JPS639773A - 内燃機関のス−パ−チヤ−ジヤの潤滑装置 - 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】 「技術分野」 本発明は、内燃機関の吸気通路に配設されるスーパーチ
ャージャ（機械式過給ｍ＞に閉し、特にその潤滑装置に
閉する。

「従来技術およびその問題点」 この種のスーパーチャージャは、周知のように内燃機関
の充填効率を増加するため吸気を圧送するもので、基本
的には内燃［開の吸気通路に内燃機関によって駆動され
るポンプを配設し、このポンプからの吐出流体（空気）
を内燃Ｉ！開に吸気させるものである。

このスーパーチャージャのポンプとしては、一般にルー
ツ式ポンプが使用されている。ルーツ式ポンプは周知の
ように、一対の等速で回転するロータを噛み合わせたも
ので、その−回転毎に定容量の流体を吐出する。一対の
ロータは、それぞれロータ軸に固定され、この一対のロ
ータ軸には別に、互いに噛み合う同期ギヤがそれぞれ固
定されでいる。一対のロータ軸の一方は内燃機関によっ
て駆動され、他方のロータ軸はこの同期ギヤを介して等
速で回転する。その結果、０−タが等速で回転して内燃
機関の回転数に応じた量の空気が該内燃機関に供給され
る。

以上のスーパーチャージャは、その０−９軸が内燃機関
によって駆動されるという性質上、内燃［ｆｍの回転数
が上昇すれば、それに伴ないロータ軸（ロータ）の回転
数も上昇する。このようなロータ軸の軸受は従来、ころ
がり軸受、すべり軸受の双方が使用されでいるが、駆動
トルクや騒音の点からはすべり軸受か有利である。しか
しなが　　□らすべり軸受の場合、その潤滑方法に問題
があった。すなわちロータ軸受の常用回転数や荷重を考
慮すると、すべり軸受は強制給油で潤滑ぜざるを得ない
、ところが従来装置においては、内燃８！関本体のオイ
ル循環システムを利用してスーパチャージャの軸受にも
強制給油しているために、内燃Ｉ！開本体のオイルギヤ
ラリからオイルを引き込むための加工、オイルをオイル
ポンプに戻すための加工等、エンジンブロックに対する
加工が必要で、ざらに配管も要するため、複雑な潤滑系
となって高価になってしまう。

「発明の目的」 本発明は、以上の従来のスーパーチャージャの潤滑装置
についての問題意識に基づき、スーパチャージャ単独で
そのロータ軸のすべり軸受を潤滑できる闇潔な潤滑装置
を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、スーパーチャージャでは、一対のロータを同
期して回転させるために用いる同期ギヤを、潤滑オイル
を封入したケーシング内に配設してあり、このケーシン
グ内のオイル圧力は、同期ギヤの回転によって高圧部分
と低圧部分が生し　−るという事実に着目し、この高圧
部分から導入した潤滑オイルをすべり軸受に供給すると
いう発想に基づいてなされたものである。すなわち本発
明は、すべり軸受を介しでロータ軸を支持したハウジン
グに、外端部が潤滑オイルを封入した同期ギヤのケーシ
ング内に開口し、内端部がすべり軸受の潤滑油孔に連通
する潤滑オイル通路を穿設したことを特徴としている。

ケーシング内の高圧部分は、ケーシングに特別な昇圧手
段を設けない場合、解析によると、同期キセの噛合点の
回転方向前方側に生しる。よって潤滑オイル通路の外端
部をこの高圧部分に開口ざぜれば、自動釣にすべり軸受
を潤滑することができる。

ケーシング内の高圧部分はまた、人為的に作つ出すこと
もできる。このような人為的な高圧部分は、ケーシング
内に、同期ギヤの回転に伴なって移動する潤滑オイルの
流れヲ阻害して、ケーシング内圧力差を拡大する昇圧突
起を設けることで得ることができる。この場合には、こ
の昇圧突起によって昇圧された部分に、潤滑オイル通路
の外端部を開口させればよい。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１３図は
スーパーチャージャ１０を有する内燃機関（エンジン）
１１の概念図で、内燃８！開１１の吸気通路１２には、
その先端にエアフィルタ１３が設けられ、中周部分に吸
気バイパス通路］４が設けられている。スーパーチャー
ジャ１０は、この吸気バイパス通路１４に設けたもので
、一対の０−夕２０．２０とその軸（ロータ軸）２］、
２１を有し、一方のロータ軸２１が内燃機関１１の直接
駆動系１５、プーリ２９および図示しないクラッチ機構
を介して駆動される。１６は吸気バイバス通路１４への
空気量を制御する過給制御弁、１７はスロットル弁、１
８は内燃８４開１１の排気通路である。

