JPH06280773A - Internal compression ratio varying mechanism for screw type pump - Google Patents
Internal compression ratio varying mechanism for screw type pumpInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はスクリュー型ポンプの内
部圧縮比可変機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable internal compression ratio mechanism for a screw type pump.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスクリュー型ポンプの内部圧縮比
可変機構として、特開平４−１７５４９５号公報に開示
されるものがある。この機構を図８乃至図１１に基づい
て説明する。尚、図８はスクリュー型ポンプを過給機に
適用した切り欠き断面図、図９は同スクリュー型ポンプ
の概略斜視図、図１０は同８の要部正面図、図１１
（ａ）、（ｂ）は図９のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図である。即ち、スクリュー型ポンプは、ポンプハウジ
ング１０１内に一対のスクリューロータであるメインロ
ータ１０２及びゲートロータ１０３を回転自在に支承
し、ポンプハウジング１０１に取付けたピストンホルダ
１０４に吐出口容積を変化させるためのピストン１０５
を進退自在に保持している。2. Description of the Related Art As a conventional internal compression ratio variable mechanism of a screw type pump, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-175495. This mechanism will be described with reference to FIGS. 8 is a cutaway sectional view of a screw type pump applied to a supercharger, FIG. 9 is a schematic perspective view of the same screw type pump, FIG.
(A), (b) is sectional drawing which follows the BB line and CC line of FIG. That is, the screw type pump rotatably supports a pair of screw rotors, ie, a main rotor 102 and a gate rotor 103, in a pump housing 101, and a piston holder 104 attached to the pump housing 101 changes a discharge port volume. Piston 105
Is held freely.
【０００３】そして、ピストンホルダ１０４とケース１
０６との間でダイヤフラム１０７の周縁部を挟持して大
気圧室１０８と制御圧室１０９とを形成し、ダイヤフラ
ム１０７にピストン１０５の連結ロッド１０５ａ後端部
を連結し、更に大気圧室１０８内にダイヤフラム１０７
を制御圧室１０９側即ちピストン１０５を低圧縮位置側
に付勢するスプリング１１０を介設している。Then, the piston holder 104 and the case 1
And the rear end of the connecting rod 105a of the piston 105 is connected to the diaphragm 107, and the inside of the atmospheric pressure chamber 108 is connected to the diaphragm 107. Diaphragm 107
Is provided with a spring 110 for urging the control pressure chamber 109 side, that is, the piston 105 toward the low compression position side.
【０００４】ところで、過給機は吸入した空気をメイン
ロータ１０２及びゲートロータ１０３で圧縮するととも
にピストン１０５がその一部をなす吐出ポートを介して
吐出するものであるが、ゲートロータ１０３はスクリュ
ーロータであるために、ある時点におけるゲートロータ
１０３とピストン１０５との関係は図１１（ａ）及び
（ｂ）のようになる。By the way, the supercharger compresses the sucked air by the main rotor 102 and the gate rotor 103, and discharges it through the discharge port of which the piston 105 forms a part. The gate rotor 103 is a screw rotor. Therefore, the relationship between the gate rotor 103 and the piston 105 at a certain time is as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).
【０００５】この図１１（ａ）及び（ｂ）から分るよう
にピストン１０５内面に微小クリアランスで対向するゲ
ートロータ１０３の羽根１０３ａの位置が異なり、Ｂ−
Ｂ線に沿う位置ではピストン１０５の略全体に高圧がか
かるのに対して同Ｃ−Ｃ線に沿う位置ではピストン１０
５の上半分に高圧がかかることになるので、ピストン１
０５に作用する力がゲートロータ１０３の羽根１０３ａ
の位置に応じて異なるために、ピストン１０５に捩れ力
（回転力）が作用することになる。この捩れ力はピスト
ン１０５をゲートロータ１０３上に配置しない場合にも
同様に生じる。As can be seen from FIGS. 11 (a) and 11 (b), the positions of the blades 103a of the gate rotor 103 which face the inner surface of the piston 105 with a minute clearance are different from each other.
At the position along the line B, a high pressure is applied to substantially the entire piston 105, whereas at the position along the line CC, the piston 10 is moved.
Since high pressure is applied to the upper half of 5, piston 1
05 acts on the blades 103a of the gate rotor 103.
Therefore, a twisting force (rotational force) acts on the piston 105 because it varies depending on the position. This twisting force also occurs when the piston 105 is not arranged on the gate rotor 103.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
スクリュー型ポンプにあっては、ピストン１０５に捩れ
力が作用するので、ポンプハウジング１０１にピストン
１０５の廻り止め部材として断面矩形状のキー１１１を
ビス１１２取付けている。しかしながら、断面矩形状の
キーは例えば断面円形状のキーに比べて製造コストが高
いうえ、キーを取付けるポンプハウジングとピストンの
コ字状断面のキー溝も高精度に加工しなければならず、
更にキーをポンウハウジングに結合する場合にも圧入結
合のような方式が取れないためにビス止めが必要にな
る。As described above, in the conventional screw type pump, since a twisting force acts on the piston 105, the key 111 having a rectangular cross section serves as a rotation preventing member for the piston 105 on the pump housing 101. The screw 112 is attached. However, a key having a rectangular cross section has a higher manufacturing cost than a key having a circular cross section, for example, and the pump housing for mounting the key and the key groove having a U-shaped cross section of the piston must be processed with high precision.
