專利名稱：壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造。
背景技術(shù)：
以往，作為壓縮空氣、增加發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣量的裝置，已知有作為渦輪增壓機(jī)的渦輪機(jī)械的壓縮裝置，這種渦輪機(jī)械的壓縮裝置，利用排出氣體的能量，使渦輪及軸旋轉(zhuǎn)，來(lái)驅(qū)動(dòng)與軸結(jié)合的離心式壓縮機(jī)葉輪。
圖11表示采用以往技術(shù)的渦輪增壓機(jī)111的側(cè)剖面圖。渦輪增壓機(jī)111具有從發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體獲得旋轉(zhuǎn)能量的排氣側(cè)部112與利用該旋轉(zhuǎn)能量壓縮空氣并送往發(fā)動(dòng)機(jī)中的吸氣側(cè)部113。
渦輪114由從排氣流入通道119流進(jìn)的排出氣體獲取能量并旋轉(zhuǎn)。在軸123的渦輪114的相反側(cè)、也就是在軸123的前端部側(cè)，安裝著通過(guò)軸123的、用于壓縮空氣的離心式壓縮機(jī)葉輪116。
在空氣壓縮機(jī)葉輪116的中央部，貫通有安裝孔125。軸123以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入在安裝孔125中。通過(guò)向軸123前端部形成的外螺紋部140上旋入螺母126，將壓縮機(jī)葉輪116固定在軸123上。
圖12表示采用以往技術(shù)的壓縮機(jī)葉輪116的側(cè)剖面圖。壓縮機(jī)葉輪116的本體部129，具有入口側(cè)圓盤部129A與背面?zhèn)葓A盤部129B。在本體部129的外側(cè)，設(shè)置有多個(gè)葉片部118，在本體部129的中心，貫通有安裝孔125。
為了實(shí)現(xiàn)輕量化，壓縮機(jī)葉輪116由例如鋁合金鑄造件等而制成。壓縮機(jī)葉輪116的轉(zhuǎn)速由于可達(dá)數(shù)萬(wàn)rpm的高速，所以壓縮機(jī)葉輪116承受著因高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而受到很強(qiáng)的徑向拉應(yīng)力，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致破損。
眾所周知，壓縮機(jī)葉輪116的破損，特別是易于發(fā)生以安裝孔125內(nèi)壁為起點(diǎn)的破損。即，已經(jīng)明確，壓縮機(jī)葉輪116上的安裝孔125內(nèi)壁的破損，在壓縮機(jī)葉輪116的旋轉(zhuǎn)軸的軸向上，在壓縮機(jī)葉輪116的外圓周部最大的最大外圓周部位130的附近特別容易發(fā)生。
為了解決這樣的問(wèn)題，眾所周知有諸如專利文獻(xiàn)(日本特表平5-504178號(hào)公報(bào)(第3～5頁(yè)、圖1、2))中所公開(kāi)的技術(shù)。
圖13表示專利文獻(xiàn)中的壓縮機(jī)葉輪216的剖面圖。沒(méi)有設(shè)置貫通壓縮機(jī)葉輪216的安裝孔242，而是在下部設(shè)置了形成有內(nèi)螺紋的安裝孔242。在軸223的前端部254處設(shè)置有外螺紋。通過(guò)前端部254旋入安裝孔242，可將軸223和壓縮機(jī)葉輪216結(jié)合。
但是，即使是如專利文獻(xiàn)的技術(shù)，在壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的軸向，由于在壓縮機(jī)葉輪外圓周部為最大的最大外圓周部位的附近設(shè)置有安裝孔，所以如果轉(zhuǎn)速上升，仍然存在在最大外圓周部位附近發(fā)生破損的可能性。
特別是，將具有使用了壓縮機(jī)葉輪的渦輪增壓機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)用于例如建筑機(jī)械等作業(yè)機(jī)械的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)以短時(shí)間間隔在如裝載作業(yè)那樣的高負(fù)荷、即高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)與幾乎沒(méi)有負(fù)荷、即低速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)之間不斷重復(fù)切換。
其結(jié)果是，加載在壓縮機(jī)葉輪上的應(yīng)力振幅增高，進(jìn)而導(dǎo)致易于發(fā)生破損。
