Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Abgasvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasdichtabschnitt eines Abgassteuerventils, das das Abgas steuert, das in einem Einlassrohr der Brennkraftmaschine (Maschine) strömt. Genauer gesagt bezieht sich die Offenbarung auf eine Abgasdichtstruktur einer Turbine eines Turboladers.The present disclosure relates to an exhaust device of an internal combustion engine having an exhaust gas sealing portion of an exhaust gas control valve that controls the exhaust gas flowing in an intake pipe of the internal combustion engine (engine). More particularly, the disclosure relates to an exhaust gas seal structure of a turbine of a turbocharger.
Herkömmlicherweise ist ein Turbolader mit einem Turbinenrad mit einer Vielzahl an Flügeln (Flügel), die in Umfangsrichtung angeordnet sind, und einem Turbinengehäuse, das eine Radunterbringkammer aufweist, die das Turbinenrad unterbringt und das Abgas führt, das von dem Motor über einen wirbelförmigen Spiralströmungskanal ausgegeben wird, in einem Vorverdichter einer Brennkraftmaschine (Maschine) gut bekannt. Außerdem ist im Turbolader eine Turbinenkapazitätseinstelleinrichtung, die die Turbinenkapazität (die Strömungsrate des Abgases, das in das Turbinenrad geführt wird) einstellt, gut bekannt.Conventionally, a turbocharger having a turbine wheel with a plurality of vanes (vanes) arranged circumferentially and a turbine housing having a wheel housing chamber accommodating the turbine wheel and the exhaust gas discharged from the engine via a vortex-shaped spiral flow passage , Well known in a supercharger of an internal combustion engine (engine). In addition, in the turbocharger, a turbine capacity adjusting device which adjusts the turbine capacity (the flow rate of the exhaust gas fed into the turbine wheel) is well known.
Als ein Beispiel der Turbinenkapazitätseinstelleinrichtung wurde eine Struktur vorgeschlagen, die einen Trennabschnitt (Trennwand) besitzt, die den Spiralströmungskanal, der den Umfang des Turbinenrades in einer Wirbelform umgibt, in zwei Spiralströmungskanäle unterteilt. Das heißt einen ersten Spiralströmungskanal und einen zweiten Spiralströmungskanal und ein Spiralschaltventil, das einen Verbindungszustand der zwei Spiralströmungskanäle, des ersten Spiralströmungskanals und des zweiten Strömungskanals, steuert, um die Turbinenkapazität einzustellen (beispielsweise siehe japanisches Patent Nr. 4440819 ). Das Spiralschaltventil hat ein Zylinderlager, das das Innere und Äußere des Turbinengehäuses verbindet, einen Arm (Ventilschaft), der einen Schaftabschnitt aufweist, der in einer frei drehbaren Weise in das Zylinderlager eingesetzt und durch dieses gelagert ist, und ein Ventil (Ventilkörper) das an der Spitze des Arms befestigt ist, um ein Strömungskanalloch zu öffnen/zu schließen.As an example of the turbine capacity adjusting means, there has been proposed a structure having a partition portion (partition wall) dividing the spiral flow passage surrounding the periphery of the turbine wheel in a swirling shape into two spiral flow passages. That is, a first scroll flow passage and a second scroll flow passage, and a scroll switching valve that controls a communication state of the two scroll flow passages, the first scroll flow channel and the second flow passage to adjust the turbine capacity (for example, see FIG Japanese Patent No. 4440819 ). The scroll switching valve has a cylinder bearing connecting the inside and outside of the turbine housing, an arm (valve stem) having a shaft portion inserted and supported by the cylinder bearing in a freely rotatable manner, and a valve (valve body) the tip of the arm is attached to open / close a flow channel hole.
Hier hat das Spiralschaltventil gewöhnlich den Schaftabschnitt des Arms (einen Schaft als eine Rotationswelle des Ventils), der in einer frei drehbaren Weise in das Zylinderlager (Buchse) eingeführt und durch diese gelagert ist, das die innere Seite und äußere Seite des Turbinengehäuses verbindet. Bei einem Antrieb des Schaftabschnitt des Arms, um sich durch eine Betätigungseinrichtung zu drehen, die außerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist, kann das Ventil geöffnet/geschlossen werden, um die Strömungsrate des Abgases zu steuern. Hier ist, da das Ventil direkt dem Abgas bei der Temperatur von 500°C oder mehr ausgesetzt ist, ein Zwischenraum zwischen dem Schaftabschnitt des Ventils und dem Zylinderlager (ein Gleitzwischenraum), um Schwierigkeiten (Festfressen) zu verhindern, die durch thermische Ausdehnung, thermische Verformung usw. verursacht werden, gestaltet, so dass dieser größer als ein allgemeiner Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager (den Gleitzwischenraum) ist. Folglich geht ein Abschnitt des Abgases, das in das Turbinengehäuse gefördert wird, durch den Zwischenraum zwischen den Schaftabschnitt und dem Zylinderlager und leckt dieser in die umgebende Atmosphäre unter der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und Äußeren des Turbinengehäuses. Dieses ist unerwünscht.Here, the scroll switching valve usually has the shaft portion of the arm (a shaft as a rotation shaft of the valve) which is inserted and supported in a freely rotatable manner in the cylinder bearing (bushing) connecting the inner side and outer side of the turbine housing. In a drive of the shaft portion of the arm to rotate by an actuator disposed outside of the turbine housing, the valve may be opened / closed to control the flow rate of the exhaust gas. Here, since the valve is directly exposed to the exhaust gas at the temperature of 500 ° C or more, there is a clearance between the shaft portion of the valve and the cylinder bearing (a sliding clearance) to prevent trouble (seizure) caused by thermal expansion, thermal Deformation, etc., so that it is larger than a general clearance between the shaft and the bearing (the sliding clearance). Consequently, a portion of the exhaust gas, which is conveyed into the turbine housing passes through the gap between the shaft portion and the cylinder bearing and licks it into the surrounding atmosphere under the pressure difference between the inside and outside of the turbine housing. This is undesirable.
In Anbetracht dieser Umstände wird im japanischen Patent Nr. 4440819 das Spiralschaltventil mit einer ringförmigen Unterlegscheibe vorgeschlagen, die einen Innendurchmesser hat, der kleiner als der Innendurchmesser des Zylinderlagers ist, und die in Bezug auf den Außenumfang des Schaftabschnitts eine Relativverschiebung vornehmen kann, wobei ein Aufpassen als ein Dichtelement auf den Außenumfang des Schaftabschnitts des Arms gegeben ist. Außerdem hat das Spiralschaltventil eine Schraubenfeder, die der Unterlegscheibe auf der Außenseite an der Seitenfläche des Zylinderlagers Energie zuführt. Die Schraubenfeder ist auf den Außenumfang des Schaftabschnitts des Arms an der Außenseite des Turbinengehäuses gepasst und ist gleichzeitig zwischen einem Flanschabschnitt, der am Schaftabschnitt angeordnet ist, und der Unterlegscheibe angeordnet. Da die Schraubenfeder den Schaftabschnitt des Arms über den Flanschabschnitt mit Energie versorgt, kann die Unterlegscheibe an der Außenseite in zuverlässiger Weise in engen Kontakt mit der Seitenfläche des Zylinderlagers sein und ist es möglich, die Neigung des Schaftabschnitts zu unterdrücken, die durch die Vibration des Motors und die Last der Betätigungseinrichtung, die das Ventil usw. steuert, verursacht wird. Da die Schraubenfeder an der Außenseite des Turbinengehäuses angeordnet ist, ist der Einfluss durch die Temperatur des Abgases gering, so dass es möglich ist, die Differenz bei der thermischen Ausdehnung, bei der thermischen Verformung usw. zu unterdrücken.In view of these circumstances, in the Japanese Patent No. 4440819 proposed the spiral switching valve with an annular washer, which has an inner diameter which is smaller than the inner diameter of the cylinder bearing, and which can relative to the outer periphery of the shaft portion make a relative displacement, being fitted as a sealing element on the outer periphery of the shaft portion of the arm is. In addition, the scroll switching valve has a coil spring which supplies energy to the washer on the outside on the side surface of the cylinder bearing. The coil spring is fitted on the outer circumference of the shaft portion of the arm on the outside of the turbine housing, and at the same time is disposed between a flange portion disposed on the shaft portion and the washer. Since the coil spring energizes the shaft portion of the arm via the flange portion, the washer on the outside can be reliably in close contact with the side surface of the cylinder bearing, and it is possible to suppress the inclination of the shaft portion caused by the vibration of the motor and the load of the actuator that controls the valve, etc. is caused. Since the coil spring is disposed on the outside of the turbine housing, the influence of the temperature of the exhaust gas is small, so that it is possible to suppress the difference in thermal expansion, thermal deformation, etc.
Jedoch ist für das Spiralschaltventil, das in dem japanischen Patent Nr. 4440819 beschrieben ist, obwohl eine Abgasdichtstruktur zum Verhindern der Leckage von Abgas vorhanden ist, indem ein Flächenkontakt zwischen der Seitenfläche des Zylinderlagers und der ringförmigen End- bzw. Stirnfläche der Unterlegscheibe vorgesehen ist, dennoch die Dichtleistung unzureichend. Das Abgas kann noch durch einen Zwischenraum zwischen dem Innenumfang der Unterlegscheibe und dem Außenumfang des Schaftabschnitts lecken. Das heißt, dass es in Anbetracht des Unterschiedes zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten der Unterlegscheibe und einen linearen Ausdehnungskoeffizienten des Arms (der Unterschied bei der thermischen Ausdehnung mit den Änderungen (Erhöhung) der Temperatur) möglich, eine Struktur anzuwenden, in der die Unterlegscheibe in den Außenumfang des Schaftabschnitts gepresst wird. Als ein Ergebnis kann aufgrund der Leckage des Abgases aus dem Zwischenraum zwischen dem Innenumfang der Unterlegscheibe und dem Außenumfang des Schaftabschnitts die Leckagerate des Abgases erhöht sein. Auch ist es, da ein Zwischenraum zwischen dem Innenumfang einer Staubabdeckung, die angeordnet ist, um Staub zu entfernen, und dem Außenumfang des Schaftabschnitts des Arms ausgebildet ist, unmöglich, die Gasabdichtung für das Abgas im Zwischenraum zwischen der Staubabdeckung und dem Wellenabschnitt auszuführen.However, for the scroll switching valve operating in the Japanese Patent No. 4440819 however, although an exhaust gas leakage prevention structure for exhaust gas is provided by providing surface contact between the side surface of the cylinder bearing and the annular end surface of the washer, the sealing performance is insufficient. The exhaust gas may still leak through a gap between the inner periphery of the washer and the outer periphery of the shaft portion. That is, considering the difference between the linear expansion coefficient of the washer and a coefficient of linear expansion of the arm (the difference in thermal Expansion with the changes (increase) in the temperature) possible to apply a structure in which the washer is pressed into the outer periphery of the shaft portion. As a result, due to the leakage of the exhaust gas from the clearance between the inner periphery of the washer and the outer periphery of the shaft portion, the leakage rate of the exhaust gas may be increased. Also, since a clearance is formed between the inner periphery of a dust cover arranged to remove dust and the outer periphery of the shaft portion of the arm, it is impossible to carry out the gas seal for the exhaust gas in the space between the dust cover and the shaft portion.
Die vorliegende Offenbarung widmet sich zumindest einem der vorstehenden Probleme. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Abgasvorrichtung einer Brennkraftmaschine vorzusehen, wobei eine Dichtfunktion zwischen einer Welle als eine Rotationswelle eines Ventils und einem Lager gut aufgezeigt werden kann, so dass es möglich ist, eine Leckage des Abgases, das in einem Strömungskanal in einem Gehäuse von einem Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager strömt, zuverlässig zu verhindern.The present disclosure addresses at least one of the above problems. Thus, it is an object of the present disclosure to provide an exhaust device of an internal combustion engine, wherein a sealing function between a shaft as a rotary shaft of a valve and a bearing can be well displayed, so that it is possible to prevent leakage of the exhaust gas in a flow passage in a housing from a gap between the shaft and the bearing flows to prevent reliable.
Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist eine Abgasvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Abgasvorrichtung weist ein Gehäuse, ein Zylinderlager, ein Ventil, eine Welle und eine Dichteinrichtung auf. Das Gehäuse definiert einen Strömungskanal, durch den von der Maschine ausgegebenes Abgas strömt. Das Lager erstreckt sich in seiner Axialrichtung, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses Verbindung herzustellen, und weist eine ringförmige End- bzw. Stirnfläche auf, die senkrecht zur Axialrichtung verläuft. Das Ventil ist dem Gehäuse untergebracht und konfiguriert, um den Strömungskanal zu öffnen und zu schließen. Die Welle ist eine Rotationswelle des Ventils und ist durch das Lager drehbar gelagert. Die Welle weist eine ringförmige Sitzfläche auf, die zur End- bzw. Stirnfläche in einer Richtung einer Rotationsachse der Welle entgegengesetzt liegt. Die Dichteinrichtung dient zum Dichten eines Zwischenraums, der zwischen der Welle und dem Lager definiert ist. Das Dichtelement weist ein federndes Element auf, das konfiguriert ist, um das Lager in eine solche Richtung zu spannen, dass die End- bzw. Stirnfläche auf die Sitzfläche gedrückt wird.To achieve the object of the present disclosure, an exhaust device for an internal combustion engine is provided. The exhaust device comprises a housing, a cylinder bearing, a valve, a shaft and a sealing device. The housing defines a flow passage through which exhaust gas discharged from the engine flows. The bearing extends in its axial direction to connect between the inside and the outside of the housing, and has an annular end face extending perpendicular to the axial direction. The valve is housed in the housing and configured to open and close the flow channel. The shaft is a rotary shaft of the valve and is rotatably supported by the bearing. The shaft has an annular seating surface opposed to the end face in a direction of a rotation axis of the shaft. The sealing device serves to seal a gap defined between the shaft and the bearing. The sealing member has a resilient member configured to bias the bearing in a direction such that the end face is pressed onto the seating surface.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. In den Zeichnungen ist:The foregoing and other objects, features and advantages of the present disclosure will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
1 eine Querschnittsansicht, die einen Turbolader darstellt, der ein Spiralschaltventil und ein Waste-Gate-Ventil entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel trägt, 1 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a turbocharger supporting a scroll switching valve and a wastegate valve according to a first embodiment; FIG.
2 eine Querschnittsansicht an II-II in 1, 2 a cross-sectional view of II-II in 1 .
3 eine Querschnittsansicht an III-III in 2, 3 a cross-sectional view of III-III in 2 .
4 eine Querschnittsansicht, die eine Gasdichtstruktur eines Spiralschaltventils entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt, 4 FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a gas-tight structure of a scroll switching valve according to a second embodiment; FIG.
5 eine Querschnittsansicht, die eine Gasdichtstruktur eines Spiralschaltventils entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel darstellt, 5 FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a gas-tight structure of a scroll switching valve according to a third embodiment; FIG.
6 eine Querschnittsansicht, die eine Gasdichtstruktur eines Spiralschaltventils entsprechend eine vierten Ausführungsbeispiel darstellt, und 6 a cross-sectional view illustrating a gas-tight structure of a spiral switching valve according to a fourth embodiment, and
7 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Hauptabschnitt des Spiralschaltventils bei Betrachtung in VII-Richtung in 6 darstellt. 7 an enlarged cross-sectional view showing a main portion of the spiral switching valve when viewed in the VII direction in 6 represents.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung detailliert unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Der Zweck der vorliegenden Offenbarung ist es, die Leckagerate des Abgases, das durch einen Zwischenraum zwischen einer Welle und einem Lager strömt, zu verringern, indem die Gasdichtfunktion in guter Weise gezeigt wird. Dieser Zweck wird umgesetzt, indem ein federndes Element, das das Lager mit Energie versorgt, so dass die Endfläche des Lagers auf die Dichtfläche der Welle gepresst wird (in Rotationsaxialrichtung der Welle), als eine Gasdichteinrichtung, die den Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager abdichtet, angeordnet wird.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be explained in detail with reference to the figures. The purpose of the present disclosure is to reduce the leakage rate of the exhaust gas flowing through a gap between a shaft and a bearing by showing the gas-tight function in a good manner. This purpose is realized by providing a resilient element that energizes the bearing so that the end surface of the bearing is pressed onto the sealing surface of the shaft (in the axial direction of rotation of the shaft) as a gas seal device that seals the gap between the shaft and the bearing seals, is arranged.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels wird nachstehend beschrieben. Die 1 bis 3 stellen das erste Ausführungsbeispiel dar. Die 1 und 2 stellen einen Turbolader dar, der ein Spiralschaltventil und ein Waste-Gate-Ventil trägt. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Gasdichtstruktur des Spiralschaltventils darstellt.The construction of a first embodiment will be described below. The 1 to 3 represent the first embodiment. The 1 and 2 illustrate a turbocharger carrying a scroll switching valve and a wastegate valve. 3 Fig. 12 is a graph showing the gas-tight structure of the scroll switching valve.
Eine Abgasvorrichtung einer Brennkraftmaschine in diesem Ausführungsbeispiel wird als ein Vorverdichtsystem (Vorverdichtvorrichtung der Brennkraftmaschine) mit einem Turbolader verwendet, der das Vorverdichten (Kompression) des Einlasses ausführt, der eine Luftreinigungseinrichtung passiert hat, und zwar vermittels des Drucks des Abgases, das von der Brennkraftmaschine (Motor) ausgeben wird. Der Motor ist ein Mehrzylinderdieselmotor (Vierzylindermotor mit Reihenanordnung), der eine Vielzahl an Zylindern (Zylinderbohrung) verwendet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf den Mehrzylinderdieselmotor beschränkt. Diese kann für einen Mehrzylinderbenzinmotor eingesetzt werden.An exhaust device of an internal combustion engine in this embodiment is used as a supercharging system (supercharger of the internal combustion engine) having a turbocharger that performs the pre-compression of the intake that has passed through an air cleaner by means of the pressure of the exhaust gas discharged from the engine. Engine) will spend. The engine is a multi-cylinder diesel engine (in-line four-cylinder engine) using a plurality of cylinders (cylinder bore). However, the present disclosure is not limited to the multi-cylinder diesel engine. This can be used for a multi-cylinder gasoline engine.
Der Motor ist zusammen mit dem Turbolader in einem Motorraum eines Kraftfahrzeuges oder eines anderen Fahrzeuges vorgesehen. Auch trägt jeder Zylinder (Zylinder) des Motors eine Einspritzeinrichtung zum Zuführen durch Einspritzen des Kraftstoffs in eine Verbrennungskammer des Zylinders. Der Motor hat ein Einlassrohr (Einlassleitung), das einen Einlasskanal für die Strömung des Einlasses ausbildet, der in die Verbrennungskammer von jedem Zylinder angesaugt wird, und ein Auslassrohr (Auslassleitung), das einen Auslasskanal ausbildet, um das Abgas, das aus der Verbrennungskammer von jedem Zylinder ausströmt, auszugeben.The engine is provided together with the turbocharger in an engine compartment of a motor vehicle or other vehicle. Also, each cylinder (cylinder) of the engine carries an injector for supplying by injecting the fuel into a combustion chamber of the cylinder. The engine has an intake pipe (intake pipe) forming an intake passage for the flow of the intake sucked into the combustion chamber of each cylinder, and an exhaust pipe (exhaust pipe) forming an exhaust passage to exhaust gas exhausted from the combustion chamber of FIG emanating from each cylinder.
An dem Einlassrohr sind eine Luftreinigungseinrichtung, ein Kompressor des Turboladers, ein Zwischenkühler, ein Einlassdrosselventil, ein Einlasskrümmer usw. vorgesehen. Außerdem ist der Einlasskrümmer mit einem Einlassanschluss von jedem Zylinder des Motors verbunden. An dem Auslassrohr sind der Auslasskrümmer, die Turbine des Turboladers, die Abgasreinigungsvorrichtung (Katalysator), das Abgasdrosselventil, der Schaldämpfer für das Abgas usw. vorgesehen. Außerdem ist der Auslasskrümmer mit dem Auslassanschluss für jeden Zylinder des Motors verbunden.At the intake pipe, an air cleaner, a supercharger of the turbocharger, an intercooler, an intake throttle valve, an intake manifold, etc. are provided. In addition, the intake manifold is connected to an intake port of each cylinder of the engine. On the exhaust pipe, the exhaust manifold, the turbine of the turbocharger, the exhaust gas purifying device (catalyst), the exhaust throttle valve, the exhaust muffler, etc. are provided. In addition, the exhaust manifold is connected to the exhaust port for each cylinder of the engine.
