JPH05263649A - 可変容積型スーパーチャージャ - Google Patents

可変容積型スーパーチャージャ

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Publication number
JPH05263649A
JPH05263649A JP6036192A JP6036192A JPH05263649A JP H05263649 A JPH05263649 A JP H05263649A JP 6036192 A JP6036192 A JP 6036192A JP 6036192 A JP6036192 A JP 6036192A JP H05263649 A JPH05263649 A JP H05263649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
supercharger
piston
crankshafts
crank
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6036192A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Kojima
一洋 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP6036192A priority Critical patent/JPH05263649A/ja
Publication of JPH05263649A publication Critical patent/JPH05263649A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン回転速度に応じた最適な吐出量が得
られる可変容積型スーパーチャージャを提供する。 【構成】 エンジンの吸気通路1にピストン3A,3B
を対向させて介装された二つのピストン−クランク機構
A,Bと、これら両機構A,Bの上流側と下流側の吸気
通路1に介装された二つの逆止弁4と、前記両機構A,
Bのクランクシャフト5A,5B間に介設された遊星歯
車方式の位相可変機構7と、この可変機構7の駆動モー
タ16をエンジン回転速度に応じて制御するモータ制御
装置17と、前記一方のクランクシャフト5Bにエンジ
ンクランク軸の回転を伝達するプーリ8及びベルト9と
を備え、エンジンの回転速度に応じてスーパーチャージ
ャの容積が可変となるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの吸
気系に用いられる可変容積型スーパーチャージャに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の容積型スーパーチャージャとし
て、ルーツ式、バンケル式及びベーン式等各種あるが、
これらの殆んどが定容積(理論吐出量が一定)のもので
あり、スーパーチャージャの回転速度とともに吐出量が
増大する。
【0003】従って、このようなスーパーチャージャを
エンジンに付加した場合(即ち、エンジンクランク軸と
スーパーチャージャ入力軸をベルト、ギヤ等により結合
する)、エンジン回転速度とスーパーチャージャ回転速
度の比を可変にする装置を持たない限り、スーパーチャ
ージャの吐出量がエンジンの回転速度とともに増加する
ことから、エンジンに必要な吐出量を越えた時は、余分
な空気をバイパス通路等によりスーパーチャージャ上流
に戻したり、大気に開放したりしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、前記余分な
吐出量の分だけスーパーチャージャに駆動ロスが生じる
という不具合があった。即ち、バイパス通路等を流れる
空気の摩擦損失、圧縮仕事(これは、バイパス通路等の
通路径が小さい程大きい)等があるのである。
【0005】また、前述した速度比を可変にするのにベ
ルト等を用いた可変機構を採用すると、構造が複雑であ
るとともに耐久性の点で不安がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、
エンジンの運転状態に応じた最適な吐出量が得られる可
変容積型スーパーチャージャを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の構成は、エンジンの吸気通路に、空気流れ
方向と直角方向へピストンを対向させて介装された二つ
のピストン−クランク機構と、これら両ピストン−クラ
ンク機構の上流側と下流側の吸気通路に介装された二つ
の逆止弁と、前記両ピストン−クランク機構のクランク
シャフト間に介設された遊星歯車方式の位相可変機構
と、この位相可変機構をエンジンの運転状態に応じて駆
動制御する制御装置と、前記両クランクシャフトのいず
れか一方とエンジンクランク軸とを連結する駆動力伝達
手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】前記構成によれば、両クランクシャフトの回転
位相を変化させることで、スーパーチャージャの容積が
変化し、吐出量が変る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1に示すように、エンジンの吸気通路1
に本発明に係るスーパーチャージャ2が介装される。
