JPH0592429U - 過給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は過給機付き内燃機関のドライバビ
リティを良好に保持した上で、燃費の向上を図るアクチ
ュエータ付きのオプション仕様のものと、アクチュエー
タなしの標準仕様のものとの互換性を達成できることを
目的とする。 【構成】 この考案は駆動プーリ、被動プーリ、両プー
リ間に巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれ
か一方に設けられた重錘及びばねを具備し内燃機関によ
り駆動される回転数変更装置と、該回転数変更装置によ
り増速歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自
在に支持されたランナ付きランナ軸を具備し前記内燃機
関に過給を行なう機械式過給機と、前記駆動プーリに着
脱可能に取付けられた入力プーリとからなり、前記入力
プーリは内燃機関からの駆動力を伝達すると共に内部に
アクチュエータを有し、前記ばねの付勢力を制御するも
のと、内燃機関からの駆動力を伝達するのみのものと
で、どちらか一方を選択的に取付けられるものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、内燃機関の出力向上のために過給を行なう過給装置に関し、より 詳しくは、遠心ウエイト型の回転数変更装置により回転数が制御される機械式過 給機（スーパーチャージャ）を有する過給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、遠心ウエイト型の回転数変更装置（ＣＶＴとも略称する）により回転数 が制御される機械式過給機は、特表平３−５００５６４号公報により公知である 。このものは、内燃機関により駆動される回転数変更装置の二次側プーリ（被動 側プーリ）により電磁式クラッチ、増速歯車装置を介してハウジングに回転自在 に支持されたランナ付きランナ軸を駆動させ、これにより内燃機関に過給を行な うものである。そして、前記公報には、回転数変更装置の一次側プーリ（駆動プ ーリ）の開示はないが、この部分は、例えば実開平１−６９４００号公報に示す ように、駆動プーリ及び被動プーリが夫々、互い違い配置の固定シーブ（ディス ク）を有するほか、これらに対してＶ溝可変なるように可動シーブを有し、更に 遠心力発生用重錘（ウエイト）及びそれに対向する付勢力発生用のばねを、いず れかのプーリが有するようにしたものを用いている。従来のものは、これにより 、機関回転数が変っても、所定範囲では、過給機の回転数を絶えず、ほぼ一定回 転数になるように回転数変更装置により制御するようにし、然も過給必要な高負 荷時のみ電磁クラッチによる動力伝達により過給機を作動させ、内燃機関の性能 を向上するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の遠心ウエイト型ＣＶＴ付き機械式過給機は、内燃機関の 負荷に関係なく、或る機関回転数に達すると、所定の一定回転数に過給機が制御 される構成であるため、過給不要な部分負荷時にもその回転数（高回転数）に達 し、駆動のための燃料消費が増し、燃費不良となるという問題点があった。この 問題点解決のため、従来のものは、電磁クラッチにより部分負荷時の過給機への 動力伝達を切断して対処するようにしているが、負荷変動時のオンオフ作動によ るドライバビリティへの影響を考慮すると、切断の適用範囲も狭くなり、結局、 燃費不良となるという問題点があった。

【０００４】 この問題点解決のため、ばね付勢力制御用アクチュエータを設置することが考 えられるが、単にアクチュエータを設置するとアクチュエータなしの標準仕様の ものの設定が困難になるという問題点があった。

【０００５】 そこでこの考案は、アクチュエータなしの標準仕様のものとアクチュエータ有 りのオプション仕様のものとを容易に設定できる過給装置を提案することにより 、前記問題点を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前記目的を達成するため、駆動プーリ、被動プーリ、両プーリ間 に巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれか一方に設けられた重錘及び ばねを具備し内燃機関により駆動される回転数変更装置と、該回転数変更装置に より増速歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自在に支持されたランナ 付きランナ軸を具備し前記内燃機関に過給を行なう機械式過給機と、前記駆動プ ーリに着脱可能に取付けられた入力プーリとからなり、前記入力プーリは内燃機 関からの駆動力を伝達すると共に内部にアクチュエータを有し、前記ばねの付勢 力を制御するものと、内燃機関からの駆動力を伝達するのみのものとで、どちら か一方を選択的に取付けられるものである。

