JP2002213249A - 機械式過給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギヤの歯打ち音が抑制でき、動力伝達時の耐
力も大きく確実な駆動力の伝達を可能にする機械式過給
機を提供することを目的とする。 【解決手段】 プーリ軸４に固定された入力ギヤ９と噛
合する第１タイミングギヤ１０と、該第１タイミングギ
ヤ１０と噛合する第２ロータ軸６に固定された第２タイ
ミングギヤ１１とを有するとともに、前記プーリ軸４と
第２ロータ軸６とを同軸上に配置したことを特徴とする
もので、シザースギヤ形態を採って軸方向に分割された
入力ギヤ９と第２タイミングギヤ１１とは、噛合相手側
である第１タイミングギヤ１０との間の噛合部にて一体
に接続されることになり、軸心から比較的大きな距離に
ある噛合部にてプーリ軸４と第２ロータ軸６とが接続さ
れて動力伝達部を構成するので、動力伝達時の耐力が大
きく強力で確実な駆動力の伝達が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プーリ軸で得た回
転駆動力を受けて互いに噛合回転する一対のロータによ
り流体を加圧するように構成した機械式過給機に関す
る。過給機における加圧部の形式は、ルーツ式、リショ
ルム式、遠心ポンプ式、軸流圧縮式等にも適用が可能で
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の、プーリ軸で得た回転駆動力を
受けて互いに噛合回転する一対のロータにより流体を加
圧するように構成した機械式過給機としては、図３に示
した特開平１−１３７３３８号公報（特許第２７７２９
７６号）に開示されたものがある。これはエンジンの回
転駆動力により常時駆動されるスーパーチャージャ形式
の機械式過給機である。該過給機であるスーパーチャー
ジャ２１は、エンジンからの駆動力を得るプーリ２３を
端部に固定したプーリ軸２４からの駆動力が第１ロータ
軸２５に伝達され、同時に該第１ロータ軸２５に固定さ
れた第１タイミングギヤ２９に噛合する第２タイミング
ギヤ３０を介して第２ロータ軸２６に同期して伝達され
る。これらの第１および第２ロータ軸にそれぞれ取り付
けられて互いに噛合する第１および第２ロータ２７、２
８の加圧作用により流体が加圧される。

【０００３】かくして、図示外のエアークリーナーから
導入された外気がスーパーチャージャ２１にて加圧され
てエンジンに供給され、高出力燃焼に供される。スーパ
ーチャージャ２１は、エンジンクランク軸の駆動力によ
り常時回転駆動されるため、機関の急激な高出力時への
移行時（急減速時も同様）には混合気の吸入流速の急変
に伴う圧力変動を引き起こし、駆動部におけるねじり振
動、ガタおよび磨耗の発生、ギヤの歯打ち音さらには空
気音の発生による騒音等も発生させていた。

【０００４】このような、スーパーチャージャにおける
駆動力のトルク変動およびそれに起因した混合気の吸入
流速の急変に伴う圧力変動を防止するために、前記図３
のものでは、エンジンからの駆動力を得るプーリ２３を
端部に固定したプーリ軸２４と第１ロータ軸２５との間
に弾性手段を設けている。弾性手段は、プーリ軸２４の
端部に固定した端部材２４Ａと第１タイミングギヤ２９
との間に介設した環状部材３１と、これらの間を接続し
たピン３２とにより構成され、ピン３２は環状部材３１
の長孔内にねじればねによって所定範囲内を移動および
復元自在に配設されている。このような構成により、プ
ーリ軸２４と第１ロータ軸２５との間のトルク変動は前
記弾性手段によって有効に吸収することが可能となっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなプーリ軸２
４と第１ロータ軸２５との間に介設された弾性手段によ
ってトルク変動は吸収され、駆動部におけるねじり振
動、ガタおよび磨耗の発生、ギヤの歯打ち音さらには空
気音の発生による騒音等が効果的に抑制されることにな
った。しかしながら、前記弾性手段は、環状部材３１を
介し、長孔に挿入されたピン３２とねじればねとによる
接続構造であるため、構造が複雑になってコスト高を招
く他、長孔内でのピンの移動や、長期間の使用で各部に
磨耗が発生した場合の累積分が大きくなってガタが発生
する虞れが依然として存在した。しかも、プーリ軸２４
と第１ロータ軸２５との間の動力伝達は比較的これらの
軸に近接したピン３２によってなされるため、ピンに対
する負担が過重になって、破損する虞れもあった。

