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JP6809358B2 - Turbocharger shaft and turbocharger - Google Patents
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Description

本発明は、ターボチャージャ用シャフト及びこれを備えるターボチャージャに関する。 The present invention relates to a turbocharger shaft and a turbocharger including the shaft.

従来、エンジンの排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボチャージャが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなターボチャージャは、タービンと、コンプレッサと、タービン及びコンプレッサを接続するシャフトとを有しており、エンジンの排気のエネルギによってタービンが駆動し、このタービンが駆動すると、タービンにシャフトを介して接続されたコンプレッサが駆動して、吸気を過給する。また、シャフトは、コンプレッサの近傍に配置されたコンプレッサ側軸受と、タービンの近傍に配置されたタービン側軸受とによって軸支されている。 Conventionally, a turbocharger that supercharges intake air by using the energy of the exhaust gas of an engine is known (see, for example, Patent Document 1). Such a turbocharger has a turbine, a compressor, and a shaft connecting the turbine and the compressor. The turbine is driven by the energy of the exhaust of the engine, and when the turbine is driven, the turbine is connected to the turbine via the shaft. The connected compressor drives to supercharge the intake air. Further, the shaft is pivotally supported by a compressor-side bearing arranged in the vicinity of the compressor and a turbine-side bearing arranged in the vicinity of the turbine.

特開２００９−１９７７７２号公報JP-A-2009-197772

上記のような従来のターボチャージャにおいて、何らかの原因で例えばタービンの一部が欠損する等して、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた場合、ターボチャージャのシャフトに対して、重量バランスが崩れたことに起因して生じる衝撃荷重が加わった状態でターボチャージャが回転する。この場合、ターボチャージャは大きく振動しながら回転することになるが、この状態で、ターボチャージャが回転を続けて、エンジンに過給し続けた場合、ターボチャージャの大きな振動が伝わった状態でエンジンが高出力で回転することになる。この場合、エンジンに二次的な被害が生じる可能性がある。 In the conventional turbocharger as described above, when the weight balance between the turbine side and the compressor side is lost due to some reason, for example, a part of the turbine is lost, the weight balance is adjusted with respect to the shaft of the turbocharger. The turbocharger rotates with the impact load generated by the collapse applied. In this case, the turbocharger will rotate while vibrating greatly, but in this state, if the turbocharger continues to rotate and supercharges the engine, the engine will start with the large vibration of the turbocharger transmitted. It will rotate at high output. In this case, secondary damage to the engine may occur.

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態でターボチャージャが回転することに伴うエンジンの二次的な被害を抑制することができるターボチャージャ用シャフト及びターボチャージャを提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to prevent secondary damage to the engine due to rotation of the turbocharger in a state where the weight balance between the turbine side and the compressor side is lost. It is to provide a turbocharger shaft and a turbocharger that can be suppressed.

上記の目的を達成するため、本発明に係るターボチャージャ用シャフトは、エンジンの排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボチャージャのタービンとコンプレッサとを接続するとともに、前記コンプレッサの近傍に配置されたコンプレッサ側軸受と前記タービンの近傍に配置されたタービン側軸受とによって軸支されたシャフトにおいて、前記シャフトのうち前記コンプレッサ側軸受と前記コンプレッサとの間の領域に前記シャフトの周方向に亘って設けられて、予め設定された所定の荷重が加わった場合に破断するような破断強度に設定された低強度部を備え、前記所定の荷重は、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態で前記ターボチャージャが回転することに起因して生じる衝撃荷重以上の値に設定されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the turbocharger shaft according to the present invention connects the turbine of the turbocharger that supercharges the intake air by utilizing the exhaust energy of the engine and the compressor, and is arranged in the vicinity of the compressor. In a shaft pivotally supported by a compressed compressor-side bearing and a turbine-side bearing arranged in the vicinity of the turbine, a region of the shaft between the compressor-side bearing and the compressor extends in the circumferential direction of the shaft. It is provided with a low-strength portion set to a breaking strength that breaks when a predetermined predetermined load is applied, and the predetermined load causes the weight balance between the turbine side and the compressor side to be lost. It is characterized in that the value is set to a value equal to or larger than the impact load generated by the rotation of the turbocharger in the bearing state.

また、上記目的を達成するため、本発明に係るターボチャージャは、上記のシャフトを備えることを特徴とするターボチャージャである。 Further, in order to achieve the above object, the turbocharger according to the present invention is a turbocharger including the above shaft.

