JPS63147923A - ターボコンパウンドエンジン - 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１ この発明はパワータービン等のように高速で回転される
出力軸に連結されて、その出力軸の回転数を減速して伯
の駆動軸へ伝達するターボコンパウンドエンジンの減速
装置に係り、特に、減速時にＪ３ける効率の［１スを低
減させたターボコンパウンドエンジンの減速装置に関す
る。

し従来の技術１ 一般に高速軸から他の駆動軸へ減速された後の駆動力を
伝達するものとしてターボコンパウンドエンジンの潤滑
装δ（実開昭６０−４１５３２ｊ４公報）の提案が知ら
れている。

このターボコンパウンドエンジンの潤滑油ｖｌ置は第２
図に示されるにうにシ」ハロ収用タービンａのｒ８滑油
系すと動力伝達機構Ｃ側の潤滑油系ｄ゛とをオイルシー
ルｅによって隔絶し、動力回収用タービンａ側のｖ１潤
滑分子をエンジン潤滑油で潤滑し、０１力伝達機構Ｃ側
の潤滑部分ｑを］−ランスミツシコン潤８１油で潤滑づ
るように偶成している。

また、動力回収用タービンａは流体継手りをイｉするギ
Ｖトレーンｉを介し゛Ｃ出力歯歯車に連結されている。

［発明が解決しようとする問題魚］ −Ｆ記提案は、硬さの責なる潤滑油で動力回収用タービ
ンと動力伝達機構側とを潤４１シ、それぞ１の部分の回
転効率を高めようとしたちのである。

しかし、動力回収用タービン（以下パワータービンとい
う）は超高速で回転されることによってエネルギ回収を
行うものであるから、その回転数は５００００〜１１０
００００ｒｐにも達し、この回転数を１５００〜２００
Ｏｒｐｍに減速してクランク軸に伝達するためには大ぎ
な減速機が必要になる。このため上記提案ではギヤトレ
ーンを採用しているが、ギヤ１−レーンの段数に応じて
伝達効率も低下する問題がある。またギヤトレーンを構
成するために軸受部分も増加するから、効率、コスト上
で解決すべき問題点となっていた。

［問題点を解決するための手段１ この発明は上記問題点を解決することを目的としている
。

この発明はパワータービンの出力軸に遊星歯車機構を連
結し、その遊星歯車ＰＲ構の出力歯車に、駆動軸を回転
する流体継手を直結してターボコンパウンドエンジンの
減速装置を構成したものである。

［作　用］ エンジンからの排気ガスはパワータービンで断熱膨張仕
事をし、そのパワータービンを超高速で回転させる。パ
ワータービンの出力軸に連結されたｔｉ星歯Φ機構は、
そのパワータービンの回転を減速して、連結された流体
継手に伝達する。流体継手は、減速されｌζ回転数に応
じた軸１−ルクをクランク軸等の駆動軸に伝達する。

［実施例］ 以下にこの発明のターボコンパウンドエンジンの減速装
置の好適一実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図に示１１はパワータービンハウジング、２はパワ
ータービン、３は排気ガス導入口、４ｔよ排気ガス排出
口である。

同図に示されるように、パワータービンハウジング１内
には回転自在にパワータービン２が収容されており、こ
のパワータービン２の羽根車２ａの平径方向外方には、
上記排気ガス導入口３がら送られる排気ガスを断熱膨張
させてその羽根車２ａを超高速で回転させると共に、回
転させた後の排気ガスを上記排気ガス排出口４から排出
させるノズルスロート部５が形成されている。

羽根車２ａに同軸上に一体接続された出力軸６には、そ
の羽根車２ａ側の端部６ａにｎ効率の軸受７が設けられ
ており、この軸受７はパワータービンハウジング１に支
持される。８は軸受を潤滑・冷却するｒ８滑油通路であ
る。

ところで、パワータービンハウジング１はパワータービ
ン２の軸上に、この実施例では三分割できる構造となっ
ており、中央に位置されたパワータービンハウジング（
以下中央ハウジングという）１ｂには内部に円筒形状の
空間を形成するパワータービンハウジング（以下減速機
ハウジングという）ｌｃが接続されている。中央ハウジ
ング１ｂには、その軸芯上に開口９が設けられている。