Das Einlassdrosselventil oder ein Auslassdrosselventil ist nach Bedarf in einer Abgasrückgewinnungsvorrichtung bzw. in einer Abgasrückführvorrichtung (AGR-System) angeordnet, die das Abgas des Motors als ein AGR-Gas vom Abgasrohr zum Einlassrohr usw. zurückführt bzw. wiedergewinnt (rückströmen lässt). Das Einlassdrosselventil oder das Auslassdrosselventil haben einen Drosselkörper, der auf halbem Wege mit dem Einlass- oder dem Auslassrohr in Eingriff steht, und ein Drosselventil, das am Drosselkörper untergebracht ist. Eine elektrische Betätigungseinrichtung, die eine Welle als eine Rotationswelle des Drosselventils durch die Leistung des Elektromotors antreibt und in Rotation versetzt, ist als eine Betätigungseinrichtung ausgewählt, die das Drosselventil antreibt.The intake throttle valve or an exhaust throttle valve is disposed in an exhaust gas recirculation device (EGR system) as needed, which recirculates (recirculates) the exhaust gas of the engine as an EGR gas from the exhaust pipe to the intake pipe and so on. The intake throttle valve or the exhaust throttle valve has a throttle body that is engaged with the intake or exhaust pipe midway, and a throttle valve that is disposed on the throttle body. An electric actuator that drives and rotates a shaft as a rotation shaft of the throttle valve by the power of the electric motor is selected as an actuator that drives the throttle valve.
Die elektrische Betätigungseinrichtung weist einen Elektromotor, der Leistung (Drehmoment) zum Antreiben des Drosselventils bei der Aufnahme einer Zuführung von elektrischer Leistung erzeugt, und einen Verlangsamungsmechanismus auf, der die Rotation des Elektromotors verlangsamt und die Rotation zur Welle überträgt. Der Elektromotor ist mit einer an einem Kraftfahrzeug oder einem anderen Fahrzeug getragenen Batterie über eine Motortreiberschaltung verbunden, die durch eine Motorsteuereinheit elektronisch gesteuert wird (elektronische Steuereinheit, auf die sich als ECU bezogen wird).The electric actuator includes an electric motor that generates power (torque) for driving the throttle valve upon receiving a supply of electric power, and a deceleration mechanism that slows the rotation of the electric motor and transmits the rotation to the shaft. The electric motor is connected to a battery carried on a motor vehicle or other vehicle via a motor drive circuit which is electronically controlled by an engine control unit (electronic control unit referred to as ECU).
Nachfolgend wird der Turbolader dieses Ausführungsbeispiels detailliert unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert. Der Turbolader hat den Kompressor, der auf halbem Wege am Einlassrohr des Motors angeordnet ist, und eine Turbine, die auf halbem Wege am Auslassrohr des Motors angeordnet ist. Der Turbovorverdichter komprimiert den Einlass, der in den Einlasskanal im Einlassrohr strömt, durch einen Kompressor (Impeller 1, Gehäuse 2) und fördert die komprimierte Luft (Einlass) zur Verbrennungskammer von jedem Zylinder des Motors. Für den Turbolader wird bei einem Antrieb der Turbine (Rad 3, Gehäuse 4 und Turbinenwelle 5), um durch das Abgas gedreht zu werden, der Impeller 1 des Kompressors, der mit dem Rad 3 verbunden ist, um die monolithische Rotation zu ermöglichen, ebenfalls gedreht, so dass der Impeller 1 den Einlass komprimiert.Hereinafter, the turbocharger of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS 1 to 3 explained. The turbocharger has the compressor located midway on the intake pipe of the engine and a turbine located midway on the exhaust pipe of the engine. The turbocompressor compresses the inlet, which flows into the intake passage in the intake pipe, through a compressor (impeller 1 , Casing 2 ) and conveys the compressed air (inlet) to the combustion chamber of each cylinder of the engine. For the turbocharger is at a drive of the turbine (Rad 3 , Casing 4 and turbine shaft 5 ) to be rotated by the exhaust, the impeller 1 the compressor, the bike 3 connected to allow the monolithic rotation, also rotated, so that the impeller 1 compressed the inlet.
Im Gehäuse 2 des Kompressors ist eine wirbelförmige Spirale 6 ohne eine Trennwand (Unterteilungswand) zum Unterteilen des Strömungskanals im Inneren ausgebildet. In einem zentralen Abschnitt der Spirale 6 ist eine Impellerunterbringkammer 7, die den Impeller 1 in einer drehbaren Weise unterbringt, angeordnet. Im Gehäuse 4 der Turbine ist eine wirbelförmige Spirale 6 mit einer Trennwand (Unterteilungswand), die den Strömungskanal im Inneren unterteilt, ausgebildet. In einem zentralen Bereich dieser Spirale 8 ist eine Radunterbringkammer 9, die das Rad 3 in einer drehbaren Weise unterbringt, angeordnet. Im Gehäuse 4 der Turbine sind als eine Turbinenkapazitätseinstelleinrichtung, die die Strömungsrate des Abgases, das in das Rad 3 der Turbine geführt wird, einstellt, zwei Auslasssteuerventile, ein erstes Auslasssteuerventil und zweites Auslasssteuerventil (Spiralschaltventil, Waste-Gate-Ventil) getragen.In the case 2 the compressor is a vortex-shaped spiral 6 formed without a partition (partition wall) for dividing the flow channel inside. In a central section of the spiral 6 is an impeller housing chamber 7 that the impeller 1 accommodated in a rotatable manner. In the case 4 The turbine is a vortex-shaped spiral 6 formed with a partition wall (dividing wall) dividing the flow passage inside. In a central area of this spiral 8th is a wheel housing chamber 9 that the wheel 3 accommodated in a rotatable manner. In the case 4 of the turbine are referred to as a turbine capacity adjuster which controls the flow rate of exhaust gas flowing into the wheel 3 the turbine is operated, two exhaust control valves, a first exhaust control valve and second exhaust control valve (spiral switching valve, waste gate valve) is worn.
Für das Spiralschaltventil ist eine Welle 13 als die Rotationswelle eines Ventilarms 12, der mit einem rundplattenförmigen Ventil 11 in Eingriff steht und dieses lagert, drehbar gelagert, um ein Gleiten in Rotationsrichtung innerhalb eines Gleitlochs 15 einer Zylinderbuchse 14 zu gestatten, die sich in Axialrichtung erstreckt, so dass das Innere und das Äußere des Gehäuses 4 miteinander verbunden sind. Das Ventil 11 steht an der Spitze des Ventils 12 in Eingriff und ist an dieser gelagert, so dass dieses auf einem Sitz 16 aufsitzen oder von diesem gelöst sein kann (einem ringförmigen Rippenabschnitt), der an dem Gehäuse 4 monolithisch ausgebildet ist, damit ein Strömungsdurchlassloch 17 geschlossen oder geöffnet wird.For the spiral switching valve is a shaft 13 as the rotary shaft of a valve arm 12 , which has a round plate-shaped valve 11 engages and this stored, rotatably mounted to a sliding in the direction of rotation within a sliding hole 15 a cylinder liner 14 to allow, which extends in the axial direction, so that the interior and the exterior of the housing 4 connected to each other. The valve 11 is at the top of the valve 12 engaged and is stored on this, so this on a seat 16 can sit up or be detached from this (an annular rib portion) attached to the housing 4 monolithic, thus a flow passage hole 17 closed or opened.
Hier ist an einer Außenseitenfläche des Gehäuses 4 eine Betätigungseinrichtung zum Antreiben der Welle 11 des Spiralschaltventils getragen. Die Betätigungseinrichtung hat einen Stab (in der Figur nicht gezeigt) zum Antreiben des Ventils 11. Wenn dieser Stab eine hin- und hergehende Bewegung in Axialrichtung beschreibt, wird das Ventil 11 angetrieben, um Öffnungs-/Schließvorgänge in Ventilöffnungsrichtung/Ventilschließrichtung über einen Verbindungsmechanismus auszuführen. Dieser Mechanismus enthält einen Verbindungshebel 19, der mit der Welle 13 des Ventilarms 12 außerhalb des Gehäuses 4 (Außenseite) verbunden ist.Here is on an outside surface of the housing 4 an actuator for driving the shaft 11 carried the spiral switching valve. The Actuator has a rod (not shown in the figure) for driving the valve 11 , When this rod describes a reciprocating motion in the axial direction, the valve becomes 11 driven to perform opening / closing operations in the valve opening direction / valve closing direction via a link mechanism. This mechanism contains a connecting lever 19 that with the wave 13 of the valve arm 12 outside the case 4 (Outside) is connected.
Das Spiralschaltventil hat ebenfalls eine Gasdichteinrichtung (Abgasdichtstruktur), die einen Zwischenraum, der zwischen der Welle 13 und der Buchse 14 ausgebildet ist, luftdicht abdichtet. Die Gasdichteinrichtung hat eine ringförmige Blattfeder 21, die zwischen der Buchse 14 und dem Verbindungshebel 19 angeordnet ist, und eine ringförmige Unterlegscheibe 22, die zwischen der Buchse 14 und der Blattfeder 21 angeordnet ist. Einzelheiten des Spiralschaltventils in diesem Ausführungsbeispiel werden später detaillierter erläutert.The scroll valve also has a gas seal (exhaust gas seal structure), which has a gap between the shaft 13 and the socket 14 is formed, airtight seals. The gas seal device has an annular leaf spring 21 that is between the socket 14 and the connection lever 19 is arranged, and an annular washer 22 that is between the socket 14 and the leaf spring 21 is arranged. Details of the scroll switching valve in this embodiment will be explained later in more detail.
Das Waste-Gate-Ventil hat eine Welle 33 als die Rotationswelle eines Ventilarms 32, der mit einem rundplattenförmigen Ventil 31 in Eingriff steht und dieses stützt, wobei eine drehbare Lagerung vorliegt, so dass ein Gleiten in Rotationsrichtung in einem Gleitloch 35 an der Zylinderbuchse 34 vorgenommen werden kann, das sich in Axialrichtung erstreckt, so dass das Innere und Äußere des Gehäuses 4 miteinander verbunden sind. Das Ventil 31 steht mit der Spitze des Ventilarms 32 in Eingriff und ist an dieser gelagert, so dass es an einem Ventilsitz 36 (ringförmiger Rückenabschnitt) aufsitzen kann oder von diesem gelöst sein kann, der an dem Gehäuse 4 monolithisch ausgebildet ist, um ein Strömungsdurchgangsloch 37 zu öffnen/zu schließen.The wastegate valve has a shaft 33 as the rotary shaft of a valve arm 32 , which has a round plate-shaped valve 31 engages and supports, wherein a rotatable mounting is present, so that a sliding in the direction of rotation in a sliding hole 35 on the cylinder liner 34 can be made, which extends in the axial direction, so that the interior and exterior of the housing 4 connected to each other. The valve 31 stands with the tip of the valve arm 32 engaged and is mounted on this, so it is attached to a valve seat 36 (annular back portion) can sit or be detached from this, on the housing 4 monolithic is formed around a flow passage hole 37 to open / close.
Hier ist an einer Außenseitenfläche des Gehäuses 4 eine Betätigungseinrichtung zum Antreiben des Ventils 31 des Waste-Gate-Ventils getragen. Die Betätigungseinrichtung hat einen Stab 38, der das Ventil 31 antreibt, und, wenn der Stab 38 eine hin- und hergehende Bewegung in Axialrichtung beschreibt, wird das Ventil 31 in Ventilöffnungsrichtung/Ventilschließrichtung über einen Verbindungsmechanismus geöffnet/geschlossen der einen Verbindungshebel 39 aufweist, der mit der Welle 33 des Ventilarms 32 außerhalb des Gehäuses 4 (außenseitig) verbunden ist. Einzelheiten des Waste-Gate-Ventils in diesem Ausführungsbeispiel werden später erläutert.Here is on an outside surface of the housing 4 an actuator for driving the valve 31 worn by the waste gate valve. The actuator has a rod 38 that's the valve 31 drives, and, if the rod 38 describes a reciprocating motion in the axial direction, the valve is 31 in the valve opening direction / valve closing direction via a connection mechanism opened / closed of a connection lever 39 that is with the shaft 33 of the valve arm 32 outside the case 4 (outside) is connected. Details of the waste gate valve in this embodiment will be explained later.
Der Kompressor hat den Impeller 1, der sich um eine Mittellinie (Rotationszentrum) der Turbinenwelle 5 dreht, und das Gehäuse 2, das angeordnet ist, um die Peripherie des Impellers 1 in Umfangsrichtung zu umgeben. Der Impeller 1 des Kompressors hat eine Vielzahl von Kompressorflügeln (Flügel), die in Umfangsrichtung angeordnet sind. Der Impeller 1 ist mit dem Rad 3 der Turbine über die Turbinenwelle 5, so dass sich diese monolithisch drehen können. Innerhalb des Gehäuses 2 des Kompressors sind ein Ansaugeinlassströmungskanals zum Zuführen des Einlasses zum Impeller 1, die Impellerunterbringkammer 7, die den Impeller 1 in einer frei drehbaren Weise unterbringt, und ein Ansaugauslassströmungskanal zum Ausstoßen des Einlasses, der von der Impellerunterbringkammer 7 zum Äußeren des Gehäuses 2 usw. strömt, ausgebildet.The compressor has the impeller 1 , which is about a center line (rotation center) of the turbine shaft 5 turns, and the case 2 which is arranged around the periphery of the impeller 1 Surround in the circumferential direction. The impeller 1 The compressor has a plurality of compressor vanes (vanes) arranged circumferentially. The impeller 1 is by bike 3 the turbine over the turbine shaft 5 so that they can rotate monolithically. Inside the case 2 The compressor is a suction inlet flow channel for supplying the inlet to the impeller 1 , the impeller housing chamber 7 that the impeller 1 accommodates in a freely rotatable manner, and a Ansaugauslassströmungskanal for ejecting the inlet, which from the Impellerunterbringkammer 7 to the exterior of the case 2 etc. flows, trained.
Die Turbine hat das Rad 3, das angetrieben wird, um sich durch Auslassdruck der Maschine zu drehen, und das Gehäuse 4, das angeordnet ist, die Peripherie des Rades 3 in Umfangsrichtung zu umgeben. Das Rad 3 der Turbine hat eine Vielzahl an Turbinenflügeln (Flügel), die in Umfangsrichtung angeordnet sind. Das Gehäuse 4 der Turbine ist aus zum Beispiel wärmebeständiger Aluminiumlegierung, wärmebeständigem Stahl oder einem anderen wärmebeständigen Metall gefertigt. Innerhalb des Gehäuses 4 sind die folgenden Teile ausgebildet: ein Ausstoßeinlassströmungskanal zum Zuführen des Abgases zum Rad 3, die Radunterbringkammer 9, die das Rad 3 in einer frei drehbaren Weise unterbringen, einen Ausstoßauslassströmungskanal zum Ausstoßen des Abgases, das aus der Radunterbringkammer 9 ausströmt, aus dem Gehäuses 4 und so weiter.The turbine has the wheel 3 , which is driven to rotate by outlet pressure of the machine, and the housing 4 which is arranged the periphery of the wheel 3 Surround in the circumferential direction. The wheel 3 The turbine has a plurality of turbine blades (wings) arranged in the circumferential direction. The housing 4 The turbine is made of, for example, heat-resistant aluminum alloy, heat-resistant steel or other heat-resistant metal. Inside the case 4 the following parts are formed: an exhaust inlet flow passage for supplying the exhaust gas to the wheel 3 , the wheelhouse 9 that the wheel 3 in a freely rotatable manner, an ejection outlet flow channel for discharging the exhaust gas discharged from the wheel accommodating chamber 9 flows out of the housing 4 and so on.
Der Ausstoßeinlassströmungskanal ist ein Ausstoßhereinführströmungskanal, der das Abgas von einem Einlassanschluss, der sich an der Stirnfläche einer Stromaufwärtsseite in Einlassströmungsrichtung des Gehäuses 4 öffnet, zur Radunterbringkammer 9 fördert. Diese Ausstoßhereinführströmungskanal weist zwei Abgasströmungskanäle (erster und zweiter Strömungskanal) 41, 42 und zwei (erste und zweite) Spiralströmungskanäle 43, 44 auf, die mit dem Abgasströmungskanälen 41, 42 jeweils verbunden sind, auf. Der Einlassanschluss des Gehäuses 4 ist mit einem Sammelabschnitt eines Auslasskrümmers verbunden. Der erste Spiralströmungskanal 43 hat einen ersten Hereinführabschnitt (nicht in der Figur gezeigt) zum Hereinführen des Abgases von einem Auslassendabschnitt des Abgasströmungskanals 41 und eine erste Düse 45, die das Abgas vom ersten Spiralströmungskanal 43 zur Radunterbringkammer 9 hereinführt. Die erste Düse 45 hat einen schlitzförmigen Öffnungsabschnitt, der die Peripherie der Radunterbringkammer 9 in einer Teilkreisform (Sektorform) umgibt.The ejection inlet flow passage is an ejection introducing flow passage that separates the exhaust gas from an inlet port located on the upstream-side end surface in the inlet flow direction of the housing 4 opens, to Radunterbringkammer 9 promotes. This ejection-introducing flow passage has two exhaust flow passages (first and second flow passages) 41 . 42 and two (first and second) spiral flow channels 43 . 44 on that with the exhaust gas flow channels 41 . 42 are connected, respectively. The inlet port of the housing 4 is connected to a collecting portion of an exhaust manifold. The first spiral flow channel 43 has a first introduction section (not shown in the figure) for introducing the exhaust gas from an outlet end portion of the exhaust gas flow passage 41 and a first nozzle 45 that the exhaust gas from the first spiral flow channel 43 to the wheel housing chamber 9 in leads. The first nozzle 45 has a slit-shaped opening portion that surrounds the periphery of the wheel housing chamber 9 in a partial circle shape (sector shape) surrounds.
Der Spiralströmungskanal 44 hat einen zweiten Hereinführabschnitt (nicht in der Figur gezeigt) zum Hereinführen des Abgases von einem Auslassendabschnitt des Abgasströmungskanals 42 und eine zweite Düse 46 zum Hereinführen des Abgases vom zweiten Spiralströmungskanal 44 zur Radunterbringkammer 9. Die zweite Düse 46 ist ein schlitzförmiger Öffnungsabschnitt, der die Peripherie der Radunterbringkammer 9 in einer Teilkreisform (Sektorform) umgibt. Der Ausstoßauslassströmungskanal ist ein Abgasströmungskanal 47, der das Abgas von der Radunterbringkammer 9 zu einem Auslassanschluss ausgibt, der an der Stirnfläche an der Stromabwärtsseite in Abgasströmungsrichtung des Gehäuses 4 geöffnet ist. Hier ist der Auslassanschluss des Gehäuses 4 mit einem Katalysator und einem Schalldämpfer verbunden.The spiral flow channel 44 has a second introduction section (not shown in the figure) for introducing the exhaust gas from an outlet end portion of the exhaust gas flow passage 42 and a second nozzle 46 for introducing the exhaust gas from the second spiral flow channel 44 to Radunterbringkammer 9 , The second nozzle 46 is a slot-shaped opening portion, which is the periphery of Radunterbringkammer 9 in a partial circle shape (sector shape) surrounds. The ejection outlet flow passage is an exhaust flow passage 47 that is the exhaust from the wheelhouse 9 to an exhaust port, which is at the end face on the downstream side in the exhaust gas flow direction of the housing 4 is open. Here is the outlet port of the housing 4 connected to a catalytic converter and a silencer.
Im Gehäuse 4 der Turbine befindet sich eine plattenförmige Trennwand (erste Trennwand) 48, die den Ausstoßhereinführströmungskanal in die zwei Abgasströmungskanälen 41, 42 und die zwei (ersten und zweiten) Spiralströmungskanälen 43, 44 unterteilt, untergebracht. An der Trennwand 48 ist der ringförmige (oder ringförmig winklig geformte) Ventilsitz (erster Ventilsitz) 16 integral angeordnet. Im Ventilsitz ist das Strömungskanalloch 17 über die Schichtdickerichtung der Trennwand 48 ausgebildet. Der Ventilsitz 16 ist eine erste Vorsprungsrippe, die sich in Umfangsrichtung erstreckt, um den Umfang des Strömungskanallochs 17 zu umgeben. Auch ist das Strömungskanalloch 17 ein erstes Verbindungsloch, das den Abgasströmungskanal 41 und den Abgasströmungskanal 42 verbindet.In the case 4 the turbine is a plate-shaped partition (first partition wall) 48 introducing the ejection-introducing flow passage into the two exhaust flow passages 41 . 42 and the two (first and second) spiral flow channels 43 . 44 divided, housed. At the partition 48 is the annular (or angularly shaped) valve seat (first valve seat) 16 arranged integrally. In the valve seat is the flow channel hole 17 over the Schichtdickerichtung the partition 48 educated. The valve seat 16 is a first protrusion rib extending in the circumferential direction around the circumference of the flow channel hole 17 to surround. Also is the flow channel hole 17 a first communication hole, which is the exhaust gas flow channel 41 and the exhaust gas flow channel 42 combines.
