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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbolader, welcher mit einem Wastegate-Ventil ausgestattet ist.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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JP 2012 - 67 698 A offenbart einen Turbolader, welcher mit einem Wastegate-Ventil ausgestattet ist, das konfiguriert ist, um einen in einem Turbinengehäuse angeordneten Wastegate-Anschluss zu öffnen und zu schließen, wenn ein einen Ventilkörper lagernder Schwingarm aufgrund einer Rotation einer das Turbinengehäuse passierenden Welle rotiert.
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In dem in
JP 2012 - 67 698 A offenbarten Wastegate-Ventil ist der Ventilkörper über ein elastisches Element an dem Schwingarm angebracht und kann der Ventilkörper bezüglich dem Schwingarm geneigt werden.
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Weiterhin offenbart
JP 2016 - 205 252 A einen Turbolader, welcher einen Wastegate-Ventilmechanismus verwendet. Ein Wastegateventil des Mechanismus weist einen plattenförmigen Ventilkörper auf, der dazu konfiguriert ist, einen Bypasskanal zu verschließen, der an einem Turbinengehäuse des Turboladers angeordnet ist. Das Wastegateventil weist weiterhin einen (Schwung-)Arm auf, der eine Welle und einen Armabschnitt hat, sowie einen Ventilschaft. Ein Abschnitt des Ventilschafts ist dazu konfiguriert, einen Stopper zu kontaktieren, wenn sich das Ventil in einem geöffneten Zustand befindet.
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Außerdem beschreibt
DE 10 2012 202 505 A1 einen Turbolader, der ein Turbinengehäuse aufweist, an welchem ein (Wastegate-)Kanal angeordnet ist. Der Kanal kann durch einen plattenförmigen (Wastegate-)Ventilkörper verschlossen werden. Ein Schwungarm ist mit dem Ventilkörper verbunden und ermöglicht eine Drehbewegung des Ventilkörpers zwischen einer geschlossenen Position, in welcher der Ventilkörper den Kanal verschließt, und einer geöffneten Position, in welcher der Ventilkörper nicht mit dem Kanal in Kontakt ist. In der geöffneten Position liegt der Ventilkörper an einem Stopper an.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In dem Wastegate-Ventil, in welchem der Ventilkörper an dem Schwingarm montiert ist und bezüglich diesem geneigt werden kann, kollidiert aus dem Wastegate-Anschluss ausgeblasenes Abgas mit dem Ventilkörper und vibriert der Ventilkörper, wenn der Ventilkörper von dem Turbinengehäuse beabstandet ist und der Wastegate-Anschluss in einem offenen Zustand ist, d. h., wenn das Wastegate-Ventil in einem offenen Zustand ist. Die Vibration führt zu Lärmerzeugung oder Abnutzung eines gleitenden Teils.
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In einem Fall, in dem wie in dem in
JP 2012 - 67 698 A offenbarten Wastegate-Ventil der Ventilkörper an dem Schwingarm über das elastische Element angebracht ist, wird Vibration durch die Vorspannungskraft des elastischen Teils reduziert. Das elastische Teil ist jedoch Ermüdung und Schwächung ausgesetzt, wenn die Vibration weiter auf das elastische Teil aufgebracht wird.
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Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen Turbolader mit einem Turbinenrad, einem Turbinengehäuse, welches einen Wastegate-Anschluss aufweist, der ermöglicht, dass Abgas unter Umgehung des Turbinenrads vorbeiströmt, einem Wastegate-Ventil, das konfiguriert ist, um den Wastegate-Anschluss zu öffnen und zu schließen, und einem Stopper. In dem Turbolader enthält das Wastegate-Ventil einen Ventilkörper, einen Schwingarm und eine Stützplatte. Der Ventilkörper enthält einen Ventilteller und einen Ventilschaft. Der Ventilteller ist konfiguriert, um durch Anliegen an dem Turbinengehäuse den Wastegate-Anschluss zu schließen. Der Ventilschaft ist an einer Rückfläche des Ventiltellers angeordnet, an einer Seite, welche einer zum Schließen des Wastegate-Anschlusses konfigurierten Anliegefläche des Ventiltellers entgegengesetzt ist. Der Schwingarm enthält eine Welle und einen Armabschnitt. Die Welle ist gelagert, um bezüglich des Turbinengehäuses zu rotieren. Der Armabschnitt ist mit einem Einsteckloch ausgebildet, in welches der Ventilschaft eingesteckt ist. Die Stützplatte ist an einem Teil des Ventilschafts fixiert, welcher aus dem Einsteckloch hervorsteht. Der Armabschnitt ist zwischen der Stützplatte und dem Ventilteller sandwichartig angeordnet und ist derart konfiguriert, dass sich der Ventilkörper bezüglich dem Armabschnitt neigt. Der Stopper ist in dem Turbinengehäuse angeordnet und ist konfiguriert, um an dem Ventilkörper anzuliegen, wenn die Anliegefläche des Ventiltellers von dem Turbinengehäuse beabstandet ist und der Wastegate-Anschluss in einem offenen Zustand ist.
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Nach dem Aspekt der Erfindung wird eine Bewegung des Ventilkörpers durch den Ventilkörper gesteuert, welcher an dem Stopper anliegt, wenn der Wastegate-Anschluss geöffnet ist, d. h., wenn das Wastegate-Ventil geöffnet ist. Infolgedessen kann eine Vibration des Ventilkörpers aufgrund einer Kollision des Abgases unterdrückt werden.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann eine Spitze des Teils des Ventilschafts des Ventilkörpers, welcher aus dem Einsteckloch hervorsteht, eine flache Oberfläche sein und kann der Stopper eine flache Kontaktfläche haben, welche mit der Spitze des Ventilschafts des Ventilkörpers in Oberflächenkontakt ist.
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Nach dem Aspekt der Erfindung haben die Kontaktfläche des Stoppers und die Spitze des Ventilschafts Oberflächenkontakt miteinander. Wenn die Kontaktfläche des Stoppers und die Spitze des Ventilschafts Oberflächenkontakt miteinander haben, ist es unwahrscheinlich, dass sich der Ventilschaft bezüglich der Kontaktfläche neigt. Entsprechend ist es unwahrscheinlich, dass eine Vibration, welche ein Neigen des Ventilkörpers verursacht, auftritt.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung enthalten der Stopper und der Ventilkörper Eingriffsabschnitte, welche ineinander eingreifen, wenn der Stopper und der Ventilkörper aneinander anliegen, und die Eingriffsabschnitte sind konfiguriert, um eine Rotation des Ventilkörpers zu steuern, wobei der in das Einsteckloch eingesteckte Ventilschaft als eine Rotationswelle genutzt wird.