本発明によれば、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態でターボ
チャージャが回転してシャフトの低強度部に対して所定の荷重（衝撃荷重以上の荷重）が加わった場合に、この低強度部が破断することで、シャフトのうち低強度部よりもコンプレッサ側の部分をシャフトの他の部分から分離させることができる。これにより、ターボチャージャによる過給を強制的に停止させることができる。この結果、エンジンの出力を低下させて、エンジンに二次的な被害が生じることを抑制することができる。 According to the present invention, when the turbocharger rotates in a state where the weight balance between the turbine side and the compressor side is lost and a predetermined load (load equal to or greater than the impact load) is applied to the low-strength portion of the shaft. By breaking this low-strength portion, the portion of the shaft on the compressor side of the low-strength portion can be separated from the other portion of the shaft. As a result, supercharging by the turbocharger can be forcibly stopped. As a result, the output of the engine can be reduced to prevent secondary damage to the engine.

実施形態に係るターボチャージャの模式的断面図である。It is a schematic sectional view of the turbocharger which concerns on embodiment. ターボチャージャのコンプレッサ側軸受の近傍の模式的拡大図である。It is a schematic enlarged view of the vicinity of the bearing on the compressor side of the turbocharger. 実施形態の変形例に係るターボチャージャのシャフトの低強度部を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the low strength part of the shaft of the turbocharger which concerns on the modification of embodiment.

以下、本発明の実施形態に係るターボチャージャ用シャフト１３（以下、シャフト１３と略称する）及び、これを備えるターボチャージャ１０について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように模式的に図示されており、各部材の厚みや幅、長さ等の比率は必ずしも実際の製品の比率と一致しているとは限らない。 Hereinafter, a turbocharger shaft 13 (hereinafter, abbreviated as shaft 13) according to an embodiment of the present invention and a turbocharger 10 including the shaft 13 will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are schematically shown so that the configuration is easy to understand, and the ratios of the thickness, width, length, etc. of each member do not always match the ratios of the actual products.

図１は、本実施形態に係るターボチャージャ１０の構成を模式的に示す模式的断面図である。なお、図１には、参考用としてＸ−Ｙ−Ｚの直交座標が設けられている。このターボチャージャ１０は、エンジン（図示せず）に接続されている。このエンジンの一例として、本実施形態では、ディーゼルエンジンを用いている。ターボチャージャ１０は、タービン１１と、コンプレッサ１２と、シャフト１３と、タービン側軸受１４と、コンプレッサ側軸受１５と、タービンハウジング１６と、コンプレッサハウジング１７とを備えている。なお、図１に図示されている軸線２２は、シャフト１３の軸線（中心軸を示す線）である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the configuration of the turbocharger 10 according to the present embodiment. Note that FIG. 1 is provided with Cartesian coordinates of XYZ for reference. The turbocharger 10 is connected to an engine (not shown). As an example of this engine, a diesel engine is used in this embodiment. The turbocharger 10 includes a turbine 11, a compressor 12, a shaft 13, a turbine-side bearing 14, a compressor-side bearing 15, a turbine housing 16, and a compressor housing 17. The axis 22 shown in FIG. 1 is the axis of the shaft 13 (the line indicating the central axis).

タービン１１及びコンプレッサ１２は、シャフト１３によって接続されている。タービン１１は、複数枚のタービン翼を有するタービン翼車によって構成されている。コンプレッサ１２も、複数枚のコンプレッサ翼を有するコンプレッサ翼車によって構成されている。シャフト１３は、タービン１１の近傍に配置されたタービン側軸受１４と、コンプレッサ１２の近傍に配置されたコンプレッサ側軸受１５とによって軸支されている。なお、本実施形態に係るシャフト１３の材質は一例として、焼き入れ加工が施された鋼である。 The turbine 11 and the compressor 12 are connected by a shaft 13. The turbine 11 is composed of a turbine impeller having a plurality of turbine blades. The compressor 12 is also composed of a compressor impeller having a plurality of compressor blades. The shaft 13 is pivotally supported by a turbine-side bearing 14 arranged in the vicinity of the turbine 11 and a compressor-side bearing 15 arranged in the vicinity of the compressor 12. As an example, the material of the shaft 13 according to the present embodiment is hardened steel.