而且，近年來(lái)，作為降低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體中所含氮氧化物(NOx)的對(duì)策，被稱為EGR(Exhaust Gas Recirculation)的技術(shù)被廣泛實(shí)施。這是一種將發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體的一部分導(dǎo)回發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣系統(tǒng)使其再循環(huán)的技術(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)EGR，必須用因排出氣體再循環(huán)部分而減少的活塞內(nèi)的新氣體容積來(lái)確保燃燒空氣，并且必須使渦輪增壓機(jī)具有更高壓力比。也就是說(shuō)，必須使壓縮機(jī)葉輪以更高的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，僅利用原有的技術(shù)是不夠的，希望有耐久性更高的壓縮機(jī)葉輪。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述問(wèn)題，其目的是提供一種即使是高速旋轉(zhuǎn)也很少發(fā)生破損的壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的結(jié)合構(gòu)造，是由壓縮機(jī)葉輪、軸和套筒構(gòu)成的結(jié)合構(gòu)造；壓縮機(jī)葉輪，在其背面中心部設(shè)置的凸起的外圓周上形成有外螺紋；在軸的一端形成有外螺紋；在套筒的兩端形成有內(nèi)螺紋，且與壓縮機(jī)葉輪和軸結(jié)合；進(jìn)而，在壓縮機(jī)葉輪和軸之間設(shè)置有裝配部。
另外，也可在壓縮機(jī)葉輪和套筒之間設(shè)置裝配部。
另外，也可在軸和套筒之間設(shè)置裝配部。
另外，也可以在壓縮機(jī)葉輪和軸上分別設(shè)置與套筒對(duì)應(yīng)的裝配部。
另外，也可以在壓縮機(jī)葉輪外螺紋前端的端面與套筒內(nèi)螺紋終端的端面之間、夾入比壓縮機(jī)葉輪材質(zhì)強(qiáng)度更高的板來(lái)連接。
另外，外螺紋和內(nèi)螺紋，當(dāng)從壓縮機(jī)葉輪的入口看時(shí)，在壓縮機(jī)葉輪左旋轉(zhuǎn)時(shí)為右螺紋、壓縮機(jī)葉輪右旋轉(zhuǎn)時(shí)為左螺紋。
這樣，在壓縮機(jī)葉輪的本體部上，不需要設(shè)置用于與軸結(jié)合的安裝孔或安裝穴。而且，在壓縮機(jī)葉輪與軸之間，由于設(shè)置有裝配部，所以能夠確保同軸度。其結(jié)果是，減小了作用在壓縮機(jī)葉輪上的應(yīng)力，即使壓縮機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，也很少發(fā)生破損。另外，由于內(nèi)螺紋在套筒一側(cè)，所以能夠增大螺紋尺寸，從而獲得高強(qiáng)度的結(jié)合。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的渦輪增壓機(jī)的剖面圖。
圖2是實(shí)施例1的壓縮機(jī)葉輪的側(cè)視圖。
圖3是圖2的剖面圖。
圖4是圖1的P部放大圖。
圖5是表示實(shí)施例1的壓縮機(jī)葉輪的裝配順序的示意圖。
圖6是表示以往技術(shù)中安裝孔內(nèi)徑與應(yīng)力大小一般關(guān)系的曲線圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例2的放大圖。
圖8A和圖8B是本發(fā)明實(shí)施例3的放大圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例4的放大圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施例5的放大圖。
圖11是以往技術(shù)中一般的渦輪增壓機(jī)的側(cè)剖面圖。
圖12是以往技術(shù)中一般的壓縮機(jī)葉輪的側(cè)剖面圖。
圖13是以往技術(shù)中壓縮機(jī)葉輪的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
圖1中渦輪增壓機(jī)11具有從發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體獲得旋轉(zhuǎn)能量的排氣側(cè)部12與利用該旋轉(zhuǎn)能量壓縮空氣并送往發(fā)動(dòng)機(jī)中的吸氣側(cè)部13。渦輪增壓機(jī)11的排氣側(cè)部12具有排氣側(cè)機(jī)殼15和由設(shè)有多個(gè)葉片部的軸23支撐的渦輪14。