第１ｏ図ないし第１２図はスーパーチャージャ１ｏの具
体構造を示すものである。上記ロータ２０とロータ軸２
１とは、半径方向の固定ビン２２を介して一体化されて
あり、ロータ軸２１の少なくとも第１０図の右端部はす
べり軸受２３を介してサイドハウジング２４に回転自在
に支持されでいる。

一対のロータ軸２１には、それぞれ第１０図右側のケー
シング２５内に位置する同期ギヤ２６が固定ボルト２７
を介して固定されている。この一対の同期ギヤ２６．２
６は互いに噛み合い、一対のロータ２０を同期回転させ
る。ケーシング２５内には、同期ギヤ２６を潤滑するた
めの潤滑オイル２８が封入される。この潤滑オイル２８
は、攪拌による発熱を防止するため、同期ギヤ２６の噛
合点以下のレベルで、下方の同期ギヤ２６の一部が浸漬
する程度が封入される。

第１０図の下側のロータ軸２１は、上述のようにプーリ
２９および図示しないクラッチ機構を介して、直接駆動
系１５により内燃［開１１によって回転駆動され、互い
に噛み合って回転する同期ギヤ２６は、該ケーシング２
５内の潤滑オイル２８によって潤滑され、摩耗、異音、
発熱が防止される。

第１２図には、この同期ギヤ２６の回転に伴なうケーシ
ング２５内の圧力分布を調べた結果の等圧線が描かれて
いる。矢印は同期ギヤ２６の回転方向を示す、この結果
によると、最大の圧力は、同期ギヤ２６の噛合点の回転
方向前方側のＣ領域に主し、圧力の高い順に、ｂ領域、
Ｃ領域、Ｃ領域となった。一般的にいって、同期ギヤ２
６の噛合点より回転方向前方側の圧力が高く、後方側の
圧力が低い、また同期ギヤ２６の回転中心付近も低圧で
ある。

ざらにこのケーシング２５内の圧力分布は、人為的に王
じさせることもできる０例えば、第１０図、第１２図に
鎖線で示すように、同期ギヤ２６の噛合点を中心にして
、ケーシング２５内を、両同期ギヤ２６の回転中心の音
において回転方向の前方側と後方側に分割する昇圧突起
３０を設けると、上記圧力差をざらに拡大することがで
きる。

本発明は、このように同期ギヤ２６の回転によってケー
シング２５内に圧力分布が発生しでいること、あるいは
この圧力分布を人為的に拡大できることを利用して、す
べり軸受２３の潤滑を行なうものである。すなわちサイ
ドハウジング２４に、外端部がこの高圧部に開口し、内
＠部がすべり軸受２３の潤滑油孔２３ａに連通する潤滑
オイル通路を穿設したのである。

蔦１図、藁２図はその第一の実施例を示す、この実施例
は、サイドハウジング２４に穿設した潤滑オイル通路３
１の外端部（取入口）　３１　ａ％、蔦１２図に示した
最も高圧のＣ領域部分に対応させて、ケーシング２５内
に開口させたものである。この取入口３１ａは、上下の
すべり軸受２３用の潤滑オイル通路３１に共通であり、
この単一の取入口３＋ａから流入したオイルが、上下の
潤滑オイル通路３）に分岐し、それぞれすべり軸受２３
の潤滑油孔２３ａに達した後、ロータ軸２１の周囲とす
べり軸受２３の間に供給される。この潤滑オイルは、一
部か同期ギヤ２６側の端部からケーシング２５内に落下
循環し、一部はメカニカルシール３２そ潤滑した後、オ
イル循Ｉｉ１路３３を介して同様にケーシング２５内に
落下循環する。

第３図、第４図は本発明の第二の実施例を示すものであ
る。この実施例は、サイドハウジング２４に、上下のロ
ータ軸２］の中心から横方向に延びるオイル通路用膨出
部２４ａ％形成し、この上下の膨出部２４ａ内にそれぞ
れ、その内端部が〇−タ軸２１のすべり軸受２３に通ず
る上下の潤滑オイル通路３１を設けている。この潤滑オ
イル通路３１の外端部の取入口３１ａは、第１２図に示
すＣ領域に続いて高圧のｂ領域に開口しでいる。この他
の部分は、第一の実施例と同一である。