タービンハウジング１６は、その内部にタービン１１を収容している。コンプレッサハウジング１７は、その内部にコンプレッサ１２を収容している。タービンハウジング１６には、排気スクロール部１８及び排気出口１９が設けられている。コンプレッサハウジング１７には、吸気入口２０及び吸気スクロール部２１が設けられている。エンジンから排出された排気（Ｅ）は、排気スクロール部１８に流入し、次いで、タービン１１に当接し、その後、排気出口１９から排出される。コンプレッサハウジング１７の吸気入口２０には、ターボチャージャ１０よりも上流側の吸気（Ａ）が流入する。 The turbine housing 16 houses the turbine 11 inside. The compressor housing 17 houses the compressor 12 inside. The turbine housing 16 is provided with an exhaust scroll portion 18 and an exhaust outlet 19. The compressor housing 17 is provided with an intake inlet 20 and an intake scroll portion 21. The exhaust (E) discharged from the engine flows into the exhaust scroll portion 18, then comes into contact with the turbine 11, and is then discharged from the exhaust outlet 19. The intake air (A) on the upstream side of the turbocharger 10 flows into the intake air inlet 20 of the compressor housing 17.

タービン１１は、排気スクロール部１８から流入した排気のエネルギを受けて回転する。タービン１１が回転すると、シャフト１３を介してタービン１１に接続されたコンプレッサ１２も回転する。コンプレッサ１２が回転することにより、コンプレッサ１２は吸気を過給する。この過給された吸気は吸気スクロール部２１から排出されてエンジンに供給される。このようにしてターボチャージャ１０は排気のエネルギを利用して吸気を過給している。 The turbine 11 rotates by receiving the energy of the exhaust gas flowing in from the exhaust scroll portion 18. When the turbine 11 rotates, the compressor 12 connected to the turbine 11 via the shaft 13 also rotates. As the compressor 12 rotates, the compressor 12 supercharges the intake air. This supercharged intake air is discharged from the intake air scroll unit 21 and supplied to the engine. In this way, the turbocharger 10 supercharges the intake air by utilizing the energy of the exhaust gas.

図２は、ターボチャージャ１０のコンプレッサ側軸受１５の近傍を拡大して示す模式的
拡大図である。シャフト１３のうちコンプレッサ側軸受１５とコンプレッサ１２との間の領域（以下、「コンプレッサ側シャフト領域」と称する）には、低強度部２５が設けられている。この低強度部２５は、予め設定された所定の荷重が加わった場合に破断するような破断強度に設定されている。この「所定の荷重」の詳細は後述する。 FIG. 2 is a schematic enlarged view showing the vicinity of the compressor side bearing 15 of the turbocharger 10 in an enlarged manner. A low-strength portion 25 is provided in a region of the shaft 13 between the compressor-side bearing 15 and the compressor 12 (hereinafter, referred to as a “compressor-side shaft region”). The low-strength portion 25 is set to a breaking strength that breaks when a preset predetermined load is applied. The details of this "predetermined load" will be described later.

なお、シャフト１３のうちタービン側軸受１４とタービン１１との間の領域（以下、「タービン側シャフト領域」と称する）には、このような低強度部２５は設けられていない。 The low-strength portion 25 is not provided in the region of the shaft 13 between the turbine-side bearing 14 and the turbine 11 (hereinafter, referred to as “turbine-side shaft region”).

本実施形態に係る低強度部２５は、コンプレッサ側シャフト領域の一部に切り欠き部２６が設けられることによって構成されている。具体的には、この切り欠き部２６は、コンプレッサ側シャフト領域の一部に、断面Ｖ字状又は断面Ｕ字状の溝がシャフト１３の周方向に形成されることによって構成されている。 The low-strength portion 25 according to the present embodiment is configured by providing a notch portion 26 in a part of the compressor side shaft region. Specifically, the notch 26 is formed by forming a groove having a V-shaped cross section or a U-shaped cross section in the circumferential direction of the shaft 13 in a part of the shaft region on the compressor side.

前述したように、低強度部２５の破断強度は予め設定された所定の荷重が加わった場合に破断するような強度であるが、本実施形態では、この「所定の荷重」として、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態でターボチャージャ１０が回転することに起因して生じる衝撃荷重以上の値が設定されている。 As described above, the breaking strength of the low-strength portion 25 is such that it breaks when a preset predetermined load is applied. However, in the present embodiment, this "predetermined load" is defined as the turbine side. A value equal to or greater than the impact load generated by the rotation of the turbocharger 10 in a state where the weight balance with the compressor side is lost is set.

