JPH03286141A - Crankshaft moving supercharger - Google Patents

Crankshaft moving supercharger

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Publication number
JPH03286141A
JPH03286141A JP8743490A JP8743490A JPH03286141A JP H03286141 A JPH03286141 A JP H03286141A JP 8743490 A JP8743490 A JP 8743490A JP 8743490 A JP8743490 A JP 8743490A JP H03286141 A JPH03286141 A JP H03286141A
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JP
Japan
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crankshaft
supercharger
spiral
rotation
air
Prior art date
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Application number
JP8743490A
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Japanese (ja)
Inventor
Takatomo Arifuku
有福 孝智
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03286141A publication Critical patent/JPH03286141A/en
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Abstract

PURPOSE:To make a supercharger compact by providing each drive member which is rotated by means of a crank shaft and also is arranged at a symmetry point against the crank shaft, an eccentric turning body fitted eccentrically to the rotation shaft center of each drive member, and spiral displacers fitted to the eccentric turning body and also arranged within a sprial passage. CONSTITUTION:A turning movement is made by the rotation of a drive member 5, and air from a suction opening 2 is compressed and delivered out to a discharge opening 3. That is, the rotation of an engine is directly transmitted from a crank shaft 4 to the drive member 5 of a supercharger 1 without using a belt, and a turning member 8 is turned by the rotation of the drive member 5. Next, as this turning member 8 makes a turning movement, air is introduced from the suction opening 2 formed at a housing, and compression is made in the housing, and then, compressed air is delivered into an engine cylinder through the discharge opening 3.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンのクランク軸の回転を利用してエ
アコンプレフサを駆動し、多量の空気をエンジンに過給
するクランク軸動過給機に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a crankshaft-driven supercharger that uses the rotation of the engine's crankshaft to drive an air compressor to supercharge a large amount of air to the engine. Regarding.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、大衆車において、エンジンの高出力化を図るため
に、エンジンの過給圧を上げる過給装置、即ちターボチ
ャージャが実用化されるようになった。このエンジンの
高出力化は、シリンダへの過給圧を上げると共に、イン
ククーラ等で冷却して空気密度を高めることによりエン
ジンへの吸入空気量を大幅に増加させ、それに見合った
分だけ供給する燃料を増加させることによって達成され
る。
In recent years, in order to increase engine output in popular cars, supercharging devices that increase the supercharging pressure of the engine, ie, turbochargers, have been put into practical use. In order to increase the output of this engine, in addition to increasing the supercharging pressure to the cylinder, the amount of intake air to the engine is greatly increased by increasing the air density by cooling with an ink cooler, etc., and supplying the amount commensurate with that amount. This is achieved by increasing fuel.

しかし、ターボチャージャは、排ガスのエネルギーでタ
ービンを回し、そのタービンがニアコンプレッサを駆動
して正規の量以上の空気をエンノンに供給するものであ
るため、エンジン回転数が低い状態では、アクセルを踏
み込んでもコンプレッサはすくには高回転にならず、過
給圧は高まらない。このように、ターボチャージャはエ
ンジンの中低速時、中低負荷時にはトルクアンプの効果
を発揮することができないばかりでなく、燃焼が悪化し
、青白煙、悪臭の発生が問題となる。
However, a turbocharger uses exhaust gas energy to turn a turbine, which drives a near compressor to supply more than the normal amount of air to the ennon, so when the engine speed is low, it is difficult to step on the accelerator. However, the compressor does not rotate quickly and the boost pressure does not increase. As described above, the turbocharger is not only unable to exert its torque amplifier effect when the engine is running at medium to low speeds or under medium to low loads, but also causes problems such as poor combustion and the generation of blue-white smoke and foul odors.

そこで、エンジン回転及びエンジン負荷に左右されずに
、一定の過給圧を得ることができる機械式過給機即ちス
ーパーチャージャが採用されるようになってきた。この
機械式過給機は排ガスを利用せずに、エンジンのクラン
ク軸の回転を利用してコンプレフサを駆動してエンジン
に過給する装置であり、ルーツ型、リシッルム型、スパ
イラル型等の種々のものが知られている。
Therefore, mechanical superchargers, ie, superchargers, which can obtain a constant supercharging pressure regardless of engine rotation and engine load, have come into use. This mechanical supercharger is a device that uses the rotation of the engine's crankshaft to drive a compressor to supercharge the engine, without using exhaust gas. something is known.

