JP2008133736A - Waste gate valve - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for restraining exhaust gas from being blown to an arm and restraining the arm from being broken in a waste gate valve. <P>SOLUTION: This valve comprises a valve element 11 capable of opening an opening end 10 of a bypass passage 7 in a turbine housing 2, an arm 12 mounting the valve element 11 to a tip 12a and swingable around a base end 12b as a center, and a projection part 11b interposed between the opening end 10 and the arm 12, and preventing exhaust gas exhausted from the opening end 10 toward the arm 12 from contacting the arm 12. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエストゲートバルブに関する。   The present invention relates to a wastegate valve.

ターボチャージャには、一般に過給圧の過上昇を抑えるために排気ガスをターボチャージャのタービンからバイパスさせる排気バイパス通路が設けられ、この排気バイパス通路を開閉制御するためにウエストゲートバルブが設けられている。   The turbocharger is generally provided with an exhaust bypass passage for bypassing exhaust gas from the turbine of the turbocharger in order to suppress an excessive increase in supercharging pressure, and a wastegate valve is provided for controlling opening and closing of the exhaust bypass passage. Yes.

ウエストゲートバルブは、タービンハウジングに形成された排気バイパス通路の開口端を閉弁可能な弁体と、弁体を先端に取り付け基端部を中心として揺動可能なアームと、を備える。そして、この揺動可能なアームを強化すべくアームに補強リブを形成する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
実開昭61−152734号公報 特許第2773440号公報 特開平5−248253号公報
The wastegate valve includes a valve body that can close an opening end of an exhaust bypass passage formed in the turbine housing, and an arm that attaches the valve body to a distal end and can swing around a base end portion. And the technique which forms a reinforcement rib in an arm in order to strengthen this swingable arm is disclosed (for example, refer to patent documents 1).
Japanese Utility Model Publication No. 61-152734 Japanese Patent No. 2773440 JP-A-5-248253

ところで、ウエストゲートバルブにおいて、閉弁時においても弁体が排気バイパス通路の開口端を完全に塞げない場合がある。この場合には、開口端から高温の排気が排出され、弁体を開口端に押し付けるために力の加わっているアームにも高温の排気が吹き付けられ、アームが破損するおそれがあった。   By the way, in the waste gate valve, the valve body may not completely block the opening end of the exhaust bypass passage even when the valve is closed. In this case, high-temperature exhaust gas is discharged from the open end, and high-temperature exhaust gas is also blown to the arm to which force is applied to press the valve element against the open end, which may damage the arm.

本発明の目的は、ウエストゲートバルブにおいて、アームに排気が吹き付けられることを抑制し、アームが破損することを抑制する技術を提供することにある。   The objective of this invention is providing the technique which suppresses that exhaust_gas | exhaustion is sprayed on an arm and suppresses that an arm is damaged in a wastegate valve.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
過給機ハウジングにおける排気バイパス通路の開口端を閉弁可能な弁体と、
前記弁体を先端に取り付け、基端部を中心として揺動可能なアームと、
前記開口端と前記アームとの間に介在し、前記開口端から前記アーム方向へ排出された排気が前記アームに当たることを防ぐ介在部材と、
を備えたことを特徴とするウエストゲートバルブである。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is,
A valve body capable of closing the open end of the exhaust bypass passage in the supercharger housing;
The valve body is attached to the tip, and an arm that can swing around the base end,
An interposition member interposed between the open end and the arm to prevent exhaust discharged from the open end in the arm direction from hitting the arm;
A wastegate valve characterized by comprising:

ウエストゲートバルブにおいて、閉弁時においても弁体が排気バイパス通路の開口端を完全に塞げない場合がある。この場合には、バイパス通路の開口端から高温の排気が排出されてしまう。そして、弁体をバイパス通路の開口端に押し付けるために力の加わっているアームにも高温の排気が吹き付けられる。そうすると、アームは高温の排気によって強度が低下し、かつ加わっている力によって曲げモーメントがかかるので、アームが破損するおそれがあった。   In the wastegate valve, the valve element may not completely block the open end of the exhaust bypass passage even when the valve is closed. In this case, high temperature exhaust gas is discharged from the opening end of the bypass passage. Then, high-temperature exhaust gas is also blown to the arm to which force is applied to press the valve element against the opening end of the bypass passage. As a result, the strength of the arm is lowered by high-temperature exhaust, and a bending moment is applied by the applied force, so that the arm may be damaged.

そこで、本発明では、バイパス通路の開口端とアームとの間に介在し、開口端からアーム方向へ排出された排気がアームに当たることを防ぐ介在部材を備えるようにした。   Therefore, in the present invention, an interposition member is provided that is interposed between the opening end of the bypass passage and the arm and prevents exhaust discharged from the opening end in the arm direction from hitting the arm.

