JP2002242687A - 遠心エンジン過給機のための多段速度歯車装置 - Google Patents

遠心エンジン過給機のための多段速度歯車装置

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JP2002242687A JP2002011559A JP2002011559A JP2002242687A JP 2002242687 A JP2002242687 A JP 2002242687A JP 2002011559 A JP2002011559 A JP 2002011559A JP 2002011559 A JP2002011559 A JP 2002011559A JP 2002242687 A JP2002242687 A JP 2002242687A
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Perry E Phelan
イー ペーラン ペリー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト、重量、サイズ、および効率の改善さ
れた、遠心エンジン過給機内で使用するための多段速度
歯車装置を提供する。 【解決手段】 本発明は、遠心エンジン過給機内で使用
するための多段速度歯車装置であって、1つのリング歯
車と、少なくとも第1と第2の組の遊星歯車と、少なく
とも第1と第2の太陽歯車とを有する遊星歯車セット
と、回転入力部と前記遠心エンジン過給機のロータに結
合された出力部とを有する、前記遊星歯車セットのため
の固定キャリヤとを含むことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【優先権主張】本出願は、2001年1月19日に出願
した、「多段速度遠心スーパチャージャ」の名称の米国
特許仮出願第60/262,914号に対する優先権を
主張するものであって、この米国特許仮出願第60/2
62,914号の全ての内容は参考のために本明細書に
組み込まれる。
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に内燃機関
の吸気スーパチャージャおよびターボチャージャの分野
に関する。具体的には、本発明は、遠心エンジン過給機
に可変トルクを供給するための多段速度歯車装置に関す
る。
【0003】
【従来の技術】それが無ければ得られないより大きな動
力およびトルク出力を得るために、ターボチャージャを
含むスーパチャージャが内燃機関に付加される。スーパ
チャージャは、エンジンによって使用される空気を加圧
して、エンジンがより大量の燃料を燃焼させることを可
能にし、それによって出力とトルクを増大させる。スー
パチャージャには、容積式あるいはルーツ式と、タービ
ン式あるいは遠心式という2つの基本形式がある。空気
を加圧するためには動力を要し、この動力はエンジンに
よって供給される。この場合エンジンの動力は、歯車、
ベルト、およびチェーン駆動部品などの機械的手段によ
って供給されるか、あるいはスーパチャージャ駆動用の
タービンを駆動するために、加圧された排気ガスを使用
することによって供給される。後者の方法はターボ過給
と呼ばれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】容積スーパチャージャ
はエンジン速度と一定の関係で駆動可能であって、所望
の出力増加をもたらすことができる。遠心スーパチャー
ジャと比べて、容積スーパチャージャは相対的に大形
で、重く、効率が劣り、しかも高価である。遠心スーパ
チャージャは、もしそれがエンジン速度と一定の関係で
駆動されるならば、低エンジン速度においては、それが
もたらす出力増加は小さ過ぎ、また高エンジン速度にお
いては、利用できる圧力は大き過ぎるであろう。過度の
圧力は入口流を絞ることによって制御されるか、あるい
は出口流に設けられた圧力調整弁によって制御されるの
が普通である。これらの方法は共に効率が劣り、また低
エンジン速度時における低出力という問題を解決しな
い。更に、遠心スーパチャージャは作動のために25,
000〜75,000RPMの速度を必要とするが、乗
用車用エンジンの限界速度は5,000RPMと7,5
00RPMとの間である。このことは、エンジンとスー
パチャージャの特性に応じて、機械的駆動装置は3.3
から15の速度比を持たねばならないことを示してい
る。
【0005】現在のところ自動車製造業者は、ベルト/
プーリ部品により固定された比率でエンジン駆動される
容積スーパチャージャのみを提供している。改善された
同様の性能を発揮する遠心スーパチャージャは、その駆
動装置内に多段速度比装置を必要とするであろう。多段
速度比の遠心スーパチャージャは、コスト、重量、サイ
ズ、および効率に関して多大の利点をもたらすであろ
う。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施形態にお
いては、遠心エンジン過給機内で使用するための多段速
度歯車装置が提供される。遊星歯車セットは、リング歯
