JP4793148B2 - スクリュー形過給機 - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関等に空気を供給するスクリュー形過給機に係り、特に吐出脈動によって生ずる騒音を低減したスクリュー形過給機に関する。
スクリュー形過給機は、螺旋状の雄ロータとこれに噛み合う雌ロータとをケーシング内で相互に逆回転させ、その一端から吸い込んだ空気を、雄ロータ及び雌ロータとケーシングとの間で区画された空間内に導いて圧縮し、これを軸方向に圧送して他端に形成された吐出ポートから吐出するような構造となっている（特許文献１〜６参照）。
特開平８−３３８３８６号公報
特開２００３−２８６８５２号公報
特開２００２−２２１１７３号公報
特開平１０−３１７９８０号公報
特開２０００−２５７４３４号公報
実開平３−１１０１３９号公報
ところで、スクリュー形過給機では、その構造上（ロータ回転数）×（ロータ歯数）によって決定される周波数の吐出脈動が生ずる。すなわち、スクリュー形過給機の吐出ポートからは雄ロータと雌ロータとの回転に伴って上述した周波数の脈動流が間欠的に吐出され、この吐出脈動によって騒音が発生するという問題点があった。
本発明の目的は、吐出ポートで発生する吐出脈動を抑制することによって、吐出脈動による騒音を低減することのできるスクリュー形過給機を提供することにある。
本発明の第１の特徴は、螺旋状に形成された雄ロータと雌ロータとを噛み合わせて回転駆動し、吸入口から吸込んだ空気を前記雄ロータと前記雌ロータとの間で圧縮して吐出口から吐出するスクリュー形過給機において、
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雌ロータ側の開口部を、前記雌ロータからの吐出脈動の位相が前記雄ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを要旨とする。
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雌ロータ側の開口部を、前記雌ロータからの吐出脈動の位相が前記雄ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを要旨とする。
本発明の第２の特徴は、螺旋状に形成された雄ロータと雌ロータとを噛み合わせて回転駆動し、吸入口から吸込んだ空気を前記雄ロータと前記雌ロータとの間で圧縮して吐出口から吐出するスクリュー形過給機において、
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雄ロータ側の開口部を、前記雄ロータからの吐出脈動が前記前記雌ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを要旨とする。
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雄ロータ側の開口部を、前記雄ロータからの吐出脈動が前記前記雌ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを要旨とする。
本発明のスクリュー形過給機によれば、雄ロータからの吐出脈動の位相と雌ロータからの吐出脈動の位相とが逆位相となるように吐出口を形成したので、雄ロータからの吐出脈動と雌ロータからの吐出脈動とを合わせた全体としての吐出脈動の増加が抑制されることになり、これによって吐出脈動による騒音を低減することができる。
以下、本発明に係わるスクリュー形過給機の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態に係るスクリュー形過給機の構造を説明するために一部を切欠いて示した縦断面図、図２は側面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態のスクリュー形過給機１は、互いに噛み合って吸込んだ空気を圧縮する雄ロータ２及び雌ロータ３と、雄ロータ２及び雌ロータ３を収納したロータケーシング部４と、雄ロータ２のロータ軸であるＭ軸５と、雌ロータ３のロータ軸であるＦ軸６と、Ｍ軸５及びＦ軸６を回転可能に支持する軸受７と、軸受７を収納した軸受ケーシング部８と、ロータケーシング部４の側面に設けられた過給流体（空気）の吐出口９（図１不図示）と、Ｍ軸５及びＦ軸６を回転駆動するタイミングギア１０、１１とを備えている。