【０００７】

【作用】

入力プーリにアクチュエータが設けられているオプション仕様のものでは、通 常運転時のうちの低負荷時には、駆動プーリのばね付勢の可動シーブをばねに抗 して、制御装置のアクチュエータによりＶ溝の幅を広げるので、過給機は回転数 変更装置の減速側即ち低回転側で制御された状態で駆動されることになる。この ため燃費が少なくて済む。而して、低回転側から高回転側又はその逆への移行は 、中間的回転数に対しての移行であるため、従来の動力切断のようなショックが なく、ドライバビリティを良好となしうる。

【０００８】 又、入力プーリにアクチュエータが設けられていない標準仕様のものでは、前 記制御なしで過給機の回転を一定に保持することになる。そして、入力プーリに はアクチュエータの設置又は不設置により標準仕様及びオプション仕様の設定が 容易にでき便利となる。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例であるアクチュエータ有り（オプション仕様）のも のを図１により説明する。まず、構成について説明する。機械式過給機１は図示 せざる内燃機関等の構造物に取付けられるハウジング２内に増速歯車装置３とラ ンナ（羽根車）４具備のランナ軸５を有する。ハウジング２はシュラウド６とボ ルト７により一体に組付けられる。シュラウド６は水平円筒状の空気入口８と渦 巻状の空気出口９とを有する。

【００１０】 増速歯車装置３は、入力軸１０と一体のインタナルギヤ１１と、ピニオン１２ と、サンギヤ１３とからなる。ピニオン１２はハウジング２とシュラウド６との 間に挟まれ固定されるボス１４に軸１５により回転可能に支持される。ピニオン １２は、図では省略してあるが２個が対となって、サンギヤ１３とインタナルギ ヤ１１とに夫々噛合うようになっている。サンギヤ１３はランナ軸５と一体に形 成され、複列アンギュラ球軸受１６により、スペーサ１７を介してボス１４に回 転自在に支持される。ランナ４の背面の部分のランナ軸５にはメカニカルシール １８が設けられる。球軸受１６にはハウジング２の上部に設けた潤滑油供給管１ ９から２又の通路２０を経て潤滑油が供給される。

【００１１】 入力軸１０はハウジング２に左方において２個の球軸受２１、２１により回転 自在に支持される。

【００１２】 入力軸１０は左端にてナット２３により被動プーリ２２と一体に組付けられる 。被動プーリ２２は、この入力軸１０に固定の固定シーブ２４を右側に有し、こ れに対し軸方向に可動の可動シーブ２５を左側に有してベルト２８が巻回される Ｖ溝２９を形成する。可動シーブ２５の背面と入力軸１０固定の円錐板２６との 間に遠心力発生用のころ（重錘）２７が保持される。なお図中、３０はオイルシ ールである。

【００１３】 ハウジング２は下方に延在するフランジ３１を有し、このフランジ３１に左方 水平に延出する支持軸３２をボルト３３で固着する。支持軸３２に駆動プーリ３ ４が球軸受３５、３５により回転自在に支持される。駆動プーリ３４は左側の固 定シーブ３７と右側の可動シーブ３８とを有し、これによりＶ溝３９を形成する 。

【００１４】 固定シーブ３７は支持軸３２に対して軸方向位置が決められ、その位置で回転 自在になるように、球軸受３５、３５のアウタレースを保持する筒状部３６を一 体に有する。

【００１５】 可動シーブ３８は背面と筒状部３６に位置決めされた端板４０との間に５枚の 皿ばね４１を備えその付勢力を受け軸方向に可動する。固定シーブ３７は左方に 内燃機関のクランク軸により平ベルト６０で駆動される入力プーリ４２をボルト ４３により着脱可能に取付けてある。かくして、皿ばね４１具備の駆動プーリ３ ４、ころ２７具備の被動プーリ２２及びＶベルト２８は回転数変更装置５８を構 成する。

【００１６】 入力プーリ４２は内部がアクチュエータ４４の機能を果すような空間６１にな っている。即ち、入力プーリ４２の内径にはアクチュエータ４４の油圧式シリン ダ４４ａが同心の円筒状に一体に形成されている。シリンダ４４ａの内部にピス トン４６が往復動自在に嵌入してある。シリンダ４４ａ、ピストン４６は入力プ ーリ４２と共に回転する。ピストン４６の右側面は水平方向の円筒５０に当接し ている。円筒５０のアーム部分は固定シーブ３７のボス穴５１を貫通した後、右 端が可動シーブ３８と当接面５２で当接するようになっている。アクチュエータ ４４のピストン４６の左室Ａには支持軸３２の右端に設けられた入口５３、支持 軸３２の中心線に沿って穿設された穴３２ａ及び中央ボス４２ａの半径方向の穴 ４２ｂを介して油圧源５４から圧油がバルブ５５の開度により導かれる。バルブ ５５は、アクセルペダル５６の開度が低負荷時に開度大とするレギュレータ５７ により、作動するようにレギュレータ５７に結線される。これにより、負荷の増 大に応じて供給油圧が少なくなり、低負荷で最大油圧、高負荷で０油圧となる。

