 of the first embodiment in the shape of the grooves 400 .
  • one or more grooves 400 are formed in the movable members 1210 and 1220 .
  • Groove 400 is formed across inner diameter surface S3 and facing surface S2 of movable members 1210 and 1220 .
  • the groove 400 of the second embodiment includes a plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a arranged in the circumferential direction.
  • a plurality of arcuate circumferential grooves 400a extend in the circumferential direction.
  • the circumferential groove 400a is longer in the circumferential direction than the spherical groove 300a of the first embodiment.
  • the plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a are formed adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the plurality of arcuate circumferential grooves 400a have the same size.
  • the present invention is not limited to this, and the plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a may have different sizes and shapes from each other.
  • a plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a of the second embodiment are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • Projections 402 are formed between the plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a.
  • the protrusion 402 is formed at a position adjacent to the circumferential groove 400a in the circumferential direction.
  • the protrusions 402 circumferentially partition a plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a.
  • the movable members 1210 and 1220 are provided with a plurality of arc-shaped circumferential grooves 400a and projections 402 .
  • the movable members 1210 , 1220 may be provided with a single arc-shaped circumferential groove 400 a and protrusion 402 .
  • At least one circumferential groove 400 a and protrusion 402 may be provided on the movable members 1210 and 1220 . Therefore, for example, only one arc-shaped circumferential groove 400a may be formed in each of the movable members 1210 and 1220 .
  • the single circumferential groove 400a may be formed in only one of the first movable member 1210 and the second movable member 1220, or may extend over both the first movable member 1210 and the second movable member 1220. may be formed.
  • the number of grooves 400 and protrusions 402 can be reduced compared to the first embodiment by extending the grooves 400 in an arc shape in the circumferential direction.
  • the pressure loss increases and the efficiency of the compressor decreases. Therefore, by reducing the number of protrusions 402, the reduction in compressor efficiency can be suppressed as compared with the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of movable members 2210 and 2220 according to the third embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the movable members 2210 and 2220 of the third embodiment differ from the movable members 210 and 220 of the first embodiment and the movable members 1210 and 1220 of the second embodiment in the shape of the grooves 500 .
  • one or more grooves 500 are formed in the movable members 2210 and 2220 .
  • the groove 500 is formed across the inner diameter surface S3 and the facing surface S2 of the movable members 2210 and 2220 .
  • the groove 500 of the third embodiment includes a plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a arranged in the circumferential direction.
  • a plurality of arcuate circumferential grooves 500a extend in the circumferential direction.
  • the circumferential groove 500a is longer in the circumferential direction than the spherical groove 300a of the first embodiment.
  • the plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a are formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the plurality of arcuate circumferential grooves 500a have the same size. However, it is not limited to this, and the plurality of arcuate circumferential grooves 500a may have different sizes and different shapes.
  • a plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a of the third embodiment are formed at regular intervals in the circumferential direction.
  • Projections 502 are formed between the plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a.
  • the protrusion 502 is formed at a position adjacent to the circumferential groove 500a in the circumferential direction.
  • the protrusions 502 circumferentially partition a plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a.
  • the movable members 2210 and 2220 are provided with a plurality of arc-shaped circumferential grooves 500a and projections 502 .
  • the movable members 2210 , 2220 may be provided with a single arc-shaped circumferential groove 500 a and projection 502 .
  • the movable members 2210 and 2220 may be provided with at least one circumferential groove 500a and protrusion 502. FIG. Therefore, for example, only one circular arc-shaped circumferential groove 500a may be formed in the movable members 2210 and 2220 .
  • the single circumferential groove 500a may be formed in only one of the first movable member 2210 and the second movable member 2220, or may extend over both the first movable member 2210 and the second movable member 2220. may be formed.
  • the number of grooves 500 and protrusions 502 formed in the movable members 2210 and 2220 can be adjusted by forming a plurality of circumferential grooves 500a apart from each other in the circumferential direction. As the number of collisions between the projection 502 and the backflowing air increases, the pressure loss increases and the efficiency of the compressor decreases. Therefore, by adjusting the number of protrusions 502, the compressor efficiency can be adjusted.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view of movable members 3210 and 3220 according to the fourth embodiment. Constituent elements that are substantially the same as those of the centrifugal compressor CC of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the shape of the groove 600 differs from that of the movable members 210 and 220 of the first embodiment, the movable members 1210 and 1220 of the second embodiment, and the movable members 2210 and 2220 of the third embodiment. different.
  • one or more grooves 600 are formed in the movable members 3210 and 3220 .
  • the groove 600 is formed across the inner diameter surface S3 and the facing surface S2 of the movable members 3210 and 3220 .
  • the groove 600 of the fourth embodiment includes a plurality of spherical grooves 600a arranged in the circumferential direction.
  • the plurality of spherical grooves 600a are formed only in the second movable member 3220. As shown in FIG. However, without being limited to this, the plurality of spherical grooves 600a may be formed only in the first movable member 3210, or may be formed in both the first movable member 3210 and the second movable member 3220. .
  • a plurality of spherical grooves 600a are formed circumferentially apart from each other.
  • the plurality of spherical grooves 600a have the same size.
  • the plurality of spherical grooves 600a have, for example, the same size as the spherical grooves 300a of the first embodiment.
  • the present invention is not limited to this, and the plurality of spherical grooves 600a may have different sizes from the spherical grooves 300a of the first embodiment.
  • the plurality of spherical grooves 600a may have different sizes and different shapes.
  • the plurality of spherical grooves 600a of the fourth embodiment are formed at unequal intervals in the circumferential direction.
  • Protrusions 602 are formed between the plurality of spherical grooves 600a.
  • the protrusion 602 is formed at a position adjacent to the groove 600a in the circumferential direction.
  • the protrusions 602 circumferentially partition a plurality of spherical grooves 600a.
  • the movable members 3210 and 3220 may be provided with a single spherical groove 600 a and protrusion 602 .
  • Movable members 3210 and 3220 may be provided with at least one groove 600 a and protrusion 602 . Therefore, for example, only one spherical groove 600 a may be formed in the movable members 3210 and 3220 .
  • the single groove 600a may be formed in only one of the first movable member 3210 and the second movable member 3220, or may be formed across both the first movable member 3210 and the second movable member 3220. may be
  • the fourth embodiment by arranging the plurality of grooves 600 at unequal intervals in the circumferential direction, it is possible to reduce induction of vibration of the compressor impeller 9 due to collision between the projections 602 and the backflowing air. .

