JP2020094591A

JP2020094591A - 過給機

Info

Publication number: JP2020094591A
Application number: JP2020049320A
Authority: JP
Inventors: 松山　良満; Yoshimitsu Matsuyama; 良満松山
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2020-06-18
Also published as: JPWO2018052025A1; JP6687119B2; US20190153868A1; CN109477422A; DE112017004638B4; CN111878222A; DE112017004638T5; US10934842B2; CN109477422B; WO2018052025A1

Abstract

【課題】従来と比べインペラを締結する軸力を容易に管理する。
【解決手段】過給機は、貫通孔が形成されたコンプレッサインペラ１０（インペラ）と、貫通孔に挿通されたシャフト８と、シャフトのうち、貫通孔から突出する先端部８ａにかしめられた締結部材２２と、を備える。締結部材は、シャフトの先端部が挿通される挿通孔２２ａが形成された本体２２ｂを有し、シャフトのうち、先端部の外周面に溝部８ｆが形成され、溝部に、締結部材の挿通孔の内周面が進入している。本体における外面のうち、インペラ側には、外面から径方向に突出するフランジ部２２ｄが形成される。
【選択図】図４

Description

本開示は、シャフトにインペラが設けられた過給機に関する。

従来、シャフトがベアリングハウジングに回転自在に軸支された過給機が知られている。シャフトの一端には、タービンインペラが設けられる。シャフトの他端には、コンプレッサインペラが設けられる。こうした過給機をエンジンに接続する。エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラが回転する。タービンインペラの回転によって、シャフトを介してコンプレッサインペラが回転する。こうして、過給機は、コンプレッサインペラの回転に伴い、空気を圧縮してエンジンに送出する。

例えば、特許文献１に記載されているように、シャフトは、大径部と、小径部と、段差面とを有している。大径部は、軸受に軸支される。小径部は、大径部よりもシャフトの一端側に位置する。段差面は、大径部から小径部まで径方向に延在する。シャフトの小径部は、スラスト軸受やカラーなどに挿通される。シャフトの小径部は、コンプレッサインペラに挿通される。シャフトの先端部がコンプレッサインペラから突出する。この先端部のネジ溝にナットが螺合する。段差面とナットとの間に軸力が生じる。コンプレッサインペラがシャフトに締結される。

特許第４２４２２１２号公報

ところで、例えば、特許文献１に記載されたコンプレッサインペラのように、インペラとシャフトを締結する。この場合、ナットの締結トルクを所定範囲に収めても、発生する軸力は、ナットとインペラの摩擦のバラつきの影響を受ける。そのため、軸力の管理が困難であった。

本開示の目的は、従来と比べインペラを締結する軸力を容易に管理することが可能な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過給機は、貫通孔が形成されたインペラと、貫通孔に挿通されたシャフトと、シャフトのうち、貫通孔から突出する先端部にかしめられた締結部材と、を備え、締結部材は、シャフトの先端部が挿通される挿通孔が形成された本体を有し、本体における外面のうち、インペラ側には、外面から径方向に突出するフランジ部が形成され、シャフトのうち、先端部の外周面に溝部が形成され、溝部に、締結部材の挿通孔の内周面が進入している。

溝部は、シャフトの周方向に平行に延在してもよい。

本開示によれば、従来と比べインペラを締結する軸力を容易に管理することが可能となる。

図１は、過給機の概略断面図である。図２は、シャフトにコンプレッサインペラを締結する締結構造を説明するための第１の図である。図３は、シャフトにコンプレッサインペラを締結する締結構造を説明するための第２の図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、締結部材のかしめ処理の一例を説明するための説明図である。図５は、シャフトの溝部の拡大図である。図６（ａ）は、第１変形例を説明するための説明図である。図６（ｂ）は、第２変形例を説明するための説明図である。図６（ｃ）は、第３変形例を説明するための説明図である。図７（ａ）は、第４変形例を説明するための説明図である。図７（ｂ）は、第５変形例を説明するための説明図である。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、第６変形例を説明するための説明図である。

