特許 7654078 コンプレッサホイールの取付構造および過給機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-21

(45)【発行日】2025-03-31

(54)【発明の名称】コンプレッサホイールの取付構造および過給機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/28 20060101AFI20250324BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20250324BHJP

【ＦＩ】

F04D29/28 L

F02B39/00 T

F02B39/00 Q

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023528840

(86)(22)【出願日】2021-06-16

(86)【国際出願番号】 JP2021022876

(87)【国際公開番号】W WO2022264313

(87)【国際公開日】2022-12-22

【審査請求日】2023-10-26

(73)【特許権者】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】坂本 慶吾

(72)【発明者】

【氏名】加藤 永護

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 茂吉

(72)【発明者】

【氏名】秋山 洋二

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 淳

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特許第６５６６０４３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１３－１６４０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０８７４１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００９３２３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６

Ｆ０４Ｄ １７／００－１９／０２

Ｆ０４Ｄ ２１／００－２５／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／００－３５／００

Ｆ０２Ｂ ３３／００－４１／１０

Ｆ０１Ｄ １／００－１１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転シャフトと、
前記回転シャフトの外周面に装着されるスリーブと、
前記回転シャフトを軸方向に沿って挿通させる貫通孔が形成されたハブ、および前記ハブの外周面に設けられた複数のブレード、を含むコンプレッサホイールと、を備え、
前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とは締り嵌めにより結合され、
前記ハブの背面は、
前記背面の外周縁よりも前記軸方向の一方側に突出して前記スリーブに当接する当接面を含む平坦面であって、前記平坦面の外周端が前記スリーブの外周端よりも径方向における外側に位置するように構成された平坦面と、
前記平坦面の前記外周端から前記背面の前記外周縁に亘って形成される凹面であって、
前記平坦面の前記外周端を一方端として前記一方端から前記軸方向の他方側に向かって延在する第１線分領域であって、前記軸方向に対する傾斜角θ１が０度超４５度以下であり、且つ、前記傾斜角θ１が前記軸方向の前記他方側に向かうにつれて大きくなる曲線が、前記第１線分領域の他方端を含む位置に少なくとも形成される第１線分領域、および、
前記第１線分領域の前記他方端から径方向の外周側に向かって延在する第２線分領域であって、前記軸方向に対する傾斜角θ２が４５度以上且つ９０度以下であり、且つ、前記傾斜角θ２が前記外周側に向かうにつれて大きくなる曲線が、前記第１線分領域との接続部を含む位置に少なくとも形成される第２線分領域、
を含む凹面と、を含み、
前記第１線分領域の前記他方端は、前記軸方向に直交する方向において、前記ハブの前記背面の外形寸法の１／２よりも内周側の位置に設けられた、
コンプレッサホイールの取付構造。

【請求項2】

前記凹面は、
前記平坦面の前記外周端を含む位置に形成された、第１の曲率を有する第１湾曲面と、
前記第１湾曲面に接続するとともに、前記第１の曲率よりも小さい曲率を有する第２湾曲面と、を含む、
請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項3】

前記コンプレッサホイールの取付構造は、前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部を有し、
前記少なくとも１つの結合部は、
前記背面の前記外周縁よりも前記軸方向の前記一方側に設けられた一方側結合部を含む、
請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項4】

前記コンプレッサホイールの取付構造は、前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部を有し、
前記少なくとも１つの結合部は、
前記ブレードの前縁よりも前記軸方向の前記他方側に少なくとも一部が設けられた他方側結合部を含む、
請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項5】

前記ハブは、前記ブレードの前記前縁よりも前記軸方向の前記他方側に突出するボス部を含み、
前記他方側結合部は、前記ボス部に設けられた、
請求項４に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項6】

前記コンプレッサホイールの取付構造は、前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部を有し、
前記少なくとも１つの結合部は、
前記ブレードの前縁よりも前記軸方向の前記一方側、且つ前記ブレードの後縁よりも前記軸方向の前記他方側に設けられた中央側結合部を含む、
請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項7】

前記コンプレッサホイールの取付構造は、前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部を有し、
前記少なくとも１つの結合部は、
第１の結合部と、
前記第１の結合部よりも前記軸方向の前記他方側に設けられた第２の結合部と、を含む、
請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項8】

前記回転シャフトは、
前記貫通孔の内周面に対向するシャフト側小径部と、
前記第１の結合部に設けられるとともに前記シャフト側小径部よりも大径に形成されたシャフト側大径部と、を含み、
前記貫通孔は、
前記シャフト側小径部に対して前記軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部と、
前記第２の結合部に設けられるとともに前記貫通孔側大径部よりも小径に形成された貫通孔側小径部と、を含む、
請求項７に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項9】

前記貫通孔は、
前記回転シャフトに対して前記軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部と、
前記第１の結合部に設けられるとともに前記貫通孔側大径部よりも小径に形成された第１の貫通孔側小径部と、
前記第２の結合部に設けられるとともに前記貫通孔側大径部よりも小径に形成された第２の貫通孔側小径部と、を含む、
請求項７に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項10】

前記回転シャフトは、
前記貫通孔の内周面に対して前記軸方向に直交する方向に離隔するシャフト側小径部と、
前記第１の結合部に設けられるとともに前記シャフト側小径部よりも大径に形成された第１のシャフト側大径部と、
前記第２の結合部に設けられるとともに前記シャフト側小径部よりも大径に形成された第２のシャフト側大径部と、を含む、
請求項７に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項11】

前記第１の結合部は、前記背面の前記外周縁よりも前記軸方向の前記一方側に設けられた、
請求項７に記載のコンプレッサホイールの取付構造。

【請求項12】

請求項１に記載のコンプレッサホイールの取付構造を備える過給機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンプレッサホイールの取付構造および過給機に関する。

【背景技術】

【0002】

過給機に搭載されるコンプレッサホイールには、軸方向に貫通する貫通孔が形成されたハブと、ハブの外周面に設けられた複数のブレードと、を含むものがある。上記コンプレッサホイールの取付構造として、ハブに形成された貫通孔に回転シャフトを挿通させ、回転シャフトのホイール前縁端から突出した突出部にナットを螺合することで、コンプレッサホイールを回転シャフトに機械的に連結させる、いわゆるスルーボア構造が知られている（例えば、特許文献１）。

【0003】

特許文献１には、回転シャフトの貫通孔に挿通された部位に、小径部を挟んで２つの大径部が形成することが開示されている。２つの大径部を貫通孔に嵌合させることで、コンプレッサホイールの軸芯を安定させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６５６６０４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の２つの大径部の夫々と貫通孔との嵌合部のうち、コンプレッサホイールの背面側の嵌合部は、過給機の運転時に遠心応力や温度が高くなる部位であるため、過給機の運転時に上記嵌合部が遊離する虞がある。また、コンプレッサホイールの背面側の嵌合部は、高い遠心応力により塑性変形し、過給機の停止時においても上記嵌合部が遊離する虞がある。上記嵌合部が遊離すると、コンプレッサホイールのバランスが悪化する虞がある。