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Abstract

遠心圧縮機は、吸気流路を含むハウジングと、吸気流路に配され、複数の羽根を有するコンプレッサインペラと、ハウジングのうち羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、収容室に配され、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材（２１０、２２０）と、可動部材（２１０、２２０）のうち、内径面（Ｓ３）および羽根近くの側面（対向面（Ｓ２））に跨って形成された１または複数の溝（３００）と、を備える。

Description

遠心圧縮機および過給機
　本開示は、遠心圧縮機および過給機に関する。本出願は２０２１年６月９日に提出された日本特許出願第２０２１－９６９３６号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
　遠心圧縮機は、吸気流路が形成されたコンプレッサハウジングを備える。吸気流路には、コンプレッサインペラが配される。コンプレッサインペラに流入する空気の流量が減少すると、コンプレッサインペラで圧縮された空気が吸気流路を逆流し、サージングと呼ばれる現象が発生する。
　特許文献１には、コンプレッサハウジングに絞り機構を設ける遠心圧縮機について開示がある。絞り機構は、可動部材を備える。可動部材は、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避する退避位置とに移動可能に構成される。絞り機構は、可動部材を吸気流路内に突出させることで、吸気流路の流路断面積を小さくする。可動部材が吸気流路内に突出すると、吸気流路内を逆流する空気は、可動部材により堰き止められる。吸気流路内を逆流する空気が堰き止められることで、サージングが抑制される。
米国特許出願公開第２０１９／２６４７１０号明細書
　吸気流路内を逆流する空気には、コンプレッサインペラの回転に伴う旋回流成分が含まれる。特許文献１に記載のように、吸気流路内を逆流する空気を可動部材により堰き止めた場合、逆流する空気の旋回流成分によりコンプレッサインペラのリーディングエッジ近傍の流れが乱され、空力音と思われる騒音が発生するおそれがある。
　本開示の目的は、騒音を低減することが可能な遠心圧縮機および過給機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る遠心圧縮機は、吸気流路を含むハウジングと、吸気流路に配され、複数の羽根を有するコンプレッサインペラと、ハウジングのうち羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、収容室に配され、吸気流路内に突出する突出位置と、吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材と、可動部材のうち、内径面および羽根側の側面に跨って形成された溝と、を備える。
　溝は、コンプレッサインペラの周方向に配列された複数の球形状の溝を含んでもよい。
　溝は、コンプレッサインペラの周方向に配列された複数の円弧状の周溝を含んでもよい。
　複数の溝は、周方向に離隔して形成されてもよい。
　複数の溝は、周方向に不等間隔で形成されてもよい。
　上記課題を解決するために、本開示の過給機は、上記の遠心圧縮機を備える。
　本開示によれば、騒音を低減することができる。
図１は、第１実施形態に係る過給機の概略断面図である。 図２は、図１の破線部分の抽出図である。 図３は、リンク機構を構成する部材の分解斜視図である。 図４は、第１実施形態に係る可動部材の概略斜視図である。 図５は、図４中、可動部材を径方向内側から見た内径面を示す図である。 図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線断面図である。 図７は、リンク機構の動作を説明するための第１の図である。 図８は、リンク機構の動作を説明するための第２の図である。 図９は、リンク機構の動作を説明するための第３の図である。 図１０は、第２実施形態に係る可動部材の概略斜視図である。 図１１は、第３実施形態に係る可動部材の概略斜視図である。 図１２は、第４実施形態に係る可動部材の概略斜視図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係る過給機ＴＣの概略断面図である。図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。過給機ＴＣのうち、後述するコンプレッサハウジング１００側は、遠心圧縮機ＣＣとして機能する。以下では、遠心圧縮機ＣＣは、後述するタービンインペラ８により駆動されるものとして説明する。ただし、これに限定されず、遠心圧縮機ＣＣは、不図示のエンジンにより駆動されてもよいし、不図示の電動機（モータ）により駆動されてもよい。このように、遠心圧縮機ＣＣは、過給機ＴＣ以外の装置に組み込まれてもよいし、単体であってもよい。
　図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング２と、タービンハウジング４と、コンプレッサハウジング（ハウジング）１００と、リンク機構２００とを含む。リンク機構２００の詳細については、後述する。ベアリングハウジング２の左側には、締結ボルト３によってタービンハウジング４が連結される。ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング１００が連結される。
　ベアリングハウジング２には、収容孔２ａが形成される。収容孔２ａは、ベアリングハウジング２を過給機ＴＣの左右方向に貫通する。収容孔２ａには、軸受６が配される。図１では、軸受６の一例としてフルフローティング軸受を示す。ただし、軸受６は、セミフローティング軸受や転がり軸受など、他のラジアル軸受であってもよい。収容孔２ａには、シャフト７の一部が配される。シャフト７は、軸受６によって回転可能に支持される。シャフト７の左端部には、タービンインペラ８が設けられる。タービンインペラ８は、タービンハウジング４内に回転可能に収容される。シャフト７の右端部には、コンプレッサインペラ９が設けられる。本開示において、シャフト７、タービンインペラ８およびコンプレッサインペラ９の回転軸方向、径方向および周方向は、それぞれ単に回転軸方向、径方向および周方向と称され得る。コンプレッサインペラ９は、コンプレッサハウジング１００内に回転可能に収容される。コンプレッサインペラ９は、ハブの外周面に形成された複数の長羽根９ａおよび複数の短羽根９ｂを有する。複数の長羽根９ａおよび短羽根９ｂは、周方向において交互に離隔して形成される。複数の長羽根９ａおよび短羽根９ｂは、周方向に等間隔で形成される。長羽根９ａのリーディングエッジＬＥは、短羽根９ｂのリーディングエッジＬＥに対し、ベアリングハウジング２から離隔する側に位置する。換言すれば、短羽根９ｂのリーディングエッジＬＥは、長羽根９ａのリーディングエッジＬＥに対し、ベアリングハウジング２に近接する側に位置する。本実施形態では、コンプレッサインペラ９は、長羽根９ａおよび短羽根９ｂを有するが、これに限定されず、コンプレッサインペラ９は、長羽根９ａおよび短羽根９ｂのうちいずれか一方のみを有してもよい。
