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JPH084545A - 遠心式過給機 - Google Patents

遠心式過給機

Info

Publication number
JPH084545A
JPH084545A JP13893594A JP13893594A JPH084545A JP H084545 A JPH084545 A JP H084545A JP 13893594 A JP13893594 A JP 13893594A JP 13893594 A JP13893594 A JP 13893594A JP H084545 A JPH084545 A JP H084545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sun gear
centrifugal
shaft
impeller
floating bush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13893594A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Higano
昇 日向野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP13893594A priority Critical patent/JPH084545A/ja
Publication of JPH084545A publication Critical patent/JPH084545A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/024Units comprising pumps and their driving means the driving means being assisted by a power recovery turbine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数が少なくコンパクトで搭載性に優
れ、しかも組付けに時間を要することのない高速での耐
用性が高い遠心式過給機を提供する。 【構成】 エンジンのクランク軸からプラネタリーギヤ
からなる増速装置(インターナルギヤ2、ピニオンギヤ
7、サンギヤ8)を介して動力を受けて回転するインペ
ラー10によって軸方向の吸気通路の空気を放射方向の
遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュート22から吐
出する遠心式エアコンプレッサーからなる遠心式過給機
において、前記増速装置を構成するインターナルギヤ2
の筒状シャフト部3内にて前記インペラー10を他端に
固定したサンギヤシャフト9の一端をフローティングブ
ッシュ4により軸支したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃式機関のエンジン
の吸気系に設置される遠心式過給機に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】この種の遠心式過給機は、スーパーチャ
ージャーの長所であるクランク軸駆動による応答性の良
さ、低ブースト・高出力な性能と、ターボチャージャー
の長所である高回転での効率の良さ、シンプルかつコン
パクトであり、さらには、遠心式加圧という独特の方式
によって加圧流体の閉じ込みがなく、回転数一定で流量
を絞ると、圧力比は増大しても駆動馬力は減少するた
め、きわめて効率的な過給機として注目を浴びている。
そのような遠心式過給機の1例として特開平2−957
31号公報に記載されたものを図2によって簡単に説明
すると、図示しないエンジンのクランク軸から補記駆動
ベルトによってドリブンプーリ41を介して入力軸31
が駆動される。前記ドリブンプーリとしては、単なる駆
動ベルトとプーリとを組み合わせたもの、あるいはベル
ト式無段変速機を有するものを適宜組み合わせて駆動ベ
ルトの回転半径を調整して前記入力軸の回転数を一定に
保持するものが採用される。このようにして駆動される
入力軸31は、遠心式過給機を構成する遠心式エアコン
プレッサーのケーシング48内に収容された増速装置に
よって増速される。前記入力軸31の回転はインターナ
ルギヤ32の回転として該インターナルギヤ32に内接
噛合する固定ピニオンシャフトに軸支された複数のピニ
オンギヤ37に増速して伝達され、これらピニオンギヤ
37に噛合するサンギヤ38をさらに増速する。
【0003】一方、増速装置に隣接して設けられた遠心
式エアコンプレッサーにおいては、前記増速装置におけ
るサンギヤ38の高速回転を受けて、サンギヤシャフト
