(57)【要約】【課題】  現状の構成要素の変更を最小限に留めて効率よく増速手段のオイルを冷却可能な新規な過給装置を提供する。【解決手段】  本発明の過給装置は、エンジン１によって回転駆動される過給機２とエンジン１との間に介装された増速手段３と、増速手段３を覆うインナーケース４と、インナーケース４と過給機を覆うアウターケース５とを備え、インナーケース４とアウターケース５の間に形成される空間部６を過給機への吸気経路とした。【選択図】      図１
2007009872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって回転駆動される過給機と前記エンジンとの間に介装された増速手段と、
前記増速手段を覆うインナーケースと、前記インナーケースと前記過給機を覆うアウターケースとを備え、
前記インナーケースとアウターケースの間に形成される空間部を前記過給機への吸気経路としたことを特徴とする過給装置。
【請求項２】
請求項１記載の過給装置において、
前記インナーケースには、前記空間部に臨む冷却フィンが形成されていることを特徴とする過給装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の過給装置において、
前記アウターケースの吸気導入口が、前記インナーケースの外周側に配置されていることを特徴とする過給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の過給装置において、
前記過給機の吸気取込口が吸気上流側に向って末広がりの形状に形成されていることを特徴とする過給装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載の過給装置において、
前記増速手段は、遊星ローラ機構により構成され、前記インナーケース内にはトラクションオイルが充填されていることを特徴とする過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給装置に関し、特に過給装置に設けられている過給機の増速手段に対する過給構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の１つであるエンジンの駆動系とベルトを介して接続された内燃機関からの駆動力によって回転駆動される機械式過給機は広く知られている。このような機械式過給機は、エンジンと過給機との間に増速手段が介装されていて、過給機内のタービンをエンジン回転数よりも高回転で回転させるように構成されている。増速手段には、エンジンによって回転駆動される外歯と、外歯の内部に設けられていて過給機のタービンを回転駆動するサンギアと、外歯とサンギアに噛合して外歯の回転をサンギアに増速伝達する複数の遊星歯車とを備えた歯車式のものと、ローラ式のものがある。ローラ式の増速手段は、エンジン側からトルク伝達がなされる外輪と、外輪の内部に設けられた複数の回転体としての遊星ローラ、一端が過給機のタービンに連結され、他端に前記複数の回転体の回転トルクが伝達される駆動回転体とを備えている。
【０００３】
歯車方式の増速手段は、外側からケーシングによって覆われていて、ケーシング内部に潤滑オイルが注入されている。ローラ方式の増速手段も外側からケーシングによって覆われていて、その内部には、潤滑及び駆動伝達用のトラクションオイルが注入されていて、外輪の回転トルクをトラクションオイルの粘性によって遊星ローラを介して駆動回転体に伝達している。ローラ方式の増速手段の過給機としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０１８５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の過給機やその増速手段は、エンジン回転数に比べて遙かに高い回転数で回転駆動されるため、ケーシング内のオイルは高温下にさらされることになるため、オイル性能を維持するにはオイルクーラーを装備することが必要となる場合がある。この場合、ケーシング内とオイルクーラーとをオイル流路で連結するとともに、オイル流路にオイルポンプを配設して、オイルポンプを駆動してケーシングとオイルクーラーとの間でオイルが循環させて冷却することになる。しかしこのような冷却系の構造を狭いエンジンルーム内に設ける事は容易いことではない。すなわち、オイルクーラーを単にオイル流路に設けただけでは、その冷却能力を十分に発揮することはできないので、走行風の当たる位置やラジエータ冷却用のファンの位置に配設したり、場合によってはオイルクーラー用に冷却ファンを個別に設けることにも成りかねない。このため、これら構造を納めるためのスペースの確保やエンジンルームの大きなレイアウト変更、部品点数の増加を招くことになる。  