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。

図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、過給機Ｃ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を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結機構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６が連結される。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６が一体化されている。

ベアリングハウジング２のうち、タービンハウジング４近傍の外周面には、突起２ａが設けられている。突起２ａは、ベアリングハウジング２の径方向に突出する。タービンハウジング４のうち、ベアリングハウジング２近傍の外周面には、突起４ａが設けられている。突起４ａは、タービンハウジング４の径方向に突出する。突起２ａ、４ａは、締結機構３によってバンド締結される。こうして、ベアリングハウジング２とタービンハウジング４が締結される。締結機構３は、例えば、突起２ａ、４ａを挟持するＧカップリングで構成される。

ベアリングハウジング２には、軸受孔２ｂが形成されている。軸受孔２ｂは、過給機Ｃの左右方向に貫通する。軸受孔２ｂに設けられた軸受７（本実施形態では一例として、セミフローティング軸受を図１に示す）によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部には、タービンインペラ９が締結されている。タービンインペラ９がタービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、シャフト８の右端部には、コンプレッサインペラ１０（インペラ）が締結されている。コンプレッサインペラ１０がコンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。

コンプレッサハウジング６には、吸気口１１が形成されている。吸気口１１は、過給機Ｃの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。また、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６が連結された状態では、ディフューザ流路１２が形成される。ディフューザ流路１２は、ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６の対向面によって形成される。ディフューザ流路１２は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向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１２は、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１に連通している。

また、コンプレッサハウジング６には、コンプレッサスクロール流路１３が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は環状である。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２よりもシャフト８の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６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１０の翼間を流通する過程において遠心力の作用により加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。

タービンハウジング４には、吐出口１４が形成されている。吐出口１４は、過給機Ｃの左側に開口する。吐出口１４は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング４には、流路１５と、タービンスクロール流路１６とが設けられている。タービンスクロール流路１６は環状である。タービンスクロール流路１６は、流路１５よりもタービンインペラ９の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路１６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。タービンスクロール流路１６は、上記の流路１５にも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路１６に導かれた排気ガスは、流路１５およびタービンインペラ９を介して吐出口１４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９を回転させる。

そして、上記のタービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。コンプレッサインペラ１０の回転力によって、上記のとおりに、空気が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。

図２、図３は、シャフト８にコンプレッサインペラ１０を締結する締結構造２０を説明するための説明図である。図２には、シャフト８にコンプレッサインペラ１０が締結される前の状態を示す。図３には、シャフト８にコンプレッサインペラ１０が締結された後の状態を示す。図２、図３に示すように、締結構造２０は、シャフト８、コンプレッサインペラ１０の他に、油切り部材２１、締結部材２２を含んで構成される。

油切り部材２１は、円筒形状の本体部２１ａを有する。本体部２１ａにシャフト８の先端部８ａが挿通される。図１に示す軸受７を潤滑した後の潤滑油の一部は、シャフト８を伝ってシャフト８の先端部８ａ側に流れる。先端部８ａ側に流れた潤滑油は、コンプレッサインペラ１０より手前で油切り部材２１の本体部２１ａに到達する。油切り部材２１は、遠心力によって潤滑油を径方向外側に飛散させる。飛散した潤滑油は、ベアリングハウジング２に設けられた排油口２ｃ（図１参照）から外部に排出される。このように、油切り部材２１は、潤滑油のコンプレッサインペラ１０側への漏出を抑制する機能を有する。

また、コンプレッサインペラ１０は、例えば、チタンアルミニウム合金などプラスチックよりも強度の高い金属で形成される。コンプレッサインペラ１０は、本体部１０ａ（ハブ部）を有する。本体部１０ａは略軸対象形状である。本体部１０ａには、貫通孔１０ｂが形成される。本体部１０ａには、シャフト８が挿通される。本体部１０ａの外周面１０ｃには、複数の羽根１０ｄが設けられている。ボス部１０ｅは、図３に示すように、本体部１０ａのうち、複数の羽根１０ｄよりもシャフト８の先端部８ａ側に突出している部位である。