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Nach dem Aspekt der Erfindung kann eine Rotation des Ventilkörpers bezüglich dem Armabschnitt ebenfalls gesteuert werden, wenn der Ventilkörper an dem Stopper anliegt, und kann somit eine Abnutzung des Ventilschafts durch Rotation ebenfalls unterdrückt werden.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann ein Teil eines Umfangsrands der Stützplatte ein sich linear erstreckender, ebener Abschnitt sein, kann der Stopper einen vorstehenden Eingriffsabschnitt enthalten, welcher mit dem ebenen Abschnitt in Eingriff ist, wenn der Ventilkörper an dem Stopper anliegt, und können der in der Stützplatte angeordnete ebene Abschnitt und der in dem Stopper angeordnete vorstehende Eingriffsabschnitt den Eingriffsabschnitt bilden.
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Nach dem Aspekt der Erfindung wird eine Rotation des Ventilkörpers gesteuert, indem der ebene Abschnitt der Stützplatte und die flache Oberfläche des vorstehenden Eingriffsabschnitts aneinander anliegen.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann ein elastisches Teil sandwichartig zwischen dem Ventilteller und dem Armabschnitt und/oder zwischen dem Armabschnitt und der Stützplatte angeordnet sein.
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Nach dem Aspekt der Erfindung kann eine Vibration des Ventilkörpers reduziert werden, indem der Ventilkörper durch die Rückstellkraft des elastischen Teils vorgespannt wird. Insbesondere kann die Vibration des Ventilkörpers in einem Zustand reduziert werden, in dem die Anliegefläche des Ventiltellers von dem Turbinengehäuse beabstandet ist und der Ventilkörper nicht an dem Stopper anliegt. Eine Vibration des Ventilkörpers kann durch den an dem Stopper anliegenden Ventilkörper unterdrückt werden und eine auf das elastische Teil aufgebrachte Vibration kann unterdrückt
werden und somit kann die Ermüdung und Schwächung des elastischen Teils unterdrückt werden.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann das elastische Teil eine Tellerfeder sein, welche zusammen mit dem Armabschnitt sandwichartig zwischen der Stützplatte und dem Ventilteller angeordnet ist, wobei der Ventilschaft in die Tellerfeder eingesteckt ist. Nach dem Aspekt der Erfindung kann eine Vibration des Ventilkörpers in jeder Richtung des Umfangs des Ventilschafts reduziert werden, indem der Ventilkörper durch die Tellerfeder über die gesamte Ausdehnung des Umfangs des Ventilschafts vorgespannt ist.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann der Stopper in das Turbinengehäuse integriert sein. Nach dem Aspekt der Erfindung muss keine zusätzliche Komponente vorgesehen sein, um den Stopper auszubilden. Entsprechend kann ein Anstieg der Anzahl von Komponenten unterdrückt werden. Ein Eingießen des Stoppers in das Turbinengehäuse durch Gießen, ein spanendes Fertigen des Stoppers in dem Turbinengehäuse durch Spanen oder Ähnliches ist als Verfahren denkbar, durch welches der Stopper integral mit dem Turbinengehäuse ausgebildet ist.
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In dem Turbolader nach dem Aspekt der Erfindung kann der Stopper derart angeordnet sein, dass eine gerade Linie, welche durch den Wastegate-Anschluss und den Stopper verläuft, bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils durch den Ventilteller verläuft.
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Wenn der Stopper an einer Stelle angeordnet ist, mit welcher das aus dem Wastegate-Anschluss ausgeblasene Abgas direkt kollidiert, entsteht eine Störung in der Strömung des Abgases aufgrund der Kollision mit dem Stopper. Im Gegensatz wird nach dem Aspekt der Erfindung der Raum zwischen dem Wastegate-Anschluss und dem Stopper bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils durch den Ventilteller abgeschirmt. In anderen Worten, wenn der Stopper an der vorstehend beschriebenen Stelle angeordnet ist, kollidiert aus dem Wastegate-Anschluss ausgeblasenes Abgas direkt mit dem Ventilteller, wie in einem Fall, in dem der Stopper nicht angeordnet ist und kollidiert das aus dem Wastegate-Anschluss ausgeblasene Abgas nicht direkt mit dem Stopper, selbst wenn der Stopper angeordnet ist. Entsprechend kann eine Störung der Strömung des Abgases aufgrund der Verschiebung des Stoppers unterdrückt werden.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische sowie industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Referenz auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Turboladers ist;
- 2 eine Teilschnittansicht eines Turbinengehäuses ist;
- 3 eine Teilschnittansicht des Turbinengehäuses ist;
- 4 eine Draufsicht auf ein Wastegate-Ventil ist;
- 5 eine Querschnittansicht ist, welche entlang der mit V-V gekennzeichneten Pfeillinie aus 4 aufgenommen ist;
- 6 eine Draufsicht auf einen Schwingarm in einem Zustand ist, in dem ein Ventilschaft eingesteckt ist;
- 7 eine Querschnittansicht ist, welche entlang der mit VII-VII gekennzeichneten Pfeillinie VII-VII aus 6 ist;
- 8 eine Schnittansicht des Turbinengehäuses ist, in welchem die Umgebung eines Stoppers auf vergrößerte Weise dargestellt ist;
- 9 eine Querschnittansicht ist, welche entlang der mit IX-IX gekennzeichneten Pfeillinie aus 8 aufgenommen ist;
- 10 eine Schnittansicht eines Stoppers und eines Wastegate-Ventils eine Turboladers nach einem Modifikationsbeispiel ist; und
- 11 eine Schnittansicht eines Stoppers und eines Wastegate-Ventils eines Turboladers nach einem Modifikationsbeispiel ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Turboladers mit Referenz auf 1 bis 9 beschrieben. Wie in 1 dargestellt, ist ein Turbolader 100 als eine Kombination eines Kompressorgehäuses 110, eines Lagergehäuses 120 und eines Turbinengehäuses 130 konfiguriert. Das Kompressorgehäuse 110 ist ein Gehäuse, welches ein Kompressorrad aufnimmt. Das Turbinengehäuse 130 ist ein Gehäuse, welches ein Turbinenrad aufnimmt. Das Lagergehäuse 120 ist ein Gehäuse, welches eine Verbindungswelle lagert, welche das Kompressorrad und das Turbinenrad miteinander verbindet.
