JP6694700B2 - 偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー - Google Patents
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Description
ターボ軸と、
前記ターボ軸の一方の端部に接続されたタービンと、
前記ターボ軸の前記タービンとは反対側の端部に接続されたコンプレッサーと、
遊星枠に保持される第1の支持遊星であって、前記第1の支持遊星は第1の支持遊星外側トラクション面を有し、前記第1の支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して第1の軸−支持遊星トラクション接触部を形成し、前記第1の軸−支持遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記第1の支持遊星との間でトルクを伝達する、第1の支持遊星と、
前記遊星枠に保持される第2の支持遊星であって、前記第2の支持遊星は第2の支持遊星外側トラクション面を有し、前記第2の支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して第2の軸−支持遊星トラクション接触部を形成し、前記第2の軸−支持遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記第2の支持遊星との間でトルクを伝達する、第2の支持遊星と、
前記ターボ軸に対して前記支持遊星の略反対側に位置する荷重遊星であって、前記荷重遊星は荷重遊星外側トラクション面を有し、前記荷重遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して軸−荷重遊星トラクション接触部を形成し、前記軸−荷重遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達し、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面は、前記第1の支持遊星外側トラクション面及び前記第2の支持遊星外側トラクション面よりも大径である、荷重遊星と、
前記第1の支持遊星、前記第2の支持遊星、及び前記荷重遊星と係合する外輪であって、前記外輪は、前記ターボ軸から中心線がずれて配置され、前記荷重遊星が位置する部分に楔状隙間が存在し、前記荷重遊星が並進運動することで前記荷重遊星が前記外輪と前記ターボ軸との間のより小さい空間内へ押し込まれ、前記軸−荷重遊星トラクション接触部の法線力、前記第1の軸−支持遊星トラクション接触部の法線力及び前記第2の軸−支持遊星トラクション接触部の法線力が増大する、外輪と、
前記外輪に連結され、前記偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車と、
を備える、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを含むことができる。
タービン及びコンプレッサーに接続されたターボ軸を設けることと、
前記スーパーターボチャージャーを、エンジンシステムによって機械的にかつ前記エンジンシステムからの排気ガスによって駆動することと、
それぞれが遊星枠に保持されるとともに支持遊星外側トラクション面を有する第1の支持遊星及び第2の支持遊星であって、前記支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して、前記ターボ軸と前記支持遊星との間でトルクを伝達する軸−支持遊星トラクション接触部を形成する、第1の支持遊星及び第2の支持遊星を設けることと、
荷重遊星外側トラクション面を有する荷重遊星を前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星の略反対側に配置することであって、前記荷重遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達する軸−荷重遊星トラクション接触部を形成し、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面は、前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星の前記支持遊星外側トラクション面よりも大径であることと、
前記第1の支持遊星、前記第2の支持遊星、及び前記荷重遊星と係合する外輪であって、前記外輪は、前記ターボ軸から中心線がずれて配置され、前記荷重遊星が位置する部分に楔状隙間が存在し、それにより、前記荷重遊星が並進運動することで前記荷重遊星が前記外輪と前記ターボ軸との間のより小さい空間内へ押し込まれる、外輪を設けることと、
前記スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車を前記外輪に連結することと、
を含む、方法を更に含むことができる。
反対方向に等しく傾斜した2つの軸トラクション面を有するターボ軸であって、前記2つの軸トラクション面は前記ターボ軸上で外方に傾斜している、ターボ軸と、
前記ターボ軸の一方の端部に接続されたタービンと、
前記ターボ軸の前記タービンとは反対側の端部に接続されたコンプレッサーと、
反対方向に等しく傾斜した外側トラクション面を有する第1の直径の2つの支持遊星であって、前記2つの支持遊星の前記外側トラクション面は前記2つの支持遊星上で内方に傾斜し、前記2つの支持遊星の各傾斜した外側トラクション面の外側部が、前記傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記2つの支持遊星との間でトルクを伝達する2つの支持遊星−軸トラクション接触部を形成するとともに、前記ターボ軸を軸方向に位置決めして前記タービン及び前記コンプレッサーからのスラスト力を吸収する、2つの支持遊星と、
