JPH0237113A - ねじり振動止め付き過給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ロータリコンプレツブまｆｃ、はブロア、特
に逆流形ブロアに関する。更に詳述すれば、この発明は
エンジンの過給機として用いられるルーツ型ブロアに関
連する空気伝播騒音を減少させる軸継手に関する。

（従来の技術） 逆流形ロータリブロア、特にルーツ型ブロアは、騒音が
高い運転として特徴付けられｆツ型ブロアの騒音は、概
路次の２グループに分類できる。即ち変動負荷を受ける
タイミングギァおよび回転軸の軸受の回転によって発生
する固体伝播騒音、および流速の急激な変化などの流体
流特性から発生する流体伝播騒音に分類することができ
る６本出願の発明は、タイミングギアのが几つき音によ
る固体伝播騒音に関する。

米国特許４．６３ａ５７０に開示されているブロアなど
はよく知らｎており、ルーツ型ブロアのタイミングギア
はギアのかみ合いが実質的に無負荷状態であると、不快
な、ギアのがたつき音を発生する。このような無負荷状
態は、過給を行わないエンジンの低速運転時に発生する
。

（発明が解決しようとする課題） このような事情に鑑みて、本発明は、ルーツ型ブロアの
タイミングギアが発生する不快ながたつき騒音をなくす
ることを目的としている。

（課題を解決する之めの手段） 上記目的を達成するため本発明は請求項１〜１３に記載
の構成金層している。

特に本発明のブロアは、入力駆動部によって駆動さル第
１タイミングギアと相対的に限定回転するように取付け
られた駆動手段、およびこの駆動手段と第１タイミング
ギアとの間に挿入されて作動する弾性手段を有するとと
を％徴としている。

（作　用） 上記構成により、本発明のブロアは、ねじり振動止め機
構が柔軟に作動してトルクにおける入力駆動ねじり力を
弱め、これによってタイミングギアのがｔつき音を減少
させ３ことができる。

（実施例） 本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、エンジン１０（内燃機関）の一部分全概略的
に示している。エンジン１０はオツトーま７？、ハブイ
ーゼルサイクル形の周期燃焼式を好適かものとする。

エンジンは、複数のシリンダ１２および各シリンダ内に
配置された往復動ピストン１４を含み、膨張可能な燃焼
室１６を形成している。エンジン１０には、ざら罠吸気
弁および排気弁２２．２４′を経てそれぞれ燃焼室へ燃
焼空気を導いている吸気および排気マニホルド組立品１
８．２０がある。

吸気マニホルド組立品１８には、かみ合いローブ２８ａ
、　２９ａが付いた１対のロータ２８．２９を有する逆
流ま几はルーツ形の確実排除式ブロア２６がある。ロー
タは、図示てれていない駆動ベル）？介して良く仰られ
た方法でそれに伝達されるエンジンのクランク軸トルク
によって機械的に駆動できる。この機械的駆動は、ブロ
アのロータをクランク軸速度に関して一定比率で且つブ
ロアの排出量がエンジン排気量上りも大きい場合に回転
し、これによってエンジン燃焼室に行く空気を昇圧ま几
は過給してエンジン出力を増大させる。

過給機には吸気導管ま九は流路３２からの空気ま友に空
気燃料混合気の充填を受け入れる吸気口３０．および排
気導管または流路５６を経由して吸気弁２２に燃料ガス
の充填を導く排気または排出口がある。吸気および排気
導管は、吸気および排気導管５２．５６の開口部３２ｍ
、　５６ａのそれぞれに結合されているバイパス導管ま
九は流路３８を経由して相互に連絡している。エンジン
がオツトーサイクル形のものであれば、スロットル弁４
０が良（知られた方法でふん囲気圧まｔは大気などの供
給源から吸気導管３２内に入る空気ま友は空気燃料混合
気の流量を好適に調節する。