Further, even when the key is connected to the ponw housing, a method such as press-fitting connection cannot be taken, so screwing is necessary.
【０００７】そこで、製造コストの安い断面円形状のキ
ーを用いることが考えられるが、円柱状キーを用いた場
合には、ピストンとの接触が面接触でなく線接触になる
ために接触面圧が増加して、キー及びピストンのキー溝
の摩耗量が増加する。特に、ピストンをゲートロータ上
に配置した場合には、ゲートロータの回転に伴って脈動
し、かつ面するゲートロータの溝毎に異なるロータ室に
より発生すると思われるピストン捩れ力が左右両方向に
吐出１次の周波数にて振幅するため、ピストンの回転を
規制するキーがキー穴に叩かれ摩耗が生じる。Therefore, it is conceivable to use a key having a circular sectional shape, which is inexpensive in manufacturing. However, when a cylindrical key is used, the contact with the piston is not a surface contact but a line contact, so that a contact surface pressure is applied. And the amount of wear of the key groove of the key and the piston increases. In particular, when the piston is arranged on the gate rotor, the piston twisting force, which is pulsated with the rotation of the gate rotor and is considered to be generated by different rotor chambers for each facing groove of the gate rotor, is discharged in both left and right directions. Since it vibrates at the following frequency, the key that restricts the rotation of the piston is struck by the key hole and wear occurs.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、スクリュー型ポンプの吐出口面積を変化さ
せるピストンに対して作用する捩れ力と相反する方向の
力をピストンに付与するコイルスプリングを設けた。ま
た、本発明は、前記コイルスプリングを前記ピストンを
連結したダイヤフラムとピストンホルダとの間に介装し
た。更に、本発明は、前記コイルスプリングの座巻き部
内径を有効巻き部外径より大きく設定した。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a coil for applying a force in a direction opposite to a twisting force acting on a piston for changing a discharge port area of a screw type pump to the piston. A spring is provided. Further, according to the present invention, the coil spring is interposed between a diaphragm connecting the piston and a piston holder. Further, in the present invention, the inner diameter of the coiled portion of the coil spring is set to be larger than the outer diameter of the effective winding portion.
【０００９】[0009]
【作用】コイルスプリングを組み付けるにあたり、予め
コイルスプリングにはピストンに対する捩れ力と相反す
る力を付与しているので、ピストンに作用する捩れ力が
相殺されて廻り止めキーとして断面円形状のキーを用い
ることが可能になる。また、コイルスプリングをピスト
ンホルダとダイヤフラムとの間に介設することによっ
て、別個にピストンに相反する力を付与するための部材
を設ける場合に比べて構成が簡単になる。更に、コイル
スプリングの座巻き部内径を有効巻き部外径より大きく
形成することによってコイルスプリングを捩って回転付
勢力を与える際にスプリング両端の水平性を保持するこ
とができる。When the coil spring is assembled, the coil spring is previously provided with a force that is opposite to the twisting force applied to the piston. Therefore, the twisting force acting on the piston is canceled out, and a key having a circular cross section is used as the detent key. It will be possible. In addition, by providing the coil spring between the piston holder and the diaphragm, the configuration becomes simpler than in the case where a separate member for applying a reciprocal force to the piston is provided. Further, by forming the inner diameter of the coil spring larger than the outer diameter of the effective winding portion, it is possible to maintain the horizontality of both ends of the spring when the coil spring is twisted and a rotational biasing force is applied.
【００１０】[0010]
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係るスクリュー型ポ
ンプを過給機に適用した車両の系統図、図２は同過給機
の切り欠き縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う側断
面図、図４は同過給機の内部圧縮比可変機構部の平面
図、図５は同内部圧縮比可変機構部の要部底面図、図６
及び図７は同内部圧縮比可変機構部のスプリングの平面
図及び正面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a system diagram of a vehicle in which the screw type pump according to the present invention is applied to a supercharger, FIG. 2 is a cutaway vertical sectional view of the supercharger, and FIG. 3 is a line AA of FIG. FIG. 4 is a side sectional view taken along the line, FIG. 4 is a plan view of the internal compression ratio varying mechanism portion of the turbocharger, and FIG. 5 is a bottom view of a main portion of the internal compression ratio varying mechanism portion.
7 and 8 are a plan view and a front view of a spring of the internal compression ratio variable mechanism section.
【００１１】先ず図１を参照して説明すると、機関本体
（エンジン）１には吸気通路２及び排気通路３が接続さ
れており、吸気通路２の上流端にはエアクリーナ４が接
続される。また、吸気通路２の途中には、その上流側か
ら順にスクリュー型ポンプとしての機械式過給機（スー
パチャージャ）５、インタークーラ６及びスロットル弁
７が設けられ、また、吸気通路２には過給機５及びイン
タークーラ６をバイパスするバイパス通路８が設けら
れ、このバイパス通路８にバイパス弁９を介装してい
る。また、機関本体１とスロットル弁７の上流側との間
にはブローバイガス通路１０を設けている。First, referring to FIG. 1, an intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to an engine body (engine) 1, and an air cleaner 4 is connected to an upstream end of the intake passage 2. Further, in the middle of the intake passage 2, a mechanical supercharger (supercharger) 5 as a screw type pump, an intercooler 6 and a throttle valve 7 are provided in this order from the upstream side thereof. A bypass passage 8 that bypasses the feeder 5 and the intercooler 6 is provided, and a bypass valve 9 is interposed in the bypass passage 8. A blow-by gas passage 10 is provided between the engine body 1 and the upstream side of the throttle valve 7.