車と、少なくとも第1と第2の組の遊星歯車と、少なく
とも第1と第2の太陽歯車とを有する。遊星歯車セット
のために、固定キャリヤが設けられ、遊星歯車セット
は、回転入力部と遠心エンジン過給機のロータに結合さ
れた出力部とを有する。
【0007】本発明の第2の実施形態においては、遠心
エンジン過給機内で使用するための多段速度歯車装置が
提供される。遊星歯車セットは、エンジン過給機内のロ
ータにトルクを供給するための出力部を有し、また遊星
歯車セットは少なくとも第1と第2の配列を有する。第
1の配列は高歯車比を有し、前記第2の配列は低歯車比
を有する。遊星歯車セットは、リング歯車と、少なくと
も第1と第2の組の遊星歯車と、少なくとも第1と第2
の太陽歯車と、遊星歯車セットのための静止キャリヤと
を有する。この実施形態はまた、2つの配列の間で遊星
歯車セットを切り換えることができるクラッチ装置を含
む。第1の配列はリング歯車にトルク入力部を有し、次
いで該リング歯車が第1の組の遊星歯車にトルクを供給
し、次いで該第1の組の遊星歯車が第1の太陽歯車にト
ルクを供給し、該第1の太陽歯車がエンジン過給機のロ
ータを駆動する。第2の配列において、トルク入力部は
第2の太陽歯車にあり、次いで該第2の太陽歯車が第2
の組の遊星歯車にトルクを供給し、次いで該第2の組の
遊星歯車が第1の組の遊星歯車にトルクを供給し、次い
で該第1の組の遊星歯車が第1の太陽歯車にトルクを供
給し、該第1の太陽歯車がエンジン過給機のロータを駆
動する。
【0008】本発明の第3の実施形態においては、エン
ジン過給機により内燃機関に供給される過給圧を増大さ
せる方法が提供される。該方法は、高歯車比配列と低歯
車比配列とを有する遊星歯車セットを設ける段階と、所
定のレベルまでのエンジンRPMレベルにおいて、電子
制御されるクラッチ装置を介して高歯車比配列を係合さ
せる段階と、所定のレベルまたはそれ以上のエンジンR
PMレベルにおいて、低歯車比配列を係合させる段階と
を含む。可変トルクが、遊星歯車セットの出力部からエ
ンジン過給機のロータに供給される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、遠心エンジン過給機に
使用するための多段速度歯車装置を提供する。エンジン
過給機は、スーパチャージャあるいはターボチャージャ
とすることができる。スーパチャージャとターボチャー
ジャの動作における唯一の違いは、その入力方式にあ
る。スーパチャージャは、エンジンに接続されたベルト
及びプーリ装置からトルクを受ける。ターボチャージャ
は、車輌の排気流内に置かれたロータからトルクを受
け、排気流はトルクを与えるためにロータを駆動する。
本発明はスーパチャージャについて記載するが、ターボ
チャージャにも使用することができる。本発明の歯車装
置に対する「トルク入力部」という表現は、全てのスー
パチャージャまたはターボチャージャに対する全ての可
能なトルク入力部を含むものと解釈されたい。
【0010】本発明の歯車装置は、スーパチャージャを
軽量にかつ燃料効率良く設計でき、同時に加圧空気の形
で車輌のエンジンに対し十分な過給圧を供給することを
可能にする。この加圧空気はエンジンのシリンダにより
多くの空気を送入させ、その結果、シリンダ内でより多
くの燃料を燃焼させることを可能にする。本発明の歯車
装置は、スーパチャージャがエンジンからトルク入力を
受け、このトルク入力を、空気圧縮機を作動させるスー
パチャージャのロータを駆動するための出力となるまで
指数関数的に増大させることを可能にする。
【0011】図1および図2には、本発明の好ましい実
施形態を示す。図において、歯車は概略的に示されてお
り、歯車の歯は描かれていないことに注意されたい。当
該技術分野において知られている、あらゆる互換性のあ
る歯形状および歯寸法が、本発明の歯車に使用できるで
あろう。本発明の歯車の歯と歯の間の相互作用は、各歯
車に対するトルク入力に関して説明する。本明細書にお
いて歯車が「噛合する」と表現した場合には、1つの歯
車から次の歯車へトルクが伝達される。歯車の歯は互い
に接触するから、1つの歯車は次の歯車を回転させるこ
とができる。本発明は好ましくはリング歯車10を含
み、このリング歯車の歯は第1の組の遊星歯車12と接
触している。第1の組の遊星歯車12は、リング歯車1
0の内側に配置され位置決めされた2つの歯車を含むの
が好ましい。静止キャリヤ14が設けてあり、第1の組
の遊星歯車12はこの静止キャリヤ14上に装着されて
いる。
【0012】本発明はまた、静止キャリヤ14上に装着
された第2の組の遊星歯車16を含むのが好ましい。第
1と第2の組12、16の遊星歯車は、図2および図4
の断面図に示すように、好ましくは軸を共有している。
本発明はまた、リング歯車10の内側に装着された第1
の太陽歯車18と第2の太陽歯車20を含むのが好まし
い。第1の太陽歯車18は、第2の太陽歯車20よりも
小さな半径を有するのが好ましい。図示した遊星歯車セ
ットは、本発明による装置は、遊星歯車セットへの入力
部においてエンジンからRPM(毎分回転数)の形で供
給される回転エネルギーを増大させ、この回転エネルギ