吐出口９は、図２に示すように、雄ロータ２の螺旋と平行になるように形成された開口部２１と、雌ロータ３の螺旋と平行になるように形成された開口部２２とによって形成されており、雌ロータ３側の開口部２２は点線で示した通常の開口部２３からずれた位置に形成されている。本実施形態において、開口部とは、吐出口９の開口端部分を示している。
通常の開口部２３は、雄ロータ２からの吐出脈動と雌ロータ３からの吐出脈動が同位相となるような形状で、且つ雌ロータ３の螺旋と平行になるように形成されたものである。本実施形態では、この通常の開口部２３から半位相だけずれるような位置に雌ロータ側の開口部２２が形成されている。
また、他の実施形態としては、図３に示すように、雄ロータ側の開口部３１を点線で示した通常の開口部３２から半位相だけずれるような位置に形成するようにしてもよい。
このように構成された本実施形態のスクリュー形過給機１は、互いに噛み合った雄ロータ２と雌ロータ３とをエンジンの出力等で図４に示すように逆方向に回転駆動し、吸気口から導入した空気を２本のロータ間で圧縮して吐出口９から加圧空気として吐出している。そして、スクリュー形過給機１から吐出された加圧空気は、図示しない内燃機関の給気側に過給されるように構成されている。
次に、雄ロータ２と雌ロータ３と吐出口９との関係を図５に基づいて説明する。図５に示すように、斜線で示した吐出口９は、雄ロータ２の螺旋と平行になるように形成された開口部５１と、雌ロータ３の螺旋と平行になるように形成された開口部５２とによって構成された三角形の形状をしている。この図５の形状を簡略化した図を図６に示す。
また、通常の吐出口における雄ロータ２と雌ロータ３と吐出口との関係を図７に基づいて説明する。図７に示すように、通常の吐出口７１は、雄ロータ２の螺旋と平行になるように形成された開口部７２と、雌ロータ３の螺旋と平行になるように形成された開口部７３とによって構成された三角形の形状をしている。
ここで、図５に示す本実施形態の吐出口９の形状と、図７に示す通常の吐出口７１の形状とを比較してみると、図５に示す雌ロータ３側の開口部５２は、図７に示す通常の吐出口７１の開口部７３から１／２行程だけずれた位置に形成されている。したがって、本実施形態の吐出口９では雄ロータ２からの吐出脈動と雌ロータ３からの吐出脈動が半位相だけずれて逆位相となる。これにより、雄ロータ２からの吐出脈動と雌ロータ３からの吐出脈動とを合わせた全体としての吐出脈動の増加が抑制され、吐出脈動による騒音が低減されることになる。
これに対して、図７に示す通常の吐出口７１では、ロータの形状と吐出口の形状が同一の形状をしているので、雄ロータ２から生じる吐出脈動と雌ロータ３から生じる吐出脈動とが同位相となって相互に増幅することになり、これが騒音の要因となっている。
次に、本実施形態のスクリュー形過給機１による効果を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は通常の吐出口７１における吐出脈動の変化を説明するための概念図であり、図９は本実施形態の吐出口９における吐出脈動の変化を説明するための概念図である。
図８に示すように、通常の吐出口７１における吐出脈動は、雄ロータ２からの吐出脈動Ｍと、雌ロータ３からの吐出脈動Ｆとが同位相であるために、吐出口７１からの吐出脈動Ｍ＋Ｆは、雄ロータ２からの吐出脈動Ｍと雌ロータ３からの吐出脈動Ｆとが合成されて増大している。
これに対して、本実施形態の吐出口９における吐出脈動は、図９に示すように雄ロータ２からの吐出脈動Ｍと、雌ロータ３からの吐出脈動Ｆとが逆位相となっているために、吐出脈動Ｍ＋Ｆは、図８のように雄ロータ２からの吐出脈動Ｍと雌ロータ３からの吐出脈動Ｆとが同位相のときほど、合成されて増大することはなく、全体としての吐出脈動の増加を抑制することができる。
したがって、本実施形態のスクリュー形過給機１では、吐出口９からの騒音を通常の吐出口７１からの騒音に対して大幅に減少させることが可能となる。
ここで、本実施形態のスクリュー形過給機１から発生する騒音の計測結果を図１０に示す。図１０は、スクリュー形過給機の各回転数における騒音の計測値を示したものであり、図１０（ａ）は騒音の１次成分、図１０（ｂ）は騒音の２次成分、図１０（ｃ）は騒音の３次成分を示している。
