JP2007002786A - Supercharger - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supercharger suppressing energy consumption and keeping a stop condition during non-operation of an electric motor. <P>SOLUTION: The supercharger of the invention combines an engine 1, the electric motor 12 and a super-charging compressor 9 with a planetary speed-increasing mechanism 20 for driving the super-charging compressor 9 and is provided with a lock mechanism 30 for mechanically locking the electric motor 12 during non-operation of the electric motor 12. The electric motor 12 does not require energization and the stop condition is kept during non-operation of the electric motor 12. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンのクランク出力と電動モータとを動力源に、エンジンの吸気を過給する過給装置に関する。   The present invention relates to a supercharging device that supercharges intake air of an engine using an engine crank output and an electric motor as power sources.

自動車(車両)では、エンジン出力を高める手法の一つとして、エンジンに、エンジン吸気を過給する過給装置を装備することが行なわれている。   In automobiles (vehicles), as one method for increasing engine output, an engine is equipped with a supercharging device that supercharges engine intake air.

こうした過給装置には、エンジンのクランク出力で駆動される構造、具体的にはクランク出力からの回転を、遊星歯車増速機構や遊星ローラ増速機構など遊星式増速機構で増速させて、エンジン過給用コンプレッサを駆動するスーパーチャージャと称される装置がある。また近時では、スーパーチャージャの欠点(エンジン低回転域などでの過給不足)を補うため、遊星式増速機構に電動モータを組み合わせて、電動モータの動力でもコンプレッサの駆動が行なえるようにした過給装置が提案されている。   In such a supercharger, the structure driven by the crank output of the engine, specifically, the rotation from the crank output is increased by a planetary speed increasing mechanism such as a planetary gear speed increasing mechanism or a planetary roller speed increasing mechanism. There is a device called a supercharger that drives an engine supercharging compressor. Recently, in order to compensate for the shortcomings of superchargers (insufficient supercharging at low engine speeds, etc.), a planetary speed increasing mechanism can be combined with an electric motor so that the compressor can be driven by the power of the electric motor. A supercharging device has been proposed.

電動モータを併用した過給装置の多くは、特許文献1に記載されているように遊星歯車増速機構(回転要素がサンギヤ、リングギヤ、キャリアで支持されたプラネタリギヤ)の回転要素のうち、リングギヤにエンジンを接続し、キャリアに電動モータを接続し、サンギヤにエンジン過給用コンプレッサを接続した構造が用いられ、エンジンの軸出力や、該エンジンと電動モータの双方の軸出力が入力されるという入力形態により、所要の過給特性が確保されるようにしてある。   As described in Patent Document 1, many supercharging devices that use an electric motor are used as ring gears among rotating elements of a planetary gear speed increasing mechanism (a rotating element is a sun gear, a ring gear, or a planetary gear supported by a carrier). A structure in which an engine is connected, an electric motor is connected to the carrier, and a compressor for engine supercharging is connected to the sun gear is used, and the shaft output of the engine and the shaft output of both the engine and the electric motor are input. The required supercharging characteristics are ensured depending on the form.

こうした過給装置では、電動モータの作動が不要(電動モータの過給が不要)なときは、電動モータの作動を停止させる(非作動)。しかし、単に、電動モータの電源入力をオフして、該モータの作動を停止しただけでは、キャリアに作用する力により、電動モータが空回り(連れ回り)して、過給が損なわれる。   In such a supercharging device, when the operation of the electric motor is unnecessary (the supercharging of the electric motor is unnecessary), the operation of the electric motor is stopped (non-operation). However, simply turning off the power input to the electric motor and stopping the operation of the motor causes the electric motor to idle (rotate) due to the force acting on the carrier, thereby impairing supercharging.

そこで、従来では、電動モータを逆向きに励磁させる制御を採用して、同制御により、電動モータのロータを一定な停止姿勢に保持させるための保持トルクを発生させて、電動モータの停止状態を保持させていた(特許文献1を参照)。
実開平7−35732号公報
Therefore, conventionally, a control for exciting the electric motor in the reverse direction is adopted, and by this control, a holding torque for holding the rotor of the electric motor in a fixed stop posture is generated, and the electric motor is stopped. (See Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 7-35732

ところで、電動モータの停止(非作動)は、自動車のアイドリング時を含め、頻繁にあるが(電動モータ等による過剰な過給が不要な高速走行などの低負荷時)、電動モータは、コンプレッサを駆動する容量をもつ大容量製品のために、保持トルクを発生するといえでも、かなりの電力が必要である。   By the way, the electric motor is stopped (non-actuated) frequently, including when the vehicle is idling (during high loads such as high-speed driving that does not require excessive supercharging by the electric motor, etc.). Even for generating a holding torque for a large-capacity product with a driving capacity, considerable power is required.