【０００６】そこで本発明では、前記従来の機械式過給
機における諸課題を解決して、ギヤの歯打ち音が抑制で
き、動力伝達時の耐力も大きく確実な駆動力の伝達を可
能にする機械式過給機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、プーリ
軸に固定された入力ギヤと噛合する第１タイミングギヤ
と、該第１タイミングギヤと噛合する第２ロータ軸に固
定された第２タイミングギヤとを有するとともに、前記
プーリ軸と第２ロータ軸とを同軸上に配置したことを特
徴とする。また本発明は、前記入力ギヤと第２タイミン
グギヤとの間に弾性ばねを介設したことを特徴とする。
また本発明は、前記入力ギヤおよびタイミングギヤをヘ
リカルギヤに構成するとともに、前記入力ギヤと第２タ
イミングギヤとの間に皿ばねを介設したことを特徴とす
る。また本発明は、前記ヘリカルギヤの歯のねじれ角
を、歯の噛合により発生するスラスト力を前記皿ばねの
付勢力が相殺するように構成したことを特徴とする。ま
た本発明は、前記入力ギヤと第２タイミングギヤとの間
の軸心部に、互いに整合して嵌合するセンタリング部を
形成したことを特徴とするもので、これらを課題解決の
ための手段とするものである。

【０００８】

【実施の形態】以下、本発明の機械式過給機の実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の機械式過
給機の第１実施の形態を示す全体断面面である。本発明
の過給機１は、プーリ軸４に固定された入力ギヤ９と噛
合する第１タイミングギヤ１０と、該第１タイミングギ
ヤ１０と噛合する第２ロータ軸８に固定された第２タイ
ミングギヤ１１とを有するとともに、前記プーリ軸４と
第２ロータ軸６とを同軸上に配置したことを特徴とす
る。以下に詳述すると、スーパーチャージャである機械
式過給機１は、ケーシング２内の内壁に外周が摺接する
形態にて軸支され、互いに噛合し加圧部を構成する一対
のロータ７、８の回転噛合により、図示省略の吸入口
（例えば図面手前側）から導入された空気を吐出口（例
えば図面上方）から排出し加圧するように構成されてい
る。

【０００９】ケーシング２は軸方向に３つに分割され
て、左側から第１および第２ロータ７、８が収容された
加圧ケーシング２Ａ、軸受ケーシング２Ｂ、入力ギヤ
９、第１および第２タイミングギヤ１０、１１およびプ
ーリ軸４が収容された入力ケーシング２Ｃが配列され、
固定ボルトによって一体化される。前記第１および第２
ロータ７、８をそれぞれ固定した第１および第２ロータ
軸５、６の一端部が前記加圧ケーシング２Ａの側面にそ
れぞれ軸支され、他端部が前記軸受ケーシング２Ｂにそ
れぞれ軸支される。第１ロータ軸５と第２ロータ軸６と
はそれぞれに固定された第１および第２タイミングギヤ
１０、１１を介して同期回転する。本発明では、入力側
のタイミングギヤが軸方向に分割されたシザースギヤ形
態を採っており、一方がプーリ軸４に固定された入力ギ
ヤ９で、他方が第２ロータ軸６に固定された第２タイミ
ングギヤ１１である。