排氣側(cè)機(jī)殼15具有將排出氣體供給渦輪14的排氣流入通道19。排氣流入通道19，被形成為能夠纏繞在渦輪14外周的環(huán)狀，與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流路連接，從圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)中排出的氣體在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流路中流動(dòng)。
排氣側(cè)機(jī)殼15具有將能量賦予渦輪14后的排出氣體排出的排氣流出口21。排氣流出口21，被形成為大約與渦輪14旋轉(zhuǎn)中心同軸的近似圓筒狀。與排氣流出口21相反側(cè)的開(kāi)口部，被排氣側(cè)內(nèi)板22阻塞。
在渦輪14上形成有成為一體的軸23。軸23貫通排氣側(cè)內(nèi)板22，并被軸承24支撐著，可自由旋轉(zhuǎn)。渦輪14一般由鎳基超合金、軸23一般由合金鋼或碳鋼形成。
壓縮機(jī)葉輪1被收納在吸氣側(cè)機(jī)殼17的內(nèi)部。吸氣側(cè)機(jī)殼17有向壓縮機(jī)葉輪16內(nèi)吸入空氣的吸氣流入口27。吸氣流入口27被形成為大約與壓縮機(jī)葉輪16旋轉(zhuǎn)中心同軸的近似圓筒狀。吸氣流入口27相反側(cè)的開(kāi)口部被吸氣側(cè)內(nèi)板55阻塞。
由壓縮機(jī)葉輪16賦予了速度能量的空氣，通過(guò)擴(kuò)壓器56部將速度能量轉(zhuǎn)換成壓力能量，通過(guò)所形成的能夠纏繞在壓縮機(jī)葉輪16外周部的環(huán)狀的吸氣排出通道28，供給圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)的給氣口。
在葉片部18上，有葉片的軸向?qū)挾容^長(zhǎng)的全葉片18A和相對(duì)全葉片18A而言葉片入口從軸向途中開(kāi)始的中間葉片18，兩者交互配置。
如圖2和圖3所示，本發(fā)明的壓縮機(jī)葉輪16的本體部29為實(shí)芯，沒(méi)有設(shè)置安裝孔或安裝穴。
背面?zhèn)葓A盤部29B的最后面，一體設(shè)置有與本體部29和芯吻合的圓筒部43。而且，在圓筒部43的下端部，設(shè)置有具有比圓筒部43直徑小的外螺紋的葉輪外螺紋部44，也形成為一體。為了確保與軸23的同軸度，在葉輪外螺紋部44上設(shè)置有裝配孔44H。
在壓縮機(jī)葉輪16的葉輪入口部35的外周部上，設(shè)置有螺母狀加工部16N。螺母狀加工部16N上加工出了施加緊固轉(zhuǎn)矩的裝卡部，例如螺母狀加工或形成兩平行面的加工均可，使得用扳手等能把持住該部位。
圖4表示了圖1的P部放大圖。于安裝在渦輪14上的軸23的前端部處，設(shè)有與軸23同軸的加工成圓筒狀的軸圓筒部60。
在軸圓筒部60的更前端，設(shè)置有軸外螺紋部46。使軸外螺紋部46的螺紋尺寸與葉輪外螺紋部44的相同，因此，軸外螺紋部46與葉輪外螺紋部44的外徑相同。在軸23的前端，具有與軸23同軸的被精密加工成圓筒形的裝配圓筒部23H。使得裝配圓筒部23H尺寸能以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入葉輪外螺紋部44的裝配孔44H中。
如圖1和圖4所示，在套筒49的圓筒部49E上，設(shè)置有安裝推力軸承48的法蘭部49F，而且，套筒49旋轉(zhuǎn)軸的軸向中部的外圓周部，設(shè)置有環(huán)繞整個(gè)周的密封槽50。在套筒49的內(nèi)圓周部58的軸23一側(cè)，設(shè)置有與內(nèi)圓周部58的軸外螺紋部46相配的軸側(cè)內(nèi)螺紋53，在壓縮機(jī)葉輪16一側(cè)，設(shè)置有與葉輪外螺紋部44相配的渦輪側(cè)內(nèi)螺紋部52。
使軸外螺紋部46的螺紋尺寸與葉輪外螺紋部44的相同，因此，套筒49的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53與渦輪側(cè)內(nèi)螺紋部52的螺紋尺寸相同。即，在套筒49內(nèi)圓周上設(shè)置的內(nèi)螺紋，可一次加工形成，加工容易，能夠獲得良好的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53與渦輪側(cè)內(nèi)螺紋部52的同軸度精度。
如圖1和圖4所示，軸外螺紋部46與葉輪外螺紋部44，通過(guò)設(shè)置內(nèi)螺紋部52、53的套筒49而被連接。
