CN108699948A - 压缩机叶轮固定用螺母、叶轮组装体以及增压器 - Google Patents

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Abstract

压缩机叶轮固定用螺母具有筒形状，并且，具备：曲面形状部，该曲面形状部在轴线方向上设置于从一端侧起的第一范围，外径在轴线方向上随着朝向另一端侧而变大，并且该曲面形状部在沿着轴线方向的截面中具有向径向外侧凸起的曲面形状的外周面；以及螺母部，该螺母部在轴线方向上设置于比第一范围靠另一端侧的第二范围，并且具有螺母形状的外周面，若将轴线方向上的第一范围的长度设为L，将第一范围内的曲面形状部的外径的最大值设为D1max、将第一范围内的曲面形状部的外径的最小值设为D1min，则满足(D1max‑D1min)/2＜L。

Description

压缩机叶轮固定用螺母、叶轮组装体以及增压器
技术领域
本发明涉及压缩机叶轮固定用螺母、叶轮组装体以及增压器。
背景技术
作为用于在内燃机中获得高燃烧能量的辅助装置，增压器被广泛应用。例如排气涡轮式增压器构成为，利用内燃机的排气使涡轮转子旋转，以其驱动力使压缩机叶轮旋转，从而压缩向内燃机供给的空气。
一般而言，压缩机叶轮通过压缩机叶轮固定用螺母固定于轴，与压缩机叶轮固定用螺母和轴一起构成叶轮组装体。在该叶轮组装体中，轴***通于压缩机叶轮，并且包括向轴线方向上的压缩机叶轮的上游侧突出的螺纹部，压缩机叶轮固定用螺母通过与螺纹部螺合而将压缩机叶轮固定于轴。
在专利文献1中记载有如下内容：通过在从压缩机叶轮固定用螺母突出的轴的顶端部安装袋状的密封盖，来防止水从轴的顶端部进入轴的外周面与压缩机叶轮的贯通孔的内周面之间的间隙。
另外，在专利文献1中记载有如下内容：将上述密封盖构成为具有朝向顶端方向逐渐变细这样的曲面形状，从而使向压缩机叶轮导入的空气的流动稳定而抑制能量损失，使增压器的压缩效率提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5012730号公报
发明所要解决的课题
在专利文献1所记载的增压器中，能够利用密封盖使向压缩机叶轮导入的空气的流动稳定，但与设置密封盖相应地零部件个数增加而结构复杂化。另外，在将螺母安装到轴之后，还需要将密封盖安装于轴的顶端，因此，由于组装工时的增加，组装变得烦杂。其结果，导致产品成本、维修成本增大。
发明内容
本发明是鉴于上述这样的以往的问题而做成的，其目的在于提供一种不使压缩机叶轮组装体的结构复杂化、就能够减少向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失的压缩机叶轮固定用螺母、具备该压缩机叶轮固定用螺母的叶轮组装体以及增压器。
用于解决课题的手段
(1)本发明的至少一实施方式的压缩机叶轮固定用螺母是用于将压缩机叶轮固定于轴的压缩机叶轮固定用螺母，其中，所述压缩机叶轮固定用螺母具有筒形状，并且具备：曲面形状部，该曲面形状部在轴线方向上设置于从所述压缩机叶轮固定用螺母的一端侧起的第一范围，外径在所述轴线方向上随着朝向所述压缩机叶轮固定用螺母的另一端侧而变大，并且该曲面形状部在沿着所述轴线方向的截面中具有向径向外侧凸起的曲面形状的外周面；以及螺母部，该螺母部在所述轴线方向上设置于比所述第一范围靠所述另一端侧的第二范围，并且具有螺母形状的外周面，若将所述轴线方向上的所述第一范围的长度设为L、将所述第一范围内的所述曲面形状部的外径的最大值设为D1max、将所述第一范围内的所述曲面形状部的外径的最小值设为D1min，则满足(D1max-D1min)/2＜L。
上述(1)所记载的压缩机叶轮固定用螺母通过安装于已插通于压缩机叶轮的轴的顶端侧，与压缩机叶轮和轴一起构成压缩机叶轮组装体。
在具备上述(1)所记载的压缩机叶轮固定用螺母的压缩机叶轮组装体中，沿着上述轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气从压缩机叶轮固定用螺母的上述一端侧沿着曲面形状部的外周面流动。