【００１２】過給機５は、図２乃至図４に示すようにポ
ンプハウジング１１内に相互に噛み合う一対のスクリュ
ーロータであるメインロータ１２及びゲートロータ１３
を回転自在に支承し、機関本体１のクランク軸１ａ（図
１参照）からの動力を受けて回転駆動される両ロータ１
２，１３により、ハウジング１１の軸方向一方側の図示
しない吸入ポート１４ａから吸入した空気を圧縮して軸
方向他端の吐出ポート（吐出口）１４ｂから吐出する。As shown in FIGS. 2 to 4, the supercharger 5 includes a main rotor 12 and a gate rotor 13 which are a pair of screw rotors meshing with each other in a pump housing 11.
Rotors rotatably supporting the rotor 1 and driven to rotate by receiving power from a crankshaft 1a (see FIG. 1) of the engine body 1
The air sucked from a suction port 14a (not shown) on one axial side of the housing 11 is compressed by 2 and 13, and is discharged from a discharge port (discharge port) 14b at the other axial end.
【００１３】ポンプハウジング１１は一端が閉塞された
有底筒状部材であるロータハウジング１５と、このロー
タハウジング１５の開口端部を覆うようにして結着した
端壁部材１６とからなり、ロータハウジング１５内部を
ロータ室１７として両ロータ１２，１３の半径方向外径
端が描く回転軌跡に対応した横断面形状に形成するとと
もに、両ロータ１２，１３とは非接触の内面を有し、閉
塞端部に吸入ポートを形成している。両ロータ１２，１
３はそれぞれ回転軸１８，１９にてロータハウジング１
５内のロータ室１７に回転自在に配設されている。The pump housing 11 comprises a rotor housing 15 which is a cylindrical member with a bottom closed at one end, and an end wall member 16 which is joined so as to cover the open end of the rotor housing 15. The inside of 15 is formed as a rotor chamber 17 in a cross-sectional shape corresponding to the rotation locus drawn by the radially outer ends of both rotors 12 and 13, and has an inner surface that is not in contact with both rotors 12 and 13 and has closed ends. The suction port is formed in the part. Both rotors 12, 1
Reference numeral 3 is a rotor housing 1 with rotating shafts 18 and 19, respectively.
5 is rotatably arranged in the rotor chamber 17 inside.
【００１４】そして、ポンプハウジング１１のロータハ
ウジング１５の側部に内部圧縮比を可変する内部圧縮比
可変機構２０を設けている。この内部圧縮比可変機構２
０は、ロータハウジング１５側部に前記ロータ１２，１
３の軸線とほぼ直交する方向に段付きピストン挿入孔２
１を穿設し、この挿入孔２１内にピストンホルダ２２の
一部を嵌め込んで取付け、このピストンホルダ２２内に
軸受スリーブ２３を介してピストン２４の連結ロッド部
２５を摺動可能に嵌挿して、ゲートロータ１３の軸線方
向と略直交する方向に進退可能なピストン２４を保持し
ている。An internal compression ratio varying mechanism 20 for varying the internal compression ratio is provided on the side of the rotor housing 15 of the pump housing 11. This internal compression ratio variable mechanism 2
0 is the rotor 12, 1 on the side of the rotor housing 15.
Stepped piston insertion hole 2 in a direction substantially orthogonal to the axis of 3
1 is bored, a part of the piston holder 22 is fitted in the insertion hole 21 and mounted, and the connecting rod portion 25 of the piston 24 is slidably fitted in the piston holder 22 via the bearing sleeve 23. And holds the piston 24 that can advance and retract in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the gate rotor 13.
【００１５】ピストン２４はロータ室１７方向に突出す
る高内部圧縮比位置とロータ室１７より引き込み方向に
移動した低内部圧縮比位置との間で進退可能であり、高
内部圧縮比位置において、ピストン２４のロータ室側先
端の円筒面がロータハウジング１５内周面と一体にな
り、ゲートロータ１３外周と微小クリアランスを保つこ
とによってロータ１３の各溝の空気圧外周シールを行
う。このピストン２４のロータハウジング１７に対する
位置規制がスクリューポンプの性能上重要であるので、
この内部圧縮比可変機構２０では次のようにして位置規
制を行っている。The piston 24 can advance and retreat between a high internal compression ratio position protruding toward the rotor chamber 17 and a low internal compression ratio position moved in the retracting direction from the rotor chamber 17, and at the high internal compression ratio position, the piston 24 can move forward and backward. The cylindrical surface at the tip of the rotor chamber side of 24 is integrated with the inner peripheral surface of the rotor housing 15 and maintains a small clearance with the outer periphery of the gate rotor 13 to perform air pressure outer peripheral sealing of each groove of the rotor 13. Since the position regulation of the piston 24 with respect to the rotor housing 17 is important for the performance of the screw pump,
The internal compression ratio variable mechanism 20 regulates the position as follows.