【００１０】これら入力ギヤ９と第２タイミングギヤ１
１との間の軸心部に、互いに整合して嵌合するセンタリ
ング部１４が形成される。つまり、ロータ軸４の軸端部
の雄部が第２ロータ軸６の雌部に挿入されて嵌合され、
両者は分離されている。したがって、これら入力ギヤ９
と第２タイミングギヤ１１とは、これらの双方が噛合す
る倍幅の第１タイミングギヤ１０に対する噛合時の遊び
であるバックラッシュの範囲内で相対回動が自在とされ
ている。同軸状に対向配置されるこれらの入力ギヤ９と
第２タイミングギヤ１１との間に弾性ばね、図示の例で
は端部をそれぞれ入力ギヤ９と第２タイミングギヤ１１
に係止されたねじればね１２が介設される。プーリ軸４
の端部にはプーリ３が固定されて、エンジンのクランク
軸との間に張設された駆動ベルトから駆動力を得るよう
に構成される。

【００１１】このように構成したことによって、エンジ
ン回転に基づく駆動時のトルク変動に起因した入力ギヤ
９の第１タイミングギヤ１０に対するガタは、同時に第
１タイミングギヤ１０に噛合する第２タイミングギヤ１
１との間に介設されたねじればね１２の弾性付勢力によ
って巧妙に吸収されて歯打ち音は発生しない。しかも、
シザースギヤ形態を採って軸方向に分割された入力ギヤ
９と第２タイミングギヤ１１とは、噛合相手側である第
１タイミングギヤ１０との間の噛合部にて一体に接続さ
れることになり、軸心から比較的大きな距離にある噛合
部にてプーリ軸４と第２ロータ軸６とが接続されて動力
伝達部を構成するので、動力伝達時の耐力が大きく強力
で確実な駆動力の伝達が可能となる。

【００１２】図２は本発明の機械式過給機の第２実施の
形態を示す全体断面面である。基本的な構造は前記第１
実施の形態のものと同様であるが、本実施の形態のもの
は、ロータ軸４に固定された入力ギヤ９と第２ロータ軸
６に固定された第２タイミングギヤ１１との間に介設さ
れる弾性ばねとして、皿ばね１３を採用するとともに、
前記入力ギヤ９およびタイミングギヤ１０、１１をヘリ
カルギヤに構成したことを特徴とする。好適には、前記
ヘリカルギヤの歯のねじれ角を、歯の噛合により発生す
るスラスト力が前記皿ばね１３の付勢力により相殺され
るように構成したことを特徴とする。

【００１３】このように構成したことによって、歯打ち
音等の騒音が比較的少ないねじれ角を有するヘリカルギ
ヤを採用してタイミングギヤを構成した場合であって
も、歯の噛合により発生するスラスト力が前記皿ばね１
３の付勢力により相殺されるようなねじれ角としたの
で、ロータの端面がケーシングの端面に押し付けられる
ことも抑制される他、皿ばね１３の突張力をトルク伝達
方向に転嫁して伝達トルク増大に貢献できる。しかも、
皿ばね１３の組付けはきわめて簡単である。

【００１４】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の趣旨の範囲内で、機械式過給機の形式、例
えば、実施の形態のもののスーパーチャージャ等の加圧
型ロータの噛合によるリショルム、ルーツ型ポンプの
他、遠心ポンプ、軸流型ポンプ、ブロア型羽根ポンプ、
歯車ポンプ等に適用可能である。また、ケーシングの形
状、ロータの形状、ロータ軸の軸受形態、プーリ軸の形
状、シザースギヤとしての入力ギヤ、タイミングギヤの
形状、形式および配設形態、ねじればね、皿ばね等の弾
性ばねの形状、形式およびその入力ギヤおよび第２タイ
ミングギヤへの係止形態、センタリング部の形状、形式
等については適宜選定できる。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、プーリ軸に固定された入力ギヤと噛合する第１タ
イミングギヤと、該第１タイミングギヤと噛合する第２
ロータ軸に固定された第２タイミングギヤとを有すると
ともに、前記プーリ軸と第２ロータ軸とを同軸上に配置
したことにより、シザースギヤ形態を採って軸方向に分
割された入力ギヤと第２タイミングギヤとは、噛合相手
側である第１タイミングギヤとの間の噛合部にて一体に
接続されることになり、軸心から比較的大きな距離にあ
る噛合部にてプーリ軸と第２ロータ軸とが接続されて動
力伝達部を構成するので、動力伝達時の耐力が大きく強
力で確実な駆動力の伝達が可能となる。