この「所定の荷重」の具体的な値は、例えば、シミュレーションや実験等で適切な値を設定すればよいが、一例として、以下の手法を用いて決定することができる。 The specific value of this "predetermined load" may be set to an appropriate value in, for example, a simulation or an experiment, but as an example, it can be determined by using the following method.

まず、ターボチャージャ１０においては、特にタービン１１のタービン翼部分が高回転で共振を起こすことで、タービン翼の一部（すなわちタービン１１の一部）が欠損することが考えられる。このようにタービン１１の一部が欠損した場合において、この欠損した質量をｍｔ（ｋｇ）とし、この質量ｍｔの等価回転半径をｒｔ（ｍ）とし、タービン１１の回転角速度をω（ｒａｄ／ｓ）としたとき、タービン１１の一部が欠損することよって生じる荷重Ｆｔ（アンバランスによる荷重；Ｎ）は下記式（１）となる。 First, in the turbocharger 10, it is conceivable that a part of the turbine blade (that is, a part of the turbine 11) is lost because the turbine blade portion of the turbine 11 resonates at a high rotation speed. Thus, in the case where a part of the turbine 11 is deficient, the missing mass and m t (kg), and the equivalent radius of rotation of the mass m t and r t (m), the rotation angular velocity of the turbine 11 omega ( When rad / s), the load F t (load due to imbalance; N) generated by the loss of a part of the turbine 11 is given by the following equation (1).

Ｆｔ＝ｍｔ×ｒｔ×ω２・・・（１） F t = m t × r t × ω 2 ··· (1)

したがって、タービン１１の一部が欠損することによってタービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態でターボチャージャ１０が回転した場合、上記（１）のＦｔが衝撃荷重として生じる。 Therefore, if a portion of the turbine 11 turbocharger 10 is rotated in a state in which the weight balance is lost between the turbine side and the compressor side by defect, F t of the (1) occurs as the impact load.

そこで、「所定の荷重」として、このＦｔを用いることができる。具体的には、ターボチャージャ１０について、上記のＦｔを計算し、このＦｔが低強度部２５に対して曲げ応力として付加された場合にシャフト１３が低強度部２５において破断するように、切り欠き部２６の寸法を設定すればよい。 Therefore, the "predetermined load", can use this F t. Specifically, for the turbocharger 10, the above F t is calculated so that the shaft 13 breaks at the low strength portion 25 when this F t is applied as a bending stress to the low strength portion 25. The dimensions of the notch portion 26 may be set.

あるいは、「所定の荷重」として、以下の値を用いることもできる。具体的には、上記のＦｔが発生した状態でタービン１１が回転し続けた場合、コンプレッサ側軸受１５からシャフト１３に対してシャフト１３を屈曲させるような荷重が発生し、この結果、シャフト１３が軸線２２に対してｒ’（ｍ）だけ偏心した状態で回転し続けることが考えられる。この場合、シャフト１３が偏心して回転することによって、下記式（２）に示す荷重Ｆｃ（シャフト１３の偏心による荷重；Ｎ）が発生する。なお、式（２）においてｍｃ（ｋｇ）はコンプレッサ１２の質量である。 Alternatively, the following values can be used as the "predetermined load". Specifically, when the above F t is the turbine 11 is continuously rotated in a state that occurred, the load that bends the shaft 13 is generated with respect to the shaft 13 from the compressor side bearing 15, as a result, the shaft 13 Is eccentric with respect to the axis 22 by r'(m) and continues to rotate. In this case, the shaft 13 rotates eccentrically, so that the load F c (load due to the eccentricity of the shaft 13; N) represented by the following equation (2) is generated. In equation (2), mc (kg) is the mass of the compressor 12.

Ｆｃ＝ｍｃ×ｒ’×ω２・・・・（２） F c = m c x r'x ω 2 ... (2)

そこで、「所定の荷重」として、下記式（３）に示す荷重Ｆｔｏｔａｌ（Ｎ）、すなわち、衝撃荷重Ｆｔとシャフト１３の偏心による荷重Ｆｃとを合算させた荷重を用いることもできる。 Therefore, as the "predetermined load", the load F total (N) shown in the following equation (3), that is, the total load F t and the load F c due to the eccentricity of the shaft 13 can be used.