【0006】

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、コンプレッサホイールのバランス変化リスクを低減できるコンプレッサホイールの取付構造および過給機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造は、
回転シャフトと、
前記回転シャフトの外周面に装着されるスリーブと、
前記回転シャフトを軸方向に沿って挿通させる貫通孔が形成されたハブ、および前記ハブの外周面に設けられた複数のブレード、を含むコンプレッサホイールと、を備え、
前記回転シャフトの前記外周面と前記ハブの前記貫通孔とは締り嵌めにより結合され、
前記ハブの背面は、
前記背面の外周縁よりも前記軸方向の一方側に突出して前記スリーブに当接する当接面を含む平坦面と、
前記平坦面の外周端から前記背面の前記外周縁に亘って形成される凹面であって、
前記平坦面の前記外周端を一方端として前記一方端から前記軸方向の他方側に向かって延在する第１線分領域であって、前記軸方向に対する傾斜角θ１が４５度以下であり、且つ、前記傾斜角θ１が前記軸方向の前記他方側に向かうにつれて大きくなる曲線が、前記第１線分領域の他方端を含む位置に少なくとも形成される第１線分領域、および、
前記第１線分領域の前記他方端から径方向の外周側に向かって延在する第２線分領域であって、前記軸方向に対する傾斜角θ２が４５度以上且つ９０度以下であり、且つ、前記傾斜角θ２が前記外周側に向かうにつれて大きくなる曲線が、前記第１線分領域との接続部を含む位置に少なくとも形成される第２線分領域、
を含む凹面と、を含み、
前記第１線分領域の前記他方端は、前記軸方向に直交する方向において、前記ハブの前記背面の外形寸法の１／２よりも内周側の位置に設けられた。

【0008】

本開示の一実施形態にかかる過給機は、前記コンプレッサホイールの取付構造を備える。

【発明の効果】

【0009】

本開示の少なくとも一実施形態によれば、コンプレッサホイールのバランス変化リスクを低減できるコンプレッサホイールの取付構造および過給機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施形態にかかる過給機の軸線に沿った概略断面図である。

【図2】本開示の一実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図3】本開示の一実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図4】比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図5】図４に示されるコンプレッサホイールの径方向変位量を説明するための説明図である。

【図6】図４に示されるコンプレッサホイールに生じる塑性ひずみのコンター図である。

【図7】図２に示されるコンプレッサホイールの径方向変位量を説明するための説明図である。

【図8】図２に示されるコンプレッサホイールに生じる塑性ひずみのコンター図である。

【図9】本開示の一実施形態にかかる、他方側結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図10】本開示の一実施形態にかかる、他方側結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図11】図１０に示されるコンプレッサホイールの径方向変位量を説明するための説明図である。

【図12】本開示の一実施形態にかかる、中央側結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図13】本開示の一実施形態にかかる、複数の結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図14】本開示の一実施形態にかかる、複数の結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【図15】本開示の一実施形態にかかる、複数の結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。

【0012】

（コンプレッサホイールの取付構造）
図１は、本開示の一実施形態にかかる過給機の軸線に沿った概略断面図である。幾つかの実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造１は、図１に示されるように、回転シャフト２と、回転シャフト２の外周面２１に装着されるコンプレッサホイール３と、回転シャフト２の外周面２１に装着されるスリーブ４と、を備える。スリーブ４は、コンプレッサホイール３の背面５４側（図中右側）において回転シャフト２に取り付けられる。

【0013】

以下、回転シャフト２の軸線ＬＡが延在する方向を軸方向Ｘと定義する。軸方向Ｘにおいて、コンプレッサホイール３に対してスリーブ４が位置する側（図１中右側）を一方側Ｘ１とし、軸方向Ｘのうち、スリーブ４に対してコンプレッサホイール３が位置する側（図１中左側）を他方側Ｘ２とする。コンプレッサホイール３は、回転シャフト２の他方側Ｘ２に取り付けられる。回転シャフト２の径方向Ｙは、軸線ＬＡを基準とし、軸方向Ｘに直交する方向である。

【0014】

（過給機）
コンプレッサホイールの取付構造１は、図１に示されるように、過給機１１に搭載される。換言すると、過給機１１は、コンプレッサホイールの取付構造１を備える。具体的には、過給機１１は、上記回転シャフト２と、上記コンプレッサホイール３と、上記スリーブ４と、回転シャフト２、コンプレッサホイール３およびスリーブ４を回転可能に収容するケーシング１２と、を備える。

【0015】

図示される実施形態では、過給機１１は、自動車用のターボチャージャからなる。過給機（ターボチャージャ）１１は、図１に示されるように、回転シャフト２の外周面２１に装着されるタービン翼１３と、回転シャフト２を回転可能に支持する軸受１４と、をさらに備える。タービン翼１３は、回転シャフト２の軸方向Ｘの一方側Ｘ１に機械的に連結されている。コンプレッサホイール３は、回転シャフト２の軸方向Ｘの他方側Ｘ２に機械的に連結されている。タービン翼１３は、コンプレッサホイール３と同軸上に設けられている。コンプレッサホイール３とタービン翼１３とは、同軸上に設けられるとともに、回転シャフト２を介して一体的に回転可能になっている。回転シャフト２は、軸方向Ｘにおけるコンプレッサホイール３とタービン翼１３との間に配置された軸受１４に回転可能に支持されている。

【0016】

ケーシング１２は、コンプレッサホイール３を収容するコンプレッサハウジング１５と、タービン翼１３を収容するタービンハウジング１６と、軸受１４を収容する軸受ハウジング１７と、を含む。軸受ハウジング１７は、コンプレッサハウジング１５とタービンハウジング１６との間に配置され、コンプレッサハウジング１５およびタービンハウジング１６の夫々に、例えばボルトやＶクランプなどの締結部材により機械的に連結されている。

【0017】

過給機（ターボチャージャ）１１は、不図示の排ガス発生装置（例えば、エンジンなどの内燃機関）からタービンハウジング１６内に導入された排ガスのエネルギにより、タービン翼１３を回転させる。コンプレッサホイール３は、回転シャフト２を介してタービン翼１３に連結されているため、タービン翼１３の回転に連動して回転する。過給機（ターボチャージャ）１１は、コンプレッサホイール３の回転により、コンプレッサハウジング１５内に導入された流体（例えば、燃焼用空気）を圧縮し、圧縮された流体を流体の供給先（例えば、エンジンなどの内燃機関）に送るようになっている。

【0018】

（コンプレッサホイール）
コンプレッサホイール３は、図１に示されるように、回転シャフト２を軸方向Ｘに沿って挿通させる貫通孔５１が形成されたハブ５と、ハブ５の外周面５２に設けられた複数のブレード（フルブレード）６と、を含む。ハブ５は、回転シャフト２の他方側Ｘ２に機械的に固定されているため、ハブ５や複数のブレード６は、回転シャフト２と一体的に回転可能である。コンプレッサホイール３は、軸方向Ｘの他方側Ｘ２から導入される流体を径方向Ｙにおける外側に導くように構成された遠心式のインペラからなる。

【0019】

ハブ５は、上記外周面５２と、上記貫通孔５１を形成する内周面５３と、外周面５２よりも一方側Ｘ１に形成される背面５４と、外周面５２よりも他方側Ｘ２に形成されるとともに径方向Ｙに沿って延在する他方側平坦面５５と、を有する。貫通孔５１は、他方側平坦面５５から背面５４までに亘り形成されている。外周面５２は、軸方向Ｘにおける他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向かうにつれて回転シャフト２の軸線ＬＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。

【0020】

複数のブレード６の夫々は、ハブ５の他方側Ｘ２における外周面５２から径方向に沿って延在する前縁６１と、ハブ５の一方側Ｘ１における外周面５２から径方向に沿って延在する後縁６２と、前縁６１の外周端から後縁６２の外周端までに亘り延在するチップ側縁６３と、を有する。チップ側縁６３は、軸方向Ｘにおける他方側Ｘ２から一方側Ｘ１に向かうにつれて回転シャフト２の軸線ＬＡからの距離が大きくなる凹湾曲状に形成されている。チップ側縁６３は、チップ側縁６３に対向するように凸状に湾曲するコンプレッサハウジング１５のシュラウド面１５１との間に隙間Ｇ（クリアランス）が形成されている。