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Das Lagergehäuse 120 ist an dem Kompressorgehäuse 110 durch einen Bolzen befestigt. Das Turbinengehäuse 130 ist durch eine Klammer 140 an dem Lagergehäuse 120 montiert.
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Wie in 2 dargestellt, ist ein Turbinenrad 135 in dem Turbinengehäuse 130 aufgenommen, und ist in dem Turbinengehäuse 130 eine Schneckenpassage 131 ausgebildet, welche sich erstreckt, um das Turbinenrad 135 zu umgeben. Abgas, welches durch die Schneckenpassage 131 zu dem Turbinenrad 135 geblasen wird, wird aus dem Turbinengehäuse 130 durch eine Auslasspassage 132 zu einer Abgaspassage abgelassen.
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In dem Turbolader 100 wird das Turbinenrad 135 durch das Abgas, welches die Schneckenpassage 131 passiert und zu dem Turbinenrad 135 geblasen wird, rotiert. Wenn das Turbinenrad 135 rotiert, rotiert das Kompressorrad, welches über die Verbindungswelle mit dem Turbinenrad 135 verbunden ist. Infolgedessen wird eine Turboladung von Ansaugluft ausgeführt.
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Wie in 2 dargestellt, ist in dem Turbinengehäuse 130 ein Wastegate-Anschluss 133 angeordnet. Der Wastegate-Anschluss 133 ist eine Passage, welche die Schneckenpassage 131 und die Auslasspassage 132 miteinander durch Umgehung des Turbinenrads 135 verbindet.
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Ein Wastegate-Ventil 10 ist in dem Turbolader 100 angeordnet. Das Wastegate-Ventil 10 hat einen scheibenförmigen Ventilteller 12, welcher den Wastegate-Anschluss 133 blockiert und den Wastegate-Anschluss 133 öffnet und schließt, indem er um eine Welle 15, welche durch das Turbinengehäuse 130 drehbar gelagert ist, rotiert.
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Wie in 3 dargestellt, strömt das Abgas, welches die Schneckenpassage 131 passiert, durch den Wastegate-Anschluss 133 in die Auslasspassage 132, wenn eine Anliegefläche 12a des Ventiltellers 12 von dem Wastegate-Anschluss 133 beabstandet ist und der Wastegate-Anschluss 133 offen ist, d. h., wenn das Wastegate-Ventil 10 offen ist. Die Menge des zu dem Turbinenrad 135 geblasenen Abgases sinkt, wenn das durch die Schneckenpassage 131 passierende Abgas wie vorstehend beschrieben durch den Wastegate-Anschluss 133 in die Auslasspassage 132 strömt. Entsprechend wird in einem Fall, in dem das Wastegate-Ventil 10 geöffnet ist, die Rotation des Turbinenrads 135 und des Kompressorrads unterdrückt und wird die Turboladung unterdrückt.
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Ein Stopper 136, welcher eine vollständig geöffnete Position des Wastegate-Ventils 10 durch Anliegen an dem Wastegate-Ventil 10 definiert, ist in dem Turbinengehäuse 130 angeordnet. Die Konfiguration des Stoppers 136 wird nachfolgend detailliert beschrieben.
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Die Konfiguration des Wastegate-Ventils 10 wird mit Referenz auf 4 bis 7 detailliert beschrieben. Wie in 4 dargestellt, wird das Wastegate-Ventil 10 erhalten, indem ein Ventilkörper 11 an einem mit der Welle 15 versehenen Schwingarm 14 montiert wird. Der Ventilkörper 11 wird an einem Armabschnitt 16 des Schwingarms 14 montiert.
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Der mit der Welle 15 verbundene Armabschnitt 16 ist gekrümmt und der Teil des Armabschnitts 16, welcher an der Seite ist, welche dessen mit der Welle 15 verbundenem Teil entgegengesetzt ist, hat eine Plattenform. Der Ventilkörper 11 wird durch den plattenförmigen Teil gestützt und der plattenförmige Teil, welcher den Ventilkörper 11 stützt, ist von der Mittelachse der Welle 15 in der Richtung, welche orthogonal zu der Mittelachse ist, beabstandet.
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Ein Abschnitt mit großem Durchmesser 15a und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser 15b bilden die Welle 15. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 15a ist mit dem Armabschnitt 16 verbunden. Der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 15b hat einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt mit großem Durchmesser 15a. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 15a und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 15b sind derart verbunden, dass ihren Mittelachsen einander entsprechen.
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Wie in 5 dargestellt, ist der Ventilkörper 11 an dem Armabschnitt 16 in einem Zustand befestigt, in dem ein Ventilschaft 13 in ein Einsteckloch 16a eingesteckt ist, welches in dem Armabschnitt 16 angeordnet ist. Der Ventilschaft 13 erstreckt sich bezüglich des Ventiltellers 12 vertikal von einer Rückfläche 12b an der der Anliegefläche 12a des Ventiltellers 12 entgegengesetzten Seite. Der Ventilschaft 13 ist an der Mitte des Ventiltellers 12 angeordnet.
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Eine plattenförmige Stützplatte 17 ist an dem Teil des Ventilschafts 13 befestigt, welcher aus dem Einsteckloch 16a in den Armabschnitt 16 hervorsteht. Die Stützplatte 17 hat einen größeren Durchmesser, als das Einsteckloch 16a, und somit wird der Ventilkörper 11 derart durch die wie vorstehend beschrieben befestigte Stützplatte 17 gehalten, dass der Ventilschaft 13 nicht aus dem Einsteckloch 16a entkommt.
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Wie in 4 dargestellt, bilden zwei parallele ebene Abschnitte 17a und zwei gekrümmte Oberflächenabschnitte 17b den Umfangsrand der Stützplatte 17. Jeder der ebenen Abschnitte 17a erstreckt sich linear und die gekrümmten Oberflächenabschnitte 17b verbinden die ebenen Abschnitte 17a miteinander. Die gekrümmten Oberflächenabschnitte 17b sind bogenförmige und gekrümmte Oberflächen, welche hin zu der Außenseite der Stützplatte 17 konvex sind.
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Wie in 5 dargestellt, ist eine Tellerfeder 18 sandwichartig zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet. Der Ventilschaft 13 ist in die Tellerfeder 18 eingesteckt und die Tellerfeder 18 ist in einem komprimierten Zustand zusammen mit dem Armabschnitt 16 sandwichartig zwischen der Stützplatte 17 und dem Ventilteller 12 angeordnet. Infolgedessen befindet sich der Armabschnitt 16 in einem Zustand, in dem er durch die Rückstellkraft der Tellerfeder 18 gegen die Rückfläche 12b des Ventiltellers 12 gedrückt wird.