Ｆｔｏｔａｌ＝Ｆｔ+Ｆｃ・・・（３） F total = F t + F c ... (3)

「所定の荷重」としてＦｔｏｔａｌを用いる場合においても、ターボチャージャ１０についてＦｔｏｔａｌを計算し、このＦｔｏｔａｌが低強度部２５に対して曲げ応力として付加された場合にシャフト１３が低強度部２５において破断するように、切り欠き部２６の寸法を設定すればよい。 Even when F total is used as the “predetermined load”, the F total is calculated for the turbocharger 10, and when this F total is applied as bending stress to the low strength portion 25, the shaft 13 is applied to the low strength portion 25. The size of the notch 26 may be set so as to break at.

以上のような本実施形態によれば、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態でターボチャージャ１０が回転してシャフト１３の低強度部２５に対して所定の荷重（衝撃荷重以上の値）が加わった場合に、この低強度部２５が破断することで、シャフト１３のうち低強度部２５よりもコンプレッサ側の部分をシャフト１３の他の部分から分離させることができる。すなわち、本実施形態によれば、所定の荷重が加わった場合にタービン側ではなくコンプレッサ側を優先的に破断させることができる。これにより、ターボチャージャ１０による過給を強制的に停止させて、エンジンの出力を低下させることができる。 According to the present embodiment as described above, the turbocharger 10 rotates in a state where the weight balance between the turbine side and the compressor side is lost, and a predetermined load (impact load or more) is applied to the low strength portion 25 of the shaft 13. When the value) is added, the low-strength portion 25 is broken, so that the portion of the shaft 13 on the compressor side of the low-strength portion 25 can be separated from the other portion of the shaft 13. That is, according to the present embodiment, when a predetermined load is applied, the compressor side can be preferentially broken instead of the turbine side. As a result, supercharging by the turbocharger 10 can be forcibly stopped to reduce the output of the engine.

この結果、本実施形態によれば、重量バランスの崩れたターボチャージャ１０の大きな振動がエンジンに伝わった状態で、エンジンが高出力で回転することを抑制できる。これにより、エンジンに二次的な被害が生じることを抑制することができる。具体的には、エンジンの例えば燃料配管が大きな振動で損傷する等の二次的な被害が生じることを抑制できる。この結果、修理コストの低減を図ることができる。また、安全性を確保することもできる。 As a result, according to the present embodiment, it is possible to suppress the engine from rotating at a high output in a state where a large vibration of the turbocharger 10 whose weight balance is lost is transmitted to the engine. As a result, it is possible to prevent secondary damage to the engine. Specifically, it is possible to prevent secondary damage such as damage to the fuel pipe of the engine due to large vibration. As a result, the repair cost can be reduced. In addition, safety can be ensured.

（実施形態の変形例）
図３は、実施形態の変形例に係るターボチャージャ１０ａのシャフト１３ａの低強度部２５ａを説明するための模式図である。具体的には、図３は、本変形例に係るターボチャージャ１０ａのコンプレッサ側軸受１５の近傍を拡大して模式的に図示している。 (Modified example of embodiment)
FIG. 3 is a schematic view for explaining the low-strength portion 25a of the shaft 13a of the turbocharger 10a according to the modified example of the embodiment. Specifically, FIG. 3 schematically shows an enlarged vicinity of the compressor side bearing 15 of the turbocharger 10a according to the present modification.

本変形例に係る低強度部２５ａは、低強度部２５ａの一部に、シャフト１３ａの他の領域の材質よりも破断強度の低い材質からなる低強度材質部２７を備えている。 The low-strength portion 25a according to this modification includes a low-strength material portion 27 made of a material having a breaking strength lower than that of the material of the other region of the shaft 13a in a part of the low-strength portion 25a.

具体的には、低強度材質部２７は、シャフト１３ａのコンプレッサ側シャフト領域の一部に、シャフト表面から所定距離内側の範囲に亘ってリング状に設けられている。換言すると、本変形例に係るシャフト１３ａのコンプレッサ側シャフト領域の一部には、断面Ｕ字状又は断面Ｖ字状の低強度材質部２７がシャフト１３ａの周方向に亘って設けられている。 Specifically, the low-strength material portion 27 is provided in a ring shape in a part of the compressor side shaft region of the shaft 13a over a range inside a predetermined distance from the shaft surface. In other words, a low-strength material portion 27 having a U-shaped cross section or a V-shaped cross section is provided in a part of the compressor-side shaft region of the shaft 13a according to the present modification over the circumferential direction of the shaft 13a.