【００１６】先ず、ピストン２４の最外周部には鍔部２
６を形成して、この鍔部２６のロータ室１７側端面であ
る着座面２６ａをロータハウジング１５のピストン挿入
孔２１に形成した段部２１ａに突き当てることによっ
て、ピストン２４の高内部圧縮比位置の位置規制を行っ
ている。First, the collar portion 2 is provided on the outermost peripheral portion of the piston 24.
6 is formed, and the seating surface 26a, which is the end surface on the rotor chamber 17 side of the flange portion 26, is abutted against the step portion 21a formed in the piston insertion hole 21 of the rotor housing 15, so that the piston 24 has a high internal compression ratio position. Position regulation.
【００１７】また、前記のようにピストンホルダ２２の
一部をピストン挿入孔２１内に嵌合してピストンホルダ
２２の位置規制を行い、更にピストン２４の連結ロッド
部２５外周とピストンホルダ２２の中央部に軸受スリー
ブ２３を介して設けた穴にインロー嵌合して、ピストン
２４をピストンホルダ２２に対して位置規制すること
で、ピストン２４のロータ室１７の長手方向（ロータ１
３の軸線方向）及びメインロータ１２とゲートロータ１
３の中心を通る線上の方向の位置規制を行っている。Further, as described above, a part of the piston holder 22 is fitted in the piston insertion hole 21 to regulate the position of the piston holder 22, and further, the outer periphery of the connecting rod portion 25 of the piston 24 and the center of the piston holder 22. The piston 24 is positionally regulated with respect to the piston holder 22 by a spigot fitting in a hole provided in the portion via a bearing sleeve 23.
3), the main rotor 12 and the gate rotor 1
The position is regulated in the direction on the line passing through the center of 3.
【００１８】更に、ピストンホルダ２２とロータハウジ
ング１５との間に図示しないノックピンを設けてピスト
ンホルダ２２のロータハウジング１５に対する位置規制
を行っている。そして、ピストンホルダ２２にはピスト
ン２４の鍔部２６の低内部圧縮比側着座面２６ｂが当接
する部分にピストン２４側に突出した断面円形状のキー
２８を圧入結合し、このキー２８をピストン２４の鍔部
２６に形成したキー穴２４ａ（図５参照）に嵌め入れ
て、ピストン２４のピストンホルダ２２に対する回転方
向位置規制を行い、ロータハウジング１５に対する回転
方向位置を決めている。Further, a knock pin (not shown) is provided between the piston holder 22 and the rotor housing 15 to regulate the position of the piston holder 22 with respect to the rotor housing 15. A key 28 having a circular cross-section protruding toward the piston 24 is press-fitted into the piston holder 22 at a portion of the collar portion 26 of the piston 24 where the seating surface 26b on the low internal compression ratio side abuts. It is fitted into a key hole 24a (see FIG. 5) formed in the collar portion 26 of the above, and the rotational direction position of the piston 24 with respect to the piston holder 22 is regulated to determine the rotational direction position with respect to the rotor housing 15.
【００１９】次に、ピストン２４を駆動するためにピス
トンホルダ２２の外面にケース３０を取付け、このピス
トンホルダ２４とケース３０との間でダイヤフラム３１
を挟持して大気圧室３２と制御圧室３３とを画成し、ダ
イヤフラム３１は両側のロアダイヤフラムプレート３４
及びアッパダイヤフラムプレート３５とともにピストン
２４の連結ロッド２６にボルト３６にて連結している。
そして、大気圧室３２側にはピストンホルダ２４とダイ
ヤフラム３１との間にピストン２４を低内部圧縮比位置
（図示の位置）側に付勢するコイルスプリング３７を介
設している。Next, a case 30 is attached to the outer surface of the piston holder 22 for driving the piston 24, and a diaphragm 31 is provided between the piston holder 24 and the case 30.
And an atmospheric pressure chamber 32 and a control pressure chamber 33 are sandwiched between the diaphragm 31 and the lower diaphragm plate 34 on both sides.
The upper diaphragm plate 35 and the connecting rod 26 of the piston 24 are connected by bolts 36.
A coil spring 37 is provided between the piston holder 24 and the diaphragm 31 on the atmospheric pressure chamber 32 side to urge the piston 24 toward the low internal compression ratio position (position shown in the drawing).
【００２０】このコイルスプリング３７は図４及び図６
に示すように両端部にフック３８，３９を形成して、ピ
ストンホルダ２２に当接する側のフック３８をピストン
ホルダ２２に一体的に形成した突起４０に係止し、ダイ
ヤフラム３１に当接する側のフック３９をロアーダイヤ
フラムプレート３４に一体的に形成した突起部４１に係
止している。This coil spring 37 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, hooks 38 and 39 are formed at both ends, and the hook 38 on the side that contacts the piston holder 22 is locked to the projection 40 that is integrally formed on the piston holder 22, and the hook 38 on the side that contacts the diaphragm 31. The hook 39 is locked to a protrusion 41 formed integrally with the lower diaphragm plate 34.