また、シャフト８のコンプレッサインペラ１０側には、例えば、大径部８ｂ、中径部８ｃ、段差面８ｄ、小径部８ｅが設けられている。中径部８ｃは、大径部８ｂより外径が小さく形成される。中径部８ｃは、大径部８ｂよりシャフト８の先端部８ａ側に形成される。大径部８ｂと中径部８ｃの外径差によって段差面８ｄが形成されている。段差面８ｄは、大径部８ｂと中径部８ｃを接続する。

段差面８ｄは、大径部８ｂから中径部８ｃまでシャフト８の径方向に延在する。段差面８ｄは、シャフト８の先端部８ａ側に臨んでいる。小径部８ｅは、中径部８ｃより僅かに外径が小さい。小径部８ｅは、中径部８ｃよりシャフト８の先端部８ａ側に形成される。また、油切り部材２１の本体部２１ａの内径は、中径部８ｃの外径より大きい。本体部２１ａの内径は、大径部８ｂの外径よりも小さい。

続いて、シャフト８にコンプレッサインペラ１０を締結する手順の一例を説明する。まず、図２に示す状態から、油切り部材２１の本体部２１ａにシャフト８が挿通される。本体部２１ａのうち、図２中、下側の下端部が段差面８ｄに当接する。

さらに、コンプレッサインペラ１０の本体部１０ａの貫通孔１０ｂにシャフト８が挿通される。油切り部材２１の本体部２１ａの上端部が、コンプレッサインペラ１０の本体部１０ａのうち、図２中、下側の下端部と当接する。

このとき、小径部８ｅは、貫通孔１０ｂの内周面に対して、シャフト８の径方向に離隔して対向する。すなわち、小径部８ｅと貫通孔１０ｂの内周面との間には、シャフト８の径方向に間隙が設けられている。

一方、貫通孔１０ｂと中径部８ｃは嵌合している。貫通孔１０ｂと中径部８ｃは、例えば、締り嵌め、または、中間嵌めとなる寸法関係である。具体的には、締まり嵌めでは、中径部８ｃの外径は、貫通孔１０ｂの内径よりも大きい。中間嵌めでは、許容範囲内で、中径部８ｃの外径は、貫通孔１０ｂの内径よりも大きい場合がある。これらの場合、コンプレッサインペラ１０を加熱するなどして、中径部８ｃが貫通孔１０ｂに温嵌め（焼き嵌め）されてもよい。

ここでは、中径部８ｃが貫通孔１０ｂに対して締り嵌め、または、中間嵌めとなる場合について説明した。しかし、中径部８ｃを形成せず、シャフト８のうち、貫通孔１０ｂに挿通される部位をすべて小径部８ｅとして、小径部８ｅと貫通孔１０ｂとの間に径方向の間隙を設けてもよい。

図３に示すように、シャフト８は、本体部２１ａおよび本体部１０ａにシャフト８が挿通された状態で、先端部８ａが貫通孔１０ｂから突出する。先端部８ａの外周面には後述する溝部８ｆ（図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）参照）が設けられている。溝部８ｆに締結部材２２をかしめることで、油切り部材２１およびコンプレッサインペラ１０がシャフト８に締結される。例えば、後述の引張装置の押圧部を用いて、シャフト８の段差面８ｄと締結部材２２との間に所期の軸力を生じさせた状態で、溝部８ｆに締結部材２２をかしめる。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、締結部材２２のかしめ処理の一例を説明するための説明図である。図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）の順に、かしめ処理が進行する様子を示す。シャフト８は、例えばクロムモリブデン鋼など比較的強度が高い素材で形成されている。締結部材２２は、例えば、シャフト８よりも塑性変形し易い炭素鋼やステンレスなどで形成されている。