　コンプレッサハウジング１００には、吸気口１０が形成される。吸気口１０は、過給機ＴＣの右側に開口する。吸気口１０は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング１００の間には、ディフューザ流路１１が形成される。ディフューザ流路１１は、空気を加圧する。ディフューザ流路１１は、径方向の内側から外側に向けて環状に形成される。ディフューザ流路１１は、径方向の内側において、コンプレッサインペラ９を介して吸気口１０に連通している。
　また、コンプレッサハウジング１００には、コンプレッサスクロール流路１２が形成される。コンプレッサスクロール流路１２は、例えば、コンプレッサインペラ９よりも径方向の外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１２は、不図示のエンジンの吸気口、および、ディフューザ流路１１と連通している。コンプレッサインペラ９が回転すると、吸気口１０からコンプレッサハウジング１００内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ９の翼間を流通する過程において、加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路１１およびコンプレッサスクロール流路１２でさらに加圧される。加圧された空気は、不図示の吐出口から流出し、エンジンの吸気口に導かれる。
　このように、過給機ＴＣは、遠心力を利用して流体を圧縮する遠心圧縮機（コンプレッサ）ＣＣを備える。遠心圧縮機ＣＣは、コンプレッサハウジング１００と、コンプレッサインペラ９と、後述するリンク機構２００とを含む。
　タービンハウジング４には、排気口１３が形成される。排気口１３は、過給機ＴＣの左側に開口する。排気口１３は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。タービンハウジング４には、連通流路１４と、タービンスクロール流路１５とが形成される。タービンスクロール流路１５は、タービンインペラ８よりも径方向の外側に位置する。連通流路１４は、タービンインペラ８とタービンスクロール流路１５との間に位置する。
　タービンスクロール流路１５は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。連通流路１４は、タービンスクロール流路１５と排気口１３とを連通させる。ガス流入口からタービンスクロール流路１５に導かれた排気ガスは、連通流路１４およびタービンインペラ８の翼間を介して排気口１３に導かれる。排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ８を回転させる。
　タービンインペラ８の回転力は、シャフト７を介してコンプレッサインペラ９に伝達される。上記のとおりに、空気は、コンプレッサインペラ９の回転力によって加圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。
　図２は、図１の破線部分の抽出図である。図２に示すように、コンプレッサハウジング１００は、第１ハウジング部材１１０と、第２ハウジング部材１２０とを含む。第１ハウジング部材１１０は、第２ハウジング部材１２０よりも、図２中、右側（ベアリングハウジング２から離隔する側）に位置する。第２ハウジング部材１２０は、ベアリングハウジング２に接続される。第１ハウジング部材１１０は、回転軸方向において第２ハウジング部材１２０に接続される。
　第１ハウジング部材１１０は、大凡円筒形状である。第１ハウジング部材１１０には、貫通孔１１１が形成される。第１ハウジング部材１１０は、第２ハウジング部材１２０と近接（接続）する側に端面１１２を有する。また、第１ハウジング部材１１０は、第２ハウジング部材１２０から離隔する側に端面１１３を有する。端面１１３には、吸気口１０が形成される。貫通孔１１１は、回転軸方向に沿って、端面１１２から端面１１３（吸気口１０）まで延在する。つまり、貫通孔１１１は、第１ハウジング部材１１０を回転軸方向に貫通している。貫通孔１１１は、端面１１３において吸気口１０を有する。
　貫通孔１１１は、平行部１１１ａと、縮径部１１１ｂとを有する。平行部１１１ａは、縮径部１１１ｂよりも端面１１３近くに位置する。平行部１１１ａの内径は、回転軸方向に亘って大凡一定である。縮径部１１１ｂは、平行部１１１ａよりも端面１１２近くに位置する。縮径部１１１ｂは、平行部１１１ａと連続する。縮径部１１１ｂの平行部１１１ａと連続する部位の内径が、平行部１１１ａの内径と大凡等しい。縮径部１１１ｂの内径は、平行部１１１ａから離隔するほど（端面１１２に近づくほど）、小さくなる。
　端面１１２には、切り欠き部１１２ａが形成される。切り欠き部１１２ａは、端面１１２から端面１１３に向かって窪む。切り欠き部１１２ａは、端面１１２の外周部に形成される。切り欠き部１１２ａは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。
　また、端面１１２には、収容室ＡＣが形成される。収容室ＡＣは、第１ハウジング部材１１０のうちコンプレッサインペラ９の長羽根９ａのリーディングエッジＬＥよりも吸気口１０近くに形成される。収容室ＡＣは、後述する収容溝１１２ｂ、軸受穴１１２ｄ、収容穴１１５（図３参照）を含む。
　収容溝１１２ｂは、端面１１２に形成される。収容溝１１２ｂは、切り欠き部１１２ａと貫通孔１１１との間に位置する。収容溝１１２ｂは、端面１１２から端面１１３に向かって窪む。収容溝１１２ｂは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝１１２ｂは、径方向内側において貫通孔１１１と連通する。
　収容溝１１２ｂのうち端面１１３に平行な壁面１１２ｃには、軸受穴１１２ｄが形成される。軸受穴１１２ｄは、壁面１１２ｃから端面１１３に向かって回転軸方向に延在する。軸受穴１１２ｄは、回転方向に離隔して２つ設けられる。２つの軸受穴１１２ｄは、回転方向に１８０度ずれた位置に配されている。
　第２ハウジング部材１２０には、貫通孔１２１が形成される。第２ハウジング部材１２０は、第１ハウジング部材１１０と近接（接続）する側に端面１２２を有する。また、第２ハウジング部材１２０は、第１ハウジング部材１１０から離隔する側（ベアリングハウジング２と接続する側）に端面１２３を有する。貫通孔１２１は、回転軸方向に沿って、端面１２２から端面１２３まで延在する。つまり、貫通孔１２１は、第２ハウジング部材１２０を回転軸方向に貫通する。
　貫通孔１２１のうち端面１２２近くの端部の内径は、貫通孔１１１のうち端面１１２近くの端部の内径と大凡等しい。貫通孔１２１の内壁には、シュラウド部１２１ａが形成される。シュラウド部１２１ａは、コンプレッサインペラ９に対して径方向の外側から対向する。コンプレッサインペラ９の外径は、コンプレッサインペラ９の長羽根９ａのリーディングエッジＬＥから回転軸方向に離隔するほど大きくなる。シュラウド部１２１ａの内径は、端面１２２から離隔するほど（端面１２３に近接するほど）大きくなる。