反対方向に等しく傾斜した外側トラクション面を有する第2の直径の荷重遊星であって、前記荷重遊星の前記外側トラクション面は前記荷重遊星上で内方に傾斜し、前記荷重遊星の各傾斜した外側トラクション面の外側部が、前記傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達する荷重遊星−軸トラクション接触部を形成するとともに、前記ターボ軸を軸方向に位置決めして前記タービン及び前記コンプレッサーからのスラスト力を吸収する、荷重遊星と、
傾斜した輪トラクション面を有する外輪であって、前記傾斜した輪トラクション面は、前記2つの支持遊星の前記外側トラクション面及び前記荷重遊星の前記外側トラクション面のそれぞれの内側部と係合して、前記2つの支持遊星と前記荷重遊星と前記外輪との間でトルクを伝達する複数の遊星−輪トラクション接触部を形成し、前記複数の遊星−輪トラクション接触部は、前記遊星軸トラクション接触部よりも小径であり、それにより、前記ターボ軸と前記外輪との間の回転速度減少比を増大させる、外輪と、
前記外輪に連結され、前記偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車と、
を備え、
前記外輪は、前記ターボ軸に対して偏心配置されて楔状隙間を形成し、前記荷重遊星は、偏心遊星トラクション駆動部にトルクが印加されると前記荷重遊星が前記ターボ軸と前記外輪との間のより小さい領域内へ並進移動して前記2つの支持遊星−軸トラクション接触部にかかる法線力及び前記荷重遊星−軸トラクション接触部にかかる法線力を増大させるように、配置される、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを更に含むことができる。
前記機械式ターボ過給機のターボ軸にトラクション面を形成することと、
少なくとも1つの転動体のトラクション面を前記ターボ軸と係合させ、前記ターボ軸から前記転動体に対して回転速度が減少するトラクション接触部を形成することと、
前記転動体を、前記エンジンシステムに連結される伝達歯車に連結することと、
前記伝達歯車又は前記ターボ軸にトルクが印加されると、前記転動体を前記ターボ軸に向かって押すとともに前記トラクション接触部にかかる法線力を増大させ、それにより、前記トラクション接触部によるトルク要求の増大に伴い前記トラクション接触部のトルク容量が増大する、トルクに基づいた荷重機構を設けることと、
を含む、方法を更に含むことができる。
Claims (14)
- エンジンシステムによって駆動され、かつ前記エンジンシステムからの排気ガスによって駆動される、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーであって、
傾斜した軸トラクション面を有するターボ軸と、
前記ターボ軸の一方の端部に接続されたタービンと、
前記ターボ軸の前記タービンとは反対側の端部に接続されたコンプレッサーと、
遊星枠に保持される第1の支持遊星であって、前記第1の支持遊星は第1の支持遊星外側トラクション面を有し、前記第1の支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して第1の軸−支持遊星トラクション接触部を形成し、前記第1の軸−支持遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記第1の支持遊星との間でトルクを伝達し、前記第1の支持遊星は、前記傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で傾斜した外側トラクション面を有し、前記外側トラクション面は、前記傾斜した軸トラクション面に係合して、前記ターボ軸との間でトルク伝達を行うとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収する、第1の支持遊星と、
前記遊星枠に保持される第2の支持遊星であって、前記第2の支持遊星は第2の支持遊星外側トラクション面を有し、前記第2の支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して第2の軸−支持遊星トラクション接触部を形成し、前記第2の軸−支持遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記第2の支持遊星との間でトルクを伝達し、前記第2の支持遊星は、前記傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で傾斜した外側トラクション面を有し、前記外側トラクション面は、前記傾斜した軸トラクション面に係合して、前記ターボ軸との間でトルク伝達を行うとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収する、第2の支持遊星と、
前記ターボ軸に対して前記支持遊星の略反対側に位置する荷重遊星であって、前記荷重遊星は荷重遊星外側トラクション面を有し、前記荷重遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して軸−荷重遊星トラクション接触部を形成し、前記軸−荷重遊星トラクション接触部は、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達し、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面は、前記第1の支持遊星外側トラクション面及び前記第2の支持遊星外側トラクション面よりも大径である、荷重遊星と、
前記第1の支持遊星、前記第2の支持遊星、及び前記荷重遊星と係合する外輪であって、前記外輪は、前記ターボ軸から中心線がずれて配置され、前記荷重遊星が位置する部分に楔状隙間が存在し、前記荷重遊星が並進運動することで前記荷重遊星が前記外輪と前記ターボ軸との間のより小さい空間内へ押し込まれ、前記軸−荷重遊星トラクション接触部の法線力、前記第1の軸−支持遊星トラクション接触部の法線力及び前記第2の軸−支持遊星トラクション接触部の法線力が増大する、外輪と、
前記外輪に連結され、前記偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車と、
を備える、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。 - 前記ターボ軸は、前記傾斜した軸トラクション面とは逆の角度で傾斜している第2の傾斜した軸トラクション面を有し、