例えば、スパイラル型過給機としては、第4図及び第5
図に示すようなものが知られている(実開平1−711
37号公報参照)。即ち、該過給機は、外側周面の吸込
口59から中心部の吐出口60に至る禍巻き状のii回
路7.58を形成するスパイラルケーシング54.55
及び回路57゜58の前後面の一つを塞く端板52を有
するハウジング51と、通路57.58に装入されたス
パイラルディスプレーサ63,64及び通路57゜58
のもう一つの面を塞ぐ端板62を有する偏心回動体61
とを備えている。駆動軸71が回転すると、駆動軸端に
設けた偏心軸部72の作用によって端板62が回動し、
前記スパイラルディスプレーサ63.64の両側面が通
路57.58の両側面に順次接してこれらの間に形成さ
れた室57a、57b、58a、58bが吸込口59が
ら吐出口60へ空気を圧縮して送るように構成されてい
る。そして、これらの機械式過給機は、エンジンに後付
は装着されるもので、極めて小型化に構成されている。
For example, as a spiral type supercharger, Figures 4 and 5
The one shown in the figure is known (Utility Model Application Publication No. 1-711
(See Publication No. 37). That is, the supercharger has a spiral casing 54.55 forming a spiral II circuit 7.58 extending from the suction port 59 on the outer peripheral surface to the discharge port 60 in the center.
and a housing 51 having an end plate 52 that closes one of the front and rear surfaces of the circuit 57.
Eccentric rotating body 61 having an end plate 62 that closes the other surface of
It is equipped with When the drive shaft 71 rotates, the end plate 62 rotates due to the action of the eccentric shaft portion 72 provided at the end of the drive shaft.
Both sides of the spiral displacer 63, 64 contact both sides of the passage 57, 58, and the chambers 57a, 57b, 58a, 58b formed therebetween compress air from the suction port 59 to the discharge port 60. configured to send. These mechanical superchargers are retrofitted to the engine and are extremely compact.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、これらの機械式過給機は以下の点で問題
点を有している。
However, these mechanical superchargers have the following problems.

即ち、上記機械式過給機は、エンジンのクランク軸によ
ってベルトを介して駆動されるため、ベルトのテンショ
ニングが必要であり、またベルト本数の増加又は幅広化
が必要となる。このため、エンジンの外形寸法が増加す
るという問題がある。
That is, since the mechanical supercharger is driven by the crankshaft of the engine via a belt, it is necessary to tension the belt, and it is also necessary to increase the number or width of the belt. Therefore, there is a problem in that the external dimensions of the engine increase.

また、上記機械式過給機は、定格空気量を確保するため
に、一般に回転数がエンジンに対して増速するように構
成されており、このため吐出空気の圧縮回数が増し、駆
動トルクが大幅に増加し、燃費の悪化を招く。
In addition, the mechanical supercharger mentioned above is generally configured to increase the rotational speed relative to the engine in order to secure the rated air amount, which increases the number of times the discharge air is compressed and increases the driving torque. This results in a significant increase in fuel efficiency.

更に、上記機械式過給機では、回転速度が高いほど圧縮
空気の洩れが多くなる。例えば、上記のスパイラル型過
給機ではスパイラルディスプレーサ及びスパイラルケー
シングと端板の壁面との間の隙間で圧縮空気の洩れが生
しる。また、ルーツ型ではロータ間の空気の洩れ、吐出
空気の逆流、リンヨルム型ではロータ間、ロータとケー
シングの間からの圧縮空気の洩れがある。吸込口から導
入された空気は、二度、三度と繰り返し断熱圧縮され、
吐出空気はこの断熱圧縮と洩れ分と乙こより温度が上昇
する。そこで、この塩度上昇によるスパイラルディスプ
レーサ等の熱膨張を考慮しで、高速回転時に隙間がゼロ
になるように作製すると、中低速回転での洩れが著しく
なるやこのため、スパイラル型過給機では、最高圧力比
は2.0〜2.2が限度で、圧力比をあまり高くとれな
い。従って、二段過給、即ち、ターボチャージャとスー
パーチャージャとによる過給、及び各々にアウタクーラ
が必要となり、その結果、形状が複雑化すると共にコス
ト高となる。
Furthermore, in the mechanical supercharger, the higher the rotation speed, the more compressed air leaks. For example, in the spiral type supercharger described above, compressed air leaks in gaps between the spiral displacer and the spiral casing and the wall surface of the end plate. In addition, the Roots type has air leakage between the rotors and backflow of discharged air, and the Linjorm type has compressed air leakage between the rotors and between the rotor and the casing. The air introduced from the suction port is adiabatically compressed twice or thrice,
The temperature of the discharged air rises due to this adiabatic compression, leakage, and heat. Therefore, if we take into account the thermal expansion of the spiral displacer due to this increase in salinity and make the gap zero at high speed rotation, leakage will become significant at medium and low speed rotation. The maximum pressure ratio is limited to 2.0 to 2.2, and the pressure ratio cannot be set very high. Therefore, two-stage supercharging, that is, supercharging using a turbocharger and a supercharger, and an outer cooler are required for each, resulting in a complicated shape and high cost.

