JPH09144548A - スクリュ式過給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧入部に作用するイナーシャが低減されて負
担駆動トルクが小さく、厳密な圧入公差の精度を必要と
しないタイミングギヤの設置を可能にした、低コストで
構造の簡素なスクリュ式過給機を提供する。 【解決手段】 互いに噛合する一対のスクリュ式雌雄ロ
ータ２、３におけるロータ軸２Ａ、３Ａにそれぞれ圧入
されたはす歯からなる雌雄ロータタイミングギヤ７、８
の噛合によって前記一対のスクリュ式雌雄ロータ２、３
が回転しそれらの歯が噛合されてポンプ作用を行うスク
リュ式過給機において、入力プーリ４側に接続された入
力軸６と前記雌雄タイミングギヤ７、８のうちの一方７
とがスプライン１３嵌合等により直接連結されたことを
特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに噛合する一
対のスクリュ式雌雄ロータによりエンジン等に圧縮空気
を供給して高出力を得るスクリュ式過給機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃式機関のエンジンの吸気系に
設置されるスクリュ式過給機として種々のものが使用さ
れている。これらの１つとして図２に示す特開昭６０−
１１６９５号公報に記載されたものを例示する。図２
（Ａ）に示すように、スクリュ式過給機は、ケーシング
２１内に互いに反対方向に回転噛合するところの複数の
螺旋状の歯からなるロータ２２と２３を備えており、軸
方向の一方から供給された空気が前記複数の螺旋状の歯
の噛合部により形成されるところの圧縮部により圧縮さ
れ、軸方向の他方から吐出されて内燃式機関の高出力燃
焼に供されるものである。このようなスクリュ式過給機
は図示外のクランク軸からＶベルトおよび入力プーリを
介して伝達された駆動力により回転駆動されるが、通
常、機械的損失を低減させるために入力プーリと入力軸
との間に電磁クラッチが組み込まれ、スロットル開度、
エンジン回転数、吸入空気量等を解析してコンピュータ
制御されて電磁クラッチが断続される。

【０００３】図２（Ｂ）に示すように、前記電磁クラッ
チの接続により動力を得て回転駆動される入力軸２６と
連結されたロータ軸２２Ａにはスクリュ式ロータ２２が
固定され、前記ロータ軸２２Ａと平行に配置されたロー
タ軸２３Ａにはスクリュ式ロータ２３が固定される。一
方、前記ロータ軸２２Ａの入力軸２６側にはテーパ圧入
部３２が形成され、該テーパ圧入部３２にはロータタイ
ミングギヤ２７が圧入されて緊締ナット３１によって緊
締される。前記ロータ軸２３Ａの軸端にはロータタイミ
ングギヤ２８が固定され、これらタイミングギヤ２７、
２８は互いに噛合して前記のスクリュ式ロータ２２、２
３を反対方向に回転させる。通常、前記各タイミングギ
ヤ２７、２８をはすば歯車噛合とするとともに、タイミ
ングギヤ２７のロータ軸２２Ａに対する回転方向および
軸方向位置すなわち圧入量を選択することで、タイミン
グギヤ２７のロータ２２の螺旋状の歯の位相に対する調
整およびタイミングギヤ２７のタイミングギヤ２８との
噛合位相を適正に調整することができるように構成され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
形式のスクリュ式ロータを備える過給機においては、前
記タイミングギヤ２７のロータ２２の螺旋状の歯の位相
に対する調整およびタイミングギヤ２７のタイミングギ
ヤ２８との噛合位相を適正に調整するために、タイミン
グギヤ２７のロータ２２におけるテーパ圧入部３２への
組付けに高精度が要求されるのみならず、該圧入部３２
には前記入力軸２６からの駆動力によってタイミングギ
ヤ２７を介してタイミングギヤ２８以降の各部材を強力
に回転させるためのイナーシャが作用するので、テーパ
圧入部３２が負担する駆動力はきわめて大きい。そのた
めに、さらに圧入公差を狭くして緊締ナット３１を強力
に締め付けてロータ軸２Ａに対するタイミングギヤ２７
の位置ずれが生じないようにする必要があり、加工コス
トが増大する結果を招いていた。

