JPH0551054B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械式過給機付内燃機関に関し、さら
に詳しくは過給機を形成するポンプのロータシヤ
フトを支承する軸受の潤滑に関する。

〔従来の技術〕

機械式過給機付内燃機関には例えばルーツポン
プが使用され、これは２本のロータシヤフトにそ
れぞれ双葉状のロータが取付けられ、これらのロ
ータが相互に逆方向に同期して回転されることに
よりポンプ作用を行うようになつている。ロータ
相互間並びにロータとハウジングとの間にわずか
のクリアランスが備えられるのが普通である。そ
のために、吐出された高圧側の空気がこれらのク
リアランスを通つて低圧側に漏れるのが避けられ
ない。その結果、ロータシヤフトの両端を支承す
る軸受にロータ側から漏れ空気の圧力が作用し、
軸受の両側に圧力が生じることになる。そのため
に、軸受を潤滑するグリースやオイルの保持性能
が低下することになる。このような圧力差に基く
グリースの保持性能の低下を改善するために、ク
リアランス空間とポンプの吸入側空気とを連結す
る切欠きを設けた考案が実開昭59−54785号に記
載されている。また、ロータと軸受の間にラビリ
ンス部を設け、更に軸受とラビリンスの間を大気
と連通し、軸受にかかる吸気圧力を減少させるこ
とも提案されている。さらに、本願出願人による
特開昭61−16232号公報では、前記ロータの端面
側の空間を吸気通路のスロツトル弁上流に連結
し、その連通路の途中に制御弁が配置されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した漏れ空気の発生するロータの端面部の
圧力は、機関回転数の高いときはには十分に高い
正圧となつて前述したように軸受に圧力を作用さ
せるが、例えば機関のアイドル時には過給機の下
流の吸気通路に大きな負圧が発生し、この負圧の
ためにロータの端面部の圧力は逆に負圧になり、
その結果、過給機をバイパスするように、前記大
気連通路から空気が吸入されることになり、アイ
ドル時の吸入空気量がスロツトル弁やアイドルス
ピードコントロール用バイパスにより制御された
量よりも実質的に増大することになる。

上記特開昭61−16232号公報では、大気連通路
に制御弁を設け、アイドル回転よりわずかに高い
設定回転数で制御弁の開閉を切換え、機関回転数
がその設定回転数より高いときに大気連通路を開
いて前記ロータの端面部の圧力を逃がし、その設
定回転数より低いときに大気への連通を遮断して
アイドル時の吸入空気量が必要以上に増大しない
ようにすることを狙つたものである。ところが、
機関減速時に、前記設定回転数以上で前記ロータ
の端面部から空気が吸入されるという問題点が発
生した。機関減速時にはスロツトル弁が全閉され
ていて、余分の空気が吸入されるのは、制動効果
が小さくなるばかりでなく燃料消費が増大するの
で好ましいことではない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、機関の回転数を検出する回
転数検出手段を設け、この回転数検出手段の出力
に基いてフユエルカツトを行うフユエルカツト手
段を設けるとともに弁装置を、前記フユエルカツ
ト手段の作動復帰回転数以上に設定される所定の
回転数より高い機関回転数では開弁させ、前記所
定の回転数より低い機関回転数では閉弁させる弁
作動手段を設けたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の過給機付内燃機関の全体を示
す概略図である。

第１図において、１はエアクリーナ、２はエア
フローメータ、３はスロツトル弁、４はルーツポ
ンプから成る過給機、５は吸気管、６は燃料噴射
弁、７は機関本体である。第２図に詳細に示され
ている連通路８が過給機４のロータの端面部とス
ロツトル弁３の上流の吸気管４（ここはほぼ大気
圧である）を接続し、そこに弁装置９が配置され
る。１３はコンピユータからなる制御手段であ
り、制御手段１３は公知のようにして燃料噴射弁
６を制御し、その中に減速時にフユエルカツトを
行う手段６０が含まれ、さらに、弁装置９の開閉
をさせる弁作動手段７０が含まれる。燃料噴射の
制御を行うために、制御手段１３にはエアフロー
メータ２、その他図示しないスロツトルポジシヨ
ンセンサ、回転数センサ、水温センサ、車速セン
サ、シフトスイツチ等からの信号が入力されてい
ることは公知である。回転数センサはデイストリ
ビユータに配置さることも知られている。又、弁
装置９は、弁体１０、スプリング１１、電磁コイ
ル１２により構成される周知の電磁弁として構成
することができ、よつてその開閉を電気的に簡単
に行うことができる。

第２図はルーツポンプから成る過給機の断面図
である。第２図において、５０はハウジング本
体、５１はハウジング本体の一方の開放端部を閉
じるリヤプレートであり、ハウジング本体５０と
リヤプレート５１とによりポンプハウジングを形
成する。このポンプハウジング内には、ルーツポ
ンプ特有の双葉状の形状を有する２個のロータ２
１がそれぞれのロータシヤフト２２に支持されて
配置される。２４はロータ２１をロータシヤフト
２２に固着するためのピンである。第２図の上側
のロータ２１を支承するロータシヤフト２２は、
軸受２８，３７によつて両端が回転自在に支持さ
れていると同時に電磁クラツチ４３が固定されて
いる。この電磁クラツチ４３は機関のクランクシ
ヤフトに連結される。もう１つの下側のロータ２
１も同様にロータシヤフト２２に固定され、この
ロータシヤフト２２も同様に両端が軸受２８，３
７によつて回転自在に支持される。