この発明の目的は、上記の課題を解決し、ベルトを介さ
ずに過給機をクランク軸によって直接駆動すると共に、
過給機の回転速度を低く抑えることにより、コンパクト
で且つ駆動トルクが小さくて高圧力比を得ることができ
るクランク軸動過給機を提供することである。
The purpose of this invention is to solve the above problems, drive a supercharger directly by a crankshaft without using a belt, and
It is an object of the present invention to provide a crankshaft supercharger that is compact and capable of obtaining a high pressure ratio with low driving torque by keeping the rotational speed of the supercharger low.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明は、上記の目的を連成するために次のように構
成されている。即ち、この発明は、フライホイールの背
面↓こ配置し且つフライホイールハウジングの内周側に
設けた吸込口と吐出口を備えたスパイラル通路、クラン
ク軸によって回転し且つクランク軸に対して点幻称に配
置した各駆動部材、該各駅動部材の回転軸心に偏心して
取付けた偏心回動体、及び該偏心回動体に取付は且つ前
記スパイラル通路内に配置したスパイラルディスプレー
サを有するクランク軸動過給機に関する。
The present invention is configured as follows in order to achieve the above objects. That is, the present invention has a spiral passage provided with a suction port and a discharge port located on the back side of the flywheel and provided on the inner circumferential side of the flywheel housing, rotated by the crankshaft, and having a point-like shape with respect to the crankshaft. a crankshaft-driven supercharger having each drive member disposed in the station, an eccentric rotating body mounted eccentrically to the rotational axis of each stationary moving member, and a spiral displacer attached to the eccentric rotation body and disposed within the spiral passage. Regarding.

ここで、このクランク軸動過給機は、ルーツ型、リショ
ルム型、スパイラル型等の全ての機械式過給機に利用で
きるものであり、例えば、フライホイールの背面に配置
し且つフライホイールハウジングの内周側に設けた吸込
口と吐出口を備えた通路、クランク軸の回転によって回
転できるように配置した駆動部材、前記通路内に配置し
且つ前記駆動部材の回転によって回動して前記吸込口か
らの空気を圧縮して吐出口へ送り出す回動部材から構成
することができるものである。従って、上記駆動部材は
、例えば、ロータであってもよいし、或いは、クランク
軸の外周面またはクランク軸に連結されるフライホイー
ル駆動軸の外周面に設けられた駆動ギヤであってもよい
。また、上記回動部材は、例えば上記ロータと連動する
もうひとつのロータであってもよいし、或いは、上記駆
動ギヤと噛み合う一対の被駆動ギヤ、該被駆動ギヤの偏
心軸部に連結された回動体、該回動体に設けられたスパ
イラルディスプレーサから構成してもよい。
Here, this crankshaft-driven supercharger can be used for all mechanical superchargers such as Roots type, Lysholm type, and spiral type. a passage provided on the inner circumferential side with a suction port and a discharge port; a drive member arranged to be rotatable by the rotation of the crankshaft; and a drive member arranged in the passage and rotated by the rotation of the drive member to open the suction port. It can be constructed from a rotating member that compresses the air from the pump and sends it out to the discharge port. Therefore, the driving member may be, for example, a rotor, or a driving gear provided on the outer circumferential surface of the crankshaft or the outer circumferential surface of a flywheel drive shaft connected to the crankshaft. Further, the rotating member may be, for example, another rotor that interlocks with the rotor, or may be a pair of driven gears that mesh with the driving gear, or a pair of driven gears that are connected to an eccentric shaft portion of the driven gears. It may be composed of a rotating body and a spiral displacer provided on the rotating body.

〔作用〕[Effect]

この発明によるクランク軸動過給機は、上記のように構
成されているので、次のように作用する。
Since the crankshaft supercharger according to the present invention is configured as described above, it operates as follows.

即ち、このクランク軸動過給機は、該各駅動部材の回転
軸心に偏心して取付けた偏心回動体、及び該偏心回動体
に取付は且つ前記スパイラル通路内に配置したスパイラ
ルディスプレーサを有するので、前記駆動部材の回転に
よって回動して前記吸込口からの空気を圧縮して吐出口
へ送り出すことができる。即ち、エンジンの回転は、ク
ランク輪から過給機の駆動部材へベルトを介することな
く直接に伝達され、該駆動部材の回転によって回動部材
が回動する0回動部材の回動に伴って、ハウジングに形
成された吸込口から空気が導入され、ハウジング内で圧
縮されて吐出口からエンジンのシリンダへと圧縮空気が
送り込まれる。
That is, this crankshaft supercharger includes an eccentric rotating body eccentrically attached to the rotation axis of each stationary moving member, and a spiral displacer attached to the eccentric rotating body and disposed within the spiral passage. The driving member rotates to compress the air from the suction port and send it out to the discharge port. That is, the rotation of the engine is directly transmitted from the crank wheel to the drive member of the supercharger without going through a belt, and the rotation of the drive member causes the rotation member to rotate. Air is introduced from an inlet formed in the housing, compressed within the housing, and then sent from an outlet to the cylinders of the engine.