バイパス導管内部にはバイパス弁４２が配置きれており
、このバイパス弁は管路４６を介して吸気導管５２の圧
力に応答し、その結果エンジン出力要求に合わせて導管
３６の圧力過給を制御するように作動するアクチュエー
タ４４によって開放位置と閉止位置との間を動かされる
。

バイパス弁４２が全開位置にある時には、排気導管５６
の空気圧は、吸気導管Ｓ２の空気圧に関して比較的低い
かまｔは最小値である。弁が全閉の時に、排気導管の空
気は比較的高圧である。

次に第２図から第５図を参照すると、これらには、ブロ
ア２６の部分が詳細に示でれている。

例示部分け、ハウジング組立品４８、ａ−夕組立品５０
、入力駆動組立品５２、及びねじり振動止め組立品５４
が含まれている。ノ・ウジング組立品には、複数のボル
ト６０で互いに固定され且つそれらの間に通常は潤滑油
が入っているギア室６２を形成している主Ｉ・ウジング
部５６および人力駆動部５８がある。主ハウジング部５
４に、転がり軸受６６および運動用シール６８を支持し
ている段付き貫通穴５４ｂ、５４ｃ　を有する端壁部５
４ａによってギア室から隔離され友ロータ室を形成して
いる。主ハウジング部５６はま几、吸気および排気口３
Ｇ、３４、およびロータ室６４の左端を閉じ且つ軸受６
６と同様の軸受を支持する図示されていない第２端壁部
を形成している。

ロータ組立品５０には、ａ−夕２８，２？、ロータに固
定されて両端部が軸受６６のような軸受によって支持さ
れている軸７０，７１、および軸７０の右燗部に圧入さ
れてかみ合っているロータロープ２８ａ　２９ａが接触
することを防いでいるタイミングギア７２．７４がある
。ロータ２８゜２？にハウジング組立品５６と同様に、
アルミニラ五合金などの軽量材料で成形するのが好適で
ある。ロータには任意の数のロープがあってもよいが、
この図では各ロータに３つのロープ２８２２９ａがある
。ロープに、第１図に示す如く直線形、ま７？、は第２
図に示す如くらせん形でもよい。主ハウジング部および
ロータ組立品のもっと詳細な説明は、ここでは引用する
ことで言及されている米国特許４．６ＳＦ１，５７０に
見出すことができる。

入力駆動組立品５２には、転がり軸受７８によって支持
され且つ軸方向が軸７０の軸線と一直線に並べらｎてい
る軸７６、運動用シール８０、キー８４およびナツト８
６によって軸に固定され友プーリ８２、軸の左端に圧入
され友環状端部材８８、および軸受のが友つきを防止す
る几めＩＣ端部材８Ｂの肩部８８αを押して左側に寄せ
３ようｔ； て配置さに丁壜受７８を左方向に片寄らせているばね９
０がある。ブーＩＪ８２Ｈ１前述し九が図示すれていな
いエンジントルクを伝達するベルトによって駆動される
。

無過給、低速エンジン運転時では、タイミングギアのか
み合っている歯は実質的に無負荷状態となり、それらの
間のパックラッシェを通して互いに前後に弾み合うまた
は衝突し合うことが知られている。この弾みまたは衝突
は、ギアのが友つき音として知られる不快な騒音を発生
し、ま几エンジン１０などの周期燃焼のエンジンによっ
て供給式れる過給機駆動トルクのねじりによって発生す
るものと信じられている。ねじり振動止め装ｄ１５４に
よってもたらされる弾性駆動力は、が几つき騒音を可１
色範囲以下に低減させる。