　端面１２２には、収容溝１２２ａが形成される。収容溝１２２ａは、端面１２２から端面１２３に向かって窪む。収容溝１２２ａは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝１２２ａには、第１ハウジング部材１１０が挿入される。収容溝１２２ａのうち端面１２３に平行な壁面１２２ｂに、第１ハウジング部材１１０の端面１１２が当接する。このとき、第１ハウジング部材１１０（壁面１１２ｃ）と第２ハウジング部材１２０（壁面１２２ｂ）との間に、収容室ＡＣが形成される。
　第１ハウジング部材１１０の貫通孔１１１と、第２ハウジング部材１２０の貫通孔１２１によって、吸気流路１３０が形成される。このように、コンプレッサハウジング１００には、吸気流路１３０が形成される。吸気流路１３０は、不図示のエアクリーナから吸気口１０を介してディフューザ流路１１まで連通する。吸気流路１３０のエアクリーナ側（吸気口１０側）を吸気の流れにおいて上流側とし、吸気流路１３０のディフューザ流路１１側を吸気の流れにおいて下流側とする。
　コンプレッサインペラ９は、吸気流路１３０に配される。吸気流路１３０（貫通孔１１１、１２１）の回転軸方向に垂直な断面形状が、例えば、コンプレッサインペラ９の回転軸を中心とする円形である。ただし、吸気流路１３０の断面形状は、これに限定されず、例えば、楕円形状であってもよい。
　第１ハウジング部材１１０の切り欠き部１１２ａには、不図示のシール材が配される。シール材により、第１ハウジング部材１１０と第２ハウジング部材１２０との隙間を流通する空気の流量が抑制される。ただし、切り欠き部１１２ａおよびシール材の構成は、必須ではない。
　図３は、リンク機構２００を構成する部材の分解斜視図である。図３では、コンプレッサハウジング１００のうち、第１ハウジング部材１１０のみが示される。図３に示すように、リンク機構２００は、第１ハウジング部材１１０、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０、連結部材２３０、ロッド２４０を含む。以下、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０を、まとめて可動部材２１０、２２０ともいう。リンク機構２００は、回転軸方向において、コンプレッサインペラ９より吸気流路１３０の吸気口１０側（上流側）に配される。
　第１可動部材２１０は、収容溝１１２ｂ（収容室ＡＣ）に配される。具体的には、第１可動部材２１０は、回転軸方向において、収容溝１１２ｂの壁面１１２ｃと、収容溝１２２ａの壁面１２２ｂ（図２参照）との間に配される。第１可動部材２１０は、収容溝１１２ｂの壁面１１２ｃと対向する対向面Ｓ１と、収容溝１２２ａの壁面１２２ｂと対向する対向面Ｓ２と、内径面Ｓ３とを有する。対向面Ｓ２は、第１可動部材２１０のうちコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの側面である。第１可動部材２１０は、本体部Ｂ１を有する。本体部Ｂ１は、湾曲部２１１と、アーム部２１２とを含む。
　湾曲部２１１は、周方向に延在する。湾曲部２１１は、大凡半円弧形状である。湾曲部２１１のうち、周方向の一端面２１１ａおよび他端面２１１ｂは、径方向および回転軸方向に平行に延在する。ただし、一端面２１１ａおよび他端面２１１ｂは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜していてもよい。
　湾曲部２１１の一端面２１１ａには、アーム部２１２が設けられる。アーム部２１２は、湾曲部２１１の外周面２１１ｃから径方向の外側に延在する。また、アーム部２１２は、径方向に対して傾斜する方向（第２可動部材２２０に向かう方向）に延在する。
　第２可動部材２２０は、収容溝１１２ｂ（収容室ＡＣ）に配される。具体的には、第２可動部材２２０は、回転軸方向において、収容溝１１２ｂの壁面１１２ｃと、収容溝１２２ａの壁面１２２ｂ（図２参照）との間に配される。第２可動部材２２０は、収容溝１１２ｂの壁面１１２ｃと対向する対向面Ｓ１と、収容溝１２２ａの壁面１２２ｂと対向する対向面Ｓ２と、内径面Ｓ３とを有する。対向面Ｓ２は、第２可動部材２２０のうちコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの側面である。第２可動部材２２０は、本体部Ｂ２を有する。本体部Ｂ２は、湾曲部２２１と、アーム部２２２とを含んで構成される。
　湾曲部２２１は、周方向に延在する。湾曲部２２１は、大凡半円弧形状である。湾曲部２２１のうち、周方向の一端面２２１ａおよび他端面２２１ｂは、径方向および回転軸方向に平行に延在する。ただし、一端面２２１ａおよび他端面２２１ｂは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜していてもよい。
　湾曲部２２１の一端面２２１ａには、アーム部２２２が設けられる。アーム部２２２は、湾曲部２２１の外周面２２１ｃから径方向の外側に延在する。また、アーム部２２２は、径方向に対して傾斜する方向（第１可動部材２１０に向かう方向）に延在する。
　湾曲部２１１は、湾曲部２２１とコンプレッサインペラ９の回転中心（吸気流路１３０）を挟んで対向する。湾曲部２１１の一端面２１１ａは、湾曲部２２１の他端面２２１ｂと周方向に対向する。湾曲部２１１の他端面２１１ｂは、湾曲部２２１の一端面２２１ａと周方向に対向する。第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、詳しくは後述するように、湾曲部２１１、２２１が径方向に移動可能に構成される。
　図４は、第１実施形態に係る可動部材２１０、２２０の概略斜視図である。図４に示すように、可動部材２１０、２２０には、１または複数の溝３００が形成される。溝３００は、可動部材２１０、２２０のうち、コンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの対向面Ｓ２の内径端に形成される。溝３００は、可動部材２１０、２２０のうち、内径面Ｓ３および対向面Ｓ２に跨って形成される。
　第１実施形態の溝３００は、周方向に配列された複数の球形状の溝３００ａを含む。複数の球形状の溝３００ａは、周方向に互いに隣り合って形成される。複数の球形状の溝３００ａは、互いに同じ大きさを有する。ただし、これに限定されず、複数の球形状の溝３００ａは、互いに異なる大きさや異なる形状を有していてもよい。
　第１実施形態の複数の球形状の溝３００ａは、周方向に等間隔に形成される。複数の球形状の溝３００の間には、突起３０２が形成される。突起３０２は、溝３００ａと周方向に隣り合う位置に形成される。突起３０２は、複数の球形状の溝３００ａを周方向に区画する。
　突起３０２の径方向内側の端面は、内径面Ｓ３と面一である。また、突起３０２のコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの端面は、対向面Ｓ２と面一である。ただし、これに限定されず、突起３０２の径方向内側の端面は、内径面Ｓ３に対し径方向内側に突出していてもよいし、内径面Ｓ３に対し径方向外側に窪んでいてもよい。また、突起３０２のコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの端面は、対向面Ｓ２に対し羽根９ａ、９ｂに向かう方向に突出していてもよいし、対向面Ｓ２に対し羽根９ａ、９ｂから離隔する方向に窪んでいてもよい。