また、このクランク軸動過給機については、エンジン装
着部品の中でも最も大きな回転半径を有する回転部品の
背面、即ちフライホイールの背面即ちフライホイールと
シリンダボディとの間のスペースに配置したので、過給
機の回転速度を増速しなくても高圧力比を得ることがで
きる。即ち、例えば、スパイラル型の過給機について説
明すれば、半径が大きい分だけスパイラル数を多くとる
ことができるので、たとえ回転速度が低くても圧力比を
内部圧縮で大きくすることができる。
In addition, this crankshaft-driven supercharger is placed on the back of the rotating part that has the largest rotation radius among the engine parts, that is, on the back of the flywheel, that is, in the space between the flywheel and the cylinder body. A high pressure ratio can be obtained without increasing the rotational speed of the feeder. That is, for example, in the case of a spiral supercharger, since the number of spirals can be increased by the larger radius, the pressure ratio can be increased by internal compression even if the rotational speed is low.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して、この発明によるクランク軸動過
給機の一実施例について説明する。第1図はこの発明に
よるクランク軸動過給機の一実施例を示す断面図、第2
図は第1図の線X−Xにおける断面図、第2図(A)は
第2図の符号A部分の拡大断面図、第2図(B)は第2
図の符号B部分の拡大断面図及び第3図はクランク軸動
過給機の作動を説明するための断面図である。
Hereinafter, an embodiment of a crankshaft supercharger according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of a crankshaft-driven supercharger according to the present invention, and FIG.
The figure is a cross-sectional view taken along the line
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the portion B in the figure and a cross-sectional view for explaining the operation of the crankshaft supercharger.

第1図において、この発明によるクランク軸動過給機が
符号1によって全体的に示されている。
In FIG. 1, a crankshaft supercharger according to the invention is designated generally by the reference numeral 1.

このクランク軸動過給機1は、特に、フライホイール1
4の背面に配置したスパイラル通路21゜22及び該通
路21.22に配置された半径方向の往復移動できるス
パイラルディスプレーサ9から構成されている。即ち、
このクランク軸動過給Illは、フライホイール14の
背面に配置され、フライホイールハウジング10の内周
側に設けた吸込口2と吐出口3を備えたスパイラル通路
2122、クランク軸4の回転によって回転できるよう
に配置した駆動部材である駆動ギヤ5を備えた駆動軸1
5、及びスパイラル通路21.22内に配置し且つ駆動
軸15の回転によって回動して吸込口2からの空気を圧
縮して吐出口3へ送り出すスパイラルディスプレーサ9
を有するものである。
In particular, this crankshaft supercharger 1 has a flywheel 1
4 and a spiral displacer 9 disposed in the passages 21, 22 and capable of reciprocating in the radial direction. That is,
This crankshaft dynamic supercharging Ill is arranged on the back side of the flywheel 14, and is rotated by the rotation of the crankshaft 4 through a spiral passage 2122 provided with an inlet 2 and an outlet 3 provided on the inner peripheral side of the flywheel housing 10. A drive shaft 1 equipped with a drive gear 5, which is a drive member, arranged so as to be able to
5, and a spiral displacer 9 disposed within the spiral passage 21, 22 and rotated by the rotation of the drive shaft 15 to compress the air from the suction port 2 and send it out to the discharge port 3.
It has the following.

このクランク軸動過給機1において、駆動軸15はクラ
ンク軸4に取付けられ、該駆動軸15に対して駆動軸6
Sが点対称に2個配置されている。
In this crankshaft-driven supercharger 1, a drive shaft 15 is attached to the crankshaft 4, and a drive shaft 6 is connected to the drive shaft 15.
Two S's are arranged point-symmetrically.