在此，上述(1)的曲面形状部构成为，外径在轴线方向上随着朝向压缩机叶轮固定用螺母的另一端侧(在压缩机叶轮组装体的空气流动方向上，是下游侧)而变大，另外，沿着轴线方向的截面中的曲面形状部的外周面具有向径向外侧凸起的曲面形状。因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面顺畅地向压缩机叶轮引导。
另外，通过满足(D1max-D1min)/2＜L，能够使在沿着轴线方向的截面中将曲面形状部的外周面的两端连结的直线与轴线方向之间的夹角小于45度，因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面更顺畅地向压缩机叶轮引导。
如此，根据上述(1)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，不使用专利文献1所记载的那样的密封盖，就能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气向压缩机叶轮顺畅地引导。因而，不使压缩机叶轮组装体的结构复杂化，就能够减少向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，满足(D1max-D1min)/2＜0.75L。
根据上述(2)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，通过满足(D1max-D1min)/2＜0.75L，能够使曲面形状部的外周面相对于轴线方向的倾斜更小。即、能够使在沿着轴线方向的截面中将曲面形状部的外周面的两端连结的直线与轴线方向之间的夹角更小。由此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面更顺畅地向压缩机叶轮引导。因而，能够提高使向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失减少的效果。
(3)在几个实施方式中，在上述(1)或(2)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，满足D1min/D1max＜0.75。
根据上述(3)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，满足上述(1)所记载的条件的曲面形状部的外周面以遍及径向的大范围的方式形成，因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面更顺畅地向压缩机叶轮引导。因而，能够提高使向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失减少的效果。
(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中任一项所述的压缩机叶轮固定用螺母中，所述曲面形状部在所述轴线方向的所述一端侧具有垂直端面，该垂直端面与所述外周面连接，并且与所述轴线方向正交。
根据上述(4)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，在将压缩机叶轮固定用螺母向轴安装之际，能够容易地在上述垂直端面标注刻划线等记号，因此，能够容易地把握使螺母旋转了的角度。因此，即使没有扭矩扳手等扭矩测定器具，也能够使螺母的紧固扭矩容易地处于规定的范围内。
(5)在几个实施方式中，在上述(4)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，若将所述径向上的所述垂直面的高度设为H、将所述径向上的所述螺母部的厚度的最小值设为T2min，则满足H/T2min＜0.3。
根据上述(5)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，通过满足H/T2min＜0.3，满足上述(1)所记载的条件的曲面形状部的外周面以遍及径向的大范围的方式形成，因此，在上述(4)的具有垂直面的结构，也能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面顺畅地向压缩机叶轮引导。
