JPH05231168A

JPH05231168A - 過給装置

Info

Publication number: JPH05231168A
Application number: JP3945792A
Authority: JP
Inventors: Masao Teraoka; 正夫寺岡
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1992-02-26
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は過給機付き内燃機関のドライバビ
リティを良好に保持した上で、燃費の向上を図ることを
目的とする。【構成】この発明は駆動プーリ、被動プーリ、両プー
リ間に巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれ
か一方に設けられた重錘及びばねを具備し内燃機関によ
り駆動される回転数変更装置と、該回転数変更装置によ
り増速歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自
在に支持されたランナ付きランナ軸を具備し前記内燃機
関に過給を行なう機械式過給機と、前記回転数変更装置
のばねの付勢力を制御するアクチュエータ具備の制御装
置とからなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の出力向上
のために過給を行なう過給装置に関し、より詳しくは、
遠心ウエイト型の回転数変更装置により回転数が制御さ
れる機械式過給機（スーパーチャージャ）を有する過給
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠心ウエイト型の回転数変更装置
（ＣＶＴとも略称する）により回転数が制御される機械
式過給機は、特表平３−５００５６４号公報により公知
である。このものは、内燃機関により駆動される回転数
変更装置の二次側プーリ（被動側プーリ）により電磁式
クラッチ、増速歯車装置を介してハウジングに回転自在
に支持されたランナ付きランナ軸を駆動させ、これによ
り内燃機関に過給を行なうものである。そして、前記公
報には、回転数変更装置の一次側プーリ（駆動プーリ）
の開示はないが、この部分は、例えば実開平１−６９４
００号公報に示すように、駆動プーリ及び被動プーリが
夫々、互い違い配置の固定シーブ（ディスク）を有する
ほか、これらに対してＶ溝可変なるように可動シーブを
有し、更に遠心力発生用重錘（ウエイト）及びそれに対
向する付勢力発生用のばねを、いずれかのプーリが有す
るようにしたものを用いている。従来のものは、これに
より、機関回転数が変っても、所定範囲では、過給機の
回転数を絶えず、ほぼ一定回転数になるように回転数変
更装置により制御するようにし、然も過給必要な高負荷
時のみ電磁クラッチによる動力伝達により過給機を作動
させ、内燃機関の性能を向上するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遠心ウエイト型ＣＶＴ付き機械式過給機は、内燃機関の
負荷に関係なく、或る機関回転数に達すると、所定の一
定回転数に過給機が制御される構成であるため、過給不
要な部分負荷時にもその回転数（高回転数）に達し、駆
動のための燃料消費が増し、燃費不良となるという問題
点があった。この問題点解決のため、従来のものは、電
磁クラッチにより部分負荷時の過給機への動力伝達を切
断して対処するようにしているが、負荷変動時のオンオ
フ作動によるドライバビリティへの影響を考慮すると、
切断の適用範囲も狭くなり、結局、燃費不良となるとい
う問題点があった。

【０００４】そこで、この発明は、ドライバビリティへ
の影響を少なくすると共に、燃費向上を図ることができ
る過給装置を提供することにより、前記問題点を解決す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するため、駆動プーリ、被動プーリ、両プーリ間に
巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれか一方
に設けられた重錘及びばねを具備し内燃機関により駆動
される回転数変更装置と、該回転数変更装置により増速
歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自在に支
持されたランナ付きランナ軸を具備し前記内燃機関に過
給を行なう機械式過給機と、前記回転数変更装置のばね
の付勢力を制御するアクチュエータ具備の制御装置とか
らなるものである。

【０００６】

【作用】例えば部分負荷時に駆動プーリのばね付勢の可
動シーブをばねに抗して、制御装置のアクチュエータに
よりＶ溝の幅を広げるようにすると、過給機は回転数変
更装置の減速側即ち低回転側で制御された状態で駆動さ
れることになる。このため燃費が少なくて済む。そし
て、高負荷時には過給機が一定の高回転になり、過給を
行なう。而して、低回転側から高回転側又はその逆への
移行は、中間的回転数に対しての移行であるため、従来
の動力切断のようなショックがなく、ドライバビリティ
を良好となしうる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１により説明
する。まず、構成について説明する。機械式過給機１は
図示せざる内燃機関等の構造物に取付けられるハウジン
グ２内に増速歯車装置３とランナ（羽根車）４具備のラ
ンナ軸５を有する。ハウジング２はシュラウド６とボル
ト７により一体に組付けられる。シュラウド６は水平円
筒状の空気入口８と渦巻状の空気出口９とを有する。