　第１実施形態では、可動部材２１０、２２０に球形状の溝３００ａ、および、突起３０２が複数設けられる例について説明した。しかし、可動部材２１０、２２０には、単数の球形状の溝３００ａ、および、突起３０２が設けられてもよい。可動部材２１０、２２０には、少なくとも１つの溝３００ａおよび突起３０２が設けられればよい。したがって、例えば、球形状の溝３００ａは、可動部材２１０、２２０に１つのみ形成されてもよい。このとき、単一の溝３００ａは、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０のうち一方にのみ形成されてもよいし、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０の双方に跨って形成されてもよい。
　図５は、図４中、可動部材２１０、２２０を径方向内側から見た内径面Ｓ３を示す図である。図５に示すように、内径面Ｓ３には、複数の球形状の溝３００ａが形成されることから、コンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂに向かう方向を向くように円弧状の円弧端３１０が形成される。円弧端３１０は、回転軸方向Ｒ１に対し周方向ＲＤに傾斜する形状を有する。
　図３に戻り、連結部材２３０は、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０と連結する。連結部材２３０は、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０よりも吸気口１０近くに位置する。連結部材２３０は、大凡円弧形状である。連結部材２３０の周方向における一端側に第１軸受穴２３１が形成され、他端側に第２軸受穴２３２が形成される。第１軸受穴２３１および第２軸受穴２３２は、連結部材２３０のうち、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０近くの端面２３３に開口する。第１軸受穴２３１および第２軸受穴２３２は、回転軸方向に延在する。ここでは、第１軸受穴２３１および第２軸受穴２３２は、非貫通の穴である。ただし、第１軸受穴２３１および第２軸受穴２３２は、連結部材２３０を回転軸方向に貫通してもよい。
　連結部材２３０には、第１軸受穴２３１と第２軸受穴２３２の間に、ロッド接続部２３４が形成される。ロッド接続部２３４は、連結部材２３０のうち、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０と反対側の端面２３５に形成される。ロッド接続部２３４は、端面２３５から回転軸方向に突出する。ロッド接続部２３４は、例えば、大凡円柱形状である。
　ロッド２４０は、大凡円柱形状である。ロッド２４０の一端部に平面部２４１が形成され、他端部に連結部２４３が形成される。平面部２４１は、回転軸方向に大凡垂直な面方向に延在する。平面部２４１には、軸受穴２４２が開口する。軸受穴２４２は、回転軸方向に延在する。連結部２４３は、連結孔２４３ａを有する。連結部２４３（連結孔２４３ａ）には、後述するアクチュエータが連結される。軸受穴２４２は、例えば、回転軸方向およびロッド２４０の軸方向に垂直な方向（後述する図７中、左右方向）の長さが、ロッド２４０の軸方向の長さよりも長い長穴であってもよい。
　ロッド２４０には、平面部２４１と連結部２４３の間に、ロッド大径部２４４と、２つのロッド小径部２４５とが形成される。ロッド大径部２４４は、２つのロッド小径部２４５の間に配される。２つのロッド小径部２４５のうち平面部２４１近くのロッド小径部２４５は、ロッド大径部２４４と平面部２４１とを接続する。２つのロッド小径部２４５のうち連結部２４３近くのロッド小径部２４５は、ロッド大径部２４４と連結部２４３とを接続する。ロッド大径部２４４の外径は、２つのロッド小径部２４５の外径よりも大きい。
　第１ハウジング部材１１０には、挿通穴１１４が形成される。挿通穴１１４の一端１１４ａは、第１ハウジング部材１１０の外部に開口する。挿通穴１１４は、例えば、回転軸方向に垂直な面方向に延在する。挿通穴１１４は、貫通孔１１１（吸気流路１３０）よりも径方向の外側に位置する。挿通穴１１４には、ロッド２４０の平面部２４１側が挿通される。ロッド大径部２４４は、挿通穴１１４の内壁面によってガイドされる。ロッド２４０は、挿通穴１１４の中心軸方向（ロッド２４０の中心軸方向）以外の移動が規制される。
　第１ハウジング部材１１０には、収容穴１１５が形成される。収容穴１１５は、収容溝１１２ｂの壁面１１２ｃに開口する。収容穴１１５は、壁面１１２ｃから吸気口１０に向かって窪む。収容穴１１５は、挿通穴１１４よりも吸気口１０から離隔して（第２ハウジング部材１２０近く）に位置する。収容穴１１５は、回転軸方向から見たとき、大凡円弧形状である。収容穴１１５は、連結部材２３０よりも周方向に長く延在する。収容穴１１５は、軸受穴１１２ｄから周方向に離隔する。
　第１ハウジング部材１１０には、連通孔１１６が形成される。連通孔１１６は、挿通穴１１４と収容穴１１５とを連通させる。連通孔１１６は、収容穴１１５のうち、周方向の大凡中間部分に形成される。連通孔１１６は、例えば、挿通穴１１４の延在方向に大凡平行に延在する長孔である。連通孔１１６の長手方向（延在方向）の幅が、短手方向（延在方向と垂直な方向）の幅よりも大きい。挿通穴１１４の短手方向の幅は、連結部材２３０のロッド接続部２３４の外径よりも大きい。
　連結部材２３０は、収容穴１１５（収容室ＡＣ）に収容される。このように、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０、連結部材２３０は、第１ハウジング部材１１０に形成された収容室ＡＣ内に配される。収容穴１１５は、連結部材２３０よりも周方向に長く、径方向にも大きい。そのため、連結部材２３０は、収容穴１１５の内部で、回転軸方向に垂直な面方向への移動が許容される。
　ロッド接続部２３４は、連通孔１１６から挿通穴１１４に挿通される。挿通穴１１４には、ロッド２４０の平面部２４１が挿通されている。平面部２４１の軸受穴２４２は、連通孔１１６に対向している。ロッド接続部２３４は、軸受穴２４２に挿通される（接続される）。ロッド接続部２３４は、軸受穴２４２に支持される。
　図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線断面図である。図６に示すように、可動部材２１０、２２０の対向面Ｓ２には、複数の球形状の溝３００ａが形成されることから、径方向内側に円弧状の円弧端３２０が形成される。円弧端３２０は、径方向Ｒ２に対し周方向ＲＤに傾斜する形状を有する。
　また、図６に破線で示すように、第１可動部材２１０は、連結軸部２１３および回転軸部２１４を有する。連結軸部２１３および回転軸部２１４は、第１可動部材２１０のうち、壁面１１２ｃと対向する対向面Ｓ１（図２参照）から、回転軸方向に突出する。連結軸部２１３および回転軸部２１４は、図５中、紙面奥側に延在する。回転軸部２１４は、連結軸部２１３と平行に延在する。連結軸部２１３および回転軸部２１４は、大凡円柱形状である。
　連結軸部２１３の外径は、連結部材２３０の第１軸受穴２３１の内径よりも小さい。連結軸部２１３は、第１軸受穴２３１に挿通される。連結軸部２１３は、第１軸受穴２３１に回転可能に支持される。回転軸部２１４の外径は、第１ハウジング部材１１０の軸受穴１１２ｄの内径よりも小さい。回転軸部２１４は、２つの軸受穴１１２ｄのうち鉛直上側（ロッド２４０に近接する側）の軸受穴１１２ｄに挿通される。回転軸部２１４は、軸受穴１１２ｄに回転可能に支持される。回転軸部２１４は、第１可動部材２１０と、第１可動部材２１０に対して回転軸方向に対向する壁面１１２ｃとを接続する。