(6)在几个实施方式中，在上述(4)或(5)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，沿着所述轴线方向的截面中的所述曲面形状部的外周面包括：第一圆弧部，该第一圆弧部与所述垂直端面连接，并且具有第一曲率半径；以及第二圆弧部，该第二圆弧部在与所述垂直端面相反的一侧与所述第一圆弧部连接，并且具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径。
根据上述(6)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，在上述(4)或(5)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，能够利用相对于轴线方向的倾斜相对大的第一圆弧部将上述垂直端面和相对于轴线方向的倾斜相对小的第二圆弧部平滑地连接。因而，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母流动的空气沿着曲面形状部的外周面更顺畅地向压缩机叶轮引导。
(7)在几个实施方式中，在上述(6)所记载的压缩机叶轮固定用螺母中，所述轴线方向上的所述第一圆弧部的存在范围比所述轴线方向上的所述第二圆弧部的存在范围窄。
根据上述(7)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，相对于轴线方向的倾斜相对小的第二圆弧部的存在范围比相对于轴线方向的倾斜相对大的第一圆弧部的存在范围宽，因此，能够在上述(6)中进一步提高沿着曲面形状部的外周面顺畅地向压缩机叶轮引导的上述效果。
(8)在几个实施方式中，在上述(1)至(7)中任一项所述的压缩机叶轮固定用螺母中，还具备凸缘部，该凸缘部在所述轴线方向上设置于比所述螺母部靠所述另一端侧的位置，并且向所述径向外侧突出。
根据上述(8)所记载的压缩机叶轮固定用螺母，在用于上述压缩机叶轮组装体的情况下，能够在凸缘部的下游侧减少由空气向压缩机叶轮与压缩机叶轮固定用螺母之间的间隙的进入导致的损失。
(9)在几个实施方式中，在上述(1)至(8)中任一项所述的压缩机叶轮固定用螺母中，所述螺母部的所述外周面在与所述轴线正交的截面中包括至少一对相互平行的边。
如上述(9)所记载那样，螺母部例如可以包括一般的正六边形的外形作为螺母形状，也可以包括正方形的外形，也可以包括利用圆弧将平行的两边连接而成的外形。由此，能够利用扳手等一般的紧固工具使叶轮固定用螺母与轴的螺纹部螺合。
(10)本发明的至少一实施方式的压缩机叶轮组装体具备：压缩机叶轮；轴，该轴***通于所述压缩机叶轮的轴毂，且包括从所述压缩机叶轮的轴毂向轴线方向上的所述压缩机叶轮的上游侧突出的螺纹部；以及压缩机叶轮固定用螺母，该压缩机叶轮固定用螺母通过与所述螺纹部螺合，将所述压缩机叶轮固定于所述轴，所述压缩机叶轮固定用螺母是上述(1)至(9)中任一项所述的叶轮固定用螺母。
根据上述(10)所记载的压缩机叶轮组装体，具备上述(1)至(9)中任一项所述的叶轮固定用螺母，因此，不使用专利文献1所记载的那样的密封盖，就能够以简单的结构减少向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失。
(11)在几个实施方式中，在上述(10)所述的压缩机叶轮组装体中，所述轴的顶端部相对于所述压缩机叶轮固定用螺母向与所述压缩机叶轮相反的一侧突出。
根据上述(11)所记载的压缩机叶轮组装体，在维修时，通过使位移传感器等与相对于压缩机叶轮固定用螺母突出来的轴的顶端部接触或接近，能够计量轴的旋转偏摆(轴偏摆)。
另外，在专利文献1所记载那样的袋状的密封盖设置于轴的顶端部的结构中，在计量轴的旋转偏摆之前需要拆卸密封盖的工序，但在上述(11)所记载的结构中，无需密封盖自身，因此，无需拆卸密封盖的工序，轴的旋转偏摆的计量容易。