【００１７】 かくして、これらのアクチュエータ４４、油圧源５４、バルブ５５、レギュレ ータ５７は、機関の低負荷又は高負荷運転時に、駆動プーリ３４具備の皿ばね４ １の付勢力を制御して過給機１の回転数を変えるように制御するので、回転数変 更装置５８を制御する制御装置５９を構成することになる。なお、図１中、４６ ａはピストン４６のシール装置、３２ｂは支持軸３２の回転部のシール装置であ る。

【００１８】 次に前記実施例（オプション仕様のもの）の作用を図２をも参照して説明する 。機関の運転時において、アクセルペダル５６の開度の小さい低負荷時には、レ ギュレータ５７によりバルブ５５が全開となって、最大（ＭＡＸ）の圧油が油圧 源５４、バルブ５５、入口５３、穴３２ａ、穴４２ｂを介してアクチュエータ４ ４のピストン４６の左室Ａに供給される。このため、ピストン４６は右方向に移 動する（図１のピストン４６の上半分にて示す）。これにより円筒５０が右方に 押され、駆動プーリ３４の可動シーブ３８を右方向に押し、皿ばね４１をほぼ垂 直状態になるように縮める。従って、駆動プーリ３４はＶ溝３９が広がり、小径 となり、被動プーリ２２はＶ溝２９が狭まり大径となるので、被動プーリ２２は 減速側即ち、低速回転側にて制御される。そして、この状態では駆動プーリ３４ の回転が増大すると、被動プーリ２２もほぼ比例的に回転が増大し、図２の斜め の線ａに沿って変化する。そして、Ｘ点に達する。

【００１９】 而して、かかる低負荷時には、被動プーリ２２の回転数が小さいので、過給機 １の回転数も小さく、従って、その駆動トルクも少なくて済み、燃費を向上させ ることができる。

【００２０】 アクセルペダル５６の開度大となる高負荷時には、レギュレータ５７により、 バルブ５５が全閉となり、アクチュエータ４４の左室Ａに入る油圧が零となる。 このため、ピストン４６には右方への油圧がかからないので、駆動プーリ３４の 可動シーブ３８が皿ばね４１の付勢力で、Ｖ溝３９を狭めたものとする（図１の 駆動プーリ３４の下半分参照）。

【００２１】 これにより被動プーリ２２はＶ溝２９が広がり（図１の被動プーリ２２の上半 部参照）、結局、被動プーリ２２が増速側、即ち高速側にて制御されたものとな る。その状態は、図２のｂ線の油圧０のものとなる。

【００２２】 従って、過給機１は被動プーリ２２、入力軸１０、増速歯車装置３、サンギヤ １３、ランナ軸５そして、ランナ４の高速回転により、内燃機関に充分なる過給 を行ない、その出力を向上する。

【００２３】 又、低負荷から高負荷又はその逆の移行時には、本実施例においては、図２の ａ線とｂ線の差Ｈで済み、かつ連続的な変化であるため、従って、変速ショック は少ないものとなり、ドライバビリティを良好にする。

【００２４】 これに対して、従来の電磁クラッチによるものは、図２のｂ線までの差Ｈ₀ と 大きいものとなるので、それだけショックが大きくドライバビリティに悪い影響 を与えるものとなる。

【００２５】 以上により、低負荷から高負荷への通常運転時は図２のａｂ線間の部分で示す ものとなる。

【００２６】 而して、前記実施例においては、内燃機関のクランク軸により平ベルト６０で 駆動される入力プーリ４２内に油圧シリンダ４４ａを形成し、これにピストン４ ６を組込んでアクチュエータ４４を構成してあるため、入力プーリ内スペースの 有効利用により、余分のスペースを増やさないで済むという利点がある。

【００２７】 又、入力プーリ４２は、機関の種類が変わると通常、同時に変更するが、その とき、内部ピストン４６もセットにして変更し、その機関の種類に応じた制御装 置にでき便利である。