【０００５】そこで、本発明はこのような従来のスクリ
ュ式過給機における諸課題を解決して、圧入部に作用す
るイナーシャが低減されて負担駆動トルクが小さく、厳
密な圧入公差の精度を必要としないタイミングギヤの設
置を可能にした、低コストで構造の簡素なスクリュ式過
給機を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、互い
に噛合する一対のスクリュ式雌雄ロータにおけるロータ
軸にそれぞれ圧入されたはす歯からなる雌雄ロータタイ
ミングギヤの噛合によって前記一対のスクリュ式雌雄ロ
ータが回転しそれらの歯が噛合されてポンプ作用を行う
スクリュ式過給機において、入力プーリ側に接続された
入力軸と前記雌雄ロータタイミングギヤのうちの一方と
がスプライン嵌合等により直接連結されたことを特徴と
するもので、これを課題解決のための手段とするもので
ある。

【０００７】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は本発明のスクリュ式過給機の１実施
の形態の要部断面図である。図１では、本発明のスクリ
ュ式過給機における空気の吸入部および雌雄ロータの大
部分が省略されて描かれている。内燃式機関のエンジン
の吸気系に設置されるスクリュ式過給機は、ケーシング
１内において平行に配置されて互いに反対方向に回転噛
合する複数の螺旋状の歯（図示しないが図２（Ａ）の２
２、２３に相当）を設けたスクリュ式雄ロータ３と雌ロ
ータ２を備える。これらスクリュ式雌雄ロータ２、３は
図示外のクランク軸からＶベルトを介して入力プーリ４
に伝達された駆動力により電磁クラッチ５の接続を介し
て回転駆動され、軸方向の一方（右側の吸入部）から供
給された空気が前記複数の螺旋状の歯の噛合部により形
成されるところの圧縮室１５により圧縮され、軸方向の
他方の吐出ポート１６から吐出されて（紙面に直角方向
に）内燃式機関の高出力燃焼に供されるものである。

【０００８】スクリュ式雌雄ロータ２、３はそれぞれケ
ーシング内にベアリングによって軸支された雌雄の各ロ
ータ軸２Ａ、３Ａに固定され、一方の雌ロータ軸２Ａに
は前記電磁クラッチ５を介して入力プーリ４と断接自在
な入力軸６が連結される。本発明では、これら雌ロータ
軸２Ａと入力軸６とを連結するために、前記雌ロータ軸
２Ａの入力軸側端部にはす歯からなる雌ロータタイミン
グギヤ７のボス部を外嵌して圧入して圧入部１２を形成
し、さらに、前記雌ロータタイミングギヤ７のボス部を
入力プーリ４の軸心に沿って延設して筒部７Ａを形成す
るとともに、前記入力軸６のボス部を前記ロータタイミ
ングギヤ筒部７Ａの外周側へ延設して入力軸筒部６Ａを
形成して、これらタイミングギヤ筒部７Ａの外周および
入力軸筒部６Ａの内周に刻設したスプラインを嵌合させ
てスプライン部１３としたもので、前記タイミングギヤ
筒部７Ａ内にはカラー等を介在させて挿入された緊締ボ
ルト１１の先端が前記雌ロータ軸２Ａの入力軸側端部に
螺合され、該緊締ボルト１１が軸心となって前記入力プ
ーリ４、電磁クラッチ５、入力軸６および雌ロータタイ
ミングギヤ７を含む雌ロータ軸２Ａがケーシング１に対
してベアリング１４等により回転自在に支持されること
になる。一方、前記雄ロータ軸３Ａの軸端にははす歯か
らなる雄ロータタイミングギヤ８がテーパリング９を介
在させて緊締ナット１０により固定され、雄ロータタイ
ミングギヤ８は前記雌ロータタイミングギヤ７に噛合し
て前記雌雄のスクリュ式ロータ２、３を所定の回転数比
にて反対方向に連動回転させる。前記入力プーリー４と
入力軸６との間に配置された電磁クラッチ５の断続は、
スロットル開度、エンジン回転数、吸入空気量等を解析
してコンピュータ制御される。

