JPH07111145B2

JPH07111145B2 - エンジンの機械式過給装置

Info

Publication number: JPH07111145B2
Application number: JP3391487A
Authority: JP
Inventors: 晴男沖本; 誠司田島
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1987-02-17
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPS63201321A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はエンジンの機械式過給装置に関し、特にエンジ
ンにより有段変速機構を介して過給機を駆動するように
したものに関する。

（従来の技術）従来、エンジンの過給装置として、例えば実開昭61−32
525号公報に開示されるように、エンジンの出力軸に無
段変速機構を介して過給機を連結し、該過給機の回転数
がエンジンの運転状態に応じた最適な回転数になるよう
に上記無段変速機構の変速比を制御するようにしたもの
が知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、上記従来の過給装置では、無段変速機構として
例えば可変プーリ機構等を使用するので、過給装置が大
型化するとともに構造および制御機構が複雑なものにな
る。

ところで、上記無段変速機構に代えて有段変速機構を用
いれば、無段変速機構付過給装置ほどの過給機回転数の
細かな制御は得られないものの、エンジン運転状態に応
じた過給機回転数制御は十分可能であり、しかも過給装
置をコンパクトで且つ簡単な構造のものにできる。

さらに、過給機として例えばルーツタイプの過給器等の
ようにケーシング内に複数のロータを有し、このロータ
間をカウンターギヤにより互いに逆方向に回転させるよ
うにしたロータタイプのものを用いた場合、有段変速機
構および過給機は共にギヤを有しており、これらのレイ
アウトを工夫すれば、さらにコンパクト化を徹底するこ
とが可能である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、有段変速機構のギヤと過給機のロー
タを連動するためのカウンターギヤとを集合配置するこ
とにより、過給装置を可及的にコンパクト化することに
ある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、エンジ
ンの出力に有段変速機構を介して過給機を連結するとと
もに、該過給機のロータ間をカウンターギヤを介して互
いに連動し、上記有段変速機構およびカウンターギヤ
を、上記過給機の一側において、該過給機のケーシング
に一体形成されたギヤケース内に集合して配設する構成
としたものである。

（作用）上記の構成により、エンジンの運転状態に応じて最適な
過給を行うにあたって、有段変速機構とロータタイプの
過給機とにより過給装置を構成したので、過給装置がコ
ンパクトになるとともに、その構造が簡単なものにな
る。

しかも、その場合、有段変速機構と過給機のカウンター
ギヤとでギヤケースが共用化されるので、装置全体が一
層コンパクトになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る機械式過給装置を備えた
エンジンを示し、１はエンジン、２は該エンジン１のシ
リンダ３に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積可
変に形成される燃焼室、５は一端がエアクリーナ６を介
して大気に連通し、他端が上記燃焼室２に開口して吸気
をエンジン１に供給するための吸気通路、７は一端が上
記燃焼室２に開口し、他端が大気に開放されて排気を排
出するための排気通路であって、上記吸気通路５の途中
には、吸入空気量を制御するスロットル弁８が配設され
ている。また、該スロットル弁８下流の吸気通路５に
は、ルーツタイプの過給機９が配設されており、該過給
機９は、例えば２段変速タイプの有段変速機構10を介し
てエンジン１の出力軸1aに連結されている。さらに、上
記過給器９下流の吸気通路５には、吸気を冷却するため
のインタークーラ11が配設され、その下流にはエンジン
１に燃料を噴射供給する燃料噴射弁12が配設されてい
る。また、上記吸気通路５には、過給機９およびインタ
ークーラ11をバイパスするリリーフ通路13が設けられ該
リリーフ通路13にはリリーフ弁14が介設されている。
尚、15は吸気弁、16は排気弁である。

また、21はスロットル弁８上流の吸気通路５に設けら
れ、吸入空気量を検出するエアフローセンサ、22はエン
ジン回転数を検出する回転数センサ、23はスロットル弁
８の開度により負荷を検出するスロットルセンサであ
る。そして、上記センサ21〜23の各検出信号はコントロ
ーラ30に入力されていて、該コントローラ30により、上
記有段変速機構10、リリーフ弁14および燃料噴射弁12が
各々制御され、エンジン１の低回転時には有段変速機構
10を、入力回転数に対する出力回転数が高い高速側に切
換えてエンジン１の充填効率を高める一方、エンジン１
の高回転時には有段変速機構10を低速側に切換えて過給
機９の機械効率低下を防止するとともに、燃料噴射弁12
からエンジ１の回転数および負荷に応じた燃料量を噴射
させるように制御する。

次に、上記過給機９および有段変速機構10について詳述
する。第２図において、31は過給機９のケーシングであ
って、該ケーシング31内は、吸入ポート32を介して上流
側吸気通路５に連通されているとともに、吐出ポート33
を介して下流側吸気通路５に連通されている。また、該
ケーシング31内には一対の繭形のロータ34,34が配設さ
れ、該ロータ34,34が互いに逆方向に回転することによ
って、ケーシング31とロータ34,34との間に形成された
作動室35により吸気を吸入ポート32側から吐出ポート33
側に移動せしめることにより吸気を吐出側において高圧
空気の逆流により圧縮して過給するようにしている。