【００１６】また、前記入力ギヤと第２タイミングギヤ
との間に弾性ばねを介設したことにより、エンジン回転
等に基づく駆動時のトルク変動に起因した入力ギヤの第
１タイミングギヤに対するガタは、同時に第１タイミン
グギヤに噛合する第２タイミングギヤとの間に介設され
た弾性ばねの弾性付勢力によって巧妙に吸収されて歯打
ち音は発生しない。さらに、前記入力ギヤおよびタイミ
ングギヤをヘリカルギヤに構成するとともに、前記入力
ギヤと第２タイミングギヤとの間に皿ばねを介設した場
合は、歯打ち音等の騒音が比較的少ないねじれ角を有す
るヘリカルギヤを採用してシザースギヤ形態のタイミン
グギヤを構成することができる。

【００１７】さらにまた、前記ヘリカルギヤの歯のねじ
れ角を、歯の噛合により発生するスラスト力を前記皿ば
ねの付勢力が相殺するように構成した場合は、歯の噛合
により発生するスラスト力が前記皿ばねの付勢力により
相殺されるので、ロータの端面がケーシングの端面に押
し付けられることが抑制される他、皿ばねの突張力をト
ルク伝達方向に転嫁して伝達トルク増大に貢献できる。
また、前記入力ギヤと第２タイミングギヤとの間の軸心
部に、互いに整合して嵌合するセンタリング部を形成し
た場合は、入力ギヤと第２タイミングギヤとの間の軸振
れを効果的に抑制して、シザースギヤとして噛合相手の
第１タイミングギヤに対する噛合が良好に行われる。か
くして、本発明によれば、ギヤの歯打ち音が抑制でき、
動力伝達時の耐力も大きく確実な駆動力の伝達を可能に
する機械式過給機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機械式過給機の第１実施の形態を示す
全体断面面である。

【図２】本発明の機械式過給機の第２実施の形態を示す
全体断面面である。

【図３】従来の過給機の全体断面図である。

【符号の説明】

１ 過給機 ２ ケーシング ２Ａ 加圧ケーシング ２Ｂ 軸受ケーシング ２Ｃ 入力ケーシング ３ 入力プーリ ４ プーリ軸 ５ 第１ロータ軸 ６ 第２ロータ軸 ７ 第１ロータ ８ 第２ロータ ９ 入力ギヤ １０ 第１タイミングギヤ １１ 第２タイミングギヤ １２ ねじればね（弾性ばね） １３ 皿ばね（弾性ばね） １４ センタリング部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プーリ軸に固定された入力ギヤと噛合す
   る第１タイミングギヤと、該第１タイミングギヤと噛合
   する第２ロータ軸に固定された第２タイミングギヤとを
   有するとともに、前記プーリ軸と第２ロータ軸とを同軸
   上に配置したことを特徴とする機械式過給機。
2. 【請求項２】 前記入力ギヤと第２タイミングギヤとの
   間に弾性ばねを介設したことを特徴とする請求項１に記
   載の機械式過給機。
3. 【請求項３】 前記入力ギヤおよびタイミングギヤをヘ
   リカルギヤに構成するとともに、前記入力ギヤと第２タ
   イミングギヤとの間に皿ばねを介設したことを特徴とす
   る請求項１に記載の機械式過給機。
4. 【請求項４】 前記ヘリカルギヤの歯のねじれ角を、歯
   の噛合により発生するスラスト力を前記皿ばねの付勢力
   が相殺するように構成したことを特徴とする請求項３に
   記載の機械式過給機。
5. 【請求項５】 前記入力ギヤと第２タイミングギヤとの
   間の軸心部に、互いに整合して嵌合するセンタリング部
   を形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
   かに記載の機械式過給機。