このため、電動モータは、停止させている間も電力は消費され続けるので、自動車に搭載されるバッテリは、かなりの負担となりやすい。   For this reason, since the electric motor continues to consume power while it is stopped, the battery mounted on the automobile tends to be a considerable burden.

そこで、本発明の目的は、エネルギーの消費を抑えつつ、電動モータの非作動時における停止状態の保持が行なえる過給装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a supercharging device capable of holding a stopped state when an electric motor is not operated while suppressing energy consumption.

請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、電動モータの非作動時、該電動モータの動きを機械的にロックするロック手段を採用した。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 employs locking means for mechanically locking the movement of the electric motor when the electric motor is not operating.

請求項2に記載の発明は、さらに上記目的に加え、さらに簡単な構造で電動モータのロックが行なわれるよう、ロック手段として、第2の回転要素に、第3の回転要素を増速させる方向の回転トルクが作用するときは電動モータの回転を許し、その方向とは逆方向のトルクが作用するときは電動モータのシャフトをロックさせるワンウェイクラッチを採用した。   According to the second aspect of the present invention, in addition to the above object, the second rotating element is accelerated as the third rotating element as the locking means so that the electric motor can be locked with a simpler structure. A one-way clutch that allows the electric motor to rotate when the rotational torque of the motor acts, and locks the shaft of the electric motor when the torque in the direction opposite to that direction acts is adopted.

請求項3に記載の発明は、同じくロック手段として、吸磁により電動モータのシャフトをロックする電磁式ブレーキ装置を採用した。   The invention described in claim 3 similarly employs an electromagnetic brake device that locks the shaft of the electric motor by magnetic absorption as the locking means.

請求項1に記載の発明によれば、電動モータの非作動時、電動モータは、通電を必要とせずに、停止状態が保持される。   According to the first aspect of the present invention, when the electric motor is not operated, the electric motor does not need to be energized, and the stopped state is maintained.

したがって、電動モータの停止状態の保持には、電動モータの通電は必要とせずにすみ、電動モータに費やすエネルギーを低減でき、車両に搭載されるバッテリの負担が軽減できる。   Therefore, it is not necessary to energize the electric motor to hold the electric motor in a stopped state, energy consumed by the electric motor can be reduced, and the burden on the battery mounted on the vehicle can be reduced.

請求項2および請求項3に記載の発明によれば、簡単な構造で電動モータの停止状態を保持することができる。特に請求項2に記載の発明は、ワンウェイクラッチが、第2の回転要素に作用するトルクに応動して自動的に電動モータのシャフトをロックするので、別途、制御系は不要である。また請求項3に記載の発明だと、電磁式ブレーキ装置の制御により、適切な時期に、確実に電動モータをロックさせることができる利点がある。   According to invention of Claim 2 and Claim 3, the stop state of an electric motor can be hold | maintained with a simple structure. Particularly, in the invention according to claim 2, the one-way clutch automatically locks the shaft of the electric motor in response to the torque acting on the second rotating element, so that a separate control system is unnecessary. The invention according to claim 3 has an advantage that the electric motor can be reliably locked at an appropriate time by the control of the electromagnetic brake device.

[第1の実施形態]
以下、本発明を図1〜図4に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.

図1は、エンジンに組み付けられた過給装置を示していて、図1中1は例えばレシプロエンジン(以下、単にエンジンという)、2は同エンジン1のクランクシャフト1aの端部に装着されたクランクプーリ、3は過給装置(スーパーチャージャ)をそれぞれ示している。過給装置3は、例えばエンジン1の側方に該エンジン1と並行に配置されている。この過給装置3の詳細な構造が図2および図3(図2中のA−A線に沿う断面図)に示されている。   FIG. 1 shows a supercharging device assembled in an engine. In FIG. 1, 1 is, for example, a reciprocating engine (hereinafter simply referred to as an engine), and 2 is a crank mounted on an end of a crankshaft 1a of the engine 1. Pulleys 3 indicate supercharging devices (superchargers), respectively. The supercharging device 3 is arranged, for example, on the side of the engine 1 in parallel with the engine 1. The detailed structure of the supercharging device 3 is shown in FIG. 2 and FIG. 3 (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2).