【００２１】そして、ダイヤフラム３１をピストン２４
の連結ロッド２５に連結する際に、コイルスプリング３
７をピストンホルダ２２の突起４０を介してスプリング
巻数が増加する方向（図４で時計回り方向）に一定角度
回転させたうえで、ダイヤフラム３１を連結ロッド２５
に連結する。The diaphragm 31 is attached to the piston 24.
When connecting to the connecting rod 25 of
7 is rotated through a protrusion 40 of the piston holder 22 in a direction in which the number of windings of the spring is increased (clockwise direction in FIG. 4), and then the diaphragm 31 is connected to the connecting rod 25.
Connect to.
【００２２】これによってピストン２４はスプリング巻
き上げ方向と逆方向（図４で反時計回り方向）に一定の
余回転トルクを与えられた状態でセットされ、ピストン
２４のキー穴２４ａがキー２８に押し付けられた状態に
なる。ここで、このピストン２４の付与する余回転トル
クの方向は、ゲートロータ１３の回転によってロータ室
ガス圧によりピストン２４に対して作用する回転力に相
反する方向になるようにする。As a result, the piston 24 is set in a state in which a constant extra rotational torque is applied in the direction opposite to the spring winding direction (counterclockwise direction in FIG. 4), and the key hole 24a of the piston 24 is pressed against the key 28. It will be in a state of being. Here, the direction of the extra rotational torque applied by the piston 24 is set to be in a direction opposite to the rotational force acting on the piston 24 due to the rotor chamber gas pressure due to the rotation of the gate rotor 13.
【００２３】ただし、ピストン２４をゲートロータ１３
上に設置した場合には、ロータ１３の回転に伴って脈動
し、且つ面するロータ１３の溝毎に異なるロータ室によ
り発生すると思われるピストン回転力が左右両方向に吐
出１次の周波数にて振幅するため、ピストン２４に付与
する余回転トルク（プリセットトルク）の方向はその大
きさ及び方向が高周波で変動するピストン回転起振力の
大きい方向に合わせて設定する。However, the piston 24 is connected to the gate rotor 13
When installed on top, the piston rotational force, which is pulsated with the rotation of the rotor 13 and is considered to be generated by different rotor chambers for each facing groove of the rotor 13, has amplitude in both left and right directions at the primary discharge frequency. Therefore, the direction of the residual rotation torque (preset torque) applied to the piston 24 is set in accordance with the direction in which the magnitude and direction of the piston rotation exciting force that fluctuates at high frequencies.
【００２４】ここで、ピストン２４に付与する余回転ト
ルクの大きさは、例えばロータ室ガス圧により発生する
ピストン回転方向加振トルクの反余回転トルク方向の最
大値からピストン２４の着座面２６ａ，２６ｂにて発生
する摩擦トルクを差し引いた値に設定する。Here, the magnitude of the extra rotational torque applied to the piston 24 is determined from the maximum value in the anti-extra rotational torque direction of the exciting torque in the piston rotational direction generated by the gas pressure in the rotor chamber, from the seating surface 26a of the piston 24, It is set to a value obtained by subtracting the friction torque generated at 26b.
【００２５】このようにピストン２４の着座面２６ａ，
２６ｂにて発生する摩擦トルクを利用するため、ピスト
ン２４の表面には摺動部（連結ロッド部２５及びキー２
８のキー穴２４ａ内周）の摩擦力を低減し、耐摩耗性を
向上するために固体潤滑剤をコーティングしているが、
その最外周に位置する鍔部２６の各着座面２６ａ，２６
ｂには摩擦トルクを大きくしてコイルスプリング３７に
よる余回転トルクを小さくするために固体潤滑剤をコー
ティングしない。In this way, the seating surface 26a of the piston 24,
In order to utilize the friction torque generated at 26 b, the sliding portion (the connecting rod portion 25 and the key 2 is formed on the surface of the piston 24.
The inner circumference of the key hole 24a of 8) is coated with a solid lubricant in order to reduce frictional force and improve wear resistance.
The seating surfaces 26a, 26 of the collar portion 26 located on the outermost periphery thereof
In order to increase the friction torque and decrease the residual rotation torque of the coil spring 37, b is not coated with a solid lubricant.
【００２６】ここで、コイルスプリング３７について図
６及び図７を参照して説明すると、このコイルスプリン
グ３７は倒れを防止するために座巻き部３７ａを１巻き
取っており、座巻き部３７ａの巻き始めより３／４巻き
はその内径が有効巻き部３７ｂの外径より大きくし、そ
して３／４巻きから徐々に巻き径を小さくして、１巻き
目終わり部にて有効巻き部３７ｂの径としている。The coil spring 37 will now be described with reference to FIGS. 6 and 7. The coil spring 37 has one end wound portion 37a wound to prevent the coil spring 37 from falling, and the end wound portion 37a is wound. From the beginning, the inner diameter of the 3/4 winding is made larger than the outer diameter of the effective winding portion 37b, and the winding diameter is gradually reduced from the 3/4 winding to make the diameter of the effective winding portion 37b at the end of the first winding. There is.