駆動軸15はクランク軸4に駆動連結してクランク軸4
の回転で回転し、また駆動軸15の回転で各駆動軸6S
が回転する。各駆動軸6Sには、咳各駆動軸6Sの回転
軸心に偏心して取付けた偏心軸部7が一体構造に形成さ
れ、且つ、各偏心軸部7には、スパイラル通路21.2
2内に配置したスパイラルデイスプレーサス9を回動さ
せる偏心回動体8が取付けられている。従って、クラン
ク軸4の回転は、偏心軸部7を通して偏心回動体8に回
転と半径方向面での円運動、即ち回動を行わせる。偏心
回動体8の回動は、スパイラルディスプレーサ9をスパ
イラル通路21.22内で半径方向の往復移動を行わせ
る運動となる。
The drive shaft 15 is drivingly connected to the crankshaft 4 and
The rotation of the drive shaft 15 causes each drive shaft 6S to rotate.
rotates. Each drive shaft 6S is integrally formed with an eccentric shaft portion 7 attached eccentrically to the rotation axis of each drive shaft 6S, and each eccentric shaft portion 7 has a spiral passage 21.2.
An eccentric rotating body 8 is attached to rotate a spiral displacer suspension 9 disposed within the spacer 2. Therefore, the rotation of the crankshaft 4 causes the eccentric rotating body 8 to perform rotation and circular motion in the radial direction, that is, rotation, through the eccentric shaft portion 7. The rotation of the eccentric rotating body 8 results in a movement that causes the spiral displacer 9 to reciprocate in the radial direction within the spiral passage 21,22.

このクランク軸動過給機lについて、具体的に説明する
と、吸込口2及び吐出口3を備えたスパイラル通路21
.22、クランク軸4に連結される駆動軸15の駆動ギ
ヤ5、該駆動ギヤ5と噛み合う各駆動軸6Sに設けた一
対の被駆動ギヤ6、該被駆動ギヤ6を設けた駆動軸6S
の偏心軸部7に連結した偏心回動体8、該偏心回動体8
に設けられたスパイラルディスプレーサ9及びフライホ
イールハウジング10に設けたスパイラルケーシング1
1を有している。
To explain this crankshaft supercharger l in detail, a spiral passage 21 equipped with an inlet 2 and an outlet 3
.. 22, a drive gear 5 of a drive shaft 15 connected to the crankshaft 4, a pair of driven gears 6 provided on each drive shaft 6S meshing with the drive gear 5, a drive shaft 6S provided with the driven gear 6;
an eccentric rotating body 8 connected to the eccentric shaft portion 7;
Spiral displacer 9 provided in the flywheel housing 10 and spiral casing 1 provided in the flywheel housing 10
1.

吸込口2はフライホイールハウジングlOの外周部に設
け、また、吐出口3はフライホイールハウジング10の
中心部に設けられている。クランク軸4は、エンジンの
シリンダボディ12の軸受孔13から突出し、フライホ
イール14の駆動軸15に連結されている。また、駆動
ギヤ5はフライホイール14の駆動軸15の外周面に装
着されている。この駆動ギヤ5と噛み合う被駆動ギヤ6
は、シリンダボディ12に突設する支持軸16に軸受1
7を介して回転自在に支持されていると共に、フライホ
イールハウジング10に軸受18を介して回転自在に支
持されている。被駆動ギヤ6は、駆動ギヤ5と同歯数又
は増歯数に構成されている。一対の被駆動ギヤ6は、ク
ランク軸4に対して点対称に180度位相を変えて直径
方向に配置されている。また、被駆動ギヤ6の偏心軸部
7は、回動体8の連結孔19に嵌合され、回動体8が一
方の被駆動ギヤ6の偏心軸部7と他方の被駆動ギヤ6の
偏心軸部7の二点で支持されるような構造になっている
The suction port 2 is provided on the outer periphery of the flywheel housing IO, and the discharge port 3 is provided in the center of the flywheel housing 10. The crankshaft 4 protrudes from a bearing hole 13 in a cylinder body 12 of the engine and is connected to a drive shaft 15 of a flywheel 14 . Further, the drive gear 5 is attached to the outer peripheral surface of the drive shaft 15 of the flywheel 14. A driven gear 6 that meshes with this driving gear 5
A bearing 1 is attached to a support shaft 16 protruding from the cylinder body 12.
7, and is rotatably supported by the flywheel housing 10 via a bearing 18. The driven gear 6 is configured to have the same number of teeth as the drive gear 5 or an increased number of teeth. The pair of driven gears 6 are arranged diametrically with respect to the crankshaft 4 in a point-symmetrical manner with a phase difference of 180 degrees. Further, the eccentric shaft portion 7 of the driven gear 6 is fitted into the connecting hole 19 of the rotating body 8, and the rotating body 8 is connected to the eccentric shaft portion 7 of one driven gear 6 and the eccentric shaft of the other driven gear 6. The structure is such that it is supported at two points in the section 7.