また、締結部材２２は、本体２２ｂを有する。本体２２ｂは環状である。本体２２ｂには、挿通孔２２ａが形成される。挿通孔２２ａにシャフト８の先端部８ａが挿通される。本体２２ｂがコンプレッサインペラ１０のボス部１０ｅに当接する。このとき、シャフト８の溝部８ｆは、挿通孔２２ａの内周面に対向する。すなわち、シャフト８の先端部のうち、挿通孔２２ａの内周面と対向する部分の外周面には、溝部８ｆが形成されている。

本体２２ｂのうち、ボス部１０ｅ側には、フランジ部２２ｄが設けられている。フランジ部２２ｄは、本体２２ｂの外周面２２ｃ（外面）から径方向に突出する。フランジ部２２ｄは、シャフト８の周方向に延在している。

かしめ処理においては、まず、シャフト８の先端部が軸方向に引っ張られる。具体的には、不図示の引張装置の押圧部が、フランジ部２２ｄに、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）中、上側（コンプレッサインペラ１０とは反対側、先端側）から当接する。そして、チャック部（保持部）が、シャフト８の溝部８ｆのうち、挿通孔２２ａから突出した部位８ｇを係止する。押圧部がフランジ部２２ｄに当接し、コンプレッサインペラ１０が保持された状態で、チャック部が、シャフト８の部位８ｇを図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）中、上側（コンプレッサインペラ１０から見て、シャフト８が突出する側）に引っ張る荷重を付加する。これによって、シャフト８が軸方向に引っ張られる。

また、締結部材２２の外周面２２ｃのうち、フランジ部２２ｄ側（コンプレッサインペラ１０側）に、治具Ａが径方向に対向して設けられ当接する。治具Ａは、例えば、引張装置の押圧部を避けて、締結部材２２の外周面２２ｃに周方向に離隔して複数（例えば、３つ）設けられる。

そして、引張装置によってシャフト８を軸方向に引っ張った状態で、複数の治具Ａが、締結部材２２の外周面２２ｃに、例えば、径方向外側からシャフト８の軸中心側に向かう押圧力を作用させる。複数の治具Ａが、締結部材２２を塑性変形させる。その結果、締結部材２２の挿通孔２２ａの内周面が、シャフト８の溝部８ｆに食い込む。すなわち、締結部材２２の一部が溝部８ｆに進入する。

その後、図４（ｂ）に示すように、治具Ａがシャフト８の軸方向に、コンプレッサインペラ１０から離隔する方向に移動する。締結部材２２が治具Ａに押圧される。こうして、締結部材２２の本体２２ｂが軸方向に順次塑性変形する。締結部材２２が溝部８ｆに進入する範囲が、軸方向に拡がる。そのまま、治具Ａを、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）中、本体２２ｂの上端より上側まで移動させる。図４（ｃ）に示すように、本体２２ｂの上端（コンプレッサインペラ１０とは反対側）まで締結部材２２が溝部８ｆに進入する。

このように、締結部材２２が塑性変形して溝部８ｆに進入する。締結部材２２がシャフト８にかしめられる。シャフト８が軸方向に引っ張った状態で、締結部材２２がかしめられる。そのため、シャフト８の段差面８ｄと締結部材２２との間に軸力が生じる。シャフト８に対して、油切り部材２１やコンプレッサインペラ１０が締結される。

例えば、シャフト８の先端部８ａにネジ溝を設けてナット締めする場合、ナットの締結トルクを所定範囲に収めたとする。それでも、発生する軸力は、ナットとボス部１０ｅの摩擦のバラつきの影響を受ける。軸力の管理が困難であった。

本実施形態では、締結部材２２をシャフト８にかしめて締結するため、軸力を容易に管理することが可能となる。例えば、引張装置による引張荷重を直接測定したり、シャフト８の伸び（歪み）を測定して弾性係数から引張荷重を導出したりすることができる。また、ネジ締結と比べて、シャフト８に対する締結部材２２の緩みを抑制することができる。

