JPS61200338A - 機械式過給機付内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ャフトを支承する
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本のロータシャ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
なっている。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
リアランスを通って低圧側に漏れるのが避けられない。

その結果、ロータシャ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５１−５４７８５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願昭５９−１３５２１
７号では、前記ロータの端面側の空間を吸気通路のスロ
ッ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って前
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ットル弁やアイドル回転−・
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。

」二記特願昭５９−１３５２１７号では、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ったものである。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ッ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ュエ
ルカットを行うフュエルカット手段を設けるとともに該
フュエルカット手段の作動復帰回転数に一致又はそれよ
り高い所定の回転数でロータ端面部からの大気連通路に
配置された弁装置を開閉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ばエアクリーナ、２ばエアフローメ
ータ、３はスロットル弁、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ットル弁３の」二液の吸気管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はコンピュータからなる制御和手段
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ュエルカットを行う手段
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
スロットルポジションセンサ、回転数センサ、水温セン
サ、車速センサ、シフトスイッチ等からの信号が入力さ
れていることは公知である。回転数センサばディストリ
ビュ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
っ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２１がそれぞれのロータシャフト２２に支持されて配
置される。２４はロータ２１をロータシャフト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
支承するロータシャフト２２は、軸受２８．３７によっ
て両端が回転自在に支持されていると同時に電磁クラッ
チ４３が固定されている。

この電磁クラッチ４３は機関のクランクシャフトに連結
される。もう１つの下側のロータ２１も同様にロータシ
ャツＩ・２２に固定され、このロータシャフト２２も同
様に両端が軸受２Ｂ、３７によって回転自在に支持され
る。

すなわち、各ロータシャフト２２はロータ２１の両側で
軸受により支承される。各ロータシャフト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ャ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やねし４４等により締着される。歯車２
９．３０及び軸受２８、ロータシャフト２２の先端を覆
って、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、ロータシャフト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２８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が設ケられている。ロータ２１の端面４
６とリヤプレート５１の対向端面との間は軸方向にある
間隙を持っている。ロータシャフト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に形成されたボート４８が
環状空間４７に通じている。ボート４８はハウジング本
体５ｏ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、これらのボート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。従って、大気連通路はボート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２８．３７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
磁クラッチ４３が切られている）。従って、本発明は、
通常運転時には弁装置９を開いて圧力が軸受２８゜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ったものである。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ュ
エルカット手段６０の作動復帰回転数と関連して設定し
ている。尚、減速時のフュエルカットは、スロットル弁
３がアイドル位置にあって回転数が所定の回転数より高
い範囲で燃料噴射弁６に燃料を供給しないことであり、
回転数がこの所定回転数より下がると再び燃料が供給さ
れる。この回転数を本発明ではフュエルカット作動復帰
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の開閉の切換点を機関の回
転数により定め、その回転数をフュエルカット作動復帰
回転数に一致又はそれより高い所定の回転数に設定する
ことを特徴としている。これは、フュエルカット中に弁
装置９が閉じられ、その後のフュエルカット作動復帰時
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。フユエノＣカット作動復帰回転数は相対
的に低く設定されるのが一般的であり、通常走行時にこ
れに近い点で弁装置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に作用する圧力は相対的に
高くないので軸受２８．３７に悪影響を与える度合は小
さく、又、電磁クラッチ４３を備えている場合にはこの
ときに過給機４が非作動状態になっ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っている。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば過給機の軸受の保
護と低回転時に空気が余計に吸入されるのを防止する効
果とが得られ、燃費の改善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、２
１・・・ロータ、２２・・・ロータシャフト、２８・・
・軸受、４７・・・環状空間。 第１　図 ９・・・弁装置　　　　　　　７ １３・・・制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   ャフトに支持されるとともに該ロータシャフトがロータ
   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ュエルカット
   を行うフュエルカット手段を設けるとともに該フュエル
   カット手段の作動復帰回転数に一致又はそれより高い所
   定の回転数で前記弁装置を開閉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。