(12)在几个实施方式中，在上述(10)或(11)所述的压缩机叶轮组装体中，在所述压缩机叶轮的轴毂中的轴线方向上的上游侧的端面形成有凹部，所述压缩机叶轮固定用螺母包括：被收纳部，该被收纳部在所述轴线方向上设置于从所述另一端侧起的第三范围，并且被收纳于所述凹部；凸缘部，该凸缘部在所述轴线方向上设置于所述螺母部与所述被收纳部之间，并且向所述径向外侧突出，若将所述凸缘部的外径设为Dc、将所述凹部的内径设为Dr，则满足Dc>Dr。
根据上述(12)所记载的压缩机叶轮组装体，压缩机叶轮固定用螺母的一部分(被收纳部)被收纳于凹部，因此，能够缩短轴的长度。另外，设置有具有比凹部的内径Dr大的外径Dc的凸缘部，因此，能够利用凸缘部抑制空气向凹部的进入，而减少空气流动的能量损失。
(13)在几个实施方式中，在上述(12)所述的压缩机叶轮组装体中，若将所述压缩机叶轮的轴毂的外周面中的所述轴线方向上的上游侧端的外径设为Dh，则满足Dc≤Dh。
根据上述(13)所记载的压缩机叶轮组装体，凸缘部未相对于压缩机叶轮的轴毂的外周面向径向外侧突出，因此，能够降低凸缘部对沿着轴线方向朝向压缩机叶轮的动叶的空气流动造成的影响。
(14)在几个实施方式中，在上述(12)或(13)所述的压缩机叶轮组装体中，在所述凸缘部与所述轴毂之间设置有间隙。
根据上述(14)所记载的压缩机叶轮组装体，通过设置有上述间隙，能够抑制起因于凸缘部的热伸长量与轴毂的热伸长量之差的应力的产生。另外，在设置有上述间隙的情况下，也能够利用凸缘部自身抑制空气向上述间隙的流入。
(15)本发明的至少一实施方式的增压器具备上述(10)至(14)中任一项所述的叶轮组装体。
根据上述(15)所记载的增压器，具备上述(10)至(14)中任一项所述的叶轮组装体，因此，能够以简单的结构减少向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失，能够实现高的增压器效率。
发明的效果
根据本发明的至少一实施方式，能够提供不使压缩机叶轮组装体的构成复杂化、就能够减少向压缩机叶轮导入的空气流动的能量损失的压缩机叶轮固定用螺母、具备该压缩机叶轮固定用螺母的叶轮组装体以及增压器。
附图说明
图1是表示一实施方式的增压器100的概略剖视图。
图2是表示一实施方式的压缩机叶轮组装体200的概略剖视图。
图3是压缩机叶轮固定用螺母16的立体图。
图4是压缩机叶轮固定用螺母16的主视图。
图5是图4中的压缩机叶轮固定用螺母16的AA剖视图。
图6是用于说明螺母部36的范围S22内的外形(与轴线方向正交的截面中的螺母部36的外周面40的形状)的图。
图7是图2所示的压缩机叶轮组装体200的局部放大剖视图。
图8是用于说明另一实施方式的螺母部的外形的图。
具体实施方式
以下，参照附图来对本发明的几个实施方式进行说明。不过，记载为实施方式的或附图所示的构成零部件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等不是将本发明的范围限定于此的主旨，只不过是简单的说明例。
例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表述不仅表示严密地那样的配置，也表示具有公差、或者、获得相同的功能的程度的角度、距离而相对地位移的状态。
例如，“相同”、“相等的”和“均匀”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严密地相等的状态，也表示存在公差、或者、获得相同的功能的程度的差的状态。
例如，四边形形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严密的意味的四边形形状、圆筒形状等形状，也在获得相同的效果的范围内表示包括凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“设置有”、“备置”、“具备”、“包括”、或、“具有”一个构成要素这样的表述并不是排除其他构成要素的存在的排他性的表述。
图1是表示一实施方式的增压器100的概略剖视图。