また、治具Ａがシャフト８の軸方向に、コンプレッサインペラ１０から離隔する方向に移動する。そのため、治具Ａがコンプレッサインペラ１０に近接する方向に移動する場合に比べ、軸力の上昇を招くおそれがない。かしめ処理による軸力の上昇が回避される。所期の軸力を生じさせることが可能となる。

図５は、シャフト８の溝部８ｆの拡大図である。図５に示すように、先端部８ａに設けられた溝部８ｆは、シャフト８の周方向に平行に延在する。例えば、溝部８ｆの代わりにネジ溝を設け、締結部材２２がネジ溝にかしめられるとする。この場合、ネジ溝は、シャフト８の周方向に対して傾斜している。そのため、締結部材２２の一部がネジ溝に進入したとき、軸力は、ネジ溝に平行な分力とネジ溝に垂直な分力に分解されて作用する。ネジ溝に平行な分力は、締結部材２２を回転させる力となってしまう。摩擦力が不足すると、締結部材２２が回転方向に滑るおそれがある。

ここでは、溝部８ｆがシャフト８の周方向に平行に延在する。そのため、締結部材２２を回転方向に滑らせる力が作用しない。溝部８ｆがシャフト８の周方向に傾斜している場合に比べて、締結部材２２の緩みの抑制効果が向上する。

また、ネジ溝は、一般的に規格に合わせて形成される。そのため、ネジ溝の形状には制約が生じる。溝部８ｆをネジ溝とせずに、シャフト８の周方向に平行に延在させることで、溝部８ｆがネジ溝のような制約を受けない。溝部８ｆをかしめ処理に適した形状にすることができる。具体的には、例えば、溝部８ｆの底面８ｈを、規格に沿ったネジ溝よりも曲率が緩い（小さい）湾曲面とすることで、締結部材２２のうち、溝部８ｆに進入した部位の形状も曲率が緩くなる。軸力による応力集中が抑制されて強度が向上する。ここでは、溝部８ｆの底面８ｈについて説明した。ただし、例えば、溝部８ｆのネジ山の頂部についても、同様である。すなわち、溝部８ｆのネジ山の頂部を、規格に沿ったネジ溝よりも曲率が緩い（小さい）湾曲面とする。こうして、軸力による応力集中が抑制されて強度が向上する。

図６（ａ）は、第１変形例を説明するための説明図である。図６（ｂ）は、第２変形例を説明するための説明図である。図６（ｃ）は、第３変形例を説明するための説明図である。図６（ａ）に示すように、第１変形例では、溝部３８ｆは波状に湾曲している。また、図６（ｂ）に示すように、第２変形例では、溝部４８ｆはシャフト８の周方向に対して傾斜した溝が交差して、網目状となっている。

溝部３８ｆ、４８ｆを形成することで、締結部材２２の回転方向の変位を抑止する抑止力が向上する。また、図６（ｃ）に示す第３変形例のように、シャフト８の周方向に対して傾斜する溝部５８ｆを形成してもよい。

図７（ａ）は、第４変形例を説明するための説明図である。図７（ｂ）は、第５変形例を説明するための説明図である。図７（ａ）、図７（ｂ）では、それぞれ、第４変形例の締結部材６２、第５変形例の締結部材７２を、フランジ部６２ｄ、７２ｄと反対側の端部６２ｅ、７２ｅ側から見た図を示す。ここで、端部６２ｅ、７２ｅは、本体６２ｂ、７２ｂのうち、コンプレッサインペラ１０と反対側（シャフト８の先端側）の端部である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、締結部材６２の本体６２ｂおよび締結部材７２の本体７２ｂは、環状でなくともよい。

図７（ａ）に示すように、第４変形例では、締結部材６２の本体６２ｂおよびフランジ部６２ｄには、周方向の一部に切欠部６２ｆが形成されている。このように切欠部６２ｆを形成することで、締結部材６２が弾性変形する。挿通孔６２ａの内径が容易に変化する。そのため、シャフト８の外径が異なる複数の型に対しても、共通の締結部材６２を用いることが可能となる。