Am Gehäuse 4 ist eine plattenförmige Trennwand (zweite Trennwand) 49 angeordnet, um den Innenraum in den Abgasströmungskanal 42 und den Abgasströmungskanal 47 zu unterteilen. An der Trennwand 49 ist der ringförmige (oder ringförmig winklig ausgestaltete) Ventilsitz (zweiter Ventilsitz) 36 integral angeordnet. An einer Zylinderseitenwand des Gehäuses 4 ist ein Öffnungsabschnitt zum Einführen des Ventils 11 vor dem Einbau in einen stromaufwärtigen Abschnitt des Abgasströmungskanals 42 ausgebildet. Dieser Öffnungsabschnitt ist durch eine Abdeckung 50 geschlossen bzw. zugesetzt, die an der zylindrischen Seitenwand des Gehäuses 4 befestigt und fixiert ist. Innerhalb des Ventilsitzes 36 ist das Strömungskanalloch 37 über die Schichtdickerichtung der Trennwand 49 ausgebildet. Dieser Ventilsitz 36 ist eine zweite Vorsprungsrippe, die sich in Umfangsrichtung erstreckt, um die Peripherie des Strömungskanallochs 37 zu umgeben. Das Strömungskanalloch 37 ist ein zweites Verbindungsloch, das den Abgasströmungskanal 42 und den Abgasströmungskanal 47 verbindet. Dieses Strömungskanalloch 37 bildet einen Abschnitt eines Waste-Gate-Strömungskanals (Bypassströmungskanal), bei dem das Abgas von der Umleitung des Abgasströmungskanals 42 (Bypass), den zwei (ersten und zweiten) Spiralströmungskanälen 43, 44 und der Radunterbringkammer 9 hereinströmt und zum Abgasströmungskanal 47 geführt wird.At the housing 4 is a plate-shaped partition (second partition wall) 49 arranged to the interior in the exhaust gas flow channel 42 and the exhaust gas flow channel 47 to divide. At the partition 49 is the annular (or angularly configured) valve seat (second valve seat) 36 arranged integrally. On a cylinder side wall of the housing 4 is an opening portion for inserting the valve 11 prior to installation in an upstream portion of the exhaust gas flow channel 42 educated. This opening section is through a cover 50 closed or added to the cylindrical side wall of the housing 4 attached and fixed. Inside the valve seat 36 is the flow channel hole 37 over the Schichtdickerichtung the partition 49 educated. This valve seat 36 is a second protrusion rib extending in the circumferential direction around the periphery of the flow channel hole 37 to surround. The flow channel hole 37 is a second communication hole, which is the exhaust gas flow channel 42 and the exhaust gas flow channel 47 combines. This flow channel hole 37 forms a portion of a waste gate flow passage (bypass flow passage) where the exhaust gas from the diversion of the exhaust gas flow passage 42 (Bypass), the two (first and second) spiral flow channels 43 . 44 and the wheel housing chamber 9 flows in and to the exhaust gas flow channel 47 to be led.
Am Gehäuse 4 sind ein zylindrischer erster Lagerhalteabschnitt (auf den sich nachfolgend als Lagerhalter bezogen wird) 51, der die Peripherie der Buchse 14 in Umfangsrichtung umgibt, und ein zweiter Zylinderlagerhalteabschnitt (auf den sich nachfolgend als ein Lagerhalter bezogen wird) 52, der die Peripherie der Buchse 34 in Umfangsrichtung umgibt, monolithisch ausgebildet. Der Lagerhalter 51 ist ein erster Vorsprungszylinderabschnitt, der von der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 nach außen vorsteht. Innerhalb des Lagerhalters 51 ist ein Lagerloch 53 angeordnet, um sich in Rotationsaxialrichtung der Welle 13 des Ventilarms 12 von einem Öffnungsabschnitt an einer Seite (Innenseite, Strömungskanalseite), die sich an der Wandfläche des Strömungskanals des Abgasströmungskanals 42 öffnet, zu einem Öffnungsabschnitt an der anderen Seite (Außenseite), die sich an der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 öffnet, gerade zu erstrecken. Dieses Lagerloch 53 ist ein erstes Einführloch, in das die Welle 13 des Ventilarms 12 eingeführt wird. Der Lagerhalter 52 ist ein zweiter Vorsprungszylinderabschnitt, der von der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 nach außen vorsteht. Innerhalb des Lagerhalters 52 ist ein Lagerloch 54 angeordnet, um sich in Rotationsaxialrichtung der Welle 33 des Ventilarm 32 von einem Öffnungsabschnitt an einer Seite (Innenseite, Strömungskanalseite), die sich an der Wandfläche des Strömungskanals des Abgasströmungskanals 47 öffnet, zu einem Öffnungsabschnitt an der Außenseite (Außenseite), die sich an der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 öffnet, gerade zu erstrecken. Dieses Lagerloch 54 ist zweites Einführloch, in das die Welle 33 des Ventilarms 32 eingeführt wird.At the housing 4 are a cylindrical first bearing section (referred to hereinafter as a bearing retainer) 51 which is the periphery of the socket 14 surrounds in the circumferential direction, and a second cylinder bearing holding portion (hereinafter referred to as a bearing holder) 52 which is the periphery of the socket 34 surrounds in the circumferential direction, formed monolithic. The storekeeper 51 is a first protrusion cylinder portion extending from the outer side surface of the housing 4 protrudes outwards. Inside the warehouse keeper 51 is a storage hole 53 arranged to rotate in the axial direction of the shaft 13 of the valve arm 12 from an opening portion on a side (inner side, flow passage side), which is located on the wall surface of the flow channel of the exhaust gas flow channel 42 opens to an opening section on the other side (outside), which is on the outside surface of the housing 4 opens, just to extend. This camp hole 53 is a first insertion hole into which the shaft 13 of the valve arm 12 is introduced. The storekeeper 52 is a second protrusion cylinder portion extending from the outer side surface of the housing 4 protrudes outwards. Inside the warehouse keeper 52 is a storage hole 54 arranged to rotate in the axial direction of the shaft 33 the valve arm 32 from an opening portion on a side (inner side, flow passage side), which is located on the wall surface of the flow channel of the exhaust gas flow channel 47 opens to an opening section on the outside (outside), which is on the outside surface of the housing 4 opens, just to extend. This camp hole 54 is second insertion hole into which the shaft 33 of the valve arm 32 is introduced.
Innerhalb des Gehäuses 4 in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Spiralschaltventil (Strömungsrateneinstellventil) zum Öffnen/Schließen des Strömungskanallochs 17 getragen. Das Spiralschaltventil bildet eine Ladedrucksteuereinrichtung und arbeitet wie folgt: das Ventil ist geschlossen (vollständig geschlossen), wenn die Strömungsrate des Abgases niedrig ist, die Motordrehzahl (auf die sich nachfolgend als Motordrehzahl bezogen wird) im Bereich niedriger Drehzahl bzw. Rotationsgeschwindigkeit befindet und nur der erste Spiralströmungskanal 43 als Spiralströmungskanal ausgewählt ist, der das Abgas zur Radunterbringkammer 9 hereinführt. Als ein Ergebnis wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das in das Rad 3 geführt wird, erhöht und wird die Vorverdichtungsleistung im Bereich niedriger Rotationsgeschwindigkeit des Motor garantiert; andererseits wird das Ventil geöffnet (beispielsweise halb oder vollständig geöffnet), wenn sich die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases auf den mittleren Bereich der Drehzahl erhöht, so dass beide (erste und zweite) Spiralströmungskanäle 43, 44 als Spiralströmungskanal ausgewählt werden. Auf diese Weise wird die Strömungsrate des Abgases eingestellt und wird die Vorverdichtungsleistung im Zwischengeschwindigrotationskeitsbereich der Maschine verbessert.Inside the case 4 In this embodiment, a scroll switching valve (flow rate adjusting valve) for opening / closing the flow passage hole 17 carried. The scroll switching valve forms a wastegate and operates as follows: the valve is closed (fully closed) when the flow rate of the exhaust gas is low, the engine speed (hereinafter referred to as engine speed) is in the low speed range, and only the first spiral flow channel 43 is selected as Spiralströmungskanal, which the exhaust gas to Radunterbringkammer 9 in leads. As a result, the flow velocity of the exhaust gas flowing into the wheel 3 is increased and the precompression performance is guaranteed in the low rotational speed range of the engine; on the other hand, the valve is opened (for example, half or fully open) when the flow rate of the exhaust gas increases to the middle range of the rotational speed, so that both (first and second) Spiralströmungskanäle 43 . 44 be selected as Spiralströmungskanal. In this way, the flow rate of the exhaust gas is adjusted and becomes the precompression performance in the Intermediate speed range of the machine improved.
Das Spiralschaltventil weist ein Abgasströmungsratensteuerventil auf, das die Strömungsrate des Abgases steuert (einstellt), das vom Abgasströmungskanal 41 über das Strömungskanalloch 17, den Abgasströmungskanal 42 und den zweiten Spiralströmungskanal 44 zur Radunterbringkammer 9 gefördert wird, oder genauer gesagt die Strömungsrate des Abgases, das über das Strömungskanalloch 17 durch den Öffnen/Schließvorgang des Ventils 11 (ersten Ventilkörpers) strömt. Das Spiralschaltventil hat ein Öffnungskenndatenmerkmal (Ventilöffnung-Strömungsratenkenndaten), wodurch sich der Öffnungsbereich des Auslasses (zweiter Öffnungsabschnitt) des Strömungskanalslochs 17 entsprechend der Variation bei der Öffnung (Variation beim Öffnungswinkel) des Ventils 11 ändert. Einzelheiten des Spiralschaltventils werden später erläutert.The scroll switching valve has an exhaust flow control valve that controls (sets) the flow rate of the exhaust gas flowing from the exhaust flow passage 41 over the flow channel hole 17 , the exhaust gas flow channel 42 and the second spiral flow channel 44 to the wheel housing chamber 9 is conveyed, or more precisely, the flow rate of the exhaust gas through the flow channel hole 17 by the opening / closing action of the valve 11 (first valve body) flows. The scroll switching valve has an opening characteristic (valve opening flow rate characteristics), whereby the opening area of the outlet (second opening portion) of the flow passage hole 17 according to the variation in the opening (variation in the opening angle) of the valve 11 changes. Details of the scroll switching valve will be explained later.
Innerhalb des Gehäuses 4 in diesem Ausführungsbeispiel wird das Waste-Gate-Ventil, das den Auslass des Strömungskanallochs 37 öffnet/schließt, getragen. Das Waste-Gate-Ventil bildet eine Ladedrucksteuereinrichtung, wodurch das Ventil geöffnet (beispielsweise halb geöffnet oder vollständig geöffnet) wird, um den Ladedruck des Kompressors auf einen vorbestimmten Pegel oder darunter zu unterdrücken, wenn der Ladedruck des Kompressors des Turboladers den vorgeschriebenen Pegel überschreitet. Das Waste-Gate-Ventil bildet einen Abgasströmungsratensteuerventil, wodurch die Strömungsrate des Abgases, das vom Abgasströmungskanal 42 über das Strömungskanalloch 37 zum Abgasströmungskanal 47 gefördert wird, das heißt die Strömungsrate des Abgases, das über das Strömungskanalloch 37, das den Bypassströmungskanal bildet, geht, wird durch den Öffnen/Schließvorgang des Ventils 31 (zweiten Ventilkörpers) gesteuert (eingestellt). Auch hat das Waste-Gate-Ventil ein Öffnungskenndatenmerkmal (Kenndaten Ventilöffnung über der Strömungsrate), wodurch sich der Öffnungsbereich des Auslasses (zweiter Öffnungsbereich) des Strömungskanallochs 37 entsprechend den Änderungen beim Öffnuen (Änderungen beim Ventilwinkel) des Ventils 31 ändert.Inside the case 4 In this embodiment, the waste gate valve is the outlet of the flow channel hole 37 opens / closes, worn. The waste gate valve forms a wastegate, whereby the valve is opened (eg, half open or fully opened) to suppress the supercharging pressure of the compressor to a predetermined level or lower when the supercharging pressure of the supercharger of the supercharger exceeds the prescribed level. The wastegate valve forms an exhaust flow rate control valve, whereby the flow rate of the exhaust gas flowing from the exhaust flow passage 42 over the flow channel hole 37 to the exhaust gas flow channel 47 is conveyed, that is, the flow rate of the exhaust gas through the flow channel hole 37 , which forms the bypass flow passage, goes through the opening / closing action of the valve 31 (second valve body) controlled (adjusted). Also, the waste gate valve has an opening characteristic (characteristic valve opening above the flow rate), whereby the opening area of the outlet (second opening area) of the flow channel hole 37 according to changes in opening (changes in valve angle) of the valve 31 changes.
Das Waste-Gate-Ventil hat: das Ventil 31, das nach Belieben geöffnet/geschlossen werden kann und das innerhalb des Gehäuses 4 (Abgasströmungskanal 47) untergebracht ist, den Ventilarm 32 (zweites Ventilkörperstützelement), das das Ventil 31 stützt, die Buchse 34 (zweites Lager), das in einer frei drehbaren Weise die Welle 33 (zweite Rotationswelle) des Ventilarms 32 lagert, eine Betätigungseinrichtung, die die Welle 33 des Ventilarms 32 antreibt, um sich über den Verbindungsmechanismus zu drehen, der den Stab 38, den Verbindungshebel 39 usw. enthält. Die Betätigungseinrichtung ist eine elektrische Betätigungseinrichtung mit einer Struktur, bei der die Leistung (Drehmoment) des Elektromotors verwendet wird, um das Ventil 31 und die Welle 33 des Ventilarms 32 in Rotationsrichtung anzutreiben (Ventilöffnungsrichtung oder Ventilschließrichtung).The wastegate valve has: the valve 31 which can be opened / closed at will and within the housing 4 (Exhaust gas flow channel 47 ), the valve arm 32 (second valve body support member), which is the valve 31 supports the socket 34 (second bearing), which in a freely rotatable way the shaft 33 (second rotation shaft) of the valve arm 32 stores, an actuator that drives the shaft 33 of the valve arm 32 drives to turn over the link mechanism that holds the rod 38 , the connecting lever 39 etc. contains. The actuator is an electrical actuator having a structure in which the power (torque) of the electric motor is used to drive the valve 31 and the wave 33 of the valve arm 32 to drive in the direction of rotation (valve opening direction or valve closing direction).
Die Betätigungseinrichtung ist über eine Halterung an der Außenseitenfläche (Außenwandfläche) des Gehäuses 4 befestigt. Diese Betätigungseinrichtung hat folgende Teile: einen Elektromotor, der die Leistung zum Antreiben des Ventils 31 und des Ventilarms 32 erzeugt, einen Verlangsamungsmechanismus, der die Rotation des Elektromotors verlangsamt, und einen Umwandlungsmechanismus, der die Rotationsbewegung einer Ausgangswelle des Verlangsamungsmechanismus in die lineare hin- und hergehende Bewegung des Stabes 38 usw. umwandelt. Außerdem ist der Motor über eine durch die ECU elektronisch gesteuerte Elektromotorantriebsschaltung mit einer Batterie, die am Kraftfahrzeug oder einem anderen Fahrzeug getragen wird, elektrisch verbunden.The actuator is a holder on the outer side surface (outer wall surface) of the housing 4 attached. This actuator has the following parts: an electric motor that controls the power to drive the valve 31 and the valve arm 32 generates a deceleration mechanism that slows down the rotation of the electric motor and a conversion mechanism that controls the rotational movement of an output shaft of the deceleration mechanism into the linear reciprocating motion of the rod 38 etc. converted. In addition, the engine is electrically connected via an electronically controlled by the ECU electric motor drive circuit with a battery that is worn on the vehicle or other vehicle.
Der Stab 38 hat einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt und dieser befindet sich als ein Ergebnis entlang der Außenseitenfläche des Gehäuses 4. Der Eingangsabschnitt des Stabes 38 ist mit einem Ausgangsabschnitt des Umwandlungsmechanismus der Betätigungseinrichtung verbunden. Im Ausgangsabschnitt des Stabs 38 ist ein Passloch, in das ein Gelenkstift 55 eingepasst ist, ausgebildet. Der Verbindungsmechanismus hat den Verbindungshebel 39 oder ähnliches, der an der Außenseite des Gehäuses 4 angeordnet und freigelegt ist. Der Verbindungshebel 39 hat einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt und ist entlang der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 angeordnet. Im Eingangsabschnitt des Verbindungshebels 39 ist ein Einpassloch mit runder Form zum Einführen des Gelenkstiftes 55 ausgebildet. Im Ausgangsabschnitt des Verbindungshebels 39 ist ein Passloch ausgebildet, um einen Gelenkstift 56 anzupassen, der mit der Welle 33 des Ventilarms 32 einstückig ausgebildet ist.The rod 38 has an input portion and an output portion and, as a result, is located along the outer side surface of the case 4 , The entrance section of the bar 38 is connected to an output portion of the conversion mechanism of the actuator. In the exit section of the staff 38 is a fitting hole into which a hinge pin 55 is fitted, trained. The connection mechanism has the connection lever 39 or similar, on the outside of the case 4 arranged and exposed. The connecting lever 39 has an input portion and an output portion, and is along the outer side surface of the housing 4 arranged. In the entry section of the connecting lever 39 is a fitting hole with a round shape for insertion of the hinge pin 55 educated. In the output section of the connecting lever 39 a fitting hole is formed around a hinge pin 56 adapt to the wave 33 of the valve arm 32 is integrally formed.
Genauso wie das Gehäuse 4 sind das Ventil 31 und der Ventilarm 32 aus einem wärmebeständigen Material gefertigt. Das Ventil 31 ist der zweite Ventilkörper (der Ventilkörper des Waste-Gate-Ventils), der das Strömungsdurchgangsloch 37 schließt/öffnet, wenn dieser auf dem Ventilsitz 36 aufsitzt oder von diesem gelöst wird, der monolithisch an der Trennwand 49 des Gehäuses 4 angeordnet ist. Am Außenumfang eines hervorstehenden Schaftabschnitts 61 mit konvexer Form, der von der hinteren Fläche des Ventils 31 vorsteht, ist ein ringförmiger Umfangsrichtungsschlitz ausgebildet. Wenn der Bindeabschnitt (zweiter Ausgangsabschnitt) des Ventilarms 32 in den Außenumfang des hervorstehenden Wellenabschnitts 61 des Ventils 31 eingepasst ist, ist eine Ventilherausziehverhinderungseinrichtung 62, wie ein Haltering, eine Unterlegscheibe oder ein C-Ring, im Umfangsrichtungsschlitz installiert, um das Herausziehen des Ventils 31 aus dem Ventilarm 32 zu verhindern. Außerdem hat das Ventil 31 ein Ventilstützabschnitt 63, der in einem Eingriffsloch locker in Eingriff steht und in diesem gestützt ist, das über die Schichtdickerichtung des Ventilstützabschnitts ausgebildet ist, so dass das Ventil eine Relativbewegung in Bezug auf den Ventilarm 32 beschreiben kann.Just like the case 4 are the valve 31 and the valve arm 32 made of a heat-resistant material. The valve 31 is the second valve body (the valve body of the waste gate valve), which is the flow passage hole 37 closes / opens when this is on the valve seat 36 is seated or detached from this, the monolithic on the partition 49 of the housing 4 is arranged. On the outer circumference of a protruding shaft portion 61 with a convex shape extending from the rear surface of the valve 31 protrudes, an annular circumferential direction slot is formed. When the binding portion (second output portion) of the valve arm 32 in the outer periphery of the protruding shaft portion 61 of the valve 31 is fitted, is one Valve pull-out preventer 62 , such as a retaining ring, a washer or a C-ring, installed in the circumferential direction slot to pull out the valve 31 from the valve arm 32 to prevent. In addition, the valve has 31 a valve support portion 63 which loosely engages and is supported in an engagement hole formed over the layer thickness direction of the valve support portion so that the valve moves relative to the valve arm 32 can describe.
Der Ventilarm 32 ist ein Ventilkörperstützelement, das mit dem hervorstehenden Schaftabschnitt 61 des Ventils 31 in Eingriff steht und diesen stützt, und dieser ist mit dem Ventil 31 durch den Ventilstützabschnitt 63 verbunden, so dass diese sich monolithisch drehen können. Der Ventilarm 32 hat die Welle 33, die sich in Rotationsaxialrichtung des Ventils 31 erstreckt. Die Welle 33 des Ventilarms 32 ist in einer frei drehbaren Weise in Gleitloch 35 der Buchse 34 untergebracht, die an der Lochwandfläche des Lagerlochs 54 des Gehäuses 4 befestigt ist. An einem Endabschnitt in Rotationsaxialrichtung der Welle 33 ist ein Vorsprungsabschnitt angeordnet, der von der Öffnungsendfläche des Lagerlochs 54 des Lagerhalters 52 zum Inneren des Abgasströmungskanals 47 vorsteht. An diesem Vorsprungsabschnitt ist der Ventilstützabschnitt 63 angeordnet, der den hervorstehenden Schaftabschnitt 61 des Ventils 31 stützt. Hier ist der Ventilstützabschnitt 63 ein plattenförmiger Abschnitt, der kleiner als der Durchmesser des Zwischenzylinderabschnitts der Welle 33 ist (ein Gleitabschnitt, der an der Lochwandfläche des Lagerlochs 54 gleiten kann, worauf sich als Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser bezogen werden soll).The valve arm 32 is a valve body support member with the projecting shaft portion 61 of the valve 31 engages and supports this, and this is with the valve 31 through the valve support section 63 connected so that they can rotate monolithically. The valve arm 32 has the wave 33 extending in the axial direction of rotation of the valve 31 extends. The wave 33 of the valve arm 32 is in a freely rotatable way in sliding hole 35 the socket 34 housed on the hole wall surface of the bearing hole 54 of the housing 4 is attached. At an end portion in the rotational axial direction of the shaft 33 a protrusion portion is arranged from the opening end surface of the bearing hole 54 of the storekeeper 52 to the interior of the exhaust gas flow channel 47 protrudes. At this protrusion portion is the valve support portion 63 arranged, which the projecting shaft portion 61 of the valve 31 supports. Here is the valve support section 63 a plate-shaped portion smaller than the diameter of the intermediate cylinder portion of the shaft 33 is (a sliding portion, which at the hole wall surface of the bearing hole 54 can slide, which should be referred to as shank portion with a larger diameter).