【００２７】これは、通常の圧縮ばねでは座巻き部を研
削加工して両端部のクリアランスを確保しているが、こ
のコイルスプリング３７では両端部にフック３８，３９
を設けるため研削加工ができず、しかも座巻き部半巻き
で巻数を増加すると両端部のクリアランスが小さくな
り、機関本体の振動にスプリングが共振した場合に干渉
してフレッティング摩耗を生じるため、上記のように座
巻き部を大きくして線条間の隙間を確保するようにして
いる。In a normal compression spring, the end turn portion is ground to secure clearances at both ends, but in the coil spring 37, hooks 38 and 39 are provided at both ends.
Since it is not possible to grind because of the provision of the above, and when the number of turns is increased by half turn of the end turn part, the clearance at both ends becomes smaller, and when the spring resonates with the vibration of the engine body, it causes fretting wear. As shown in the figure, the end turn portion is enlarged to secure the gap between the filaments.
【００２８】図１に戻って、インタークーラ６よりも下
流側におけるバイパス通路８の合流位置に対応する部分
で吸気通路２から導管５１を分岐し、一方前記ダイヤフ
ラム３１の制御圧室３３には導管５２（図３参照）を接
続して、エアクリーナ５３を介して大気に開放した通路
５４及び導管５１と、導管５２との間には、これらの連
通／遮断を択一的に切換え可能な切換え弁５５を介装し
ている。Returning to FIG. 1, the conduit 51 is branched from the intake passage 2 at a portion corresponding to the merging position of the bypass passage 8 on the downstream side of the intercooler 6, while the conduit is provided to the control pressure chamber 33 of the diaphragm 31. 52 (see FIG. 3) is connected to the passage 54 and the conduit 51, which are open to the atmosphere through the air cleaner 53, and the conduit 52. 55.
【００２９】この切換え弁５５は励磁されたとき通路５
４を導管５２に連通して内部圧縮比可変機構２０の制御
圧室３３に大気圧を導入させる状態になり、消磁された
ときに導管５１を導管５２に連通して内部圧縮比可変機
構２０の制御圧室３３に吐出圧Ｐ2を導入する状態にな
る電磁切換え弁である。When the switching valve 55 is excited, the passage 5
4 is communicated with the conduit 52 to bring the atmospheric pressure into the control pressure chamber 33 of the internal compression ratio variable mechanism 20, and when demagnetized, the conduit 51 is communicated with the conduit 52 and the internal compression ratio variable mechanism 20 of the internal compression ratio variable mechanism 20. This is an electromagnetic switching valve in which the discharge pressure P2 is introduced into the control pressure chamber 33.
【００３０】そして、この切換え弁５５とバイパス通路
８のバイパス弁９を開閉駆動するためのバイパス弁駆動
手段５６とはマイクロコンピュータを含むコントロール
ユニット５７によって駆動制御している。このコントロ
ールユニット５７は、機関本体１の機関回転数を検出す
る回転数センサ５８、スロットル弁７の開度を検出する
スロットル開度センサ５９、導管５１の途中に付設した
過給圧を検出する過給圧センサ６０、バイパス弁９の開
度を検出するバイパス弁開度センサ６１等からの検出信
号を入力して、これらの各入力情報に基づいて切換え弁
５５とバイパス弁駆動手段５６を駆動制御する。The switching valve 55 and the bypass valve drive means 56 for opening and closing the bypass valve 9 in the bypass passage 8 are drive-controlled by a control unit 57 including a microcomputer. The control unit 57 includes a rotation speed sensor 58 for detecting the engine speed of the engine body 1, a throttle opening sensor 59 for detecting the opening of the throttle valve 7, and a supercharging pressure for detecting a supercharging pressure attached to the conduit 51. Detection signals from the pressure sensor 60, the bypass valve opening sensor 61 that detects the opening of the bypass valve 9, and the like are input, and the switching valve 55 and the bypass valve driving means 56 are driven and controlled based on these input information. To do.
【００３１】再び図２乃至図４を参照して、内部圧縮比
可変機構２０のピストンホルダ２２には車両搭載状態で
最下点となる位置に、ダイヤフラム３１の大気圧室３２
に連通するブリーザ穴６３を形成し、このブリーザ穴６
３にはパイプジョイント６４の一端部を圧入結合して、
パイプジョイント６４の他端部にはラバーホース６５を
接続している。Referring again to FIGS. 2 to 4, the piston holder 22 of the internal compression ratio variable mechanism 20 is located at the lowest point when the vehicle is mounted on the piston holder 22 and is located at the atmospheric pressure chamber 32 of the diaphragm 31.
The breather hole 63 communicating with the
3, one end of the pipe joint 64 is press-fitted and connected,
A rubber hose 65 is connected to the other end of the pipe joint 64.
【００３２】このラバーホース６５の他端部は図１に示
すようにバイパス通路８のエアクリーナ４とバイパス弁
９との間に図示しないパイプジョイントを介して接続し
ている。尚、過給機５の吸気系上流にスロットルバルブ
を設け、スロットルバルブによって過給圧制御を行う場
合には、エアクリーナとスロットルバルブ間に接続す
る。The other end of the rubber hose 65 is connected between the air cleaner 4 of the bypass passage 8 and the bypass valve 9 through a pipe joint (not shown) as shown in FIG. When a throttle valve is provided upstream of the intake system of the supercharger 5 and the supercharging pressure is controlled by the throttle valve, it is connected between the air cleaner and the throttle valve.