【0021】

図２および図３の夫々は、本開示の一実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。
コンプレッサホイールの取付構造１は、図２、図３に示されるように、内周面に雌ネジ部１８１が形成された環状のナット部材１８と、回転シャフト２のスリーブ４よりも一方側Ｘ１における外周面２１に装着されるスラストリング１９と、をさらに備えていてもよい。回転シャフト２は、他方側Ｘ２に径方向に沿って延在する段差面２２を有する。回転シャフト２の段差面２２よりも他方側Ｘ２は、段差面２２よりも一方側Ｘ１に比べて、外形寸法が小さくなっている。コンプレッサホイール３は、ハブ５の貫通孔５１に回転シャフト２の段差面２２よりも他方側Ｘ２が挿通され、ハブ５の他方側平坦面５５から回転シャフト２の他端部２３が突出している。コンプレッサホイール３は、回転シャフト２の他端部２３における外周面に形成された雄ネジ部２３１に、ナット部材１８の雌ネジ部１８１が螺合することで、回転シャフト２の段差面２２とナット部材１８との間に、スリーブ４やスラストリング１９とともに挟持されている。

【0022】

スリーブ４は、軸方向に沿って貫通する貫通孔４１を有する筒状に形成されている。スリーブ４は、コンプレッサホイール３と回転シャフト２の段差面２２との間に配置され、貫通孔４１に回転シャフト２が挿通されている。スリーブ４は、軸方向の他方側に径方向に沿って延在する端面４２を有し、この端面４２がハブ５の当接面５６１（背面５４）に当接している。

【0023】

コンプレッサホイールの取付構造１では、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とは、締り嵌めにより結合されている。図示される実施形態では、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とは、焼き嵌めにより固定されている。具体的には、回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される外周面２１Ａ（２１）の少なくとも一部が貫通孔５１よりも径が大きく形成されている、又は、貫通孔５１の少なくとも一部が回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される外周面２１Ａ（２１）よりも径が小さく形成されている。ハブ５の貫通孔５１を加熱して貫通孔５１の径を膨張させて広げて回転シャフト２を嵌め入れる。その後に冷却すると回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とが固着状態になり、互いに強固に固定される。

【0024】

回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とは、貫通孔５１の軸方向範囲における一部において、締り嵌めにより結合している。コンプレッサホイールの取付構造１は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部７を有する。回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とは結合部７以外の部分に隙間７０が形成されている。上記少なくとも１つの結合部７の夫々は、所定の軸方向長さを有する。或る実施形態では、上記少なくとも１つの結合部７の夫々は、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の１０％～２０％の軸方向長さを有する。

【0025】

背面５４は、背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１に突出してスリーブ４に当接する上記当接面５６１を含む平坦面５６と、平坦面５６の外周端５６２から背面５４の外周縁５４１に亘って形成される凹面５７と、を含む。

【0026】

（比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造）
図４は、比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。図５は、図４に示されるコンプレッサホイールの径方向変位量を説明するための説明図である。図６は、図４に示されるコンプレッサホイールに生じる塑性ひずみのコンター図である。
比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造０１は、背面０５４の形状がコンプレッサホイールの取付構造１における背面５４の形状とは異なっている。また、比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造０１は、結合部０７が形成される軸方向位置が、コンプレッサホイールの取付構造１における結合部７が形成される軸方向位置とは異なっている。なお、図４に示されるコンプレッサホイールの取付構造０１は、上述したコンプレッサホイールの取付構造１と構成が同じ部分には、同じ符号を付している。

【0027】

図４に示されるように、背面０５４は、背面０５４の外周縁０５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１に突出してスリーブ４に当接する当接面０５６１を含む平坦面０５６と、平坦面０５６の外周端０５６２から背面０５４の外周縁０５４１に亘って形成される凹面０５７と、を含む。凹面０５７は、軸方向Ｘに沿った断面において、軸方向に対する傾斜角θ０が４５度以上且つ９０度以下であり、且つ、傾斜角θ０が外周側に向かうにつれて大きくなる曲線Ｃ０が形成されている。結合部０７は、背面０５４の外周縁０５４１の軸方向位置Ｐ０を含む位置に形成されている。

【0028】

図５では、貫通孔５１の軸方向位置を横軸とし、貫通孔５１の径方向変位量を縦軸とするグラフが示されている。上記横軸は、他方側平坦面５５の軸方向位置を０％とし、平坦面０５６の軸方向位置を１００％としている。図５中の直線Ｌ０は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１との間の締め代を示している。図５中の曲線Ｃ０１は、過給機１１の運転時において、コンプレッサホイール３に作用する遠心力による貫通孔５１の径方向変位量を示している。図５中の曲線Ｃ０２は、過給機１１の運転時における、コンプレッサホイール３に作用する熱および遠心力による貫通孔５１の径方向変位量を示している。図５中の曲線Ｃ０３は、過給機１１が運転後の停止時における貫通孔５１の径方向変位量を示している。

【0029】

図５に示されるように、ハブ５の一方側Ｘ１は、ハブ５の他方側Ｘ２に比べて、外形寸法が大きいので、過給機１１の運転時（コンプレッサホイール３の回転時）に作用する遠心力が大きく、過給機１１の運転時に貫通孔５１の孔径が拡大する。また、ハブ５の一方側Ｘ１は、ハブ５の他方側Ｘ２に比べて、過給機１１の運転時（コンプレッサホイール３の回転時）に作用する熱による熱膨張量が大きく、過給機１１の運転時に貫通孔５１の孔径が拡大する。比較例にかかるコンプレッサホイールの取付構造０１では、過給機１１の運転時に作用する遠心力や熱により、ハブ５の一方側Ｘ１において貫通孔５１の孔径が拡大するため、過給機１１の運転時に上記結合部０７における結合を維持するためには、締め代を増やしたり、コンプレッサホイール３を冷却するための冷却構造を設けたりすることが必要となる可能性が高い。

【0030】

図６に示されるように、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が大きいハブ５の一方側Ｘ１における貫通孔５１近傍に、広範囲に亘り塑性ひずみが発生する虞がある。貫通孔５１近傍に生じる塑性変形により、ハブ５の一方側Ｘ１において貫通孔５１の孔径が拡大すると、過給機１１の運転時だけでなく停止時においても上記結合部０７における結合が解除される虞がある。また、図６に示されるように、過給機１１の運転時に平坦面０５６に、広範囲に亘り塑性ひずみが発生する虞がある。塑性ひずみは、当接面０５６１のスリーブ４の外周縁に当接する部分０５６２に特に発生する。平坦面０５６に生じる塑性変形により、コンプレッサホイール３の周方向位置がずれて、コンプレッサホイール３のバランスが変化する虞がある。

【0031】

幾つかの実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造１は、図２、図３に示されるように、上述した回転シャフト２と、上述したハブ５および複数のブレード６を含むコンプレッサホイール３と、上述したスリーブ４と、を備え、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とは締り嵌めにより結合されている。ハブ５の背面５４は、背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１に突出してスリーブ４に当接する当接面５６１を含む平坦面５６と、平坦面５６の外周端５６２から背面５４の外周縁５４１に亘って形成される凹面５７と、を含む。凹面５７は、図２、図３に示されるように、平坦面５６の外周端５６２を一方端として上記一方端から軸方向の他方側Ｘ２に向かって延在する第１線分領域Ａ１であって、軸方向に対する傾斜角θ１が４５度以下であり、且つ、傾斜角θ１が軸方向の前記他方側Ｘ２に向かうにつれて大きくなる曲線ＣＡ１が、第１線分領域Ａ１の他方端５７１を含む位置に少なくとも形成される第１線分領域Ａ１、および、第１線分領域Ａ１の他方端５７１から径方向の外周側に向かって延在する第２線分領域Ａ２であって、前記軸方向に対する傾斜角θ２が４５度以上且つ９０度以下であり、且つ、傾斜角θ２が外周側に向かうにつれて大きくなる曲線ＣＡ２が、第１線分領域Ａ１との接続部５７１Ａを含む位置に少なくとも形成される第２線分領域Ａ２、を含む。上記コンプレッサホイールの取付構造１では、第１線分領域Ａ１の他方端５７１は、軸方向に直交する方向において、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の１／２よりも内周側の位置に設けられた。

