叶轮的紧固检查方法、叶轮的紧固方法、叶轮的紧固检查装置以及叶轮的紧固装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及确认将旋转部件紧固于涡轮轴时的紧固力是否恰当的叶轮的紧固检查方法、叶轮的紧固方法、叶轮的紧固检查装置以及叶轮的紧固装置。
【背景技术】
[0002]现有的增压器具备:轴承壳；以及涡轮轴，其被旋转自如地支撑于轴承壳，且在一端设置有涡轮叶轮并在另一端设置有压缩机叶轮。该增压器连接于发动机，利用从发动机排出的排放气体使涡轮叶轮旋转，并利用该涡轮叶轮的旋转，通过涡轮轴使压缩机叶轮旋转。如此，增压器伴随压缩机叶轮的旋转而压缩空气并增压给发动机。
[0003]涡轮轴具有与设置有径向轴承的部位相比形成在压缩机叶轮侧的阶梯部。阶梯部的外径比设置有径向轴承的部位的外径小。在该涡轮轴上直至阶梯部沿轴向没有间隙地依次安装推力环、截油环等的旋转部件和压缩机叶轮。最后螺母螺合在涡轮轴的轴端侧。通过该螺合，在阶梯部、旋转部件及压缩机叶轮间的抵接部分上施加涡轮轴的轴向力(螺母的紧固力)。该轴向力抑制发动机运行时的旋转部件、压缩机叶轮与涡轮轴的旋转偏移。该螺母拧紧例如使用能够设定拧紧力矩的预置式扭力扳手。
[0004]在螺母拧紧中使用预置式扭力扳手的情况下，在相对于螺母的拧紧力矩产生的轴向力中发生不均。这是由被螺母拧紧的旋转部件及压缩机叶轮间的摩擦系数的个体差等引起的。因而，在螺母拧紧中要求适当的力矩管理。另外，例如在压缩机叶轮利用压入而安装于涡轮轴的情况等下，为了在推力环、截油环上施加所希望的轴向力，要求使它们没有间隙地插入涡轮轴。因而，在该情况下，针对压缩机叶轮的压入则要求适当的负荷管理(以下称为压入力管理)等。
[0005]在专利文献I中，公开有用于特定该轴向力的技术。在该技术中，涡轮轴在安装压缩机叶轮的部位上具有沿轴向延伸的倒角部。而且，在该倒角部安装应变计。根据由应变计测量的涡轮轴的应变导出轴向力。另外，应变计的导线穿过从倒角部连通至涡轮轴的轴端的孔，并向外部引出。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2009 - 228446号公报
【发明内容】
[0009]发明所要解决的课题
[0010]如上述专利文献I那样，根据应变计的输出值导出轴向力的技术在针对试验机等测定准确的轴向力的情况下有效。但是，针对量产机进行时，则很难回收应变计，此外用于测定的工时多且成本高。
[0011]本发明的目的是提供叶轮的紧固检查方法、叶轮的紧固方法、叶轮的紧固检查装置、及叶轮的紧固装置，能够以低成本来确认涡轮轴与旋转部件及压缩机叶轮的轴向力是否恰当。
[0012]用于解决课题的方法
[0013]本发明的第一方案是叶轮的紧固检查方法，其主旨在于，包含:对涡轮轴直接或间接地施加振动的工序，该涡轮轴插通于轴承壳，并在从该轴承壳突出的两端设置有叶轮，该叶轮中的至少一方通过紧固部件而被紧固，并且该涡轮轴通过该紧固部件的紧固力而紧固有与该叶轮一体地旋转的旋转部件；测定上述涡轮轴的振动的工序；以及判定所测定的上述涡轮轴的振动的成为峰值的频率是否包含在预先设定了的设定范围内的工序。
[0014]本发明的第二方案是叶轮的紧固方法，其主旨在于，包含:针对插通于轴承壳且在从该轴承壳突出的两端设置有叶轮的涡轮轴，通过紧固部件紧固该叶轮中的至少一方，并且通过该紧固部件的紧固力将与该叶轮一体地旋转的旋转部件紧固于该涡轮轴的工序；对上述涡轮轴直接或间接地施加振动的工序；测定上述涡轮轴的振动的工序；以及判定所测定的上述涡轮轴的振动的成为峰值的频率是否包含在预先设定了的设定范围内的工序。
[0015]本发明的第三方案是叶轮的紧固检查装置，其主旨在于，具备:对涡轮轴直接或间接地施加振动的施振部，该涡轮轴插通于轴承壳，并在从该轴承壳突出的两端设置有叶轮，该叶轮中的至少一方通过紧固部件而被紧固，并且该涡轮轴通过该紧固部件的紧固力而紧固有与该叶轮一体地旋转的旋转部件；测定上述涡轮轴的振动的测定部；以及判定所测定的上述涡轮轴的振动的成为峰值的频率是否包含在预先设定了的设定范围内的判定部。