図７（ｂ）に示すように、第５変形例では、締結部材７２の本体７２ｂには、変形部７２ｈが設けられている。変形部７２ｈは、本体７２ｂの内周面７２ｇから突出する。変形部７２ｈは、外周面７２ｃから突出する。変形部７２ｈは、本体７２ｂの周方向に離隔して複数（例えば、３つ）設けられる。変形部７２ｈは、フランジ部７２ｄから端部７２ｅまで軸方向に延在している。

そして、変形部７２ｈの外周面７２ｃ側から径方向内側に治具Ａで押圧することで、かしめ処理が為される。すなわち、治具Ａによる押圧部位は、締結部材７２における周方向の一部となる。このように、かしめ処理では、締結部材７２は、全周に亘って押圧されなくともよい。

図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）は、第６変形例を説明するための説明図である。第６変形例における図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に対応するかしめ処理を示す。第６変形例では、締結部材２２やシャフト８の構成が、上述した実施形態と実質的に等しい。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、第６変形例では、治具Ｂを用いる。治具Ｂは、環状の本体部Ｂａを有する。治具Ｂの本体部Ｂａには、テーパ孔Ｂｂが形成されている。テーパ孔Ｂｂの内径は、一端Ｂｃから他端Ｂｄに向かって拡径する。ここで、テーパ孔Ｂｂの一端Ｂｃの内径は、例えば、図４（ａ）に示す、本体２２ｂを押圧する前の治具Ａと、シャフト８の軸中心との距離よりも小さい。テーパ孔Ｂｂの一端Ｂｃの内径は、締結部材２２の本体２２ｂの外径よりも小さい。

上記の実施形態と同様、引張装置によってシャフト８を軸方向に引っ張った状態で、治具Ｂのテーパ孔Ｂｂに、他端Ｂｄから一端Ｂｃに向かって、締結部材２２の本体２２ｂとシャフト８の先端部８ａが挿通される。テーパ孔Ｂｂの一端Ｂｃの内径は、本体２２ｂの外径よりも小さい。そのため、図８（ｂ）に示すように、テーパ孔Ｂｂの内周面によって、本体２２ｂがシャフト８の軸中心側に押圧されて塑性変形する。

そして、図８（ｃ）に示すように、治具Ｂが、締結部材２２のフランジ部２２ｄに当接するまで、治具Ｂのテーパ孔Ｂｂに、締結部材２２の本体２２ｂとシャフト８の先端部８ａが挿通される。こうして、締結部材２２の本体２２ｂが、軸方向に順次塑性変形する。締結部材２２が溝部８ｆに進入する範囲が、軸方向に拡がる。その結果、締結部材２２がシャフト８にかしめられる。軸力によって、シャフト８に対して油切り部材２１やコンプレッサインペラ１０が締結される。このように、治具Ｂがシャフト８の軸方向にコンプレッサインペラ１０側に移動することによって、締結部材２２がシャフト８にかしめられてもよい。

以上、添付図面を参照しながら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技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、締結部材２２の本体２２ｂが環状である場合について説明した。ただし、本体２２ｂの形状は環状に限られない。本体２２ｂは、例えば、角柱形状などであってもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、締結部材２２、６２、７２には、フランジ部２２ｄ、６２ｄ、７２ｄが設けられる場合について説明した。フランジ部２２ｄ、６２ｄ、７２ｄを設けることで、押圧部とチャック部との干渉が避けられる。締結部材２２、６２、７２の位置を維持したまま、シャフト８への引っ張りが確実に遂行できる。ただし、フランジ部２２ｄ、６２ｄ、７２ｄは、必須の構成ではない。例えば、フランジ部２２ｄ、６２ｄ、７２ｄの代わりに、本体２２ｂ、６２ｂ、７２ｂの端部２２ｅ、６２ｅ、７２ｅに押圧部を当接させてもよい。この場合でも、コンプレッサインペラ１０を締結する軸力を容易に管理することができる。