【0032】

好ましくは、第１線分領域Ａ１の他方端５７１は、軸方向に直交する方向において、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の２０％よりも外周側の位置、且つ上記外形寸法Ｄ１の４０％よりも内周側の位置に設けられる。

【0033】

図示される実施形態では、第２線分領域Ａ２の一方端が上記接続部５７１Ａにおいて第１線分領域Ａ１の他方端５７１に接続され、第２線分領域Ａ２の他方端が背面５４の外周縁５４１に接続されている。上記接続部５７１Ａでは、軸方向に対する傾斜角θ１、θ２が４５度になっている。上記曲線ＣＡ１は、第１線分領域Ａ１の一方端（平坦面５６の外周端５６２）を含む位置にも形成されてもよい。つまり、上記曲線ＣＡ１は、第１線分領域Ａ１の一方端から他方端までに亘り形成されていてもよい。また、上記曲線ＣＡ２は、第２線分領域Ａ２の他方端を含む位置にも形成されてもよい。つまり、上記曲線ＣＡ２は、第２線分領域の一方端から他方端までに亘り形成されていてもよい。

【0034】

図７および後述する図１１では、貫通孔５１の軸方向位置を横軸とし、貫通孔５１の径方向変位量を縦軸とするグラフが示されている。上記横軸は、他方側平坦面５５の軸方向位置を０％とし、平坦面５６の軸方向位置を１００％としている。図７、図１１中の直線Ｌ０は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１との間の締め代を示している。図７、図１１中の曲線Ｃ１は、過給機１１の運転時において、コンプレッサホイール３に作用する遠心力による貫通孔５１の径方向変位量を示している。図７、図１１中の曲線Ｃ２は、過給機１１の運転時における、コンプレッサホイール３に作用する熱および遠心力による貫通孔５１の径方向変位量を示している。図７、図１１中の曲線Ｃ３は、過給機１１が運転後の停止時における貫通孔５１の径方向変位量を示している。

【0035】

図２、図３に示されるような、ハブ５の背面５４を、平坦面５６と、第１線分領域Ａ１および第２線分領域Ａ２を含む凹面５７と、を含む形状にすることで、図７に示されるように、ハブ５の背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１の部分である、ハブ５の背面部には作用する遠心応力が小さく、径方向変位量が小さい領域Ａ３が形成される。上記領域Ａ３では、過給機１１の運転時および停止時における径方向変位量が、背面０５４の外周縁０５４１の軸方向位置Ｐ０に比べて小さくなっている。

【0036】

図２、図３に示されるような、ハブ５の背面５４を、平坦面５６と、第１線分領域Ａ１および第２線分領域Ａ２を含む凹面５７と、を含む形状にすることで、図８に示されるように、貫通孔５１の内周面５３における平坦面５６の近傍に、内周面５３における軸方向位置Ｐ０近傍に比べて、塑性ひずみが生じ難い領域Ａ４が形成される。上記領域Ａ４が形成されることで、過給機１１の運転時に平坦面５６に生じる塑性ひずみを抑制できる。

【0037】

上記の構成によれば、ハブ５の背面５４を、平坦面５６と、第１線分領域Ａ１および第２線分領域Ａ２を含む凹面５７と、を含む形状にすることで、ハブ５の背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１の部分である、ハブ５の背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ５の背面部に作用する遠心応力を低減できる。これにより、コンプレッサホイール３の取付構造１を備える過給機１１の運転時において、ハブ５に作用する熱や遠心応力によって、ハブ５の貫通孔５１が塑性変形することを抑制できる。ハブ５の貫通孔５１が塑性変形することを抑制することで、上記過給機１１の運転時や停止時において、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１との間の結合が解除されてコンプレッサホイール３のバランスが変化することを抑制できる。

【0038】

図２、図３に示されるような、ハブ５の背面５４を、平坦面５６と、第１線分領域Ａ１および第２線分領域Ａ２を含む凹面５７と、を含む形状にすることで、平坦面５６の外形寸法Ｄ２やスリーブ４の平坦面５６に当接する端面４２の外形寸法を大きなものにすることが可能となる。平坦面５６の外形寸法Ｄ２やスリーブ４の端面４２の外形寸法を大きくすることで、平坦面５６と端面４２との接触面積を増やすことができるため、平坦面５６の塑性変形を抑制できる。或る実施形態では、当接面５６１の外形寸法Ｄ３は、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の１０％～２０％の範囲内になっている。

【0039】

幾つかの実施形態では、図２に示されるように、上述した凹面５７は、平坦面５６の外周端５６２を含む位置に形成された、第１の曲率Ｒ１を有する第１湾曲面５８１と、第１湾曲面５８１に接続するとともに、第１の曲率Ｒ１よりも小さい曲率Ｒ２を有する第２湾曲面５８３と、を含む。

【0040】

図示される実施形態では、第１湾曲面５８１の一方端は、平坦面５６の外周端５６２であり、第１湾曲面５８１の他方端は、第１湾曲面５８１と第２湾曲面５８３との接続部５８２において、第２湾曲面５８３の一方端に接続されている。第２湾曲面５８３の他方端は、背面５４の外周縁５４１に接続されていてもよい。背面５４の外周縁５４１よりも一方側Ｘ１に位置していてもよい。また、図示される実施形態では、上記接続部５８２は、軸方向に直交する方向において、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の１／２よりも内周側の位置に設けられている。

【0041】

上記の構成によれば、凹面５７を第１湾曲面５８１と第２湾曲面５８３とを含む形状にすることで、ハブ５の上記背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ５の上記背面部、特に第１湾曲面５８１と第２湾曲面５８３との接続部５８２よりも平坦面５６側（軸方向の上記一方側）に作用する遠心応力を低減できる。

【0042】

幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した凹面５７は、平坦面５６の外周端５６２を含む位置に形成された第１平坦面５９１と、第１平坦面５９１に接続する湾曲面５９３と、湾曲面５９３に接続するとともに背面５４の外周縁５４１を含む位置に形成された第２平坦面５９５と、を含む。

【0043】

第１平坦面５９１は、軸方向Ｘに沿って延在している。第２平坦面５９５は、径方向Ｙに沿って延在している。第１平坦面５９１と湾曲面５９３との接続部５９２は、第２平坦面５９５と湾曲面５９３との接続部５９４よりも径方向Ｙにおける内周側に位置している。なお、上記接続部５９２は、径方向Ｙにおける位置が平坦面５６の外周端５６２と同じであってもよいし、平坦面５６の外周端５６２よりも径方向Ｙにおける外周側に位置していてもよい。また、上記接続部５９４は、軸方向Ｘにおける位置が背面５４の外周縁５４１と同じであってもよいし、背面５４の外周縁５４１よりも軸方向Ｘにおける一方側Ｘ１に位置していてもよい。

【0044】

図示される実施形態では、上記接続部５９４は、軸方向に直交する方向において、ハブ５の背面５４の外形寸法Ｄ１の１／２よりも内周側の位置に設けられている。

【0045】

上記の構成によれば、凹面５７を第１平坦面５９１と湾曲面５９３と第２平坦面５９５とを含む形状にすることで、ハブ５の上記背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ５の上記背面部、特に第２平坦面５９５と湾曲面５９３との接続部５９４よりも平坦面５６側（軸方向の一方側Ｘ１）に作用する遠心応力を低減できる。

