JP2012189068A - Mechanical supercharger - Google Patents

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高寿 坂
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聡 梅村
Yuya Izawa
祐弥 井沢
Hiroshi Inoue
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mechanical supercharger which enables acceleration of input rotation while preventing employment of dedicated components and an increase in the number of components, and which can be installed in a limited space.SOLUTION: The mechanical supercharger 10 includes an air feed-out mechanism having a rotor and feeding-out air for air supply through the rotation of the rotor, an input shaft 20 for rotating the rotor, and a pulley 34 provided to the input shaft 20 and receiving the transmission of the output rotating force of a power source through a transmission belt 35. An electromagnetic clutch 30 is provided to the end of the input shaft 20 on a rotor side rather than the pulley 34.

Description

この発明は、エンジン等の動力を伝動ベルト等の機械的伝達手段により受けて駆動される機械式過給機に関する。   The present invention relates to a mechanical supercharger driven by receiving power from an engine or the like by mechanical transmission means such as a transmission belt.

従来から、例えば、車両に搭載される過給機として、エンジン等の動力をベルト等の機械的伝達手段により受けて駆動される機械式過給機（スーパーチャージャー）が広く知られている。
機械式過給機は、エンジンの出力状態に応じて作動させたり、あるいは停止させたりする必要があることから、クラッチを備える場合がある。
例えば、図４に示す機械式過給機６０は、一対のロータ６１、６２と、入力軸６３に取り付けられたプーリ６４と、プーリ６４に掛装され、エンジンからの動力を伝達する無端状の伝動ベルト６５と、プーリ６４の先端側に設けたクラッチ６６と、を備えている。
因みに、プーリ６４とロータ軸６７との間には軸継手６８が設けられている。
軸継手６８は機械式過給機６０の作動時における入力軸６３の軸心とロータ軸６７の軸心との位置ずれを吸収したり、機械式過給機６０の組み付け時において各軸６３、６７の軸心を合わせやすくしたりする機能を持つ。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a supercharger mounted on a vehicle, a mechanical supercharger (supercharger) that is driven by receiving power from an engine or the like by mechanical transmission means such as a belt is widely known.
Since the mechanical supercharger needs to be operated or stopped depending on the output state of the engine, it may include a clutch.
For example, the mechanical supercharger 60 shown in FIG. 4 includes a pair of rotors 61 and 62, a pulley 64 attached to the input shaft 63, and an endless shape that is mounted on the pulley 64 and transmits power from the engine. A transmission belt 65 and a clutch 66 provided on the front end side of the pulley 64 are provided.
Incidentally, a shaft coupling 68 is provided between the pulley 64 and the rotor shaft 67.
The shaft coupling 68 absorbs misalignment between the shaft center of the input shaft 63 and the shaft center of the rotor shaft 67 when the mechanical supercharger 60 is operated, and each shaft 63, when the mechanical supercharger 60 is assembled. It has a function that makes it easy to align the 67 axes.

機械式過給機６０では、エンジンから受ける回転を増速させることが要求されるため、伝動ベルト６５が掛装されるエンジン側のエンジンプーリに対して機械式過給機６０側のプーリ６４の小径化が必要となる。
しかし、図４に示すように、小径化されたプーリ６４を利用したクラッチ６６とする場合、プーリ６４の小径化に対応させてクラッチ６６を小型化しなければならない。
プーリ６４の小径化に対応させて小型化されたクラッチ６６を製作することは製造技術上の困難性が増大するという問題がある。 Since the mechanical supercharger 60 is required to increase the rotation received from the engine, the pulley 64 on the mechanical supercharger 60 side of the engine pulley on the engine side on which the transmission belt 65 is hung is required. It is necessary to reduce the diameter.
However, as shown in FIG. 4, when the clutch 66 using the pulley 64 having a reduced diameter is used, the clutch 66 must be reduced in size in response to the diameter reduction of the pulley 64.
Manufacturing a clutch 66 that is reduced in size in response to the reduction in the diameter of the pulley 64 increases the difficulty in manufacturing technology.

そこで、プーリの小径化に対応させたクラッチの製作を回避する対策として、例えば、図５に示すように、エンジンＥと機械式過給機７０との間にクラッチ７１を独立して配置する技術が存在する。
この技術では、図５に示すように、エンジンＥのエンジンプーリとクラッチ７１に掛装される伝動ベルト７２と、クラッチ７１と機械式過給機７０のプーリ７３に掛装される別の伝動ベルト７４が設けられている。
この構成を採用すると、エンジンＥと機械式過給機７０の間にクラッチ７１が介在されることからクラッチ７１の小径化を回避することができ、クラッチ７１の製作が容易となる。 Therefore, as a measure for avoiding the production of the clutch corresponding to the pulley diameter reduction, for example, as shown in FIG. 5, a technique of independently disposing the clutch 71 between the engine E and the mechanical supercharger 70. Exists.
In this technique, as shown in FIG. 5, a transmission belt 72 that is hung on the engine pulley of the engine E and the clutch 71, and another transmission belt that is hung on the pulley 73 of the clutch 71 and the mechanical supercharger 70. 74 is provided.
When this configuration is adopted, since the clutch 71 is interposed between the engine E and the mechanical supercharger 70, the diameter of the clutch 71 can be avoided, and the manufacture of the clutch 71 is facilitated.

一方、別の従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された機械式過給機の駆動力伝達装置を挙げることができる。
この機械式過給機の入力軸の端部にはプーリが設けられ、エンジンの出力軸に取り付けたプーリとの間にベルトが掛け回されている。
入力軸と入力軸に設けたプーリとの間には電磁クラッチが設けられている。また、ギヤケーシング内には互いに噛合する増速ギヤが設置されている。 On the other hand, as another conventional technique, for example, a driving force transmission device for a mechanical supercharger disclosed in Patent Document 1 can be cited.
A pulley is provided at the end of the input shaft of the mechanical supercharger, and a belt is wound around the pulley attached to the output shaft of the engine.
An electromagnetic clutch is provided between the input shaft and a pulley provided on the input shaft. Further, speed increasing gears that mesh with each other are installed in the gear casing.