過給装置3の構造について説明すると、図2中5は、同装置3のケーシングである。このケーシング5の前部(クランクプーリ2が有る側)には、過給駆動用プーリ6をもつ入力シャフト7が回転自在に組み付けられている。プーリ6は、クランクプーリ2と並行に配置されている。プーリ6とクランクプーリ2間には、索条部材である環状のベルト部材4が巻き付けられていて、クランクシャフト1a(エンジン1)から出力される軸出力(クランク出力)がプーリ6へ伝達されるようにしてある。またケーシング5の後部(クランクプーリ2と反対側)には、例えば入力シャフト7の軸心を延長線上に位置して出力シャフト8が配置されている。この出力シャフト8は、ケーシング5の後部壁を貫通している。この貫通した出力シャフト8の外部の端部に、エンジン過給用コンプレッサ9(ここでは例えば遠心式)が組み付けられている。なお、10は同コンプレッサ9を構成するコンプレッサホイール、11は同ホイール19を覆う渦巻形のコンプレッサカバー、11aは同カバー11の正面に設けた吸込口、11bは同カバー11の外周部に設けた吐出口(図1にのみ図示)を示す。このうちのコンプレッサ9の吐出口11bは、図示はしないがエンジン1の吸気系に接続されていて、過給吸気がエンジン1の吸気ポート(図示しない)へ送り込めるようにしている。   The structure of the supercharging device 3 will be described. In FIG. An input shaft 7 having a supercharging drive pulley 6 is rotatably mounted on the front portion of the casing 5 (the side on which the crank pulley 2 is provided). The pulley 6 is disposed in parallel with the crank pulley 2. An annular belt member 4 that is a rope member is wound between the pulley 6 and the crank pulley 2, and a shaft output (crank output) output from the crankshaft 1 a (engine 1) is transmitted to the pulley 6. It is like that. An output shaft 8 is disposed at the rear portion of the casing 5 (on the side opposite to the crank pulley 2), for example, with the axis of the input shaft 7 positioned on the extension line. The output shaft 8 passes through the rear wall of the casing 5. An engine supercharging compressor 9 (for example, a centrifugal type in this case) is assembled to the outer end of the output shaft 8 that has penetrated. In addition, 10 is a compressor wheel constituting the compressor 9, 11 is a spiral compressor cover that covers the wheel 19, 11 a is a suction port provided on the front surface of the cover 11, and 11 b is provided on the outer periphery of the cover 11. A discharge port (shown only in FIG. 1) is shown. Of these, the discharge port 11b of the compressor 9 is connected to the intake system of the engine 1 (not shown) so that the supercharged intake air can be sent to an intake port (not shown) of the engine 1.

ケーシング5の内部、例えば後部寄りの地点には、例えば前後方向に向く姿勢で、電動モータ12が設置されている。電動モータ12は、例えばケーシング5に前後の向きで固定された筒形のモータケース13、同モータケース13の内周面に取着された環状のステータ14、同ステータ14の内部に配設されたロータ15、同ロータ15を支持する前後方向に延びるモータシャフト16(本願のシャフトに相当)、同モータシャフト16の端部を回転自在に支持する軸受け17を有して構成されている。つまり、電動モータ12は、図示しないケーブルを通じて、ステータ14を励磁すると、ロータ15が回転して、モータシャフト16から軸出力が出力される構造となっている。   An electric motor 12 is installed inside the casing 5, for example, at a position near the rear, for example, in a posture facing the front-rear direction. The electric motor 12 is disposed, for example, in a cylindrical motor case 13 fixed to the casing 5 in the front-rear direction, an annular stator 14 attached to the inner peripheral surface of the motor case 13, and the stator 14. And a motor shaft 16 extending in the front-rear direction for supporting the rotor 15 (corresponding to the shaft of the present application), and a bearing 17 for rotatably supporting an end of the motor shaft 16. That is, the electric motor 12 has a structure in which when the stator 14 is excited through a cable (not shown), the rotor 15 rotates and a shaft output is output from the motor shaft 16.