更に、偏心回動体8は、フライホイール14の駆動軸1
5に装入状態に配置されている。フライホイール14を
カバーするフライホイールハウジング10は、シリンダ
ボディ12に取付けられている。偏心回動体8は、フラ
イホイールハウジング10の内周側に配置されている。
Furthermore, the eccentric rotating body 8 is connected to the drive shaft 1 of the flywheel 14.
5 is placed in a loaded state. A flywheel housing 10 covering a flywheel 14 is attached to the cylinder body 12. The eccentric rotating body 8 is arranged on the inner peripheral side of the flywheel housing 10.

また、フライホイールハウジング10は、中心部に貫通
孔20を有しており、その貫通孔20にフライホイール
14の駆動軸15が挿通されている。フライホイールハ
ウジング10には渦巻き状の二つの仕切壁から威るスパ
イラルケーシング11が立設され、二重のスパイラル状
の通路2122が形成されている。それらのill路2
1.22の人口は吸込口2に連通し、出口は吐出口3に
連通している。吐出口3は貫通孔20の外側に配置され
ている。二つの通路21.22は全長に渡ってほぼ同一
幅に形成されている。また、各々の通821.22内に
は、渦巻き状のスパイラルディスプレーサ9がそれぞれ
装入され、回動体8に直立して設けられ、全長に渡って
同一間隔で配置されている。
Further, the flywheel housing 10 has a through hole 20 in the center thereof, and the drive shaft 15 of the flywheel 14 is inserted through the through hole 20. The flywheel housing 10 has a spiral casing 11 erected from two spiral partition walls, and a double spiral passage 2122 is formed. Those ill roads 2
The population of 1.22 communicates with the suction port 2 and the outlet communicates with the discharge port 3. The discharge port 3 is arranged outside the through hole 20. The two passages 21, 22 have approximately the same width over their entire length. Further, a spiral displacer 9 in a spiral shape is inserted into each passage 821.22, is provided upright on the rotating body 8, and is arranged at the same intervals over the entire length.

第1図に鎖線で示した棒状輪郭は、回動体8の回動する
様子を分かり易く説明するために、回動体8上に描いた
仮想リンク23である。仮想リンク23は、二点鎖線の
円24で示すように、駆動軸15の軸心25を中心に、
被駆動ギヤ6を設けた駆動軸6Sの軸心26と偏心軸部
7の軸心27との距11rを半径とする円24を描きな
がら回動する。その回動円24の直径りは、i!1mの
幅をA、スパイラルディスプレーサ9の厚さをTとする
と、D=2r=A−27になる。
The bar-shaped outline shown by a chain line in FIG. 1 is a virtual link 23 drawn on the rotating body 8 in order to clearly explain how the rotating body 8 rotates. The virtual link 23 is centered around the axis 25 of the drive shaft 15, as shown by a chain double-dashed circle 24.
It rotates while drawing a circle 24 whose radius is the distance 11r between the axial center 26 of the drive shaft 6S provided with the driven gear 6 and the axial center 27 of the eccentric shaft portion 7. The diameter of the rotation circle 24 is i! If the width of 1 m is A and the thickness of the spiral displacer 9 is T, then D=2r=A-27.

次に、このクランク軸動過給機1の作動について説明す
る。
Next, the operation of this crankshaft supercharger 1 will be explained.

エンジンの回転はクランク軸4、駆動軸15、駆動軸1
5の外周面に形成された駆動ギヤ5、次いで駆動ギヤ5
と噛み合う被駆動ギヤ6へと伝達される。第1図に矢印
で示すように、駆動ギヤ5が反時計方向に回転すると、
被駆動ギヤ6は時計方向に同速又は減速回転する。この
被駆動ギヤ6の回転に伴って、回動体8は回動する。回
動体8の動きは、第3図の符号(a)、(b)、(C)
、(d)及び(e)に示す順次に進行する仮想リンク2
3の動きから理解されるであろう。また、それに伴うス
パイラルディスプレーサ9の動きも同様である。
The rotation of the engine is crankshaft 4, drive shaft 15, drive shaft 1
Drive gear 5 formed on the outer peripheral surface of 5, then drive gear 5
is transmitted to the driven gear 6 that meshes with the . As shown by the arrow in FIG. 1, when the drive gear 5 rotates counterclockwise,
The driven gear 6 rotates clockwise at the same speed or at a reduced speed. As the driven gear 6 rotates, the rotating body 8 rotates. The movements of the rotating body 8 are indicated by the symbols (a), (b), and (C) in Fig. 3.
, (d) and (e), the virtual link 2 progresses sequentially.
This will be understood from the movement of 3. Further, the movement of the spiral displacer 9 accompanying this movement is also similar.