特許文献１に開示された機械式過給機によれば、電磁クラッチを動力伝達状態とした上で、エンジンの回転力がベルトに伝達されると、入力軸のプーリの回転が電磁クラッチを介して入力軸に伝達される。
さらに、入力軸に伝達された回転は、増速ギヤにより増速された後、タイミングギヤを介してロータへ伝達されてロータが回転する。
従って、特許文献１に開示された機械式過給機によれば、増速ギヤを設けたことにより、入力軸のプーリの小径化が回避され、プーリの小径化に対応させたクラッチを設ける必要がない。 According to the mechanical supercharger disclosed in Patent Document 1, when the rotational force of the engine is transmitted to the belt with the electromagnetic clutch in the power transmission state, the rotation of the pulley of the input shaft is transmitted via the electromagnetic clutch. Is transmitted to the input shaft.
Further, the rotation transmitted to the input shaft is accelerated by the speed increasing gear, and then transmitted to the rotor via the timing gear to rotate the rotor.
Therefore, according to the mechanical supercharger disclosed in Patent Document 1, the provision of the speed increasing gear avoids the reduction of the pulley diameter of the input shaft, and it is necessary to provide a clutch corresponding to the reduction of the pulley diameter. There is no.

実公平７−３８６６３号公報No. 7-38663

しかしながら、図５に示す従来の技術では、エンジンと機械式過給機との間にクラッチを独立して設けるスペースが必要となる。
さらに、クラッチが回転軸を備えることでその分の回転軸の軸方向へのスペースも必要となり、機械式過給機の搭載スペースが限られた車両では搭載不可能な場合もある。
また、機械式過給機とクラッチに掛装されている伝動ベルトを専用部品として用意しなくてはならないという問題がある。
一方、特許文献１の機械式過給機の場合、ケーシング内に増速ギヤを設けることから、その分だけ部品点数が確実に増大するほか、入力軸の軸方向の寸法が大きくなるという問題がある。
また、特許文献１の機械式過給機は増速ギヤを備えることから、増速ギヤによる騒音が発生するおそれがある。 However, the conventional technique shown in FIG. 5 requires a space for independently providing a clutch between the engine and the mechanical supercharger.
Furthermore, since the clutch has a rotating shaft, a space in the axial direction of the rotating shaft is also required, and it may not be mounted on a vehicle in which the mounting space for the mechanical supercharger is limited.
In addition, there is a problem in that a mechanical supercharger and a transmission belt hung on the clutch must be prepared as dedicated parts.
On the other hand, in the case of the mechanical supercharger of Patent Document 1, since the speed increasing gear is provided in the casing, there is a problem that the number of parts is surely increased by that amount and the axial dimension of the input shaft is increased. is there.
Moreover, since the mechanical supercharger of patent document 1 is provided with the speed increasing gear, there exists a possibility that the noise by a speed increasing gear may generate | occur | produce.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、専用部品の採用や部品点数の増大を防止しつつ入力回転の増速を可能とし、しかも限られたスペースでも設置可能な機械式過給機の提供にある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to enable acceleration of input rotation while preventing the adoption of dedicated parts and the increase in the number of parts, and can be installed even in a limited space. To provide a possible mechanical supercharger.

上記の課題を解決するために、本発明は、回転体を有し、前記回転体の回転により給気用の空気を送出する送出機構と、前記回転体を回転する入力軸と、前記入力軸に設けられ、伝動ベルトを介して動力源の出力回転力の伝達を受けるプーリと、を備えた機械式過給機において、前記プーリよりも前記回転体側の前記入力軸の端部に電磁クラッチが設けられることを特徴とする。
回転体は回転により給気用の空気を送出する要素であり、例えば、スクリュー式のロータやルーツ式のロータが好ましい。送出機構は回転体以外に送出に必要な要素を含んでもよい。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a rotating body, a delivery mechanism that sends out air for supplying air by rotation of the rotating body, an input shaft that rotates the rotating body, and the input shaft And a pulley that receives the output rotational force of a power source via a transmission belt, and an electromagnetic clutch is provided at the end of the input shaft closer to the rotating body than the pulley. It is provided.
The rotating body is an element that sends out air for supplying air by rotation, and for example, a screw-type rotor or a roots-type rotor is preferable. The delivery mechanism may include elements necessary for delivery in addition to the rotating body.

本発明では、電磁クラッチがプーリよりも回転体側の入力軸の端部に設けられるから、プーリが小径化されてもプーリの小径化に対応させてクラッチを小型化する必要がない。
また、電磁クラッチがプーリと同軸に配置されているから、従来が必要とした軸継手の機能を電磁クラッチが果すことができ、軸継手を設ける必要がない。
また、プーリの小径化により増速ギヤを必要としないから過給機の大型化を回避することができる。
本発明によれば、専用部品の採用や部品点数の増大を抑制しつつ限られたスペースでも設置できるほか、入力回転の増速を可能とする機械式過給機を提供することができる。 In the present invention, since the electromagnetic clutch is provided at the end of the input shaft closer to the rotating body than the pulley, it is not necessary to reduce the size of the clutch in response to the reduction in the diameter of the pulley even if the pulley is reduced in diameter.
In addition, since the electromagnetic clutch is arranged coaxially with the pulley, the electromagnetic clutch can perform the function of the shaft coupling that has been required in the past, and there is no need to provide a shaft coupling.
Further, since the speed increasing gear is not required due to the reduction in the diameter of the pulley, it is possible to avoid an increase in the size of the supercharger.
According to the present invention, it is possible to provide a mechanical supercharger that can be installed in a limited space while suppressing the adoption of dedicated parts and the increase in the number of parts, and also capable of increasing the input rotation speed.