39も高速回転し、該サンギヤシャフト39に固定され
多数のファンにより形成されたインペラー40の高速回
転によって、図示しないエアクリーナーから吸気管を通
じて送られてくる軸方向の空気は放射方向の遠心力で加
圧されて放射通路から、円周方向の加圧ボリュート52
に高圧で放出される。このような遠心式過給機におい
て、前記サンギヤシャフト39は極めて高速で回転す
る。前記従来例のものでは、サンギヤシャフト39はダ
ブルボールベアリング36によってケーシング48のフ
ランジ部50に軸支されているが、ダブルボールベアリ
ングでは通常、12万回転以上の高速での耐用時間は3
0時間程度であるところから以下のようなフローティン
グブッシュによりサンギヤシャフトを軸支したものが案
出された。
【0004】図3に示したものは、インペラー40の回
転軸であるサンギヤシャフト39をフローティングブッ
シュにより軸支して超高速回転に耐え得るようにした例
である。この例では、タービンハウジング53およびケ
ーシング48と一体にされたフランジ部50に対してベ
アリングホルダ54を設置し、該ベアリングホルダ54
に高速回転にも耐えることのできるフローティングブッ
シュ34、35を設けたものである。前記ベアリングホ
ルダ54にはフランジ部50との間に段差59が設けら
れており、遠心式エアコンプレッサーの加圧時にインペ
ラー40に発生するスラスト力を前記フランジ部50に
伝えるように構成されている。57、58はフローティ
ングブッシュ34、35に潤滑油を供給する潤滑油路で
ある。このような構成により、遠心式過給機における高
速での耐用時間が飛躍的に増大した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
遠心式過給機にあって、スラスト力負担部材も兼用する
ベアリングホルダ54を準備し、しかも該ベアリングホ
ルダ54をフランジ部50に設置するには、通常、焼嵌
めによる方法が採用されることから、フランジ部の加熱
に時間を要する他、軸方向に間隔を置いた2つのフロー
ティングブッシュ34、35を設けるために、ベアリン
グホルダ54にオーバーハング部55を設ける必要があ
って、軸方向に長く形成せざるを得なかった。以上のよ
うに高速での耐用時間を高めるためには、ベアリングホ
ルダ等の部品を要する他、組付けに時間を要し、装置と
して軸方向に長大となった。このため本発明では、以上
のような従来の遠心式過給機における諸課題を解決し
て、部品点数が少なくコンパクトで搭載性に優れ、しか
も組付けに時間を要することのない高速での耐用性が高
い遠心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、エン
ジンのクランク軸からプラネタリーギヤからなる増速装
置を介して動力を受けて回転するインペラーによって軸
方向の吸気通路の空気を放射方向の遠心力で加圧して円
周方向の加圧ボリュートから吐出する遠心式エアコンプ
レッサーからなる遠心式過給機において、前記増速装置
を構成するインターナルギヤの筒状シャフト部内にて前
記インペラーを他端に固定したサンギヤシャフトの一端
をフローティングブッシュにより軸支したことを特徴と
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。また本発明は、前記遠心式エアコンプレッサーの
タービンハウジングにおけるフランジ部に支持された複
数のピニオンシャフトに軸支されたピニオンギヤと噛合
するサンギヤシャフトにおけるサンギヤが、該噛合部に
おいて前記フローティングブッシュによる軸支部と軸方
向に間隔を置いて対をなす軸支部を構成している。
【0007】
【作用】本発明は以上の手段により、その組付けについ
ては、ボールベアリング14等を介してケーシング18
に軸支されている増速装置を構成するインターナルギヤ
2の筒状シャフト部3内に、インペラー10を他端に固
定したサンギヤシャフト9の一端をフローティングブッ
シュ4を介して軸支させればよい。その際、サンギヤシ
ャフト9におけるサンギヤ8がタービンハウジング23
におけるフランジ部20に支持された複数のピニオンシ
ャフト19に軸支されたピニオンギヤ7と噛合し、該噛
合部が前記フローティングブッシュ4による軸支部と軸
方向に間隔を置いて対をなす軸支部を構成することにな
る。
【0008】したがって、本発明によれば、前記インタ
ーナルギヤ2の筒状シャフト部3がフローティングブッ
シュ4のベアリングホルダの役割を合わせ持つことにな
り、従来のもののようにベアリングホルダを準備する必
要がない。しかも、ベアリングホルダの設置のために焼
嵌めによるフランジ部の加熱に時間を要することもな
く、短時間でその組付けを完了することができる。そし
て、遠心式エアコンプレッサーの加圧時にインペラー1