第3図は、吸込口2から吸い込まれた空気が、圧縮され
ながら吐出口3へと送られていく様子を示したものであ
り、陰影を付けた部分(斜線部分)が空気が存在する部
分である。仮想リンク23の支点P及びQが、第3図に
おけるそれぞれの符号(a)のP + 、 Q+から符
号(b)のP2O3、符号(c)のPs、Qs、符号(
d)のP4、Q4、次いで最初の位置となる符号(e)
のP、、Q、へと順次移って行くに従ってスパイラルデ
ィスプレーサ9は図のような動きをする。これにより、
空気は少しずつ圧縮され、吸込口2から吐出口3へと送
られ、該吐出口3から吐き出される。
Figure 3 shows how the air sucked in from the suction port 2 is sent to the discharge port 3 while being compressed, and the shaded area (hatched area) is the area where air is present. It is. The fulcrums P and Q of the virtual link 23 in FIG.
d) P4, Q4, then the first position code (e)
The spiral displacer 9 moves as shown in the figure as it moves sequentially from P to Q. This results in
Air is compressed little by little, sent from the suction port 2 to the discharge port 3, and is discharged from the discharge port 3.

しかも、このクランク軸動過給機1において、回動体8
は、二つの被駆動ギヤ6によって2点PQで支持されて
いるので、回動体8が位置ずれを起こすことなく、所定
経路を繰り返して回動する。
Moreover, in this crankshaft supercharger 1, the rotating body 8
is supported at two points PQ by the two driven gears 6, so the rotating body 8 repeatedly rotates along a predetermined path without causing positional deviation.

このため、スパイラルディスプレーサ9とフライホイー
ルハウジングlOとの隙間、及びスパイラルケーシング
11と回動体8との隙間を小さくすることができ、従っ
て、空気洩れを最小限に抑えることができる。
Therefore, the gap between the spiral displacer 9 and the flywheel housing IO and the gap between the spiral casing 11 and the rotating body 8 can be reduced, and therefore, air leakage can be minimized.

クランク軸動過給機1は、エンジン装着部品の中でも最
も大きな回転半径を有する回転部品、即ちフライホイー
ル14内に装着しているので、スパイラル数を多くとる
ことができ、圧力比を内部圧縮で2.2以上にすること
ができるだけでなく、圧力比の自由度が大きくなる。
The crankshaft-driven supercharger 1 is installed inside the flywheel 14, which is a rotating component with the largest rotational radius among the engine-mounted components, so it can have a large number of spirals, and the pressure ratio can be reduced by internal compression. Not only can the pressure ratio be set to 2.2 or more, but the degree of freedom in the pressure ratio can be increased.

なお、このクランク軸動過給I!Iについては、上記実
施例に限定されることなく、種々に変更できることは勿
論である。例えば、上記実施例では、スパイラルケーシ
ング11はフライホイールハウジング10に立設してい
るが、その代わりにンリンダポディ12に立設してもよ
い。また、駆動ギヤ5は駆動軸15の外周面に装着する
代わりに、クランク軸4の外周面に装着してもよい。
In addition, this crankshaft dynamic supercharging I! Of course, I is not limited to the above embodiment and can be changed in various ways. For example, in the above embodiment, the spiral casing 11 is installed upright on the flywheel housing 10, but it may be installed upright on the cylinder body 12 instead. Further, the drive gear 5 may be attached to the outer circumferential surface of the crankshaft 4 instead of being attached to the outer circumferential surface of the drive shaft 15.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によるクランク軸動過給機は、上記のように構
成されているので、次のような効果を有する。即ち、こ
のクランク軸動過給機は、フライホイールの背面に配置
し且つフライホイールハウジングの内周側に設けた吸込
口と吐出口を備えたスパイラル通路、クランク軸によっ
て回転し且つクランク軸に対して点対称に配置した各駆
動部材、該各駅動部材の回転軸心に偏心して取付けた偏
心回動体、及び該偏心回動体に取付は且つ前記スパイラ
ル通路内に配置したスパイラルディスプレーサから構成
したので、前記駆動部材の回転によって前記スパイラル
ディスプレーサを回動させ、該スパイラルディスプレー
サの機能によって、前記吸込口からの空気を圧縮して前
記吐出口へ送り出すことができる。また、過給機駆動用
のベルトを取り除いてエンジンの回転を直接クランク軸
から直接取り出すことになり、エンジン外形寸法を増加
させることなく、しかも、配置位置をエンジン装着部品
の中でも大きな回転半径を有するフライホイールの背面
にしたため、十分なスペースを確保でき、過給機自体を
極めてコンパクトな構造に構成できる。
Since the crankshaft supercharger according to the present invention is configured as described above, it has the following effects. In other words, this crankshaft-driven supercharger has a spiral passage arranged on the back side of the flywheel and equipped with an inlet and an outlet on the inner circumferential side of the flywheel housing, rotated by the crankshaft, and connected to the crankshaft. Each drive member is arranged symmetrically with respect to a point, an eccentric rotating body is attached eccentrically to the rotation axis of each stationary moving member, and a spiral displacer is attached to the eccentric rotating body and disposed within the spiral passage. The spiral displacer is rotated by the rotation of the driving member, and the function of the spiral displacer allows air from the suction port to be compressed and sent to the discharge port. In addition, the belt for driving the supercharger is removed and the engine rotation is taken directly from the crankshaft, so there is no increase in the engine external dimensions, and the location has a large rotation radius among engine-mounted parts. Because it is placed behind the flywheel, sufficient space can be secured, and the supercharger itself can be configured into an extremely compact structure.