　第２可動部材２２０は、連結軸部２２３および回転軸部２２４を有する。連結軸部２２３および回転軸部２２４は、第２可動部材２２０のうち、壁面１１２ｃと対向する対向面Ｓ１（図２参照）から、回転軸方向に突出する。連結軸部２２３および回転軸部２２４は、図４中、紙面奥側に延在する。回転軸部２２４は、連結軸部２２３と平行に延在する。連結軸部２２３および回転軸部２２４は、大凡円柱形状である。
　連結軸部２２３の外径は、連結部材２３０の第２軸受穴２３２の内径よりも小さい。連結軸部２２３は、第２軸受穴２３２に挿通される。連結軸部２２３は、第２軸受穴２３２に回転可能に支持される。回転軸部２２４の外径は、第１ハウジング部材１１０の軸受穴１１２ｄの内径よりも小さい。回転軸部２２４は、２つの軸受穴１１２ｄのうち鉛直下側（ロッド２４０から離隔する側）の軸受穴１１２ｄに挿通される。回転軸部２２４は、軸受穴１１２ｄに回転可能に支持される。回転軸部２２４は、第２可動部材２２０と、第２可動部材２２０に対して回転軸方向に対向する壁面１１２ｃとを接続する。
　このように、リンク機構２００は、４節リンク機構により構成される。４つのリンク（節）は、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０、第１ハウジング部材１１０、連結部材２３０である。リンク機構２００が、４節リンク機構により構成されることから、限定連鎖となり１自由度であって制御が容易である。
　図７は、リンク機構２００の動作を説明するための第１の図である。以下の図７、図８、図９では、リンク機構２００を吸気口１０側から見た図が示される。図７に示すように、ロッド２４０の連結部２４３には、アクチュエータ２５０の駆動シャフト２５１の一端部が連結される。
　図７に示す配置では、第１可動部材２１０と第２可動部材２２０は、互いに当接する。このとき、図２、図６に示すように、第１可動部材２１０のうち、径方向の内側の部位である突出部２１５は、吸気流路１３０内に突出（露出）する。第２可動部材２２０のうち、径方向の内側の部位である突出部２２５は、吸気流路１３０内に突出（露出）する。このときの第１可動部材２１０、第２可動部材２２０の位置を、突出位置（あるいは絞り位置）という。図２に示すように、突出部２１５、２２５の内周面は、内径面Ｓ３である。このように、突出部２１５、２２５は、内径面Ｓ３を含む。
　図７に示すように、突出位置では、突出部２１５のうち、周方向の端部２１５ａ、２１５ｂと、突出部２２５のうち、周方向の端部２２５ａ、２２５ｂとが当接する。突出部２１５と突出部２２５によって環状孔２６０が形成される。環状孔２６０の内径は、吸気流路１３０のうち、突出部２１５、２２５が突出する部位の内径よりも小さい。環状孔２６０の内径は、例えば、吸気流路１３０のいずれの部位の内径よりも小さい。
　図８は、リンク機構２００の動作を説明するための第２の図である。図９は、リンク機構２００の動作を説明するための第３の図である。アクチュエータ２５０は、回転軸方向と交差する方向（図８、図９中、上下方向）にロッド２４０を直動させる。ロッド２４０は、図７に示す状態から上側に移動する。図８の配置よりも図９の配置の方が、図７の配置に対するロッド２４０の移動量が大きい。
　ロッド２４０が移動すると、連結部材２３０は、ロッド接続部２３４を介して、図８、図９中、上側に移動する。このとき、連結部材２３０は、ロッド接続部２３４を回転中心とする回転が許容される。また、ロッド接続部２３４の外径に対し、ロッド２４０の軸受穴２４２の内径に僅かに遊びがある。そのため、連結部材２３０は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が僅かに許容される。
　上記のように、リンク機構２００は、４節リンク機構である。連結部材２３０、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、第１ハウジング部材１１０に対して、１自由度の挙動を示す。具体的には、連結部材２３０は、上記の許容範囲内で、図８、図９中、反時計回りに僅かに回転しつつ、左右方向に僅かに揺れ動く。
　第１可動部材２１０のうち、回転軸部２１４は、第１ハウジング部材１１０に支持される。回転軸部２１４は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。連結軸部２１３は、連結部材２３０に支持される。連結部材２３０の移動が許容されることから、連結軸部２１３は、回転軸方向に垂直な面方向に移動可能である。その結果、連結部材２３０の移動に伴って、第１可動部材２１０は、回転軸部２１４を回転中心として、図８、図９中、時計回り方向に回転する。
　同様に、第２可動部材２２０のうち、回転軸部２２４は、第１ハウジング部材１１０に支持される。回転軸部２２４は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。連結軸部２２３は、連結部材２３０に支持される。連結部材２３０の移動が許容されることから、連結軸部２２３は、回転軸方向に垂直な面方向へ移動可能である。その結果、連結部材２３０の移動に伴って、第２可動部材２２０は、回転軸部２２４を回転中心として、図８、図９中、時計回り方向に回転する。
　こうして、第１可動部材２１０と第２可動部材２２０は、図８、図９の順に、互いに離隔する方向に移動する。突出部２１５、２２５は、突出位置よりも径方向の外側に移動する（退避位置）。退避位置では、例えば、突出部２１５、２２５は、吸気流路１３０の内壁面と面一となるか、吸気流路１３０の内壁面よりも径方向の外側に位置する。退避位置から突出位置に移動するときは、図９、図８、図７の順に、第１可動部材２１０と第２可動部材２２０が互いに近づいて当接する。このように、第１可動部材２１０、第２可動部材２２０は、回転軸部２１４、２２４を回転中心とする回転角度に応じて、突出位置と退避位置とに切り替わる。
　このように、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、吸気流路１３０内に突出する突出位置と、吸気流路１３０から退避した退避位置とに移動可能に構成される。本実施形態では、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、径方向に移動する。ただし、これに限定されず、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、コンプレッサインペラ９の回転軸周り（周方向）に回転してもよい。例えば、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、２以上の羽根を有するシャッター羽根であってもよい。
　第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、退避位置に位置するとき、吸気流路１３０内に突出しないため、吸気流路１３０を流れる吸気（空気）の圧損を小さくすることができる。