また、この低強度材質部２７は、熱処理加工が施されることによって、シャフト１３ａの他の部分よりも破断強度の低い材質になっている。この一例として、本変形例においては、シャフト１３ａのうち、低強度材質部２７以外の部分は、焼き入れされた鋼（焼き入れ鋼）によって構成されており、一方、低強度材質部２７は、焼きなましされた鋼（焼きなまし鋼）によって構成されている。これにより、低強度材質部２７の材質の破断強度はシャフト１３ａの他の領域の材質の破断強度よりも低くなっている。そして、本変形例においても、低強度部２５ａは、低強度材質部２７を有することによって、予め設定された所定の荷重（衝撃荷重以上の荷重）が加わった場合に破断するような破断強度に設定されている。 Further, the low-strength material portion 27 is made of a material having a lower breaking strength than the other portions of the shaft 13a by being heat-treated. As an example of this, in this modification, the portion of the shaft 13a other than the low-strength material portion 27 is made of hardened steel (hardened steel), while the low-strength material portion 27 is It is composed of annealed steel (annealed steel). As a result, the breaking strength of the material of the low-strength material portion 27 is lower than the breaking strength of the material in the other region of the shaft 13a. Further, also in this modification, the low-strength portion 25a has the low-strength material portion 27, so that the breaking strength is such that the low-strength portion 25a breaks when a predetermined predetermined load (load equal to or higher than the impact load) is applied. It is set.

本変形例においても、前述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also in this modified example, the same action and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.

１０，１０ａ ターボチャージャ
１１ タービン
１２ コンプレッサ
１３，１３ａ シャフト（ターボチャージャ用シャフト）
１４ タービン側軸受
１５ コンプレッサ側軸受
２５，２５ａ 低強度部
２６ 切り欠き部
２７ 低強度材質部 10,10a Turbocharger 11 Turbine 12 Compressor 13,13a Shaft (Turbocharger shaft)
14 Turbine side bearing 15 Compressor side bearing 25, 25a Low strength part 26 Notch part 27 Low strength material part

Claims (4)

エンジンの排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボチャージャのタービンとコンプレッサとを接続するとともに、前記コンプレッサの近傍に配置されたコンプレッサ側軸受と前記タービンの近傍に配置されたタービン側軸受とによって軸支されたシャフトにおいて、
前記シャフトのうち前記コンプレッサ側軸受と前記コンプレッサとの間の領域に前記シャフトの周方向に亘って設けられて、予め設定された所定の荷重が加わった場合に破断するような破断強度に設定された低強度部を備え、
前記所定の荷重は、タービン側とコンプレッサ側との重量バランスが崩れた状態で前記ターボチャージャが回転することに起因して生じる衝撃荷重以上の値に設定されていることを特徴とするターボチャージャ用シャフト。 A turbocharger turbine that supercharges intake air using the energy of the engine exhaust and a compressor are connected, and a compressor-side bearing arranged near the compressor and a turbine-side bearing arranged near the turbine. In the shaft supported by
The shaft is provided in the region between the compressor side bearing and the compressor in the circumferential direction of the shaft, and is set to a breaking strength that breaks when a predetermined predetermined load is applied. Equipped with a low-strength part
For turbochargers, the predetermined load is set to a value equal to or greater than the impact load generated by the rotation of the turbocharger in a state where the weight balance between the turbine side and the compressor side is lost. shaft. 前記低強度部は、前記領域の一部に切り欠き部が設けられることによって構成されている請求項１記載のターボチャージャ用シャフト。 The turbocharger shaft according to claim 1, wherein the low-strength portion is formed by providing a notch portion in a part of the region. 前記低強度部は、前記領域の一部に、前記シャフトの他の領域の材質よりも破断強度の低い材質からなる低強度材質部が設けられることによって構成されている請求項１に記載のターボチャージャ用シャフト。 The turbo according to claim 1, wherein the low-strength portion is configured by providing a low-strength material portion made of a material having a breaking strength lower than that of the material of the other region of the shaft in a part of the region. Shaft for charger. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のシャフトを備えることを特徴とするターボチャージャ。 A turbocharger comprising the shaft according to any one of claims 1 to 3.
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