JPH0814054A - スクリュー式過給機 - Google Patents

スクリュー式過給機

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JPH0814054A
JPH0814054A JP16602194A JP16602194A JPH0814054A JP H0814054 A JPH0814054 A JP H0814054A JP 16602194 A JP16602194 A JP 16602194A JP 16602194 A JP16602194 A JP 16602194A JP H0814054 A JPH0814054 A JP H0814054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
screw type
control valve
groove
type supercharger
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP16602194A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Higano
昇 日向野
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.)
GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
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Publication of JPH0814054A publication Critical patent/JPH0814054A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】機関出力で駆動される過給機内に生成される圧
縮比の高・低を、機関回転数により開閉する制御弁を介
して切り換え可能にし、機関低回転時および低負荷時に
おける機関の駆動損失を削減してなるスクリュー式過給
機を提供する。 【構成】スクリュー式過給機10の雌ロータ20と雄ロ
ータ24とを回転自在に支持しているケース本体12の
内周壁面の軸方向中間部より吐出室36側の軸受ケース
14側に向かって溝部58、60を形成し、溝部開口端
部58a、60aをケース本体12の軸受ケース14側
の接合面により閉塞し、ケース本体12の溝部58、6
0と吐出室36とを連通路62により連通し、連通路6
2に機関回転数などの制御装置66からの信号により開
閉制御される制御弁64を設置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スクリュー式過給機に
関し、さらに詳細には、内燃機間のクランクシャフトに
連結されて回転駆動され、内燃機関の回転数に応じた圧
縮空気を燃焼室に供給するスクリュー式過給機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機間の燃焼室に圧縮空気を供
給する過給手段として、ルーツポンプ、スクリューポン
プなどの容積型ポンプを利用した機械式過給機が使用さ
れており、このようなポンプは機関出力の一部で駆動さ
れるため、機関の駆動損失を極力小さくするためにポン
プ効率が高いことが要求されている。
【0003】また、過給機により機関燃焼室により多く
の空気を供給するために、ポンプのハウジング内に設置
されているロータ相互間およびロータとハウジング間と
は微小の隙間を保つことにより、ポンプ効率を高めるよ
うに構成されている。
【0004】一方、過給機により機関燃焼室に供給され
る圧縮空気の量は、機関の回転数に比例して増減するの
が好ましく、機関の低回転時および低負荷時にはほとん
ど過給する必要がないので、機関出力で駆動される過給
機に電磁クラッチなどを連結し、この電磁クラッチを、
アクセルに連動したスロットル開度、機関回転数と車速
との組み合わせ、あるいは吸気負圧の検出などの制御装
置により判別した機関負荷に応じて断・接するようにし
たものが一般的である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の機械式過給機にあっては、電磁クラッチにより
機関の低回転時および低負荷時における過給を遮断する
ようにしたものであり、機関の駆動損失は小さくできる
という利点はあるが、電磁クラッチやその他の関連機器
および制御装置などの部品が必要になり、装置全体の構
造が複雑で大型化するとともに、大幅なコストアップを
招くという問題点があった。
【0006】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題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、機関出力で駆動される過給機内に生成される圧
縮比の高・低を、機関回転数により開閉する制御弁を介
して切り換え可能にし、機関低回転時および低負荷時に
おける機関の駆動損失を削減してなるスクリュー式過給
機を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるスクリュー式過給機は、内燃機間のク