　また、図２に示すように、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０では、突出位置において、突出部２１５、２２５が吸気流路１３０内に配される。第１可動部材２１０および第２可動部材２２０が突出位置に位置すると、吸気流路１３０の流路断面積が小さくなる。
　コンプレッサインペラ９に流入する空気の流量が減少するに従い、コンプレッサインペラ９で圧縮された空気が吸気流路１３０を逆流する（すなわち、下流側から上流側に向かって空気が流れる）場合がある。
　図２に示すように、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０が突出位置に位置するとき、突出部２１５、２２５は、コンプレッサインペラ９の長羽根９ａのリーディングエッジＬＥの最外径端よりも径方向内側に位置する。これにより、吸気流路１３０内を逆流する空気は、突出部２１５、２２５に堰き止められる。したがって、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、吸気流路１３０内の空気の逆流を抑制することができる。
　また、吸気流路１３０の流路断面積が小さくなることから、コンプレッサインペラ９に流入する空気の流速が増大する。その結果、遠心圧縮機ＣＣのサージングの発生を抑制することができる。つまり、本実施形態の遠心圧縮機ＣＣは、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０が突出位置に保持されることにより、作動領域を小流量側に拡大することができる。
　このように、第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、吸気流路１３０を絞る絞り部材として構成される。つまり、本実施形態において、リンク機構２００は、吸気流路１３０を絞る絞り機構として構成される。第１可動部材２１０および第２可動部材２２０は、リンク機構２００が駆動されることで、吸気流路１３０の流路断面積を変化させることができる。
　吸気流路１３０内を逆流する空気には、コンプレッサインペラ９の回転に伴う旋回流成分が含まれる。吸気流路１３０内を逆流する空気を可動部材２１０、２２０により堰き止めた場合、逆流する空気の旋回流成分によりコンプレッサインペラ９の長羽根９ａのリーディングエッジＬＥ近傍の流れが乱され、空力音と思われる騒音が発生する場合がある。
　そこで、本実施形態では、可動部材２１０、２２０に溝３００を形成している。溝３００は、可動部材２１０、２２０のうち内径面Ｓ３および対向面Ｓ２に跨って形成される。対向面Ｓ２は、可動部材２１０、２２０のうちコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くの側面である。そのため、対向面Ｓ２に溝３００を形成することで、吸気流路１３０内を逆流する空気が溝３００内に進入し、周方向において突起３０２と衝突することで、旋回流成分が低減される。
　溝３００が対向面Ｓ２のみに形成される場合、つまり、溝３００の径方向内側に部材が設けられ閉塞している場合、吸気流路１３０内を逆流する空気は、溝３００内に流入し難くなる。本実施形態では、溝３００が対向面Ｓ２と内径面Ｓ３に跨って形成されることで、溝３００の径方向内側は部材が設けられずに開放される。溝３００の径方向内側が開放されることで、溝３００が対向面Ｓ２のみに形成される場合に比べ、逆流する空気を溝３００内に流入し易くすることができる。その結果、逆流する空気の旋回流成分を効果的に低減させることができる。
　また、溝３００により、内径面Ｓ３にはコンプレッサインペラ９の羽根９ａ、９ｂ近くに円弧端３１０が形成される。円弧端３１０は、回転軸方向Ｒ１に対し周方向ＲＤに傾斜する形状を有する。円弧端３１０により、逆流する空気を溝３００内に滑らかに流入および流出させることができ、圧損を小さくすることができる。
　また、溝３００により、対向面Ｓ２には径方向内側に円弧端３２０が形成される。円弧端３２０は、径方向Ｒ２に対し周方向ＲＤに傾斜する形状を有する。円弧端３２０により、逆流する空気を溝３００内に滑らかに流入および流出させることができ、圧損を小さくすることができる。
　また、溝３００は、球形状を有することで、直方体形状のような角部の数を少なくすることができる。そのため、溝３００が球形状を有することで、例えば溝３００が直方体形状を有する場合に比べ、滑らかに旋回流成分を低減させることができる。
（第２実施形態）
　図１０は、第２実施形態に係る可動部材１２１０、１２２０の概略斜視図である。上記実施形態の遠心圧縮機ＣＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態の可動部材１２１０、１２２０は、溝４００の形状が第１実施形態の可動部材２１０、２２０と異なっている。
　図１０に示すように、可動部材１２１０、１２２０には、１または複数の溝４００が形成される。溝４００は、可動部材１２１０、１２２０のうち、内径面Ｓ３および対向面Ｓ２に跨って形成される。
　第２実施形態の溝４００は、周方向に配列された複数の円弧状の周溝４００ａを含む。複数の円弧状の周溝４００ａは、周方向に延在している。周溝４００ａは、第１実施形態の球形状の溝３００ａよりも周方向に長い。また、複数の円弧状の周溝４００ａは、周方向に互いに隣り合って形成される。複数の円弧状の周溝４００ａは、互いに同じ大きさを有する。ただし、これに限定されず、複数の円弧状の周溝４００ａは、互いに異なる大きさや異なる形状を有していてもよい。
　第２実施形態の複数の円弧状の周溝４００ａは、周方向に等間隔に形成される。複数の円弧状の周溝４００ａの間には、突起４０２が形成される。突起４０２は、周溝４００ａと周方向に隣り合う位置に形成される。突起４０２は、複数の円弧状の周溝４００ａを周方向に区画する。
　第２実施形態では、可動部材１２１０、１２２０に円弧状の周溝４００ａ、および、突起４０２が複数設けられる例について説明した。しかし、可動部材１２１０、１２２０には、単数の円弧状の周溝４００ａ、および、突起４０２が設けられてもよい。可動部材１２１０、１２２０には、少なくとも１つの周溝４００ａおよび突起４０２が設けられればよい。したがって、例えば、円弧状の周溝４００ａは、可動部材１２１０、１２２０に１つのみ形成されてもよい。このとき、単一の周溝４００ａは、第１可動部材１２１０および第２可動部材１２２０のうち一方にのみ形成されてもよいし、第１可動部材１２１０および第２可動部材１２２０の双方に跨って形成されてもよい。
　第２実施形態によれば、溝４００を周方向に円弧状に延在させることで、第１実施形態に比べて溝４００および突起４０２の数を少なくすることができる。突起４０２と逆流する空気との衝突回数が多いほど、圧損が大きくなり、圧縮機効率が低下する。したがって、突起４０２の数を少なくすることで、第１実施形態に比べ、圧縮機効率の低下を抑制することができる。
（第３実施形態）
　図１１は、第３実施形態に係る可動部材２２１０、２２２０の概略斜視図である。上記実施形態の遠心圧縮機ＣＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第３実施形態の可動部材２２１０、２２２０は、溝５００の形状が第１実施形態の可動部材２１０、２２０および第２実施形態の可動部材１２１０、１２２０と異なっている。
　図１１に示すように、可動部材２２１０、２２２０には、１または複数の溝５００が形成される。溝５００は、可動部材２２１０、２２２０のうち、内径面Ｓ３および対向面Ｓ２に跨って形成される。