すなわち、各ロータシヤフト２２はロータ２１
の両側で軸受により支承される。各ロータシヤフ
ト２２は第２図で見て右側の軸受２８よりさらに
右方側まで延長されており、その延長端部に同様
の歯車２９，３０がそれぞれ取付けられる。図示
の構造では、軸受２８，３７の内輪がそれぞれの
ロータシヤフトの段付部に係合している。そし
て、歯車２９，３０の内周部が軸受２８の内輪に
係合し、座金３２やねじ４４等により締着され
る。歯車２９，３０及び軸受２８、ロータシヤフ
ト２２の先端を覆つて、リヤプレート５１にはカ
バー３３が取付けられ、オイル室を形成する。オ
イル室内には適量のオイルが封入されていて、歯
車２９，３０及び軸受２８の潤滑を行う。反対端
部の軸受３７にはグリースが封入されている。

次に、ロータシヤフト２２を回転可能に支承す
る軸受部の構成について、第２図右側上の軸受２
８を例にして詳述する。軸受２８はオイル潤滑タ
イプの軸受であり、オイルの抜けを防止する為に
ロータ２１の側にシール（ラビリンス）２７が設
けられている。ロータ２１の端面４６とリヤプレ
ート５１の対向端面との間は軸方向にある間隙を
持つている。ロータシヤフト２２の周囲でロータ
２１の端面４６とシール２７との間には環状空間
４７が形成され、リヤプレート５１に形成された
ポート４８が環状空間４７に通じている。ポート
４８はハウジング本体５０にも形成されてロータ
２１の反対側の端面部の環状空間４７にも通じ、
これらのポート４８が１本のパイプ８に集合的に
連通される。このパイプ８が第１図に見える連通
路である。従つて、大気連通路はポート４８とパ
イプ８とにより形成される。

さて、ロータ２１の端面４６とこれに対向する
リヤプレート５１及びハウジング本体５０の端面
との間にはわずかにクリアランスがあり、このク
リアランスを通じて過給機４の吸入側と吐出側が
通じているために、前述したように高速回転時に
は環状空間４７から、シール２７、軸受２８，３
７に吐出側の高圧が作用し、一方、アイドルや減
速時には吸気負圧が作用する（この場合、電磁ク
ラツチ４３が切られている）。従つて、本発明は、
通常運転時には弁装置９を開いて圧力が軸受２
８，３７に作用しないようにし、他方、アイドル
や低回転減速時には弁装置９を閉じて連通路８，
４８から空気が余計に吸入されないようにするこ
とを狙つたものである。弁装置９の開閉の切換え
点は重要であり、本発明においては弁装置９の開
閉の切換点を第１図に示されるようにフユエルカ
ツト手段６０の作動復帰回転数と関連して設定し
ている。尚、減速時のフユエルカツトは、スロツ
トル弁３がアイドル位置にあつて回転数が第一の
所定回転数より高いときに燃料噴射弁６への燃料
供給を停止することであり、 回転数が上記第一の所定回転数より低い第二の
所定回転数より下がると再び燃料が供給される。
この第二の所定回転数を本発明ではフユエルカツ
ト作動復帰回転数と呼び、例えば1100rpmあたり
に設定されることが多い。本発明においては、弁
装置９はフユエルカツト手段の作動復帰回転数以
上に設定される所定の回転数より高い機関回転数
では開弁し、上記所定の回転数より低い機関回転
数では閉弁することを特徴としている。これは、
フユエルカツト作動復帰回転数以上の回転数で、
すなわちフユエルカツト中に弁装置９が閉じら
れ、その後のフユエルカツト作動復帰時にも閉じ
続けられることを意味し、当然アイドル回転中も
閉じられる。これにより、機関減速時に過給機ロ
ータの端面部から吸気通路に余分な空気が吸い込
まれることが防止される。また、フユエルカツト
作動復帰回転数は通常運転時の回転数に較べて低
く設定されるのが一般的であり、作動復帰回転数
に近い回転数では過給機４の吐出圧力は低くなつ
ている。このため、作動復帰回転数に近い回転数
で弁装置９を閉じても過給機４のロータ２１の端
面部から軸受２８，３７に作用する圧力は低く、
軸受２８，３７には悪影響を生じない、又、電磁
クラツチ４３を備えている場合にはこのときに過
給機４が非作動状態になつているので前記した圧
力の作用がほとんどないことになつている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、過給機
ロータの端面と軸受との間に形成される空間を大
気と連通する連通路を開閉する弁装置を、フユエ
ルカツト作動復帰回転数以上に設定される所定の
回転数より高い機関回転数では開弁させ、この所
定の回転数より低い機関回転数では閉弁させるよ
うにしたことにより、過給機軸受の保護を図ると
同時に、機関減速時に吸気通路に余分な空気が吸
入されるのを防止して機関制動効果の確保と燃費
の改善とを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は過給機の詳
細な断面図である。 ４……過給機、８……連通路、９……弁装置、
２１……ロータ、２２……ロータシヤフト、２８
……軸受、４７……環状空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関の吸気通路に機械式過給機を備え、該過
   給機がハウジングに収められたロータを有し、該
   ロータがロータシヤフトに支持されるとともに該
   ロータシヤフトがロータの外側で軸受により支承
   され、該ロータの端面と軸受との間に形成される
   空間が連通路を介して大気又は機関の吸気通路に
   連通され、該連通路に弁装置を設けた内燃機関に
   おいて、機関の回転数を検出する回転数検出手段
   を設け、該回転数検出手段の出力に基いてフユエ
   ルカツトを行うフユエルカツト手段を設けるとと
   もに、前記弁装置を、前記フユエルカツト手段の
   作動復帰回転数以上に設定される所定の回転数よ
   り高い機関回転数では開弁させ、前記所定の回転
   数より低い機関回転数では閉弁させる弁作動手段
   を設けたことを特徴とする機械式過給機付内燃機
   関。