ランクシャフトに連結されて回転駆動され、内燃機関の
回転数に応じた圧縮空気を燃焼室に供給するスクリュー
式過給機において、上記スクリュー過給機の雄ロータと
雌ロータとを回転自在に支持しているケース本体の内周
壁面の軸方向中間部より吐出室側の軸受ケース側に向か
って溝部を形成し、上記溝部開口端部をケース本体の軸
受ケース側の接合面により閉塞し、上記ケース本体の溝
部と吐出室とを連通路により連通し、上記連通路に機関
回転数などの制御装置からの信号により開閉制御される
制御弁を設置したものである。
【0008】また、上記制御弁は、アクセルに連動した
スロットル開度、機関回転数と車速との組み合わせ、あ
るいは吸気負圧の検出などから制御装置により判別した
機関負荷により開閉制御するように構成し、機関の低回
転時あるいは低負荷時に、制御装置からの信号により制
御弁を閉じて溝部と吐出室との連通路を遮断するととも
に、機関の高回転時あるいは高負荷時に、制御弁を開い
て溝部と吐出室とを連通するようにしたものである。
【0009】
【作用】このような構成に基づいて、本発明によれば、
内燃機間のクランクシャフトに連結されて回転駆動さ
れ、内燃機関の回転数に応じた圧縮空気を燃焼室に供給
するスクリュー式過給機において、上記雄ロータと雌ロ
ータとがケース本体内で回転すると、吸気室から吸気さ
れた空気は、吐出室側に移動する間の全行程で圧縮さ
れ、吐出口より機関の燃焼室に圧縮空気が供給される。
【0010】ここで、車両などのアクセルに連動したス
ロットル開度、機関回転数と車速との組み合わせ、ある
いは吸気負圧の検出などから機関の低回転時あるいは低
負荷時が検出されると制御弁が閉じられ、ケース本体の
溝部と吐出室との連通路が遮断されるので、吸気室から
吸気されて圧縮されつつある圧縮空気は、雄ロータおよ
び雌ロータの圧縮行程が、ケース本体の軸方向中間部に
位置する溝部に到達したと同時に、圧縮空気が溝部の容
積内に膨張して減圧され、圧縮行程が溝部を過ぎて残り
の行程により再び吸気の圧縮を行うが、雄ロータおよび
雌ロータによる圧縮行程は全行程のほぼ半分程度になる
ので、吐出口より吐出される空気の圧縮比が降下して、
スクリュー過給機の駆動抵抗が軽減され、機関の駆動損
失を削減することができる。
【0011】従って、電磁クラッチやその他の関連機器
および制御装置などの部品が不要になり、装置全体の構
造が簡素化され、コンパクトになるので、大幅なコスト
低減を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、添付の図面を参照しながら、本発明に
よるスクリュー式過給機の一実施例を詳細に説明するも
のとする。
【0013】図1は本発明によるスクリュー式過給機の
一実施例の構造を示す断面図であり、図2は図1のII
−II線による断面図であり、図3は図1のロータ形状
を示す斜視図である。
【0014】スクリュー式過給機10は、ケース本体1
2とケース本体12の前部に取り付けられた軸受ケース
14と、軸受ケース14の前部を覆う軸受カバー16
と、本体ケース12の後部を覆う後蓋18とを備えてお
り、このケース本体12の内部に設置された雌ロータ2
0の雌軸22と雄ロータ24の雄軸26とが、それぞれ
ケース本体12側の軸受28aおよび軸受30aと軸受
ケース14側の軸受28bおよび軸受30bとにより支
持されている。
【0015】上記ケース本体12の後部と後蓋18とに
より形成された吸気室32には、吸気口34aを有する
吸気フランジ34が設けられているとともに、ケース本
体12の前部と軸受ケース14とにより形成された吐出
室36には、吐出口38aを有する吐出フランジ38が
設けられている。
【0016】また、軸受ケース14と軸受カバー16と
で覆われたギヤ室40内には、それぞれ雌ロータ20の
雌軸22と雄ロータ24の雄軸26とが突き出してお
り、その先端部に互いに噛み合うタイミングギヤ42、
44が設置されていて、雄軸26のタイミングギヤ44
の先端部には、増速ギヤ46が設置されている。
【0017】さらに、図示しない機関出力により駆動さ
れるプーリ48が、軸受カバー16に固定された筒部材
50に軸受52を介して支持され、このプーリ48に取
り付けられた駆動ギヤ54が、軸受56を介して軸受カ
バー16に回転自在に支持されている。そして、上記プ
ーリ48により回転駆動される駆動ギヤ54は、ギヤ室
40内で雄軸26に設置された増速ギヤ46に噛み合っ
ており、所定の歯数比を有するタイミングギヤ44、4
2を介して雄ロータ24および雌ロータ20が所定のタ
イミングで回転するようになされている。
【0018】上記雌ロータ20および雄ロータ24は、
ケース本体12の内周壁面と微小の隙間を保持して回転
自在に支持されており、このケース本体12内で、図3
に示すように、雌ロータ20および雄ロータ24が回転
すると、吸気室32の吸気口34aから吸入された空気
が吐出室36側に移動する間の全行程で圧縮され、吐出
口38aより吐出された圧縮空気が図示しない機関の燃
焼室に供給されるようになっている。
【0019】一方、上記雌ロータ20と雄ロータ24と
が回転自在に支持されるケース本体12の内周壁面に
は、ケース本体12の軸方向中間部より軸受ケース14