本発明は、現状の構成要素の変更を最小限に留めて効率よく増速手段を冷却可能な新規な過給装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の過給装置は、エンジンによって回転駆動される過給機とエンジンとの間に介装された増速手段と、増速手段を覆うインナーケースと、インナーケースと前記過給機を覆うアウターケースとを備え、インナーケースとアウターケースの間に形成される空間部を前記過給機への吸気経路としたことを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る過給装置において、インナーケースには、空間部に臨む冷却フィンが形成されていることを特徴としている。本発明に係る過給装置において、アウターケースの吸気導入口が、インナーケースの外周側に配置されていることを特徴としている。本発明に係る過給装置において、過給機の吸気取込口が吸気上流側に向って末広がりの形状に形成されていることを特徴としている。本発明に係る過給装置において、増速手段は、遊星ローラ機構により構成され、インナーケース内にはトラクションオイルが充填されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンよって回転駆動される過給機とエンジンの間に介装された増速手段を覆うインナーケースと、このインナーケースと過給機を覆うアウターケースとの間に形成される空間部を過給機への吸気経路としたので、オイル流路やオイルポンプオイルクーラーなどの冷却系部材を設けることなく、現状の構成要素の変更を最小限に留めて、過給機に導入される吸気によってインナーケースを介して増速手段を効率よく冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１において、符合１は内燃機関の一例であるエンジンを示す。エンジン１の吸気系７には、図示しない吸気管を介して機械式過給機（以下、「過給機」と記す）２が装着されている。
【００１０】
エンジン１のクランクシャフト９の端部には、ベルト駆動プーリ１０が固定されている。ベルト駆動プーリ１０には、過給機２側に設けたベルトプーリ３５との間にベルト１１が巻き掛けられていて、エンジン１からの駆動力を過給機２へと伝達するように構成されている。ベルト駆動プーリ１０は、クランクシャフト９の端部ではなく、エンジン１のシリンダブロックなどに支持されするた支持軸で回転自在に支持され、クランクシャフトの回転に連動して回転する構成としてもよい。この場合、ベルト駆動プーリ１０をダブルプーリとし、クランクシャフト９側のプーリと過給機２側のプーリ３５の双方とにベルトで連結される構成とすればよい。
【００１１】
過給機２側のプーリ３５と過給機２との間には、エンジン１からの回転を増速する増速手段３が介装されている。
【００１２】
増速手段３は遊星ローラ機構により構成され、図２，図３に示すように、エンジン１側からトルク伝達がなされる外輪としての断面コ字形状のリング部材３１と、リング部材３１の内部に設けられた複数の回転体としての遊星ローラ３２，３３，３４と、一端３６Ａが過給機２のタービン２Ｂに連結され、他端３６Ｂに遊星ローラ３２，３３，３４の回転トルクが伝達される駆動回転体としてのサンローラ３６とを備えている。リング部材３１には、入力軸１５が設けられていて、この入力軸１５の端部にプーリ３５が固定されている。遊星ローラ３２，３３，３４は、図３に示すようにローラ軸３２Ａ，３３Ａ，３４Ａに回転自在に支持されている。これらローラ軸３２Ａ，３３Ａ，３４Ａは、図２に示すように増速手段３のケーシングとなるインナーケース４の一面に固定されている。
【００１３】
インナーケース４は、増速手段３を外側から覆うケーシングであって、その内部には図３に示すように、リング部材３１の回転力を遊星ローラ３２，３３，３４を介してサンローラ３６に伝達するための駆動力伝達流体としてのトラクションオイル３７が注入されている。
【００１４】
過給機２は、図１，図２に示すように、サンローラ３６の一端３６Ａに固定されたタービン２Ｂと、タービン２Ｂを内包するスクロール状の過給機ケーシング２Ｃと、過給機ケーシング２Ｃに形成された吸気取込口２Ａと吸気排出口２Ｄとを備えている。吸気取込口２Ａは、吸気上流側に向って末広がりの形状に形成されている。過給機ケーシング２Ｃとインナーケース４にはサンローラ３６を回転自在に支持するベアリング１２が装着されている。
【００１５】