【0010】前記スーパーチャージャ2は、二つのピス
トン−クランク機構A,Bが各々のピストン3A,3B
を対向させて配設されるとともに、これら両ピストン−
クランク機構A,Bの両側方に位置した吸気通路1に逆
止弁4をそれぞれ配設してなる。
【0011】そして、両ピストン−クランク機構A,B
のクランクシャフト5A,5Bは、互いの回転位相を変
える位相可変機構7を介して連結されるとともに、その
内の一方のクランクシャフト5Bが図示しないエンジン
クランク軸にプーリ8及びベルト7等を介して連結,駆
動されるようになっている。
【0012】前記位相可変機構7は、図2〜図4に示す
ように、遊星歯車方式で構成され、エンジン回転速度に
応じて両ピストン−クランク機構A,Bのクランクシャ
フト5A,5Bの回転位相を変化させるようになってい
る。
【0013】即ち、一方のピストン−クランク機構Bの
クランクシャフト5Bと一体のサンギヤ10は、エンジ
ンクランク軸の回転を駆動源とするベルト伝達機構に用
いられるプーリ8の軸と一体に設けてある。
【0014】そして、このサンギヤ10は、外周面の等
分位置(図中では3等分された位置)で遊星ギヤ11と
噛み合っており、そして、遊星ギヤ11は、キャリアと
して設けてあるウォームホィール12により回転自在に
支持されている。
【0015】また、前記遊星ギヤ11は、その外周に位
置するリングギヤ13の内歯13aに噛み合っており、
このリングギヤ13の外周に形成された外歯13bに
は、他方のピストン−クランク機構Aのクランクシャフ
ト5Aと一体の駆動ギヤ14が噛み合っている。
【0016】従って、エンジンクランク軸の回転は、プ
ーリ8により一方のクランクシャフト5Bに伝達される
とともに、サンギヤ10により遊星ギヤ11にも伝達さ
れてリングギヤ13の内歯13a及び外歯13b、駆動
ギヤ14を経て最終的には他方のクランクシャフト5A
に伝達される。この際、両クランクシャフト5A,5B
は1:1の回転速度となるように予めギヤ比が設定され
る。
【0017】一方、前記ウォームホィール12には、ウ
ォームギヤ15が噛み合っており、このウォームギヤ1
5は駆動モータ16の出力軸に一体に設けてある。
【0018】前記駆動モータ16は、正逆回転可能なパ
ルスモータが用いられており、その回転方向及び回転量
がモータ制御装置17(図1参照)により設定されるこ
とで、両クランクシャフト5a,5bの回転位相が可変
制御されるようになっており、この制御量は図4におい
て符号18で示す回転角センサを介してフィードバック
制御される。
【0019】前記回転角センサ18は、図示例では、ウ
ォームホィール12の周部の一部に形成してあるセクタ
ギヤに噛み合う従動ギヤ19の支軸に一体とされ、ウォ
ームホィール12の回転方向及び回転量を検出するよう
になっている。
【0020】このように構成されるため、駆動モータ1
6により両クランクシャフト5A,5Bの回転位相が可
変制御されると、図5に示すように、スーパーチャージ
ャ2の容積が変わり、吐出量が変化する。即ち、図6で
も解るように、両クランクシャフト5A,5Bの回転位
相が同じであれば最大吐出量となり(図5のa参照)、
180°ずれていれば最小吐出量となるのである(図5
のc参照)。
【0021】従って、モータ制御装置17により、図7
に示すようなエンジンの必要空気量が得られるように、
駆動モータ16を制御することで、エンジン低速域から
高速域にかけての広い運転領域で最適なスーパーチャー
ジャ2の吐出量が得られ、駆動ロスが無くなる。なお、
図7において、従来のスーパーチャージャではスーパー
チャージャの回転速度が増大すると比例的に吐出量も増
大することが解る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
向した二つのピストン−クランク機構の両クランクシャ
フトの回転位相を遊星歯車方式の位相可変機構により可
変としたので、簡単な構造で、エンジンの運転状態に応
じた最適な吐出量が得られて駆動ロスの無いスーパーチ
ャージャが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】同じく位相可変機構の斜視図である。
【図3】同じく位相可変機構の正面模式図である。
【図4】同じく位相可変機構の断面図である。
【図5】同じくスーパーチャージャの作動説明図であ
る。
【図6】回転位相と理論吐出量との関係を示すグラフで
ある。
【図7】スーパーチャージャの回転速度に対する吐出量
の比較特性図である。
【符号の説明】
1 吸気通路 2 スーパーチャージャ 3A,3B ピストン 4 逆止弁 5A,5B クランクシャフト 7 位相可変機構 8 プーリ 9 ベルト A,B ピストン−クランク機構
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの吸
気系に用いられる可変容積型スーパーチャージャに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の容積型スーパーチャージャとし
て、ルーツ式、バンケル式及びベーン式等各種あるが、
これらの殆んどが定容積(理論吐出量が一定)のもので
あり、スーパーチャージャの回転速度とともに吐出量が
増大する。
【0003】従って、このようなスーパーチャージャを
エンジンに付加した場合(即ち、エンジンクランク軸と