ここで出力軸６はこの開口９を口過して上記減速機ハウ
ジング１Ｃ内へ延出されるＩｓＡ長を有して形成される
。中央ハウジング１ｂには、開口９の軸芯より半径方向
外方の位置に、上記減速機ハウジング１Ｃ側へ且つ出力
軸６に並行のＭ　Ｂ、歯車＠１０が一体的に設置ノられ
ている。遊星歯車軸１０には′ｆｉ星歯車１１が回転自
在に、且つ、その遊星歯車軸１０に対して軸方向の移動
が阻止されて設けられる。遊星歯車１１の対面する部分
の出力軸６Ｃには、遊星歯車１１に噛合する出力歯車１
２が一体に形成されており、遊星歯車１１には、円筒形
状の出力歯車となる内歯両車１３が噛合されている。

ところで減速機ハウジング１Ｇには、羽根車２ａの反対
側となるハウジング部分１ｄの軸芯上に、駆動軸１４の
略中間部分が回転自在に支持されている。駆動軸１４の
先端部分１４ａは減速機ハウジング１Ｃより外方へ延出
させて形成した出力歯車ハウジング１５に、軸受１６を
介して支持され（いる。駆動軸１４の後端部分１４ｂに
は、流体継−１，１７の出力ポンプ車１７８が一体的に
接続されている。この実傭例にあって一体的に接続Ｊる
手段としてスプラインまたはキーが採用される。

流体継手１７の出力ポンプ車１７ａには、フレキシブル
プレートから構成された入力ポンプ車１７ｂが対向させ
て且つ同軸上に設けられている。この入力ポンプ車１７
ｂには、上記羽根車２ａ側の側面１７ｃに一体的に且つ
出力＠６と同軸上に環状歯車１８が設けられており、環
状歯車１８は上記内歯歯車１３に噛合される。

１９は出力軸６及び入力ポンプ車１７ｂのオーバーハン
グ部分を回転自在に支持づる支持部材で、各支持部材１
９には、高効率の軸受２０．２１がそれぞれ設けられて
いる。

出力歯車２２は図示しないクランク軸歯車に直結される
ものとする。

以上のように、出力軸６の出力歯車１２を太陽歯車とし
、遊星歯車１１．内歯歯車１３にて遊星歯車機ＭＩｉ２
５が構成される。

次に作用を説明する。

パワータービンハウジング１のノズルスロー１部５内へ
供給された排気ガスは、そのノズルスロート部５で断熱
膨張し、羽根車２ａを５００００〜１１０００００ｒｐ
で回転させる。出力軸６は羽根車２ａと一体になって回
転されるから、この回転は出力軸６の出力歯車１２から
Ｔ１星歯ＩＩ（１１を介して内歯歯巾１３へ伝達される
。即ちこれらの間で人き／ｒ減速がなされる。減速後の
回転数は１５００〜２００Ｏｒｐｍとなる。内歯歯車１
３は減速後の回転を入力ポンプ車１７【）と一体の環状
歯車１８へ伝達し、その入力ポンプ中１７ｂから出力ポ
ンプ車１７ａへ回転力が伝達される。ここで、入力ポン
プ車１７ｂはフレキシブルプレートから構成されている
ため、内ｔＪＡ＃ｉ４車１３との間の伝達効率を極めて
＾めると共に、軸間の偏心もある程度吸収り°る。

この結果、駆動軸１４及び出力歯車２２が回転駆動され
て、クランク軸歯車（図示せず）に減速後の回転を伝達
する。

尚、この発明の実施例でパワータービンとクランク軸と
の間にＴｉ星歯巾機構２５を設ける説明をしたが、これ
らの１構を大きな減速比を要づる他の出力軸と駆動軸と
の間に設けることも当然可能である。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明のターボ
コンパウンドエンジンの減速装置によれば、大ぎな減速
比を確保しつつ、伝達効率を向上できるという優れた効
果を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のターボコンパウンドエンジンの減速
装置の好適一実施例を示す平断面図、第２図は関連する
従来技術としてのターボ」ンバウンドエンジンの潤滑装
置を示す平断面図である。 図中、１はパワータービンハウジング、２はパワーター
ビン、１４は駆動軸、１７は流体継手、２５はＴｔＴＮ
歯車機構である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワータービンの出力軸に遊星歯車機構を連結し
   、その遊星歯車機構の出力歯車に、駆動軸を回転する流
   体継手を直結したことを特徴とするターボコンパウンド
   エンジンの減速装置。
2. （２）上記流体継手が、この流体継手の入力側ポンプを
   区画するフレキシブルプレートから構成された上記特許
   請求の範囲第１項記載のターボコンパウンドエンジンの
   減速装置。