ねじり振動止め機構ま九は装置５４には、環状部材９２
．３個の軸方向に伸びｔピンまたは駆動部材の２組９４
，９６、およびねじりばね９８がある。環状部材９２は
、軸７０．７４の共通軸線の回りを回転するように配置
されて訃り、それには中心開口部９２鳳、間隔を空けて
円周上に並べられ几３個の貫通穴９２ｂ、および間隔を
空けて円周上に並べられていて貫通穴の間で空間を残し
ている円弧形状の３個の貫通長孔９２Ｃがある０貫通穴
９２ｂおよび長孔９２Ｃは、共通軸線から半径方向に一
定間隔を空けて共通軸線に平行に延びている。ピン９４
は、一端がギア７４の穴７４ａに圧入され、ま友他の一
端は環状部材９２０貫通穴？２ａに圧入される。ピン９
６は、一端が端部材８Ｂの穴８８ｂに圧入され、ま危地
の一端は円弧長孔９２Ｃによって滑動可能に受けられて
いる。ピン９６および長孔９２ＣＩは、それらの間にあ
る程度の半径方向に自由に動き得る遊びを与えて、軸５
２．７０および／またはそれらの間の構成部品の芯の不
整合による影響を緩和させることができる。ねじフはね
９８には１環状部材９２の中心開口部９２ａ内に配置さ
れ友らせん形に巻いたコイル９８ａおよび半径方向外側
に延長されてピン９４．９６の１つの一部分の回夛に巻
き付けられた向き合っ几端部ま几はタング９８ｂ、９８
ｃがある。タング９８ｂ、９８ｃは、部材９２の軸方向
に対面する側面上の円孤状凹部９２ｄ　９２ｅ　Ｐ３に
配置されている。ここではタングは隣接するピン９４．
９６に取）付けられているが、この代りにタングは平衡
させる目的で半径方向に対向する向きに配置することが
でき、タング９８ｂをｊ任意の位置において環状部材９
２に取付けることができる。

長孔９２ｃの端部９２ｆ、９２ｇは、入力駆動［５２の
回転をタイミングギア７４に関して制限する確実止めを
形成しており、タング９８ｂ、　９８ｃは無負荷状態の
時はピン９６全止めの中間位置に置くことが好ましい。

この代りに、ねじりばね９８に、他の種類の弾性手段、
即ち円周方向に配置てれた圧縮ばねと置き換えることが
できる。ここでは単なる例として、最大相対回転角は、
入力駆動部５２の時計回り駆動方向（第５図の矢印人参
照）で３００回転反時計回り方向で２００回転制限され
ているが、１回転度当り話インチボンドの比率ｔＶする
ばねを用いて良い結果が得られた。長孔９２Ｃおよびね
じりばね９８は、エンジン１０が比較的低速（アイドル
など）で運転中であって排気口空気圧が比較的低い（即
ち、吸気口空気圧力に比較して低い）時に、ばね９８の
弾性力を介して人力駆動部およびギア７４０間に駆動力
が供給されるよう寸法が決められる。勿論このような比
較的低い排出口圧力は、バイパス弁４２が全開まｔは実
質的に全開である時の無過給モード運転中に発生する。

ばね９８および長孔９２ｃは、ピン９６が無過給低速エ
ンジン運転状態時に止め９２ｆ、　９２ｇにかみ合っ几
ｖまたは打ち当たりｔりしないような寸法にすることが
好ましい。このような保合に対して自由な作動は、アイ
ドルま几ニ低速運転時に比較的大きい振幅のねじれを有
するエンジンでは容易に得られない。このようなねじれ
は、一般にエンジンのシリンダ数に反比例することが知
られ−ている。ピン９６が止め？２ｆおよび／または止
め９２ｇに打ち当逢ってかみ合うことに付随する騒音は
、止めに弾性緩衝器を備えることによって軽減できるで
あろう。更に、長孔９２Ｃの円弧長さおよびばね９８の
比率は、異なり几大きさのエンジン／過給機の組合せお
よび／１７ｔはエンジンのトルク特性に従って変化する
であろう。