ーを、出力部においてスーパチャージャのロータ22を
駆動するために使用することを可能にする。遊星歯車セ
ットのRPM出力はRPM入力よりも著しく高速であ
る。
【0013】図1、図2、及び図5を参照すると、ここ
には所定の位置にクラッチ装置を設けた本発明の好まし
い実施形態が図示されている。これらの図においては、
本発明が高歯車比モードで図示されており、この高歯車
比モードにおいては、エンジンからの回転エネルギー
は、本発明が低歯車比モードで構成されている場合より
も遥かに増大される。高歯車比モードにおいて、歯車比
は、リング歯車10の歯数を第1の太陽歯車18の歯数
で除算することにより計算できる。図1において、作動
中の歯車は非作動中の歯車と区別するために陰影付きで
示してある。本発明の好ましい実施形態は、歯車装置を
高歯車比配列と低歯車比配列の間で切り換えるために、
クラッチ装置を備えるのが好ましい。図5および図6に
示すように、このクラッチ装置は、これに電流を流すこ
とのできるコイル24の形の電磁クラッチを含む。好ま
しくは、焼結金属またはカーボンファイバのような高摩
擦材料26の板が、リング歯車10の部分28と接触す
ることができるように配置される。摩擦材26は自由に
回転できるように軸受30に装着されている。摩擦材2
6は、リング歯車10がエンジン(図示せず)に接続さ
れたプーリ32からトルクを受けるのを可能にする。コ
イル24が励磁された時、軸方向スプライン36は、リ
ング歯車10の部分28が移動して摩擦材26と接触す
るのを可能にする。リング歯車10の部分28は、摩擦
材26をプーリ32に圧接させ、プーリ32からリング
歯車10へトルクが伝達される。リング歯車10がプー
リ32と係合させられた時の増大された速度差により、
一方向クラッチ34をオーバーランさせ、第2の太陽歯
車20を入力部から切り離す。
【0014】図1、図2、及び図5に示す高歯車比配列
において、トルクを伝達するために作動している歯車装
置の歯車は、非作動中の歯車と区別するために陰影付き
で示されている。プーリ32からリング歯車10へトル
クが供給される。次いで、リング歯車10は第1の組の
遊星歯車12と噛合しており、トルクがリング歯車10
から第1の組の遊星歯車12へ伝達される。第1の組の
遊星歯車12は第1の太陽歯車18と噛合しており、こ
の第1の太陽歯車18へトルクを伝達する。第1の太陽
歯車18は、スーパチャージャのロータ22に対する出
力部である。
【0015】図3、図4、及び図6に示す低歯車比モー
ドにおいては、コイル24に電流が供給されず、リング
歯車10の部分28は摩擦材26と接触していない。一
方向クラッチ34はその静止位置に在り、第2の太陽歯
車20はプーリ32と係合している。低歯車比モードに
おいては、第2の組の遊星歯車16と噛合している第2
の太陽歯車20へ、プーリ32からトルクが供給され
る。第2の組の遊星歯車16は第1の組の遊星歯車12
へトルクを供給する。第1の組の遊星歯車12は第1の
太陽歯車18へトルクを供給する。第1の太陽歯車18
は、スーパチャージャのロータ22に対する出力部であ
る。低歯車比モードにおいて、歯車比は、第2の太陽歯
車20の歯数を第1の太陽歯車18の歯数で除算するこ
とによって計算できる。
【0016】低速度配列は、歯車装置にとってはデフォ
ルト配列であるのが好ましい。低速度配列であっても、
スーパチャージャからエンジンへ十分な過給圧が供給さ
れるが、高速度配列時に電磁クラッチを不作動化する電
気的故障が生じた場合には、歯車に対する如何なる損傷
も避けるために、歯車は低速度配列に戻る。このフェイ
ルセーフ特性はまた、速度超過によるスーパチャージャ
の軸受、シャフト、およびインペラーの損傷も防止す
る。コイル24と一方向クラッチ34とを含むクラッチ
装置は、オペレータが切換動作を手動制御する必要がな
いように、電子制御されるのが好ましい。高歯車比配列
は、約2700RPMまでのエンジンRPMで作動され
るのが好ましい。このことが、エンジンRPMが低い時
に、高歯車比配列が遊星歯車セットを介してスーパチャ
ージャへより高レベルのRPMを与えることを可能にす
る。スーパチャージャのより高いRPMレベルは、エン
ジンにより大きな過給圧を供給する。エンジンが約27
00RPMに到達すると、切換動作が起り、電磁コイル
24には最早給電されない。軸方向スプライン36は、
リング歯車10の部分28が移動して摩擦材26との接
触を切り離されることを可能にし、一方向クラッチ34
が第2の太陽歯車20と再係合する。約2700RPM
を超えるRPMレベルに対しては、低歯車比配列はその
ままの係合状態を保ち、スーパチャージャからエンジン
へより低い過給圧が供給される。図7は、エンジン過給
圧(単位はポンド/平方インチ)とエンジンRPMと切
換動作との関係を表すために、典型的な好ましい切換動
作を示している。エンジンと遊星歯車セットとの特性に
応じて、性能最適化のために、単一の切換動作もしくは
複数の切換動作が指令されることができる。2700R
PMとは異なるRPMレベルで切換動作が起るように、