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Wie in 6 dargestellt, bilden zwei parallele ebene Abschnitte 16b und zwei gekrümmte Oberflächenabschnitte 16c die Innenumfangsfläche des Einstecklocks 16a. Die ebenen Abschnitte 16b erstrecken sich in der Richtung, welche orthogonal zu der Mittelachse der Welle 15 ist, und die gekrümmten Oberflächenabschnitte 16c verbinden die ebenen Abschnitte 16b miteinander. Die gekrümmten Oberflächenabschnitte 16c sind bogenförmige und gekrümmte Oberflächen, welche hin zu der Radialrichtung außerhalb des Einstecklochs 16a konvex sind. In 6 und 7 sind der Ventilkörper 11 und der Schwingarm 14, an welchem die Tellerfeder 18 und die Stützplatte 17 noch nicht angebracht sind, dargestellt.
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In dem Einsteckloch 16a ist die Länge von jedem der ebenen Abschnitte 16b in der Richtung parallel zu der Anliegefläche 12a des Ventiltellers 12 länger als die Lücke zwischen den beiden ebenen Abschnitten 16b. In anderen Worten ist das Einsteckloch 16a in dem Armabschnitt 16 ein Langloch und ist dessen Längsrichtung die Richtung, welche parallel zu der Anliegefläche 12a des Ventiltellers und orthogonal zu der Mittelachse der Welle 15 ist.
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Wie in 7 dargestellt, ist der Teil des Einstecklochs 16a, welcher sich auf der Seite des Ventiltellers 12 befindet, eine schräge Oberfläche 16d, welche derart geneigt ist, dass deren Teil, welcher näher zu dem Ventilteller 12 ist, einen größeren Innendurchmesser hat. Wie in 6 und 7 dargestellt, ist der Ventilschaft 13 derart geformt, dass ein Abschnitt mit großem Durchmesser 13a, welcher sich von den Rückfläche 12b des Ventiltellers 12 erstreckt, und ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13b, dessen Durchmesser kleiner als der des Abschnitts mit großem Durchmesser 13a ist, koaxial miteinander verbunden. Entsprechend gibt es, wie in 7 dargestellt, an dem Teil des Ventilschafts 13, wo der Abschnitt mit großem Durchmesser 13a und der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 13b miteinander verbunden sind, eine gestufte Oberfläche 13c.
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Wie in 6 dargestellt, ist der Durchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser 13a nahezu gleich wie die Lücke zwischen den beiden ebenen Abschnitten 16b des Einstecklochs 16a. Obwohl der Abschnitt mit großem Durchmesser 13a eine im Wesentlichen säulenförmige Form hat, sind dessen den ebenen Abschnitten 16b des Einstecklochs 16a zugewandte Teile flach. Infolgedessen sind die Lücken zwischen den ebenen Abschnitten 16b des Einstecklochs 16a und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 13a sehr klein, wie in 7 dargestellt. Lücken, welche größer als die Lücken zwischen den ebenen Abschnitten 16b des Einstecklochs 16a und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 13a sind, gibt es, wie in 6 dargestellt, zwischen den gekrümmten Oberflächenabschnitten 16c des Einstecklochs 16a und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 13a.
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Die Stützplatte 17 ist an dem Ventilschaft 13 durch Verstemmen befestigt. In anderen Worten wird in dem Wastegate-Ventil 10 die Stützplatte 17 an dem Ventilschaft 13 befestigt, indem eine Spitze des Ventilschafts 13 in einem Zustand gestoßen wird, in dem die Stützplatte 17, welche ein Einsteckloch mit einem etwas größeren Innendurchmesser als dem Durchmesser des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 13b hat, an dem Ventilschaft 13 in dem in 7 dargestellten Zustand montiert ist und die Stützplatte 17 an der gestuften Oberfläche 13c anliegt. Wenn die Stützplatte 17 befestigt wird, ist die Tellerfeder 18 auf dem Armabschnitt 16 platziert und ist die Tellerfeder 18 sandwichartig zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 derart angeordnet, dass der Ventilschaft 13 in ein Einsteckloch in der Tellerfeder 18 eingesteckt wird, bevor die Stützplatte 17 an dem Ventilschaft 13 montiert wird.
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Obwohl eine Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 eine flache Oberfläche ist, ist in der Mitte der Spitzenfläche 13d ein Einsteckloch 13e ausgebildet. Wenn die Stützplatte 17 befestigt wird, wird in einem Zustand, in dem ein an der Spitze eines Stemmwerkzeugs angeordneter Stift in das Einsteckloch 13e eingesteckt ist, die Spitze des Ventilschafts durch das Stemmwerkzeug hin zu der Seite des Ventiltellers 12 gestoßen.
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Infolgedessen wird der Teil des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 13b, welcher von der Stützplatte 17 vorsteht, nach außen geweitet und wird die Stützplatte 17 an dem Ventilschaft 13, wie in 5 dargestellt, befestigt. Die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13, welche durch das Stemmwerkzeug gestoßen wird, ist eine flache Oberfläche.
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In dem Wastegate-Ventil ist das in dem Armabschnitt 16 angeordnete Einsteckloch 16a ein wie vorstehend beschriebenes Langloch und sind zwischen dem Ventilschaft 13 und den gekrümmten Oberflächenabschnitten 16c des Einstecklochs 16a Lücken ausgebildet. Entsprechend kann der Ventilkörper 11 des Wastegate-Ventils 10 bezüglich des Armabschnitts 16 des Schwingarms 14 geneigt werden, wobei eine zu der Mittelachse der Welle 15 parallele Achse dessen Rotationszentrum ist. In anderen Worten ist der Ventilkörper 11 auf neigbare Weise an dem Armabschnitt 16 befestigt.