第６図は、ねじり振動止め装置１５４の別の実施例を示
しており、その図中では第３図から第５図までの構成部
品に実質的に対応する部品は、頭に１が付けられている
。長孔１９２Ｃは３０度に縮小され、ねじりばね１９８
ハ予荷重がかけられ、そしてタング１９８Ｃはピン１９
６に固定式れていない。この実施例では、ばね１９８の
予荷重Ｆｉ無無負荷状待時即ちエンジンが運転嘔れてい
ない時は、ピン１９６が止め１９２ｆに押し付けられた
状態にしている。予荷重およびばね１９８の比率は、ピ
ン１９６がエンジンが比較的低速で運転されブロア２６
が過給モードで運転されていない時に、止め１９２ｆ、
　１９２ｇの間の位置を占めることができるようにして
いる。長孔の長さ、ばねの予荷重、およびばねの比率は
、第３図から第５図までの振動止め装置に関して与えら
れたと同じ一般的理由から変化するであろう。単なる例
として、ばね１９８はばね９８と同じ比率を有し、６度
ま穴は２ポンドの予荷重′ｌｋ有している。

（発明の効果） 本発明は入力駆動部によって駆動され、第１タイミング
ギアと相対的に限定回転する駆動手段と、この駆動手段
と第１タイミングギア間に挿入されて作動する弾性手段
を設は友ので、弾性手段が柔軟に作動してトルクの人力
駆動ねじり力を弱め、過給機ロータの接触を防ぐタイミ
ングギアのが几つき低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの吸気圧を上げる友めの逆流形ブロア
又は過給機を備える本発明に係る吸気マニホルド組立品
の概略構成図、 第２図は本発明の過給機の部分断面図、第３図ないし第
５図は第２図に示すねじり振２８．２９・・・ロータ　
　　２８ａ、　２９ａ・・・ロープ３０・・・吸気口　
　　　　３４・・・排気口５２・・・入力駆動部組立品
５４・・・ねじ＃）Ｓ動止め岨立品７２．７４・・・タ
イミングギア　９２・・・環状部材９２ｃ・・・貫通長
孔　　　　９２ｆ、　９２ｇ・・・端部９６・・・ピン
　　　　　　　９８・・・ねじりばね９８ｂ、　９８ｃ
・・・タング （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジング（４８）： ハウジング内に回転可能に配置され、相対的に低圧の吸
   気口（３０）空気を相対的低圧と高圧との間で調節可能
   である排気口（３４）空気に移送変換するためのかみ合
   わされたローブ（２８ａ、２９ａ）を有する第１、第２
   のロータ（２８、２９）：かみ合わされたローブ（２８
   ａ、２９ａ）が接触しないようにするための前記第１、
   第２のロータ（２８、２９）にそれぞれ固定されている
   第１、第２のタイミングギア： 相対的に低速および高速の間で選択的に調節可能なトル
   クを伝達する周期燃焼エンジン（１０）の速度に比例す
   る速度で軸の回りを一方向に回転可能に駆動されるよう
   に適合された入力駆動部（５２）： 該入力駆動部（５２）によって駆動され、第１タイミン
   グギア（７４）と相対的に限定回転するように取り付け
   られた駆動手段（９６）と、該駆動手段（９６）と第１
   タイミングギア（７４）間に挿入されて作動する弾性手
   段（９８）を含み、前記弾性手段（９８）が柔軟に作動
   してトルクの入力駆動ねじり力を弱め、これによってタ
   イミングギアのがたつき音を減少させることを特徴とす
   る逆流形のロータリーブロア。 ２、ねじり振動止め機構（５４）が、前記相対回転を少
   なくとも１つの駆動方向に制限する止め手段（９２ｆ、
   ９２ｇ）を含み、前記エンジン（１０）が比較的低速で
   運転され前記排気口（３４）空気圧が比較的低圧のとき
   に前記弾性手段（９８）が弾性的に作動する請求項１に
   記載のブロア。 ３、前記エンジン（１０）が比較的高速で運転され、お
   よび／または前記排気口空気圧が比較的高圧のときには