また、本発明では、上記の機械式過給機において、前記送出機構を収容する第１ハウジングと、前記第１ハウジングに接合され、前記クラッチを収容する第２ハウジングを有してもよい。   In the present invention, the mechanical supercharger may include a first housing that houses the delivery mechanism, and a second housing that is joined to the first housing and houses the clutch.

この場合、第１ハウジングに接合される第２ハウジングは第１ハウジングから分離することができるから、例えば、電磁クラッチの保守点検や部品交換の際に第２ハウジングを取り外すだけでハウジング全体を分解する必要がない。   In this case, since the second housing joined to the first housing can be separated from the first housing, for example, the entire housing is disassembled simply by removing the second housing at the time of maintenance and inspection of the electromagnetic clutch or parts replacement. There is no need.

本発明によれば、専用部品の採用や部品点数の増大を防止しつつ入力回転の増速を可能とし、しかも限られたスペースでも設置可能な機械式過給機を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a mechanical supercharger that can increase the speed of input rotation while preventing the use of dedicated parts and the increase in the number of parts, and that can be installed even in a limited space.

本発明の実施形態に係る機械式過給機の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical supercharger which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変更例１に係る機械式過給機の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical supercharger which concerns on the modification 1 of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変更例２に係る機械式過給機の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical supercharger which concerns on the modification 2 of embodiment of this invention. 従来の技術に係る機械式過給機の断面図である。It is sectional drawing of the mechanical supercharger which concerns on a prior art. 別の従来の技術の概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of another conventional technique.

以下、本発明の実施形態に係る機械式過給機（以下、単に「過給機」と表記する）を図１に基づいて説明する。
図１に示す過給機１０のハウジングは、一対のロータ２１、２２および一対のタイミングギヤ１８、１９を収容するロータハウジング１１と、電磁クラッチ３０を収容し、ロータハウジング１１に接合されるクラッチハウジング１４を有する。
本実施形態では、ロータハウジング１１は第１ハウジングに相当し、クラッチハウジング１４は第２ハウジングに相当する。
一対のロータ２１、２２は、回転体であって送出機構に相当する。
なお、送出機構はロータハウジング１１に収容されるが、回転体以外の要素がロータハウジング１１に収容されてもよい。 Hereinafter, a mechanical supercharger (hereinafter simply referred to as “supercharger”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The housing of the supercharger 10 shown in FIG. 1 includes a rotor housing 11 that houses a pair of rotors 21 and 22 and a pair of timing gears 18 and 19, and a clutch housing that houses an electromagnetic clutch 30 and is joined to the rotor housing 11. 14
In the present embodiment, the rotor housing 11 corresponds to a first housing, and the clutch housing 14 corresponds to a second housing.
The pair of rotors 21 and 22 is a rotating body and corresponds to a delivery mechanism.
Although the delivery mechanism is housed in the rotor housing 11, elements other than the rotating body may be housed in the rotor housing 11.

ロータハウジング１１には、一対のロータ２１、２２を収容するロータ室１２と、タイミングギヤ１８、１９を収容するギヤ室１３が形成されている。
ロータ室１２には、互いに噛合する一対のロータ２１、２２により送出空間が形成される。
図示はしないがロータハウジング１１は、給気用の空気を吸入する吸入口と空気を吐出する吐出口を備えている。
クラッチハウジング１４には、電磁クラッチ３０を収容するクラッチ室１５が形成されているほか、クラッチ室１５と連通する軸孔１７を形成する筒状部１６を有している。 The rotor housing 11 is formed with a rotor chamber 12 that houses a pair of rotors 21 and 22 and a gear chamber 13 that houses timing gears 18 and 19.
A delivery space is formed in the rotor chamber 12 by a pair of rotors 21 and 22 meshing with each other.
Although not shown, the rotor housing 11 includes a suction port for sucking in air for supply and a discharge port for discharging air.
The clutch housing 14 is formed with a clutch chamber 15 that houses the electromagnetic clutch 30, and has a cylindrical portion 16 that forms a shaft hole 17 that communicates with the clutch chamber 15.

ロータハウジング１１内に収容される一対のロータ２１、２２は、給気用の空気をロータ室１２に導入し、エンジン（図示せず）の給気通路へ送出する回転体である。
一方のロータ２１はロータ軸２３と連結されており、ロータ軸２３の回転により回転される駆動側のロータである。
他方のロータ２２はロータ軸２４と連結される従動側のロータであり、ロータ軸２３が回転されるとタイミングギヤ１８、１９を介して回転される。
ロータ軸２３におけるロータ室１２とギヤ室１３との間には軸受２５が設けられ、ギヤ室１３と反対側となるロータ軸２３の端部には軸受２６が設けられている。
軸受２５、２６は駆動側のロータ軸２３をロータハウジング１１に対して支承して、ロータ２１をロータ室１２において回転自在に支持する。
ロータ軸２４におけるロータ室１２とギヤ室１３との間には軸受２７が設けられ、ギヤ室１３と反対側となるロータ軸２４の端部には軸受２８が設けられている。
軸受２７、２８は従動側のロータ軸２４をロータハウジング１１に対して支承して、ロータ２２をロータ室１２において回転自在に支持する。 The pair of rotors 21 and 22 housed in the rotor housing 11 is a rotating body that introduces air for supplying air into the rotor chamber 12 and sends it to an air supply passage of an engine (not shown).
One rotor 21 is connected to the rotor shaft 23 and is a drive-side rotor that is rotated by the rotation of the rotor shaft 23.
The other rotor 22 is a driven rotor connected to the rotor shaft 24, and is rotated via the timing gears 18 and 19 when the rotor shaft 23 is rotated.
A bearing 25 is provided between the rotor chamber 12 and the gear chamber 13 in the rotor shaft 23, and a bearing 26 is provided at the end of the rotor shaft 23 opposite to the gear chamber 13.
The bearings 25 and 26 support the rotor shaft 23 on the driving side with respect to the rotor housing 11 and support the rotor 21 in the rotor chamber 12 so as to be rotatable.
A bearing 27 is provided between the rotor chamber 12 and the gear chamber 13 in the rotor shaft 24, and a bearing 28 is provided at the end of the rotor shaft 24 opposite to the gear chamber 13.
The bearings 27 and 28 support the rotor shaft 24 on the driven side with respect to the rotor housing 11 and support the rotor 22 rotatably in the rotor chamber 12.