側に向かって、溝部58および60が形成され、この溝
部58、60の開口端部58a、60aは、ケース本体
12の前部に接続された軸受ケース14側の接合面によ
り閉塞されるようになっている。また、この溝部58、
60は、雌雄ロータ20、24のねじれ角と同一のねじ
れ角を有するように形成されている。
【0020】また、上記ケース本体12の内周壁面に形
成された溝部58と60とが合流している合流部には、
溝部58、60と吐出室36とを連通する連通路62が
形成されており、この連通路62には、機関回転数など
の制御装置66からの信号により開閉制御される制御弁
64が設置されている。
【0021】上記制御弁64は、図示しないアクセルに
連動したスロットル開度、機関回転数と車速との組み合
わせ、あるいは吸気負圧の検出などから制御装置66に
より判別した機関負荷によりモータ65が回転し、開閉
制御されるものであり、機関の低回転時あるいは低負荷
時が検出されると、制御装置66からの信号により制御
弁64が閉じられて溝部58、60と吐出室36との連
通路62が遮断されるとともに、機関の高回転時および
高負荷時には制御弁64が開いて、溝部58、60と吐
出室36とが連通するようになっている。
【0022】以上の構成において、作動の際には、ま
ず、機関が回転するとスクリュー式過給機10のプーリ
48が常時回転駆動されており、プーリ48と一体に回
転する駆動ギヤ54を介して増速ギヤ46が回転すると
ともに、所定の歯数比を有するタイミングギヤ44、4
2を介して雄ロータ24および雌ロータ20がケース本
体12内で回転している。
【0023】上記雌ロータ20と雄ロータ24とがケー
ス本体12内で回転すると、吸気室32の吸気口34a
から吸気された空気は、吐出室36側に移動する間の全
行程で圧縮され、吐出口38aより図示しない機関の燃
焼室に圧縮空気が供給されている。
【0024】ここで、車両などのアクセルに連動したス
ロットル開度、機関回転数と車速との組み合わせ、ある
いは吸気負圧の検出などから機関の低回転時あるいは低
負荷時が検出されると、制御装置66からの信号により
制御弁64が閉じられ、ケース本体12の溝部58、6
0と吐出室36との連通路62が遮断される。
【0025】従って、吸気室32から吸気されて圧縮さ
れつつある圧縮空気は、雌ロータ20および雄ロータ2
4の圧縮行程が、ケース本体12のほぼ中間部に位置す
る溝部58、60に到達したと同時に、圧縮空気が溝部
58、60の容積内に膨張して減圧され、圧縮行程が溝
部58、60を過ぎて残りの行程により再び吸気の圧縮
を行うが、雌ロータ20および雄ロータ24による圧縮
行程は全行程のほぼ半分程度になるので、吐出口38a
より吐出される空気の圧縮比が降下して、スクリュー過
給機10の駆動抵抗が軽減され、機関の駆動損失を削減
することができる。
【0026】一方、機関の高回転時および高負荷時に
は、制御装置66からの信号により制御弁64が開くの
で、ケース本体12側の溝部58、60と吐出室36と
が連通路62を介して連通された状態になっている。
【0027】従って、雌ロータ20および雄ロータ24
が回転することにより、吸気室32から吸気された空気
を圧縮しながらケース本体12の溝部58、60に到達
すると、この溝部58、60より前方側で圧縮された圧
縮空気が溝部58、60の容積内に充満しているので、
吸気室32から吸気されて圧縮された圧縮空気と溝部5
8、60に充満されている圧縮空気とがバランスし、溝
部58、60で減圧されることなく、圧縮行程が溝部5
8、60を過ぎるとさらに圧縮が行われ、吐出口38a
より吐出される空気の圧縮比を高めることができる。
【0028】即ち、ケース本体12の溝部58、60
は、開口端部58a、60aが軸受ケース14側の接合
面により閉塞されているので、吸気室32側から吸気さ
れた空気は、雌ロータ20および雄ロータ24の回転に
よる全圧縮行程により圧縮が行われ、溝部58、60内
に充満している圧縮空気が逃げることがなく、雌ロータ
20および雄ロータ24の回転によりさらに圧縮され、
高圧の空気が吐出口38aより吐出される。
【0029】なお、本発明において、ケース本体12の
内周壁面に形成される溝部58、60の溝幅を変化させ
ることにより、機関の低回転時あるいは低負荷時に吐出
口38aより吐出される空気の圧縮比を変えることがで
きるので、スクリュー過給機10の駆動抵抗および機関
の駆動損失を変化させることができる。
【0030】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るスクリュー式過給機は、スクリュー過給機の雄ロータ
と雌ロータとを回転自在に支持しているケース本体の内
周壁面に、ケース本体の軸方向中間部より吐出室側の軸
受ケース側に向かって溝部を形成し、この溝部開口端部
をケース本体の軸受ケース側の接合面により閉塞し、上
記ケース本体の内周壁面に形成した溝部と吐出室とを連
通路により連通し、上記連通路に機関回転数などの制御
装置からの信号により開閉制御される制御弁を設置した
簡単な構造である。
【0031】そして、機関の低回転時あるいは低負荷時
が検出されると制御弁が閉じられ、ケース本体の溝部と