クラッチ装置の特性を変えることも可能である。図7に
示す歯車比は例示的なものであって、エンジンのための
所望の過給圧レベルに応じて、調節することができるで
あろう。
【0017】本発明はまた、図8に示す段階により、ス
ーパチャージャによって内燃機関に供給される過給圧を
増大させるための方法も提供する。スーパチャージャの
ロータ22にかなり高レベルのRPMを与えるために、
エンジンによって供給されるRPM入力を効果的に利用
することができる遊星歯車セットが設けられる。遊星歯
車セットは、高歯車比配列と低歯車比配列との間で調節
することができる。該方法は、所定のエンジンRPMレ
ベルまでのエンジンRPMレベルにおいて、電子制御さ
れるクラッチ装置を介して高歯車比配列を係合させる段
階を含む。かかるクラッチ装置の一例は、前の実施形態
で説明したように、一方向クラッチ34と電磁コイル2
4とである。電子制御されるクラッチ装置は、リング歯
車10をトルク入力部と係合させるように移動させ、第
2の太陽歯車20をトルク入力部から切り離すように移
動させる。本発明による方法は、上述した所定のRPM
レベルを超えるRPMレベルにおいて、低歯車比配列を
係合させる段階をさらに含む。高歯車比配列から低歯車
比配列へ切り換えるための好ましいエンジンRPMレベ
ルの一例は約2700RPMであるが、この数値はエン
ジンの要求と所望の燃料効率とに応じて調節することが
できる。遊星歯車セットと直列に並んだこの電子制御さ
れるクラッチ装置は、本発明による方法が遠心スーパチ
ャージャのロータ22に可変トルクを与え、エンジンに
供給される過給量を変えることを可能にする。
【0018】本発明の範囲から離れることなく、本発明
に対し広範な変更が可能であることに注目されたい。よ
り多くの組の遊星歯車を用いることも可能であり、追加
の歯車セットは装置において2つの速度より多い速度を
実現することができよう。太陽歯車の寸法と同様に、遊
星歯車の寸法も調節することができよう。歯車の歯数
は、所望の歯車比と所望の過給量とに応じて、調節でき
る。クラッチ装置はまた、当該技術分野において公知の
別のクラッチ機構を含むことも可能である。更に、ここ
に述べたのと同じ遊星歯車セットは、カムシャフト、パ
ワーステアリングポンプ、オルタネータ、または圧縮機
等、動力を必要とする他の車輌のサブシステムに動力供
給するために使用することもできる。従って、以上の詳
細な説明は本発明を説明するためのものであって、これ
を限定するものではなく、また、本発明の範囲を特定す
るのは、全ての等価物を含んだ添付の特許請求の範囲で
あることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の遊星歯車セットの実施形態の平面図で
あって、高歯車比配列時における噛合した歯車を示す。
【図2】図1に示す実施形態の断面図であって、高歯車
比配列時における噛合した歯車を示す。
【図3】図1に示す遊星歯車セットの実施形態の平面図
であって、低歯車比配列時における噛合した歯車を示
す。
【図4】図1に示す実施形態の断面図であって、低歯車
比配列時における噛合した歯車を示す。
【図5】本発明の遊星歯車セットの実施形態の断面図で
あって、高歯車比配列におけるクラッチ装置を示す。
【図6】本発明の遊星歯車セットの実施形態の断面図で
あって、低歯車比配列におけるクラッチ装置を示す。
【図7】好ましい切換動作と、エンジン過給圧とエンジ
ンRPMとの関係を示すテーブルである。
【図8】本発明の方法の段階を示すフロー図である。
【符号の説明】
10 リング歯車 12 第1の組の遊星歯車 14 固定キャリヤ 16 第2の組の遊星歯車 18 第1の太陽歯車 20 第2の太陽歯車 22 ロータ 24 電磁コイル 26 摩擦材 28 リング歯車の部分 30 軸受 32 プーリ 34 一方向クラッチ 36 軸方向スプライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペリー イー ペーラン アメリカ合衆国 ミシガン州 48028 ハ ーセンズ アイランド サウス チャネル 1158 Fターム(参考) 3G005 EA04 EA19 FA05 GA12 GA17 GB47 GB48

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠心エンジン過給機内で使用するための
    多段速度歯車装置であって、 1つのリング歯車と、少なくとも第1と第2の組の遊星
    歯車と、少なくとも第1と第2の太陽歯車とを有する遊
    星歯車セットと、 回転入力部と前記遠心エンジン過給機のロータに結合さ
    れた出力部とを有する、前記遊星歯車セットのための固
    定キャリヤと、を含むことを特徴とする多段速度歯車装
    置。
  2. 【請求項2】 前記遊星歯車セットが少なくとも第1の
    配列と第2の配列とを有する、請求項1に記載の多段速
    度歯車装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の配列が高歯車比配列であっ