第５図、第６図は本発明の第三の実施例を示す、この実
施例は、サイドハウジング２４に形成するオイル通路用
膨出部２４ｂおよびこれに穿設する潤滑オイル通路３１
を、ロータ軸２１の中心から斜め上方に傾けて設け、か
つその外端部（取入口）３１ａに、オイル圧力を高める
とともに、オイルがこのオイル通路３１内に入つ易くす
る昇圧突起３４を設けた点に特徴がある。すなわち、こ
の昇圧突起３４は、同期ギヤ２６の回転に伴なう潤滑オ
イル流を閉害して、圧力を高め、同時に該オイルがオイ
ル連路３１に入る際のガイｌ−′板としての機能を果す
、また上方の昇圧突起３４は、ケーシング２５内で移動
する潤滑オイルを捕捉する作用もする。

以上の各実施例では、ロータ軸２１の第１０図の左方の
軸受、およびその潤滑については触れていない、つまり
この左方の軸受は、すべり軸受を使用しても、これかつ
軸受を使用しでもよく、その潤滑方法も問わない。

これに対し、篤７図ないし第９図は、この左方の軸受と
しですべり軸受を使用し、かつその潤滑を同期ギヤ２６
の潤滑オイルを利用して行なうようにした実施例である
。すなわちこの実施例は、同期ギヤ２６側の高圧部から
取入れた潤滑オイルを、第７図左方の上下のすべり軸受
２３に供給するようにしでいる。またこの実施例では、
単一の取入口３＋ａからのオイルを、左右上下の４箇所
のすべり軸受２３．２３に供給するようにした点も特徴
の−っである。

まず同期ギヤ２６例のサイドハウジング２４（こは、第
３図の実施例とほぼ同一位置、つまり第１２図の高圧す
領域に対応する位置に、潤滑オイル通路３１の単一の取
入口３１ａが開口しでいる。この取入口３１ａ周囲には
、オイル貯留部となる凹部４０が形成されている。そし
てこのこの取入口３１ａは、同期ギヤ２６側の上下のす
べり軸受２３に向けて分岐した潤滑オイル通路３１と、
センタハウジング４１を通って第７図の左方のサイドハ
ウジング４２の上部に至る往通路４３とに連通しでいる
。

この往通路４３は、サイドハウジング４２に形成した潤
滑オイル通路３１°と連通してあつ、この潤滑オイル通
路３１°は、右方の潤滑オイル通路３１と同様に、分岐
して上下のすべり軸受２３の潤滑油孔２３ａに達してい
る。サイドハウジング４２の外側には、センタハウジン
グ４１との間にオイル室４４を形成するケーシング４５
が位置しておつ、このオイル室４４の底部と、同期ギヤ
２６側のサイドハウジング２５の底部とは、サイドハウ
ジング４２．２５およびセンタハウジング４］に形成し
た復通路４６を介して連通している。この復通路４６の
サイドハウジング２５に対する開口位苫は、舅１２図に
おいて等ｒｆ：線が描かれていない低圧部である。

以上の構成によると、同期ギヤ２７の回転に伴ない、Ｘ
−ないし第三の実施例と同様にして、取入口３１ａ（オ
イル貯留部４０）に潤滑オイルが供給される。この取入
口３１ａは、高圧部に開口しているために、その圧力に
よってオイルが潤滑オイル通路３１および往通路４３に
送られる。潤滑オイル通路３１に供給されたオイルは、
上記実施例と同様に、同期ギヤ２６側の上下のすべり軸
受２３の潤滑をした債、ケーシング２５の底部に落下テ
る。

また往通路４３に供給されたオイルは、ケーシング２５
内の圧力によってサイドハウジング４２に至り、そこか
ら潤滑オイル通路３１°によつ、上下のすべり軸受２３
に至る。上下のすべり軸受２３を潤滑したオイルは、ケ
ーシング４５の底部に落下し、復通路４６を介して同期
ギヤ２６側のケーシング２５の底部に戻る。上述のよう
に、往通路４３はケーシング２５内の高圧部に開口し、
復通路４６はケーシング２５内の低圧部１こ開口してい
るために、以上のオイルの潤滑は、圧力差によって良好
に行なわれる。