また、上述した実施形態および変形例では、引張装置のチャック部が、シャフト８の溝部８ｆのうち、挿通孔２２ａから突出した部位８ｇを係止する場合について説明した。ただし、例えば、シャフト８の軸方向の先端（図３中、上端）に穴を設け、この穴の内周面にチャック部に係止させる溝を形成してもよい。この場合、シャフト８を締結部材２２、６２、７２から突出させずに、シャフト８の上端を挿通孔２２ａ、６２ａ、７２ａの内部に位置させることができる。そのため、シャフト８の小型化が可能となる。ただし、上述した実施形態および変形例のように、シャフト８のうち、挿通孔２２ａから突出した部位８ｇをチャック部が係止する構成では、かしめられる領域を軸方向に長く確保できる。安定した締結が可能となる。

また、上述した実施形態および変形例では、締結部材２２、６２、７２の外周面は、シャフト８の軸方向に平行に延在する場合について説明した。ただし、締結部材２２、６２、７２の外周面が、シャフト８の軸方向に対して傾斜してもよい。締結部材２２、６２、７２の外周面が、湾曲面となっていてもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、シャフト８のうち、溝部８ｆ、３８ｆ、４８ｆ、５８ｆが形成された部位における、複数の溝山の最大外径（外形輪郭）は、シャフト８の軸方向に一定となっている場合について説明した。しかし、複数の溝山の最大外径は、シャフト８の軸方向の先端（図３中、上端）側ほど、小径となってもよい。逆に、複数の溝山の最大外径は、シャフト８の軸方向の先端側ほど、大径となってもよい。また、シャフト８の先端部８ａの外周面が湾曲してもよい。複数の溝山の最大外径が、軸方向の先端側に向かって小径となり、さらに先端側に向かって大径となってもよい。複数の溝山の最大外径が、軸方向の先端側に向かって大径となり、さらに先端側に向かって小径となってもよい。

また、上述した実施形態では、治具Ａをシャフト８の軸方向に、コンプレッサインペラ１０から離隔する方向（図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）中、上側）に移動させることで、かしめ処理が行われる場合について説明した。ただし、治具Ａをシャフト８の軸方向に、コンプレッサインペラ１０に近接する方向（図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）中、下側）に移動させることで、かしめ処理が行われてもよい。

また、上述した実施形態および変形例では、締結部材２２、６２、７２がコンプレッサインペラ１０をシャフト８に取り付けるために用いられる場合について説明した。ただし、締結部材２２、６２、７２がタービンインペラ９をシャフト８に取り付けるために用いられてもよい。この場合、タービンインペラ９には、コンプレッサインペラ１０と同様の貫通孔が形成されてシャフト８が挿通される。シャフト８のうち、タービンインペラ９の貫通孔から突出する先端部８ａに締結部材２２、６２、７２がかしめられる。

本開示は、シャフトにインペラが設けられた過給機に利用することができる。

Ａ、Ｂ：治具Ｃ：過給機８：シャフト８ａ：先端部８ｆ、３８ｆ、４８ｆ、５８ｆ：溝部１０：コンプレッサインペラ（インペラ）１０ｂ：貫通孔２２、６２、７２：締結部材２２ａ、６２ａ、７２ａ：挿通孔２２ｂ、６２ｂ、７２ｂ：本体２２ｃ、７２ｃ：外周面（外面）２２ｄ、６２ｄ、７２ｄ：フランジ部

Claims

貫通孔が形成されたインペラと、
前記貫通孔に挿通されたシャフトと、
前記シャフトのうち、前記貫通孔から突出する先端部にかしめられた締結部材と、
を備え、
前記締結部材は、前記シャフトの先端部が挿通される挿通孔が形成された本体を有し、
前記本体における外面のうち、前記インペラ側には、前記外面から径方向に突出するフランジ部が形成され、
前記シャフトのうち、前記先端部の外周面に溝部が形成され、前記溝部に、前記締結部材の挿通孔の内周面が進入している過給機。
前記溝部は、前記シャフトの周方向に平行に延在する請求項１に記載の過給機。