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In dem Turbolader 100 erstreckt sich die Welle 15 des Wastegate-Ventils 10 durch das Turbinengehäuse 130 in die Umgebung des Turbinengehäuses 130. Die Welle 15 wird durch das Turbinengehäuse 130 an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 13a rotierbar gelagert. Infolgedessen dreht sich der Schwingarm 14 um die Welle 15 und öffnet und schließt der Ventilkörper 11 den Wastegate-Anschluss 133.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, ist ein plattenförmiger wastegateseitiger Kopplungsarm 25 an dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 15b der Welle 15, welcher in die Umgebung des Turbinengehäuses 130 vorsteht, befestigt. Ein säulenförmiger, wastegateseitiger Verbindungsstift 26 ist an einer von dem Teil des wastegateseitigen Kopplungsarms 25, an welchem der Abschnitt mit kleinem Durchmesser 15b der Welle 15 befestigt ist, beabstandeten Stelle befestigt. Die Mittelachsen der Welle 15 und des wastegateseitigen Verbindungsstifts 26 sind zueinander parallel.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein Aktor 20 zu Antreiben des Wastegate-Ventils 10 an dem Kompressorgehäuse 110 befestigt. Der Aktor 20 hat einen eingebauten Motor und eine durch den Motor angetriebene Rotationswelle 22. Ein plattenförmiger aktorseitiger Kopplungsarm 23 ist an der Rotationswelle 22 befestigt. Ein säulenförmiger aktorseitiger Verbindungsstift 24 ist an einer von dem Teil des aktorseitigen Kopplungsarms 23, an welchem die Rotationswelle 22 befestigt ist, beabstandeten Stelle befestigt. Die Mittelachse des aktorseitigen Verbindungsstifts 24 ist zu der Mittelachse der Rotationswelle 22 parallel.
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In dem Turbolader 100 sind der aktorseitige Kopplungsarm 23 und der wastegateseitige Kopplungsarm 25 miteinander über eine Antriebsstange 30 verbunden. Einstecklöcher 32 sind in beiden Endabschnitten der Antriebsstange 30 angeordnet. In der Antriebsstange 30 sind an beiden Endabschnitten eines stangenförmigen Stangenkörpers 33, welche in einer Scheibenform geweitet sind, jeweils zylindrische Buchsen 31 angebracht. Infolgedessen bilden in der Antriebsstange 30 die Innenumfangsflächen der Buchsen 31 die Einstecklöcher 32.
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Der aktorseitige Verbindungsstift 24 und der wastegateseitige Verbindungsstift 26 haben die gleiche Dimension. Der Durchmesser der Einstecklöcher 32 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Verbindungsstifte 24, 26.
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Ein erstes Ende der Antriebsstange 30 ist an dem wastegateseitigen Kopplungsarm 25 derart montiert, dass der wastegateseitige Verbindungsstift 26 in das Einsteckloch 32 eingesteckt ist und durch einen E-Ring 50 gehalten wird, welcher in eine in einem Spitzenabschnitt des wastegateseitigen Verbindungsstifts 26 angeordnete Nut 26a eingepasst ist.
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Ein zweites Ende der Antriebsstange 30 ist derart an dem aktorseitigen Verbindungsarm 23 montiert, dass der aktorseitige Verbindungsstift 24 in das Einsteckloch 32 eingesteckt ist und durch einen E-Ring 50 gehalten wird, welcher in eine in einem Spitzenabschnitt des aktorseitigen Verbindungsstifts 24 angeordnete Nut 24a eingepasst ist.
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Tellerfedern 40, welche die Antriebsstange 30 in der Erstreckungsrichtung der Mittelachsen der Verbindungsstifte 24, 26 vorspannen, sind entsprechend sandwichartig zwischen dem ersten Ende der Antriebsstange 30 und dem wastegateseitigen Kopplungsarm 25 und zwischen dem zweiten Ende der Antriebsstange 30 und dem aktorseitigen Kopplungsarm 23 angeordnet. Die Tellerfeder 40 ist eine Tellerfeder, welche außenseitige Zähne hat, und in der Mitte der Tellerfeder 40 ist ein Einsteckloch 41 angeordnet. Die Tellerfedern 40 sind entsprechend zusammen mit der Antriebsstange 30 an den Verbindungsstiften 24, 26 derart angebracht, dass die Verbindungsstifte 24, 26 entsprechend in die Einstecklöcher 41 eingesteckt sind.
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Wenn die Rotationswelle 22 durch den Aktor 20 angetrieben wird und der aktorseitige Kopplungsarm 23 um die Rotationswelle 22 rotiert, wird die Antriebskraft des Aktors 20 über die Antriebsstange 30 auf den wastegateseitigen Kopplungsarm 25 übertragen. Dann rotiert der wastegateseitige Kopplungsarm 25 um die Welle 15 und wird der Ventilkörper 11, welcher an dem Schwingarm 14 angebracht ist, angetrieben, um sich dem Wastegate-Anschluss 133 zu nähern oder sich von dem Wastegate-Anschluss 133 wegzubewegen. Der Wastegate-Anschluss 133 kann durch den auf diese Weise angetriebenen Aktor 20 geöffnet und geschlossen werden.
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Nachfolgend wird die Konfiguration des Stoppers 136 mit Referenz auf 8 und 9 beschrieben. Wie in 8 dargestellt, hat der Stopper 136 eine viereckige Säulenform und ist integral mit dem Turbinengehäuse 130 ausgebildet, um in die Auslasspassage 132 des Turbinengehäuses 130 vorzustehen. Ein Eingießen des Stoppers 136 in das Turbinengehäuse 130 durch Gießen, ein spanendes Fertigen des Stoppers 136 in dem Turbinengehäuse 130 durch Spanen oder Ähnliches kann als ein Verfahren angewendet werden, durch welches der Stopper 136 integral mit dem Turbinengehäuse 130 ausgebildet wird.
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Eine flache Kontaktfläche 136a ist an einem Spitzenabschnitt des Stoppers 136 angeordnet. Die Kontaktfläche 136a kommt mit der Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 in Oberflächenkontakt, wenn das Wastegate-Ventil 10 bis zu der vollständig geöffneten Position angetrieben wird und das Wastegate-Ventil 10 an dem Stopper 136 anliegt.
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Zwei vorstehende Eingriffsabschnitte 136b, welche weiter zu der Seite des Ventiltellers 12 vorstehen als die Kontaktfläche 136a, sind an dem Spitzenabschnitt des Stoppers 136, wie in 9 dargestellt, angeordnet. Jeder der vorstehenden Eingriffsabschnitte 136b hat eine flache Oberfläche, welche mit dem ebenen Abschnitt 17a der Stützplatte 17 in Eingriff ist, wenn die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 an der Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 anliegt und der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt.
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Insbesondere sind die zwei vorstehenden Eingriffsabschnitte 136b an Stellen angeordnet, wo die Stützplatte 17 in einem Zustand sandwichartig angeordnet ist, in dem die zwei vorstehenden Eingriffsabschnitte 136b den zwei ebenen Abschnitten 17a über kleine Lücken zugewandt sind, und sich entlang der ebenen Abschnitte 17a, wie durch die strich-doppelgepunktete Linie in 4 angezeigt, erstrecken.