ケーシング5の内部、例えば前部寄りの地点、具体的には前側の入力シャフト7と出力シャフト8との間には、遊星式増速機構として、例えば遊星歯車増速機構20が設けられている。遊星歯車増速機構20は、例えば図2および図3に示されるように軸心が前後方向に向く姿勢で配設されたサンギヤ21と、同サンギヤ21の回りに同心的に配設したリングギヤ22と、サンギヤ21およびリングギヤ22間に介在された複数のプラネタリギヤ23と、各プラネタリギヤ23を回転自在に支持するキャリア24との組み合わせから構成されている。つまり、遊星歯車増速機構15は、サンギヤ21、リングギヤ22、同プラネタリギヤ23およびキャリア24を組み合わせた部品25といった、3つの回転要素(本願の第1〜3の回転要素に相当)の組み合わせから構成されている。なお、キャリア24には、外周部に歯部26を形成したリング型のギヤが用いてある。   For example, a planetary gear speed increasing mechanism 20 is provided as a planetary speed increasing mechanism inside the casing 5, for example, between a point closer to the front portion, specifically between the front input shaft 7 and the output shaft 8. . For example, as shown in FIGS. 2 and 3, the planetary gear speed increasing mechanism 20 includes a sun gear 21 provided with a posture in which an axis is directed in the front-rear direction, and a ring gear 22 provided concentrically around the sun gear 21. And a plurality of planetary gears 23 interposed between the sun gear 21 and the ring gear 22 and a carrier 24 that rotatably supports each planetary gear 23. That is, the planetary gear speed increasing mechanism 15 is composed of a combination of three rotating elements (corresponding to the first to third rotating elements of the present application) such as a component 25 in which the sun gear 21, the ring gear 22, the planetary gear 23, and the carrier 24 are combined. Has been. The carrier 24 uses a ring-type gear having teeth 26 on the outer periphery.

この遊星歯車増速機構15の回転要素のうち、リングギヤ22には、入力シャフト7が連結されている。つまり、リングギヤ22は、エンジン1の軸出力によって駆動されるようにしてある。なお、7aは、その入力シャフト7を回転自在に支持する軸受けを示す。キャリア24の歯部26には、モータシャフト16の端部に装着されたピニオンギヤ27が噛合っている。これにより、キャリア24(含むプラネタリギヤ23)は、電動モータ12から出力される軸出力によって駆動されるようにしてある。サンギヤ21には、キャリア24を通じて、出力シャフト8が連結されている。こうしたリングギヤ22、キャリア24を入力側、サンギヤ21を出力側とした遊星歯車機構により、リングギヤ22やキャリア24から入力される回転が、各ギヤの噛合いにより増速されながら、サンギヤ21からコンプレッサ9へ出力される構造にしている(増速機構)。   Of the rotating elements of the planetary gear speed increasing mechanism 15, the input shaft 7 is connected to the ring gear 22. That is, the ring gear 22 is driven by the shaft output of the engine 1. Reference numeral 7a denotes a bearing that rotatably supports the input shaft 7. A toothed portion 26 of the carrier 24 meshes with a pinion gear 27 attached to the end of the motor shaft 16. As a result, the carrier 24 (including the planetary gear 23) is driven by the shaft output output from the electric motor 12. The output shaft 8 is connected to the sun gear 21 through the carrier 24. By such a planetary gear mechanism having the ring gear 22 and the carrier 24 as the input side and the sun gear 21 as the output side, the rotation input from the ring gear 22 and the carrier 24 is accelerated by the meshing of each gear, and the sun gear 21 to the compressor 9. (Speed increasing mechanism).