上記各ロータ34はそれぞれ支軸36を介して上記ケーシン
グ31に回転自在に支持されており、該支軸36,36は互い
に平行に配されている。該支軸36,36の一側には、同一
歯数のカウンターギヤ37,37が互いに噛合するように取
付けられており、ロータ34,34を互いに逆方向に回転さ
せるようにしている。

また、上記過給機９の一側（図では左側）には有段変速
機構10が配設されている。該有段変速機構10は、下側の
ロータ34の支軸36に対向するように上記ケーシング31に
回転自在に支持された中空の第１入力軸41と、上側のロ
ータ34の回転数が第１入力軸41の回転数の２分の１にな
るように第１入力軸41と上側ロータ34の支軸36との間に
取付けられた一対の変速用ギヤ42,43と、第１入力軸41
の回転数が上側ロータ支軸36の回転数よりも高いときに
結合し且つ第１入力軸41の回転数が上側ロータ支軸36の
回転数よりも低いときに離脱するよう上側ロータ支軸36
と減速用ギヤ43との間に配設されたワンウェイクラッチ
44と、上記第１入力軸41内に、該第１入力軸41に対して
回転自在に配設され且つ下側ロータ支軸36に連結された
第２入力軸45とからなる。上記第１入力軸41にはプーリ
46が取付けられ、該プーリ46はベルト47を介してエンジ
ン出力軸1aに連結されている。一方、該プーリ46の一側
には上記コントローラ30に接続された電磁コイル48がケ
ーシング31に対して固定されているとともに、プーリ46
を挾んで上記電磁コイル48と対向する位置にはクラッチ
板49が配設され、該クラッチ板49は第２入力軸45に対し
て固定されている。よって、エンジン１の高回転時、有
段変速機構10を低速側に切換えるべく、上記電磁コイル
48への通電を停止すると、クラッチ板49がプーリ46から
離間して、プーリ46の回転力が第１入力軸41から減速用
ギヤ42,42を介し、さらに上側ロータ34自体が回転しな
いことによって結合しているワンウェイクラッチ44を介
して上側ロータ支軸36に伝達され、ロータ34,34がプー
リ46の回転数の２分の１の回転数でもって互いに逆方向
に回転し、一方エンジン１の低回転時、有段変速機構10
を高速側に切換えるべく上記電磁コイル48に通電する
と、電磁コイル48の磁束によって上記プーリ46に誘起さ
れる電磁力によりクラッチ板49がプーリ46に結合し、プ
ーリ46の回転力が第２入力軸45を介して下側ロータ支軸
36に伝達され、ロータ34,34がプーリ46の回転数と同一
の回転数でもって互いに逆方向に回転し、またこの回転
によって離脱したワンウェイクラッチ44により、減速ギ
ヤ42,43は空転するようにしている。

さらに、上記過給機９の一側（図では左側）には、上記
有段変速機構10およびカウンターギヤ37,37を覆うよう
にギヤケース50が設けられ、該ギヤケース50は過給機９
のケーシング31に対して一体形成されている。つまり、
過給機９のケーシング31と一体のギヤケース50内には有
段変速機構10およびカウンターギヤ37,37が集合配置さ
れている。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の出力
軸1aに有段変速機構10を介してルーツタイプの過給機９
を連結して過給装置を構成したので、過給装置として高
・低２段の回転特性を持ち、エンジン低回転時の充填効
率の向上とエンジン高回転時の機械効率の向上との両立
を図りながら、装置がコンパクトになるとともに、その
構造が簡単なものになる。

しかも、その場合、有段変速機構10およびカウンターギ
ヤ37,37が上記過給機９の一側において、該過給機９の
ケーシング31に一体形成されたギヤケース50内に集合配
設されているので、有段変速機構10とカウンターギヤ3
7,37とでギヤケース50が共用化され、装置が一層コンパ
クトになるとともに、整備性が向上する。

尚、上記実施例ではルーツタイプの過給機９を用いた
が、例えばリショルムタイプやその他ロータ同志を互い
に逆方向に回転させるためにカウンターギヤを必要とす
る過給機を備えた過給装置についても同様に適用できる
ものである。また、有段変速機構10についても２段変速
タイプに限定されるものではなく、３段以上の変速段を
もつものに対しても適用できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のエンジンの機械式過給装
置によれば、エンジンにより有段変速機構を介してロー
タタイプの過給機を駆動し、かつ該有段変速機構および
過給機のカウンターギヤを過給機の一側において、過給
機のケーシングに一体形成されたギヤケース内に集合配
置したので、過給装置をコンパクトに且つその構造を簡
単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体概略構成
図、第２図は過給機および多段変速機構の拡大断面図で
ある。１……エンジン、1a……出力軸、９……過給機、10……
有段変速機構、37……カウンターギヤ、50……ギヤケー
ス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの出力軸に有段変速機構を介して
過給機が連結されているとともに、該過給機のロータ間
がカウンターギヤを介して互いに連動されており、上記
有段変速機構およびカウターギヤは、上記過給機の一側
において、該過給機のケーシングに一体形成されたギヤ
ケース内に集合して配設されていることを特徴とするエ
ンジンの機械式過給装置。