【００３３】以上のように構成した内部圧縮比可変機構
２０におけるピストン２４には従来の説明でも触れたよ
うに捩れ力が作用することになるが、前述したようにコ
イルスプリング３７によってピストン２４に対しては、
ゲートロータ１３の回転によってロータ室ガス圧により
ピストン２４に対して作用する捩れ力に相反する方向
で、しかも高周波で変動するピストン回転起振力の大き
い方向に合わせて余回転トルクを付与しているので、ピ
ストン２４がガス圧により発生し両回転方向に変動する
加振力により反復回転することで、キー２８とキー穴２
４ａ間に叩かれ摩耗が発生することを防止できる。A twisting force acts on the piston 24 in the internal compression ratio variable mechanism 20 configured as described above, as mentioned in the conventional description. As described above, the coil spring 37 acts on the piston 24 with respect to the piston 24. Is
By the rotation of the gate rotor 13, the extra rotational torque is applied in a direction opposite to the twisting force acting on the piston 24 by the gas pressure in the rotor chamber and in the direction in which the piston rotational vibration force that fluctuates at high frequency is large. Therefore, the piston 24 is repeatedly rotated by the vibration force generated by the gas pressure and fluctuating in both rotation directions, so that the key 28 and the key hole 2
It is possible to prevent abrasion caused by being hit between 4a.
【００３４】これによってピストン２４の回転を規制す
るキーとして面接触である断面矩形状のキーに対して線
接触となって面圧が増大して耐摩性上は不利であるが、
加工精度やコストの面では有利である断面円形状のキー
２８を用いることができるようになる。As a result, the key for restricting the rotation of the piston 24 becomes a line contact with a key having a rectangular cross section, which is a surface contact, and the surface pressure increases, which is disadvantageous in terms of wear resistance.
It becomes possible to use the key 28 having a circular cross section, which is advantageous in terms of processing accuracy and cost.
【００３５】また、ピストン２４の着座面２６ａ，２６
ｂの摩擦トルクを大きくすることによって余回転トルク
を小さくすることができ、キー２８とキー穴２４ａの接
触部及びピストン２４の連結ロッド２５と軸受スリーブ
２３の接触部面圧が低くなり、ピストン２４のストロー
ク時の摺動抵抗が小さくなって内部圧縮比切換えの応答
性が向上するとともに、接触部摩耗を抑制することがで
きる。In addition, the seating surfaces 26a, 26 of the piston 24
The surplus rotation torque can be reduced by increasing the friction torque of b, and the surface pressure of the contact portion between the key 28 and the key hole 24a and the connecting rod 25 of the piston 24 and the bearing sleeve 23 is reduced, so that the piston 24 The sliding resistance at the time of the stroke becomes small, the responsiveness of the internal compression ratio switching is improved, and the wear of the contact portion can be suppressed.
【００３６】また、断面円形状のキーをピストン２４の
連結ロッド２５の軸方向と平行に配置することにより、
連結ロッド２５とキー穴２４ａ間の寸法誤差と倒れ分キ
ー穴２４ａの径をキー２８外径に対して大きくする必要
があり、回転方向位置決め精度がそのガタ分悪化する
が、前記余回転トルクによって一方向に押し付けられて
いるので、ガタはキャンセルされる。By disposing a key having a circular cross section in parallel with the axial direction of the connecting rod 25 of the piston 24,
Due to the dimensional error between the connecting rod 25 and the key hole 24a and the amount of tilting, the diameter of the key hole 24a needs to be made larger than the outer diameter of the key 28, and the positioning accuracy in the rotational direction deteriorates by that amount. Since it is pressed in one direction, the play is canceled.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
スプリングによってピストンに対してロータの回転によ
る回転方向の力と相反する力を付与するようにしたの
で、ロータの回転によってピストンに対して生じる回転
力を減殺でき、ピストンの回転を規制する廻り止め部材
として例えば製造コストが廉価で加工精度もさほど要求
されない断面円形状のキーを用いることができる。ま
た、スプリングとしてピストンホルダとダイヤフラムと
の間に介設するスプリングを用いることによって、別個
にピストンに相反する力を付与するためのスプリングを
設ける場合に比べて構成が簡単になる。更に、スプリン
グの座巻き部内径を有効巻き部外径より大きく形成する
ことによってスプリングを捩って回転付勢力を与えた場
合にもスプリング両端の水平性を保持することができ
る。As described above, according to the present invention,
Since the spring applies a force to the piston that is in opposition to the force in the direction of rotation due to the rotation of the rotor, the rotation force generated on the piston due to the rotation of the rotor can be reduced, and the rotation stopping member that regulates the rotation of the piston For example, it is possible to use a key having a circular cross section, which is inexpensive in manufacturing cost and does not require so much machining accuracy. Further, by using the spring interposed between the piston holder and the diaphragm as the spring, the structure becomes simpler than the case where the spring for separately providing the pistons with opposing forces is provided. Further, by making the inner diameter of the end turn portion of the spring larger than the outer diameter of the effective winding portion, the horizontalness of both ends of the spring can be maintained even when the spring is twisted and a rotational biasing force is applied.