   、前記弾性手段（９８）は作動しない請求項２に記載の
   ブロア。 ４、前記弾性手段（９８）がねじりばねから成る請求項
   ２に記載のブロア。 ５、前記ねじり振動止め機構（５４）が前記第１タイミ
   ングギア（７４）に固定され且つ前記止めを形成する端
   部（９２ｆ、９２ｇ）のある円孤状長孔（９２ｃ）を少
   なくとも１個は有する環状部材（９２）を含み、前記駆
   動手段（９６）は一端が入力駆動部（５２）に固定され
   他端が前記長孔（９２ｃ）によって弛く受けられる少な
   くとも１個のピン、および第１タイミングギア（７４）
   に対する動きを固定する一端（９８ｂ）と前記ピン（９
   ６）に対する動きを固定する他端（９８ｃ）を有する前
   記ねじりばね（９８）から成る請求項４に記載のブロア
   。 ６、ねじり振動止め機構（５４）が前記最大相対的回転
   を制限するための円周上に間隔を空けて配置された第１
   および第２止め（９２ｆ、９２ｇ）を含み、前記止めは
   、前記エンジンが比較的低速で運転しており前記排気口
   空気圧が比較的低圧のときには前記相対的回転を制限す
   るため通常は働かないように十分間隔が空けられている
   請求項１に記載のブロア。 ７、第１および第２のタイミングギア（７２、７４）が
   それらの各ロータ（２８　２９）の軸線に共通な軸線の
   回りを回転するためのそれぞれの位置に配備され、前記
   入力駆動部（５２）軸線が第１タイミングギア（７４）
   の軸線と共通であって、前記ねじり振動止め機構（５４
   ）が、 第１タイミングギア（７４）の軸線回りを回転するため
   の位置に配備されかつ第４タイミングギア（７４）の軸
   線から半径方向に離隔され円周上に間隔を空けた少なく
   とも第１および第２開口部（９２ｃ　９２ｂ）を含む環
   状部材（９２）と、それぞれの一端が入力駆動部（５２
   ）および第１タイミングギアに固定され、他端が開口部
   （９２ｃ、９２ｂ）によって受けられている第１および
   第２駆ピン（９６　９４）であって、第１駆動ピン（９
   ６）は、第１開口部（９２ｃ）に受けられその内部で円
   弧状に自由に動き、第２駆動ピン（９４）は第２開口部
   （９２ｂ）に受けられ、このような円弧状運動が抑制さ
   れているものと、 前記環状部材（９２）の中心開口部（９２ａ）内部に配
   置されたらせん巻きコイル（９８ａ）を有するねじりば
   ねを含み、該ばねの両端には半径方向外側に延長された
   第１および第２タング（９８ｃ、９８ｂ）を有し、前記
   第１タング（９８ｃ）は、第１開口部内で円弧状に自由
   に動けるピン（９６）と接触する位置にあり、第２タン
   グ（９８ｂ）は環状部材（９２）に対する動きを固定す
   るようになっている、弾性手段（９８）とを含んでいる
   請求項１に記載のブロア。 ８、第１および第２タング（９８ｃ、９８ｂ）がそれぞ
   れ第１および第２ピン（９６、９４）に固定されている
   請求項７に記載のブロア。 ９、第１開口部（９２ｃ）が円弧長孔である請求項８に
   記載のブロア。 １０、環状部材（９２）がプラスチック材料で成形され
   ている請求項７に記載のブロア。 １１、止め手段の少なくともいくつかが、それに対する
   前記ピンの衝撃を緩和する弾性手段を含んでいる請求項
   ２に記載のブロア。 １２、少なくとも１個の長孔およびそれによって受けら
   れているピンが、それらの間に所定量の半径方向に自由
   に動ける遊びを有する請求項５に記載のブロア。 １３、ねじりばねが所定量の予荷重を与えられ、前記長
   孔に受け入れられた少なくとも１つのピンをねじり振動
   止め機構の回転方向に抗して付勢するとともに、前記ね
   じり振動止め機構の非回転中に前記止め手段の１つに対
   抗するように設けられている請求項５に記載のブロア。