【０００８】増速歯車装置３は、入力軸１０と一体のイ
ンタナルギヤ１１と、ピニオン１２と、サンギヤ１３と
からなる。ピニオン１２はハウジング２とシュラウド６
との間に挟まれ固定されるボス１４に軸１５により回転
可能に支持される。ピニオン１２は、図では省略してあ
るが２個が対となって、サンギヤ１３とインタナルギヤ
１１とに夫々噛合うようになっている。サンギヤ１３は
ランナ軸５と一体に形成され、複列アンギュラ球軸受１
６により、スペーサ１７を介してボス１４に回転自在に
支持される。ランナ４の背面の部分のランナ軸５にはメ
カニカルシール１８が設けられる。球軸受１６にはハウ
ジング２の上部に設けた潤滑油供給管１９から通路２０
を経て潤滑油が供給される。

【０００９】入力軸１０はハウジング２に左方において
２個の球軸受２１、２１により回転自在に支持される。

【００１０】入力軸１０は左端にてナット２３により被
動プーリ２２と一体に組付けられる。被動プーリ２２
は、この入力軸１０に固定の固定シーブ２４を右側に有
し、これに対し軸方向に可動の可動シーブ２５を左側に
有してベルト２８が巻回されるＶ溝２９を形成する。可
動シーブ２５の背面と入力軸１０固定の円錐板２６との
間に遠心力発生用のころ（重錘）２７が保持される。な
お図中、３０はオイルシールである。

【００１１】ハウジング２は下方に延在するフランジ３
１を有し、このフランジ３１に左方水平に延出する固定
軸３２をボルト３３で固着する。固定軸３２に駆動プー
リ３４が球軸受３５、３５により回転自在に支持され
る。駆動プーリ３４は左側の固定シーブ３７と右側の可
動シーブ３８とを有し、これによりＶ溝３９を形成す
る。

【００１２】固定シーブ３７は固定軸３２に対して軸方
向位置が決められ、その位置で回転自在になるように、
球軸受３５、３５のアウタレースを保持する筒状部３６
を一体に有する。

【００１３】可動シーブ３８は背面と筒状部３６に位置
決めされた端板４０との間に５枚の皿ばね４１を備えそ
の付勢力を受け軸方向に可動する。固定シーブ３７は左
方に内燃機関のクランク軸により平ベルトで駆動される
プーリ４２をボルト４３により取付けてある。かくし
て、皿ばね４１具備の駆動プーリ３４、ころ２７具備の
被動プーリ２２及びＶベルト２８は回転数変更装置５８
を構成する。

【００１４】また、フランジ３１には、アクチュエータ
４４がブラケット４５によりボルト３３にて共締めされ
ている。アクチュエータ４４は内部にピストン４６と、
これと一体の左方に伸びる水平方向のロッド４７とを有
する。ロッド４７は左端円板部４８がスラストベアリン
グ４９を介してアーム５０に係合している。アーム５０
は固定シーブ３７の円形ボスの穴５１を貫通した後、右
端が可動シーブ３８と当接面５２で当接するようになっ
ている。アクチュエータ４４のピストン４６の左室には
入口５３を介して油圧源５４から圧油がバルブ５５の開
度により導かれる。バルブ５５は、アクセルペダル５６
の開度が部分負荷時のときに開度大とするレギュレータ
５７により、作動するようにレギュレータ５７に結線さ
れる。これにより、負荷の増大に応じて供給油圧が少な
くなり、低負荷で最大油圧、高負荷で０油圧となる。か
くして、これらのアクチュエータ４４、油圧源５４、バ
ルブ５５、レギュレータ５７は、機関の部分負荷時に、
駆動プーリ３４具備の皿ばね４１を圧縮し、駆動プーリ
３４のＶ溝３９を広げその制御回転数を減速側に移行さ
せるので、回転数変更装置５８を制御する制御装置５９
を構成することになる。