駆動側のロータ軸２３におけるギヤ室１３側の端部はギヤ室１３を貫通してクラッチハウジング１４内のクラッチ室１５に達している。
駆動側のロータ軸２３におけるギヤ室１３を貫通する軸部に駆動側のタイミングギヤ１８が取り付けられている。
従動側のロータ軸２４におけるギヤ室１３側の端部はギヤ室１３内に突出している。
従動側のロータ軸２４のギヤ室１３に突出した端部に従動側のタイミングギヤ１９が取り付けられている。
駆動側のタイミングギヤ１８と従動側のタイミングギヤ１９は互いに噛合し、駆動側のタイミングギヤ１８の回転により、従動側のタイミングギヤ１９は駆動側のタイミングギヤ１８の回転方向と反対方向に回転する。
このため、一対のロータ２１、２２はタイミングギヤ１８、１９を介して相対回転し互いに噛み合う。 An end of the drive-side rotor shaft 23 on the side of the gear chamber 13 passes through the gear chamber 13 and reaches the clutch chamber 15 in the clutch housing 14.
A driving-side timing gear 18 is attached to a shaft portion of the driving-side rotor shaft 23 that passes through the gear chamber 13.
An end of the driven rotor shaft 24 on the gear chamber 13 side protrudes into the gear chamber 13.
A driven timing gear 19 is attached to the end of the driven rotor shaft 24 protruding into the gear chamber 13.
The driving-side timing gear 18 and the driven-side timing gear 19 mesh with each other, and the driven-side timing gear 19 rotates in the direction opposite to the rotating direction of the driving-side timing gear 18 by the rotation of the driving-side timing gear 18. .
For this reason, the pair of rotors 21 and 22 rotate relative to each other via the timing gears 18 and 19 and mesh with each other.

駆動側のロータ軸２３の端部には電磁クラッチ３０の一部を構成するアーマチャ３１が備えられている。
アーマチャ３１はロータ軸２３の回転に伴って回転するようにロータ軸２３に取り付けられており、アーマチャ３１の摩擦面はロータ軸２３の軸心方向に対して直角な面を形成している。
クラッチハウジング１４の軸孔１７には入力軸２０が挿入されている。
入力軸２０は、軸方向に設けられた一対の軸受２９によりクラッチハウジング１４に対して回転自在に支承されている。
入力軸２０のギヤ室１３側の端部はクラッチ室１５に突出しており、突出した端部には電磁クラッチ３０の一部を構成するディスクロータ３２が設けられている。
つまり、電磁クラッチ３０はロータ２１側の入力軸２０の端部に設けられる。
入力軸２０に設けられたディスクロータ３２の摩擦面は、ロータ軸２３に固定されているアーマチャ３１の摩擦面と対向している。 An armature 31 constituting a part of the electromagnetic clutch 30 is provided at the end of the rotor shaft 23 on the driving side.
The armature 31 is attached to the rotor shaft 23 so as to rotate with the rotation of the rotor shaft 23, and the friction surface of the armature 31 forms a surface perpendicular to the axial direction of the rotor shaft 23.
An input shaft 20 is inserted into the shaft hole 17 of the clutch housing 14.
The input shaft 20 is rotatably supported with respect to the clutch housing 14 by a pair of bearings 29 provided in the axial direction.
The end of the input shaft 20 on the gear chamber 13 side protrudes into the clutch chamber 15, and a disk rotor 32 that constitutes a part of the electromagnetic clutch 30 is provided at the protruding end.
That is, the electromagnetic clutch 30 is provided at the end of the input shaft 20 on the rotor 21 side.
The friction surface of the disk rotor 32 provided on the input shaft 20 faces the friction surface of the armature 31 fixed to the rotor shaft 23.

クラッチハウジング１４のクラッチ室１５には環状の電磁コイル３３が設置されている。
電磁コイル３３はディスクロータ３２の摩擦面と反対側の面における外周付近と対向して隙間を空けて配置されている。
ディスクロータ３２は電磁コイル３３の励磁により磁化され、アーマチャ３１が磁化されたディスクロータ３２に吸着される。
アーマチャ３１がディスクロータ３２に吸着されると、アーマチャ３１の摩擦面とディスクロータ３２の摩擦面が当接され、入力軸２０の回転がロータ軸２３へ伝達される。
電磁コイル３３の励磁が解除されて電磁コイル３３が無励磁状態になると、アーマチャ３１はディスクロータ３２との吸着を解除し、アーマチャ３１の摩擦面とディスクロータ３２の摩擦面との当接が解除され、入力軸２０の回転力はロータ軸２３に伝達されない。
上記のように、本実施形態の電磁クラッチ３０は、ロータ軸２３のアーマチャ３１、入力軸２０のディスクロータ３２および電磁コイル３３とから主に構成される。 An annular electromagnetic coil 33 is installed in the clutch chamber 15 of the clutch housing 14.
The electromagnetic coil 33 is disposed with a gap facing the vicinity of the outer periphery of the surface of the disk rotor 32 opposite to the friction surface.
The disk rotor 32 is magnetized by the excitation of the electromagnetic coil 33, and the armature 31 is attracted to the magnetized disk rotor 32.
When the armature 31 is attracted to the disk rotor 32, the friction surface of the armature 31 and the friction surface of the disk rotor 32 come into contact with each other, and the rotation of the input shaft 20 is transmitted to the rotor shaft 23.
When the excitation of the electromagnetic coil 33 is released and the electromagnetic coil 33 is in a non-excited state, the armature 31 releases the adsorption with the disk rotor 32 and the contact between the friction surface of the armature 31 and the friction surface of the disk rotor 32 is released. Thus, the rotational force of the input shaft 20 is not transmitted to the rotor shaft 23.
As described above, the electromagnetic clutch 30 of the present embodiment is mainly composed of the armature 31 of the rotor shaft 23, the disk rotor 32 of the input shaft 20, and the electromagnetic coil 33.