[0016]本发明的第四方案是叶轮的紧固装置，其主旨在于，具备:针对插通于轴承壳且在从该轴承壳突出的两端设置有叶轮的涡轮轴，通过紧固部件紧固该叶轮中的一方，并且通过该紧固部件的紧固力来紧固与该叶轮一体地旋转的旋转部件的紧固部；对上述涡轮轴直接或间接地施加振动的施振部，测定上述祸轮轴的振动的测定部；以及判定所测定的上述涡轮轴的振动的成为峰值的频率是否包含在预先设定了的设定范围内的判定部。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，能够以低成本来确认涡轮轴与旋转部件及压缩机叶轮的轴向力是否恰当。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的实施方式所涉及的增压器的示意剖视图。
[0020]图2是安装涡轮壳和压缩机壳前的增压器的示意剖视图。
[0021]图3是用于说明涡轮轴与旋转部件及压缩机叶轮的紧固的说明图。
[0022]图4(a)及图4(b)是用于对频率和轴向力的关系进行说明的说明图。
[0023]图5是本发明的实施方式所涉及的装配装置的功能框图。
[0024]图6是用于对装配装置进行说明的第一图。
[0025]图7是用于对装配装置进行说明的第二图。
[0026]图8是用于说明叶轮的紧固方法的处理流程的流程图。
【具体实施方式】
[0027]以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。所涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等只不过是为了易于理解发明的例示，除特别指定的情况以外，并不限定本发明。另外，在本说明书及附图中，针对实质上具有相同的功能、结构的要素，通过标注相同的符号省略重复说明，而且与本发明没有直接关系的要素则省略图示。
[0028]图1是增压器C的示意剖视图。以下，将图1的箭头L所示的方向作为增压器C的左侧，将箭头R所示的方向作为增压器C的右侧来进行说明。如图1所示，增压器C具备增压器主体I。增压器主体I具备:轴承壳2 ;涡轮壳4，通过紧固机构3连结在轴承壳2的左侧；以及压缩机壳6，通过紧固螺栓5而连结在轴承壳2的右侧。增压器主体I通过它们的一体化而形成。
[0029]在轴承壳2的涡轮壳4附近的外周面设置有向轴承壳2的径向突出的突起2a。而且，在涡轮壳4的轴承壳2附近的外周面设置有向涡轮壳4的径向突出的突起4a。轴承壳2和涡轮壳4利用紧固机构3对突起2a、4a进行带紧固而被固定。紧固机构3由夹持突起2a、4a的联结器构成。
[0030]在轴承壳2上形成有沿增压器C的左右方向贯穿的轴承孔2b。在轴承孔2b中设置有径向轴承7。径向轴承7将涡轮轴8支撑为自由旋转。在涡轮轴8的左端部(一端)一体地固定有涡轮叶轮9。涡轮叶轮9被旋转自如地收容在涡轮壳4内。而且，在涡轮轴8的右端部(另一端)一体地固定有压缩机叶轮10。压缩机叶轮10被旋转自如地收容在压缩机壳6内。
[0031]在压缩机壳6形成有吸气口 11。吸气口 11向增压器C的右侧开口，且连接于空气净化器(未图示)。另外，在由紧固螺栓5连结轴承壳2和压缩机壳6的状态下，这些两个壳2、6的相对面形成使空气升压的扩散流路12。扩散流路12从涡轮轴8 (压缩机叶轮10)的径向内侧朝向外侧形成为环状，在上述的径向内侧，通过压缩机叶轮10与吸气口 11连通。
[0032]另外，在压缩机壳6设置有与扩散流路12相比位于涡轮轴8 (压缩机叶轮10)的径向外侧的环状压缩机涡旋流路13。压缩机涡旋流路13与发动机(未图示)的吸气口连通，还与扩散流路12连通。压缩机叶轮10旋转时，从吸气口 11向压缩机壳6内吸入空气，该吸入的空气在流过压缩机叶轮10的叶片间的过程中利用离心力的作用而增速，且通过扩散流路12及压缩机涡旋流路13而升压并被引导至发动机的吸气口。
[0033]在涡轮壳4形成有排出口 14。排出口 14向增压器C的左侧开口，并连接于排放气体净化装置(未图示)。而且，在涡轮壳4设置有流路15以及与该流路15相比位于涡轮轴8 (涡轮叶轮9)的径向外侧的环状涡轮涡旋流路16。涡轮涡旋流路16与排放气体的气体流入口(未图示)连通，还与流路15连通。因而，排放气体从发动机(未图示)的排气歧管排出后，被引导至气体流入口。而且，排放气体从气体流入口被引导至涡轮涡旋流路16，并通过流路15及涡轮叶轮9被引导至排出口 14。在该流通过程中，排放气体使涡轮叶轮9旋转。涡轮叶轮9的旋转力通过涡轮轴8而被传递至压缩机叶轮10。其结果，空气利用压缩机叶轮10的旋转力而升压，并被引导至发动机的吸气口。
[0034]图2是安装涡轮壳4和压缩机壳6前的增压器C的示意剖视图。与图1 一样，将图2的箭头L所示的方向作为增压器C的左侧，将箭头R所示的方向作为增压器C的右侧来进行说明。如图2所示，在轴承壳2的