Am anderen Endabschnitt in Rotationsaxialrichtung der Welle 33 ist ein Vorsprungsabschnitt angeordnet, der von der Öffnungsendfläche des Lagerlochs 54 des Lagerhalters 52 zur Außenseite des Gehäuses 4 vorsteht. An diesem Vorsprungsabschnitt ist der Gelenkstift 56 für den Eingriff mit dem Verbindungshebel 39 des Verbindungsmechanismus angeordnet. Dieser Gelenkstift 56 ist ein hervorstehender Schaftabschnitt (Schaftabschnitt mit kleinerem Durchmesser), der einen Außendurchmesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Schaftabschnitts mit größerem Durchmesser der Welle 33 ist, und steht von der ringförmigen Stufenfläche in Radialrichtung (Radiusrichtung) nach außen vor, die zur Rotationsaxialrichtung der Welle 33 senkrecht verläuft.At the other end portion in the axial direction of rotation of the shaft 33 a protrusion portion is arranged from the opening end surface of the bearing hole 54 of the storekeeper 52 to the outside of the housing 4 protrudes. At this protrusion portion is the hinge pin 56 for engagement with the connecting lever 39 arranged the connecting mechanism. This hinge pin 56 is a projecting shaft portion (smaller diameter shank portion) having an outer diameter smaller than the outer diameter of the shaft portion of larger diameter of the shaft 33 is, and protrudes outwardly from the annular step surface in the radial direction (radius direction), which is the rotational axial direction of the shaft 33 runs vertically.
Beispielsweise ist die Buchse 34 ein Pulvermaterialteil, dass durch Sintern von Kupfer, Eisen und einem anderen Metallmaterial vorbereitet wird. Diese ist in einer Zylinderform aus dem Metallmaterial ausgebildet. Die Buchse 34 hat eine Lagerhülse 64, die den Umfang des Wellenabschnitts mit größerem Durchmesser (Gleitabschnitt) der Welle 33 in Umfangsrichtung umgibt und sich gleichzeitig gerade in Axialrichtung (die Richtung parallel zur Rotationsaxialrichtung der Welle 31) erstreckt. Bei der Lagerhülse 64 sind zwei Enden in Axialrichtung geöffnet. Für die Lagerhülse 64 ist die Gesamtheit der Außenumfangsfläche in den Innenumfang des Lagerhalters 52 des Gehäuses 4 (die Lagerlochwandfläche des Lagerlochs 64) gepresst und dort befestigt. Innerhalb der Lagerhülse 64 ist das Gleitloch 35 ausgebildet, um den Wellenabschnitt mit größerem Durchmesser der Welle 33 in Rotationsrichtung in einer in frei gleitenden Weise drehbar zu lagern.For example, the socket 34 a powder material part prepared by sintering copper, iron and another metal material. This is formed in a cylindrical shape of the metal material. The socket 34 has a bearing sleeve 64 that the circumference of the shaft portion of larger diameter (sliding portion) of the shaft 33 surrounds in the circumferential direction and at the same time straight in the axial direction (the direction parallel to the rotational axial direction of the shaft 31 ). At the bearing sleeve 64 two ends are open in the axial direction. For the bearing sleeve 64 is the entirety of the outer circumferential surface in the inner periphery of the bearing holder 52 of the housing 4 (The bearing hole wall surface of the bearing hole 64 ) and fixed there. Inside the bearing sleeve 64 is the sliding hole 35 formed around the shaft portion of larger diameter of the shaft 33 rotatably support in the direction of rotation in a freely sliding manner.
Zwischen der Gleitfläche des Wellenabschnitts mit größerem Durchmesser der Welle 33 und der Lochwandfläche des Gleitlochs 35 der Lagerhülse 64 ist ein Gleitzwischenraum der Welle 33 ausgebildet, um sich innerhalb der Buchse 34 gleichmäßig zu drehen. Hier wird als das Lager des Waste-Gate-Ventils die Buchse 34 (Zylinderbuchse) mit der Zylinderlagerhülse 64 ausgewählt. Jedoch kann ebenfalls ein Lager mit einer Zylinderlagerhülse als das Lager des Wast-Gate-Ventils ausgewählt werden.Between the sliding surface of the shaft portion of larger diameter of the shaft 33 and the hole wall surface of the sliding hole 35 the bearing sleeve 64 is a sliding space of the wave 33 designed to fit inside the socket 34 to turn evenly. Here, as the bearing of the waste gate valve, the bushing becomes 34 (Cylinder liner) with the cylinder bearing sleeve 64 selected. However, a bearing with a cylinder bearing sleeve may also be selected as the bearing of the Wast Gate valve.
Charakteristische Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben. Im Folgenden werden Einzelheiten des Spiralschaltventils in diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben. Das Spiralschaltventil hat die folgenden Teile: das Ventil 11, das innerhalb des Gehäuses 4 (Abgasströmungskanal 42) in einer frei öffnen/schließbaren Weise untergebracht ist, den Ventilarm 12 (erstes Ventilkörperstützelement), der das Ventil 11 stützt, die Buchse 14 (erstes Lager), die die Welle 13 (erste Rotationswelle) des Ventilarms 12 in einer frei drehbaren Weise drehbar lagert, eine Gasdichteinrichtung, die eine Gasdichtung für den Zwischenraum gestattet, der zwischen der Welle 13 und der Buchse 14 ausgebildet ist, und eine Betätigungseinrichtung, die die Welle 13 des Ventilarms 12 antreibt, um eine Drehung über einen Verbindungsmechanismus zu beschreiben, der einen Stab und den Verbindungshebel 19 usw. aufweist.Characteristic features of the first embodiment will be described below. Hereinafter, details of the scroll switching valve in this embodiment will be described with reference to FIGS 1 to 3 described. The spiral switching valve has the following parts: the valve 11 inside the case 4 (Exhaust gas flow channel 42 ) is housed in a freely open / close manner, the valve arm 12 (first valve body support member), which is the valve 11 supports the socket 14 (first bearing), which is the shaft 13 (first rotation shaft) of the valve arm 12 rotatably supported in a freely rotatable manner, a gas-tight device that allows a gas seal for the gap between the shaft 13 and the socket 14 is formed, and an actuator, which is the shaft 13 of the valve arm 12 drives to describe a rotation via a link mechanism, a rod and the connecting lever 19 etc. has.
Die Betätigungseinrichtung ist eine elektrische Betätigungseinrichtung mit der Struktur, bei der die Leistung (Drehmoment) eines Elektromotors verwendet wird, um das Ventil 11 und die Welle 13 des Ventilarms 12 in Rotationsrichtung (Ventilöffnungsrichtung oder Ventilschließrichtung) anzutreiben. Die Betätigungseinrichtung ist über eine Halterung an der Außenseitenfläche (Außenwandfläche) des Gehäuses 4 befestigt. Die Betätigungseinrichtung hat einen Elektromotor zum Erzeugen der Leistung zum Antreiben des Ventils 11 und des Ventilarms 12, einen Verlangsamungsmechanismus, der die Rotation des Elektromotors verlangsamt, und einen Umwandlungsmechanismus, der die Rotationsbewegung der Ausgangswelle des Verlangsamungsmechanismus in die lineare hin- und hergehende Bewegung des Stabes umwandelt. Der Elektromotor ist über eine durch die ECU elektronisch gesteuerte Motorantriebsschaltung mit der Batterie, die an einem Kraftfahrzeug oder einem andern Fahrzeug getragen wird, elektrisch verbunden.The actuator is an electrical actuator having the structure in which the power (torque) of an electric motor is used to drive the valve 11 and the wave 13 of the valve arm 12 in the direction of rotation (valve opening direction or valve closing direction) to drive. The actuator is a holder on the outer side surface (outer wall surface) of the housing 4 attached. The actuator has an electric motor for generating the power for driving the valve 11 and the valve arm 12 , a deceleration mechanism that slows down the rotation of the electric motor, and a conversion mechanism that controls the rotational movement of the output shaft of the electric motor Slowing mechanism converts to the linear reciprocating motion of the rod. The electric motor is electrically connected through a motor drive circuit electronically controlled by the ECU to the battery carried on a motor vehicle or other vehicle.
Der Stab hat einen Eingangsabschnitt und einen Ausgangsabschnitt und dieser ist entlang der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 angeordnet. Der Eingangsabschnitt des Stabes ist mit dem Ausgangsabschnitt des Umwandlungsmechanismus der Betätigungseinrichtung verbunden. Am Ausgangsabschnitt des Stabes ist ein Passloch zum Einpassen eines Gelenkstiftes (der nicht in der Figur gezeigt ist) ausgebildet. Der Verbindungsmechanismus hat den Verbindungshebel 19, der angeordnet ist, um außerhalb des Gehäuses 4 freigelegt zu sein usw. Dieser Verbindungshebel 19 hat den Eingangsabschnitt und den Ausgangsabschnitt und ist entlang der Außenseitenfläche des Gehäuses 4 angeordnet. An dem Eingangsabschnitt des Verbindungshebels 19 ist ein Passloch 65 mit runder Form ausgebildet, um den Gelenkstift einzuführen. Auch ist an dem Ausgangsabschnitt des Verbindungshebels 19 ein dicker Abschnitt (Stiftstützloch) 66 mit einem Einpassloch, dass durch die Rotationsaxialrichtung der Welle 13 geht, angeordnet. In das Einpassloch des dicken Abschnitts 66 ist ein Gelenkstift 67, der mit der Welle 13 des Ventilarms 12 einstückig ausgebildet ist, eingepasst und in einem Rotationsstoppzustand befestigt. An der Buchsenseitenfläche des dicken Abschnitts 66 ist eine ringförmige Federsitzfläche 68 für das Kontaktieren (Aufsitzen auf, den Kontakt mit) der Gasdichteinrichtung angeordnet.The rod has an input portion and an output portion and this is along the outer side surface of the housing 4 arranged. The input portion of the rod is connected to the output portion of the actuator conversion mechanism. At the output portion of the rod, a fitting hole for fitting a hinge pin (not shown in the figure) is formed. The connection mechanism has the connection lever 19 which is arranged to be outside of the housing 4 be exposed, etc. This connecting lever 19 has the entrance portion and the exit portion and is along the outside surface of the housing 4 arranged. At the input section of the connecting lever 19 is a fitting hole 65 formed with a round shape to introduce the hinge pin. Also, at the output portion of the connecting lever 19 a thick section (pin support hole) 66 with a fitting hole that through the rotational axial direction of the shaft 13 goes, arranged. In the fitting hole of the thick section 66 is a hinge pin 67 that with the wave 13 of the valve arm 12 is integrally formed, fitted and fixed in a rotational stop state. At the socket side surface of the thick section 66 is an annular spring seat surface 68 for contacting (seating on, contacting with) the gas-tight device.
Wie das Gehäuse 4 sind das Ventil 11 und der Ventilarm 12 ebenfalls aus einem wärmebeständigen Metall. Das Ventil 11 ist der ersten Ventilkörper (Ventilkörper des Spiralschaltventils), der auf dem Ventilsitz 16 aufsitzt oder von diesem gelöst ist, der an der Trennwand 48 des Gehäuses 4 monolithisch angeordnet ist, so dass das Strömungskanalloch 17 geschlossen oder geöffnet wird. An dem Außenumfang eines Vorsprungsschaftabschnitts 71 mit konvexer Form, der von der hinteren Fläche des Ventils 11 vorsteht, ist ein ringförmiger Umfangsrichtungsschlitz ausgebildet. Wenn ein Bindeabschnitt (erster Ausgabeabschnitt) des Ventilsarms 12 in den Außenumfang des Vorsprungsschaftabschnitts 71 des Ventils 11 eingepasst ist, ist eine Ventilherausziehverhinderungseinrichtung 72, wie ein Haltering, eine Unterlegscheibe oder ein C-Ring im Umfangsrichtungsschlitz installiert, um das Herausziehen des Ventils 11 aus dem Ventilarm 12 zu verhindern. Außerdem hat das Ventil 11 einen Ventilstützabschnitt 73, der mit einem Eingriffsloch locker in Eingriff steht und in diesem gestützt ist, das über die Schichtdickerichtung davon ausgebildet ist, so dass das Ventil eine Relativbewegung in Bezug auf den Ventilarm 12 beschreiben kann.Like the case 4 are the valve 11 and the valve arm 12 also made of a heat-resistant metal. The valve 11 is the first valve body (valve body of the spiral switching valve), which is on the valve seat 16 is seated or detached from this, at the partition 48 of the housing 4 is arranged monolithically, so that the flow channel hole 17 closed or opened. On the outer periphery of a projection shaft portion 71 with a convex shape extending from the rear surface of the valve 11 protrudes, an annular circumferential direction slot is formed. When a binding portion (first discharge portion) of the valve arm 12 in the outer periphery of the boss shaft portion 71 of the valve 11 is fitted, is a Ventilherausziehverhinderseinrichtung 72 , such as a retaining ring, a washer or a C-ring installed in the circumferential direction slot to pull out the valve 11 from the valve arm 12 to prevent. In addition, the valve has 11 a valve support portion 73 which is loosely engaged with and supported in an engaging hole formed over the sheet thickness direction thereof so that the valve moves relative to the valve arm 12 can describe.
Der Ventilarm 12 ist ein Ventilkörperstützelement, das mit dem Vorsprungsschaftabschnitt 71 des Ventils 11 in Eingriff steht und diesen stützt. Dieser ist zum Beispiel zu einer L-Form oder „Λ”-Form oder einer „<”-Form, gebogen und ist mit dem Ventil 11 durch den Ventilstützabschnitt 73 verbunden, so dass sich diese monolithisch drehen können. Der Ventilarm 12 hat die Welle 13, die sich in Rotationsaxialrichtung des Ventils 11 erstreckt. Die Welle 13 des Ventilarms 12 ist in einer frei drehbaren Weise im Gleitloch 15 der Buchse 14 untergebracht, die an der Lochwandfläche des Lagerlochs 53 des Gehäuses 4 befestigt ist. An einem Endabschnitt der Welle 13 in Rotationsaxialrichtung ist ein Vorsprungsabschnitt, der von der Endfläche der Öffnung des Lagerlochs 53 des Lagerhalters 51 zum Inneren des Abgasströmungskanals 42 hin vorsteht, ausgebildet. In diesem Vorsprungsabschnitt ist ein ringförmiger Flansch (Kragenabschnitt) 74 ausgebildet, der in Radialrichtung nach außen vorsteht, die zur Rotationsaxialrichtung der Welle 13 senkrecht verläuft. Dieser Flansch 74 hat einen Außendurchmesser, der größer als der Außendurchmesser eines Zwischenzylinderabschnitts der Welle 13 ist (eines Gleitabschnitts, der an der Lochwandfläche des Lagerlochs 53 gleiten kann, worauf sich als Schaftabschnitt 75 mit größerem Durchmesser zu beziehen ist). Hier ist es möglich, dass ebenfalls kein Flansch (Kragenabschnitt) vorgesehen ist, der am Ventilarm 12 befestigt ist.The valve arm 12 is a valve body support member connected to the boss shaft portion 71 of the valve 11 engages and supports this. This is, for example, bent to an L-shape or "Λ" shape or a "<" shape, and is connected to the valve 11 through the valve support section 73 connected so that they can rotate monolithically. The valve arm 12 has the wave 13 extending in the axial direction of rotation of the valve 11 extends. The wave 13 of the valve arm 12 is in a freely rotatable way in the sliding hole 15 the socket 14 housed on the hole wall surface of the bearing hole 53 of the housing 4 is attached. At one end portion of the shaft 13 in the axial direction of rotation is a projecting portion which extends from the end surface of the opening of the bearing hole 53 of the storekeeper 51 to the interior of the exhaust gas flow channel 42 projecting, trained. In this projection portion is an annular flange (collar portion) 74 formed projecting in the radial direction to the outside, the direction of rotation of the shaft 13 runs vertically. This flange 74 has an outer diameter larger than the outer diameter of an intermediate cylinder portion of the shaft 13 is (a sliding portion, which at the hole wall surface of the bearing hole 53 can slide on what is called shaft section 75 with a larger diameter). Here it is possible that also no flange (collar portion) is provided, the valve arm 12 is attached.
Die Seite des Ventilstützabschnitts 73 in Bezug auf den Flansch 74 erstreckt sich als eine Neigung zum Ventilstützabschnitt 73, der den Vorsprungsschaftabschnitt 71 des Ventils 11 über einen Krümmungsabschnitt und einen Armabschnitt stützt. Auch ist zwischen dem Flansch 74 und dem Schaftabschnitt 75 mit größerem Durchmesser eine Stufe (Stufe in Ringform) in Radialrichtung angeordnet, die zur Rotationsaxialrichtung der Welle 13 senkrecht verläuft. Die Stufenfläche dieser Welle 13 ist eine Ringfläche, die zur Ringstirnfläche der Buchse 14 mit einem vorbestimmten Abstand in Axialrichtung dazwischen weist. Am anderen Endabschnitt der Welle 13 in Rotationsaxialrichtung ist ein Vorsprungsabschnitt, der von der Endfläche der Öffnung des Lagerlochs 53 des Lagerhalters 51 nach außen vorsteht, angeordnet. Dieser Vorsprungsabschnitt ist ein Vorsprungsschaftabschnitt 76 mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Wellenabschnitts 75 mit größerem Durchmesser des Lagers 13 ist. Eine Stufe (Ringstufe) 77 ist in Radialrichtung, die zur Rotationsaxialrichtung der Welle 13 senkrecht verläuft, zwischen dem Schaftabschnitt 75 mit größerem Durchmesser und dem Vorsprungsschaftabschnitt 76 angeordnet.The side of the valve support section 73 in relation to the flange 74 extends as an inclination to the valve support portion 73 , who the boss shaft section 71 of the valve 11 supports a curvature portion and an arm portion. Also is between the flange 74 and the shaft portion 75 with a larger diameter, a step (step in ring shape) arranged in the radial direction, which is to the rotational axial direction of the shaft 13 runs vertically. The step surface of this wave 13 is an annular surface that faces the annular end face of the bushing 14 with a predetermined distance in the axial direction between points. At the other end of the shaft 13 in the axial direction of rotation is a projecting portion which extends from the end surface of the opening of the bearing hole 53 of the storekeeper 51 protrudes outward, arranged. This protrusion portion is a protrusion shaft portion 76 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the shaft portion 75 with larger diameter of the bearing 13 is. One step (ring step) 77 is in the radial direction, the rotational axial direction of the shaft 13 perpendicular, between the shaft portion 75 with larger diameter and the projection shaft portion 76 arranged.
Der Vorsprungsschaftabschnitt 76 ist ein Schaftabschnitt mit kleinerem Durchmesser der von der Stufe 77 der Welle 13 nach außen vorsteht. An der Spitze des Vorsprungsschaftabschnitts 76 in Axialrichtung ist der Gelenkstift 77 zum Binden bzw. Verbinden mit dem Verbindungshebel 19 das Verbindungsmechanismus angeordnet. Hier hat der Gelenkstift 67 einen Außendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Vorsprungsschaftabschnitts 76 ist. Auch sind, da der Vorsprungsschaftabschnitt 76 in das Einpassloch der Verbindungshebels 19 eingeführt ist und der Vorsprungsabschnitt des Gelenkstiftes 67, der von der Außenseitenfläche des Verbindungshebels 19 vorsteht, durch ein Werkzeug gekröpft ist, die Welle 13 und der Verbindungshebel 19 miteinander verbunden, so dass sich diese monolithisch drehen können. An der Stufe 77 der Welle 13 ist eine ringförmige Lagersitzfläche (Gasdichtfläche) 78 in Kontakt mit der ringförmigen End- bzw. Stirnfläche (Gasdichtfläche) der Buchse 14 ohne einen Zwischenraum zwischen diesen angeordnet. Diese Lagersitzfläche 78 ist eine Stufenfläche (Stufenfläche in Radialrichtung), die zur ringförmigen Endfläche der Buchse 14 in Rotationsaxialrichtung der Welle 13 weist. The boss shaft portion 76 is a shaft portion of smaller diameter that of the step 77 the wave 13 protrudes outwards. At the top of the boss shaft section 76 in the axial direction is the hinge pin 77 for binding or connecting to the connecting lever 19 arranged the connection mechanism. Here is the hinge pin 67 an outer diameter smaller than the outer diameter of the projecting shaft portion 76 is. Also, since the boss shaft portion 76 into the fitting hole of the connecting lever 19 is inserted and the projecting portion of the hinge pin 67 coming from the outside surface of the connecting lever 19 projecting, cranked by a tool, the shaft 13 and the connection lever 19 interconnected so that they can rotate monolithically. At the stage 77 the wave 13 is an annular bearing seat surface (gas sealing surface) 78 in contact with the annular end face (gas seal face) of the bushing 14 without a space between them. This bearing seat area 78 is a step surface (step surface in the radial direction), which is the annular end face of the bushing 14 in the axial direction of rotation of the shaft 13 has.