スーパーチャージャ入力軸をベルト、ギヤ等により結合
する)、エンジン回転速度とスーパーチャージャ回転速
度の比を可変にする装置を持たない限り、スーパーチャ
ージャの吐出量がエンジンの回転速度とともに増加する
ことから、エンジンに必要な吐出量を越えた時は、余分
な空気をバイパス通路等によりスーパーチャージャ上流
に戻したり、大気に開放したりしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そのため、前記余分な
吐出量の分だけスーパーチャージャに駆動ロスが生じる
という不具合があった。即ち、バイパス通路等を流れる
空気の摩擦損失、圧縮仕事(これは、バイパス通路等の
通路径が小さい程大きい)等があるのである。
【0005】また、前述した速度比を可変にするのにベ
ルト等を用いた可変機構を採用すると、構造が複雑であ
るとともに耐久性の点で不安がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、
エンジンの運転状態に応じた最適な吐出量が得られる可
変容積型スーパーチャージャを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の構成は、エンジンの吸気通路に、空気流れ
方向と直角方向へピストンを対向させて介装された二つ
のピストン−クランク機構と、これら両ピストン−クラ
ンク機構の上流側と下流側の吸気通路に介装された二つ
の逆止弁と、前記両ピストン−クランク機構のクランク
シャフト間に介設された遊星歯車方式の位相可変機構
と、この位相可変機構をエンジンの運転状態に応じて駆
動制御する制御装置と、前記両クランクシャフトのいず
れか一方とエンジンクランク軸とを連結する駆動力伝達
手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】前記構成によれば、両クランクシャフトの回転
位相を変化させることで、スーパーチャージャの容積が
変化し、吐出量が変る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1に示すように、エンジンの吸気通路1
に本発明に係るスーパーチャージャ2が介装される。
【0010】前記スーパーチャージャ2は、二つのピス
トン−クランク機構A,Bが各々のピストン3A,3B
を対向させて配設されるとともに、これら両ピストン−
クランク機構A,Bの両側方に位置した吸気通路1に逆
止弁4をそれぞれ配設してなる。
【0011】そして、両ピストン−クランク機構A,B
のクランクシャフト5A,5Bは、互いの回転位相を変
える位相可変機構7を介して連結されるとともに、その
内の一方のクランクシャフト5Bが図示しないエンジン
クランク軸にプーリ8及びベルト7等を介して連結,駆
動されるようになっている。
【0012】前記位相可変機構7は、図2〜図4に示す
ように、遊星歯車方式で構成され、エンジン回転速度に
応じて両ピストン−クランク機構A,Bのクランクシャ
フト5A,5Bの回転位相を変化させるようになってい
る。
【0013】即ち、一方のピストン−クランク機構Bの
クランクシャフト5Bと一体のサンギヤ10は、エンジ
ンクランク軸の回転を駆動源とするベルト伝達機構に用
いられるプーリ8の軸と一体に設けてある。
【0014】そして、このサンギヤ10は、外周面の等
分位置(図中では3等分された位置)で遊星ギヤ11と
噛み合っており、そして、遊星ギヤ11は、キャリアと
して設けてあるウォームホィール12により回転自在に
支持されている。
【0015】また、前記遊星ギヤ11は、その外周に位
置するリングギヤ13の内歯13aに噛み合っており、
このリングギヤ13の外周に形成された外歯13bに
は、他方のピストン−クランク機構Aのクランクシャフ
ト5Aと一体の駆動ギヤ14が噛み合っている。
【0016】従って、エンジンクランク軸の回転は、プ
ーリ8により一方のクランクシャフト5Bに伝達される
とともに、サンギヤ10により遊星ギヤ11にも伝達さ
れてリングギヤ13の内歯13a及び外歯13b、駆動
ギヤ14を経て最終的には他方のクランクシャフト5A
に伝達される。この際、両クランクシャフト5A,5B
は1:1の回転速度となるように予めギヤ比が設定され
る。
【0017】一方、前記ウォームホィール12には、ウ
ォームギヤ15が噛み合っており、このウォームギヤ1
5は駆動モータ16の出力軸に一体に設けてある。
【0018】前記駆動モータ16は、正逆回転可能なパ
ルスモータが用いられており、その回転方向及び回転量
がモータ制御装置17(図1参照)により設定されるこ
とで、両クランクシャフト5a,5bの回転位相が可変
制御されるようになっており、この制御量は図4におい
て符号18で示す回転角センサを介してフィードバック
制御される。
【0019】前記回転角センサ18は、図示例では、ウ
ォームホィール12の周部の一部に形成してあるセクタ
ギヤに噛み合う従動ギヤ19の支軸に一体とされ、ウォ
ームホィール12の回転方向及び回転量を検出するよう
になっている。
【0020】このように構成されるため、駆動モータ1
6により両クランクシャフト5A,5Bの回転位相が可
変制御されると、図5に示すように、スーパーチャージ
ャ2の容積が変わり、吐出量が変化する。即ち、図6で
も解るように、両クランクシャフト5A,5Bの回転位
相が同じであれば最大吐出量となり(図5のa参照)、