【図１】本発明に係るスクリュー型ポンプを過給機に適
用した車両の系統図FIG. 1 is a system diagram of a vehicle in which a screw type pump according to the present invention is applied to a supercharger.
【図２】同過給機の切り欠き断面図FIG. 2 is a cutaway sectional view of the turbocharger.
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う側断面図FIG. 3 is a side sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】同過給機の内部圧縮比可変機構部の平面図FIG. 4 is a plan view of a variable internal compression ratio mechanism of the turbocharger.
【図５】同内部圧縮比可変機構部の要部底面図FIG. 5 is a bottom view of a main part of the internal compression ratio variable mechanism section.
【図６】同内部圧縮比可変機構部のスプリングの平面図FIG. 6 is a plan view of a spring of the internal compression ratio variable mechanism section.
【図７】同スプリングの正面図FIG. 7 is a front view of the spring.
【図８】従来のスクリュー型ポンプを過給機に適用した
切り欠き断面図FIG. 8 is a cutaway sectional view in which a conventional screw type pump is applied to a supercharger.
【図９】同スクリュー型ポンプの概略斜視図FIG. 9 is a schematic perspective view of the screw type pump.
【図１０】同８の要部正面図FIG. 10 is a front view of the main part of FIG.
【図１１】（ａ）は図９のＢ−Ｂ線に沿う断面図、
（ｂ）は図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図11A is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
9B is a sectional view taken along the line CC of FIG.
１…機関本体、５…過給機、１１…ポンプハウジング、
１２…メインロータ、１３…ゲートロータ、１５…ロー
タハウジング、１７…ロータ室、２０…内部圧縮比可変
機構、２２…ピストンホルダ、２４…ピストン、２４ａ
…キー穴、２８…断面円形状のキー、３１…ダイヤフラ
ム、３７…リターンスプリング。1 ... Engine main body, 5 ... Supercharger, 11 ... Pump housing,
12 ... Main rotor, 13 ... Gate rotor, 15 ... Rotor housing, 17 ... Rotor chamber, 20 ... Internal compression ratio variable mechanism, 22 ... Piston holder, 24 ... Piston, 24a
... key hole, 28 ... key having a circular cross section, 31 ... diaphragm, 37 ... return spring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村樫 良一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ryoichi Murakashi 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Stock Research Institute Honda Technical Research Institute
Claims (3)
ータとゲートロータを有し、且つ吐出口面積を変化させ
て内部圧縮比を可変とするピストンを前記ロータの軸線
とほぼ直交する方向に移動可能に設けたスクリュー型ポ
ンプにおいて、前記ピストンはピストンホルダに保持さ
れるとともに弾性部材にて移動方向のいずれか一方に付
勢され、更に前記弾性部材は前記ピストンに対して作用
する捩れ力と相反する方向の力をかけた状態で組み付け
られていることを特徴とするスクリュー型ポンプの内部
圧縮比可変機構。1. A piston having a main rotor and a gate rotor meshing with each other in a housing and varying a discharge port area to make an internal compression ratio variable is movable in a direction substantially orthogonal to an axis of the rotor. In the provided screw type pump, the piston is held by a piston holder and is urged by an elastic member in one of the moving directions, and the elastic member is in a direction opposite to the twisting force acting on the piston. The internal compression ratio variable mechanism of the screw type pump is characterized in that it is assembled with the force applied.
て、該コイルスプリングはピストンを連結したダイヤフ
ラムとピストンホルダとの間に介装されていることを特
徴とする請求項１に記載のスクリュー型ポンプの内部圧
縮比可変機構。2. The screw type pump according to claim 1, wherein the elastic member is a coil spring, and the coil spring is interposed between a diaphragm connecting a piston and a piston holder. Internal compression ratio variable mechanism.
有効巻き部外径よりも大径に設定されていることを特徴
とする請求項１に記載のスクリュー型ポンプの内部圧縮
比可変機構。3. The variable internal compression ratio mechanism for a screw type pump according to claim 1, wherein the coil spring has an inner diameter of the end turn portion set to be larger than an outer diameter of the effective winding portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6872993A JPH06280773A (en) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Internal compression ratio varying mechanism for screw type pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6872993A JPH06280773A (en) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Internal compression ratio varying mechanism for screw type pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280773A true JPH06280773A (en) | 1994-10-04 |
Family
ID=13382178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6872993A Withdrawn JPH06280773A (en) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Internal compression ratio varying mechanism for screw type pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06280773A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102425549A (en) * | 2011-09-16 | 2012-04-25 | 深圳振华亚普精密机械有限公司 | Single-stage medium-pressure single-screw compressor capable of being cooled through multi-point liquid spraying during entire compression process |
| JP2013508598A (en) * | 2009-10-14 | 2013-03-07 | ハンセン，クレイグ，エヌ． | Internal combustion engine and turbocharger |
-
1993
- 1993-03-26 JP JP6872993A patent/JPH06280773A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013508598A (en) * | 2009-10-14 | 2013-03-07 | ハンセン，クレイグ，エヌ． | Internal combustion engine and turbocharger |
| CN102425549A (en) * | 2011-09-16 | 2012-04-25 | 深圳振华亚普精密机械有限公司 | Single-stage medium-pressure single-screw compressor capable of being cooled through multi-point liquid spraying during entire compression process |
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