0に発生するスラスト力はスラストベアリング15およ
びフローティングブッシュ4を介してインターナルギヤ
2に作用し、ボールベアリング14からケーシング18
に伝えられることになる。その上、遠心式エアコンプレ
ッサーのタービンハウジング23におけるフランジ部2
0に支持された複数のピニオンシャフト19に軸支され
たピニオンギヤ7と噛合するサンギヤ8が、該噛合部に
おいて前記フローティングブッシュ4による軸支部と軸
方向に間隔を置いて対をなす軸支部を構成するので、高
速回転に耐え得るフローティングブッシュ4を1つ配置
するのみで、該フローティングブッシュ4が前記サンギ
ヤ8の噛合部と適度の軸方向の間隔を有する1対の適度
の安定した支持スパンを有する両端支持の軸支部として
高速回転に耐え得るものとなる。しかも、従来のものの
ように1対のフローティングブッシュを設けるためのオ
ーバーハング部を有する軸方向に長いベアリングホルダ
が不要なので遠心式過給機の装置としての軸方向の長さ
を大幅に縮小させることができ、きわめてコンパクトな
遠心式過給機となり、車両への搭載性も良好となり、周
辺スペースの自由度も増すことになる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は、本発明の遠心式過給機の1実施例を示すも
のである。図示しないエンジンのクランクプーリから駆
動ベルトを介して回転駆動力を受ける単なるドリブンプ
ーリ11(あるいはベルト式無段変速機を有するものを
適宜組み合わせて駆動ベルトの回転半径を調整して入力
軸の回転数を一定に保持するものを採用するも可)のプ
ーリボス12に入力軸1がキーにより一体回転するよう
に嵌合される。入力軸1は、中間部に筒状シャフト部3
を有するインターナルギヤ2の1端部を構成する。イン
ターナルギヤ2は筒状シャフト部3がケーシング18内
にボールベアリング14を介して軸支されている。イン
ターナルギヤ2の回転は増速以前であり、それほど高速
でないためボールベアリングにて充分に耐用性がある。
【0010】一方、筒状シャフト部3内の筒状空間部に
は、インペラー10を他端に固定したサンギヤシャフト
9の一端がフローティングブッシュ4を介して軸支する
ごとく挿入される。フローティングブッシュ4はサンギ
ヤシャフト9の1端をスリーブ5を介して支持し、該ス
リーブ5と前記サンギヤシャフト9のサンギヤ8の歯端
面との間には一対のスラスト受け部材15、17間に挟
まれたスラストベアリング16が配置される。そして、
サンギヤシャフト9の端部に螺合されるナット6によっ
て、これらスラスト受け部材15、17スラストベアリ
ング16およびスリーブ5がサンギヤシャフト9に共締
め固定される。なお、13はスナップリングを示し、フ
ローティングブッシュ4の軸方向の移動を阻止するため
のものでる。スラストベアリング16は図示しないビス
によってインターナルギヤ2のディスク中心近傍に固定
され、サンギヤシャフト9のサンギヤ8の歯端面による
スラスト力をインターナルギヤ2に伝えることになる。
【0011】他端にインペラー10を取り付けたサンギ
ヤシャフト9の一端をフローティングブッシュ4を介し
て軸支するごとく挿入する際、サンギヤシャフト9にお
けるサンギヤ8がタービンハウジング23におけるフラ
ンジ部20に支持された複数のピニオンシャフト19に
軸支されたピニオンギヤ7と噛合し、該噛合部が前記フ
ローティングブッシュ4による軸支部と軸方向に間隔を
置いて対をなす軸支部を構成することになる。サンギヤ
8と前記インペラー10との間にはスペーサ24が配置
される。符号26はピストンリングであり、ケーシング
内の潤滑油がタービンコンプレッサ側に漏れるのをイン
ペラーの回転によって防止するものである。また、フラ
ンジ20とインペラー10の背面との間には冷却空気導
入路25からの冷却空気のオイルシールを構成するラビ
リンスシール21が設置される。
【0012】かくして、ドリブンプーリ11を介してエ
ンジンから伝えられた入力軸1の回転はインターナルギ
ヤ2の回転として該インターナルギヤ2に内接噛合する
固定ピニオンシャフト19に軸支された複数のピニオン
ギヤ7に増速して伝達され、これらピニオンギヤ7に噛
合するサンギヤ8をさらに増速してきわめて高速の回転
を得る。一方、該プラネタリーギヤからなる増速装置に
隣接して設けられた遠心式エアコンプレッサーにおいて
は、前記サンギヤ8の高速回転を受けて、サンギヤシャ
フト9も高速回転し、該サンギヤシャフト9に固定され
多数のファンにより形成されたインペラー10の高速回
転によって、図示しないエアクリーナーから吸気管を通
じて送られてくる軸方向の空気は放射方向の遠心力で加
圧されて放射通路から、円周方向の加圧ボリュート22
に高圧で放出され、内燃機関の高出力燃焼に供されるこ
とになる。
