JPS6341601A - タ−ボチヤ−ジヤ−のロ−タ−構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明はターボチャージャーに係り、特にローターの
回転バランスを簡単且つ確実に修正できるターボチャ−
ジャーのローター構造に関する。

［従来の技術］ 一般にターボチャージャーのローターは１０万ｒｐｍ〜
１５万ｒｐｍの高速で回転され、その回転数に応じたエ
ネルギの回収を行なつ−Ｃいる。またローターのｊ容最
大回転数については大形のターボチャージャーで１０万
〜１２万’ｐｍ　１小形のターボチャージャーで１８万
〜・２０万ｐｐｍとなっている。

そこで、このような回転性能を発揮させようとする場合
に配慮しなければならないのが回転のバランス修正であ
る。このバランス修正（慣性力、偶ノコについてのバラ
ンス修正）が不適当であるとターボチャージャーの性能
を大幅に低下させ信頼性上問題になる。

通常のバランス修正は第５図に示されるようにタービン
ローターａの羽根車の先端ボス部すをグラインダーで削
りとることによって行なわれる。

ところが、ローターの材質が高い破瓜をもつセラミック
ス（Ｓｉ　３　Ｎ４　、　Ｓｉ　Ｃ＞である場合には、
ダイヤモンドグライングを用いて長時間の切削が必要に
なり、生産コスト的に問題になっていｌご　。

このような問題点の解決を試みる提案としては特開昭６
０−３２００１号公報記載のセラミックス製高速回転体
がある。

第６図に示すようにこの提案では、セラミックス製高速
回転体Ｃに、この高速回転体Ｃの回転軸ｄに対する直角
な面に３個一組の回転バランス調整用突起ｅを設（プ、
その突起ｅをバランス修正に応じて除去し−Ｃ調整でき
るようにしている。除去にあたっては、上記突起ｅの軸
方向に予めノツチを形成し、そのノツチの所から折れる
ようにしでいる。

「発明が解決しようと覆る問題点］ 上記提案ではバランス調整用突起を適当な長さに折るこ
とによってバランス修正を行なおうと１−るものである
が、しかし上述の如くセラミックスは高硬度を有してい
るが為に折った部分から割れが入ったりすることや、そ
の折った部分に仕トげをＩＭ寸作業が要求されること等
の問題を残している。

またバランス調整用突起を熱′＃、張率を考慮してセラ
ミックスて゛形成する利点はあるが、バランス修正を行
なわせるためにはセラミックスの比重が小さいため突起
イのものの大きさが大きくなって吹正代もこれに応じて
大きくなると考えられる。

「問題点を解決するためのｆ段］ この発明は上記問題点を解決１−ることを目的とし、こ
の発明はターボチャージャーのローターの端面に円周方
向に間隔をおいて嵌合穴を形成し該嵌合穴に上記ロータ
ーと略同一熱膨張率をイ１するバランス修正用部材を嵌
合させたもので、更に上記ローターの材質がセラミック
スである場合には上記バランス修正用部材の材質を二］
バール又はタングステンとしてターボチャージャーのロ
ーター構造を構成するものである。

「作　用」 ターボチャージャーの［１−ターのボス部端面に円周方
向に間隔をおいて嵌合穴を形成したので、この１］−ク
ーを高速回転し−（得られた修正値に一致する質量で月
つ略同一熱膨張率をイラするバランス修正用部材を円周
方向の適当な嵌合穴に一体的に嵌合することによって簡
易且つ確実にロークーのバランスを調節できる。

［実施例］ 以下にこの発明のターボチャージャーのローター構造の
好適一実施例を添付図面に基づいて説明する。

まずターボチャージャーの構成を第４図にて説明する。

図示されるように１は空気を圧縮して過給圧を作り出す
コンプレッサ部、２はコンプレッサ部１を駆動する力を
１１１１気ガスのエネルギから回収するタービン部、３
はコンプレッサ部１とタービン部２の高速回転軸を支持
し過給圧値を調節するセンタハウジング部である。

