JPH0633781A - 機械式過給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増速部を介してエンジンに駆動されるように
構成され、振動が小さく、軸受の焼付きやインペラの破
損などの生じない機械式過給機の提供を目的とする。 【構成】 この発明の機械式過給機（１）は、エンジン
からの駆動力をプラネタリーギヤ式の増速部（５）で増
速し、そのサンギヤ（３７）を介して過給機（７）に伝
達するように構成され、インペラシャフト（３９）の軸
方向一側に前記サンギヤ（３７）を設け軸方向他側に過
給機（７）のインペラ（５３）を固定した回転体（６
１）と、回転体（６１）をその重心よりサンギヤ（３
７）側で揺動自在に支承してインペラ（５３）側の自己
センタリングを可能にする軸受（４９）とを備えたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、機械式過給機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特表平３−５００３１９号公報に図４の
ような機械式過給機２０１が記載されている。この機械
式過給機２０１はエンジンの駆動力をプラネタリーギヤ
式の増速機構２０３で増速し、そのサンギヤ２０５を介
して過給機２０７を駆動するように構成され、サンギヤ
２０５は一端にインペラ２０９が固定されたインペラシ
ャフト２１１の他の一端に形成されている。インペラシ
ャフト２１１はベアリング２１３とオイルフィルムダン
パ２１５とを介してケーシング２１７に支承されてい
る。インペラシャフト２１１はベアリング２１３に強制
支持され、オイルフィルムダンパ２１５は軸受作用をし
ながらベアリング２１３とインペラシャフト２１１とイ
ンペラ２０９の回転振動を吸収する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、インペラ２
０９は高速で回転し回転振動数が高くなるから、このよ
うな状態ではオイルの粘性抵抗が急激に増大しオイルフ
ィルムダンパ２１５のダンピング効果と軸受効果とが低
下してベアリング２１３の焼付きやインペラ２０９の破
損などが発生する。

【０００４】そこで、この発明は、回転振動が小さく軸
受の焼付きやインペラの破損などの生じない機械式過給
機の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の機械式過給機
は、エンジンからの駆動力をプラネタリーギヤ式の増速
部で増速し、そのサンギヤを介して過給機に伝達するよ
うに構成され、インペラシャフトの軸方向一側に前記サ
ンギヤを設け軸方向他側に過給機のインペラを固定した
回転体と、この回転体をその重心よりサンギヤ側で揺動
自在に支承してインペラ側の自己センタリングを可能に
する軸受とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】サンギヤとインペラシャフトとインペラなどか
らなる回転体はその重心よりサンギヤ側に配置された軸
受により揺動自在に支承されている。このように、サン
ギヤは近接配置された軸受により強制的に支持されるか
ら良好な噛合状態が保たれると共に、質量の大きいイン
ペラ側は強制支持ではなくその重心を通る自由軸を中心
に自己センタリングしながら回転するので回転振動が大
幅に軽減される。従って、装置全体の振動が極めて小さ
くなると共に、インペラの破損が防止され、回転体の振
動が軸受に掛らないから軸受の寿命が長く焼付きも生じ
ない。

【０００７】

【実施例】図１と図２とにより第１実施例の説明をす
る。図１はこの実施例の機械式過給機１を示す。左右の
方向は図１と図２での左右の方向であり、符号を与えて
いない部材等は図示されていない。

【０００８】この機械式過給機１は、ベルト式無段変速
機３と増速部５と遠心コンプレッサー式の過給機７とを
備えている。

【０００９】ベルト式無段変速機３はドライブプーリ９
とドリブンプーリ１１とを備えている。これらのプーリ
９，１１はそれぞれ可動フランジ１３，１５と固定フラ
ンジ１７，１９とを備えており、これらの間に装着され
たベルト２１により互いに連結されている。ドライブプ
ーリ９の固定フランジ１７にはベルト伝動機構の伝動プ
ーリが固定され、ドライブプーリ９はこのベルト伝動機
構を介してエンジンのクランクシャフトにより回転駆動
される。又、ドリブンプーリ１１は固定フランジ１９に
連結された入力軸２３を介して増速部５に駆動力を伝達
する。