【0046】

（一方側結合部）
幾つかの実施形態では、図２、図３に示されるように、コンプレッサホイールの取付構造１は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部７を有する。上述した少なくとも１つの結合部７は、背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１に設けられた一方側結合部７Ａを含む。

【0047】

図示される実施形態では、上述した貫通孔５１は、回転シャフト２の外周面２１に対して軸方向Ｘに直交する方向に離隔する貫通孔側大径部５１１と、一方側結合部７Ａに設けられるとともに、貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された貫通孔側小径部５１２Ａ（５１２）と、を含む。図示例では、一方側結合部７Ａ以外には貫通孔側小径部５１２が形成されていない。なお、一方側結合部７Ａは、平坦面５６の内周端を含む位置に形成されていてもよい。

【0048】

貫通孔側小径部５１２Ａ（５１２）は、回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される外周面２１Ａ（２１）との間に締め代を有する。回転シャフト２の外周面２１Ａと貫通孔側小径部５１２Ａの内周面とが締り嵌めにより結合することで、一方側結合部７Ａが形成される。

【0049】

上記の構成によれば、一方側結合部７Ａは、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ５の上記背面部に設けられる。ハブ５の上記背面部における内周面５３は、過給機１１の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても一方側結合部７Ａによる結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを低減できる。

【0050】

（他方側結合部）
図９および図１０の夫々は、本開示の一実施形態にかかる、他方側結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。図１１は、図１０に示されるコンプレッサホイールの径方向変位量を説明するための説明図である。
幾つかの実施形態では、図９、図１０に示されるように、コンプレッサホイールの取付構造１は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部７を有する。上述した少なくとも１つの結合部７は、ブレード６の前縁６１よりも軸方向の他方側Ｘ２に少なくとも一部が設けられた他方側結合部７Ｂを含む。

【0051】

図示される実施形態では、上述した貫通孔５１は、回転シャフト２の外周面２１に対して軸方向Ｘに直交する方向に離隔する貫通孔側大径部５１１と、他方側結合部７Ｂに設けられるとともに、貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された貫通孔側小径部５１２Ｂ（５１２）と、を含む。図示例では、他方側結合部７Ｂ以外には貫通孔側小径部５１２が形成されていない。図９に示される実施形態では、他方側結合部７Ｂは、前縁６１の外周端６１１よりも軸方向における一方側Ｘ１までに亘り形成されている。なお、他方側結合部７Ｂは、他方側平坦面５５の内周端を含む位置に形成されていてもよい。

【0052】

貫通孔側小径部５１２Ｂ（５１２）は、回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される外周面２１Ａ（２１）との間に締め代を有する。回転シャフト２の外周面２１Ａと貫通孔側小径部５１２Ｂの内周面とが締り嵌めにより結合することで、他方側結合部７Ｂが形成される。

【0053】

上記の構成によれば、他方側結合部７Ｂは、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ５の前方部（ハブ５のブレード６の前縁６１よりも軸方向の上記他方側の部分）に少なくとも一部が設けられる。ハブ５の上記前方部における内周面５３は、過給機１１の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても他方側結合部７Ｂによる結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを低減できる。

【0054】

幾つかの実施形態では、図１０に示されるように、上述したハブ５は、ブレード６の前縁６１よりも軸方向の他方側Ｘ２に突出するボス部５５１を含み、上述した他方側結合部７Ｂは、ボス部５５１に設けられている。他方側結合部７Ｂは、前縁６１の内周端６１２よりも軸方向の一方側Ｘ１には形成されていない。ボス部５５１は、他方側結合部７Ｂが所定の軸方向長さを確保できるように、通常のボス部に比べて、軸方向の他方側Ｘ２に延長していてもよい。

【0055】

図１１に示されるように、ハブ５のボス部５５１には、作用する遠心応力が小さく、径方向変位量が小さい領域Ａ５が形成される。上記領域Ａ５では、過給機１１の運転時および停止時における径方向変位量が、背面５４の外周縁５４１の軸方向位置Ｐ０に比べて小さくなっている。

【0056】

上記の構成によれば、他方側結合部７Ｂを、ハブ５の上記前方部のうち、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいボス部５５１に設けることで、他方側結合部７Ｂを上記前方部におけるボス部５５１以外に設ける場合に比べて、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても他方側結合部７Ｂによる結合が効果的に維持される。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを効果的に低減できる。

【0057】

（中央側結合部）
図１２は、本開示の一実施形態にかかる、中央側結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。
幾つかの実施形態では、図１２に示されるように、コンプレッサホイールの取付構造１は、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部７を有する。上述した少なくとも１つの結合部７は、ブレード６の前縁６１よりも軸方向の一方側Ｘ１、且つブレード６の後縁６２よりも軸方向の他方側Ｘ２に設けられた中央側結合部７Ｃを含む。

【0058】

図示される実施形態では、上述した貫通孔５１は、回転シャフト２の外周面２１に対して軸方向Ｘに直交する方向に離隔する貫通孔側大径部５１１と、中央側結合部７Ｃに設けられるとともに、貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された貫通孔側小径部５１２Ｃ（５１２）と、を含む。図示例では、中央側結合部７Ｃ以外には貫通孔側小径部５１２が形成されていない。

【0059】

貫通孔側小径部５１２Ｃ（５１２）は、回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される外周面２１Ａ（２１）との間に締め代を有する。回転シャフト２の外周面２１Ａと貫通孔側小径部５１２Ｃの内周面とが締り嵌めにより結合することで、中央側結合部７Ｃが形成される。

【0060】

上記の構成によれば、中央側結合部７Ｃは、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ５の中央部（ハブ５のブレード６の前縁６１よりも軸方向の上記一方側Ｘ１、且つブレード６の後縁６２よりも軸方向の上記他方側Ｘ２の部分）に設けられる。ハブ５の中央部における内周面５３は、過給機１１の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても中央側結合部７Ｃによる結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを低減できる。

【0061】

上述した幾つかの実施形態では、貫通孔５１に貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された貫通孔側小径部５１２を設けることで、結合部７が形成されていたが、他の幾つかの実施形態では、例えば図１３、図１５に示されるように、回転シャフト２の貫通孔５１に挿入される部位に、シャフト側小径部２４と、シャフト側小径部２４よりも大径に形成されたシャフト側大径部２５（２５Ｄ、２５Ｅなど）と、を設けることで、結合部７が形成されていてもよい。シャフト側大径部２５は、貫通孔５１の内周面５３との間に締め代を有する。

【0062】

（複数の結合部）
図１３～図１５の夫々は、本開示の一実施形態にかかる、複数の結合部を有するコンプレッサホイールの取付構造の軸線に沿った概略断面図である。
幾つかの実施形態では、図１３～図１５に示されるように、コンプレッサホイールの取付構造１の上述した少なくとも１つの結合部７は、第１の結合部７Ｄと、第１の結合部７Ｄよりも軸方向の他方側Ｘ２に設けられた第２の結合部７Ｅと、を含む。

【0063】

図１３～図１５に示されるように、第１の結合部７Ｄは、上述した一方側結合部７Ａであり、且つ、第２の結合部７Ｅは、上述した他方側結合部７Ｂ又は中央側結合部７Ｃの何れかであってもよい。他の幾つかの実施形態では、第１の結合部７Ｄは、中央側結合部７Ｃであり、且つ、第２の結合部７Ｅは、他方側結合部７Ｂであってもよい。