Die Buchse 14 ist ein Pulvermetallteil, das durch Sintern von Kupfer, Eisen oder einem anderen Metallmaterial vorbereitet wird. Diese ist als eine Zylinderform mit Boden (Becherform) aus einem Metall geformt. Die Buchse 14 hat eine Zylinderlagerhülse 81, die den Umfang des Schaftabschnitts 75 mit größerem Durchmesser (Gleitabschnitt) der Welle 13 in Umfangsrichtung umgibt, und erstreckt gleichzeitig gerade in Axialrichtung (die Richtung parallel zur Rotationsaxialrichtung des Ventils 11). Für die Lagerhülse 81 ist ein Abschnitt Ihres Außenumfangsabschnitts in den Innenumfang des Lagerhalters 51 des Gehäuses 4 gepresst und an diesem befestigt (die Wandfläche des Lagerlochs von Lagerloch 53) und die verbleibende Strömungskanalseite steht von der End- bzw. Stirnfläche der Öffnung des Lagerlochs 53 des Lagerhalters 51 zum Inneren des Abgasströmungskanals 42 vor. Auch ist das Gleitloch 15 mit runder Form in der Lagerhülse 81 ausgebildet und lagert dieses drehbar den Schaftabschnitt 75 mit größerem Durchmesser der Welle 13, so dass das Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser in Rotationsrichtung frei gleiten kann. Dann ist zwischen der Gleitfläche des Schaftabschnitts 75 mit größerem Durchmesser der Welle 13 und der Lochwandfläche des Gleitlochs 15 der Lagerhülse 81 ein Gleitzwischenraum ausgebildet, damit eine gleichmäßige Rotation der Welle 13 innerhalb der Buchse 14 auftritt.The socket 14 is a powder metal part prepared by sintering copper, iron or other metal material. This is shaped as a cylinder shape with a bottom (cup shape) of a metal. The socket 14 has a cylindrical bearing sleeve 81 that is the circumference of the shaft portion 75 with larger diameter (sliding section) of the shaft 13 surrounds in the circumferential direction, and at the same time extends straight in the axial direction (the direction parallel to the rotational axial direction of the valve 11 ). For the bearing sleeve 81 is a section of your outer circumference section in the inner circumference of the bearing holder 51 of the housing 4 pressed and attached to this (the wall surface of the bearing hole of bearing hole 53 ) and the remaining flow channel side protrudes from the end face of the opening of the bearing hole 53 of the storekeeper 51 to the interior of the exhaust gas flow channel 42 in front. Also is the sliding hole 15 with round shape in the bearing sleeve 81 trained and stores this rotatably the shaft portion 75 with larger diameter of the shaft 13 so that the shaft portion of larger diameter can slide freely in the direction of rotation. Then is between the sliding surface of the shaft portion 75 with larger diameter of the shaft 13 and the hole wall surface of the sliding hole 15 the bearing sleeve 81 a sliding clearance formed so that a uniform rotation of the shaft 13 inside the socket 14 occurs.
Eine Stirnseite (die untere Stirnseite, Strömungskanalseite, wie es in 3 gezeigt ist) der Lagerhülse 81 ist geöffnet, während die andere Stirnseite (die obere Stirnseite, die Atmosphärenseite, die äußere Seite, wie es in 3 gezeigt ist) geschlossen ist. An der einen Stirnseite der Lagerhülse 81 ist eine ringförmige Stirnfläche angeordnet, die zur Stufenfläche weist, die am Flansch 74 der Welle 13 angeordnet ist, wobei ein vorbestimmter Abstand in Axialrichtung dazwischen vorgesehen ist. An der anderen Stirnseite der Lagerhülse 81 ist ein Schließabschnitt 72 in Form einer runden Platte angeordnet, um die andere Stirnseite des Gleitlochs 15 zu schließen bzw. zuzusetzen. Der Schließabschnitt 82 ist ein ringförmiger Abdeckabschnitt, der die Lagersitzfläche 78 als ringförmige Stufenfläche der Welle 13 bedeckt. In einem zentralen Abschnitt des Schließabschnitts 82 ist ein Einführloch 83 ausgebildet, in das der Vorsprungsschaftabschnitt 76 der Welle 13 eingeführt wird. Diese Einführloch 83 ist ein Durchgangsloch, das sich an der Mittelachse der Buchse 14 befindet, und geht über die Schichtdickerichtung des Schließabschnitts 82. In dieses Einführloch 83 ist der Vorsprungsschaftabschnitt 76 der Welle 13 in einer drehbaren Weise eingepasst. Außerdem ist eine Lücke (Zwischenraum), die zwischen dem Außenumfang des Vorsprungsschaftabschnitt 76 der Welle 13 und der Lochwandfläche des Einführloches 83 ausgebildet ist, größer als ein Gleitzwischenraum zwischen dem Wellenabschnitt 75 mit größerem Durchmesser der Welle 13 und der Lagerhülse 81.One end face (the lower end face, flow channel side, as it is in 3 shown) of the bearing sleeve 81 is open, while the other end face (the upper front side, the atmosphere side, the outer side, as it is in 3 is shown) is closed. At one end of the bearing sleeve 81 an annular end surface is arranged, which faces the step surface, the flange 74 the wave 13 is arranged, wherein a predetermined distance is provided in the axial direction therebetween. At the other end of the bearing sleeve 81 is a closing section 72 arranged in the form of a round plate to the other end face of the sliding hole 15 close or add. The closing section 82 is an annular cover portion, which is the bearing seat surface 78 as an annular step surface of the shaft 13 covered. In a central section of the closing section 82 is an insertion hole 83 formed, in which the projecting shaft portion 76 the wave 13 is introduced. This insertion hole 83 is a through hole located on the central axis of the bushing 14 is, and goes over the Schichtdickerichtung the closing section 82 , In this insertion hole 83 is the protrusion shaft section 76 the wave 13 fitted in a rotatable manner. In addition, there is a gap (gap) between the outer periphery of the boss shaft portion 76 the wave 13 and the hole wall surface of the insertion hole 83 is formed, larger than a sliding clearance between the shaft portion 75 with larger diameter of the shaft 13 and the bearing sleeve 81 ,
Der Schließabschnitt 82 ist angeordnet, so dass dieser der Außenseite des Gehäuses von der Stirnfläche der Öffnung des Lagerlochs 53 des Lagerhalters 51 ausgesetzt ist. Dieser Schließabschnitt 82 bildet eine Stufe (ringförmige Stufe) in Radialrichtung senkrecht zur Rotationsaxialrichtung der Welle 13. An der Innenseitenfläche des Schließabschnitts 82 ist eine ringförmige Stirnfläche (Gasdichtfläche) 84 für den Flächenkontakt (Sitzen) auf der Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 angeordnet. An der Außenseitenfläche des Schließabschnitts 82 ist eine ringförmige Federsitzfläche 85 in Kontakt (Sitzen, Berühren) mit der Gasdichteinrichtung ausgebildet. Die Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82 weist zur Federsitzfläche 68 des Verbindungshebels 19 mit einem vorbestimmten Abstand in Axialrichtung dazwischen. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird als das Lager des Spiralschaltventils die zylinderförmige Buchse 14 (Zylinderbuchse), die die zylinderförmige Lagerhülse 81 mit Boden besitzt, ausgewählt. Jedoch kann als das Lager des Spiralschaltventils ebenfalls ein Zylinderlager mit einer zylindrischen Lagerhülse mit Boden oder Ähnlichem ausgewählt werden.The closing section 82 is arranged so that this the outside of the housing from the end face of the opening of the bearing hole 53 of the storekeeper 51 is exposed. This closing section 82 forms a step (annular step) in the radial direction perpendicular to the rotational axial direction of the shaft 13 , On the inner side surface of the closing portion 82 is an annular end face (gas sealing surface) 84 for surface contact (sitting) on the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 arranged. On the outer side surface of the closing portion 82 is an annular spring seat surface 85 in contact (sitting, touching) formed with the gas-tight device. The spring seat surface 85 of the closing section 82 points to the spring seat surface 68 of the connecting lever 19 at a predetermined distance in the axial direction therebetween. According to this embodiment, as the bearing of the spiral switching valve, the cylindrical sleeve 14 (Cylinder sleeve), which is the cylindrical bearing sleeve 81 with soil possesses, selected. However, as the bearing of the scroll switching valve, a cylinder bearing having a cylindrical bearing sleeve having a bottom or the like may also be selected.
Die Gasdichteinrichtung hat: die Blattfeder 21, die die Buchse 14 mit Energie beaufschlagt, so dass die Gasdichtfläche 84 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 presst, und die Unterlegscheibe 22 für das Verringern des Gleitwiderstandes in Relativrotationsbewegung zwischen der Federsitzfläche 85 der Buchse 14 und der Blattfeder 21. Die Blattfeder 21 ist eine ringförmige, plattenförmige Blattfeder mit einer X-Querschnittsform und diese wird hergestellt, indem ein rostfreier Stahl, ein Federstahl oder ein anderes Metallmaterial pressgeformt wird. Die Blattfeder 21 ist in einer Ringform angeordnet, um den Umfang des Vorsprungsschaftabschnitts der Welle 13 zu umgeben. Außerdem ist die Blattfeder 21 über die Unterlegscheibe 22 zwischen der Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 und der Federsitzfläche 68 des dicken Abschnitts 66 des Verbindungshebels 19 angeordnet (eingeschlossen).The gas seal device has: the leaf spring 21 that the socket 14 energized, leaving the gas-tight surface 84 of the closing section 82 the socket 14 on the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 presses, and the washer 22 for reducing the sliding resistance in relative rotational movement between the spring seat surface 85 of the Rifle 14 and the leaf spring 21 , The leaf spring 21 is an annular plate-shaped leaf spring having an X-sectional shape, and this is made by press-forming a stainless steel, a spring steel or other metal material. The leaf spring 21 is arranged in a ring shape around the circumference of the projecting shaft portion of the shaft 13 to surround. In addition, the leaf spring 21 over the washer 22 between the spring seat surface 85 of the closing section 82 the socket 14 and the spring seat surface 68 the thick section 66 of the connecting lever 19 arranged (included).
Die Blattfeder 21 ist ein federnder Körper, der einen Doppelring hat, der federnde Verformung in die gleiche Richtung wie der Rotationsaxialrichtung der Welle 13 vornehmen kann. An einer Stirnseite (der unteren Stirnseite, der Buchsenseite, wie es in der Figur gezeigt ist) der Blattfeder 21 ist über die Unterlegscheibe 22 ein erster Lastaufbringabschnitt angeordnet, um eine Federlast auf die Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 aufzubringen. Als ein Ergebnis wird die obere Stirnfläche (Außenseitenfläche) der Springsitzfläche 85 der Buchse 14 der Unterlegscheibe 22 ein erster Federsitzabschnitt, der die Federlast der Blattfeder 21 aufnimmt. An der anderen Stirnseite der Blattfeder 21 (der oberen Stirnseite, der äußeren Seite, die in der Figur gezeigt ist) ist ein zweiter Lastaufbringabstand zum Aufbringen der Federlast auf die Federsitzfläche 68 des Verbindungshebels 19 angeordnet. Als ein Ergebnis wird die Federsitzfläche 68 des Verbindungshebels 19 eine zweite Federsitzfläche, die die Federlast der Blattfeder 21 aufnimmt.The leaf spring 21 is a resilient body having a double ring, the resilient deformation in the same direction as the rotational axial direction of the shaft 13 can make. On a front side (the lower end side, the female side, as shown in the figure) of the leaf spring 21 is over the washer 22 a first Lastaufbringabschnitt arranged to a spring load on the spring seat surface 85 of the closing section 82 the socket 14 applied. As a result, the top end surface (outside surface) of the jumping seat surface becomes 85 the socket 14 the washer 22 a first spring seat portion which controls the spring load of the leaf spring 21 receives. At the other end of the leaf spring 21 (The upper end side, the outer side, which is shown in the figure) is a second Lastaufbringabstand for applying the spring load on the spring seat surface 68 of the connecting lever 19 arranged. As a result, the spring seat area 68 of the connecting lever 19 a second spring seat surface, which is the spring load of the leaf spring 21 receives.
Die Unterlegscheibe 22 ist zwischen der Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 und dem ersten Lastaufbringabschnitt der Blattfeder 21 angeordnet (eingeschlossen). Diese Unterlegscheibe 22 ist zusammen mit der Blattfeder 21 angeordnet, so dass diese den Außenumfang des Vorsprungsschaftabschnitts 76 der Welle 13 in Umfangsrichtung umgibt. Hier wird, wenn die Stufe in Radialrichtung der Welle 13 oder die Stufe in Radialrichtung der Buchse 14 mit der Blattfeder 21 in direktem Kontakt ist, ein Gleitwiderstand bei der Relativrotationsbewegung zwischen den zwei Elementen erzeugt und folglich kann sich die Betriebsfähigkeit des Spiralschaltventils (das Steueransprechverhalten des Ventils 11) verschlechtern. Hier ist es, wie in 3 gezeigt, durch das Anordnen der Unterlegscheibe 22 zwischen der Stufe der Welle 13 in Radialrichtung oder der Stufe der Buchse 14 in Radialrichtung und der Blattfeder 21 möglich, den Gleitwiderstand zwischen den zwei Elementen zu verringern. Als ein Ergebnis wird die gleichmäßige Bewegung der Welle 13 oder der Blattfeder 21 nicht gehemmt und es ist möglich, die Verschlechterung bei der Betriebsfähigkeit des Spiralschaltventils (dem Steueransprechverhalten des Ventils 11) zu unterdrücken.The washer 22 is between the spring seat surface 85 of the closing section 82 the socket 14 and the first load applying portion of the leaf spring 21 arranged (included). This washer 22 is together with the leaf spring 21 arranged so that it the outer periphery of the projecting shaft portion 76 the wave 13 surrounds in the circumferential direction. Here is when the stage in the radial direction of the shaft 13 or the step in the radial direction of the socket 14 with the leaf spring 21 is in direct contact, a sliding resistance is generated in the relative rotational movement between the two elements, and consequently, the operability of the spiral switching valve (the control response of the valve 11 ) deteriorate. Here it is, as in 3 shown by placing the washer 22 between the stage of the wave 13 in the radial direction or the step of the socket 14 in the radial direction and the leaf spring 21 possible to reduce the sliding resistance between the two elements. As a result, the smooth movement of the shaft 13 or the leaf spring 21 not inhibited and it is possible the deterioration in the operability of the spiral switching valve (the control response of the valve 11 ) to suppress.
Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels wird nachstehend erläutert. Im Folgenden wird eine kurze Darlegung bezüglich des Betriebes des Vorverdichtersystems (Turboladers) der Brennkraftmaschine in diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 vorgenommen.The operation of the first embodiment will be explained below. The following is a brief explanation regarding the operation of the supercharger system (turbocharger) of the internal combustion engine in this embodiment with reference to FIGS 1 to 3 performed.
Wenn das Mischgas des Einlasses, das vom Kompressor des Turboladers in die Verbrennungskammer über den Einlasskanal des Einlassrohres (Drosselkörper, Einlasskrümmer) und den Einlassanschluss gefördert wird, und des Kraftstoffes, der von einer Einspritzeinrichtung eingespritzt wird, in der Verbrennungskammer verbrannt wird, wird das bei der Verbrennung erzeugte Abgas aus dem Auslassanschluss ausgegeben. Das Auslassgas, das von dem Auslassanschluss ausgegeben wird, wird über den Auslasskanal des Auslassrohres (Auslasskrümmer) der Turbine des Turboladers zugeführt. Beim Betriebsmodus mit niedriger Geschwindigkeit bei voller Last der Maschine, dass heißt im Rotationsbereich mit niedriger Drehzahl mit einer Maschinendrehzahl von weniger als 1500 U/min, wird die Leistung der Betätigungseinrichtung verwendet, um sowohl das Spiralschaltventil als auch das Waste-Gate-Ventil vollständig zuschließen. Als ein Ergebnis sind, wenn die Ventile 11 und 31 des Spiralschaltventils und des Waste-Gate-Ventils auf den Ventilsitzen 16, 36 aufsitzen, die an dem Gehäuse 4 der Turbine monolithisch ausgebildet sind, die Strömungskanallöcher 17, 37 über die Ventilsitze 16, 36 geschlossen (vollständig geschlossen).When the mixed gas of the intake discharged from the supercharger of the turbocharger into the combustion chamber via the intake passage of the intake pipe (throttle body, intake manifold) and the intake port and the fuel injected by an injector is burned in the combustion chamber, this is assisted exhaust produced from the exhaust port. The exhaust gas discharged from the exhaust port is supplied to the turbine of the turbocharger via the exhaust port of the exhaust pipe (exhaust manifold). In the low-speed operating mode at full load of the engine, that is, in the low-speed rotation range with engine speed less than 1500 rpm, the actuator power is used to fully close both the scroll-switching valve and the waste-gate valve , As a result, when the valves 11 and 31 the spiral switching valve and the wastegate valve on the valve seats 16 . 36 sit on the case 4 the turbine are monolithic, the flow channel holes 17 . 37 over the valve seats 16 . 36 closed (fully closed).
Als ein Ergebnis strömt die Gesamtmenge des Abgases, das vom Auslassanschluss der Maschine ausgegeben wird, von dem Sammelabschnitt des Auslasskrümmers über den Einlassanschluss, der an der stromaufwärts liegenden Seitenstirnfläche des Gehäuses 4 geöffnet ist, zum Abgasströmungskanal 41. Das Abgas, dass über den Abgasströmungskanal 41 strömt, tritt in den ersten Spiralströmungskanal 43 ein und wird dann von der ersten Düse 45 in die Radunterbringkammer 9 gefördert. Das Abgas, das in die Radunterbringkammer 9 gefördert wird, dreht das Rad 3 der Turbine und geht dann über den Abgasströmungskanal 47 des Gehäuses 4 und wird dann (zur Katalysatorseite oder zur Dämpferseite) von dem Auslassanschluss, der sich an der Stromabwärtsseitenstirnfläche des Gehäuses 4 öffnet, ausgegeben.As a result, the total amount of the exhaust gas discharged from the exhaust port of the engine flows from the sump portion of the exhaust manifold via the intake port located at the upstream side end surface of the housing 4 is open to the exhaust gas flow channel 41 , The exhaust, that over the exhaust gas flow channel 41 flows, enters the first spiral flow channel 43 one and then from the first nozzle 45 in the Radunterbringkammer 9 promoted. The exhaust gas that enters the wheel housing chamber 9 is promoted, turns the wheel 3 the turbine and then goes over the exhaust gas flow channel 47 of the housing 4 and then becomes (to the catalyst side or the damper side) from the outlet port located at the downstream side face of the housing 4 opens, issued.
Andererseits geht der Einlass, der vom Einlasskanal des Einlassrohres in das Gehäuse 2 strömt, über den Einlassansaugkanal in die Impellerunterbringkammer 7. Dann wird der Einlass, der in die Impellerunterbringkammer 7 gefördert wird, durch die Zentrifugalkraft des Impellers 1, der durch die Rotation des Rades 3 angetrieben wird, komprimiert und der Druck (Ladedruck) erhöht sich. Als nächstes strömt der Einlass mit erhöhtem Druck über die Impellerunterbringkammer 7 und den Ansaugauslassströmungskanal in den Einlasskanal des Einlassrohres. Der Einlass, der in den Einlasskanal des Einlassrohres strömt, geht durch den Einlassanschluss und wird in die Verbrennungskammer der Maschine angesaugt. Folglich ist es selbst bei einer niedrigen Auslassströmungsrate möglich, eine Einlassströmung mit ausreichend hoher Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, so dass es möglich ist, den Ladedruck beim Betriebsmodus mit niedriger Drehzahl der Maschine zu erhöhen.On the other hand, the inlet going from the intake port of the intake pipe into the housing 2 flows through the inlet intake passage into the impeller housing chamber 7 , Then the inlet that enters the impeller housing chamber 7 is promoted by the centrifugal force of the impeller 1 caused by the rotation of the wheel 3 is driven, compressed and the pressure (boost pressure) increases. Next, the inlet flows over the at elevated pressure Impellerunterbringkammer 7 and the suction outlet flow channel into the inlet channel of the inlet pipe. The inlet, which flows into the intake passage of the intake pipe, passes through the intake port and is sucked into the combustion chamber of the engine. Consequently, even at a low exhaust flow rate, it is possible to achieve an intake flow of a sufficiently high flow rate, so that it is possible to increase the boost pressure in the low-speed operation mode of the engine.
