JPS6038028Y2 - 内燃機関の吸気過給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の吸気過給装置に関する。

内燃機関の吸気過給装置としては排気ターボチャージャ
が広＜採用されている。

このターボチャージャは機関排気ガスのもつエネルギを
利用してコンプレッサを作動し、吸入空気圧を上昇せし
めて吸入効率を高め、それによって機関出力を向上せし
めるようにしている。

しかしながらこのようにターボチャージャは排気ガスの
エネルギを利用しているので排気ガスのエネルギが高い
とき、即ち過給をさほど必要としない機関高出力時には
必要以上の過給作用を行なうことができる排気ガスのエ
ネルギが低いとき、即ち過給を必要とする機関中低負荷
運転時には十分な過給作用を行なうことはできない。

このことはターボチャージャは最も使用頻度の高い中低
負荷運転時にはさほど有効に作用しないということを意
味している。

更にターボチャージャのタービンホイールは高温となる
ためにタービンホイールは高価な耐熱合金を用いて精密
鋳造する必要があり、従って吸気過給装置が高価格にな
るのを避けることができない。

本考案は機関高出力運転時よりもむしろ機関中低負荷運
転時に十分な過給作用を行なうことができしかも価格を
低減することのできる内燃機関の吸気過給装置を提供す
ることにある。

以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。

図面を参照すると、１はコンプレッサハウジング、２は
コンプレッサハウジング１にボルト３によって固締され
た伝達機構ハウジング、４は軸受５を介してハウジング
２内に回転可能に支承された駆動軸を夫々示し、この駆
動軸４の突出端部にはプリー６がナツト７により固定さ
れる。

このプリー６は例えば■ベルトを介して図示しない機関
の出力軸に連結され、斯くして機関が始動すると駆動軸
４が回転せしめられる。

駆動軸４とハウジング２間にはオイルシール８が挿着さ
れ、更に駆動軸４の内端部には大径ディスク部９が一体
形成される。

このディスク部９はその周辺部に円錐状内周面１０を有
する。

一方、ハウジング１，２内には仕切板１１が挿入固定さ
れ、この仕切板１１に形成された円筒孔１２内において
シャフト１３が回転可能に支承される。

シャフト１３の突出端部にはハウジング１内においてイ
ンペラ１４がボルト１５により固定される。

ハウジング１内にはスクロール型の空気吐出室１６は図
示しない機関の吸気ポートに連結される。

なお、図面において１７はシャフト１３に嵌着固定され
たカラー、１８はハウジング１により支承されたリテー
ナ、１９はカラー１７とリテーナ１８間に設けられたメ
カニカルシール、２０はワッシャを夫々示す。

図面に示すようにシャフト１３の内端部外周面２１は円
錐状に形成され、この円錐状外周面２１の根本部には環
状フランジ２２が一体形成される。

更に仕切板１１の端面上にはフランジ２２の外径とほぼ
等しい外径を有する円形凹所２３が形成され、この円形
凹所２３内にフランジ２２が回転可能に挿入される。

従ってフランジ２２によって画定された円形凹所２３内
には制御油圧室２４が形成される。

シャフト１３の内端部局りには複数個のローラ２５，２
６が設けられ、これらの各ローラ２５，２６は仕切板１
１に嵌着固定されたシャツ）２７．２８上に夫々回転可
能に挿入される。

更に各ローラ２５，２６は断面円弧状の外周面を有し、
この外周面は一方ではディスク部９の円錐状内周面１０
と接触すると共に他方ではシャフト１３内端部の円錐状
外周面２１と接触する。

ローラ２５，２６とシャフト２７．２８間を潤滑しかつ
ローラ２５，２６とシャフト１３並びにディスク部９間
の接触面を潤滑するために仕切板１１、シャフト２７．
２Ｂ、シャフト１３内には潤滑油供給路２９が形成され
、この潤滑油供給路２９はハウジング１に形成された潤
滑油供給口３０に連結される。