【0013】以上本発明の1実施例について説明した
が、本発明の趣旨の範囲内で前記筒状シャフト部の形
状、フローティングブッシュの形状および前記筒状シャ
フト部とサンギヤシャフト部との組合わせ関連構成、ス
ラストベアリングの配置態様等については適宜の組合せ
が採用され得ることは言うまでもないことである。
【0014】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
エンジンのクランク軸からプラネタリーギヤからなる増
速装置を介して動力を受けて回転するインペラーによっ
て軸方向の吸気通路の空気を放射方向の遠心力で加圧し
て円周方向の加圧ボリュートから吐出する遠心式エアコ
ンプレッサーからなる遠心式過給機において、前記増速
装置を構成するインターナルギヤの筒状シャフト部内に
て前記インペラーを他端に固定したサンギヤシャフトの
一端をフローティングブッシュにより軸支したことによ
り、インターナルギヤの筒状シャフト部がフローティン
グブッシュのベアリングホルダの役割を合わせ持つこと
になり、従来のもののようにベアリングホルダを準備す
る必要がない。しかも、ベアリングホルダの設置のため
に焼嵌めによるフランジ部の加熱に時間を要することも
なく、短時間でその組付けを完了することができる。そ
して、遠心式エアコンプレッサーの加圧時にインペラー
に発生するスラスト力はスラストベアリングおよびフロ
ーティングブッシュを介してインターナルギヤに作用
し、ボールベアリングからケーシングに伝えられること
になる。
【0015】その上、本発明では、前記遠心式エアコン
プレッサーのタービンハウジングにおけるフランジ部に
支持された複数のピニオンシャフトに軸支されたピニオ
ンギヤと噛合するサンギヤシャフトにおけるサンギヤ
が、該噛合部において前記フローティングブッシュによ
る軸支部と軸方向に間隔を置いて対をなす軸支部を構成
しているので、高速回転に耐え得るフローティングブッ
シュを1つ配置するのみで、該フローティングブッシュ
が前記サンギヤの噛合部と適度の軸方向の間隔を有する
1対の適度の安定した支持スパンを有する両端支持の軸
支部として高速回転に耐え得るものとなる。しかも、従
来のもののように1対のフローティングブッシュを設け
るためのオーバーハング部を有する軸方向に長いベアリ
ングホルダが不要なので遠心式過給機の装置としての軸
方向の長さを大幅に縮小させることができ、きわめてコ
ンパクトな遠心式過給機となり、車両への搭載性も良好
となり、周辺スペースの自由度も増すことになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の遠心式過給機の1実施例を示す全体の
断面図である。
【図2】従来の遠心式過給機の第1の例を示す図であ
る。
【図3】従来の遠心式過給機を第2の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
2 インターナルギヤ 3 筒状シャフト部 4 フローティングブッシュ 5 スリーブ 7 ピニオンギヤ 8 サンギヤ 9 サンギヤシャフト 10 インペラー 13 スナップリング 19 ピニオンシャフト 20 フランジ部 22 加圧ボリュート
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】この種の遠心式過給機は、スーパーチャ
ージャーの長所であるクランク軸駆動による応答性の良
さ、低ブースト・高出力な性能と、ターボチャージャー
の長所である高回転での効率の良さ、シンプルかつコン
パクトであり、さらには、遠心式加圧という独特の方式
によって加圧流体の閉じ込みがなく、回転数一定で流量
を絞ると、圧力比は増大しても駆動馬力は減少するた
め、きわめて効率的な過給機として注目を浴びている。
そのような遠心式過給機の1例として特開平2−957
31号公報に記載されたものを図によって簡単に説明
すると、図示しないエンジンのクランク軸から補記駆動
ベルトによってドリブンプーリ41を介して入力軸31
が駆動される。前記ドリブンプーリとしては、単なる駆
動ベルトとプーリとを組み合わせたもの、あるいはベル
ト式無段変速機を有するものを適宜組み合わせて駆動ベ
ルトの回転半径を調整して前記入力軸の回転数を一定に
保持するものが採用される。このようにして駆動される
入力軸31は、遠心式過給機を構成する遠心式エアコン
プレッサーのケーシング48内に収容された増速装置に
よって増速される。前記入力軸31の回転はインターナ
ルギヤ32の回転として該インターナルギヤ32に内接
噛合する固定ピニオンシャフトに軸支された複数のピニ
オンギヤ37に増速して伝達され、これらピニオンギヤ
37に噛合するサンギヤ38をさらに増速する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】図に示したものは、インペラー40の回