如圖4示，軸23的裝配圓筒部23H，以很小的間隙配合或過(guò)盈配合被插入壓縮機(jī)葉輪16的裝配孔44H中。在套筒49的壓縮機(jī)葉輪16側(cè)端部的內(nèi)圓周部58上，與設(shè)置在壓縮機(jī)葉輪16背面處的圓筒部43相對(duì)，加工成凹部。在葉輪外螺紋部44的前端，具有與葉輪外螺紋部44同軸的被精密加工成圓筒形的渦輪裝配圓筒部44H。在套筒49的壓縮機(jī)葉輪16側(cè)的端部?jī)?nèi)徑中，設(shè)置有渦輪裝配孔57。在渦輪16的圓筒部43的端部，設(shè)置有渦輪裝配圓筒部43H。
渦輪裝配圓筒部43H與套筒49的渦輪裝配孔57，具有以很小的間隙配合插入的尺寸。因此，能夠確保壓縮機(jī)葉輪16與軸23的同軸度。
在套筒49的圓筒部49E的壓縮機(jī)葉輪16側(cè)的外周部61上，已被被加工成諸如兩平行面或螺母狀(未圖示)，使得用扳手等能把持住該部位。
在套筒49的密封槽50中，嵌入用FC材料等形成的密封圈51。如果密封圈51受到使其直徑縮小的力，則其外圓周部嵌入并壓靠在吸氣側(cè)內(nèi)板55的內(nèi)圓周部上。
在圖5中，用流程圖表示了將壓縮機(jī)葉輪16安裝到軸23上的順序。
首先，將在中央部設(shè)置有圓形孔的圓板狀止推環(huán)47、插入被軸承24支撐的軸23中(步驟S11)。
其次，將推力軸承48插入軸承座45中(步驟S12)。在推力軸承48上，設(shè)置有通過(guò)潤(rùn)滑用油的油路56，潤(rùn)滑油對(duì)旋轉(zhuǎn)的套筒49及止推環(huán)47與非旋轉(zhuǎn)側(cè)的推力軸承48的接觸面進(jìn)行潤(rùn)滑。
將套筒49旋入軸23中(步驟S13)。這時(shí)，用扳手等把持住套筒49的被加工成螺母狀的外周部61，將套筒49旋入軸外螺紋部46上。
繼而，將吸氣側(cè)內(nèi)板55固定到軸承座45上(步驟S14)。這樣，推力軸承48被夾在作為非旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的軸承座45與吸氣側(cè)內(nèi)板55之間而被固定。這樣，套筒49及止推環(huán)47就和軸23一體旋轉(zhuǎn)。
其結(jié)果是，通過(guò)步驟S13，將固定在非旋轉(zhuǎn)側(cè)部件上的推力軸承48夾在與軸23一體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部件的止推環(huán)47和套筒49之間。因此，旋轉(zhuǎn)時(shí)作用在軸23上的推力由止推軸承48承受，旋轉(zhuǎn)軸的軸向位置被限制住。
而且，通過(guò)步驟S14，當(dāng)將吸氣側(cè)內(nèi)板55固定到軸承座45上后，密封圈51的外圓周部壓靠在吸氣側(cè)內(nèi)板55的內(nèi)圓周部上。這樣，防止了用于潤(rùn)滑軸承24及推力軸承48的潤(rùn)滑油流進(jìn)壓縮機(jī)葉輪16背面的空間、即被稱為背面室的一側(cè)。
次之，將壓縮機(jī)葉輪16旋入套筒49上(步驟S15)。這時(shí)，如圖1所示，用扳手等把持住壓縮機(jī)葉輪16的葉輪入口部35的螺母狀加工部16N與渦輪14的螺母狀加工部14N，相互旋入。同時(shí)，將軸23的裝配圓筒部23H以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入壓縮機(jī)葉輪16的裝配孔44H中。從而將壓縮機(jī)葉輪16與軸23之間結(jié)合。
如上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，在壓縮機(jī)葉輪16的下部設(shè)置有葉輪外螺紋部44。在葉輪外螺紋部44和軸23前端部設(shè)置的軸外螺紋部46，通過(guò)在兩側(cè)設(shè)置內(nèi)螺紋部52、53的套筒49而被連接起來(lái)。
這樣，即使沒(méi)有以往技術(shù)中的安裝孔125或安裝穴242，也能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)葉輪16與軸23的結(jié)合，因此，可將壓縮機(jī)葉輪16作成實(shí)芯的。即，向壓縮機(jī)葉輪16加載的應(yīng)力變小，即使是以高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，也很少發(fā)生破損。