電動モータ12からキャリア24までの動力伝達経路のうち、例えばモータシャフト16の端部には、ロック手段として例えばワンウェイクラッチ30が設けられている。このワンウェイクラッチ30には、キャリア24に、サンギヤ21を増速させる方向の回転トルクが作用するときは、モータシャフト21(電動モータ12)の回転を許し、反対に、増速させる方向とは逆方向のトルクが作用するときは、モータシャフト21(電動モータ12)を機械的にロックさせる構造が用いられている。例えばワンウェイクラッチ30には、図4に示されるようなモータシャフト16に固定されるインナスリーブ31およびケーシング5に固定されるアウタスリーブ32とで形成される重スリーブ部33と、インナスリーブ31とアウタスリーブ32との間に収めた断続部34とを組み合わせたクラッチユニットが用いられている。具体的には、同クラッチユニットの断続部34は、インナスリーブ31とアウタスリーブ32間の隙間に配設された複数のボール35(駒)と、ボール35を逃がすためのインナスリーブ内面(あるいはアウタスリーブ内面)に形成したくぼみ部36と、ボール35を所定の位置に位置決めるためのケージ37やスプリング38を組み合わせたボール式が用いられている。このクラッチユニットのボール35は、インナスリーブ31とアウタスリーブ32間の隙間より大きな直径をもつボールが用いられていて、キャリア24に増速方向の回転トルクが作用すると、ボール35がくぼみ部36に逃げて、インナスリーブ31の回転を許し、逆トルクが作用すると、ボール35が、インナスリーブ31の外周面とアウタスリーブ32の内周面との間に食い込んでインナスリーブ31をロックする機能をもつ。このボール35の挙動により、キャリア24に増速させる方向の回転トルクが作用するときは、モータシャフト21からキャリア34へ動力が伝達され、反対の逆トルクが作用するときは、モータシャフト21のロック(電動モータ12の動きがロック)がされるようにしている。   Of the power transmission path from the electric motor 12 to the carrier 24, for example, at the end of the motor shaft 16, for example, a one-way clutch 30 is provided as locking means. When the rotational torque in the direction to increase the speed of the sun gear 21 is applied to the carrier 24, the one-way clutch 30 is allowed to rotate the motor shaft 21 (electric motor 12), and conversely to the direction to increase the speed. When direction torque acts, a structure is used in which the motor shaft 21 (electric motor 12) is mechanically locked. For example, the one-way clutch 30 includes a heavy sleeve portion 33 formed by an inner sleeve 31 fixed to the motor shaft 16 and an outer sleeve 32 fixed to the casing 5 as shown in FIG. 4, and the inner sleeve 31 and the outer sleeve 31. A clutch unit is used which is combined with an intermittence portion 34 accommodated between the sleeve 32. Specifically, the intermittent portion 34 of the clutch unit includes a plurality of balls 35 (pieces) disposed in a gap between the inner sleeve 31 and the outer sleeve 32, and an inner sleeve inner surface (or outer shell) for releasing the balls 35. A ball type in which a hollow portion 36 formed on the sleeve inner surface) and a cage 37 and a spring 38 for positioning the ball 35 at a predetermined position are used. As the ball 35 of this clutch unit, a ball having a diameter larger than the gap between the inner sleeve 31 and the outer sleeve 32 is used. When a rotational torque in the speed increasing direction acts on the carrier 24, the ball 35 is applied to the recessed portion 36. When the inner sleeve 31 is allowed to rotate and reverse torque is applied, the ball 35 has a function of biting between the outer peripheral surface of the inner sleeve 31 and the inner peripheral surface of the outer sleeve 32 to lock the inner sleeve 31. . Due to the behavior of the ball 35, when a rotational torque in the direction to increase the speed is applied to the carrier 24, power is transmitted from the motor shaft 21 to the carrier 34, and when the opposite reverse torque is applied, the motor shaft 21 is locked. (The movement of the electric motor 12 is locked).

このように構成された過給装置3の作用を説明すると、今、エンジン1の出力だけで、過給が行なわれているとする(電動モータ12:非作動)。   The operation of the supercharging device 3 configured as described above will be described. It is assumed that supercharging is performed only by the output of the engine 1 (electric motor 12: non-operation).

このとき、エンジン1のクランクプーリ2から出力された軸出力は、ベルト部材4、プーリ6および入力シャフト7を経て、リングギヤ22へ入力される。この入力された回転が、プラネタリギヤ23を通じて、サンギヤ21へ伝わる際、回転が増速される。この回転が出力シャフト8から出力され、コンプレッサ9のコンプレッサホイール10を増速駆動する。このコンプレッサホイール10の回転により、吸気口11aから吸気が吸込まれる。そして、同空気が、遠心力により圧縮されながら吐出口11bから吐出されて、エンジン1の吸気ポート(図示しない)へ送り込まれる。   At this time, the shaft output output from the crank pulley 2 of the engine 1 is input to the ring gear 22 via the belt member 4, the pulley 6 and the input shaft 7. When this input rotation is transmitted to the sun gear 21 through the planetary gear 23, the rotation is accelerated. This rotation is output from the output shaft 8 to drive the compressor wheel 10 of the compressor 9 at a higher speed. As the compressor wheel 10 rotates, intake air is sucked from the intake port 11a. Then, the air is discharged from the discharge port 11 b while being compressed by centrifugal force, and is sent to an intake port (not shown) of the engine 1.