過給機２と増速手段３のインナーケース４は、アウターケース５によって外側から覆われている。アウターケース５は、過給機ケーシング２Ｃとインナーケース４との間に空間部６を形成する共に、吸気最上流側に吸気導入口５Ａが形成されている。この空間部６は吸気導入口５Ａから流入する空気を過給機２の吸気取込口２Ａへ案内する吸気経路を構成している。吸気導入口５Ａは、アウターケース５の吸気上流側に配置形成されているとともに、インナーケース４の外周側に配置されている。アウターケース５には、入力軸１５とリング部材３１を回転自在に支持するベアリング１３が装着されている。本形態において、インナーケース４の外面４Ａには、空間部６に臨むように複数の冷却フィン４０が突出して形成されている。過給機ケーシング２Ｃの吸気排出口２Ｄは、アウターケース５の後側に突出していて、吸気系７に接続されている。
【００１６】
このような構成によると、エンジン１が始動して、その駆動力がプーリ３５から入力軸１５に導入されると、リング部材３１が回転する。この回転はトラクションオイル３７の粘性によって遊星ローラ３２，３３，３４を介してサンローラ３６の他端３６Ｂに増速されて伝達される。これにより、サンローラ３６はエンジン１側の回転数よりも高い回転数で回転し、タービン２Ｂが一体的に回転する。
【００１７】
タービン２Ｂが回転すると、インナーケース４の外周側に配置されたアウターケース５内には吸気導入口５Ａから吸入された空気が、その空間部６を循環しながら吸気取込口２Ａから吸入され、タービン２Ｂの回転により過給される。
【００１８】
この時、アウターケース５内に導入された空気が、過給機ケーシング２Ｃやインナーケース４の外周に接触しながら空間部６内を移動するので、インナーケース４内のトラクションオイル３７が冷却されることになる。つまり、オイル流路やオイルポンプ、オイルクーラーなどの冷却系部材を設けることなく、現状の構成要素の変更を最小限に留めて、過給機２に導入される吸気によってインナーケース４を介して増速手段３内のトラクションオイル３７を効率よく冷却することができ、耐久性の向上を図れる。
【００１９】
タービン２Ｂの回転により過給された空気は、スクロール状に形成された過給機ケーシング２Ｃ内を通ってアウターケース５の外部に突出した吸気排出口２Ｄからエンジンの吸気系７に導入され、エンジン１内で燃焼に用いられる。エンジン１内で燃焼された空気は、排ガスとして図１に示す排気系８から排出される。
【００２０】
本形態によると、インナーケース４に空間部６に臨む複数の冷却フィン４０を形成したので、空間部６内に対するインナーケース４の表面積が大きくなり、アウターケース５内に吸入された空気との接触面が増大するため、冷却フィン４０の形成されていないものに比べて冷却性能が向上する。本形態によると、過給機２の吸気取込口２Ａがアウターケース５内に配置されているので、同ケース５がない場合に比べて吸気抵抗が増大する傾向となるが、吸気取込口２Ａの形状を吸気上流側に向って末広がりになる形状としているので、吸気取込口２Ａが単なる同一径の筒状形状に比べて吸気効力が高まるので、アウターケース５内での吸気抵抗を相殺する方向に作用することになり、吸気効率を犠牲にすることなく、冷却性能を高めることができる。
【００２１】
本形態において、増速手段３にはリング部材３１と遊星ローラ３２，３３，３４及びサンローラ３６を備えたローラ形式の増速手段を例示したが、このような形態に限定されるものではなく、例えば周知のリング歯車と複数の遊星ローラとサン歯車を潤滑用オイルが注入されたインナーケース４内に配置する遊星歯車機構で構成された歯車形式の増速手段を用いても良い。この場合、入力軸１５をリング歯車に設け、サン歯車の一端にタービン２Ｂを装着することで、本形態に適用することができ、インナーケース４内の潤滑用オイルを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態である過給装置を有する過給機とエンジンの階略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態である過給装置を有する拡大図である。
【図３】増速手段の一形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    エンジン
２    過給機
２Ａ    過給機の吸気取込口
２Ｂ    タービン
３    増速手段
４    インナーケース
５    アウターケース
５Ａ    吸気導入口
６    空間部
３１    外輪
３２，３３，３４    複数の回転体
３６Ａ  一端
３６Ｂ    他端
３６    駆動回転体
４０    冷却フィン
【図１】
2007009872.tif 000003
【図２】
2007009872.tif 000004
【図３】
2007009872.tif 000005