【0064】

上記の構成によれば、コンプレッサホイールの取付構造１は、軸方向Ｘにおける複数の箇所に結合部７（第１の結合部７Ｄ、第２の結合部７Ｅ）を設けることで、コンプレッサホイール３が回転シャフト２に対して傾くことを抑制でき、コンプレッサホイール３の軸芯を正確に保持できる。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを低減できる。

【0065】

幾つかの実施形態では、図１３に示されるように、上述した少なくとも１つの結合部７は、上述した第１の結合部７Ｄと、上述した第２の結合部７Ｅと、を含む。上述した回転シャフト２は、貫通孔５１に挿通される部位に、貫通孔５１の内周面５３に対向するシャフト側小径部２４と、第１の結合部７Ｄに設けられるとともにシャフト側小径部２４よりも大径に形成されたシャフト側大径部２５Ｄ（２５）と、を含む。上述した貫通孔５１は、シャフト側小径部２４に対して軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部５１１と、第２の結合部７Ｅに設けられるとともに貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された貫通孔側小径部５１２Ｅ（５１２）と、を含む。

【0066】

図１３に示される実施形態では、第１の結合部７Ｄは、上述した一方側結合部７Ａからなり、第２の結合部７Ｅは、上述した他方側結合部７Ｂからなる。

【0067】

上記の構成によれば、シャフト側大径部２５Ｄの外周面と貫通孔側大径部５１１の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部７Ｄ（図示例では、７Ａ）が形成される。また、シャフト側小径部２４の外周面と貫通孔側小径部５１２の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部７Ｅ（図示例では、７Ｂ）が形成される。第１の結合部７Ｄにおける回転シャフト２の径を大きくし、且つ第２の結合部７Ｅにおける貫通孔５１の径を小さくすることで、回転シャフト２をコンプレッサホイール３の貫通孔５１に軸方向における一方側Ｘ１から他方側Ｘ２に向かって挿入させ易い。これにより、コンプレッサホイール３と回転シャフト２との組立性を良好なものになる。また、上記の構成によれば、回転シャフト２に複数のシャフト側大径部２５（２５Ｄ、２５Ｅ）を形成する場合やハブ５に複数の貫通孔側小径部５１２（５１２Ｄ、５１２Ｅ）を形成する場合に比べて、回転シャフト２やハブ５の形成が容易なため、回転シャフト２やハブ５の製造コストを低減できる。

【0068】

幾つかの実施形態では、図１４に示されるように、上述した少なくとも１つの結合部７は、上述した第１の結合部７Ｄと、上述した第２の結合部７Ｅと、を含む。上述した貫通孔５１は、回転シャフト２に対して軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部５１１と、第１の結合部７Ｄに設けられるとともに貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された第１の貫通孔側小径部５１２Ｄ（５１２）と、第２の結合部７Ｅに設けられるとともに貫通孔側大径部５１１よりも小径に形成された第２の貫通孔側小径部５１２Ｅ（５１２）と、を含む。

【0069】

貫通孔側大径部５１１は、第１の貫通孔側小径部５１２Ｄと第２の貫通孔側小径部５１２Ｅとの間に形成される。図１４に示される実施形態では、第１の結合部７Ｄは、上述した一方側結合部７Ａからなり、第２の結合部７Ｅは、上述したボス部５５１に設けられた他方側結合部７Ｂからなる。

【0070】

上記の構成によれば、第１の貫通孔側小径部５１２Ｄの内周面と回転シャフト２の外周面２１とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部７Ｄ（図示例では、７Ａ）が形成される。また、第２の貫通孔側小径部５１２Ｅの内周面と回転シャフト２の外周面２１とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部７Ｅ（図示例では、７Ｂ）が形成される。この場合には、回転シャフト２に上述したようなシャフト側大径部２５を形成しなくてもよく、回転シャフト２の形成が容易なため、回転シャフト２の製造コストを低減できる。

【0071】

幾つかの実施形態では、図１５に示されるように、上述した少なくとも１つの結合部７は、上述した第１の結合部７Ｄと、上述した第２の結合部７Ｅと、を含む。上述した回転シャフト２は、貫通孔５１に挿通される部位に、貫通孔５１の内周面５３に対して前記軸方向に直交する方向に離隔するシャフト側小径部２４と、第１の結合部７Ｄに設けられるとともにシャフト側小径部２４よりも大径に形成された第１のシャフト側大径部２５Ｄ（２５）と、第２の結合部７Ｅに設けられるとともにシャフト側小径部２４よりも大径に形成された第２のシャフト側大径部２５Ｅ（２５）と、を含む。

【0072】

シャフト側小径部２４は、第１のシャフト側大径部２５Ｄと第２のシャフト側大径部２５Ｅとの間に形成される。図１５に示される実施形態では、第１の結合部７Ｄは、上述した一方側結合部７Ａからなり、第２の結合部７Ｅは、上述した中央側結合部７Ｃからなる。

【0073】

上記の構成によれば、第１のシャフト側大径部２５Ｄの外周面と貫通孔５１の内周面５３とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部７Ｄ（図示例では、７Ａ）が形成される。また、第２のシャフト側大径部２５Ｅの外周面と貫通孔５１の内周面５３とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部７Ｅ（図示例では、７Ｃ）が形成される。この場合には、ハブ５の貫通孔５１に上述したような貫通孔側小径部５１２を形成しなくてもよく、上記貫通孔５１の形成が容易なため、コンプレッサホイール３の製造コストを低減できる。

【0074】

幾つかの実施形態では、図１３～図１５に示されるように、上述した第１の結合部７Ｄは、背面５４の外周縁５４１よりも軸方向の一方側Ｘ１に設けられた一方側結合部７Ａからなる。

【0075】

上記の構成によれば、第１の結合部７Ｄは、過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ５の上記背面部に設けられる。ハブ５の上記背面部における内周面は、過給機１１の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても第１の結合部７Ｄによる結合が維持される。また、第２の結合部７Ｅを過給機１１の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ５の上記前方部や上記中央部に設けることで、過給機１１の運転時および停止時の何れにおいても第２の結合部７Ｅによる結合が維持されるため、コンプレッサホイール３が回転シャフト２に対して傾くことを効果的に抑制でき、コンプレッサホイール３の軸芯を正確に保持できる。これにより、コンプレッサホイール３のバランス変化リスクを効果的に低減できる。

【0076】

幾つかの実施形態にかかる過給機１１は、図１に示されるように、上述したコンプレッサホイールの取付構造（１）を備える。上記の構成によれば、過給機１１の運転時において、ハブ５に作用する熱や遠心応力によって、ハブ５の貫通孔５１が塑性変形することを抑制できる。これにより、過給機１１の運転時や停止時において、回転シャフト２の外周面２１とハブ５の貫通孔５１との間の結合が解除されることを抑制でき、ひいてはコンプレッサホイール３のバランスが変化することを抑制できる。