用圖6說(shuō)明其理由。圖6是表示采用以往技術(shù)的壓縮機(jī)葉輪的安裝孔內(nèi)徑φ與加載在壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)軸軸向的、壓縮機(jī)葉輪外圓周部為最大的最大外圓周部位的、壓縮機(jī)葉輪上應(yīng)力T大小之間關(guān)系的曲線圖。如圖6所示，如果安裝孔內(nèi)徑為零，則應(yīng)力T很小，但在安裝孔內(nèi)徑過(guò)小的時(shí)候，應(yīng)力T變得非常大。而且，在大于某個(gè)內(nèi)徑D時(shí)，安裝孔內(nèi)徑越大，應(yīng)力T越大。
也就是說(shuō)，可以看出，與以往的技術(shù)不同，在本發(fā)明的沒(méi)有安裝孔的實(shí)芯的情況下，應(yīng)力變小了。
下面，說(shuō)明實(shí)施例2。實(shí)施例2與實(shí)施例1的P部結(jié)構(gòu)不同。和實(shí)施例1相同的部分用同一的符號(hào)表示并省去說(shuō)明。
如圖7所示，葉輪外螺紋部44A的螺紋尺寸比軸外螺紋部46的螺紋尺寸大。葉輪外螺紋部44A的前端具有與葉輪外螺紋部44A同軸的、被精密加工成圓筒形的葉輪裝配圓筒部44JH。在套筒49A的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53與葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52A之間設(shè)置有套筒裝配孔49JH。葉輪裝配圓筒部44JH插入套筒49A的套筒裝配孔49JH，呈很小的間隙配合。
在套筒49A的內(nèi)圓周部58A的軸23一側(cè)，設(shè)置有與軸外螺紋部46相配的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53，而在套筒49A的壓縮機(jī)葉輪16A一側(cè)，設(shè)置有與葉輪外螺紋部44A相配的葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52A。使葉輪外螺紋部44A的螺紋尺寸比軸外螺紋部46的螺紋尺寸大。
軸外螺紋部46與葉輪外螺紋部44A，通過(guò)設(shè)置有葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52A以及軸側(cè)內(nèi)螺紋部53的套筒49A被連接在一起。
軸23的裝配圓筒部23H，以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入壓縮機(jī)葉輪16A的裝配孔44H中，進(jìn)而，葉輪裝配圓筒部44JH，以很小的間隙配合插入套筒49A的套筒裝配孔49JH中。即，能夠充分地確保壓縮機(jī)葉輪16A與軸23的同軸度。葉輪裝配圓筒部44JH，既可以設(shè)置在葉輪外螺紋部44A的前端部外圓周處，也可以設(shè)置在葉輪外螺紋部44A的螺紋終端的外圓周處。
壓縮機(jī)葉輪16A及葉輪外螺紋部44A，由例如鋁合金的鑄造等而形成。另一方面，軸23及軸外螺紋部46，由鐵或鐵合金等硬質(zhì)材料形成。因此，與壓縮機(jī)葉輪16A一體形成的葉輪外螺紋部44A的直徑比軸23前端部設(shè)置的軸外螺紋部46的直徑大，這樣，強(qiáng)度較低的鋁合金鑄件側(cè)較粗，因而其中的任何一方特別容易破損的情況很少。
下面說(shuō)明實(shí)施例3。實(shí)施例3與實(shí)施例1的P部結(jié)構(gòu)也不相同。和實(shí)施例1相同的部分用同一的符號(hào)表示并省去說(shuō)明。
如圖8所示，在軸23B的前端部，具有與軸23B同軸的、被加工成圓筒形的軸圓筒部60。
進(jìn)而，在軸圓筒部60的前端，設(shè)置有軸外螺紋部46B。使葉輪外螺紋部44B的螺紋尺寸比軸外螺紋部46B的螺紋尺寸大，因此，葉輪外螺紋部44B的外徑比軸外螺紋部46B的大。進(jìn)而，在軸外螺紋部46B的前端，具有與軸23B同軸的被精密加工成圓筒形的軸裝配圓筒部23JH。
在套筒49B的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53B與葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52B之間，設(shè)置有軸裝配孔49SH。軸裝配圓筒部23JH，具有以很小的間隙配合插入套筒49B的軸裝配孔49SH中的尺寸。在軸23B的前端，具有與軸23B同軸的被精密加工成圓筒形的裝配圓筒部23BH。圓筒部23BH插入葉輪外螺紋部44B的裝配孔44BH中，呈很小的間隙配合或過(guò)盈配合。
軸裝配圓筒部23JH，既可設(shè)置在軸外螺紋部46B的前端外圓周處，也可如圖8所示，設(shè)置在軸外螺紋部46B的終端側(cè)。