如图1所示，增压器100是排气涡轮式增压器(涡轮增压器)，构成为，利用未图示的内燃机(例如船舶用柴油发动机)的排气使涡轮转子2旋转、利用其驱动力使压缩机叶轮8旋转，从而对向内燃机供给的空气进行压缩。增压器100具备：涡轮转子2；涡轮壳体4，其收容涡轮转子2；压缩机叶轮8，其经由轴6与涡轮转子2连结；压缩机壳体10，其收容压缩机叶轮8；轴承装置12，其支承轴6；以及轴承壳体14，其收容轴承装置12。压缩机叶轮8通过压缩机叶轮固定用螺母16固定于轴6，并与压缩机叶轮固定用螺母16和轴6一起构成压缩机叶轮组装体200。
以下，将轴6的轴线方向(压缩机叶轮固定用螺母16的轴线方向)简称为“轴线方向”，将轴6的径向(压缩机叶轮固定用螺母16的径向)简称为“径向”，将轴6的周向(压缩机叶轮固定用螺母16的周向)简称为“周向”。
图2是表示一实施方式的压缩机叶轮组装体200的概略剖视图。
如图2所示，压缩机叶轮组装体200具备压缩机叶轮8、***通于压缩机叶轮8的轴6、压缩机叶轮固定用螺母16以及垫圈18。
压缩机叶轮8包括轴毂20和多个动叶24，该多个动叶24沿着周向隔开间隔地设置于轴毂20的外周面22。
轴6插通于轴毂20的插通孔26，包括从轴毂20向轴线方向上的上游侧突出的螺纹部28。
压缩机叶轮固定用螺母16具有筒形状。压缩机叶轮固定用螺母16与螺纹部28螺合并经由垫圈18使紧固力(轴力)作用于轴线方向上的轴毂20的上游侧的端面30，从而将压缩机叶轮8按压于轴6的台阶部32并固定于轴6。
图3是压缩机叶轮固定用螺母16的立体图。图4是压缩机叶轮固定用螺母16的主视图。图5是图4中的压缩机叶轮固定用螺母16的A-A剖视图。
例如，如图3和图5所示，压缩机叶轮固定用螺母16包括：曲面形状部34，其在轴线方向上设置于从一端侧(上游侧)起的第一范围S1；以及螺母部36，其在轴线方向上设置于比第一范围S1靠另一端侧(下游侧)的第二范围S2。
例如，如图5所示，曲面形状部34具有外径D1在轴线方向上随着朝向上述另一端侧而变大这样的圆筒形状。曲面形状部34的外形(轴线方向的正交截面中的外周面38的形状)具有圆形的形状。沿着轴线方向的截面中的曲面形状部34的外周面38具有向径向外侧凸起的曲面形状。另外，若将轴线方向上的第一范围S1的长度设为L、将第一范围S1内的曲面形状部34的外径D1的最大值设为D1max、将第一范围S1内的曲面形状部34的外径D1的最小值设为D1min，则曲面形状部34的外周面38以满足(D1max-D1min)/2＜L的方式形成。即、在沿着轴线方向的截面中将曲面形状部34的外周面38的两端连结的直线与轴线方向之间的夹角θ小于45度。
例如，如图3所示，螺母部36的外周面40具有以相互平行的3对平面44(6个面)切割具有假想的外周面42的形状而获得的形状，该假想的外周面42是使曲面形状部34的外周面38向上述另一端侧延长而成的面。即、对于螺母部36的外周面40，在第二范围S2中的与第一范围S1的下游侧相邻的范围S21中，如在图6所例示的那样，在与轴线方向正交的截面中，具有将各6根圆弧和直线(线段)沿着周向交替地连接而成的形状。6根线段由相互平行的3对边构成。另外，螺母部36的外周面40，在第二范围S2中的在下游侧与范围S21相邻的范围S22中，在与轴线方向正交的截面中具有正六边形的形状。
在具备上述压缩机叶轮固定用螺母16的压缩机叶轮组装体200中，沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气从压缩机叶轮固定用螺母16的上述一端侧沿着曲面形状部34的外周面38流动。
在此，如上所述，曲面形状部34构成为，外径D1在轴线方向上随着朝向压缩机叶轮固定用螺母16的上述另一端侧(在压缩机叶轮组装体200的空气流动方向上，是下游侧)而变大，另外，沿着轴线方向的截面中的曲面形状部34的外周面38具有向径向外侧凸起的曲面形状。因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气从压缩机叶轮固定用螺母16的上述一端侧(在压缩机叶轮组装体200的空气流动方向上，是上游侧)沿着曲面形状部34的外周面38顺畅地向压缩机叶轮8引导。