【0077】

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0078】

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。

【0079】

１）本開示の少なくとも一実施形態にかかるコンプレッサホイールの取付構造（１）は、
回転シャフト（２）と、
前記回転シャフト（２）の外周面（２１）に装着されるスリーブ（４）と、
前記回転シャフト（２）を軸方向に沿って挿通させる貫通孔（５１）が形成されたハブ（５）、および前記ハブ（５）の外周面（５２）に設けられた複数のブレード（６）、を含むコンプレッサホイール（３）と、を備え、
前記回転シャフト（２）の前記外周面（２１）と前記ハブ（５）の前記貫通孔（５１）とは締り嵌めにより結合され、
前記ハブ（５）の背面（５４）は、
前記背面（５４）の外周縁（５４１）よりも前記軸方向の一方側（Ｘ１）に突出して前記スリーブ（４）に当接する当接面（５６１）を含む平坦面（５６）と、
前記平坦面（５６）の外周端（５６２）から前記背面（５４）の前記外周縁（５４１）に亘って形成される凹面（５７）であって、
前記平坦面（５６）の前記外周端（５６２）を一方端として前記一方端から前記軸方向の他方側（Ｘ２）に向かって延在する第１線分領域（Ａ１）であって、前記軸方向に対する傾斜角θ１が４５度以下であり、且つ、前記傾斜角θ１が前記軸方向の前記他方側（Ｘ２）に向かうにつれて大きくなる曲線（ＣＡ１）が、前記第１線分領域（Ａ１）の他方端（５７１）を含む位置に少なくとも形成される第１線分領域（Ａ１）、および、
前記第１線分領域（Ａ１）の前記他方端（５７１）から径方向の外周側に向かって延在する第２線分領域（Ａ２）であって、前記軸方向に対する傾斜角θ２が４５度以上且つ９０度以下であり、且つ、前記傾斜角θ２が前記外周側に向かうにつれて大きくなる曲線ＣＡ２が、前記第１線分領域（Ａ２）との接続部（５７１Ａ）を含む位置に少なくとも形成される第２線分領域（Ａ２）、
を含む凹面（５７）と、を含み、
前記第１線分領域（Ａ１）の前記他方端（５７１）は、前記軸方向に直交する方向において、前記ハブ（５）の前記背面（５４）の外形寸法（Ｄ１）の１／２よりも内周側の位置に設けられた。

【0080】

上記１）の構成によれば、ハブ（５）の背面（５４）を、平坦面（５６）と、第１線分領域（Ａ１）および第２線分領域（Ａ２）を含む凹面（５７）と、を含む形状にすることで、ハブ（５）の背面（５４）の外周縁（５４１）よりも軸方向の上記一方側（Ｘ１）の部分である、ハブ（５）の背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ（５）の背面部に作用する遠心応力を低減できる。これにより、コンプレッサホイール（３）の取付構造（１）を備える過給機（１１）の運転時において、ハブ（５）に作用する熱や遠心応力によって、ハブ（５）の貫通孔（５１）が塑性変形することを抑制できる。ハブ（５）の貫通孔（５１）が塑性変形することを抑制することで、上記過給機（１１）の運転時や停止時において、回転シャフト（２）の外周面（２１）とハブ（５）の貫通孔（５１）との間の結合が解除されてコンプレッサホイール（３）のバランスが変化することを抑制できる。

【0081】

２）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記凹面（５７）は、
前記平坦面（５６）の前記外周端（５６２）を含む位置に形成された、第１の曲率（Ｒ１）を有する第１湾曲面（５８１）と、
前記第１湾曲面（５８１）に接続するとともに、前記第１の曲率（Ｒ１）よりも小さい曲率（Ｒ２）を有する第２湾曲面（５８３）と、を含む。

【0082】

上記２）の構成によれば、凹面（５７）を第１湾曲面（５８１）と第２湾曲面（５８３）とを含む形状にすることで、ハブ（５）の背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ（５）の背面部、特に第１湾曲面（５８１）と第２湾曲面（５８３）との接続部（５８２）よりも平坦面（５６）側（軸方向の上記一方側）に作用する遠心応力を低減できる。

【0083】

３）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記凹面（５７）は、
前記平坦面（５６）の前記外周端（５６２）を含む位置に形成された第１平坦面（５９１）と、
前記第１平坦面（５９１）に接続する湾曲面（５９３）と、
前記湾曲面（５９３）に接続するとともに前記背面（５４）の前記外周縁（５４１）を含む位置に形成された第２平坦面（５９５）と、を含む。

【0084】

上記３）の構成によれば、凹面（５７）を第１平坦面（５９１）と湾曲面（５９３）と第２平坦面（５９５）とを含む形状にすることで、ハブ（５）の背面部の強度低下を抑制しつつ、ハブ（５）の背面部、特に第２平坦面（５９５）と湾曲面（５９３）との接続部（５９４）よりも平坦面（５６）側（軸方向の上記一方側）に作用する遠心応力を低減できる。

【0085】

４）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記コンプレッサホイールの取付構造（１）は、前記回転シャフト（２）の前記外周面（２１）と前記ハブ（５）の前記貫通孔（５１）とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部（７）を有し、
前記少なくとも１つの結合部（７）は、
前記背面（５４）の前記外周縁（５４１）よりも前記軸方向の前記一方側（Ｘ１）に設けられた一方側結合部（７Ａ）を含む。

【0086】

上記４）の構成によれば、一方側結合部（７Ａ）は、過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ（５）の背面部に設けられる。ハブ（５）の背面部における内周面（５３）は、過給機（１１）の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても一方側結合部（７Ａ）による結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを低減できる。

【0087】

５）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記コンプレッサホイールの取付構造（１）は、前記回転シャフト（２）の前記外周面（２１）と前記ハブ（５）の前記貫通孔（５１）とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部（７）を有し、
前記少なくとも１つの結合部（７）は、
前記ブレード（６）の前縁（６１）よりも前記軸方向の前記他方側（Ｘ２）に少なくとも一部が設けられた他方側結合部（７Ｂ）を含む。

【0088】

上記５）の構成によれば、他方側結合部（７Ｂ）は、過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ（５）の前方部（ハブ５のブレード６の前縁６１よりも軸方向の上記他方側の部分）に少なくとも一部が設けられる。ハブ（５）の前方部における内周面（５３）は、過給機（１１）の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても他方側結合部（７Ｂ）による結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを低減できる。

【0089】

６）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記ハブ（５）は、前記ブレード（６）の前記前縁（６１）よりも前記軸方向の前記他方側（Ｘ２）に突出するボス部（５５１）を含み、
前記他方側結合部（７Ｂ）は、前記ボス部（５５１）に設けられた。

【0090】

上記６）の構成によれば、他方側結合部（７Ｂ）を、ハブ（５）の前方部のうち、過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいボス部（５５１）に設けることで、他方側結合部（７Ｂ）を上記前方部におけるボス部（５５１）以外に設ける場合に比べて、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても他方側結合部（７Ｂ）による結合が効果的に維持される。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを効果的に低減できる。

【0091】

７）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記コンプレッサホイールの取付構造（１）は、前記回転シャフト（２）の前記外周面（２１）と前記ハブ（５）の前記貫通孔（５１）とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部（７）を有し、
前記少なくとも１つの結合部（７）は、
前記ブレード（６）の前縁（６１）よりも前記軸方向の前記一方側（Ｘ１）、且つ前記ブレード（６）の後縁（６２）よりも前記軸方向の前記他方側（Ｘ２）に設けられた中央側結合部（７Ｃ）を含む。

【0092】

上記７）の構成によれば、中央側結合部（７Ｃ）は、過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ（５）の中央部（ハブ５のブレード６の前縁６１よりも軸方向の上記一方側Ｘ１、且つブレード６の後縁６２よりも軸方向の上記他方側Ｘ２の部分）に設けられる。ハブ（５）の中央部における内周面（５３）は、過給機（１１）の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても中央側結合部（７Ｃ）による結合が維持される。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを低減できる。

【0093】

８）幾つかの実施形態では、上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記コンプレッサホイールの取付構造（１）は、前記回転シャフト（２）の前記外周面（２１）と前記ハブ（５）の前記貫通孔（５１）とを締り嵌めにより結合する少なくとも１つの結合部（７）を有し、
前記少なくとも１つの結合部（７）は、
第１の結合部（７Ｄ）と、
前記第１の結合部（７Ｄ）よりも前記軸方向の前記他方側（Ｘ２）に設けられた第２の結合部（７Ｅ）と、を含む。