なお、本実施形態の過給機１０では、従来の過給機に備えられていた軸継手が設けられず、軸継手に代えて電磁クラッチ３０が設けられている構成となっている。
電磁クラッチ３０は、入力軸２０の回転力をロータ軸２３に伝達又は遮断するといったクラッチとしての機能のほかに、過給機１０の運転時における駆動側のロータ軸２３の軸心と入力軸２０の軸心との位置ずれを吸収する機能を果す。
つまり、電磁クラッチ３０は、従来の過給機に設けられていた軸継手の機能を果す。
また、入力軸２０とロータ軸２３の間に電磁クラッチ３０を設けたことで、過給機１０の組み付け時における入力軸２０とロータ軸２３の軸心の位置合わせが、軸継手を設けた過給機の場合と同様に簡単に行うことも可能である。 In addition, in the supercharger 10 of this embodiment, the shaft coupling with which the conventional supercharger was provided is not provided, but it has the structure provided with the electromagnetic clutch 30 instead of the shaft joint.
The electromagnetic clutch 30 has a function as a clutch for transmitting or interrupting the rotational force of the input shaft 20 to the rotor shaft 23, and the shaft center of the drive-side rotor shaft 23 and the input shaft 20 during operation of the supercharger 10. It functions to absorb misalignment with the axis.
That is, the electromagnetic clutch 30 functions as a shaft coupling provided in a conventional supercharger.
Further, since the electromagnetic clutch 30 is provided between the input shaft 20 and the rotor shaft 23, the alignment of the shaft centers of the input shaft 20 and the rotor shaft 23 when the supercharger 10 is assembled can be performed with an excessive amount of shaft coupling. It can also be done as easily as in the case of a feeder.

入力軸２０のディスクロータ３２を設けた端部と反対の端部にはプーリ３４が取り付けられている。
従って、プーリ３４は電磁クラッチ３０と同軸に配置されている。
プーリ３４には伝動ベルト３５が掛装され、伝動ベルト３５は動力源となるエンジンに設けられたエンジンプーリ（図示せず）に掛装されている。
この実施形態では、プーリ３４の一部がクラッチハウジング１４の筒状部１６の端部外周を覆う形状のプーリである。
筒状部１６の端部外周を覆うプーリ３４を用いることで、過給機１０の軸方向への寸法が大きくなることを抑制している。
過給機１０に設けたプーリ３４の直径とエンジンプーリの直径とのプーリ比は、エンジンのプーリの回転数に対して過給機１０のプーリ３４が必要とする回転数を実現するように設定されている。
過給機１０のプーリ３４、エンジンプーリおよび伝動ベルト３５により、エンジンプーリ回転数に対する過給機１０のプーリ回転数の増速化がプーリ比に基づいて図られている。 A pulley 34 is attached to the end of the input shaft 20 opposite to the end where the disk rotor 32 is provided.
Accordingly, the pulley 34 is disposed coaxially with the electromagnetic clutch 30.
A transmission belt 35 is hung on the pulley 34, and the transmission belt 35 is hung on an engine pulley (not shown) provided in an engine serving as a power source.
In this embodiment, a part of the pulley 34 is a pulley having a shape that covers the outer periphery of the end of the cylindrical portion 16 of the clutch housing 14.
By using the pulley 34 that covers the outer periphery of the end portion of the tubular portion 16, the axial dimension of the supercharger 10 is prevented from increasing.
The pulley ratio between the diameter of the pulley 34 provided in the supercharger 10 and the diameter of the engine pulley is set so as to realize the rotational speed required by the pulley 34 of the supercharger 10 with respect to the rotational speed of the engine pulley. Has been.
The pulley 34, the engine pulley, and the transmission belt 35 of the supercharger 10 increase the speed of the pulley rotation speed of the supercharger 10 with respect to the engine pulley rotation speed based on the pulley ratio.

次に、本実施形態の過給機１０の作動について説明する。
エンジンの運転中はエンジンプーリの出力回転力は、伝動ベルト３５を介して過給機１０のプーリ３４に伝達される。
過給機１０のプーリ３４にはプーリ比に基づき増速された入力回転力が入力され、入力軸２０が回転する。 Next, the operation of the supercharger 10 of this embodiment will be described.
During operation of the engine, the output rotational force of the engine pulley is transmitted to the pulley 34 of the supercharger 10 via the transmission belt 35.
The input rotational force increased based on the pulley ratio is input to the pulley 34 of the supercharger 10, and the input shaft 20 rotates.