另外，如上所述，曲面形状部34满足(D1max-D1min)/2＜L。即、在沿着轴线方向的截面中将曲面形状部34的外周面38的两端连结的直线与轴线方向之间的夹角θ小于45度。因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气沿着曲面形状部34的外周面38更顺畅地向压缩机叶轮引导。
如此，根据上述压缩机叶轮固定用螺母16，不使用专利文献1所记载的那样的密封盖，就能够将空气流动向压缩机叶轮8顺畅地引导。因而，不使压缩机叶轮组装体200的构成复杂化，就能够减少向压缩机叶轮8导入的空气流动的能量损失。另外，能够削减压缩机叶轮组装体的零部件个数，从而能够降低制造成本，零部件的管理变得容易。
在一实施方式中，图5中，曲面形状部34的外周面38以满足(D1max-D1min)/2＜0.75L的方式形成。更有选的是，曲面形状部34的外周面38也可以是以满足(D1max-D1min)/2＜0.7L的方式形成。
根据上述压缩机叶轮固定用螺母16，通过满足(D1max-D1min)/2＜0.75L，能够使曲面形状部34的外周面38相对于轴线方向的倾斜更小。即、能够使在沿着轴线方向的截面中将曲面形状部34的外周面38的两端连结的直线与轴线方向之间的夹角θ更小。由此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气沿着曲面形状部34的外周面38更顺畅地向压缩机叶轮8引导。因而，能够提高使向压缩机叶轮8导入的空气流动的能量损失减少的效果。
在一实施方式中，在图5中，曲面形状部34的外周面38构成为满足D1min/D1max＜0.75。更有选的是，曲面形状部34的外周面38也可以是以满足D1min/D1max＜0.7的方式形成。
根据上述压缩机叶轮固定用螺母16，上述这样的相对于轴线方向的倾斜小的外周面38以遍及径向的大范围的方式形成，因此，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气沿着曲面形状部34的外周面38更顺畅地向压缩机叶轮8引导。因而，能够提高使向压缩机叶轮8导入的空气流动的能量损失减少的效果。
在一实施方式中，例如，如图3～图5所示，曲面形状部34在轴线方向的一端侧具有与外周面38连接、并且与轴线方向正交的垂直端面46。
根据该结构，在将压缩机叶轮固定用螺母16向轴6安装时，能够容易地在垂直端面46标注刻划线等记号，因此，能够容易地把握使压缩机叶轮固定用螺母16旋转了的角度。因此，即使没有扭矩扳手等扭矩测定器具，也能够使压缩机叶轮固定用螺母16的紧固扭矩容易地处于规定的范围内。
在一实施方式中，在图5中，若将径向上的垂直端面46的高度设为H、将径向上的螺母部36的厚度的最小值设为T2min，则满足H/T2min＜0.3。
根据该结构，上述这样的相对于轴线方向的倾斜小的外周面38以遍及径向的大范围的方式形成，因此，在具有上述垂直端面46的结构中，也能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气沿着曲面形状部34的外周面38顺畅地向压缩机叶轮8引导。此外，从上述的刻划线等记号的标注容易度的观点考虑，也可以进一步满足H/T2min>0.1。
在一实施方式中，例如，如图5所示，沿着轴线方向的截面中的曲面形状部34的外周面38包括：第一圆弧部48，其与垂直端面46连接，并且具有第一曲率半径；以及第二圆弧部50，其在与垂直端面46相反的一侧与第一圆弧部48连接，并且具有比第一曲率半径大的第二曲率半径。
根据该结构，能够利用相对于轴线方向的倾斜相对大的第一圆弧部48将垂直端面46和相对于轴线方向的倾斜相对小的第二圆弧部50平滑地连接。因而，能够将沿着轴线方向向压缩机叶轮固定用螺母16流动的空气沿着曲面形状部34的外周面38更顺畅地向压缩机叶轮8引导。
在一实施方式中，例如，如图5所示，轴线方向上的第一圆弧部48的存在范围比轴线方向上的第二圆弧部50的存在范围窄。
根据该结构，相对于轴线方向的倾斜相对小的第二圆弧部50的存在范围比相对于轴线方向的倾斜相大的第一圆弧部48的存在范围宽，因此，能够沿着曲面形状部34的外周面38更顺畅地向压缩机叶轮8引导。
图7是图2所示的压缩机叶轮组装体200的局部放大剖视图。