この動力伝達中、キャリア24には、増速させるときの方向とは反対方向の回転トルクが作用する。このため、この逆回転トルクが、ピニオンギヤ27およびモータシャフト16を経て、ワンウェイクラッチ30へ伝わる。   During this power transmission, rotational torque in the direction opposite to the direction in which the speed is increased acts on the carrier 24. For this reason, this reverse rotational torque is transmitted to the one-way clutch 30 via the pinion gear 27 and the motor shaft 16.

すると、ワンウェイクラッチ30のインナスリーブ31は、この逆回転トルクを受けて、ロック方向、すなわちボール35がインナスリーブ31とアウタスリーブ32間に食い込む方向へ変位して、インナスリーブ31をボール35の食い込みにより機械的にロックする。これにより、モータシャフト16はロックされる。つまり、電動モータ12の動きが機械的にロックされる。これで、電動モータ12の停止状態が保持される。   Then, the inner sleeve 31 of the one-way clutch 30 receives this reverse rotational torque, and is displaced in the locking direction, that is, the direction in which the ball 35 bites between the inner sleeve 31 and the outer sleeve 32, so that the inner sleeve 31 bites into the ball 35. To lock mechanically. Thereby, the motor shaft 16 is locked. That is, the movement of the electric motor 12 is mechanically locked. Thus, the stopped state of the electric motor 12 is maintained.

一方、過給不足などにより、電動モータ12を作動させたとする。この電動モータ12が発生する回転トルクは、キャリア24を増速させる方向のトルクである。この回転トルクが、モータシャフト16を経て、ワンウェイクラッチ30へ伝わる。   On the other hand, it is assumed that the electric motor 12 is operated due to insufficient supercharging. The rotational torque generated by the electric motor 12 is a torque in a direction in which the carrier 24 is accelerated. This rotational torque is transmitted to the one-way clutch 30 via the motor shaft 16.

すると、ワンウェイクラッチ30のインナスリーブ31は、この回転トルクを受けて、フリー方向、すなわちボール35がくぼみ部36に落ち込む方向へ回動する。これにより、アウタスリーブ32はフリーな状態に切り換わり、電動モータ12の軸出力が、モータシャフト16およびピニオンギヤ27を経て、キャリア24へ伝達される。すると、サンギヤ21には、エンジン1の軸出力で増速する回転に、さらに電動モータ12の軸出力で増速する回転が加わり、一層、コンプレッサ9のコンプレッサホイール10の回転が高まる。これにより、過給装置3は、エンジン駆動がもたらす以上の過給圧をもつ吸気をエンジン1の吸気ポート(図示しない)へ送り込む。   Then, the inner sleeve 31 of the one-way clutch 30 receives this rotational torque and rotates in the free direction, that is, the direction in which the ball 35 falls into the recessed portion 36. As a result, the outer sleeve 32 is switched to a free state, and the shaft output of the electric motor 12 is transmitted to the carrier 24 via the motor shaft 16 and the pinion gear 27. Then, in the sun gear 21, the rotation that is accelerated by the shaft output of the engine 1 is added to the rotation that is accelerated by the shaft output of the electric motor 12, and the rotation of the compressor wheel 10 of the compressor 9 is further increased. As a result, the supercharging device 3 sends intake air having a supercharging pressure higher than the engine drive to an intake port (not shown) of the engine 1.

このように電動モータ12の停止状態(非作動時)の保持(連れ回りの防止)は、電動モータ12の通電(保持トルクの発生)によらず、機械的なロックで行なわれるので、電動モータ12に費やす電力が低減できる。   As described above, the electric motor 12 is held (stopped) when the electric motor 12 is stopped (when the electric motor 12 is not operated) without being energized (generation of holding torque) by the mechanical lock. 12 can reduce the power consumed.

それ故、電動モータ12の電力源となる車載のバッテリ(図示しない)の負担が軽減できる。特に電動モータ12の停止は、自動車のアイドリング時を含め、多くの運転状態で発生するため、その効果は大である。   Therefore, the burden on a vehicle-mounted battery (not shown) that is a power source of the electric motor 12 can be reduced. In particular, the stoppage of the electric motor 12 occurs in many driving states including when the vehicle is idling, so the effect is great.