    て、前記リング歯車をトルク入力部とする、請求項2に
    記載の多段速度歯車装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の配列が低歯車比配列であっ
    て、前記第2の太陽歯車をトルク入力部とする、請求項
    3に記載の多段速度歯車装置。
  5. 【請求項5】 前記第1と第2の配列が、前記第1の太
    陽歯車をトルク出力部とする、請求項4に記載の多段速
    度歯車装置。
  6. 【請求項6】前記第1の太陽歯車が、内燃機関のエンジ
    ン過給機のためのロータを駆動する、請求項5に記載の
    多段速度歯車装置。
  7. 【請求項7】 前記エンジン過給機がターボチャージャ
    であり、前記トルク入力部が、車輌のエンジンからの排
    気流によって駆動されるロータによるものである、請求
    項6に記載の多段速度歯車装置。
  8. 【請求項8】 前記エンジン過給機がスーパチャージャ
    であり、前記トルク入力部が、車輌のエンジンからのト
    ルクを受けるプーリによるものである、請求項6に記載
    の多段速度歯車装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の配列における前記ロータへの
    前記出力部が、前記歯車装置が前記第2の配列にある時
    よりも高速度で前記ロータを回転させることができる、
    請求項8に記載の多段速度歯車装置。
  10. 【請求項10】 前記第1と第2の配列は、可変過給圧
    が前記スーパチャージャからエンジンへ供給されること
    を可能にする、請求項9に記載の多段速度歯車装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の配列において、前記リング
    歯車が前記第1の組の遊星歯車を駆動し、該第1の組の
    遊星歯車が前記第1の太陽歯車を駆動する、請求項10
    に記載の多段速度歯車装置。
  12. 【請求項12】 前記第2の配列において、前記第2の
    太陽歯車が前記第2の組の遊星歯車を駆動し、該第2の
    組の遊星歯車が前記第1の組の遊星歯車を駆動し、該第
    1の組の遊星歯車が前記第1の太陽歯車を駆動する、請
    求項11に記載の多段速度歯車装置。
  13. 【請求項13】 前記第1の配列において、前記歯車装
    置によって前記ロータに供給される速度増加は、前記第
    1の太陽歯車の歯数で除算された前記リング歯車の歯数
    の関数であり、前記第2の配列において供給される速度
    増加は、前記第1の太陽歯車の歯数で除算された前記第
    2の太陽歯車の歯数の関数である、請求項12に記載の
    多段速度歯車装置。
  14. 【請求項14】 前記遊星歯車セットの入力部と配列と
    を変えるために、クラッチ装置が使用される、請求項1
    3に記載の多段速度歯車装置。
  15. 【請求項15】 前記クラッチ装置が、電磁クラッチと
    一方向クラッチとを含む、請求項14に記載の多段速度
    歯車装置。
  16. 【請求項16】 前記電磁クラッチが、それに電流を供
    給することができる電磁コイルを含む、請求項15に記
    載の多段速度歯車装置。
  17. 【請求項17】 前記コイルに電流が供給された時、前
    記リング歯車が前記入力部に係合される、請求項16に
    記載の多段速度歯車装置。
  18. 【請求項18】 前記リング歯車が前記入力部に係合さ
    れた時、前記一方向クラッチが前記第2の太陽歯車を前
    記入力部から切り離す、請求項17に記載の多段速度歯
    車装置。
  19. 【請求項19】 前記遊星歯車セットが、約2700R
    PMのエンジンRPMレベルにおいて、前記第2と第1
    の配列の間で切り換えられる、請求項18に記載の多段
    速度歯車装置。
  20. 【請求項20】 遠心エンジン過給機内で使用するため
    の多段速度歯車装置であって、 エンジン過給機内のロータにトルクを供給するための出
    力部を有し、少なくとも高歯車比を有する第1の配列と
    低歯車比を有する第2の配列とを有し、また、リング歯
    車と、少なくとも第1と第2の組の遊星歯車と、少なく
    とも第1と第2の太陽歯車と、遊星歯車セットのための
    静止キャリヤとを有する遊星歯車セットと、 前記第1と第2の配列の間で、前記遊星歯車セットを切
    り換えることができるクラッチ装置と、を含み、 前記第1の配列が前記リング歯車へのトルク入力部を有
    し、次いで該リング歯車が前記第1の組の遊星歯車にト
    ルクを供給し、次いで該第1の組の遊星歯車が前記第1
    の太陽歯車にトルクを供給し、該第1の太陽歯車が前記
    エンジン過給機の前記ロータを駆動し、また、前記第2
    の配列が前記第2の太陽歯車へのトルク入力部を有し、
    次いで該第2の太陽歯車が前記第2の組の遊星歯車にト
    ルクを供給し、次いで該第2の組の遊星歯車が前記第1