過給機１０の作動が必要なエンジンの運転条件では、エンジンの運転中に電磁クラッチ３０の電磁コイル３３を励磁する。
電磁コイル３３が励磁されている状態では、ディスクロータ３２は磁化され、磁化されたディスクロータ３２にアーマチャ３１が吸着する。
このため、アーマチャ３１の摩擦面とディスクロータ３２の摩擦面は互いに当接しており、入力軸２０の回転力はロータ軸２３に伝達され、ロータ軸２３は回転する。
ロータ軸２３の回転によりタイミングギヤ１８、１９が相対回転し、タイミングギヤ１８、１９の相対回転に伴い、駆動側のロータ２１および従動側のロータ２２が相対回転する。
駆動側のロータ２１および従動側のロータ２２の相対回転により給気用の空気がエンジン側の給気通路へ吐出される。
このように、電磁クラッチ３０の電磁コイル３３が励磁している状態では、過給機１０は作動する。 Under engine operating conditions that require operation of the supercharger 10, the electromagnetic coil 33 of the electromagnetic clutch 30 is excited during engine operation.
In a state where the electromagnetic coil 33 is excited, the disk rotor 32 is magnetized, and the armature 31 is attracted to the magnetized disk rotor 32.
For this reason, the friction surface of the armature 31 and the friction surface of the disk rotor 32 are in contact with each other, the rotational force of the input shaft 20 is transmitted to the rotor shaft 23, and the rotor shaft 23 rotates.
The rotation of the rotor shaft 23 causes the timing gears 18 and 19 to rotate relative to each other. With the relative rotation of the timing gears 18 and 19, the driving side rotor 21 and the driven side rotor 22 rotate relative to each other.
By the relative rotation of the drive-side rotor 21 and the driven-side rotor 22, air for supply is discharged to the supply passage on the engine side.
Thus, the supercharger 10 operates in a state where the electromagnetic coil 33 of the electromagnetic clutch 30 is excited.

過給機１０の作動を必要としないエンジンの運転条件では、エンジンの運転中に電磁クラッチ３０の電磁コイル３３を無励磁状態としておく。
電磁コイル３３の励磁が解除されている無励磁状態では、ディスクロータ３２は磁化されず、ロータ軸２３側のアーマチャ３１は入力軸２０側のディスクロータ３２に吸着されない。
このため、入力軸２０の回転力はロータ軸２３に伝達されない。 Under an engine operating condition that does not require the operation of the supercharger 10, the electromagnetic coil 33 of the electromagnetic clutch 30 is kept in an unexcited state during the operation of the engine.
In the non-excited state in which the excitation of the electromagnetic coil 33 is released, the disk rotor 32 is not magnetized, and the armature 31 on the rotor shaft 23 side is not attracted to the disk rotor 32 on the input shaft 20 side.
For this reason, the rotational force of the input shaft 20 is not transmitted to the rotor shaft 23.

本実施形態の過給機は以下の作用効果を奏する。
（１）電磁クラッチ３０がクラッチハウジング１４内に設けられるから、プーリ３４が小径化されてもプーリ３４の小径化に対応させて電磁クラッチ３０を小型化する必要がない。従って、電磁クラッチ３０の製作が容易となり、過給機１０を製作し易くなる。
（２）電磁クラッチ３０がプーリ３４と同軸に配置されているから、従来では必要とした軸継手の機能を電磁クラッチ３０が果すことができ、軸継手が不要となる。これにより、過給機１０の軸方向の寸法が大きくなることを抑制することができるほか、プーリ３４と伝動ベルト３５以外に増速のための構成を必要としない。
（３）プーリ３４の小径化が容易となり、増速ギヤを必要としないから過給機１０の大型化を防止することができる。また、過給機１０は増速ギヤによる騒音発生の問題も生じることはない。また、プーリ３４の小径化が容易になったことにより、汎用性のある伝動ベルト３５を用いることができる。例えば、過給機１０の作動とともにエンジンの補機を駆動する伝動ベルト３５を用いることができる。 The supercharger of this embodiment has the following effects.
(1) Since the electromagnetic clutch 30 is provided in the clutch housing 14, it is not necessary to reduce the size of the electromagnetic clutch 30 in response to the reduction in the diameter of the pulley 34 even if the pulley 34 is reduced in diameter. Therefore, the electromagnetic clutch 30 can be easily manufactured, and the supercharger 10 can be easily manufactured.
(2) Since the electromagnetic clutch 30 is arranged coaxially with the pulley 34, the electromagnetic clutch 30 can perform the function of the shaft coupling that has been required in the prior art, and the shaft coupling becomes unnecessary. Thereby, it is possible to suppress an increase in the axial dimension of the supercharger 10 and no speed-up configuration other than the pulley 34 and the transmission belt 35 is required.
(3) The pulley 34 can be easily reduced in diameter and no speed-up gear is required, so that the turbocharger 10 can be prevented from being enlarged. Further, the turbocharger 10 does not cause a problem of noise generation due to the speed increasing gear. Further, since the diameter of the pulley 34 can be easily reduced, a versatile transmission belt 35 can be used. For example, a transmission belt 35 that drives an auxiliary machine of the engine together with the operation of the supercharger 10 can be used.

（４）専用部品の採用や部品点数の増大を防止しつつ入力回転の増速を可能とし、しかも限られたスペースでも設置可能な過給機１０を提供することができる。
（５）電磁クラッチ３０は、入力軸２０の回転力をロータ軸２３に伝達又は遮断するといったクラッチとしての機能のほかに、過給機１０の運転時における駆動側のロータ軸２３の軸心と入力軸２０と軸心との位置ずれを吸収することができる。
（６）入力軸２０とロータ軸２３の間に電磁クラッチ３０を設けたことで、過給機１０の組み付け時における入力軸２０とロータ軸２３の軸心の位置合わせが、軸継手の場合と同様に簡単に行うことも可能である。 (4) It is possible to provide a supercharger 10 that can increase the speed of input rotation while preventing the use of dedicated parts and the increase in the number of parts, and that can be installed in a limited space.
(5) The electromagnetic clutch 30 has a function as a clutch that transmits or cuts off the rotational force of the input shaft 20 to the rotor shaft 23, and the shaft center of the drive-side rotor shaft 23 during operation of the supercharger 10. Misalignment between the input shaft 20 and the shaft center can be absorbed.
(6) Since the electromagnetic clutch 30 is provided between the input shaft 20 and the rotor shaft 23, the alignment of the shaft centers of the input shaft 20 and the rotor shaft 23 when the supercharger 10 is assembled is the case of a shaft coupling. It can also be done simply as well.