しかも、ワンウェイクラッチ30は、キャリア24に作用するトルクに応動して、自動的に電動モータ12のモータシャフト16をロックさせるので、別途、制御系は不要であり、簡単な構造ですむ。   In addition, since the one-way clutch 30 automatically locks the motor shaft 16 of the electric motor 12 in response to the torque acting on the carrier 24, a separate control system is unnecessary and a simple structure is sufficient.

[第2の実施形態]
図5は、本発明の第2に実施形態を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.

本実施形態は、電動モータ12の停止状態を保持するロック手段として、電磁式ブレーキ装置、例えば電磁クラッチ装置40を採用したものである。   In the present embodiment, an electromagnetic brake device, for example, an electromagnetic clutch device 40 is employed as a lock unit that holds the stopped state of the electric motor 12.

具体的には電磁クラッチ装置40には、例えば図5に示されるようにモータシャフト16の端部に、スプライン部41を介して、磁性部材で形成された吸着プレート42を軸方向に移動可能に取り付け、この吸着プレート42と向き合うモータケース13の内面に、吸着用の電磁コイル43が組み込まれたコイルユニット44を設置した構造が用いてある。つまり、電動モータ12の停止時(非作動時)、電磁コイル43を励磁すると、電磁コイル43の吸磁により、吸着プレート42がコイルユニット44に吸着され、同吸着により、モータシャフト16がロックされるようにしてある。なお、図5中の二点鎖線で示す吸着プレート42は、電磁コイル43が励磁されていないときの状態、すなわちコイルユニット44から離れた状態を示している。   Specifically, in the electromagnetic clutch device 40, for example, as shown in FIG. 5, an adsorption plate 42 formed of a magnetic member can be moved in the axial direction at the end of the motor shaft 16 via a spline portion 41. A structure in which a coil unit 44 in which an electromagnetic coil 43 for adsorption is installed is installed on the inner surface of the motor case 13 that is attached and faces the adsorption plate 42 is used. That is, when the electromagnetic coil 43 is excited when the electric motor 12 is stopped (not operating), the suction plate 42 is attracted to the coil unit 44 due to the magnetism of the electromagnetic coil 43, and the motor shaft 16 is locked due to the suction. It is made to do. In addition, the adsorption | suction plate 42 shown with the dashed-two dotted line in FIG. 5 has shown the state when the electromagnetic coil 43 is not excited, ie, the state separated from the coil unit 44. FIG.

このようにしても電動モータ12に費やす電力を低減しながら、電動モータ12の停止状態が保持できる。特に電磁クラッチ装置40だと、同クラッチ装置40の制御により、適切な時期に合わせて、確実に電動モータ12をロックさせることができる。   Even if it does in this way, the stop state of the electric motor 12 can be hold | maintained, reducing the electric power spent on the electric motor 12. FIG. In particular, in the case of the electromagnetic clutch device 40, the electric motor 12 can be reliably locked in accordance with an appropriate time by the control of the clutch device 40.

但し、図5において、第1の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。   However, in FIG. 5, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。上述した実施形態では、遊星式増速機構として、ギヤの組み合わせで構成される遊星歯車増速機構を用いた例を挙げたが、これに限らず、ローラの組み合わせで構成される遊星ローラ増速機構を用いてもよい。また上述した実施形態では、ワンウェイクラッチや電磁クラッチ装置を用いて、電動モータ停止時、電動モータの動きをロックする構造を挙げたが、これに限らず、他の構造のロック手段を用いてもよい。また上述の実施形態では、リングギヤにエンジンを接続し、キャリアに電動モータを接続した例を挙げたが、増速は、これに限らず、リングギヤに電動モータを接続し、キャリアにエンジンからの入力シャフトを接続した構造でも構わない。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, You may implement in various changes within the range which does not deviate from the main point of this invention. In the above-described embodiment, the example using the planetary gear speed increasing mechanism configured by a combination of gears as the planetary speed increasing mechanism has been described. However, the planetary speed increasing mechanism configured by a combination of rollers is not limited thereto. A mechanism may be used. Further, in the above-described embodiment, the structure in which the movement of the electric motor is locked when the electric motor is stopped by using a one-way clutch or an electromagnetic clutch device is described. Good. In the above-described embodiment, an example in which the engine is connected to the ring gear and the electric motor is connected to the carrier has been described. However, the speed increase is not limited to this, and the electric motor is connected to the ring gear and the input from the engine is connected to the carrier. A structure in which a shaft is connected may be used.

