JPH0543241Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関に使用されるる機械式過給機
の変速装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関の運転状態に応じて有効な過給を行う
ために、過給機の回転数と機関の回転数の変速化
を変速装置を設けることがある。例えば、実開昭
59−165528号公報に記載されているように、過給
機を流体継手と無段変速機を介して内燃機関に連
結することも公知である。この公報は、排気ター
ボ過給機とる機械式過給機とを複合したターボコ
ンパウンドエンジンを開示したものであり、この
ターボコンパウンドエンジンは、排気ターボ過給
機のタービン軸を伝動機構により内燃機関のクラ
ンク軸に連結し、この伝動機構は流体継手とベル
トと一対のプーリからなる無段変速機を配置した
ものである。上記実開昭59−165528号公報に記載
されたターボコンパウンドエンジンは、排気ター
ボ過給機と機械式過給機とを一体的に複合的に構
成することによつて、低回転数領域では主に機械
式過給機として使用し、高回転数領域では主に排
気ターボ過給機として使用し、よつて低回転数領
域から高回転数領域までの全域にわたつて有効な
過給を行うことができるようにしたものである。

〔考案が解決しようとする課題） ところが、上記実開昭59−165528号公報に記載
されたような無段変速機を機械式過給機に組み込
むことができれば好ましいかもしれないが、実際
にベルトとプーリによる無段変速機を機械式過給
機に取付けると、プーリ間のスペースを大きくと
らざるとを得ず、装置自体が大きくなつて、機関
に設置するのが困難となる。また、高回転になる
と、ベルトに滑りが発生して、望み通りの変速比
を得るのが困難となる。本考案は、このような事
情に鑑みて機械式過給機に多段の変速装置を設け
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案による機械式過給機の変速装置は、空気
を圧縮するためにハウジング内で回転可能なロー
タと、該ロータを支持するロータ軸と、機関によ
り駆動される入力軸とを有する機械式過給機にお
いて、それぞれに関連する第１及び第２の係合部
を有する第１及び第２の電磁クラツチと、第１及
び第２の一方向クラツチと、遊星歯車機構とを備
え、該第１の電磁クラツチの第１係合部及び前記
第１の一方向クラツチが前記入力軸に取りつけら
れ、さらに該入力軸上の前記第１の一方向クラツ
チには前記遊星歯車機構の太陽歯車が取りつけら
れるとともに該太陽歯車に前記第２の電磁クラツ
チの第１係合部が取りつけられ、かつ該遊星歯車
機構の遊星歯車のキヤリヤに前記第１の電磁クラ
ツチの第２係合部が連結されるとともに該遊星歯
車のキヤリヤがさらに前記ロータ軸に取りつけら
れた前記第２の一方向クラツチに連結され、前記
第２の電磁クラツチの第２係合部が前記ロータ軸
に取りつけられることを特徴とするものである。

〔作用〕

上記構成の機械式過給機の変装装置において
は、第１及び第２の電磁クラツチのオン及びオフ
の位置に応じて、３段の変速が達成される。まず
低速段では、入力軸の回転が第１の一方向クラツ
チから遊星歯車機構の遊星歯車のキヤリヤを介
し、さらに第２の一方向クラツチを介してロータ
軸に伝達される。この場合、遊星歯車機構におい
て太陽歯車と遊星歯車との間で減速が行われる。
次に中速段（直結）では、入力軸の回転が第１の
一方向クラツチから遊星歯車機構の太陽歯車を介
し、さらに継ながつた第２の電磁クラツチを介し
てロータ軸に伝達される。そして、高速段では、
入力軸の回転が継ながつた第１の電磁クラツチか
ら遊星歯車機構の遊星歯車及び太陽歯車を介し、
さらに継ながつた第２の電磁クラツチを介してロ
ータ軸に伝達される。この場合、遊星歯車機構に
おいて遊星歯車と太陽歯車との間で増速が行われ
る。さらに詳細には、この後で第３図から第５図
を参照して説明する。

〔実施例〕 以下本考案の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図においては、機械式過給機の構成部材が
簡略化して示されている。第１図の各構成部材な
例えば第２図に示すルーツポンプからなる機械式
過給機のものと対応し、対応する部材は同じ参照
数字で示してある。

第２図を参照すると、機械式過給機１０はハウ
ジング１２と、ハウジング１２内に配置された一
対のロータ１４，１６と、各ロータ１４，１６を
支持するロータ軸１８，２０とからなる。ルーツ
ポンプにおいては、各ロータ１４，１６は二葉状
の断面を有し、長径側の部分に軸線方向に延びる
穴２２が形成されている。両ロータ軸１８，２０
はそれぞれ軸受２４，２６によつて回転可能に支
持され、噛合う歯車２８，３０によつて同期して
回転することができるようになつている。従つ
て、両ロータ１４，１６は同期して回転して公知
のポンプ作用を行うことができる。

第２図で下側に示されるロータ軸２０は、内燃
機関からの駆動力を与えられるようになつてい
る。このために、プーリ３２がロータ軸２０の延
長線上でハウジング１２の左端部に取りつけられ
ている。プーリ３２は図示しないタイミングベル
トによつて内燃機関のクランク軸に取りつけたプ
ーリ（図示せず）に連結され、内燃機関の出力に
よつて駆動されるようになつている。プーリ３２
は入力軸３４に取りつけられ、入力軸３４は軸受
（図示せず）によつてハウジング１２内で回転可
能に支持される。ロータ軸２０は変速装置３６を
介して入力軸３４に連結される。