前記第1の支持遊星は、前記第2の傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で第2の傾斜した外側トラクション面を有する二重転動体を含み、前記第2の傾斜した外側トラクション面は、前記第2の傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸との間でトルク伝達を行うとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収し、
前記第2の支持遊星は、前記第2の傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で第2の傾斜した外側トラクション面を有する二重転動体を含み、前記第2の傾斜した外側トラクション面は、前記第2の傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸との間でトルク伝達を行うとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収する、請求項1に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。 - 前記荷重遊星は、前記傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で第1の傾斜した外側トラクション面と、前記第2の傾斜した軸トラクション面に対して相補的な角度で第2の傾斜した外側トラクション面とを有する二重転動体を含み、前記第1の傾斜した外側トラクション面は、前記傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達するとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収し、前記第2の傾斜した外側トラクション面は、前記第2の傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達するとともに前記ターボ軸にかかるスラスト力を吸収する、請求項2に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。
- 前記第1の支持遊星は、前記第1の支持遊星外側トラクション面よりも小径の内側トラクション面を有し、前記内側トラクション面は、前記外輪の輪トラクション面と係合して第1の支持遊星−輪トラクション接触部を形成し、
前記第2の支持遊星は、前記第2の支持遊星外側トラクション面よりも小径の内側トラクション面を有し、前記内側トラクション面は、前記外輪の輪トラクション面と係合して第2の支持遊星−輪トラクション接触部を形成し、
前記荷重遊星は、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面よりも小径の内側トラクション面を有し、前記内側トラクション面は、前記輪トラクション面と係合して荷重遊星−輪トラクション接触部を形成し、
前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星を介した前記ターボ軸から前記外輪に対する速度比が、前記荷重遊星を介した前記ターボ軸から前記外輪に対する速度比と等しく、前記外輪と前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星と前記荷重遊星との間でトルクが伝達される、請求項2に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。 - 前記荷重遊星は、ともに締め付けて組み付けることが可能な第1の半部分及び第2の半部分を有する、請求項3に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。
- 前記第1の支持遊星は、前記第1の支持遊星上の略中央に位置する複数の歯を有し、前記複数の歯は、前記外輪にある複数の内歯と噛み合って、前記支持遊星−輪トラクション接触部と略同じ直径のところで第1の支持遊星−輪歯車接触部を形成し、
前記第2の支持遊星は、前記第1の支持遊星上の略中央に位置する複数の歯を有し、前記複数の歯は、前記外輪にある複数の内歯と噛み合って、前記支持遊星−輪トラクション接触部と略同じ直径のところで第2の支持遊星−輪歯車接触部を形成する、請求項3に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。 - 前記荷重遊星は、前記荷重遊星上の中央に位置する歯を有し、前記歯は、前記外輪にある前記内歯と噛み合って、前記荷重遊星−輪トラクション接触部と略同じ直径のところで荷重遊星−輪歯車接触部を形成する、請求項6に記載の偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。
- 偏心遊星トラクション駆動部を備えるスーパーターボチャージャーに機械的な回転エネルギーを伝達する方法であって、
タービン及びコンプレッサーに接続されたターボ軸を設けることと、
前記スーパーターボチャージャーを、エンジンシステムによって機械的にかつ前記エンジンシステムからの排気ガスによって駆動することと、
それぞれが遊星枠に保持されるとともに支持遊星外側トラクション面を有する第1の支持遊星及び第2の支持遊星であって、前記支持遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して、前記ターボ軸と前記支持遊星との間でトルクを伝達する軸−支持遊星トラクション接触部を形成する、第1の支持遊星及び第2の支持遊星を設けることと、
荷重遊星外側トラクション面を有する荷重遊星を前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星の略反対側に配置することであって、前記荷重遊星外側トラクション面は、前記ターボ軸と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達する軸−荷重遊星トラクション接触部を形成し、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面は、前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星の前記支持遊星外側トラクション面よりも大径であることと、