また、このクランク軸動過給機は、偏心回動体を二点支
持にして偏心回動のため、隙間を小さく構成することが
でき、空気漏れが少なくなり、また、通路となるスパイ
ラル数を多くとることにより、圧力比を内部圧縮で選択
でき、設計の自由度を大きくでき、過給機の回転を増速
しなくても十分高圧力比を得ることができる。このため
、過給機を駆動するための駆動トルクが小さくて済み、
燃費の節約になるだけでなく、二段過給及びアウタクー
ラの設備が不要となり、全体形状がf!Jji1となり
、製造コストも安価になる。
In addition, this crankshaft-driven supercharger supports the eccentric rotating body at two points and rotates eccentrically, so the gap can be made smaller, reducing air leakage, and increasing the number of spirals that serve as passages. By doing so, the pressure ratio can be selected by internal compression, the degree of freedom in design can be increased, and a sufficiently high pressure ratio can be obtained without increasing the rotation speed of the supercharger. Therefore, the driving torque required to drive the supercharger is small.
Not only does it save fuel, but it also eliminates the need for two-stage supercharging and outer cooler equipment, and the overall shape is F! Jji1, and the manufacturing cost is also low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明によるクランク軸動過給機の一実施例
を示す断面図、第2図は第1図の線X−Xにおける断面
図、第2図(A>は第2図の符号A部分の拡大断面図、
第2図(B)は第2図の符号B部分の拡大断面図、第3
図は第1図のクランク軸動過給機の作動を説明するため
の説明図、第4図従来の過給機を示す断面図、及び第5
図は第4図のwAv−v線における断面図である。 1−一−−−クランク軸動過給機、2−一−−吸込口、
3吐出口、4・−クランク軸、5− 駆動ギヤ(駆動部
材1.6−一被駆動ギヤ、65−−−−駆動軸、7−−
−−−−−偏心軸部、8−一一−偏心回動体、9スパイ
ラルデイスプレーサ、10−  フライホイ−ルハウジ
ング、11−−一−−スパイラルケーシング、1.1−
−−一−・フライホイール、15−−−−−一駆動軸、
2122−−−−スパイラル通路、23−・−・−仮想
リンク、24−・・−円。
Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of a crankshaft turbocharger according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along line X-X in Fig. 1, and Fig. Enlarged sectional view of part A,
Figure 2 (B) is an enlarged sectional view of the part marked B in Figure 2;
The figures are an explanatory diagram for explaining the operation of the crankshaft supercharger shown in Fig. 1, a sectional view showing a conventional supercharger in Fig. 4, and a sectional view shown in Fig. 5.
The figure is a sectional view taken along the wAv-v line in FIG. 4. 1-1---Crankshaft supercharger, 2-1---Suction port,
3 discharge port, 4--crankshaft, 5- drive gear (drive member 1.6--driven gear, 65--drive shaft, 7--
----- Eccentric shaft section, 8-11- Eccentric rotating body, 9 Spiral displacer, 10- Flywheel housing, 11--1- Spiral casing, 1.1-
--1--Flywheel, 15-----1 Drive shaft,
2122---Spiral passage, 23---Virtual link, 24---Circle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フライホイールの背面に配置し且つフライホイールハウ
ジングの内周側に設けた吸込口と吐出口を備えたスパイ
ラル通路、クランク軸によって回転し且つクランク軸に
対して点対称に配置した各駆動部材、該各駆動部材の回
転軸心に偏心して取付けた偏心回動体、及び該偏心回動
体に取付け且つ前記スパイラル通路内に配置したスパイ
ラルディスプレーサを有するクランク軸動過給機。
A spiral passage provided on the back surface of the flywheel and provided with an inlet and an outlet on the inner circumferential side of the flywheel housing, each driving member rotated by the crankshaft and arranged point-symmetrically with respect to the crankshaft; A crankshaft supercharger comprising: an eccentric rotating body eccentrically attached to the rotation axis of each drive member; and a spiral displacer attached to the eccentric rotating body and disposed within the spiral passage.
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