第１図を参照すると、変速装置３６は第１及び
第２の多板型電磁クラツチ３８，４０と、第１及
び第２の一方向クラツチ４２，４４と、遊星歯車
機構４６とからなる。第１の電磁クラツチ３８は
微小の間隔で対向して配置され、相互に係合可能
な第１係合部３８ａ及び第２係合部３８ｂを有
し、同様に第２の電磁クラツチ４０も第１係合部
４０ａ及び第２係合部４０ｂを有する。遊星歯車
機構４６は、太陽歯車４８と、遊星歯車５０と、
リングギヤ５２とからなり、遊星歯車５０はキヤ
リヤ５４に取りつけられて太陽歯車４８の回りを
公転することができる。リングギヤ５２はハウジ
ング１２に固定されている。

第１の電磁クラツチ３８の第１係合部３８ａ及
び第１の方向クラツチ４２が入力軸３４に取りつ
けられる。この入力軸３４に取りつけた第１の一
方向クラツチ４２には遊星歯車機構４６の太陽歯
車４８が取りつけられるとともにこの太陽歯車４
８に第２の電磁クラツチ４０の第１係合部４０ａ
が取りつけられる。また、遊星歯車機構４６の遊
星歯車５０のキヤリヤ５４に第１の電磁クラツチ
３８の第２係合部３８ｂが連結され、この遊星歯
車５０のキヤリヤ５４がさらにロータ軸２０に取
りつけられた第２の一方向クラツチ４４に連結さ
れる。そして、第２の電磁クラツチ４０の第２係
合部４０ｂもロータ軸２０に取りつけられる。

次に上記実施例の作用について第３図から第５
図を参照して説明する。

第１及び第２の電磁クラツチ３８，４０は内燃
機関の運転状態に応じて制御装置（図示せず）に
よつてオン及びオフされ、その位置に応じて３段
の変速を達成する。

第３図は例えば機関アイドル時に低速段を使用
する場合を示し、回転の伝達経路を矢印で示して
いる。この場合、第１の電磁クラツチ３８及び第
２の電磁クラツチ４０がともにオフにされ、入力
軸３４の回転が第１の一方向クラツチ４２から遊
星歯車機構４６の太陽歯車４８、遊星歯車５０及
びキヤリヤ５４を介し、第２の一方向クラツチ４
４を介してロータ軸２０に伝達される。この場
合、太陽歯車４８と遊星歯車５０との間で減速が
行われる。

第４図は例えば機関負荷が所定の値よりも低い
低中負荷時に中速段（直結）を使用する場合を示
し、回転の伝達経路を同様に矢印で示している。
この場合、第１の電磁クラツチ３８がオフにさ
れ、かつ第２の電磁クラツチ４０がオンにされ
る。すると入力軸３４の回転が第１の一方向クラ
ツチ４２から遊星歯車機構４６の太陽歯車４８を
介し、さらに継ながつた第２の電磁クラツチ４０
を介してロータ軸２０に伝達される。この場合、
第２の一方向クラツチ４４はロータ軸２０に対し
て空転する。

第５図は例えば機関負荷が所定の値よりも大き
い高負荷時に増速段を使用する場合を示し、回転
の伝達経路を同様に矢印で示している。この場
合、第１の電磁クラツチ３８及び第２の電磁クラ
ツチ４０がともにオンにされる。すると入力軸３
４の回転が第１の電磁クラツチ３８からキヤリヤ
５４及び遊星歯車５０、太陽歯車４８、第２の電
磁クラツチ４０を介してロータ軸２０に伝達され
る。この場合、遊星歯車機構４６において遊星歯
車５０と太陽歯車４８との間で増速が行われ、第
１の一方向クラツチ４２は入力軸３４に対して空
転する。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、第１及
び第２の電磁クラツチと、第１及び第２の一方向
クラツチと、遊星歯車機構とからコンパクトに変
速装置を構成してこれを機械式過給機に組み込む
ことができ、機械式過給機を多段に変速制御でき
るので、機関の低負荷時の低過給と高負荷時の高
過給とを含む多様な過給の要求を満足することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による機械式過給機の変速装置
を示す構成図、第２図は第１図の機械式過給機の
詳細な構造の１例を示す断面図、第３図は第１図
の装置の減速時を説明する図、第４図は第１図の
装置の直結時を説明する図、第５図は第１図の装
置の増速時を説明する図である。 １０……過給機ハウジング、１４，１６……ロ
ータ、１８，２０……ロータ軸、３４……入力
軸、３６……変速装置、３８，４０……電磁クラ
ツチ、４２，４４……一方向クラツチ、４８……
太陽歯車、５０……遊星歯車、５２……リングギ
ヤ、５４……キヤリヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気を圧縮するためにハウジング内で回転可能
   なロータと、該ロータを支持するロータ軸と、機
   関により駆動される入力軸とを有する機械式過給
   機において、それぞれに関連する第１及び第２の
   係合部を有する第１及び第２の電磁クラツチと、
   第１及び第２の一方向クラツチと、遊星歯車機構
   とを備え、該第１の電磁クラツチの第１係合部及
   び前記第１の一方向クラツチが前記入力軸に取り
   つけられ、さらに該入力軸上の前記第１の一方向
   クラツチには前記遊星歯車機構の太陽歯車が取り
   つけられるとともに該太陽歯車に前記第２の電磁
   クラツチの第１係合部が取りつけられ、かつ該遊
   星歯車機構の遊星歯車のキヤリヤに前記第１の電
   磁クラツチの第２係合部が連結されるとともに該
   遊星歯車のキヤリヤがさらに前記ロータ軸に取り
   つけられた前記第２の一方向クラツチに連結さ
   れ、前記第２の電磁クラツチの第２係合部が前記
   ロータ軸に取りつけられることを特徴とする機械
   式過給機の変速装置。