    の組の遊星歯車にトルクを供給し、次いで該第1の組の
    遊星歯車が前記第1の太陽歯車にトルクを供給し、該第
    1の太陽歯車が前記エンジン過給機の前記ロータを駆動
    する、ことを特徴とする多段速度歯車装置。
  21. 【請求項21】 前記クラッチ装置が電子制御されるク
    ラッチ装置を含み、所定エンジンRPMレベルにおい
    て、電磁コイルの励磁が、前記リング歯車を前記入力部
    に係合させ、前記リング歯車の係合により、一方向クラ
    ッチが前記第2の太陽歯車を前記入力部から切り離す、
    請求項20に記載の多段速度歯車装置。
  22. 【請求項22】 前記コイルが励磁解除された時、前記
    リング歯車が前記入力部から切り離され、前記一方向ク
    ラッチが前記第2の太陽歯車を前記入力部に再係合させ
    る、請求項21に記載の多段速度歯車装置。
  23. 【請求項23】 エンジン過給機により内燃機関に供給
    される過給圧を増大させる方法であって、 第1と第2の組の遊星歯車を含み、高歯車比配列と低歯
    車比配列とを有する遊星歯車セットを設ける段階と、 所定のRPMレベルまでのエンジンRPMレベルにおい
    て、電子制御されるクラッチ装置を介して前記高歯車比
    配列を係合させる段階と、 前記所定のエンジンRPMレベルまたはそれ以上のエン
    ジンRPMレベルにおいて、前記低歯車比配列を係合さ
    せる段階と、 前記遊星歯車セットの出力部から前記エンジン過給機の
    ロータへ可変トルクを供給する段階と、を含むことを特
    徴とする方法。
  24. 【請求項24】 前記電子制御されるクラッチ装置は、
    前記リング歯車をトルク入力部に係合するように移動さ
    せ、かつ前記第2の太陽歯車を前記トルク入力部から係
    合を切り離すように移動させて、前記高歯車比を設定す
    る、請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記電子制御されるクラッチ装置は、
    前記リング歯車を前記入力部から切り離し、かつ前記第
    2の太陽歯車を前記入力部に再係合させて、前記低歯車
    比を設定する、請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記出力部が前記第1の太陽歯車であ
    る、請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記電子制御されるクラッチ装置が、
    電磁コイルと一方向クラッチとを含む、請求項26に記
    載の方法。
  28. 【請求項28】 前記リング歯車を前記入力部に係合さ
    せる段階が、前記電磁コイルを励磁することによって行
    なわれる、請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記第2の太陽歯車を前記入力部に再
    係合させる前記段階が、前記一方向クラッチによって行
    なわれる、請求項28に記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記所定のエンジンRPMレベルがほ
    ぼ2700RPMである、請求項29に記載の方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211634A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気ターボ過給機
WO2011046096A1 (ja) * 2009-10-14 2011-04-21 川崎重工業株式会社 エンジンの過給機駆動装置
US8087401B2 (en) 2007-07-18 2012-01-03 Mitsubishi Electric Corporation Automotive supercharging apparatus
US20160237880A1 (en) * 2013-10-28 2016-08-18 Eaton Corporation Boost system including turbo and hybrid drive supercharger

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7299792B1 (en) * 2000-09-22 2007-11-27 Accessible Technologies, Inc. Centrifugal compressor with improved lubrication system for gear-type transmission
US6439208B1 (en) * 2000-09-22 2002-08-27 Accessible Technologies, Inc. Centrifugal supercharger having lubricating slinger