【００１５】次に前記実施例の作用を図１及び図２によ
り説明する。アクセルペダル５６が全開とならない低負
荷時には、レギュレータ５７によりバルブ５５が全開と
なって、最大（ＭＡＸ）の圧油が油圧源５４、バルブ５
５、入口５３を介してアクチュエータ４４のピストン４
６の左室に供給される。このため、ピストン４６は右方
向に移動しロッド４７を図１のように右に引き寄せる
（図１のロッド４７の上半分にて示す）。これによりア
ーム５０が駆動プーリ３４の可動シーブ３８を右方向に
押し、皿ばね４１をほぼ垂直状態になるように縮める。
従って、駆動プーリ３４はＶ溝３９が広がり、小径とな
り、被動プーリ２２はＶ溝２９が狭まり大径となるの
で、被動プーリ２２は減速側即ち、低速回転側にて制御
される。そして、この状態では駆動プーリ３４の回転が
増大すると、被動プーリ２２もほぼ比例的に回転が増大
し、図２の斜めの線ａに沿って変化する。そして、Ｘ点
に達するまでを本実施例の機械式過給機の使用限度とし
ている。

【００１６】而して、かかる部分負荷時には、被動プー
リ２２の回転数が小さいので、過給機１の回転数も小さ
く、従って、その駆動トルクも少なくて済み、燃費を向
上させることができる。

【００１７】アクセルペダル５６が全開となる高負荷時
（全力負荷時）には、レギュレータ５７により、バルブ
５５が全閉となり、アクチュエータ４４に入る油圧が零
となる。このため、ピストン４６はロッド４７と共に左
方向に移行し、駆動プーリ３４の可動シーブ３８が皿ば
ね４１の付勢力で、Ｖ溝３９を狭めたものとする（図１
の駆動プーリ３４の下半分参照）。

【００１８】これにより被動プーリ２２はＶ溝２９が広
がり（図１の被動プーリ２２の上半部参照）、結局、被
動プーリ２２が増速側、即ち高速側にて制御されたもの
となる。その状態は、図２のｂ線の油圧０のものとな
る。

【００１９】従って、過給機１は被動プーリ２２、入力
軸１０、増速歯車装置３、サンギヤ１３、ランナ軸５そ
して、ランナ４の高速回転により、内燃機関に充分なる
過給を行ない、その出力を向上する。

【００２０】又、部分負荷から全力負荷又はその逆の移
行時には、本実施例においては、図２のａ線とｂ線の差
Ｈで済み、従って、変速ショックは少ないものとなり、
ドライバビリティを良好にする。

【００２１】これに対して、従来の電磁クラッチによる
ものは、図２のｂ線までの差Ｈ₀と大きいものとなるの
で、それだけショックが大きくドライバビリティに悪い
影響を与えるものとなる。

【００２２】次に、他の実施例について、図３及び図４
により説明する。

【００２３】図３は図１のうち変っている下方部分のみ
を示し、又、図１と同一部材は図１と同一符号を付して
ある。

【００２４】図３において、図１と変っている部分（ア
ンダーライン）は次のとおりである。

【００２５】可動シーブ３８の背面と筒状部３６に位置
決めされた端板７０、可動シーブ３８を軸方向に付勢す
るコイルばね７１、ロッド４７は左端の円板部７２がス
ラストベアリング７３と円板７４とを介して可動シーブ
３８の延長部７５に係合するもの、アクチュエータ４４
のピストン４６の右室入口６０。

【００２６】上記の変更点に基づき図３の実施例のもの
の構成を説明する。

【００２７】ハウジング２は下方に延在するフランジ３
１を有し、このフランジ３１に左方水平に延出する固定
軸３２をボルト３３で固着する。固定軸３２に駆動プー
リ３４が球軸受３５、３５により回転自在に支持され
る。駆動プーリ３４は左側の固定シーブ３７と右側の可
動シーブ３８とを有し、これによりＶ溝３９を形成す
る。

【００２８】固定シーブ３７は固定軸３２に対して軸方
向位置が決められ、その位置で回転自在になるように、
球軸受３５、３５のアウタレースを保持する筒状部３６
を一体に有する。

【００２９】可動シーブ３８は背面と筒状部３６に位置
決めされた端板７０との間にコイルばね７１を備えその
付勢力を受け軸方向に可動する。固定シーブ３７は左方
に内燃機関のクランク軸により平ベルトで駆動されるプ
ーリ４２をボルト４３により取付けてある。かくして、
コイルばね７１具備の駆動プーリ３４、ころ２７具備の
被動プーリ２２及びＶベルト２８は回転数変更装置５
８′を構成する。