（７）電磁クラッチ３０のサイズがプーリ３４の寸法に制約されないから、プーリ比を変更する場合に、プーリ３４のみをプーリ比に対応するプーリに交換すればよく、従来の過給機のようにプーリとともにクラッチを変更する必要はない。つまり、過給機１０としての汎用性を向上することができる。
（８）電磁クラッチ３０がクラッチハウジング１４に内蔵されていることにより、電磁クラッチ３０をハウジングの外部に設けた場合と比較すると、クラッチハウジング１４により保護されるから電磁クラッチ３０の信頼性が向上する。 (7) Since the size of the electromagnetic clutch 30 is not limited by the dimensions of the pulley 34, when changing the pulley ratio, only the pulley 34 needs to be replaced with a pulley corresponding to the pulley ratio, as in a conventional turbocharger. There is no need to change the clutch along with the pulley. That is, the versatility as the supercharger 10 can be improved.
(8) Since the electromagnetic clutch 30 is built in the clutch housing 14, the reliability of the electromagnetic clutch 30 is improved because the electromagnetic clutch 30 is protected by the clutch housing 14 as compared with the case where the electromagnetic clutch 30 is provided outside the housing. .

（変更例１）
実施形態の変更例１に係る過給機１０について図２に基づき説明する。
上記の実施形態と共通の要素については、上記の実施形態の説明を援用して同じ符号をも用いる。
図２に示す変更例１は、実施形態のプーリ３４よりもさらに小径化したプーリ４１を用いた例である。 (Modification 1)
A supercharger 10 according to a first modification of the embodiment will be described with reference to FIG.
About the element which is common with said embodiment, description of said embodiment is used and the same code | symbol is also used.
Modification 1 shown in FIG. 2 is an example using a pulley 41 having a smaller diameter than the pulley 34 of the embodiment.

図２に示すように、入力軸４０のプーリ側の端部は筒状部１６から外部へ突出している。
入力軸４０において突出した端部にプーリ４１が取り付けられている。
プーリ４１は筒状部１６の外周径とほぼ同じ程度の直径に設定されており、実施形態のプーリ３４よりもさらに小径化したプーリである。
プーリ３４のさらなる小径化によるプーリ４１は、過給機１０において回転の一層の増速化を図ることができる。
変更例１によれば、入力軸２０よりも長い入力軸４０に変更することで、実施形態のプーリ３４よりもさらに小径のプーリ４１を用いることができ、プーリ径の変更による増速可能な範囲を拡大することができる。 As shown in FIG. 2, the pulley-side end portion of the input shaft 40 protrudes from the cylindrical portion 16 to the outside.
A pulley 41 is attached to the protruding end of the input shaft 40.
The pulley 41 is set to a diameter that is substantially the same as the outer diameter of the cylindrical portion 16, and is a pulley that has a smaller diameter than the pulley 34 of the embodiment.
The pulley 41 by further reducing the diameter of the pulley 34 can further increase the rotation speed in the supercharger 10.
According to the first modification, by changing to the input shaft 40 that is longer than the input shaft 20, the pulley 41 having a smaller diameter than the pulley 34 of the embodiment can be used, and the speed can be increased by changing the pulley diameter. Can be enlarged.

（変更例２）
実施形態の変更例２に係る過給機１０について図３に基づき説明する。
上記の実施形態と共通の要素については、上記の実施形態の説明を援用して同じ符号をも用いる。
図３に示す変更例２は、実施形態の電磁クラッチ３０と異なる構造の電磁クラッチ５０を用いた例である。 (Modification 2)
A supercharger 10 according to a second modification of the embodiment will be described with reference to FIG.
About the element which is common with said embodiment, description of said embodiment is used and the same code | symbol is also used.
Modification 2 shown in FIG. 3 is an example using an electromagnetic clutch 50 having a structure different from that of the electromagnetic clutch 30 of the embodiment.

図３に示すように、クラッチハウジング１４のクラッチ室１５に電磁クラッチ５０が収容されている。
電磁クラッチ５０は、ロータ軸２３に取り付けられた有底円筒状のカップロータ５１と、入力軸２０に取り付けられた有底円筒状のアーマチャ５２と、電磁コイル５３を有する。
ロータ軸２３のカップロータ５１はロータハウジング１１側へ向かって延在する周壁部５１Ａを有しており、周壁部５１Ａの外周面は摩擦面を形成している。
入力軸２０のアーマチャ５２は、ロータ軸２３に設けたカップロータ５１の周壁部５１Ａの外側を覆う周壁部５２Ａを有しており、周壁部５２Ａの内周面は摩擦面を形成している。
電磁コイル５３はカップロータ５１の周壁部５１Ａの内側に環状に配置されるようにロータハウジング１１に固定されている。 As shown in FIG. 3, the electromagnetic clutch 50 is accommodated in the clutch chamber 15 of the clutch housing 14.
The electromagnetic clutch 50 includes a bottomed cylindrical cup rotor 51 attached to the rotor shaft 23, a bottomed cylindrical armature 52 attached to the input shaft 20, and an electromagnetic coil 53.
The cup rotor 51 of the rotor shaft 23 has a peripheral wall portion 51A extending toward the rotor housing 11, and the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 51A forms a friction surface.
The armature 52 of the input shaft 20 has a peripheral wall portion 52A that covers the outer side of the peripheral wall portion 51A of the cup rotor 51 provided on the rotor shaft 23, and the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 52A forms a friction surface.
The electromagnetic coil 53 is fixed to the rotor housing 11 so as to be annularly arranged inside the peripheral wall portion 51 </ b> A of the cup rotor 51.