図１０において、実線は従来からある通常の吐出口を備えたスクリュー形過給機の騒音計測値を示しており、点線は本実施形態の吐出口を備えたスクリュー形過給機の騒音計測値を示している。そして、従来の騒音計測値（実線）と本実施形態による騒音計測値との差、すなわち騒音が低減した部分が分かりやすくなるように斜線で示している。
図１０から明らかなように、騒音の１次成分〜３次成分の各成分において、通常の吐出口から発生する騒音よりも、本実施形態の吐出口から発生する騒音のほうが大幅に低減している。
このように本実施形態のスクリュー形過給機１では、雄ロータ２からの吐出脈動の位相と雌ロータ３からの吐出脈動の位相とが逆位相となるように吐出口９を形成したので、雄ロータ２からの吐出脈動と雌ロータ３からの吐出脈動とを合わせた全体としての吐出脈動の増加が抑制され、これによって吐出脈動による騒音を低減することができる。
そして、本実施形態のスクリュー形過給機１では、吐出口９の雌ロータ側の開口部２２を、雌ロータ３からの吐出脈動の位相が雄ロータ２からの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたので、雄ロータ２からの吐出脈動の位相と、雌ロータ３からの吐出脈動の位相とを逆位相にすることができ、これによって吐出脈動による騒音の低減を可能としている。
さらに、本実施形態のスクリュー形過給機１では、吐出口９の雄ロータ側の開口部３１を、雄ロータ２からの吐出脈動が雌ロータ３からの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状とすることにより、雄ロータ２からの吐出脈動の位相と雌ロータ３からの吐出脈動の位相とを逆位相にすることができるため、これによっても吐出脈動による騒音の低減が可能となる。
１ スクリュー形過給機
２ 雄ロータ
３ 雌ロータ
４ ロータケーシング部
５ Ｍ軸
６ Ｆ軸
７ 軸受
８ 軸受ケーシング部
９、７１ 吐出口
１０、１１ タイミングギア
２１、３１、５１、７２ 雄ロータ側の開口部
２２、５２、７３ 雌ロータ側の開口部
２３、３２ 通常の開口部
２ 雄ロータ
３ 雌ロータ
４ ロータケーシング部
５ Ｍ軸
６ Ｆ軸
７ 軸受
８ 軸受ケーシング部
９、７１ 吐出口
１０、１１ タイミングギア
２１、３１、５１、７２ 雄ロータ側の開口部
２２、５２、７３ 雌ロータ側の開口部
２３、３２ 通常の開口部
Claims (2)
- 螺旋状に形成された雄ロータと雌ロータとを噛み合わせて回転駆動し、吸入口から吸込んだ空気を前記雄ロータと前記雌ロータとの間で圧縮して吐出口から吐出するスクリュー形過給機において、
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雌ロータ側の開口部を、前記雌ロータからの吐出脈動の位相が前記雄ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを特徴とするスクリュー形過給機。 - 螺旋状に形成された雄ロータと雌ロータとを噛み合わせて回転駆動し、吸入口から吸込んだ空気を前記雄ロータと前記雌ロータとの間で圧縮して吐出口から吐出するスクリュー形過給機において、
前記吐出口は、前記雄ロータ及び前記雌ロータの螺旋と平行となるような形状の開口部により形成され、前記雄ロータ側の開口部を、前記雄ロータからの吐出脈動が前記前記雌ロータからの吐出脈動の位相に対して半位相ずれるような形状にしたことを特徴とするスクリュー形過給機。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2006193763A JP4793148B2 (ja) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | スクリュー形過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006193763A JP4793148B2 (ja) | 2006-07-14 | 2006-07-14 | スクリュー形過給機 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 2006-07-14 JP JP2006193763A patent/JP4793148B2/ja not_active Expired - Fee Related
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