在圖8中所示的套筒49B的內(nèi)圓周部58B的軸23B一側(cè)，設(shè)置有與軸外螺紋部46B相配的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53B、而套筒49B的在壓縮機(jī)葉輪16B一側(cè)，設(shè)置有與葉輪外螺紋部44B相配的葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52B。使葉輪外螺紋44B的螺紋尺寸比軸外螺紋部46B的螺紋尺寸大，因此，葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52B的螺紋尺寸比軸側(cè)內(nèi)螺紋部53B的螺紋尺寸大。
軸外螺紋部46B與葉輪外螺紋部44B，通過(guò)設(shè)置有葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52B以及軸側(cè)內(nèi)螺紋部53B的套筒49B而被連接在一起。
軸23B的裝配圓筒部23BH，以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入壓縮機(jī)葉輪16B的裝配孔44BH中，進(jìn)而，軸裝配圓筒部23JH，以很小的間隙配合插入套筒49B的軸裝配孔49SH。因此，能夠充分確保壓縮機(jī)葉輪16A與軸23的同軸度。
下面說(shuō)明實(shí)施例4。實(shí)施例4是向?qū)嵤├?中追加了實(shí)施例2的套筒和葉輪的裝配部的結(jié)構(gòu)。和實(shí)施例2、3相同的部分用同一的符號(hào)表示并省去說(shuō)明。
如圖9所示，軸23B具有軸圓筒部60、軸外螺紋部46B以及軸裝配圓筒部23JH。在套筒49C中，設(shè)置有軸裝配孔49SH。軸裝配圓筒部23JH，具有以很小的間隙配合插入套筒49C的軸裝配孔49SH中的尺寸。在軸23B的前端具有裝配圓筒部23BH。裝配圓筒部23BH，具有以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入在葉輪外螺紋部44A的裝配孔44H中的尺寸。
在葉輪外螺紋部44A的前端，具有與葉輪外螺紋部44A同軸的、被精密加工成圓筒形的葉輪裝配圓筒部44JH。在套筒49C的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53C與葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52C之間，設(shè)置有套筒裝配孔49JHC。葉輪裝配圓筒部44JH具有以很小的間隙配合插入在套筒49C的套筒裝配孔49JHC中的尺寸。
在套筒49C的內(nèi)圓周部58C的軸23B一側(cè)，設(shè)置有與軸外螺紋部46B相配的軸側(cè)內(nèi)螺紋部53C，而在套筒49C的壓縮機(jī)葉輪16A一側(cè)，設(shè)置有與葉輪外螺紋部44A相配的葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52C。
軸外螺紋部46B與葉輪外螺紋部44A，通過(guò)設(shè)置有葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52C以及軸側(cè)內(nèi)螺紋部53C的套筒49C而被連接在一起。
軸23的裝配圓筒部23BH，以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入在壓縮機(jī)葉輪16的裝配孔44H中。進(jìn)而，軸裝配圓筒部23JH，以很小的間隙配合插入在套筒49C的軸裝配孔49S中。另外，葉輪裝配圓筒部44JH，以很小的間隙配合插入在套筒49C的套筒裝配孔49JHC中。因此，能夠充分確保壓縮機(jī)葉輪16A與軸23B的同軸度。
下面說(shuō)明實(shí)施例5。實(shí)施例5與實(shí)施例3的不同之處在于追加了板70。
如圖10所示，軸23D具有軸圓筒部60、軸外螺紋部46D以及軸裝配圓筒部23JHD。在套筒49D中設(shè)置有軸裝配孔49SHD。在軸23D的前端具有裝配圓筒部23DH，具有以很小的間隙配合或過(guò)盈配合插入在葉輪外螺紋部44D的裝配孔44DH中的尺寸。套筒49D設(shè)置有軸側(cè)內(nèi)螺紋部53D和葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52D。
在壓縮機(jī)葉輪16D與軸23D緊固后，使壓縮機(jī)葉輪16D的圓筒部43D的端面43DT與套筒49D的端面49DT之間無(wú)間隙。墊片狀的板70被夾緊在葉輪外螺紋部44D的端面44DT與套筒49D的階梯部49DD之間。板70用比壓縮機(jī)葉輪16D硬的材料制成，當(dāng)安裝壓縮機(jī)葉輪16D、施加緊固扭矩時(shí)，受壓的壓縮機(jī)葉輪16D一側(cè)的端面變大，因此能夠降低擠面壓。