Wenn die Maschine in einem Zwischengeschwindigkeitsbetriebsmodus ist, dass heißt wenn die Drehzahl im Zwischengeschwindigkeitsrotationsbereich mit einer Maschinendrehzahl im Bereich von 1500 bis weniger als 2500 U/min ist, wird der vollständig geschlossene Zustand des Waste-Gate-Ventils aufrechterhalten und wird gleichzeitig die Leistung der Betätigungseinrichtung verwendet, um das Spiralschaltventil zu öffnen (wie ein halb offener Zustand oder ein vollständig geöffneter Zustand). Als ein Ergebnis löst sich das Ventil 11 des Spiralschaltventils vom Ventilsitz 16 und wird der Auslass des Strömungskanallochs 17 geöffnet (Ventil geöffnet).When the engine is in an intermediate-speed operation mode, that is, when the rotational speed in the intermediate-speed rotation region at an engine speed is in the range of 1500 to less than 2500 rpm, the fully-closed state of the wastegate valve is maintained and at the same time becomes the power of the actuator used to open the scroll switch valve (such as a half open condition or a fully open condition). As a result, the valve is released 11 of the spiral switching valve from the valve seat 16 and becomes the outlet of the flow channel hole 17 opened (valve open).
Auch wird, wenn der vollständig geschlossene Zustand des Ventils 31 des Waste-Gate-Ventils aufrechterhalten wird, das Strömungskanalloch 37 geschlossen (vollständig geschlossen).Also, when the valve is fully closed state 31 the wastegate valve is maintained, the flow channel hole 37 closed (fully closed).
Als ein Ergebnis strömt ein Abschnitt des Abgases, das vom Sammelabschnitt des Auslasskrümmers über den Einlassanschluss in den Abgasströmungskanal 41 strömt, in den ersten Spiralströmungskanal 43 und wird dann von der ersten Düse 45 in die Radunterbringkammer 9 gefördert. Der verbleibende Abschnitt des Abgases, das in den Abgasströmungskanal 41 strömt, geht vom Abgasströmungskanal 41 über das Strömungskanalloch 17 in den Abgasströmungskanal 42. Das Abgas, das in den Abgasströmungskanal 42 strömt, strömt in den zweiten Spiralströmungskanal 44 und wird dann von der zweiten Düse 46 in die Radunterbringkammer 9 gefördert. Als ein Ergebnis treibt das Abgas, das über sowohl dem Abgasströmungskanal 41 als auch den ersten Spiralströmungskanal 43 und den Abgasströmungskanal 42 und den zweiten Spiralströmungskanal 44 in die Radunterbringkammer 9 geströmt ist, das Rad 3 der Turbine zur Rotation an, dann strömt das Abgas über den Abgasströmungskanal 47 des Gehäuses 4 und wird dann aus dem Auslassanschluss zur Außenseite (zur Katalysatorseite oder Dämpferseite) ausgegeben.As a result, a portion of the exhaust gas flowing from the collecting portion of the exhaust manifold into the exhaust gas flow passage via the inlet port flows 41 flows into the first spiral flow channel 43 and then from the first nozzle 45 in the Radunterbringkammer 9 promoted. The remaining portion of the exhaust gas flowing into the exhaust gas flow passage 41 flows, goes from the exhaust gas flow channel 41 over the flow channel hole 17 in the exhaust gas flow channel 42 , The exhaust gas entering the exhaust gas flow channel 42 flows, flows into the second spiral flow channel 44 and then from the second nozzle 46 in the Radunterbringkammer 9 promoted. As a result, the exhaust gas that blows over both the exhaust flow channel 41 as well as the first spiral flow channel 43 and the exhaust gas flow channel 42 and the second spiral flow channel 44 in the Radunterbringkammer 9 has flowed, the wheel 3 the turbine to rotate, then the exhaust gas flows through the exhaust gas flow channel 47 of the housing 4 and is then discharged from the outlet port to the outside (catalyst side or damper side).
Andererseits wird die Einlassluft, die vom Einlassanschluss des Einlassrohres in das Gehäuse 2 strömt, über den Ansaugeinlassströmungskanal in die Impellerunterbringkammer 7 gefördert. Dann wird die Einlassluft, die in die Impellerunterbringkammer 7 gefördert wird, durch die Zentrifugalkraft des Impellers 1, der durch die Rotation des Rades 3 angetrieben wird, komprimiert, so dass der Druck (Vorverdichtdruck) erhöht wird. Dann wird nach dieser Erhöhung beim Druck die Einlassluft über den Einlasskanal des Einlassrohres und den Einlassanschluss in die Verbrennungskammer der Maschine gesaugt. Folglich ist es möglich, die Auslassströmungsrate zu erhöhen und es ist ebenfalls möglich, den Vorverdichtdruck im Zwischengeschwindigkeitsbetriebsmodus der Maschine zu erhöhen.On the other hand, the intake air from the inlet port of the intake pipe into the housing 2 flows through the suction inlet flow channel into the impeller housing chamber 7 promoted. Then the intake air enters the impeller housing chamber 7 is promoted by the centrifugal force of the impeller 1 caused by the rotation of the wheel 3 is driven, compressed, so that the pressure (Vorverdichtdruck) is increased. Then, after this increase in pressure, the intake air is sucked into the combustion chamber of the engine via the intake port of the intake pipe and the intake port. Consequently, it is possible to increase the discharge flow rate, and it is also possible to increase the pre-compression pressure in the intermediate-speed operation mode of the engine.
Es ist ebenfalls möglich, die Steuerung des Öffnens des Spiralschaltventils entsprechend der Motordrehzahl und dem Sollladedruck auszuführen. Dieses wird vorgenommen, indem der Rotationswinkel der Welle 13 des Ventilarms 12 entsprechend der Motordrehzahl oder des Sollladedrucks kontinuierlich oder stufenweise eingestellt wird. Als Ergebnis wird begleitend mit der Änderung beim Rotationswinkel der Welle 13 des Ventilarms 12 das Öffnen des Ventils 11, das heißt der Öffnungsbereich des Auslasses des Strömungskanalloches 17, allmählich geändert. Mit einer solchen Öffnungscharakteristik bzw. Öffnungskenndaten ist es möglich, den Ladedruck des Kompressors des Turboladers entsprechend dem Betriebszustand der Maschine zu optimieren.It is also possible to carry out the control of the opening of the scroll valve according to the engine speed and the target boost pressure. This is done by adjusting the rotation angle of the shaft 13 of the valve arm 12 is set continuously or stepwise according to the engine speed or the target boost pressure. As a result, concomitant with the change in the rotation angle of the shaft 13 of the valve arm 12 the opening of the valve 11 that is, the opening area of the outlet of the flow channel hole 17 , gradually changed. With such an opening characteristic or opening characteristics, it is possible to optimize the boost pressure of the compressor of the turbocharger in accordance with the operating state of the engine.
Wenn sich die Maschine in einem Hochgeschwindigkeitsbetriebsmodus befindet, dass heißt wenn die Maschinendrehzahl im Hochgeschwindigkeitsrotationsbereich von 2500 U/min oder höher ist, werden sowohl das Spiralschaltventil als auch das Waste-Gate-Ventil geöffnet (wie einen halb geöffnetem Zustand oder einen vollständig geöffnetem Zustand). Als ein Ergebnis werden die Ventil 11, 31 von den Ventilsitzen, 16, 36 gelöst und werden die Auslässe der Strömungskanallöcher 17, 37 geöffnet (Ventil geöffnet). Als ein Ergebnis strömt ein Abschnitt des Abgases, der vom Sammelabschnitt des Auslasskrümmers über den Einlassanschluss zum Abgasströmungskanal 41 strömt, in den ersten Spiralströmungskanal 43 und wird dieser dann von der ersten Düse 45 in die Radunterbringkammer 9 gefördert.When the engine is in a high-speed operation mode, that is, when the engine speed is in the high-speed rotation range of 2500 rpm or higher, both the scroll switching valve and the waste gate valve are opened (such as a half-opened state or a fully-opened state) , As a result, the valve 11 . 31 from the valve seats, 16 . 36 Solved and become the outlets of the flow channel holes 17 . 37 opened (valve open). As a result, a portion of the exhaust gas flowing from the collecting portion of the exhaust manifold over the inlet port to the exhaust gas flow passage 41 flows into the first spiral flow channel 43 and then this is from the first nozzle 45 in the Radunterbringkammer 9 promoted.
Der verbleibende Abschnitt des Abgases, der in dem, Abgasströmungskanal 41 strömt, strömt vom Abgasströmungskanal über das Strömungskanalloch 17 in den Abgasströmungskanal 42. Ein Abschnitt des Abgases, der in den Abgasströmungskanal 42 geströmt ist, strömt in den zweiten Spiralströmungskanal 44 und wird dann von der zweiten Düse 46 in die Radunterbringkammer 9 gefördert. Als ein Ergebnis treibt das Abgas, das durch sowohl den Abgasströmungskanal 41 als auch die erste Spiralströmungskammer 43 sowie den Abgasströmungskanal 42 und den zweiten Spiralströmungskanal 44 geströmt ist und in die Radunterbringkammer 9 gefördert wird, das Rad 3 der Turbine zur Rotation an; dann strömt das Abgas über den Abgasströmungskanal 47 des Gehäuses 4 und dann vom Auslassanschluss zur Außenseite (der Katalysatorseite oder der Dämpferseite).The remaining portion of the exhaust gas contained in the exhaust gas flow passage 41 flows, flows from the exhaust gas flow channel over the flow channel hole 17 in the exhaust gas flow channel 42 , A portion of the exhaust gas entering the exhaust gas flow channel 42 has flowed, flows into the second spiral flow channel 44 and then from the second nozzle 46 in the Radunterbringkammer 9 promoted. As a result, the exhaust gas flowing through both the exhaust flow channel 41 as well as the first spiral flow chamber 43 and the exhaust gas flow channel 42 and the second spiral flow channel 44 has flowed and into the Radunterbringkammer 9 is promoted, the wheel 3 the turbine to the rotation; then the exhaust gas flows over the exhaust gas flow channel 47 of the housing 4 and then from the outlet port to the outside (the catalyst side or the damper side).
Andererseits wird der Einlass, der vom Einlasskanal des Einlassrohres in das Gehäuse 2 strömt, über den Ansaugeinlassströmungskanal in dem Impellerunterbringkammer 7 gefördert. Dann wird der Einlass, der in die Impellerunterbringkammer 7 gefördert wird, durch die Zentrifugalkraft des Impellers 1, der durch die Rotation des Rades 3 angetrieben wird, komprimiert, so dass sich der Druck (der Ladedruck) erhöht. Dann geht der Einlass mit dem erhöhten Druck über den Einlasskanal des Einlasssrohres und den Einlassanschluss und wird in die Verbrennungskammer der Maschine angesagt. Andererseits entweicht der verbleibende Abschnitt des Abgases, der in den Abgasströmungskanal 42 strömt, aus dem Abgasströmungskanal 42 über das Abgaskanalloch 37 in den Abgasströmungskanal 47. Als ein Ergebnis wird der Ladedruck des Turboladers auf einen vorgeschriebenen Pegel oder darunter unterdrückt.On the other hand, the inlet, from the inlet channel of the inlet tube into the housing 2 flows over the suction inlet flow channel in the impeller housing chamber 7 promoted. Then the inlet that enters the impeller housing chamber 7 is promoted by the centrifugal force of the impeller 1 caused by the rotation of the wheel 3 is driven, compressed, so that the pressure (the boost pressure) increases. Then, the inlet having the increased pressure passes through the intake port of the intake pipe and the intake port and is announced into the combustion chamber of the engine. On the other hand, the remaining portion of the exhaust gas exhausted into the exhaust gas flow passage escapes 42 flows out of the exhaust gas flow channel 42 over the exhaust duct hole 37 in the exhaust gas flow channel 47 , As a result, the supercharging pressure of the turbocharger is suppressed to a prescribed level or below.
Genauer gesagt verringert sich, wenn das Ventil 31 des Waste-Gate-Ventils geöffnet wird, so dass das Strömungskanalloch 37 geöffnet wird, die Strömungsrate des Abgases, das in die Radunterbringkammer 9 gefördert wird, so dass sich die Auslassenergie, die auf das Rad 3 der Turbine wirkt, verringert. Als ein Ergebnis verringert sich die Drehzahl des Rades 3, wird die Überrotation des Impellers 1 des Kompressors des Turboladers unterdrückt und ist es möglich, den Ladedruck des Kompressors des Turboladers auf einen vorgeschriebenen Pegel oder darunter zu unterdrücken. Außerdem ist es möglich die Steuerung des Öffnens des Spiralschaltventils und des Waste-Gate-Ventils entsprechend der Motordrehzahl oder dem Sollladedruck auszuführen. Wenn sich die Rotationswinkel der Welle 13, 33 der Ventilarme 12, 33 kontinuierlich oder stufenweise entsprechend der Motordrehzahl oder dem Sollladedruck in Zusammenhang mit der Änderung des Winkels der Wellen 13, 33 der Ventilarme 12, 32 ändern, ändert sich die Öffnung der Ventile 11, 31, dass heißt die Öffnungsbereiche der Auslässe der Strömungskanallöcher 17, 37, allmählich. Mit solchen Öffnungskenndaten ist es möglich, den Ladedruck des Kompressors des Turboladers entsprechend dem Betriebszustand der Maschine zu optimieren.Specifically, it decreases when the valve 31 of the waste gate valve is opened, leaving the flow channel hole 37 is opened, the flow rate of the exhaust gas that enters the Radunterbringkammer 9 is promoted, so that the extra energy that is on the wheel 3 the turbine acts, reduced. As a result, the rotational speed of the wheel decreases 3 , is the over-rotation of the impeller 1 the compressor of the turbocharger is suppressed and it is possible to suppress the supercharging pressure of the compressor of the turbocharger to a prescribed level or below. In addition, it is possible to carry out the control of the opening of the scroll switching valve and the waste gate valve according to the engine speed or the target boost pressure. When the rotation angle of the shaft 13 . 33 the valve arms 12 . 33 continuously or stepwise according to the engine speed or the target boost pressure in conjunction with the change in the angle of the shafts 13 . 33 the valve arms 12 . 32 change, the opening of the valves changes 11 . 31 that is, the opening areas of the outlets of the flow channel holes 17 . 37 , gradually. With such opening characteristics, it is possible to optimize the supercharging pressure of the compressor of the turbocharger according to the operating state of the engine.
Effekte des ersten Ausführungsbeispiels werden nachstehend beschrieben. Wenn das Spiralschaltventil, das innerhalb des Gehäuses 4 der Turbine des Turboladers getragen wird, in einer Umgebung unter hohem Druck angeordnet ist, wird die Differenz beim Druck (Druckdifferenz) zwischen dem Druck des Innenraumes (Abgasströmungskanal 42) des Gehäuses 4, wo das Ventil 11 angeordnet, und dem externen Druck des Gehäuses 4, wo der Verbindungshebel 19 angeordnet ist, größer. Insbesondere kann für die Abgasdichtstruktur wie das Waste-Gate-Ventil, das in 1 gezeigt ist, eine Menge an Leckage des Abgases von dem Zwischenraum um die Welle 33 des Ventilarms 32 (dem Zwischenraum zwischen dem Gleitloch 35 der Buchse 34 und dem Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser der Welle 33) auftreten und dieses ist ein Problem.Effects of the first embodiment will be described below. If the spiral switching valve, the inside of the housing 4 the turbine of the turbocharger is supported, is arranged in an environment under high pressure, the difference in pressure (pressure difference) between the pressure of the interior space (exhaust gas flow channel 42 ) of the housing 4 where the valve 11 arranged, and the external pressure of the housing 4 where the connection lever 19 is arranged, larger. In particular, for the exhaust gas seal structure, such as the wastegate valve, which in 1 shown is a lot of leakage of the exhaust gas from the space around the shaft 33 of the valve arm 32 (the space between the sliding hole 35 the socket 34 and the shaft portion of larger diameter of the shaft 33 ) and this is a problem.
Hier wird für das Spiralschaltventil, das in dem japanischen Patent Nr. 4440819 (herkömmliche Technologie) beschrieben ist, eine Abgasdichtstruktur ausgewählt, bei der durch den Flächenkontakt zwischen der Seitenfläche des Zylinderlagers und der ringförmigen Stirnfläche einer Unterlegscheibe eine Leckage des Abgases verhindert wird. Jedoch ist die Dichtleistung in diesem Fall unzureichend und kann das Abgas aus dem Gehäuse über den Zwischenraum zwischen den Innenumfang der Unterlegscheibe und dem Außenumfang des Wellenabschnitts des Arms lecken, das Abgas kann insbesondere in die y-Richtung herauslecken (siehe 3). Hier wird für das Spiralschaltventil dieses Ausführungsbeispiels die Welle 13 des Ventilarms 12 als ein gestufter Rotationsschaftabschnitt (mit einem L-förmigen Querschnitt) genommen oder wird die Buchse 14 als Zylinderlager mit einer Stufenform (mit einem L-förmigen Querschnitt) genommen, so dass es möglich ist, das Dichten des Abgases vor (an der Strömungskanalseite) dem Ort auszuführen, wo die Unterlegscheibe 22 angeordnet ist.Here is for the spiral switching valve, which in the Japanese Patent No. 4440819 (conventional technology), an exhaust gasket structure is selected in which leakage of the exhaust gas is prevented by the surface contact between the side surface of the cylinder bearing and the annular end surface of a washer. However, the sealing performance in this case is insufficient and may leak the exhaust gas from the housing via the clearance between the inner periphery of the washer and the outer periphery of the shaft portion of the arm, the exhaust gas may leak out particularly in the y-direction (see 3 ). Here, for the scroll switching valve of this embodiment, the shaft 13 of the valve arm 12 is taken as a stepped rotation shaft portion (having an L-shaped cross section) or becomes the bushing 14 as a cylinder bearing having a stepped shape (having an L-shaped cross section), so that it is possible to carry out the sealing of the exhaust gas before (on the flow passage side) the place where the washer 22 is arranged.
Gemäß Vorbeschreibung wird für das Spiralschaltventil, das innerhalb des Gehäuses 4 der Turbine des Turboladers getragen wird, eine Abgasdichtstruktur, die die folgenden Abschnitte aufweist, ausgewählt: die Blattfeder 21, die die Buchse 14 erregt, so dass die Gasdichtfläche 84 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 78 der Welle 13 gepresst wird, und die Unterlegscheibe 22 zum Verringern des Gleitwiderstandes bei der Relativrotationsbewegung zwischen der Federsitzfläche 85 der Buchse 14 und der Blattfeder 21. Als ein Ergebnis wird durch die federnde Verformungskraft (die Reaktionskraft der Blattfeder 21), die in der Blattfeder 21 erzeugt wird, die sich zwischen der Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 und der Federsitzfläche 68 des dicken Abschnitts 66 des Verbindungshebels 19 befindet, in einem Zustand, in dem die Blattfeder in Rotationsaxialrichtung der Welle 13 komprimiert wird und als eine Last in die Richtung parallel zur Rotationsaxialrichtung wirkt, die Gasdichtfläche 84 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 über die Unterlegscheibe 22 gedrückt, so dass die Gasdichtfläche 84 der Buchse 14 mit der Lagersitzfläche 78 der Welle 13 in Kontakt ist.As previously described, for the scroll switching valve that is within the housing 4 the turbine of the turbocharger is supported, an exhaust gasket structure having the following portions selected: the leaf spring 21 that the socket 14 energized, leaving the gas-tight surface 84 of the closing section 82 the socket 14 on the bearing seat surface 78 the wave 13 is pressed, and the washer 22 for reducing the sliding resistance in the relative rotational movement between the spring seat surface 85 the socket 14 and the leaf spring 21 , As a result, by the resilient deformation force (the reaction force of the leaf spring 21 ), in the leaf spring 21 is generated, which is located between the spring seat surface 85 of the closing section 82 the socket 14 and the spring seat surface 68 the thick section 66 of the connecting lever 19 is in a state in which the leaf spring in the rotational axial direction of the shaft 13 is compressed and acts as a load in the direction parallel to the rotational axial direction, the gas sealing surface 84 the socket 14 on the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 over the washer 22 pressed so that the gas-tight surface 84 the socket 14 with the bearing seat surface 78 the wave 13 is in contact.