前記ターボ軸に、前記第1の支持遊星、前記第2の支持遊星及び前記荷重遊星の同様に傾斜した外側トラクション面と係合する、逆の角度で等しく傾斜した軸トラクション面を形成することと、
前記第1の支持遊星と前記第2の支持遊星と前記荷重遊星とに係合する外輪であって、前記外輪は、前記ターボ軸から中心線がずれて配置され、前記荷重遊星が位置する部分に楔状隙間が存在し、それにより、前記荷重遊星が並進運動することで前記荷重遊星が前記外輪と前記ターボ軸との間のより小さい空間内へ押し込まれる、外輪を設けることと、
前記スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車を前記外輪に連結することと、
を含む、方法。 - 前記第1の支持遊星は、反対方向に等しく傾斜した2つの等径外側トラクション面を有する二重転動体支持遊星を含み、前記第2の支持遊星は、反対方向に等しく傾斜した2つの等径外側トラクション面を有する二重転動体支持遊星を含み、前記荷重遊星は、反対方向に等しく傾斜した2つの等径外側トラクション面を有する二重転動体荷重遊星を含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星に、前記第1の支持遊星及び前記第2の支持遊星の前記支持遊星外側トラクション面よりも小径の支持遊星内側トラクション面を形成することであって、前記支持遊星内側トラクション面は、前記外輪の輪トラクション面と係合して第1の支持遊星−輪トラクション接触部及び第2の支持遊星−輪トラクション接触部を形成することと、
前記荷重遊星に、前記荷重遊星の前記荷重遊星外側トラクション面よりも小径の荷重遊星内側トラクション面を形成することであって、前記荷重遊星内側トラクション面は、前記輪トラクション面と係合して荷重遊星−輪トラクション接触部を形成し、それにより、前記支持遊星を介した前記ターボ軸から前記外輪に対する速度比が、前記荷重遊星を介した前記ターボ軸から前記外輪に対する速度比と等しいことと、
を更に含む、請求項9に記載の方法。 - 前記荷重遊星は、或る特定の密着度までともに締め付けて、前記偏心遊星トラクション駆動部の全ての前記トラクション接触部に特定の予荷重を設定することが可能な2つの半部分を有する、請求項10に記載の方法。
- 前記外輪にある内歯と噛み合って、前記支持遊星−輪トラクション接触部と略同じ直径のところで支持遊星−輪歯車接触部を形成する支持遊星の歯を、前記第1の支持遊星上及び前記第2の支持遊星上それぞれの中央に形成することを更に含む、請求項10に記載の方法。
- 前記外輪にある前記内歯と噛み合って、前記荷重遊星−輪トラクション接触部と略同じ直径のところで荷重遊星−輪歯車接触部を形成する荷重遊星の歯を、前記荷重遊星の中央に形成することを更に含む、請求項12に記載の方法。
- エンジンシステムによって機械的に駆動され、かつ前記エンジンシステムからの排気ガスによって駆動される、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーであって、
反対方向に等しく傾斜した2つの軸トラクション面を有するターボ軸であって、前記2つの軸トラクション面は前記ターボ軸上で外方に傾斜している、ターボ軸と、
前記ターボ軸の一方の端部に接続されたタービンと、
前記ターボ軸の前記タービンとは反対側の端部に接続されたコンプレッサーと、
反対方向に等しく傾斜した外側トラクション面を有する第1の直径の2つの支持遊星であって、前記2つの支持遊星の前記外側トラクション面は前記2つの支持遊星上で内方に傾斜し、前記2つの支持遊星の各傾斜した外側トラクション面の外側部が、前記傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記2つの支持遊星との間でトルクを伝達する2つの支持遊星−軸トラクション接触部を形成するとともに、前記ターボ軸を軸方向に位置決めして前記タービン及び前記コンプレッサーからのスラスト力を吸収する、2つの支持遊星と、
反対方向に等しく傾斜した外側トラクション面を有する第2の直径の荷重遊星であって、前記荷重遊星の前記外側トラクション面は前記荷重遊星上で内方に傾斜し、前記荷重遊星の各傾斜した外側トラクション面の外側部が、前記傾斜した軸トラクション面と係合して、前記ターボ軸と前記荷重遊星との間でトルクを伝達する荷重遊星−軸トラクション接触部を形成するとともに、前記ターボ軸を軸方向に位置決めして前記タービン及び前記コンプレッサーからのスラスト力を吸収する、荷重遊星と、
傾斜した輪トラクション面を有する外輪であって、前記傾斜した輪トラクション面は、前記2つの支持遊星の前記外側トラクション面及び前記荷重遊星の前記外側トラクション面のそれぞれの内側部と係合して、前記2つの支持遊星と前記荷重遊星と前記外輪との間でトルクを伝達する複数の遊星−輪トラクション接触部を形成し、前記複数の遊星−輪トラクション接触部は、前記遊星−軸トラクション接触部よりも小径であり、それにより、前記ターボ軸と前記外輪との間の回転速度減少比を増大させる、外輪と、
前記外輪に連結され、前記偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャーを前記エンジンシステムに連結する伝達歯車と、
を備え、
前記外輪は、前記ターボ軸に対して偏心配置されて楔状隙間を形成し、前記荷重遊星は、偏心遊星トラクション駆動部にトルクが印加されると前記荷重遊星が前記ターボ軸と前記外輪との間のより小さい領域内へ並進移動して前記2つの支持遊星−軸トラクション接触部にかかる法線力及び前記荷重遊星−軸トラクション接触部にかかる法線力を増大させるように、配置される、偏心遊星トラクション駆動型スーパーターボチャージャー。
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