【0094】

上記８）の構成によれば、コンプレッサホイールの取付構造（１）は、軸方向（Ｘ）における複数の箇所に結合部（第１の結合部７Ｄ、第２の結合部７Ｅ）を設けることで、コンプレッサホイール（３）が回転シャフト（２）に対して傾くことを抑制でき、コンプレッサホイール（３）の軸芯を正確に保持できる。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを低減できる。

【0095】

９）幾つかの実施形態では、上記８）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記回転シャフト（２）は、
前記貫通孔（５１）の内周面（５３）に対向するシャフト側小径部（２４）と、
前記第１の結合部（７Ｄ）に設けられるとともに前記シャフト側小径部（２４）よりも大径に形成されたシャフト側大径部（２５Ｄ）と、を含み、
前記貫通孔（５１）は、
前記シャフト側小径部（２４）に対して前記軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部（５１１）と、
前記第２の結合部（７Ｅ）に設けられるとともに前記貫通孔側大径部（５１１）よりも小径に形成された貫通孔側小径部（５１２Ｅ）と、を含む。

【0096】

上記９）の構成によれば、シャフト側大径部（２５Ｄ）の外周面と貫通孔側大径部（５１１）の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部（７Ｄ）が形成される。また、シャフト側小径部（２４）の外周面と貫通孔側小径部（５１２Ｅ）の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部（７Ｅ）が形成される。第１の結合部（７Ｄ）における回転シャフト（２）の径を大きくし、且つ第２の結合部（７Ｅ）における貫通孔（５１）の径を小さくすることで、回転シャフト（２）をコンプレッサホイール（３）の貫通孔（５１）に軸方向における上記一方側（Ｘ１）から上記他方側（Ｘ２）に向かって挿入させ易い。これにより、コンプレッサホイール（３）と回転シャフト（２）との組立性を良好なものになる。また、上記９）の構成によれば、回転シャフト（２）に複数のシャフト側大径部（２５Ｄ、２５Ｅ）を形成する場合やハブ（５）に複数の貫通孔側小径部（５１２Ｄ、５１２Ｅ）を形成する場合に比べて、回転シャフト（２）やハブ（５）の形成が容易なため、回転シャフト（２）やハブ（５）の製造コストを低減できる。

【0097】

１０）幾つかの実施形態では、上記８）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記貫通孔（５１）は、
前記回転シャフト（２）に対して前記軸方向に直交する方向に離隔する貫通孔側大径部（５１１）と、
前記第１の結合部（７Ｄ）に設けられるとともに前記貫通孔側大径部（５１１）よりも小径に形成された第１の貫通孔側小径部（５１２Ｄ）と、
前記第２の結合部（７Ｅ）に設けられるとともに前記貫通孔側大径部（５１１）よりも小径に形成された第２の貫通孔側小径部（５１２Ｅ）と、を含む。

【0098】

上記１０）の構成によれば、第１の貫通孔側小径部（５１２Ｄ）の内周面と回転シャフト（２）の外周面とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部（７Ｄ）が形成される。また、第２の貫通孔側小径部（５１２Ｅ）の内周面と回転シャフト（２）の外周面とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部（７Ｅ）が形成される。この場合には、回転シャフト（２）に上述したようなシャフト側大径部を形成しなくてもよく、回転シャフト（２）の形成が容易なため、回転シャフト（２）の製造コストを低減できる。

【0099】

１１）幾つかの実施形態では、上記８）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記回転シャフト（２）は、
前記貫通孔（５１）の内周面（５３）に対して前記軸方向に直交する方向に離隔するシャフト側小径部（２４）と、
前記第１の結合部（７Ｄ）に設けられるとともに前記シャフト側小径部（２４）よりも大径に形成された第１のシャフト側大径部（２５Ｄ）と、
前記第２の結合部（７Ｅ）に設けられるとともに前記シャフト側小径部（２４）よりも大径に形成された第２のシャフト側大径部（２５Ｅ）と、を含む。

【0100】

上記１１）の構成によれば、第１のシャフト側大径部（２５Ｄ）の外周面とハブ（５）の貫通孔（５１）の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第１の結合部（７Ｄ）が形成される。また、第２のシャフト側大径部（２５Ｅ）の外周面とハブ（５）の貫通孔（５１）の内周面とが締り嵌めにより結合することで、第２の結合部（７Ｅ）が形成される。この場合には、ハブ（５）の貫通孔（５１）に上述したような貫通孔側小径部を形成しなくてもよく、上記貫通孔（５１）の形成が容易なため、コンプレッサホイール（３）の製造コストを低減できる。

【0101】

１２）幾つかの実施形態では、上記８）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）であって、
前記第１の結合部（７Ｄ）は、前記背面（５４）の前記外周縁（５４１）よりも前記軸方向の前記一方側（Ｘ１）に設けられた。

【0102】

上記１２）の構成によれば、第１の結合部（７Ｄ）は、過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ（５）の背面部に設けられる。ハブ（５）の背面部における内周面は、過給機（１１）の運転時に塑性変形する可能性が低いので、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても第１の結合部（７Ｄ）による結合が維持される。また、第２の結合部（７Ｅ）を過給機（１１）の運転時に作用する遠心応力が小さいハブ（５）の上記前方部や上記中央部に設けることで、過給機（１１）の運転時および停止時の何れにおいても第２の結合部（７Ｅ）による結合が維持されるため、コンプレッサホイール（３）が回転シャフト（２）に対して傾くことを効果的に抑制でき、コンプレッサホイール（３）の軸芯を正確に保持できる。これにより、コンプレッサホイール（３）のバランス変化リスクを効果的に低減できる。

【0103】

１３）本開示の少なくとも一実施形態にかかる過給機（１１）は、
上記１）に記載のコンプレッサホイールの取付構造（１）を備える。

【0104】

上記１３）の構成によれば、過給機（１１）の運転時において、ハブ（５）に作用する熱や遠心応力によって、ハブ（５）の貫通孔（５１）が塑性変形することを抑制できる。これにより、過給機（１１）の運転時や停止時において、回転シャフト（２）の外周面（２１）とハブ（５）の貫通孔（５１）との間の結合が解除されることを抑制でき、ひいてはコンプレッサホイール（３）のバランスが変化することを抑制できる。

【符号の説明】

【0105】

１，０１ コンプレッサホイールの取付構造
２ 回転シャフト
３ コンプレッサホイール
４ スリーブ
５ ハブ
６ ブレード
７，０７ 結合部
７Ａ 一方側結合部
７Ｂ 他方側結合部
７Ｃ 中央側結合部
７Ｄ 第１の結合部
７Ｅ 第２の結合部
１１ 過給機
１２ ケーシング
１３ タービン翼
１４ 軸受
１５ コンプレッサハウジング
１６ タービンハウジング
１７ 軸受ハウジング
１８ ナット部材
１９ スラストリング
２１ 外周面
２２ 段差面
２３ 他端部
２４ シャフト側小径部
２５ シャフト側大径部
４１ 貫通孔
４２ 端面
５１ 貫通孔
５２ 外周面
５３ 内周面
５４，０５４ 背面
５５ 他方側平坦面
５６，０５６ 平坦面
５７，０５７ 凹面
６１ 前縁
６２ 後縁
６３ チップ側縁
７０，Ｇ 隙間
Ａ１ 第１線分領域
Ａ２ 第２線分領域
ＬＡ 軸線
Ｐ０ 軸方向位置
Ｒ１，Ｒ２ 曲率
Ｘ 軸方向
Ｘ１ （軸方向の）一方側
Ｘ２ （軸方向の）他方側
Ｙ 径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】