Daher ist es möglich, eine ausreichende Dichtleistung zwischen der Welle 13 als die Rotationswelle des Ventils 11 und der Buchse 14, die die Welle 13 in einer drehbaren Weise lagert, aufzuzeigen, so dass es möglich ist, eine Leckage des Abgases bei hoher Temperatur und hohem Druck aus dem Abgasströmungskanal 42, der innerhalb des Gehäuses 4 ausgebildet ist, über den Zwischenraum zwischen der Welle 13 und der Buchse 14 zur Außenseite zuverlässig zu verhindern. Folglich ist es selbst in der Abgasdichtstruktur des Turboladers, der mit einem Zwischenraum angeordnet ist, zwischen der Welle 13 und der Buchse 14, der größer als der des herkömmlichen Lagers ist, um ein Festfressen, das durch thermische Ausdehnung oder thermische Verformung verursacht wird, zu verhindern, noch möglich, die Leckagerate des Abgases aus dem Zwischenraum zwischen der Welle 13 und die Buchse 14 aus dem Gehäuse 4 heraus zu verringern. Auch ist es, da die Blattfeder 21 und die Unterlegscheibe 22 angeordnet sind, um den Außenumfang des Vorsprungsschaftabschnitts 76 der Welle 13 in Umfangsrichtung außerhalb des Gehäuses 4 zu umgeben, möglich, den Einfluss der Wärme des Hochtemperatur- und Hochdruckabgases (Verschlechterung der Blattfeder 21 und der Unterlegscheibe 22) zu verringern. Therefore, it is possible to have a sufficient sealing performance between the shaft 13 as the rotary shaft of the valve 11 and the socket 14 that the wave 13 in a rotatable manner to show, so that it is possible leakage of the exhaust gas at high temperature and high pressure from the exhaust gas flow channel 42 inside the case 4 is formed over the space between the shaft 13 and the socket 14 to reliably prevent outside. Consequently, even in the exhaust gas-tight structure of the turbocharger, which is arranged with a gap, it is between the shaft 13 and the socket 14 larger than that of the conventional bearing to prevent seizure caused by thermal expansion or thermal deformation, still possible, the leakage rate of the exhaust gas from the gap between the shaft 13 and the socket 14 out of the case 4 to reduce it out. It is also because of the leaf spring 21 and the washer 22 are arranged around the outer periphery of the projecting shaft portion 76 the wave 13 in the circumferential direction outside of the housing 4 to surround, possible, the influence of the heat of the high-temperature and high-pressure exhaust gas (deterioration of the leaf spring 21 and the washer 22 ) to reduce.
(Zweites Ausführungsbeispiel)Second Embodiment
4 ist eine graphische Darstellung, die die Gasdichtstruktur des Spiralschaltventils in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 FIG. 10 is a diagram illustrating the gas-tight structure of the scroll-switching valve in a second embodiment of the present disclosure. FIG.
Das Spiralschaltventil dieses Ausführungsbeispiels hat eine Gasdichteinrichtung (Abgasdichtstruktur), die eine gasdichte Abdichtung des Zwischenraumes vornimmt, der zwischen der Welle 13 des Ventilarms 12 als die Rotationswelle des Ventils 11 und der Buchse als ein Zylinderlager, dass die Welle 13 in einer drehbaren Weise drehbar lagert, ausgebildet ist. Wie auch im ersten Ausführungsbeispiel weist diese Gasdichteinrichtung die ringförmige Unterlegscheibe 22 und die Schraubenfeder 23 auf, die angeordnet ist, die Peripherie des Vorsprungsschaftabschnitts 76 der Welle 13 usw. spiralförmig zu umgeben. Auch kann der Ventilarm 12, der mit der Welle 11 in Eingriff steht und diese stützt, ebenfalls keinen Flansch (Kragenabschnitt) haben, der daran befestigt ist.The scroll-switching valve of this embodiment has a gas-tight device (exhaust-gas-tight structure) which makes a gas-tight seal of the space that exists between the shaft 13 of the valve arm 12 as the rotary shaft of the valve 11 and the socket as a cylinder bearing that the shaft 13 rotatably supported in a rotatable manner, is formed. As in the first embodiment, this gas-tight device has the annular washer 22 and the coil spring 23 which is disposed, the periphery of the projection shaft portion 76 the wave 13 etc. to surround spirally. Also, the valve arm can 12 that with the wave 11 is engaged and supports, also have no flange (collar portion) which is attached thereto.
Die Schraubenfeder 23 ist ein spulenförmiges federndes Element, das eine Erregungskraft (Federlast, Federkraft) erzeugt, die die Buchse 14 erregt, so dass die Gasdichtfläche 84 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 gedrückt wird. Diese Schraubenfeder 23 ist eine Federkraftaufbringeinrichtung, die eine federnde Kraft zum Erregen der Buchse 14 in Rotationsaxialrichtung der Welle 13 aufbringt. Auch kann die Schraubenfeder 23 eine federnde Verformung in die gleiche Richtung wie die Rotationsaxialrichtung der Welle 13 vornehmen. Die Schraubenfeder 23 hat einen Spulenabschnitt, der in einer Spiralform gewickelt ist, um den Umfang des Vorsprungsschaftabschnitts 76 der Welle 13 zwischen dem Federsitzabschnitt der Buchse 14 (der Federsitzfläche 85 des Schließabschnitts 82) und dem Federsitzabschnitt des Verbindungshebels 19 (der Federsitzfläche 68 des dicken Abschnitts 66) über die Unterlegscheibe 22 zu umgeben. An einer Stirnseite der Schraubenfeder 23 in Axialrichtung (der unteren Stirnseite, der Buchsenseite, wie es in der Figur gezeigt ist) ist über die Unterlegscheibe 22 ein ringförmiger erster Schraubenendabschnitt in Kontakt mit dem Federsitzabschnitt der Buchse 14 angeordnet und ist an der anderen Stirnseite der Schraubenfeder 23 in Axialrichtung (der oberen Stirnseite, Außenseite, wie es in der Figur gezeigt ist) ein ringförmiger zweiter Spulenendabschnitt in Kontakt mit dem Federsitzabschnitt des Verbindungshebels 19 angeordnet.The coil spring 23 is a coil-shaped resilient member which generates an energizing force (spring load, spring force) which is the sleeve 14 energized, leaving the gas-tight surface 84 of the closing section 82 the socket 14 on the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 is pressed. This coil spring 23 is a spring force applying means which provides a resilient force for energizing the sleeve 14 in the axial direction of rotation of the shaft 13 applies. Also, the coil spring 23 a resilient deformation in the same direction as the rotational axial direction of the shaft 13 make. The coil spring 23 has a coil portion wound in a spiral shape around the circumference of the projecting shaft portion 76 the wave 13 between the spring seat portion of the socket 14 (the spring seat area 85 of the closing section 82 ) and the spring seat portion of the connecting lever 19 (the spring seat area 68 the thick section 66 ) over the washer 22 to surround. At one end of the coil spring 23 in the axial direction (the lower end side, the female side, as shown in the figure) is above the washer 22 an annular first screw end portion in contact with the spring seat portion of the sleeve 14 arranged and is at the other end of the coil spring 23 in the axial direction (the upper end side, outer side, as shown in the figure), an annular second coil end portion in contact with the spring seat portion of the connecting lever 19 arranged.
Der erste Schraubenendabschnitt der Schraubenfeder 23 arbeitet als ein erster Lastaufbringabschnitt, der die Federlast auf den Federsitzabschnitt der Buchse 14 über die Unterlegscheibe 22 aufbringt. Der zweite Schraubenendabschnitt der Schraubenfeder 23 arbeitet als zweiter Lastaufbringabschnitt, der eine Federlast hat, die auf den Federsitzabschnitt des Verbindungshebels 19 aufgebracht wird. Gemäß Vorbeschreibung hat das Spiralschaltventil, das im Gehäuse 4 der Turbine des Turboladers getragen wird, statt der Blattfeder 21 im ersten Ausführungsbeispiel die Gasdichteinrichtung (Abgasdichtstruktur) mit der Schraubenfeder 23, die eine federnde Kraft (Reaktionskraft) in die gleiche Richtung wie die Blattfeder 21 aufbringt (In Rotationsaxialrichtung der Welle 13). Folglich ist es möglich, die gleichen Wirkungen wie die des ersten Ausführungsbeispiels umzusetzen.The first screw end portion of the coil spring 23 operates as a first load applying section which applies the spring load to the spring seat portion of the bushing 14 over the washer 22 applies. The second screw end portion of the coil spring 23 operates as a second load applying portion having a spring load acting on the spring seat portion of the connecting lever 19 is applied. As previously described, the spiral switching valve has the housing 4 the turbine of the turbocharger is worn, instead of the leaf spring 21 in the first embodiment, the gas sealing device (exhaust gas seal structure) with the coil spring 23 which provides a resilient force (reaction force) in the same direction as the leaf spring 21 (In rotational axial direction of the shaft 13 ). Consequently, it is possible to implement the same effects as those of the first embodiment.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third Embodiment)
5 ist eine graphische Darstellung, die die Gasdichtstruktur des Spiralschaltventils in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. 5 FIG. 10 is a diagram illustrating the gas-tight structure of the scroll-switching valve in a third embodiment of the present disclosure. FIG.
Das Spiralschaltventil in diesem Ausführungsbeispiel hat die Welle 13 des Ventilarms 12 als Rotationswelle des Ventils 11 sowie die Buchse 14 als ein Zylinderlager, das die Welle 13 in einer drehbaren Weise drehbar lagert. Hier ist im Vorsprungsabschnitt der Welle 13 der ringförmige Flansch 74, der in Radialrichtung nach außen vorsteht, die zu Rotationsaxialrichtung der Welle 13 senkrecht verläuft, angeordnet. Dieser Flansch 74 bildet eine Stufe in Radialrichtung senkrecht zur Rotationsaxialrichtung der Welle 13. Auch ist auf dem Flansch 74 eine ringförmige Lagersitzfläche (Gasdichtfläche) 79 angeordnet, die zur ringförmigen Stirnfläche der Buchse 14 weist, und in Kontakt mit der ringförmigen Stirnfläche der Buchse 14 ohne einen Zwischenraum.The scroll switching valve in this embodiment has the shaft 13 of the valve arm 12 as a rotary shaft of the valve 11 as well as the socket 14 as a cylinder bearing, which is the shaft 13 rotatably supported in a rotatable manner. Here is in the protrusion section of the shaft 13 the annular flange 74 projecting outward in the radial direction, to the rotational axial direction of the shaft 13 perpendicular, arranged. This flange 74 forms a step in the radial direction perpendicular to the rotational axial direction of the shaft 13 , Also is on the flange 74 a annular bearing surface (gas sealing surface) 79 arranged facing the annular end face of the socket 14 points, and in contact with the annular end face of the socket 14 without a gap.
Die Buchse 14 hat die zylindrische Lagerbuchse 81, die an beiden Enden in Axialrichtung geöffnet ist. An einer Stirnseite der Lagerbuchse 81 ist eine ringförmige Stirnfläche 86 in Kontakt mit einer Lagersitzfläche 79 des Flansches 74 der Welle 13 angeordnet. An der anderen Stirnseite der Lagerhülse 81 ist der Schließabschnitt 82 nicht angeordnet; keine Stufe ist an der Buchse 14 ausgebildet.The socket 14 has the cylindrical bushing 81 which is open at both ends in the axial direction. At one end of the bearing bush 81 is an annular end face 86 in contact with a bearing seat surface 79 of the flange 74 the wave 13 arranged. At the other end of the bearing sleeve 81 is the closing section 82 not arranged; no step is at the socket 14 educated.
Das Spiralschaltventil in diesem Ausführungsbeispiel hat die Gasdichteinrichtung (Abgasdichtstruktur), die eine Gasdichtung für den Zwischenraum, der zwischen der Welle 13 und der Buchse 14 ausgebildet ist, vorsieht. Diese Gasdichteinrichtung hat: die Blattfeder 21, die die Buchse 14 unter Energie setzt, so dass die ringförmige Stirnfläche 86 der Lagerhülse 81 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 79 des Flansches 74 der Welle 13 gedrückt wird, und die Unterlegscheibe 22, die den Gleitwiderstand bei der Relativrotationsbewegung zwischen der Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 und der Blattfeder 21 verringert. Gemäß Vorbeschreibung können bei dem Spiralschaltventil, das innerhalb des Gehäuses 4 der Turbine des Turboladers getragen wird, die gleichen Effekte wie die im ersten Ausführungsbeispiel und zweiten Ausführungsbeispiel umgesetzt werden.The scroll switching valve in this embodiment has the gas seal (exhaust gas seal structure), which is a gas seal for the space between the shaft 13 and the socket 14 is designed, provides. This gas-tight device has: the leaf spring 21 that the socket 14 puts under energy, leaving the annular end face 86 the bearing sleeve 81 the socket 14 on the bearing seat surface 79 of the flange 74 the wave 13 is pressed, and the washer 22 that the sliding resistance during the relative rotational movement between the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 and the leaf spring 21 reduced. As previously described, in the scroll switching valve, the inside of the housing 4 the turbine of the turbocharger is worn, the same effects as those in the first embodiment and second embodiment are implemented.
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth Embodiment)
Die 6 und 7 stellen ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dar. 6 ist eine graphische Darstellung, die die Gasdichtstruktur des Spiralschaltventils darstellt. 7 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Hauptabschnitt des Spiralschaltventils darstellt.The 6 and 7 illustrate a fourth embodiment of the present disclosure. 6 Fig. 12 is a graph showing the gas-tight structure of the scroll switching valve. 7 is an enlarged view illustrating a main portion of the spiral switching valve.
In der Unterlegscheibe 22 in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Passabschnitt mit einem Passschlitz 91 monolithisch ausgebildet, der eine Zweiflächenbreite in seinem Inneren hat (eine Struktur, die die Leerlaufrotation des Verbindungshebels 19 verhindert, Rotationsstoppstruktur). Die Blattfeder 21 wird komprimiert und befindet sich zwischen der Schlitzbodenfläche des Passabschnitts 92 und dem dicken Abschnitt 66 des Verbindungshebels 19. Der dicke Abschnitt 66 des Verbindungshebels 19 ist innerhalb des Passabschnitts 91 in einem Zustand in Eingriff, wobei die Rotation im Passabschnitt 92 der Unterlegscheibe 22 gestoppt ist.In the washer 22 in this embodiment is a fitting portion with a fitting slot 91 formed monolithic, which has a double-surface width in its interior (a structure that the idle rotation of the connecting lever 19 prevents rotation stop structure). The leaf spring 21 is compressed and located between the slot bottom surface of the fitting section 92 and the thick section 66 of the connecting lever 19 , The thick section 66 of the connecting lever 19 is within the passport section 91 in a state engaged, wherein the rotation in the fitting section 92 the washer 22 is stopped.
Außerdem hat die Unterlegscheibe 22 den Passabschnitt 92, der mit dem Verbindungshebel 19 verbunden ist, um ihre gemeinsame Rotation zu ermöglichen. Hier dreht sich ebenfalls aufgrund der Rotation des Ventils 11 und der Welle 13 die Blattfeder 21 und daher kann ein Gleitabrieb zwischen der Blattfeder 21 und der Unterlegscheibe 22 stattfinden. Wenn die Unterlegscheibe 22 und der Verbindungshebel 19 in Kontakt gebracht werden und miteinander zusammen gepasst werden, so dass die Unterlegscheibe 22 und der Verbindungshebel 19 miteinander verbunden sind, können sich diese integral drehen und ist es möglich, den Gleitabrieb zwischen der Blattfeder 21 und der Unterlegscheibe 22 zu verhindern. Gemäß Vorbeschreibung ist es möglich, die gleichen Wirkungen wie die im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel im Spiralschaltventil umzusetzen, das innerhalb des Gehäuses 4 der Turbine des Turboladers getragen wird.Besides, the washer has 22 the passport section 92 that with the connecting lever 19 connected to allow their joint rotation. Here also rotates due to the rotation of the valve 11 and the wave 13 the leaf spring 21 and therefore, a sliding abrasion between the leaf spring 21 and the washer 22 occur. If the washer 22 and the connection lever 19 be brought into contact and fitted together, leaving the washer 22 and the connection lever 19 connected to each other, they can rotate integrally and it is possible, the sliding abrasion between the leaf spring 21 and the washer 22 to prevent. As described above, it is possible to implement the same effects as those in the first to third embodiments in the scroll switching valve that inside the housing 4 turbine turbocharger is carried.
Modifikationen der vorstehenden Ausführungsbeispiele werden beschrieben. Die Auslassvorrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Offenbarung kann in dem Abgasdichtabschnitt (Struktur) des Waste-Gate-Ventils ausgewählt werden, der sich von dem Ausführungsbeispiel unterscheidet, wobei die Auslassvorrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Offenbarung in dem Abgasdichtabschnitt (Struktur) des Spiralschaltventils ausgewählt wird. Die Ausgangsvorrichtung der Brennkraftmaschine der vorliegenden Offenbarung kann ebenfalls im Abgasdichtabschnitt (Struktur) der Turbine oder dem Abgasdichtabschnitt (Struktur) des Turboladers, der mit der Turbine ausgerüstet ist, ausgewählt werden.Modifications of the above embodiments will be described. The exhaust apparatus of the internal combustion engine of the present disclosure may be selected in the exhaust gasket portion (structure) of the waste gate valve different from the embodiment, wherein the exhaust apparatus of the internal combustion engine of the present disclosure is selected in the exhaust gas sealing portion (structure) of the spiral switching valve. The output device of the internal combustion engine of the present disclosure may also be selected in the exhaust gas seal portion (structure) of the turbine or the exhaust gas seal portion (structure) of the turbocharger equipped with the turbine.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Offenbarung in dem Auslassvorrichtungsteuerventil ausgewählt, das im Auslassrohr der Brennkraftmaschine (Motor) angeordnet ist. Jedoch kann die vorliegende Offenbarung ebenfalls beim AGR-Steuerventil ausgewählt werden, das im AGR-Gasrohr (Abgasrückführrohr) angeordnet ist, wo das AGR-Gas von dem Auslassrohr der Brennkraftmaschine (Motor bzw. Maschine) zum Einlassrohr zurückgeführt wird. Die vorliegende Offenbarung kann ebenfalls in dem Auslassdrosselventil ausgewählt werden, das die Abgasströmungsrate, die im Auslassrohr strömt, und die Abgasströmungsrate, die im Abgasrückführrohr strömt, einstellt. Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung ebenfalls in einem Abgasströmungskanalschaltventil ausgewählt werden, das zwischen einem Niedertemperaturabgasströmungskanal, der mit der Auslassseite einer AGR-Kühleinrichtung verbunden ist, und einem Bypassströmungskanal (Hochtemperaturabgasströmungskanal) schaltet, durch den das AGR-Gas die AGR-Kühleinrichtung umgeht, sowie in einem Abgasströmungsraten-(Druck-)Steuerventil (Bypassventil, Waste-Gate-Ventil), das im Auslassrohr (der Turbine des Turboladers usw.) der Brennkraftmaschine (Motor) angeordnet ist.In this embodiment, the present disclosure is selected in the exhaust device control valve disposed in the exhaust pipe of the internal combustion engine (engine). However, the present disclosure may also be selected in the EGR control valve disposed in the EGR gas pipe (exhaust gas recirculation pipe) where the EGR gas is returned from the exhaust pipe of the internal combustion engine (engine) to the intake pipe. The present disclosure may also be selected in the exhaust throttle valve, which adjusts the exhaust gas flow rate flowing in the exhaust pipe and the exhaust gas flow rate flowing in the exhaust gas recirculation pipe. Moreover, the present disclosure may also be selected in an exhaust flow passage switching valve that switches between a low-temperature exhaust flow passage connected to the exhaust side of an EGR cooler and a bypass flow passage (high-temperature exhaust flow passage) through which the EGR gas bypasses the EGR cooler in an exhaust flow rate (pressure) control valve (bypass valve, waste gate valve) disposed in the exhaust pipe (turbine of the turbocharger, etc.) of the engine (engine).
Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ist als das federnde Element (federnder Körper) die Blattfeder 21 angeordnet, die eine federnde Kraft (Federlast) auf das Lager der Buchse 14 usw. erzeugt, so dass die Gasdichtfläche 84 des Schließabschnitts 82 der Buchse 14 auf die Lagersitzfläche 78 der Stufe 77 der Welle 13 gedrückt wird. Das federnde Element (federnder Körper) kann ebenfalls aus einem synthetischen Gummi, synthetischen Harz oder einem Federelement gefertigt sein, dass eine reaktive Kraft (Last) zum Beaufschlagen des Lagers erzeugt, so dass die Stirnfläche des Lagers (die Gasdichtfläche) auf die Sitzfläche (Gasdichtfläche) der Welle gedrückt wird. Als Federelement kann eine Tellerfeder, eine Schraubenfeder oder Ähnliches ebenfalls ausgewählt werden. Als das ringförmige federnde Element kann eine wellenförmige Unterlegscheibe verwendet werden, die eine Wellenform in Umfangsrichtung hat und die eine federnde Verformung der gleichen Richtung wie die Rotationsaxialrichtung der Welle 13 des Ventilarms 12 vornehmen kann. According to this embodiment, as the resilient member (resilient body), the leaf spring 21 arranged, which has a resilient force (spring load) on the bearing of the socket 14 etc. generated, so that the gas-tight surface 84 of the closing section 82 the socket 14 on the bearing seat surface 78 the stage 77 the wave 13 is pressed. The resilient member (resilient body) may also be made of a synthetic rubber, synthetic resin or a spring member that generates a reactive force (load) to act on the bearing so that the end surface of the bearing (the gas sealing surface) on the seat surface (gas sealing surface ) of the shaft is pressed. As a spring element, a plate spring, a coil spring or the like can also be selected. As the annular elastic member, a wave-shaped washer having a waveform in the circumferential direction and having a resilient deformation of the same direction as the rotational axial direction of the shaft can be used 13 of the valve arm 12 can make.