なおすべり軸受２３は、二分割型の半円筒状のすべり軸
受、全円筒状のブツシュタイプのいずれも使用すること
かできる。

潤滑オイル通路の外端部の取入口３１ａに供、蛤される
オイルは、ロータ２０の回転数、つまつ同期ギヤ２６の
回転数か高くなる程、高圧部の圧力が高くなって多くな
ると考えられるから、ロータ軸２１を支持するすべり軸
受２３にとって条件が過酷になる程、潤滑オイル量が多
くなることになる。よって、より理想的な形ですべり軸
受２３の潤滑を行なうことができる。

なお上記実施例では、ポンプとしてルーツ式を代表例と
して示したが、本発明はねじ式、ギヤ式等のポンプを用
いる場合にも通用可能である。すなわち等速で回転する
ロータを噛み合わせたものに限らず、等速でなくとも同
期ギヤにより同期して回転するロータであれば、本発明
は適用できる。

「発明の効果」 以上のように本発明のスーパーチャージャの潤滑装置は
、ポンプの同期ギヤの回転に伴なってケーシング内に生
じる圧力分布を利用し、その高圧部分に開口させた潤滑
オイル連路をすべり軸受の潤滑油孔に連通させたもので
あるから、特別な動力を要することなく、すべり軸受を
潤滑することができる。したがって外部の強制潤滑系を
要しない、装言構成が単純で安価でＭ潔な潤滑装置を得
ることができ、スーパーチャージャの信頼″注を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスーパーチャージャの潤滑装置の第一
の実施例を示す、第１０図のＩ−Ｉ線に相当する部分に
おける断面図、第２図は第１図のＩＴ　−ＩＴ線に沿う
断面図、第３図は本発明の第二の実施例を示す第１図と
同様の断面図、第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿う断
面図、第５図は本発明の藁三の実施例を示す第１図と同
様の断面図、第６図はＭ５図のｌ／Ｉ−ＶＴ線に沿う断
面図、第７図は本発明の第四の実施例を示す縦断面図、
第８図、第９図はＭ７図の■−■線、ＩＸ−ＩＸ線に沿
う断面図、第１０図はスーパーチャージャの構成例を示
す縦断面図、第１１図、第１２図は第１ｏ図のＸＩ−Ｘ
Ｉ線、ｘｎ−ｘｎ線１ｔ−５８つ断面図、第１３図はス
ーパーチャージャを有する内燃Ｉ！開の概念図である。 １０・・・スーパーチャージャ、１１・・・内燃８！開
、１２−・・吸気通路、１４−・・吸気バイパス通路、
２゜・・・ロータ、２１・・・ロータ軸、２３・・・す
べり軸受、２３ａ・・・潤滑油孔、２４　・・・サイド
ハウジング、２５．４２・・・ケーシング、２６・・・
同期ギヤ、３１．３１°・・・潤滑オイル通路、３１ａ
・・・取入口（外端部）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハウジングにすべり軸受を介して支持された平行
   な一対のロータ軸と、この一対のロータ軸にそれぞれ固
   定されポンプを構成する互いに噛み合う一対のロータと
   、上記一対のロータ軸にそれぞれ固定された互いに噛み
   合う一対の同期ギヤと、この同期ギヤを収納し内部に潤
   滑オイルを封入したケーシングとを備え、上記平行なロ
   ータ軸の一方は内燃機関によって駆動され、上記一対の
   ロータは、内燃機関の吸気通路内に位置してその吐出流
   体を該内燃機関に与える内燃機関のスーパーチャージャ
   において、上記ロータ軸を支持したハウジングに、外端
   部が上記同期ギヤのケーシング内の高圧部に開口し、内
   端部が上記すべり軸受の潤滑油孔に連通する潤滑オイル
   通路を穿設したことを特徴とする内燃機関のスーパーチ
   ャージャの潤滑装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、潤滑オイル通路
   の外端部は、一対の同期ギヤの噛合点の回転方向前方側
   の高圧部に開口している内燃機関のスーパーチャージャ
   の潤滑装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、同期ギヤのケー
   シング内には、同期ギヤの回転に伴なって移動する潤滑
   オイルの流れを阻害して、ケーシング内圧力の圧力差を
   拡大する昇圧突起が設けられ、この昇圧突起によって昇
   圧された部分に、潤滑オイル通路の外端部が開口してい
   る内燃機関のスーパーチャージャの潤滑装置。