　第３実施形態の溝５００は、周方向に配列された複数の円弧状の周溝５００ａを含む。複数の円弧状の周溝５００ａは、周方向に延在している。周溝５００ａは、第１実施形態の球形状の溝３００ａよりも周方向に長い。また、複数の円弧状の周溝５００ａは、周方向に互いに離隔して形成される。複数の円弧状の周溝５００ａは、互いに同じ大きさを有する。ただし、これに限定されず、複数の円弧状の周溝５００ａは、互いに異なる大きさや異なる形状を有していてもよい。
　第３実施形態の複数の円弧状の周溝５００ａは、周方向に等間隔に形成される。複数の円弧状の周溝５００ａの間には、突起５０２が形成される。突起５０２は、周溝５００ａと周方向に隣り合う位置に形成される。突起５０２は、複数の円弧状の周溝５００ａを周方向に区画する。
　第３実施形態では、可動部材２２１０、２２２０に円弧状の周溝５００ａ、および、突起５０２が複数設けられる例について説明した。しかし、可動部材２２１０、２２２０には、単数の円弧状の周溝５００ａ、および、突起５０２が設けられてもよい。可動部材２２１０、２２２０には、少なくとも１つの周溝５００ａおよび突起５０２が設けられればよい。したがって、例えば、円弧状の周溝５００ａは、可動部材２２１０、２２２０に１つのみ形成されてもよい。このとき、単一の周溝５００ａは、第１可動部材２２１０および第２可動部材２２２０のうち一方にのみ形成されてもよいし、第１可動部材２２１０および第２可動部材２２２０の双方に跨って形成されてもよい。
　第３実施形態によれば、複数の周溝５００ａを周方向に互いに離隔して形成することで、可動部材２２１０、２２２０に形成される溝５００および突起５０２の数を調整することができる。突起５０２と逆流する空気との衝突回数が多いほど、圧損が大きくなり、圧縮機効率が低下する。したがって、突起５０２の数を調整することで、圧縮機効率を調整することができる。
（第４実施形態）
　図１２は、第４実施形態に係る可動部材３２１０、３２２０の概略斜視図である。上記実施形態の遠心圧縮機ＣＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第４実施形態の可動部材３２１０、３２２０は、溝６００の形状が第１実施形態の可動部材２１０、２２０、第２実施形態の可動部材１２１０、１２２０、第３実施形態の可動部材２２１０、２２２０と異なっている。
　図１２に示すように、可動部材３２１０、３２２０には、１または複数の溝６００が形成される。溝６００は、可動部材３２１０、３２２０のうち、内径面Ｓ３および対向面Ｓ２に跨って形成される。
　第４実施形態の溝６００は、周方向に配列された複数の球形状の溝６００ａを含む。第４実施形態では、複数の球形状の溝６００ａは、第２可動部材３２２０にのみ形成されている。しかし、これに限定されず、複数の球形状の溝６００ａは、第１可動部材３２１０にのみ形成されてもよいし、第１可動部材３２１０および第２可動部材３２２０の双方に形成されてもよい。
　複数の球形状の溝６００ａは、周方向に互いに離隔して形成される。複数の球形状の溝６００ａは、互いに同じ大きさを有する。複数の球形状の溝６００ａは、例えば、第１実施形態の球形状の溝３００ａと同じ大きさを有する。ただし、これに限定されず、複数の球形状の溝６００ａは、第１実施形態の球形状の溝３００ａと異なる大きさを有してもよい。また、複数の球形状の溝６００ａは、互いに異なる大きさや異なる形状を有していてもよい。
　第４実施形態の複数の球形状の溝６００ａは、周方向に不等間隔に形成される。複数の球形状の溝６００ａの間には、突起６０２が形成される。突起６０２は、溝６００ａと周方向に隣り合う位置に形成される。突起６０２は、複数の球形状の溝６００ａを周方向に区画する。
　第４実施形態では、可動部材３２１０、３２２０に球形状の溝６００ａ、および、突起６０２が複数設けられる例について説明した。しかし、可動部材３２１０、３２２０には、単数の球形状の溝６００ａ、および、突起６０２が設けられてもよい。可動部材３２１０、３２２０には、少なくとも１つの溝６００ａおよび突起６０２が設けられればよい。したがって、例えば、球形状の溝６００ａは、可動部材３２１０、３２２０に１つのみ形成されてもよい。このとき、単一の溝６００ａは、第１可動部材３２１０および第２可動部材３２２０のうち一方にのみ形成されてもよいし、第１可動部材３２１０および第２可動部材３２２０の双方に跨って形成されてもよい。
　第４実施形態によれば、複数の溝６００を周方向に不等間隔に配置することで、突起６０２と逆流する空気との衝突に起因するコンプレッサインペラ９の振動の誘起を低減することができる。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
ＣＣ　遠心圧縮機
Ｓ２　対向面（側面）
Ｓ３　内径面
ＴＣ　過給機
９　コンプレッサインペラ
９ａ　羽根
１００　コンプレッサハウジング（ハウジング）
１３０　吸気流路
２１０　第１可動部材（可動部材）
２２０　第２可動部材（可動部材）
３００　溝
３００ａ　溝
４００　溝
４００ａ　周溝
５００　溝
５００ａ　周溝
６００　溝
６００ａ　溝
１２１０　第１可動部材（可動部材）
１２２０　第２可動部材（可動部材）
２２１０　第１可動部材（可動部材）
２２２０　第２可動部材（可動部材）
３２１０　第１可動部材（可動部材）
３２２０　第２可動部材（可動部材）

Claims (6)

  1. 　吸気流路を含むハウジングと、
    　前記吸気流路に配され、複数の羽根を有するコンプレッサインペラと、
    　前記ハウジングのうち前記羽根よりも吸気の流れにおいて上流側に形成される収容室と、
    　前記収容室に配され、前記吸気流路内に突出する突出位置と、前記吸気流路から退避した退避位置とに移動可能な可動部材と、
    　前記可動部材のうち、内径面および前記羽根近くの側面に跨って形成された１または複数の溝と、
    を備える遠心圧縮機。
  2. 　前記溝は、前記コンプレッサインペラの周方向に配列された複数の球形状の溝を含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。
  3. 　前記溝は、前記コンプレッサインペラの周方向に配列された複数の円弧状の周溝を含む、請求項１に記載の遠心圧縮機。
  4. 　前記複数の溝は、前記周方向に互いに離隔して形成される、請求項２または３に記載の遠心圧縮機。
  5. 　前記複数の溝は、前記周方向に不等間隔で形成される、請求項２から４のいずれか１項に記載の遠心圧縮機。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心圧縮機を備える過給機。
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JP2018059482A (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 株式会社豊田中央研究所 遠心圧縮機、ターボチャージャ
JP2019536939A (ja) * 2016-12-09 2019-12-19 ボーグワーナー インコーポレーテッド 可変圧縮機入口を有する圧縮機

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