本発明の第1の実施形態に係る過給装置の概略構成を、同装置が取り付くエンジンと共に示す図。The figure which shows schematic structure of the supercharging apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention with the engine which the apparatus attaches. 同過給装置の断面図。Sectional drawing of the supercharger. 図2中のA−A線に沿う断面図。Sectional drawing in alignment with the AA in FIG. ワンウェイクラッチの構造を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the structure of a one-way clutch. 本発明の第2の実施形態に係る過給装置の断面図。Sectional drawing of the supercharging device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、3…過給装置、4…ベルト部材、7…入力シャフト、8…出力シャフト、9…過給用コンプレッサ、12…電動モータ、14…ステータ、15…ロータ、16…モータシャフト(シャフト)、20…遊星歯車増速機構(遊星式増速機構)、21…サンギヤ(第3の回転要素)、22…リングギヤ(第1の回転要素)、23…プラネタリギヤ、24…キャリア(第2の回転要素)、30…ワンウェイクラッチ、40…電磁クラッチ装置(電磁式ブレーキ装置)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 3 ... Supercharging device, 4 ... Belt member, 7 ... Input shaft, 8 ... Output shaft, 9 ... Supercharging compressor, 12 ... Electric motor, 14 ... Stator, 15 ... Rotor, 16 ... Motor shaft ( Shaft), 20 ... Planetary gear speed increasing mechanism (planetary speed increasing mechanism), 21 ... Sun gear (third rotating element), 22 ... Ring gear (first rotating element), 23 ... Planetary gear, 24 ... Carrier (second) Rotating element), 30 ... one-way clutch, 40 ... electromagnetic clutch device (electromagnetic brake device).

Claims (3)

エンジンの駆動軸によって駆動される第1の回転要素と、電動モータによって駆動される第2の回転要素と、エンジン過給用コンプレッサを駆動する第3の回転要素とを有する遊星式増速機構と、
前記電動モータの非作動時、該電動モータの動きを機械的にロックするロック手段と
を具備したことを特徴とする過給装置。
A planetary speed increasing mechanism having a first rotating element driven by an engine drive shaft, a second rotating element driven by an electric motor, and a third rotating element driving an engine supercharging compressor; ,
A supercharging device comprising: locking means for mechanically locking the movement of the electric motor when the electric motor is not operated.
前記ロック手段は、前記第2の回転要素に、前記第3の回転要素を増速させる方向の回転トルクが作用するときは前記電動モータの回転を許し、その方向とは逆方向のトルクが作用するときは前記電動モータのシャフトをロックさせるワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項1に記載の過給装置。   The locking means allows the electric motor to rotate when a rotational torque acting in a direction to accelerate the third rotating element acts on the second rotating element, and a torque in a direction opposite to the direction acts. The supercharging device according to claim 1, wherein the supercharging device is a one-way clutch that locks the shaft of the electric motor. 前記ロック手段は、吸磁により前記電動モータのシャフトをロックする電磁式ブレーキ装置であることを特徴とする請求項1に記載の過給装置。   The supercharging device according to claim 1, wherein the lock means is an electromagnetic brake device that locks a shaft of the electric motor by magnetic absorption.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009065375A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Compressor drive arrangement having variable rotational speed
CN102352791A (en) * 2011-10-13 2012-02-15 芜湖杰锋汽车动力系统有限公司 Mechanical supercharger structure with speed-changing function
JP2017150319A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社豊田自動織機 Supercharging device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05231167A (en) * 1992-02-20 1993-09-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Mechanical supercharger and supercharging method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05231167A (en) * 1992-02-20 1993-09-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Mechanical supercharger and supercharging method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009065375A1 (en) * 2007-11-23 2009-05-28 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Compressor drive arrangement having variable rotational speed
US8366412B2 (en) 2007-11-23 2013-02-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Compressor drive system with variable rotational speed
CN102352791A (en) * 2011-10-13 2012-02-15 芜湖杰锋汽车动力系统有限公司 Mechanical supercharger structure with speed-changing function
JP2017150319A (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社豊田自動織機 Supercharging device
WO2017145778A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社 豊田自動織機 Supercharging device

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