Zusammenfassend kann die Auslassvorrichtung der Brennkraftmaschine entsprechend den vorstehenden Ausführungsbeispielen wie folgt beschrieben werden.In summary, the exhaust device of the internal combustion engine according to the above embodiments can be described as follows.
Entsprechend dem ersten Aspekt der Offenbarung (Auslassvorrichtung einer Brennkraftmaschine) hat die Auslassvorrichtung die folgenden Teile: ein Gehäuse mit einem Strömungskanal zum Strömen des Abgases, das aus der Brennkraftmaschine ausgegeben wird, ein Zylinderlager, das sich in Axialrichtung erstreckt, um das Innere und Äußere des Gehäuses zu verbinden, ein Ventil, das im Gehäuse untergebracht ist, zum Öffnen und Schließen des Strömungskanals, eine Welle, die durch das Lager in einer frei drehbaren Weise gelagert ist, und eine Dichteinrichtung, die einen Zwischenraum, der zwischen der Welle und dem Lager ausgebildet ist, abdichtet. Das Lager hat eine ringförmige Stirnfläche (Stufenfläche) senkrecht zur Axialrichtung. Die Welle bildet eine Rotationswelle des Ventils (während diese mit dem Ventil verbunden ist, so dass sich diese monolithisch drehen kann). Außerdem hat die Welle eine ringförmige Sitzfläche (Stufenfläche), die zur Stirnfläche des Lagers weist. Die Dichteinrichtung hat ein federndes Element, das das Lager beaufschlagt, so dass die Stirnfläche des Lagers auf die Sitzfläche der Welle gedrückt wird.According to the first aspect of the disclosure (exhaust device of an internal combustion engine), the exhaust device has the following parts: a housing having a flow channel for flowing the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, a cylinder bearing extending in the axial direction around the inside and outside of the engine To connect a housing, a valve which is housed in the housing, for opening and closing the flow channel, a shaft which is supported by the bearing in a freely rotatable manner, and a sealing device, the gap between the shaft and the bearing is formed, seals. The bearing has an annular end surface (step surface) perpendicular to the axial direction. The shaft forms a rotary shaft of the valve (while it is connected to the valve so that it can rotate monolithically). In addition, the shaft has an annular seat surface (step surface), which faces the end face of the bearing. The sealing device has a resilient element, which acts on the bearing, so that the end face of the bearing is pressed onto the seat surface of the shaft.
Entsprechend dem ersten Aspekt der Offenbarung ist als die Dichteinrichtung zum Abdichten des Zwischenraums zwischen der Welle und dem Lager ein federndes Element angeordnet, das das Lager in eine Richtung beaufschlagt, dass die Stirnfläche des Lagers auf die Sitzfläche der Welle (in Rotationsaxialrichtung der Welle) gedrückt wird. Als ein Ergebnis kann die Dichtleistung ebenfalls zwischen der Welle als Rotationswelle des Ventils und dem Lager, das die Welle drehbar lagern kann, gezeigt werden. Folglich ist es möglich in zuverlässiger Weise zu verhindern, dass Abgas, das in dem in dem Gehäuse ausgebildeten Strömungskanal strömt, aus dem Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager leckt. Daher ist es selbst in einer Abgasdichtstruktur der Auslassvorrichtung der Brennkraftmaschine (wie einer Turbine, einem Turbolader, der mit der Turbine ausgerüstet ist usw.), die den Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager hat, der gestaltet ist, so dass dieser größer als in der herkömmlichen Struktur ist, um ein Festfressen zu verhindern, das durch die thermische Ausdehnung oder die thermische Verformung verursacht wird, noch möglich, die Leckströmungsrate des Abgases zu verringern, das aus dem Zwischenraum zwischen der Welle und dem Lager leckt.According to the first aspect of the disclosure, as the sealing means for sealing the clearance between the shaft and the bearing, there is provided a resilient member which urges the bearing in a direction that presses the end face of the bearing onto the seating surface of the shaft (in the rotational axial direction of the shaft) becomes. As a result, the sealing performance can also be shown between the shaft as a rotary shaft of the valve and the bearing which can rotatably support the shaft. As a result, it is possible to reliably prevent exhaust gas flowing in the flow passage formed in the housing from leaking out of the clearance between the shaft and the bearing. Therefore, even in an exhaust gas-tight structure of the exhaust device of the internal combustion engine (such as a turbine, a turbocharger equipped with the turbine, etc.) having the clearance between the shaft and the bearing configured to be larger than that in FIG According to the conventional structure, in order to prevent seizure caused by the thermal expansion or the thermal deformation, it is still possible to reduce the leakage flow rate of the exhaust gas leaked from the clearance between the shaft and the bearing.
Entsprechend dem zweiten Aspekt der Offenbarung hat die Welle einen ringförmigen Kragenabschnitt, der in Radialrichtung nach außen vorsteht, die senkrecht zur Rotationsaxialrichtung der Welle verläuft. Hier ist es durch die Anordnung der Sitzfläche der Welle an dem Kragenabschnitt akzeptierbar, dass keine Stufe an dem Lager in Radialrichtung angeordnet ist, so dass die Herstellung und die Verarbeitung des Lagers einfacher wird. Entsprechend dem dritten Aspekt der Offenbarung hat die Welle einen Wellenabschnitt mit größerem Durchmesser, der in das Lager eingeführt und eingepasst ist, und einen Wellenabschnitt mit geringerem Durchmesser, mit einem Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Wellenabschnitts mit größerem Durchmesser ist.According to the second aspect of the disclosure, the shaft has an annular collar portion projecting outward in a radial direction that is perpendicular to the rotational axial direction of the shaft. Here, by disposing the seat surface of the shaft on the collar portion, it is acceptable that no step is disposed on the bearing in the radial direction, so that manufacturing and processing of the bearing becomes easier. According to the third aspect of the disclosure, the shaft has a larger diameter shaft portion inserted and fitted in the bearing, and a smaller diameter shaft portion having a diameter smaller than the diameter of the larger diameter shaft portion.
Entsprechend dem vierten Aspekt der Offenbarung hat die Welle zwischen dem Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser und dem Schaftabschnitt mit kleinerem Durchmesser der Welle eine Stufe in Radialrichtung senkrecht zur Rotationsaxialrichtung der Welle. Auch ist eine ringförmige Unterlegscheibe zwischen der Stufe der Welle und dem federnden Element angeordnet (eingeschlossen), um den Gleitwiderstand bei der Relativrotationsbewegung zwischen der Stufe der Welle und dem federnden Element zu verringern. Jedoch ist es ebenfalls annehmbar, dass die Unterlegscheibe nicht angeordnet ist. In diesem Fall kann das federnde Element durch die Stufe der Welle direkt aufgenommen werden.According to the fourth aspect of the disclosure, the shaft between the larger diameter shaft portion and the smaller diameter shaft portion of the shaft has a step in the radial direction perpendicular to the rotational axial direction of the shaft. Also, an annular washer is sandwiched between the step of the shaft and the resilient member to reduce the sliding resistance in the relative rotational movement between the step of the shaft and the resilient member. However, it is also acceptable that the washer is not located. In this case, the spring element can be directly absorbed by the step of the shaft.
Entsprechend dem fünften Aspekt der Offenbarung hat die Welle zwischen dem Schaftabschnitt mit größerem Durchmesser und dem Schaftabschnitt mit kleinerem Durchmesser der Welle eine Stufe in Radialrichtung senkrecht zur Rotationsaxialrichtung der Welle. Das Lager hat eine ringförmigen Abdeckabschnitt, der auf den Außenumfang des Schaftabschnitts mit kleinerem Durchmesser der Welle passt und der die Stufe der Welle abdeckt. Zwischen dem Abdeckabschnitt des Lagers und dem federnden Element ist eine ringförmige Unterlegscheibe angeordnet (angeschlossen), mit der der Gleitwiderstand bei der Relativrotationsbewegung zwischen dem Abdeckabschnitt des Lagers und dem federnden Element verringert wird. Hier kann, wenn die Stufe der Welle oder das Lager mit dem federnden Element in direktem Kontakt tritt, der Gleitwiderstand bei der Relativrotationsbewegung zwischen den zwei Teilen auftreten und daher kann sich die Betriebsfähigkeit verschlechtern. Durch das Anordnen der Unterlegscheibe zwischen der Stufe der Welle oder dem Lager und dem federnden Element ist es möglich, den Gleitwiderstand zwischen den zwei Teilen zu verringern. Als ein Ergebnis wird die gleichmäßige Bewegung des federnden Elements der Welle nicht gehemmt und ist es möglich, die Verschlechterung der Betriebsfähigkeit zu unterdrücken. Außerdem ist es annehmbar, die Unterlegscheibe nicht anzuordnen. In diesem Fall kann der Abdeckabschnitt des Lagers das federnde Element direkt aufnehmen.According to the fifth aspect of the disclosure, the shaft between the larger diameter shaft portion and the smaller diameter shaft portion of the shaft has a step in the radial direction perpendicular to the rotational axial direction of the shaft. The bearing has an annular cover portion which fits on the outer circumference of the shaft portion of smaller diameter shaft and which covers the step of the shaft. Between the cover portion of the bearing and the resilient member is an annular Washer (connected), with which the sliding resistance is reduced in the relative rotational movement between the cover portion of the bearing and the resilient member. Here, when the step of the shaft or the bearing comes into direct contact with the resilient member, the sliding resistance may occur in the relative rotational movement between the two parts, and therefore the operability may deteriorate. By disposing the washer between the step of the shaft or the bearing and the resilient member, it is possible to reduce the sliding resistance between the two parts. As a result, the smooth movement of the resilient member of the shaft is not inhibited and it is possible to suppress the deterioration of the operability. In addition, it is acceptable not to place the washer. In this case, the cover portion of the bearing can directly receive the resilient member.
Entsprechend dem sechstem Aspekt der Offenbarung hat die Auslassvorrichtung eine Betätigungseinrichtung, die die Welle als die Rotationswelle des Ventils zur Drehung antreibt, und einen Verbindungshebel, der die Leistung der Betätigungseinrichtung zur Welle überträgt. Entsprechend dem siebten Aspekt der Offenbarung ist eine ringförmige Unterlegscheibe zwischen dem federnden Element und dem Lager angeordnet. Außerdem hat die Unterlegscheibe einen Passabschnitt, der mit dem Verbindungshebel verbindet, so dass sich diese monolithisch drehen können. Wenn die Unterlegscheibe und der Verbindungshebel in Kontakt sind, um zueinander zu passen, so dass die Unterlegscheibe und der Verbindungshebel miteinander verbunden sind, um sich monolithisch zu drehen, ist es möglich, den Gleitabrieb zwischen dem federnden Element und der Unterlegscheibe zu verhindern.According to the sixth aspect of the disclosure, the exhaust device has an actuator that drives the shaft as the rotation shaft of the valve for rotation, and a connection lever that transmits the power of the actuator to the shaft. According to the seventh aspect of the disclosure, an annular washer is disposed between the resilient member and the bearing. In addition, the washer has a fitting portion that connects to the connecting lever so that they can rotate monolithically. When the washer and the connecting lever are in contact to mate with each other so that the washer and the connecting lever are connected with each other to monolithically rotate, it is possible to prevent sliding abrasion between the resilient member and the washer.
Entsprechend dem achten Aspekt der Offenbarung hat die Auslassvorrichtung einen Turbolader mit einer Turbinenkapazitätseinstelleinrichtung zum Einstellen der Strömungsrate des Abgases, das in ein Turbinenrad gefördert wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Turbinenkapazität des Turboladers einzustellen. Entsprechend dem neunten Aspekt der Offenbarung ist das Gehäuse angeordnet, um die Umfang des Turbinenrades in einer Wirbelform zu umgeben. Dieses Gehäuse hat zwei Spiralen, das heißt eine erste Spirale und eine zweite Spirale, um das Abgas in das Turbinenrad zu fördern. Entsprechend dem zehnten Aspekt der Offenbarung hat der Strömungskanal des Gehäuses eine Trennwand (Abtrennwand) zum Abtrennen des Strömungskanals des Gehäuses in zwei Strömungskanäle, das heißt einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal, die mit den zwei Spiralen verbunden sind, der ersten Spirale bzw. der zweiten Spirale. Entsprechend dem elften Aspekt der Offenbarung ist ein Ventilsitz, in dem ein Strömungskanal ausgebildet ist, in der Trennwand angeordnet. Das Ventil ist ein Ventilkörper, der auf dem Ventilsitz sitzt oder von diesem gelöst ist, so dass der Strömungskanal geschlossen/geöffnet ist.According to the eighth aspect of the disclosure, the exhaust device has a turbocharger having turbine capacity setting means for adjusting the flow rate of the exhaust gas delivered into a turbine wheel. As a result, it is possible to adjust the turbine capacity of the turbocharger. According to the ninth aspect of the disclosure, the housing is arranged to surround the periphery of the turbine wheel in a vortex form. This housing has two scrolls, that is, a first scroll and a second scroll to convey the exhaust gas into the turbine wheel. According to the tenth aspect of the disclosure, the flow passage of the housing has a partition wall (partition wall) for separating the flow passage of the housing into two flow channels, that is, a first flow passage and a second flow passage connected to the two scrolls, the first scroll second spiral. According to the eleventh aspect of the disclosure, a valve seat in which a flow passage is formed is disposed in the partition wall. The valve is a valve body sitting on or detached from the valve seat so that the flow channel is closed / opened.
Entsprechend dem zwölften Aspekt der Offenbarung hat ein Gehäuse einen Lagerhalteabschnitt, der den Außenumfang des Lagers hält. Es kann einen Zylinderlagerhalteabschnitt ausgewählt werden, der angeordnet ist, um den Umfang des Zylinderlagers (Lager, Buchse) als Lagerhalteabschnitt in Umfangsrichtung zu umgeben. Entsprechend dem dreizehnten Aspekt der Offenbarung hat das Gehäuse ein Lagerloch, das sich in Rotationsaxialrichtung der Welle erstreckt (von einem Öffnungsabschnitt an einer Seite (Innenseite), die sich an der Wandfläche des Strömungskanals öffnet, zu einem Öffnungsabschnitt der anderen Seite (Außenseite), die sich an der Außenseitefläche des Gehäuses öffnet). Die Welle als die Rotationswelle des Ventils ist in einer drehbaren Weise in das Lagerlochs des Gehäuses eingeführt und in dieses gepasst. An einem Endabschnitt der Welle in Rotationsaxialrichtung ist ein Vorsprungsabschnitt angeordnet, der von der Öffnungsstirnfläche des Lagerlochs zum Inneren des Strömungskanals vorsteht. Auch ist am anderen Endabschnitt der Welle in Rotationsaxialrichtung ein Vorsprungs(Schaft-)abschnitt angeordnet, der von der Öffnungsstirnfläche des Lagerlochs zur Außenseite des Gehäuses vorsteht.According to the twelfth aspect of the disclosure, a housing has a bearing holding portion that holds the outer periphery of the bearing. There may be selected a cylindrical bearing holding portion arranged to circumferentially surround the circumference of the cylindrical bearing (bearing, bushing) as a bearing holding portion. According to the thirteenth aspect of the disclosure, the housing has a bearing hole extending in the rotational axial direction of the shaft (from an opening portion on one side (inner side) opening on the wall surface of the flow channel to an opening portion of the other side (outer side) opens on the outside face of the housing). The shaft as the rotary shaft of the valve is inserted in a rotatable manner in the bearing hole of the housing and fitted in this. On an end portion of the shaft in the axial direction of rotation, there is provided a projection portion projecting from the opening end face of the bearing hole toward the inside of the flow passage. Also, at the other end portion of the shaft in the axial direction of rotation, a projection (shaft) portion is arranged, which projects from the opening end face of the bearing hole to the outside of the housing.
Entsprechend dem vierzehnten Aspekt der Offenbarung hat ein Zylinderlager ein Gleitloch, das die Welle in einer gleitfähigen Weise drehbar lagert. In diesem Fall ist es möglich, die Leckage des Abgases über einen Zwischenraum zwischen dem Gleitloch des Lagers und der Welle zuverlässig zu verringern. Entsprechend dem fünfzehnten Aspekt der Offenbarung ist das federnde Element eine Wellenunterlegscheibe, eine Scheibenfeder, eine Schraubenfeder, synthetisches Gummi oder Kunstharz, das eine federnde Kraft (Reaktionskraft) in Rotationsaxialrichtung der Welle erzeugt. Hier ist es wenn das federnde Element ein ringförmiges federndes Element oder ein zylinderförmiges federndes Element ist, das angeordnet ist, um den Außenumfang des Vorsprungs(schaft-)abschnitts der Welle außerhalb des Gehäuses zu umgeben, möglich, den Einfluss (die Verschlechterung oder Ähnliches) der Wärme des Abgases zu verringern.According to the fourteenth aspect of the disclosure, a cylinder bearing has a sliding hole that rotatably supports the shaft in a slidable manner. In this case, it is possible to reliably reduce the leakage of the exhaust gas through a clearance between the sliding hole of the bearing and the shaft. According to the fifteenth aspect of the disclosure, the resilient member is a shaft washer, a disc spring, a coil spring, synthetic rubber or synthetic resin that generates a resilient force (reaction force) in the rotational axial direction of the shaft. Here, if the elastic member is an annular elastic member or a cylindrical elastic member arranged to surround the outer periphery of the projection (shaft) portion of the shaft outside the housing, it is possible to control the influence (deterioration or the like) to reduce the heat of the exhaust gas.
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele von dieser beschrieben wurde, ist es verständlich, das die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und Konstruktionen beschränkt ist. Mit der vorliegenden Offenbarung wird beabsichtigt, unterschiedliche Modifikationen und unterschiedliche Anordnungen abzudecken. Trotz der unterschiedlichen Kombinationen und Konfigurationen sind andere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder nur einem einzigen Element innerhalb des Geltungsbereiches und des Schutzbereiches der vorliegenden Offenbarung.While the present disclosure has been described with reference to the embodiments thereof, it will be understood that the disclosure is not limited to the embodiments and constructions. The present disclosure is intended to cover various modifications and various arrangements. Despite the different combinations and configurations are other combinations and Configurations with more, less, or only a single element within the scope and scope of the present disclosure.
Eine Auslassvorrichtung für eine Maschine weist somit auf: ein Gehäuse (4), ein Zylinderlager (14), ein Ventil (11), eine Welle (13) und eine Dichtvorrichtung (21, 22, 23).An outlet device for a machine thus comprises: a housing ( 4 ), a cylinder bearing ( 14 ), a valve ( 11 ), a wave ( 13 ) and a sealing device ( 21 . 22 . 23 ).
Das Gehäuse definiert einen Strömungskanal (41, 42, 17) durch den Abgas strömt, das von der Maschine ausgeben wird. Das Lager erstreckt sich in seiner Axialrichtung, um zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses Verbindung herzustellen, und weist eine ringförmige Stirnfläche (84; 86) auf, die zur Axialrichtung senkrecht verläuft. Das Ventil ist im Gehäuse untergebracht und öffnet und schließt den Strömungskanal. Die Welle ist eine Rotationswelle des Ventils und ist durch das Lager drehbar gelagert. Die Welle weist eine ringförmige Sitzfläche (78; 79) auf, die zur Stirnfläche in einer Richtung einer Rotationsachse der Welle entgegengesetzt ist. Die Dichtvorrichtung dichtet einen Zwischenraum ab, der zwischen der Welle und dem Lager definiert ist. Die Dichtvorrichtung weist ein federndes Element (21, 23) auf, das konfiguriert ist, um das Lager in eine solche Richtung zu spannen, dass die Stirnfläche auf die Sitzfläche gepresst wird.The housing defines a flow channel ( 41 . 42 . 17 ) flows through the exhaust gas emitted from the engine. The bearing extends in its axial direction to connect between the inside and the outside of the housing, and has an annular end face (FIG. 84 ; 86 ), which is perpendicular to the axial direction. The valve is housed in the housing and opens and closes the flow channel. The shaft is a rotary shaft of the valve and is rotatably supported by the bearing. The shaft has an annular seat surface ( 78 ; 79 ) opposite to the end face in a direction of a rotation axis of the shaft. The sealing device seals a gap defined between the shaft and the bearing. The sealing device has a resilient element ( 21 . 23 ) configured to bias the bearing in a direction such that the end surface is pressed onto the seat surface.
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JP 4440819 [0003, 0005, 0006, 0076] JP 4440819 [0003, 0005, 0006, 0076]