在一实施方式中，如图7所示，轴6的顶端部7相对于压缩机叶轮固定用螺母16向与压缩机叶轮8相反的一侧(空气流动方向上游侧)突出。
根据该结构，在增压器100的维修时，通过如上述那样使位移传感器等与突出来的轴6的顶端部7的周面9接触或接近，能够计量轴6的转动偏摆(轴偏摆)。另外，在专利文献1所记载的那样的袋状的密封盖设置于轴的顶端部的结构中，在计量轴的旋转偏摆之前需要拆卸密封盖的工序，但根据上述结构，无需密封盖自身，因此，轴6的旋转偏摆的计量容易。
在一实施方式中，例如，如图7所示，在压缩机叶轮8的轴毂20中的轴线方向上的上游侧的端面30形成有凹部52。另外，压缩机叶轮固定用螺母16包括被收纳部54和凸缘部56。被收纳部54在轴线方向上设置于压缩机叶轮固定用螺母16的从上述另一端侧起的第三范围S3，被收纳于凹部52。轴线方向上的被收纳部54的端面58与被收纳于凹部52的垫圈18抵接，垫圈18通过压缩机叶轮固定用螺母16的紧固力(轴力)而被轴毂20的端面30和被收纳部54的端面58夹持。凸缘部56在轴线方向上设置于螺母部36与被收纳部54之间，具有相对于螺母部36的外周面40向径向外侧突出的凸缘形状。另外，若将凸缘部56的外径设为Dc、将凹部52的内径设为Dr，则以满足Dc>Dr的方式形成有凸缘部56。
根据该结构，作为压缩机叶轮固定用螺母16的一部分的被收纳部54被收纳于凹部52，因此，能够缩短轴6的长度。另外，设置有具有比凹部52的内径Dr大的外径Dc的凸缘部56，因此，利用凸缘部56抑制空气向凹部52内的空间60的进入，能够减少空气流动的能量损失。
在一实施方式中，例如，如图7所示，若将凸缘部56的外径设为Dc、将压缩机叶轮8的轴毂20的外周面22中的轴线方向上的上游侧端58的外径设为Dh，则以满足Dc≤Dh的方式形成有凸缘部56。
根据该结构，凸缘部56未相对于压缩机叶轮8的轴毂20的外周面22的上游侧端58向径向外侧突出，因此，能够降低凸缘部56对沿着轴线方向朝向压缩机叶轮8的动叶24的空气流动造成的影响。
在一实施方式中，例如，如图7所示，在凸缘部56与轴毂20之间设置有间隙g。
根据该结构，通过设置上述间隙g，能够抑制起因于凸缘部56的热伸长量与轴毂20的热伸长量之差的应力的产生。另外，即使设置上述间隙g，也能够利用凸缘部56自身抑制空气向上述间隙g的流入。
本发明并不限定于上述的实施方式，也包括对上述的实施方式施加变形而成的方式、适当组合这些方式而成的方式。
例如，螺母部的外形(与轴线正交的截面中的螺母部的外周面的形状)是能够利用扳手等一般的紧固工具紧固的形状即可，例如，可以包括正方形，也可以包括如图8所示那样利用向径向外侧凸起的圆弧将平行的两边连接而获得的形状。螺母部36的外形只要包括至少一对相互平行的边，就能够利用扳手等一般的紧固工具使压缩机叶轮固定用螺母16与轴6的螺纹部28螺合。
另外，本发明并不限于上述的排气涡轮式增压器(涡轮增压器)，也能够适用于利用从内燃机的输出轴经由带等取出来的动力或电动马达来驱动压缩机的机械式的增压器(Supercharger)。
符号说明
2 涡轮转子
4 涡轮壳体
6 轴
7 顶端部
8 压缩机叶轮
9 周面
10 压缩机壳体
12 轴承装置
14 轴承壳体
16 压缩机叶轮固定用螺母
18 垫圈
20 轴毂
22、38、40 外周面
24 动叶
26 插通孔
28 螺纹部
30、58 端面
32 台阶部
34 曲面形状部
36 螺母部
42 假想的外周面
44 平面
46 垂直端面
48 第一圆弧部
50 第二圆弧部
52 凹部
54 被收纳部
56 凸缘部
58 上游侧端
60 空间
100 增压器
200 压缩机叶轮组装体
D1、Dc 外径
Dr 内径
S1 第一范围
S2 第二范围
S3 第三范围
S21、S22 范围
g 间隙

Claims (15)

1.一种压缩机叶轮固定用螺母，用于将压缩机叶轮固定于轴，所述压缩机叶轮固定用螺母的特征在于，
所述压缩机叶轮固定用螺母具有筒形状，并且具备：
曲面形状部，该曲面形状部在轴线方向上设置于从所述压缩机叶轮固定用螺母的一端侧起的第一范围，外径在所述轴线方向上随着朝向所述压缩机叶轮固定用螺母的另一端侧而变大，并且该曲面形状部在沿着所述轴线方向的截面中具有向径向外侧凸起的曲面形状的外周面；以及