US6609505B2 (en) * 2001-11-13 2003-08-26 Ford Global Technologies, Llc Two speed supercharger drive
US20070051348A1 (en) * 2003-04-21 2007-03-08 Presusse Indian (P) :Td Centrifugal engine charger driven by combined gearing system for multi speed operation and a method of power transmission
EP1709346B1 (en) * 2004-01-22 2008-03-19 Rotrex A/S A multistage planetary gear
US20070137626A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 David Turner Engine supercharging system
US7621263B2 (en) * 2006-08-31 2009-11-24 Eaton Corporation Supercharger drive system
WO2011120520A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Rotrex A/S An electrically assisted turbocharger
CN104047705A (zh) * 2013-03-14 2014-09-17 伊顿公司 增压器
KR20140114512A (ko) * 2013-03-15 2014-09-29 현대자동차주식회사 원심식 슈퍼 차져 및 이를 이용한 엔진의 과급시스템
EP3268593B1 (en) * 2015-03-13 2020-06-17 Eaton Corporation Packaged electrical assist assembly for supercharged power plant
US9927006B2 (en) * 2015-09-01 2018-03-27 Achates Power, Inc. Multi-speed planetary drive for a supercharger
US10161303B2 (en) * 2016-07-07 2018-12-25 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for generating auxiliary torque
US10690045B2 (en) * 2017-03-05 2020-06-23 Southwest Research Institute Intake air boost system for two-cycle engine having roots blowers

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007211634A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排気ターボ過給機
JP4681465B2 (ja) * 2006-02-08 2011-05-11 三菱重工業株式会社 排気ターボ過給機
US8087401B2 (en) 2007-07-18 2012-01-03 Mitsubishi Electric Corporation Automotive supercharging apparatus
WO2011046096A1 (ja) * 2009-10-14 2011-04-21 川崎重工業株式会社 エンジンの過給機駆動装置
CN102549250A (zh) * 2009-10-14 2012-07-04 川崎重工业株式会社 发动机的增压器驱动装置
JP2013224676A (ja) * 2009-10-14 2013-10-31 Kawasaki Heavy Ind Ltd エンジンの過給機駆動装置
US9127591B2 (en) 2009-10-14 2015-09-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Engine supercharger drive device
JP5882059B2 (ja) * 2009-10-14 2016-03-09 川崎重工業株式会社 エンジンの過給機駆動装置
US20160237880A1 (en) * 2013-10-28 2016-08-18 Eaton Corporation Boost system including turbo and hybrid drive supercharger
US10006343B2 (en) * 2013-10-28 2018-06-26 Eaton Intelligent Power Limited Boost system including turbo and hybrid drive supercharger

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