一方、制御油圧室２４も仕切板１１内に形成された油圧
供給路３１を介して油圧供給口３２に連結される。

また、ハウジング２には潤滑油排出口３３が形成され、
この排出口３３は潤滑油返戻管３４を介してタンク３５
に連結される。

一方、タンク３５はリリーフ弁３６を具えたポンプ３７
に連結され、このポンプ３７の潤滑油吐出口は潤滑油供
給導管３８を介して潤滑油供給口３０に連結される。

従ってポンプ３７から供給される潤滑油によってハウジ
ング２内の潤滑が行なわれる。

一方、ポンプ３７の潤滑油吐出口は制御油圧導管３９並
びに制御弁４０を介して油圧供給口３２に連結される。

この制御弁４０は例えば車両速度検出スイッチ４１によ
り制御され、車両速度が所定速度以下のときには制御弁
４０を開弁せしめてポンプ３７から潤滑油を制御圧力室
２４内に供給してポンプ３７の吐出圧を制御圧力室２４
内に印加する。

上述したように車両速度が所定速度以下のときにはポン
プ３７の吐出圧が制御圧力室２４内に印加される。

その結果シャフト１３のフランジ２２には左向きの力が
加わるためにローラ２５，２６はディスク部９の円錐状
内周面１０並びにシャフト１３内端部の円錐状内周面２
１上に圧接されてそれらと摩擦接触をする。

斯くしてディスク部９の回転力がローラ２５，２６を介
してシャフト１３に伝達され、それによってシャフト１
３が回転せしめられる。

図面に示すような構造ではローラ２５．２６に対するデ
ィスク部９の接触面の直径をＤ□とし、ローラ２５，２
６に対するシャフト１３の内端部接触面の直径をＤ２と
するとディスク部９の回転数に対してシャフト１３の回
転数はＤｉ／Ｄ２倍だけ増速され、斯くしてインペラ１
４は高速度で回転せしめられることになる。

一方、車両速度が所定速度以上になると制御弁４０は閉
弁せしめられる。

このとき制御圧力室２４内の加圧潤滑油はフランジ２２
の周囲の間隙を介して流出するために制御圧力室２４内
は減圧される。

その結果ローラ２５，２６をシャフト１３内端部の円錐
状外周面２１並びにディスク部９の円錐状内周面１０に
圧接する圧接力が弱められ、その結果ディスク部９の回
転力がシャフト１３に伝達されなくなるためにインペラ
１４の回転が停止せしめられる。

以上述べたように本考案によれば最も使用頻度の高い中
低速運転時に機関回転数に応じてコンプレッサのインペ
ラを回転せしめることができるので実用上最適な過給を
行なうことができる。

更に排気ガスを利用していないので高価な耐熱材料を使
用する必要がないために過給装置の価格を低減でき、し
かも従来のターボチャージャに比べて軽量化できるとい
う利点もある。

また、インペラシャフトの周りに小容積の制御圧力室を
形威し、この制御圧力室の圧力を制御するだけでインペ
ラの増速回転制御をすることができる。

このようにインペラの増速回転制御をするためには小容
積の制御圧力室を設ければよいのでインペラの増速回転
制御のために大きなスペースを必要とせず、斯くして給
気過給装置を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る吸気過給装置の側面断面図である。 ４・・・・・・駆動軸、９・・・・・・ディスク部、１
０・・一円錐状内周面、１３・・・・・・シャフト、１
４・・・・・・インペラ、２１・・・・・・円錐状外周
面、２４・・・・・・制御圧力室、２５，２６・・・・
・・ローラ、３７・・・・・・ポンプ、４０・・・・・
・制御弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関より駆動される駆動軸を機関過給用コンプレッサの
   インペラシャフトと共軸的に配置し、該インペラシャフ
   トの内端部外周面を円錐状に形成すると共に該円錐状外
   周面の根本部に環状フランジを一体的に形威し、ハウジ
   ングに形威し、ハウジングに形威した円形凹所内に環状
   フランジを回転可能に配置して環状フランジにより画定
   された円形凹所内に制御油圧室を形威し、上記駆動軸の
   内端部に拡大ディスク部を形威して該拡大ディスク周辺
   部に円錐状内周面を形威し、上記インペラシャフト円錐
   状内端部外周面と該ディスク円錐状内周面間にそれら外
   周面並びに内周面上で接触回転するローラを挿入すると
   共に該ローラをハウジングに回転可能に取付け、車両速
   度が予め定められた速度よりも低いときに上記制御油圧
   室内に油圧力を加えてインペラシャフトに軸方向力を加
   えることによりインペラシャフト円錐状内端部外周面と
   ディスク円錐状内周面とをローラ上に圧接せしめるよう
   にした内燃機関の吸気過給装置。