【００３０】また、フランジ３１には、アクチュエータ
４４がブラケット４５によりボルト３３にて共締めされ
ている。アクチュエータ４４は内部にピストン４６と、
これと一体の左方に伸びる水平方向のロッド４７とを有
する。ロッド４７は左端円板部７２がスラストベアリン
グ７３と円板７４とを介して可動シーブ３８の延長部分
７５に係合している。アクチュエータ４４のピストン４
６の右室には入口６０を介して油圧源５４から圧油がバ
ルブ５５の開度により導かれる。

【００３１】バルブ５５は次のように作動するように、
レギュレータ５７に結線され、かくして、これらは回転
数変更装置５８′を制御する制御装置５９′を構成す
る。即ち、低負荷時にバルブ５５が全閉でアクチュエー
タ４４の右室入口６０に入る油圧が零となる。そして、
このアクチュエータ４４の状態でロッド４７が図３の上
半分にて示すように右側に移動した状態とする。つまり
駆動プーリ３４のＶ溝３９が広がった状態となるように
コイルばね７１を設定する。

【００３２】そして、高負荷時にバルブ５５が全開で最
大油圧が右室に入るようにする。この状態では、反対に
Ｖ溝３９が図３の下半分に示すように狭くするものであ
る。

【００３３】次に、前記実施例の作用を図３及び図４に
より説明する。

【００３４】低負荷時は、図３の上半分に示すように、
アクチュエータ４４の右室は油圧零で、ロッド４７が右
側に移動し、Ｖ溝３９が広がっている。このため、駆動
プーリ３４が小径となり、回転数変更装置５８′は低速
側に移行する。そしてこの状態で駆動プーリの回転が上
昇すると、図４のＣ線に沿って被動プーリの回転数が変
化し、Ｘ点に達する。

【００３５】又、高負荷時は、図３の下半分に示すよう
に、アクチュエータ４４の右室に油圧最大のものが導か
れロッド４７が左側に移動し、駆動プーリ３４はそのＶ
溝３９が狭まり、大径となり、高速側に移行する。この
状態は、図４のｄ線で示されている。このように、本実
施例においても前実施例と同様に、燃費及びドライバビ
リティの向上を図ることができる。

【００３６】更に、本実施例では、高負荷時には、油圧
とコイルばね７１の付勢力の合成力とのバランスとなる
ので、コイルばね７１が弱い付勢力のもので済むと共に
走行頻度の多い部分負荷時には油圧をかけないで済むの
で、装置の構成が楽になる。又、その他、ベルトに掛か
る基本張力を小さく設定できるため、ベルトの耐久性が
向上する。又、コイルばねなどばねの選定が容易であ
る。又、この場合は前実施例のように油圧を連続的に変
化させなくても、高圧付近の油圧制御で済むので装置が
簡単になる。更に回転数上昇時の変化を良好にできレス
ポンスの良好なものとなる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、過給機付き内燃機関のドライバビリティを良好に保
持したうえで、燃費の向上を図ることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す全体的断面図であ
る。

【図２】図１の実施例の作用を説明するための性能曲線
図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す部分的断面図であ
る。

【図４】図３の実施例の作用を説明するための性能曲線
図である。

【符号の説明】

１過給機２ハウジング３増速歯車装置４ランナ５ランナ軸６シュラウド２２被動プーリ２８Ｖベルト３１フランジ３２固定軸３３ボルト３４駆動プーリ４１皿ばね４２プーリ４６ピストン４７ロッド４８，７２円板部４９，７３スラストベアリング５０アーム５２当接面５３入口５８回転数変更装置５９制御装置７１コイルばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動プーリ、被動プーリ、両プーリ間に
巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれか一方
に設けられた重錘及びばねを具備し内燃機関により駆動
される回転数変更装置と、該回転数変更装置により増速
歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自在に支
持されたランナ付きランナ軸を具備し前記内燃機関に過
給を行なう機械式過給機と、前記回転数変更装置のばね
の付勢力を制御するアクチュエータ具備の制御装置とか
らなる過給装置。
【請求項２】回転数変更装置が部分負荷時に減速側に
移行するようにした請求項１記載の過給装置。
【請求項３】回転数変更装置が高負荷時に増速側に移
行するようにした請求項１記載の過給装置。