］ンプレッサ部１は高速回転で空気にエネルギを与える
コンプレツ」ｊローター４とエネルギを受けとった高速
の空気の流れを次第に減少させて圧力を高めるコンプレ
ッサハウジング５とから成る。

タービン部２は排気ガスエネルギを回収してト記］ンプ
レツリロータ−４に回転力を伝達するタービンローター
６と、畠渇の排気ガスを高速で月つタービンローター６
の全周にＤっで均等に噴出さ」↓るためにインボリュー
ト形状に形成されたタービンハウジング７とから成る。

］ンプレツザ［］−ター４とタービンローター６とは回
転軸８によって同軸上に接続される。

さて、この発明のターボデ１７−ジャーのローター構造
の特長とするところは、高速回転される［１−ターの回
転バランスを容易に且つ確実に調節できるようにするこ
とにある。

そこで第１図乃至第３図に示されるようにタービン［］
−ター６のボス部９には円周方向に略等間隔をおいて複
数の嵌合穴１０が形成される。この嵌合穴１０は所定の
深さに形成され、その方向は、軸方向に７１１って半径
方向に傾斜するように形成される３、即ち、嵌合穴１０
はタービンローター（３の遠心力方向に形成される。

この嵌合穴１０のぞれぞれには略同一熱膨張率をイ」す
る材質のバランス修正用部材１１が嵌合さ６一 れる。バランス修正用部材１１は、基準となるタービン
ローター６のバランス修正値を規格化しておき、そのバ
ランス修正値に応じた長さに設定される。このようにす
ることによりバランス修正の迅速化と品質を確実にする
ことができる。

また嵌合穴１０に嵌合する上記バランス修正用部材１１
は、タービンローター６に作用する偶力、慣性力に応じ
て１〜３個円周方向の適当な嵌合穴１０に嵌合される。

嵌合穴１０の先端は応力集中と工具か命を考慮して第３
図に示すように円錐状に形成される。

ところで、上記タービンローター６がセラミックス（Ｓ
ｉ　３　Ｎ４　、　Ｓｉ　Ｃ）にて形成される場合は、
バランス修正用部材１１として＝１バール、またはタン
グステンが採用され、嵌合にあたっては本実施例では液
体窒素を用いた冷しばめが採用される。

以上のように簡易且つ確実にバランス修正を行なうこと
ができ、従来のように研削を必要としないので、作業者
にとって有害なセラミックの粉塵の発生を抑えることが
できる。

［発明の効甲］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明のターボ
チャージャーのローター構造によれば、次のごとき優れ
た効果を発揮できる。

ターボチャージャーの］］−ターのボス部端面に円周方
向に間隔をおいて、そのローターと略同〜熱膨張率を有
するバランス１正用部材を嵌合する嵌合穴を形成したの
で、ローターの回転バランス修正が簡易且つ確実になり
作業時間を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のターボチャージャーのローター構造の
好適一実施例を示す概略図、第２図１．１、第１図の正
面図、７３図は嵌合穴とバランス直重用部材を示す図、
第１図はターボザト−ジ℃・−の全体図、第５図、第６
図は従来例を示づ概略図である。 図中、６はタービンローター、１０は嵌合穴、１１はバ
ランス修正用部月である。 突 １　　牟 偽　　町 ＋１−１ ０　　　岸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボチャージャーのローターの端面に円周方向
   に間隔をおいて嵌合穴を形成し該嵌合穴に上記ローター
   と略同一熱膨張率を有するバランス修正用部材を嵌合さ
   せたことを特徴とするターボチャージャーのローター構
   造
2. （２）上記ローターがセラミックスから形成され、上記
   バランス修正用部材がコバールまたはタングステンから
   形成された上記特許請求の範囲第１項記載のターボチャ
   ージャーのローター構造。