180°ずれていれば最小吐出量となるのである(図5
のc参照)。
【0021】従って、モータ制御装置17により、図7
に示すようなエンジンの必要空気量が得られるように、
駆動モータ16を制御することで、エンジン低速域から
高速域にかけての広い運転領域で最適なスーパーチャー
ジャ2の吐出量が得られ、駆動ロスが無くなる。なお、
図7において、従来のスーパーチャージャではスーパー
チャージャの回転速度が増大すると比例的に吐出量も増
大することが解る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、対
向した二つのピストン−クランク機構の両クランクシャ
フトの回転位相を遊星歯車方式の位相可変機構により可
変としたので、簡単な構造で、エンジンの運転状態に応
じた最適な吐出量が得られて駆動ロスの無いスーパーチ
ャージャが実現される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの吸気通路に、空気流れ方向と
    直角方向へピストンを対向させて介装された二つのピス
    トン−クランク機構と、これら両ピストン−クランク機
    構の上流側と下流側の吸気通路に介装された二つの逆止
    弁と、前記両ピストン−クランク機構のクランクシャフ
    ト間に介設された遊星歯車方式の位相可変機構と、この
    位相可変機構をエンジンの運転状態に応じて駆動制御す
    る制御装置と、前記両クランクシャフトのいずれか一方
    とエンジンクランク軸とを連結する駆動力伝達手段とを
    備えたことを特徴とする可変容積型スーパーチャージ
    ャ。
JP6036192A 1992-03-17 1992-03-17 可変容積型スーパーチャージャ Withdrawn JPH05263649A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6036192A JPH05263649A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 可変容積型スーパーチャージャ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6036192A JPH05263649A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 可変容積型スーパーチャージャ

Publications (1)

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JPH05263649A true JPH05263649A (ja) 1993-10-12

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ID=13139933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6036192A Withdrawn JPH05263649A (ja) 1992-03-17 1992-03-17 可変容積型スーパーチャージャ

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JP (1) JPH05263649A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9534532B2 (en) 2011-09-30 2017-01-03 Eaton Corporation Supercharger assembly with two rotor sets
US9534531B2 (en) 2011-09-30 2017-01-03 Eaton Corporation Supercharger assembly for regeneration of throttling losses and method of control
US9751411B2 (en) 2012-03-29 2017-09-05 Eaton Corporation Variable speed hybrid electric supercharger assembly and method of control of vehicle having same
US9856781B2 (en) 2011-09-30 2018-01-02 Eaton Corporation Supercharger assembly with independent superchargers and motor/generator
CN108884749A (zh) * 2016-02-08 2018-11-23 伊顿智能动力有限公司 用于增压器的弹性体串联联接阻尼器
US10934951B2 (en) 2013-03-12 2021-03-02 Eaton Intelligent Power Limited Adaptive state of charge regulation and control of variable speed hybrid electric supercharger assembly for efficient vehicle operation

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990518