而且，在本發(fā)明中，在軸23、23B、23D上設(shè)置有軸外螺紋部46、46B、46D，向其旋入具有內(nèi)螺紋部52、52A、52B、52C、52D、53、53B、53C、53D的套筒49、49A、49B、49C、49D。這樣，如果與在軸上設(shè)置有內(nèi)螺紋的方式比，葉輪側(cè)內(nèi)螺紋部52D的螺紋直徑可增大，能夠提高連接強(qiáng)度。
在套筒49、49A、49B、49C、49D的外圓周部設(shè)置有密封槽50，能以緊密的結(jié)構(gòu)密封潤(rùn)滑油。
壓縮機(jī)葉輪16、16A、16B、16D的外螺紋44、44A、44B、44D、軸的外螺紋部46、46B、46D以及套筒49、49A、49B、49C、49D的內(nèi)螺紋52、52A、52B、52C、52D、53、53B、53C、53D，當(dāng)從壓縮機(jī)葉輪16、16A、16B、16D的入口的吸氣流入口27看時(shí)，壓縮機(jī)葉輪16、16A、16B、16D左轉(zhuǎn)時(shí)作為右螺紋，而當(dāng)壓縮機(jī)葉輪16、16A、16B、16D右轉(zhuǎn)時(shí)作為左螺紋，這樣，因壓縮機(jī)葉輪16、16A、16B、16D被急速加速旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣性力而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩向擰緊螺紋方向作用，因而能夠防止螺紋松動(dòng)。
不僅如此，本發(fā)明中僅說(shuō)明了有關(guān)渦輪增壓機(jī)的應(yīng)用實(shí)施例，然而，在諸如小燃?xì)廨啓C(jī)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)式增壓器等其它渦輪機(jī)械中也能應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于包括壓縮機(jī)葉輪、軸和套筒，上述壓縮機(jī)葉輪，在其背面中心部設(shè)置的凸起的外圓周上形成有外螺紋，上述軸，在其一端形成有外螺紋，上述套筒，在其兩端形成有內(nèi)螺紋，且與上述壓縮機(jī)葉輪和上述軸結(jié)合，進(jìn)而，在上述壓縮機(jī)葉輪和上述軸之間設(shè)置有裝配部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在上述壓縮機(jī)葉輪和上述套筒之間設(shè)置有裝配部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在上述軸和上述套筒之間設(shè)置有裝配部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在上述壓縮機(jī)葉輪和上述軸上，對(duì)應(yīng)上述套筒分別設(shè)置有裝配部。
5.據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項(xiàng)所述的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于進(jìn)而具有由比上述壓縮機(jī)葉輪強(qiáng)度更高的材料制造的板，上述壓縮機(jī)葉輪和上述套筒，將上述板夾在上述壓縮機(jī)葉輪的上述外螺紋前端的端面與上述套筒的上述內(nèi)螺紋終端的端面之間而連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于上述外螺紋和上述內(nèi)螺紋，當(dāng)從上述壓縮機(jī)葉輪的入口看時(shí)，在上述壓縮機(jī)葉輪左旋轉(zhuǎn)時(shí)為右螺紋，在上述壓縮機(jī)葉輪右旋轉(zhuǎn)時(shí)為左螺紋。
全文摘要
一種壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造，在壓縮機(jī)葉輪背面中心部設(shè)置的凸起的外圓周上形成外螺紋，在軸的一側(cè)形成外螺紋，由在兩端部形成有內(nèi)螺紋的套筒將壓縮機(jī)葉輪和軸結(jié)合，并在壓縮機(jī)葉輪和軸之間設(shè)置有裝配部。這種壓縮機(jī)葉輪與軸的結(jié)合構(gòu)造，即使在高速旋轉(zhuǎn)的情況下也很少發(fā)生破損。
文檔編號(hào)F02B39/00GK1654827SQ200510007930
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者西山利彥, 杉戶博, 飯野任久, 小川哲明, 佐藤弘康 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所