吐出室との連通路が遮断されるので、吸気室から吸気さ
れて圧縮されつつある圧縮空気は、雄ロータおよび雌ロ
ータの圧縮行程が、ケース本体のほぼ中間部に位置する
溝部に到達したと同時に、圧縮空気が溝部の容積内に膨
張して減圧され、圧縮行程が溝部を過ぎて残りの行程に
より再び吸気の圧縮を行うが、雌ロータ20および雄ロ
ータ24による圧縮行程は全行程のほぼ半分程度になる
ので、吐出口より吐出される空気の圧縮比が降下して、
スクリュー過給機の駆動抵抗が軽減され、機関の駆動損
失を削減することができる。
【0032】このため、本発明によれば、電磁クラッチ
やその他の関連機器および制御装置などの部品が不要に
なり、装置全体の構造が簡素化され、コンパクトになる
ので、大幅なコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるスクリュー式過給機の一実施例の
構造を示す断面図である。
【図2】図1のII−II線による断面図である。
【図3】図1のロータ形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 スクリュー式過給機 12 ケース本体 14 軸受ケース 20 雌ロータ 24 雄ロータ 32 吸気室 36 吐出室 58、60 溝部 58a、60a 開口端部 62 連通路 64 制御弁 65 モータ 66 制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機間のクランクシャフトに連結され
    て回転駆動され、内燃機関の回転数に応じた圧縮空気を
    燃焼室に供給するスクリュー式過給機において、 前記スクリュー式過給機の雄ロータと雌ロータとを回転
    自在に支持しているケース本体の内周壁面の軸方向中間
    部より吐出室側の軸受ケース側に向かって溝部を形成
    し、 前記溝部開口端部をケース本体の軸受ケース側の接合面
    により閉塞し、 前記ケース本体の溝部と吐出室とを連通路により連通
    し、 前記連通路に機関回転数などの制御装置からの信号によ
    り開閉制御される制御弁を設置したことを特徴とするス
    クリュー式過給機。
  2. 【請求項2】 前記制御弁は、アクセルに連動したスロ
    ットル開度、機関回転数と車速との組み合わせ、あるい
    は吸気負圧の検出から制御装置により判別した機関負荷
    により開閉制御するようにした請求項1記載のスクリュ
    ー式過給機。
  3. 【請求項3】 前記スクリュー式過給機において、機関
    の低回転時あるいは低負荷時に、制御装置からの信号に
    より制御弁を閉じて溝部と吐出室との連通路を遮断する
    とともに、機関の高回転時あるいは高負荷時に、制御弁
    を開いて溝部と吐出室とを連通するようにした請求項1
    記載のスクリュー式過給機。
JP16602194A 1994-06-24 1994-06-24 スクリュー式過給機 Pending JPH0814054A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16602194A JPH0814054A (ja) 1994-06-24 1994-06-24 スクリュー式過給機

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16602194A JPH0814054A (ja) 1994-06-24 1994-06-24 スクリュー式過給機

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Publication Number Publication Date
JPH0814054A true JPH0814054A (ja) 1996-01-16

Family

ID=15823458

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16602194A Pending JPH0814054A (ja) 1994-06-24 1994-06-24 スクリュー式過給機

Country Status (1)

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JP (1) JPH0814054A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055967A (en) * 1997-05-16 2000-05-02 Ishikawajma-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Screw supercharger for vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055967A (en) * 1997-05-16 2000-05-02 Ishikawajma-Harima Heavy Industries Co., Ltd. Screw supercharger for vehicle

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