【０００９】このように構成されているので、図示外の
エンジンのクランクプーリーとの間に掛け渡されたベル
ト等により入力プーリー４が回転駆動され、電磁クラッ
チ５が接続されると、入力軸６からの回転駆動力は入力
軸筒部６Ａからスプライン部１３を介して雌ロータタイ
ミングギヤ７の筒部７Ａに強力に伝達され、該雌ロータ
タイミングギヤ７からの駆動力は圧入部１２を介して雌
ロータ軸２Ａに伝達されるとともに、該雌ロータタイミ
ングギヤ７に噛合する雄ロータタイミングギヤ８を介し
て雄ロータ軸３Ａに伝達される。かくして、所定の回転
数比にて連動連結され互いに噛合して圧縮室１５を形成
するスクリュ式雌雄ロータ２と３は図示外のエアクリー
ナから吸入ポートに流入してきた空気を該圧縮室１５に
おいて軸方向に流下させる中に圧縮加圧動作を行い、そ
の後、高圧にて吐出ポート１６から過給機外へ吐出して
内燃式機関の高出力燃焼に供することになる。

【００１０】以上本発明の実施の形態について説明した
が、本発明の趣旨の範囲内で、スクリュ式雌雄のロータ
の材質、断面形状、ロータ歯の螺旋角度、断面形状およ
び数、吸入ポートおよび吐出ポートの形状、電磁クラッ
チの形態、入力軸および雌ロータタイミングギヤの形
状、それらのスプライン等の連結形態、雌ロータタイミ
ングギヤと雌ロータ軸との圧入形態、雄ロータタイミン
グギヤとロータ軸との圧入形態、さらには、入力プー
リ、電磁クラッチ、入力軸および雌ロータタイミングギ
ヤのケーシングへの軸支形態等については適宜のものが
採用され得ることは言うまでもないことである。また、
入力軸が雄ロータ側に連結される形態を採用できること
も言うまでもない。

【００１１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、入力軸からの回転駆動力は入力軸からスプライン
部等を介して直接に雌ロータタイミングギヤに強力に伝
達されてから、圧入部を介して雌ロータ軸に伝達される
とともに、雌ロータタイミングギヤに噛合する雄ロータ
タイミングギヤを介して雄ロータ軸に伝達されることに
なるので、前記雌ロータタイミングギヤと雌ロータ軸と
の圧入部には雄ロータタイミングギヤ以降の各部材を回
転させるためのイナーシャが作用することがなく、前記
圧入部が負担するのはスクリュ式雌ロータを駆動する、
きわめて小さな駆動力のみの負担（従来の約８０％に対
して約２０％程度）で済む。そのため、従来のもののよ
うにテーパ部の形成および該テーパ部における圧入公差
を狭くして緊締ナットを強力に締め付けて雌ロータ軸に
対する雌ロータタイミングギヤの位置ずれが生じないよ
うにする必要がないので、圧入公差が広く、圧入代の小
さな厳密な精度を要しない簡素な圧入構造の採用を可能
として、加工コストが大幅に低減できることとなった。
しかも、前記圧入部が負担する駆動力が小さいことは、
この種のはす歯からなるロータタイミングギヤを備えた
スクリュ式ロータを備える過給機において各雌雄ロータ
タイミングギヤをそれぞれのスクリュ式雌雄ロータの螺
旋状の歯の位相に対して各圧入部により適正に調整し、
同時に雌ロータタイミングギヤの雄ロータタイミングギ
ヤとの噛合位相を適正に調整した後は、これら圧入部が
容易に相対移動および回転することがなく、これらの適
正な位相が妄りにずれることが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリュ式過給機の１実施の形態を示
し、スクリュ式過給機の要部断面図である。

【図２】従来のスクリュ式過給機を示す全体断面図であ
る。

【符号の説明】

２ スクリュ式雌ロータ ２Ａ 雌ロータ軸 ３ スクリュ式雄ロータ ３Ａ 雄ロータ軸 ４ 入力プーリ ５ 電磁クラッチ ６ 入力軸 ７ 雌ロータタイミングギヤ ８ 雄ロータタイミングギヤ １１ 緊締ボルト １２ 圧入部 １３ スプライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに噛合する一対のスクリュ式雌雄ロ
   ータにおけるロータ軸にそれぞれ圧入されたはす歯から
   なる雌雄ロータタイミングギヤの噛合によって前記一対
   のスクリュ式雌雄ロータが回転しそれらの歯が噛合され
   てポンプ作用を行うスクリュ式過給機において、入力プ
   ーリ側に接続された入力軸と前記雌雄ロータタイミング
   ギヤのうちの一方とがスプライン嵌合等により直接連結
   されたことを特徴とするスクリュ式過給機。