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In dem in 8 dargestellten Querschnitt ist ein Bereich X, welcher in 8 durch Schraffur markiert ist, gefüllt, wenn sämtliche der geraden Linien, welche den Stopper 136 durch den Wastegate-Anschluss 133 erreichen können, eingezeichnet sind. Wie aus der Zeichnung in 8 ersichtlich wird, ist sichergestellt, dass in dem Turbolader 100 die geraden Linien, welche die vorstehend beschriebene Bedingung erfüllen, durch den Ventilteller 12 des Wastegate-Ventils 10 bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 10 blockiert werden. In anderen Worten ist der Stopper 136 an einer Stelle angeordnet, an welcher die geraden Linien, welche den Stopper 136 durch den Wastegate-Anschluss 133 erreichen können, bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 10 durch den Ventilteller 12 verlaufen können.
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In anderen Worten sind in dem Turbolader 100 die Stelle und die Form des Stoppers 136 derart festgelegt, dass der Stopper 136 in dem Schatten des Ventiltellers 12 versteckt ist und unabhängig von dem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 10 und dem Winkel, unter welchem die Seite der Auslasspassage 132 durch den Wastegate-Anschluss 133 von der Seite der Schneckenpassage 131 aus betrachtet wird, nicht gesehen werden kann.
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Die Arbeitsweise des Turboladers 100 und aus der Arbeitsweise resultierende Effekte werden nachfolgend beschrieben.
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(1) Der Ventilschaft 13 des Ventilkörpers 11 liegt, wie in 3 dargestellt, an dem Stopper 136 an, sobald das Wastegate-Ventil 10 gedreht wird, bis es gegen den Stopper 136 anliegt, wenn der Wastgate-Anschluss 133 offen ist, d. h., wenn das Wastegate-Ventil 10 offen ist. Wenn der Ventilschaft 13 des Ventilkörpers 11 an dem Stopper 136 wie vorstehend beschrieben anliegt, kann eine Bewegung des Ventilkörpers 11 durch den Stopper 136 gesteuert werden und eine Vibration des Ventilkörpers 11 kann, verglichen mit einem Fall, in dem der Ventilkörper 11 nicht mit dem Stopper 136 in Kontakt steht, unterdrückt werden. Entsprechend kann selbst, wenn das von dem Wastegate-Anschluss 133 ausgeblasene Abgas mit dem Ventilteller 12 des Ventilkörpers 11 kollidiert, eine Bewegung des Ventilkörpers 11 gesteuert werden und kann die Vibration des Ventilkörpers 11, welche auf eine Kollision des Abgases zurückzuführen ist, unterdrückt werden.
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(2) Wenn der Ventilschaft 13 an dem Stopper 136 anliegt, ist die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 in Oberflächenkontakt mit der Kontaktfläche 136a des Stoppers 136, wie in 9 dargestellt. Wenn die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 und die Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 wie vorstehend beschrieben in Oberflächenkontakt miteinander stehen, ist es unwahrscheinlich, dass sich der Ventilschaft 13 bezüglich der Kontaktfläche 136a neigt. Entsprechend ist es unwahrscheinlich, dass Vibrationen, welche ein Neigen des Ventilkörpers 11 verursachen, aufzutreten.
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(3) Wenn sich der Armabschnitt 16 in einem Zustand, in dem die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 in Oberflächenkontakt mit der Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 ist, noch näher zu der Seite des Stoppers 136 bewegen kann, bewegt sich der Armabschnitt 16 weg von der Rückfläche des Ventiltellers 12, wird die Tellerfeder 18 komprimiert und wird die Spitzenfläche 13d durch die Vorspannungskraft der Tellerfeder 18 gegen die Kontaktfläche 136a gedrückt. Dadurch, dass die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 wie vorstehend beschrieben gegen die Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 gedrückt wird, wirkt eine Kraft zum Ändern der Stellung des Ventilschafts 13, d. h., eine Kraft, um das Neigen des Ventilschafts 13 bezüglich der Kontaktfläche 136a zu verhindern, in einer Richtung auf den Ventilkörper 11, um die Lücke zwischen der Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 und der Kontaktfläche 136a aufzuheben. Die Kraft ist eine Kraft in einer Richtung, welcher eine Kraft zum Vibrieren des Ventilkörpers 11, widersteht, und somit kann der Effekt des Unterdrückens einer Vibration des Ventilkörpers 11 durch Nutzung der Aktivität der Kraft dadurch verstärkt werden, dass die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 gegen die Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 gedrückt wird, wenn das Ventil offen ist.
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(4) Wenn der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt, sind der ebene Abschnitt 17a der Stützplatte 17 und der vorstehende Eingriffsabschnitt 136b einander, wie in 9 dargestellt, zugewandt. Sobald der Ventilkörper 11 rotiert, indem der in das Einsteckloch 16a eingesteckte Ventilschaft 13 als eine Rotationswelle genutzt wird, sind der ebene Abschnitt 17a der Stützplatte 17 und der vorstehende Eingriffsabschnitt 136b des Stoppers 136 miteinander in Eingriff und wird die Rotation des Ventilkörpers 11 gesteuert.
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In anderen Worten bilden in dem Turbolader 100 der in der Stützplatte 17 angeordnete ebene Abschnitt 17a und der in dem Stopper 136 angeordnete vorstehende Eingriffsabschnitt 136b eine Eingriffsstruktur, welche die Rotation des Ventilkörpers 11 steuert, indem der in das Einsteckloch 16a eingesteckte Ventilschaft 13 als eine Rotationswelle genutzt wird. Infolgedessen kann die Rotation des Ventilkörpers 11 bezüglich des Armabschnitts 16 ebenfalls gesteuert werden, wenn der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt und kann somit eine Abnutzung des Ventilschafts 13, welche auf Rotation zurückgeführt werden kann, ebenfalls unterdrückt werden.
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(5) Die Tellerfeder als ein elastisches Teil ist sandwichartig zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet und somit kann eine Vibration des Ventilkörpers 11 dadurch reduziert werden, dass der Ventilkörper 11 durch die Rückstellkraft der Tellerfeder 18 vorgespannt ist. Insbesondere kann die Vibration des Ventilkörpers 11 in einem Zustand reduziert werden, in welchem die Anliegefläche 12a des Ventiltellers 12 von dem Turbinengehäuse 130 beabstandet ist und der Ventilkörper 11 nicht an dem Stopper 136 anliegt.
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(6) Eine Vibration des Ventilkörpers 11 kann in jeder Richtung des Umfangs des Ventilschafts 13 dadurch reduziert werden, dass der Ventilkörper 11 durch die Tellerfeder 18 über die gesamte Ausdehnung des Umfangs des Ventilschafts 13 vorgespannt wird.