螺母部，该螺母部在所述轴线方向上设置于比所述第一范围靠所述另一端侧的第二范围，并且具有螺母形状的外周面，
若将所述轴线方向上的所述第一范围的长度设为L、将所述第一范围内的所述曲面形状部的外径的最大值设为D1max、将所述第一范围内的所述曲面形状部的外径的最小值设为D1min，则满足(D1max-D1min)/2＜L。
2.根据权利要求1所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
满足(D1max-D1min)/2＜0.75L。
3.根据权利要求1所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
满足D1min/D1max＜0.75。
4.根据权利要求1所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
所述曲面形状部在所述轴线方向的所述一端侧具有垂直端面，该垂直端面与所述曲面形状部的所述外周面连接，并且与所述轴线方向正交。
5.根据权利要求4所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
若将所述径向上的所述垂直端面的高度设为H、将所述径向上的所述螺母部的厚度的最小值设为T2min，则满足H/T2min＜0.3。
6.根据权利要求4所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
沿着所述轴线方向的截面中的所述曲面形状部的所述外周面包括：第一圆弧部，该第一圆弧部与所述垂直端面连接，并且具有第一曲率半径；以及第二圆弧部，该第二圆弧部在与所述垂直端面相反的一侧与所述第一圆弧部连接，并且具有比所述第一曲率半径大的第二曲率半径。
7.根据权利要求6所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
所述轴线方向上的所述第一圆弧部的存在范围比所述轴线方向上的所述第二圆弧部的存在范围窄。
8.根据权利要求1所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
还具备凸缘部，该凸缘部在所述轴线方向上设置于比所述螺母部靠所述另一端侧的位置，并且向所述径向外侧突出。
9.根据权利要求1所述的压缩机叶轮固定用螺母，其特征在于，
与所述轴线方向正交的截面中的所述螺母部的所述外周面包括至少一对相互平行的边。
10.一种压缩机叶轮组装体，其特征在于，具备：
压缩机叶轮；
轴，该轴***通于所述压缩机叶轮的轴毂，且包括从所述压缩机叶轮的所述轴毂向轴线方向上的所述压缩机叶轮的上游侧突出的螺纹部；以及
压缩机叶轮固定用螺母，该压缩机叶轮固定用螺母通过与所述螺纹部螺合，将所述压缩机叶轮固定于所述轴，
所述压缩机叶轮固定用螺母是权利要求1至9中任一项所述的叶轮固定用螺母。
11.根据权利要求10所述的压缩机叶轮组装体，其特征在于，
所述轴的顶端部相对于所述压缩机叶轮固定用螺母向与所述压缩机叶轮相反的一侧突出。
12.根据权利要求10所述的压缩机叶轮组装体，其特征在于，
在所述压缩机叶轮的所述轴毂中的轴线方向上的上游侧的端面形成有凹部，
所述压缩机叶轮固定用螺母包括：
被收纳部，该被收纳部在所述轴线方向上设置于从所述另一端侧起的第三范围，并且被收纳于所述凹部；
凸缘部，该凸缘部在所述轴线方向上设置于所述螺母部与所述被收纳部之间，并且向所述径向外侧突出，
若将所述凸缘部的外径设为Dc、将所述凹部的内径设为Dr，则满足Dc>Dr。
13.根据权利要求12所述的压缩机叶轮组装体，其特征在于，
若将所述压缩机叶轮中的所述轴毂的外周面中的所述轴线方向上的上游侧端的外径设为Dh，则满足Dc≤Dh。
14.根据权利要求12所述的压缩机叶轮组装体，其特征在于，
在所述凸缘部与所述轴毂之间设置有间隙。
15.一种增压器，其特征在于，该增压器具备权利要求10所述的压缩机叶轮组装体。
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