【００１０】ドライブプーリ９では、皿ばね２５により
可動フランジ１３が固定フランジ１７側に押圧されベル
ト２１に張力が与えられる。又、ドリブンプーリ１１に
はフライウェート２７とカム面２９，２９とからなる遠
心カム３１が形成されており、エンジン回転数が上昇す
ると遠心カム３１のカムスラスト力により可動フランジ
１５が固定フランジ１９側に押圧されてドリブンプーリ
１１のプーリピッチ径Ｒ₂ が大きくなると共にベルト張
力によりドライブプーリ９のプーリピッチ径Ｒ₁ が小さ
くなり、ベルト式無段変速機３の増速比を下げる。又、
エンジン回転数が下がると遠心カム３１のカムスラスト
力が小さくなり皿ばね２５によりプーリピッチ径Ｒ₁ が
大きくＲ₂ が小さくなって、増速比が上がる。

【００１１】このように、増側部５への入力回転は回転
数の変動幅をエンジン回転数の変動幅より小さく抑えら
れると共にエンジンの常用回転数域内でほぼ一定に保た
れる。

【００１２】増速部５はプラネタリーギヤ式の増速機構
であり、ケーシング３３に収納されている。インターナ
ルギヤ３５は入力軸２３の右端に一体形成され、サンギ
ヤ３７は過給機７のインペラシャフト３９の左端に形成
されている。又、ピニオンギヤ４１はベアリング４３を
介してピニオンシャフト４５に支承されており、ピニオ
ンシャフト４５はケーシング３３のフランジ部４７に支
持されている。インペラシャフト３９はサンギヤ３７に
近接するＱ点に配置された単列ボールベアリング４９
（軸受）を介してフランジ部４７に支承されている。フ
ランジ部材４７にはベアリング４９の止め輪５１が装着
されている。

【００１３】過給機７のインペラ５３はインペラシャフ
ト３９の右端に圧入され、ナット５５によりロックされ
ている。又、インペラシャフト３９にはベアリング４９
の左右のそれぞれ位置決め用のスリーブ５７，５９が装
着されている。こうして、回転体６１が構成されてい
る。又、コンプレッサハウジング６３はケーシング３３
の円周溝６５に係合した連結部材６７とボルト６９とに
よりケーシング３３に固定されている。

【００１４】ベルト式無段変速機３を介して増速部５に
入力したエンジンの駆動力は、インターナルギヤ３５か
らピニオンギヤ４１とサンギヤ３７とを介して増速さ
れ、インペラシャフト３９を介してインペラ５３を回転
させる。過給機７は加圧した吸気をエンジンに供給す
る。

【００１５】スリーブ５９とフランジ部４７との間には
シール７１が配置されている。ケーシング３３にはオイ
ルポンプに接続されたオイルプラグ７３が取付けられて
おり、このオイルプラグ７３とノズル７５から油路７７
を介してベアリング４９にオイルが送られ、油路７９を
介してベアリング４３にオイルが送られ、このオイルは
更に増速部５などに送られる。

【００１６】回転体６１の重心は図１の矢印８１の位置
にあり、単列ボールベアリング４９は回転体６１を図２
の矢印８３のようにＱ点を中心にして揺動自在に支承す
る。サンギヤ３７はベアリング４９に近接しているから
その振幅は非常に小さく実質的に強制支持されており、
ピニオンギヤ４１との噛合いは良好な状態に保たれてい
る。一方、質量の大きいインペラ５３側は強制支持され
ていないから、自己センタリングをしながら重心を通る
自由軸を中心にして回転振動が極めて小さい状態で回転
する。

【００１７】フランジ部４７には揺動する回転体６１と
干渉しないように右に向って広くなるスペース８５が設
けられ、このスペース８５にはフランジ部４７とスリー
ブ５９との間にベローズ型のダンパ８７が配置されてい
る。このダンパ８７は図２のようにインペラ５３側の重
量Ｗや車両の走行による加速度及び特に起動時の回転体
６１のジャイロモーメントによるＱ点回りのモーメント
を受けることによりセンタリングを助けてインペラ５３
とコンプレッサハウジング６３との接触を防止する。ダ
ンパ８７はゴムやテフロンなどの弾性体で作られてい
る。

【００１８】こうして、機械式過給機１が構成されてい
る。

【００１９】上記のように、回転体６１をサンギヤ３７
に近接配置した単列ボールベアリング４９で揺動自在に
支承したから、サンギヤ３７の噛合いは良好に保たれ
る。これに加えて、インペラシャフト全体を揺動不可能
に強制支持する従来例と異なって、回転体６１の重心が
例えば３μｍ程度偏心していても、重量が約９５ｇのイ
ンペラ５３が高速回転しても大きな揺動が生じない。こ
のように、サンギヤ３７の噛合いを正常に保ちながら機
械式過給機１１の振動を極めて小さくできると共に、イ
ンペラ５３の破損が防止され、ベアリング４９の負担が
軽減されて焼付きが防止され寿命がのびる。