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(7) Eine Vibration des Ventilkörpers 11 kann dadurch unterdrückt werden, dass der Ventilkörper an dem Stopper 136 anliegt, und eine auf die Tellerfeder 18 aufgebrachte Vibration kann unterdrückt werden und somit kann die Ermüdung und Schwächung der Tellerfeder unterdrückt werden.
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(8) Der Stopper 136 ist integral mit dem Turbinengehäuse 130 ausgebildet und somit müssen keine zusätzlichen Komponenten bereitgestellt werden, um den Stopper 136 auszubilden. Entsprechend kann ein Anstieg der Anzahl von Komponenten unterdrückt werden.
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(9) Wie mit Referenz auf 8 beschrieben, ist der Stopper 136 an einer Stelle angeordnet, an welcher die geraden Linien, welche den Stopper 136 durch den Wastegate-Anschluss 133 erreichen können, bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 10 durch den Ventilteller 12 verlaufen.
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Wenn der Stopper 136 an einer Stelle angeordnet ist, mit welcher das von dem Wastegate-Anschluss 133 ausgeblasene Abgas direkt kollidiert, entstehen in der Strömung des Abgases aufgrund der Kollision mit dem Stopper 136 Störungen. Wenn der Stopper 136 an der vorstehend beschriebenen Stelle angeordnet ist, wird im Gegensatz der Raum zwischen dem Wastegate-Anschluss 133 und dem Stopper 136 durch den Ventilteller 12 bei jedem Öffnungsgrad des Wastegate-Ventils 10 abgeschirmt. In anderen Worten kollidiert in dem vorstehend beschriebenen Fall das aus dem Wastegate-Anschluss 133 ausgeblasene Abgas direkt mit dem Ventilteller 12, wie in einem Fall, wo der Stopper 136 nicht angeordnet ist, und kollidiert das von dem Wastegate-Anschluss 133 ausgeblasene Abgas nicht direkt mit dem Stopper 136, selbst, wenn der Stopper 136 angeordnet ist. Entsprechend kann eine Störung der Strömung des Abgases, welche auf eine Verschiebung des Stoppers 136 zurückzuführen ist, unterdrückt werden.
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Die Erfindung kann auch ausgeführt werden, nachdem die vorstehend beschriebene Ausführungsform wie folgt modifiziert wurde. Obwohl der Stopper 136 in dem vorstehend beschriebenen Beispiel eine viereckige Säulenform hat, kann die Form des Stoppers 136 angemessen geändert werden. In anderen Worten ist die Form des Stoppers 136 nicht auf die viereckige Säulenform begrenzt. Zum Beispiel kann der Stopper 136 eine säulenförmige Form, eine polygonale Säulenform oder eine Säulenform haben.
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Obwohl die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 und die Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 in dem vorstehend beschriebenen Beispiel miteinander in Oberflächenkontakt sind, muss der Aspekt eines Kontakts zwischen dem Ventilkörper 11 und dem Stopper 136 nicht unbedingt ein Oberflächenkontakt sein. Eine Bewegung des Ventilkörpers 11 kann durch den Stopper 136 gesteuert werden und können Vibrationen des Ventilkörpers 11 unterdrückt werden, insofern der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt. In manchen Fällen ist es unwahrscheinlich, dass eine Vibration, welche bewirkt, dass der Ventilteller 12 sich neigt, unterdrückt wird, in einem Fall, in dem der Stopper 136 an einer Stelle nahe der Mitte des Ventiltellers 12 anliegt, wie in einem Fall, in dem der Ventilschaft 13 an dem Stopper 136 anliegt. Entsprechend ist es bevorzugt, eine Konfiguration anzunehmen, in welcher die Spitzenfläche 13d des Ventilschafts 13 und die Kontaktfläche 136a des Stoppers 136 miteinander wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform in Kontakt stehen.
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In dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist der Stopper 136 an einer Stelle angeordnet, an der der Raum zwischen dem Wastegate-Anschluss 133 und dem Stopper 136 bei jedem Öffnungswinkel durch den Ventilteller 12 abgeschirmt wird. Es kann jedoch auch ein Teil, welcher nicht durch den Ventilteller 12 abgeschirmt wird, in dem Stopper 136 vorhanden sein. Dennoch ist es bevorzugt, dass jeder Teil des Stoppers 136 wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durch den Ventilteller 12 abgeschirmt wird, um die Störung der Strömung des Abgases, welche auf die Verschiebung des Stoppers 136 zurückzuführen ist, zu unterdrücken.
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Der Stopper muss nicht an der Spitze des Ventilschafts 13 anliegen. Selbst in einem Fall, in dem der Stopper an einem anderen Teil des Ventilschafts 13 als dessen Spitze und einem anderen Teil des Ventilkörpers 11 als dem Ventilschaft 13 anliegt, kann eine Vibration des Ventilkörpers 11 insofern unterdrückt werden, dass eine Bewegung des Ventilkörpers 11 gesteuert werden kann.
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Beispielsweise kann ein Stopper 137, welcher in das Turbinengehäuse 130 vorsteht und an der Rückfläche 12b des Ventiltellers 12 des Ventilkörpers 11 anliegt, wie in 10 dargestellt, angeordnet sein. Der Stopper 137 ist röhrenförmig ausgebildet. In einem Fall, in dem der Stopper 137 angeordnet ist, liegt eine Spitze des Stoppers 137 an der Rückfläche 12b des Ventiltellers 12 an, wenn das Wastegate-Ventil 10 vollständig geöffnet ist. Wenn der Ventilteller 12 des Ventilkörpers 11 an dem Stopper 137 wie vorstehend beschrieben anliegt, kann eine Bewegung des Ventilkörpers 11 durch den Stopper 137 gesteuert werden und kann eine Vibration des Ventilkörpers 11, verglichen mit einem Fall, in dem der Ventilkörper 11 nicht in Kontakt mit dem Stopper 137 ist, unterdrückt werden. Entsprechend kann selbst, wenn das aus dem Wastegate-Anschluss 133 ausgeblasene Abgas mit dem Ventilteller 12 des Ventilkörpers 11 kollidiert, eine Bewegung des Ventilkörpers 11 gesteuert werden und kann die Vibration des Ventilkörpers 11, welche auf eine Kollision des Abgases zurückzuführen ist, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterdrückt werden.