変更例２の電磁クラッチ５０では、電磁コイル５３の励磁により周壁部５１Ａが磁化され、入力軸２０に設けたアーマチャ５２の周壁部５２Ａがロータ軸２３のカップロータ５１に設けた周壁部５１Ａに吸着される。
つまり、電磁クラッチ５０の励磁による周壁部５１Ａの外周面と、周壁部５２Ａの外周面との当接により入力軸２０の回転力がロータ軸２３に伝達される。
なお、電磁コイル５３の励磁が解除されると、周壁部５１Ａの外周面と、周壁部５２Ａの外周面との当接は解除され、アーマチャ５２の周壁部５２Ａはカップロータ５１の周壁部５１Ａに吸着されない。
このため、入力軸２０が回転されても、ロータ軸２３へ入力軸２０の回転力は伝達されず、ロータ２１、２２は回転しない。 In the electromagnetic clutch 50 of the second modification, the peripheral wall 51A is magnetized by the excitation of the electromagnetic coil 53, and the peripheral wall 52A of the armature 52 provided on the input shaft 20 is attracted to the peripheral wall 51A provided on the cup rotor 51 of the rotor shaft 23. Is done.
That is, the rotational force of the input shaft 20 is transmitted to the rotor shaft 23 by contact between the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 51 </ b> A excited by the electromagnetic clutch 50 and the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 52 </ b> A.
When the excitation of the electromagnetic coil 53 is released, the contact between the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 51A and the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 52A is released, and the peripheral wall portion 52A of the armature 52 contacts the peripheral wall portion 51A of the cup rotor 51. Not adsorbed.
For this reason, even if the input shaft 20 rotates, the rotational force of the input shaft 20 is not transmitted to the rotor shaft 23, and the rotors 21 and 22 do not rotate.

なお、上記の実施形態および変更例は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の実施形態や変更例では、送出機構を構成する回転体を単に一対のロータとし、形式を特定しなかったが、一対のロータはスクリュー式のロータや断面多葉形のルーツ式のロータであってもよい。また、回転体は一対のロータ以外の回転体としてもよく、例えば、回転体をインペラとしてもよい。回転体や送出機構の構成は、給気用の空気を送出することができる構成であれば特に限定されない。
○ 上記の実施形態や変更例では、ロータハウジングとクラッチハウジングは互いに接合される構成としたが、ロータハウジングとクラッチハウジングは一体形成されてもよく、ハウジングの構成については特に限定されない。例えば、一体形成されたハウジングは縦断面を有するように２分割したハウジング分割体とすれば、送出機構や電磁クラッチの組み付けが可能である。 Note that the above-described embodiment and modified examples show one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is within the scope of the gist of the invention as described below. Various changes are possible.
In the above-described embodiments and modifications, the rotor constituting the delivery mechanism is simply a pair of rotors, and the type is not specified, but the pair of rotors is a screw-type rotor or a multi-section roots-type rotor. It may be. Further, the rotating body may be a rotating body other than the pair of rotors. For example, the rotating body may be an impeller. The configuration of the rotating body and the delivery mechanism is not particularly limited as long as it can deliver air for supplying air.
In the above-described embodiment and modification, the rotor housing and the clutch housing are joined to each other. However, the rotor housing and the clutch housing may be integrally formed, and the configuration of the housing is not particularly limited. For example, if the integrally formed housing is divided into two parts so as to have a longitudinal section, it is possible to assemble a delivery mechanism and an electromagnetic clutch.

１０、６０、７０ 機械式過給機
１１ ロータハウジング
１２ ロータ室
１３ ギヤ室
１４ クラッチハウジング
１５ クラッチ室
１８、１９ タイミングギヤ
２０、４０ 入力軸
２１、２２ ロータ
２３、２４、６７ ロータ軸
３０、５０ 電磁クラッチ
３１、５２ アーマチャ
３２ ディスクロータ
３３、５３ 電磁コイル
３４、４１、６４、７３ プーリ
３５、６５、７２、７４ 伝動ベルト
５１ カップロータ
５１Ａ 周壁部
５２Ａ 周壁部
６６、７１ クラッチ 10, 60, 70 Mechanical supercharger 11 Rotor housing 12 Rotor chamber 13 Gear chamber 14 Clutch housing 15 Clutch chamber 18, 19 Timing gear 20, 40 Input shaft 21, 22 Rotor 23, 24, 67 Rotor shaft 30, 50 Electromagnetic Clutch 31, 52 Armature 32 Disc rotor 33, 53 Electromagnetic coils 34, 41, 64, 73 Pulley 35, 65, 72, 74 Transmission belt 51 Cup rotor 51A Peripheral wall 52A Peripheral wall 66, 71 Clutch

Claims (2)

回転体を有し、前記回転体の回転により給気用の空気を送出する送出機構と、
前記回転体を回転する入力軸と、
前記入力軸に設けられ、伝動ベルトを介して動力源の出力回転力の伝達を受けるプーリと、を備えた機械式過給機において、
前記プーリよりも前記回転体側の前記入力軸の端部に電磁クラッチが設けられることを特徴とする機械式過給機。 A delivery mechanism that has a rotating body and sends out air for supply by rotation of the rotating body;
An input shaft for rotating the rotating body;
In the mechanical supercharger provided with the pulley provided on the input shaft and receiving the output rotational force of the power source via the transmission belt,
A mechanical supercharger, wherein an electromagnetic clutch is provided at an end of the input shaft closer to the rotating body than the pulley. 前記送出機構を収容する第１ハウジングと、
前記第１ハウジングに接合され、前記クラッチを収容する第２ハウジングを有することを特徴とする請求項１記載の機械式過給機。 A first housing that houses the delivery mechanism;
The mechanical supercharger according to claim 1, further comprising a second housing that is joined to the first housing and accommodates the clutch.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2940337A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-04 Volvo Car Corporation A supercharger clutch arrangement

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