【００２０】なお、増速部をヘリカルギヤで構成しその
スラスト力でインペラ５３のスラスト力を相殺するよう
に構成してもよい。この構成によればベアリング４９の
負担は更に軽減される。

【００２１】次に、図３により第２の実施例の説明をす
る。この実施例の機械式過給機８９は回転体のセンタリ
ング機能を補助するダンパを第１実施例のようなベロー
ズ型からオイルフィルムダンパに変えたものである。以
下、第１実施例との相違点を主に説明する。左右の方向
は図３での左右の方向であり第１実施例と同機能の部材
には同じ符号を与えてある。

【００２２】増速部５のサンギヤ３７はインペラシャフ
ト３９の左端部に形成されており、インペラシャフト３
９はサンギヤ３７の右側に近接して配置された単列ボー
ルベアリング９１（軸受）を介してフランジ部４７に支
承されている。フランジ部４７にはベアリング９１の止
め輪９３とその押え部材９５とが取付けられている。

【００２３】過給機７のインペラ５３はインペラシャフ
ト３９の右端に圧入されナット５５でロックされてい
る。インペラシャフト３９の外周にはベアリング８９と
インペラ５３との間にスリーブ９７が装着されている。
こうして、回転体９９が構成されている。

【００２４】スリーブ９７とフランジ部４７の間にはシ
ール１０１が配置されており、シール１０１の左側では
フランジ部４７とスリーブ９７との間にオイルフィルム
ダンパ１０３が形成されている。このオイルフィルムダ
ンパ１０３にはオイルプラグ７３とノズル７５から油路
１０５を介してオイルが送られる。又、ベアリング９１
にはノズル７５から油路１０７を介してオイルが送られ
る。

【００２５】回転体９７の重心は矢印１０９の位置にあ
り、単列ボールベアリング９１は回転体９９を揺動自在
に支承する。サンギヤ３７はベアリング９１に近接して
いるからその振幅は非常に小さく実質的には強制支持さ
れており、ピニオンギヤ４１との噛合いは良好な状態に
保たれる。一方、質量の大きいインペラ５３は自己セン
タリングをしながら重心を通る自由軸を中心にして回転
振動が極めて小さい状態で回転する。

【００２６】オイルフィルムダンパ１０３は、従来例と
異なって軸受として作用させないから、油膜の厚さを充
分に厚くすることが可能であり、この実施例では通常の
０．０３ｍｍから０．２ｍｍに厚くし大きなダンピング
効果を得て、インペラ５３とコンプレッサハウジング６
３との接触を防止している。

【００２７】このように、サンギヤ３７の噛合いを正常
に保ちながら機械式過給機８９の振動が極めて小さくな
ると共に、インペラ５３の破損が防止され、ベアリング
９１の負担が軽減されて焼付きが防止され寿命がのび
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明の機械式過給機は、インペラシ
ャフトの軸方向一側にサンギヤを設け他側にインペラを
設けた回転体をサンギヤに近接して配置した軸受により
揺動自在に支承した。従って、サンギヤの噛合いを正常
に保つと共に質量の大きいインペラ側は自己センタリン
グをしながら重心を通る自由軸廻りを回転振動が極めて
小さい状態で回転する。こうして、機械式過給機の振動
が大幅に軽減し、インペラの破損が防止され軸受の寿命
がのびる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す断面図である。

【図２】第１実施例の機能を説明するための概念図であ
る。

【図３】第２実施例を示す断面図である。

【図４】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１，８９ 機械式過給機 ５ 増速部 ７ 過給機 ３７ サンギヤ ３９ インペラシャフト ４９，９１ 軸受 ５３ インペラ ６１，９９ 回転体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの駆動力をプラネタリーギ
   ヤ式の増速部で増速し、そのサンギヤを介して過給機に
   伝達するように構成され、インペラシャフトの軸方向一
   側に前記サンギヤを設け軸方向他側に過給機のインペラ
   を固定した回転体と、この回転体をその重心よりサンギ
   ヤ側で揺動自在に支承してインペラ側の自己センタリン
   グを可能にする軸受とを備えたことを特徴とする機械式
   過給機。