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Eine Rotation des Ventilkörpers 11 kann insofern gesteuert werden, dass der Ventilkörper 11 und die Stützplatte 17 und ein Teil des Turbinengehäuses 130 und der Armabschnitt 16 miteinander in Eingriff stehen, wenn der Ventilkörper 11 rotiert, indem der Ventilschaft 13 als eine Rotationswelle genutzt wird. Entsprechend ist die Eingriffsstruktur nicht auf die Struktur nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsform begrenzt. Beispielsweise muss der vorstehende Eingriffsabschnitt 136b nicht nur an einer Seite angeordnet sein, obwohl ein Beispiel, in welchem die zwei vorstehenden Eingriffsabschnitte 136b sandwichartig um die Stützplatte 17 angeordnet sind, in einer vorstehenden Ausführungsform beschrieben wurde. Selbst in dem vorstehend beschriebenen Fall kann eine Rotation des Ventilkörpers 11 durch den Eingriff zwischen dem vorstehenden Eingriffsabschnitt 136b und dem ebenen Abschnitt 17a gesteuert werden.
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Eingriffsabschnitte 138, welche sich von dem Turbinengehäuse 130 zu den gleichen Stellen wie die vorstehenden Eingriffsabschnitte 136b erstrecken, können bezüglich der in 10 dargestellten Konfiguration, wie durch die strichdoppelgepunkteten Linien angezeigt, angeordnet sein. In dem vorstehend beschriebenen Fall bilden der ebene Abschnitt 17a und der Eingriffsabschnitt 138 eine Eingriffsstruktur.
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Die Eingriffsstruktur muss nicht notwendigerweise durch den Stopper 136 und den Ventilkörper 11 ausgebildet sein. Die Eingriffsstruktur muss nicht durch den Stopper 136 und den Ventilkörper 11 ausgebildet sein, wenn die Stützstruktur für den Ventilkörper 11 in dem Wastegate-Ventil 10 selbst eine Struktur ist, in welcher es unwahrscheinlich ist, dass der Ventilkörper 11 rotiert, wie in dem Fall, in welchem eine Verschiebung einer Eingriffsstruktur eine Rotation in dem Ventilschaft 13 und dem Armabschnitt 16 unterdrückt.
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Die Eingriffsstruktur zum Unterdrücken der Rotation des Ventilkörpers 11 muss ebenfalls nicht angeordnet sein. Der Effekt des Unterdrückens der Vibration des Ventilkörpers 11 kann selbst dann noch erreicht werden, wenn die Rotation des Ventilkörpers 11 nicht unterdrückt werden kann. Obwohl ein Beispiel, in welchem die Tellerfeder 18 zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet ist und die Tellerfeder 18 nicht zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 angeordnet ist, in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben wurde, können Tellerfedern auch zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 gleichermaßen angeordnet werden.
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Zum Beispiel kann auch eine Konfiguration angenommen werden, in welcher eine Tellerfeder 19 zwischen dem Armabschnitt 16 und der Rückfläche 12b des Ventiltellers 12, wie in 11 dargestellt, angeordnet ist. In dem vorstehend beschriebenen Fall ist die Tellerfeder 19 zurückgestellt, da eine auf die Tellerfeder 19 aufgebrachte Last extrem klein ist, während die Tellerfeder 18 durch den gegen den Stopper 136 gedrückten Ventilkörper 11 komprimiert wird. Entsprechend kann eine Vibration des Ventilkörpers 11 dadurch unterdrückt werden, dass der Ventilkörper 11 gegen den Stopper 136 gedrückt wird, und kann zudem eine Schwächung der Tellerfeder 19 unterdrückt werden, indem die auf die Tellerfeder 19 wirkende Last reduziert wird.
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Die Tellerfeder 19 kann auch alleine, ohne die Tellerfeder 18, angeordnet sein. In dem vorstehend beschriebenen Fall ist der Armabschnitt 16 durch die Tellerfeder 19 vorgespannt und liegt zu jeder Zeit an der Stützplatte 17 an. In einem Fall, in dem der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt, kann der Ventilkörper 11 gegen den Stopper 136 gedrückt werden und kann eine Vibration dadurch unterdrückt werden, dass der Armabschnitt 16 gegen die Stützplatte 17 gedrückt wird.
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Das elastische Teil, welches zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet ist, kann ein anderes elastisches Teil als die Tellerfeder 18 sein. Beispielsweise kann eine Spiralfeder sandwichartig zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet sein. Eine Vibration des Ventilkörpers 11 kann dadurch reduziert werden, dass der Ventilkörper 11 durch die Rückstellkraft des elastischen Teils vorgespannt ist, insofern das elastische Teil sandwichartig zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet ist.
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Es kann auch eine Konfiguration angenommen werden, in welcher kein elastisches Teil zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet ist. In einem Fall, in dem kein elastisches Teil zwischen dem Ventilteller 12 und dem Armabschnitt 16 sowie zwischen dem Armabschnitt 16 und der Stützplatte 17 angeordnet ist, ist der Ventilkörper 11 konfiguriert, um sich bezüglich des Armabschnitts 16 frei zu neigen, wenn der Ventilkörper 11 nicht an dem Turbinengehäuse 130 anliegt. Selbst in dieser Konfiguration kann eine Vibration des Ventilkörpers 11 unterdrückt werden, insofern der Ventilkörper 11 gegen den Stopper gedrückt wird. In einer Konfiguration, in welcher aus der Konfiguration der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Tellerfeder 18 weggelassen wird, kann zum Beispiel der Ventilkörper 11 gegen den Stopper 136 gedrückt werden und kann in einem Fall, in dem der Ventilkörper 11 an dem Stopper 136 anliegt, eine Vibration des Ventilkörpers 11 dadurch unterdrückt werden, dass der Armabschnitt 16 gegen die Stützplatte 17 gedrückt wird.
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Der Stopper muss nicht notwendigerweise in das Turbinengehäuse 130 integriert sein. In einer alternativen Konfiguration kann der Stopper eine von dem Turbinengehäuse 130 getrennte Komponente sein und kann der Stopper an der Innenseite es Turbinengehäuses 130 durch Befestigen oder Ähnliches angebracht sein.
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Ein Mechanismus zum Öffnen und Schließen des Wastegate-Ventils 10 ist nicht auf die in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschriebene Konfiguration begrenzt. Beispielsweise ist der Aktor nicht besonders begrenzt, insofern der Aktor in der Lage ist, die Antriebsstange 30 anzutreiben. Beispielsweise kann der Aktor auch ein Aktor der Membranbauart sein, welcher die Antriebsstange 30 durch Nutzung von Luftdruck antreibt, oder ein Aktor der Hydraulikzylinderbauart, welcher die Antriebsstange 30 durch Nutzung von Hydraulikdruck antreibt.