【００２８】 更に、入力プーリ４２は、油圧シリンダの形成又は非形成にかかわらず、入力 プーリとして使用できるので、入力プーリ内のアクチュエータを取り除くとか、 又はアクチュエータのない単なる入力プーリを使用するとかして、ピストン組込 みの制御装置付きのもののオプション仕様に対しアクチュエータのない標準仕様 と互換性があることになり、好都合である。つまり、オプション設定が容易にで きバラエティがふえることになる。

【００２９】 また、機関の型式が変れば入力プーリも変ることになり、そのとき、入力プー リは着脱自在に駆動プーリに設けられているため、アクチュエータなしのプーリ を使用すれば標準仕様のものができることになり好都合である。

【００３０】 以下にアクチュエータ無し（標準仕様）の単純プーリ使用のものの実施例を図 ３により説明する。この実施例のものは前実施例のオプション仕様のものとは被 動側が同一であるので、これを省略し駆動側の下半部のみを図３にて示してある 。そこで、この異なる部分の説明をすると、駆動プーリ３４ａにボルト４３で着 脱可能に取付けてある入力プーリ４２内は、アクチュエータなしの空間６１ａと なっており、支持軸３２ａは中実軸で、駆動プーリ３４ａを構成する可動シーブ ３８ａと固定シーブ３９ａとは前者が後者の円筒部３６ａ上を軸方向に移動でき るのみの構造である。そして、可動シーブ３８ａと固定シーブ３９ａとよりＶ溝 ３９ａが構成されること、可動シーブ３８ａが皿ばね４１により付勢されている こと、更に、駆動プーリ３４ａが支持軸３２ａに回転可能に軸受３５，３５で支 持されていることは前実施例と同様である。

【００３１】 次に本実施例（標準仕様のもの）の作用を図３に図４を援用して説明する。こ のものでは、前実施例のアクチュエータを含む制御装置が備えられていないので 、機関の負荷に関係なく、被動プーリ２２及び過給機１（図１参照）がほぼ一定 の回転数に保持される。即ち、図４に示すように、駆動プーリの回転数がｃ点に 達してからは、被動プーリ２２の回転がそれ以上に上れば、ころ２７の遠心力に より被動プーリ２２が径大、駆動プーリ３４ａが径小となって減速し、逆に減速 すれば、前記と反対になって増速し、駆動プーリ３４ａの回転数が変化しても直 線ｄ上を移行し一定となるものである。この実施例のものは、負荷制御がないの で、それだけ、単純にして簡素化されたものとなっている。

【００３２】

【考案の効果】

以上に説明したように、この考案によれば、アクチュエータなしの標準仕様の ものから、アクチュエータ有りのオプション仕様のものに容易に設定を変更でき 、又は、その逆のものも容易にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す全体的断面図であ
る。

【図２】この考案の前記実施例の作用を説明するための
性能曲線図である。

【図３】この考案の他の実施例を示す部分的断面図であ
る。

【図４】この考案の他の実施例の作用を説明するための
性能曲線図である。

【符号の説明】

１ 過給機 ２ ハウジング ３ 増速歯車装置 ４ ランナ ５ ランナ軸 ６ シュラウド ２２ 被動プーリ ２８ Ｖベルト ３１ フランジ ３２ 支持軸 ３２ａ 穴 ３３ ボルト ３４ 駆動プーリ ４１ 皿ばね ４２ 入力プーリ ４４ アクチュエータ ４４ａ シリンダ ４６ ピストン ５０ 円筒 ５２ 当接面 ５３ 入口 ５５ バルブ（Ｖ） ５８ 回転数変更装置 ５９ 制御装置 ６０ 平ベルト ６１ 空間

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動プーリ、被動プーリ、両プーリ間に
   巻回されたベルト、両プーリの少なくともいずれか一方
   に設けられた重錘及びばねを具備し内燃機関により駆動
   される回転数変更装置と、該回転数変更装置により増速
   歯車装置を介して駆動されハウジング内に回転自在に支
   持されたランナ付きランナ軸を具備し前記内燃機関に過
   給を行なう機械式過給機と、前記駆動プーリに着脱可能
   に取付けられた入力プーリとからなり、前記入力プーリ
   は内燃機関からの駆動力を伝達すると共に内部にアクチ
   ュエータを有し、前記ばねの付勢力を制御するものと、
   内燃機関からの駆動力を伝達するのみのものとで、どち
   らか一方を選択的に取付けられることを特徴とする過給
   装置。