転軸であるサンギヤシャフト39をフローティングブッ
シュにより軸支して超高速回転に耐え得るようにした例
である。この例では、タービンハウジング53およびケ
ーシング48と一体にされたフランジ部50に対してベ
アリングホルダ54を設置し、該ベアリングホルダ54
に高速回転にも耐えることのできるフローティングブッ
シュ34、35を設けたものである。前記ベアリングホ
ルダ54にはフランジ部50との間に段差59が設けら
れており、遠心式エアコンプレッサーの加圧時にインペ
ラー40に発生するスラスト力を前記フランジ部50に
伝えるように構成されている。57、58はフローティ
ングブッシュ34、35に潤滑油を供給する潤滑油路で
ある。このような構成により、遠心式過給機における高
速での耐用時間が飛躍的に増大した。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンのクランク軸からプラネタリー
    ギヤからなる増速装置を介して動力を受けて回転するイ
    ンペラーによって軸方向の吸気通路の空気を放射方向の
    遠心力で加圧して円周方向の加圧ボリュートから吐出す
    る遠心式エアコンプレッサーからなる遠心式過給機にお
    いて、前記増速装置を構成するインターナルギヤの筒状
    シャフト部内にて前記インペラーを他端に固定したサン
    ギヤシャフトの一端をフローティングブッシュにより軸
    支したことを特徴とする遠心式過給機。
  2. 【請求項2】 前記遠心式エアコンプレッサーのタービ
    ンハウジングにおけるフランジ部に支持された複数のピ
    ニオンシャフトに軸支されたピニオンギヤと噛合するサ
    ンギヤシャフトにおけるサンギヤが、該噛合部において
    前記フローティングブッシュによる軸支部と軸方向に間
    隔を置いて対をなす軸支部を構成していることを特徴と
    する請求項1に記載の遠心式過給機。
JP13893594A 1994-06-21 1994-06-21 遠心式過給機 Pending JPH084545A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13893594A JPH084545A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 遠心式過給機

Applications Claiming Priority (1)

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JP13893594A JPH084545A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 遠心式過給機

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JPH084545A true JPH084545A (ja) 1996-01-09

Family

ID=15233589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13893594A Pending JPH084545A (ja) 1994-06-21 1994-06-21 遠心式過給機

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JP (1) JPH084545A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007085284A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Yamaha Marine Co Ltd 過給機の取付構造
WO2013020479A1 (zh) * 2011-08-05 2013-02-14 无锡开普动力有限公司 一种增压器排气管支撑装置
CN106014612A (zh) * 2014-11-20 2016-10-12 范戴尼超级涡轮有限公司 偏心行星牵引驱动机械涡轮双增压器
CN107084141A (zh) * 2016-07-13 2017-08-22 上海仁创环境科技有限公司 一种单级高速离心鼓风机

Cited By (6)

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CN107084141A (zh) * 2016-07-13 2017-08-22 上海仁创环境科技有限公司 一种单级高速离心鼓风机

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