この構成によると、バイパス通路の開口端から高温の排気がアーム方向へ排出されても、アームの手前に存在する介在部材で排気がアームに当たることを防ぎ、排気がアームに吹き付けられることを抑制できる。よって、アームに高温の排気が吹き付けられることに
起因してアームが破損することを抑制できる。
According to this configuration, even when high-temperature exhaust gas is exhausted from the opening end of the bypass passage toward the arm, it is possible to prevent the exhaust from hitting the arm by the interposed member existing in front of the arm and to suppress the exhaust gas from being blown to the arm. . Therefore, it is possible to suppress the arm from being damaged due to high temperature exhaust being blown onto the arm.

介在部材の構成としては、次のようなものがある。
前記介在部材は、前記弁体における前記開口端に対向する面の前記アーム側端部に設けられた突出部であるとよい。
The configuration of the interposition member includes the following.
The interposition member may be a protrusion provided at the arm side end of the surface of the valve body facing the opening end.

また、前記介在部材は、前記弁体の前記開口端に対向する面を前記アーム側に延出した延出部であるとよい。   Moreover, the said interposed member is good in it being the extension part which extended the surface facing the said opening end of the said valve body to the said arm side.

さらに、前記介在部材は、前記過給機ハウジングにおける前記弁体の前記アーム側に設けられた突出部であるとよい。   Furthermore, the interposition member may be a protrusion provided on the arm side of the valve body in the supercharger housing.

これらの構成によると、バイパス通路の開口端から高温の排気がアーム方向へ排出されても、アームの手前に存在する介在部材で排気がアームに当たることを防ぎ、排気がアームに吹き付けられることを抑制できる。   According to these configurations, even if high-temperature exhaust is discharged from the opening end of the bypass passage toward the arm, the exhaust is prevented from hitting the arm by the interposed member present in front of the arm, and the exhaust is prevented from being blown to the arm. it can.

本発明によると、ウエストゲートバルブにおいて、アームに排気が吹き付けられることを抑制でき、アームが破損することを抑制できる。   According to the present invention, in the wastegate valve, it is possible to suppress the exhaust from being blown to the arm and to suppress the breakage of the arm.

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。   Specific examples of the present invention will be described below.

<実施例1>
図1は、本実施例に係るウエストゲートバルブを適用するターボチャージャの概略構成を示す図である。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a turbocharger to which a wastegate valve according to the present embodiment is applied.

図1に示すターボチャージャ1は、ベアリングハウジング15を有している。ベアリングウジング15内には、タービンロータ3が回転軸4に軸支されて回転自在である。タービンロータ3が回転するとその回転が回転軸4を経て伝達され、回転軸4に連結されたコンプレッサ部5内の不図示のコンプレッサロータを回転駆動する。   The turbocharger 1 shown in FIG. 1 has a bearing housing 15. In the bearing housing 15, the turbine rotor 3 is rotatably supported by the rotation shaft 4. When the turbine rotor 3 rotates, the rotation is transmitted through the rotation shaft 4, and a compressor rotor (not shown) in the compressor unit 5 connected to the rotation shaft 4 is rotationally driven.

タービンハウジング2には、周方向に延びるスクロール通路6が設けられている。スクロール通路6は、その途中からバイパス通路7が分岐して設けられ、バイパス通路7の端部には、ウエストゲートバルブ8を有している。   The turbine housing 2 is provided with a scroll passage 6 extending in the circumferential direction. The scroll passage 6 is provided with a bypass passage 7 branched from the middle thereof, and has a wastegate valve 8 at the end of the bypass passage 7.

ウエストゲートバルブ8は、バイパス通路7の端部におけるタービンハウジング2の表面で内燃機関の排気通路9に開口した開口端10を弁座として弁体11で開閉する構成である。このため、ウエストゲートバルブ8は、図2に示すように、バイパス通路7の開口端10を閉弁可能な弁体11と、この弁体11を先端12aに取り付け、基端部12bを中心として揺動可能なアーム12と、を有する。アーム12の回動によって弁体11は弁座である開口端10上に着座した閉弁位置と、開口端10から離れた開弁位置との間を移動可能となっている。このアーム12からは図1に示すように軸13が延出され、軸13はタービンハウジング2に形成された不図示の孔に通されてこの軸13の中心軸線の周りに回動可能に支持されており、駆動アーム16にてアクチュエータ14により回動される。   The wastegate valve 8 is configured to open and close with a valve body 11 with an open end 10 opened to the exhaust passage 9 of the internal combustion engine on the surface of the turbine housing 2 at the end of the bypass passage 7 as a valve seat. For this reason, as shown in FIG. 2, the wastegate valve 8 has a valve body 11 capable of closing the opening end 10 of the bypass passage 7 and the valve body 11 attached to the distal end 12a, with the base end portion 12b as the center. And a swingable arm 12. By rotating the arm 12, the valve body 11 is movable between a valve closing position seated on the opening end 10 which is a valve seat and a valve opening position distant from the opening end 10. As shown in FIG. 1, a shaft 13 extends from the arm 12, and the shaft 13 is passed through a hole (not shown) formed in the turbine housing 2 so as to be rotatable about the central axis of the shaft 13. The actuator 14 is rotated by the drive arm 16.

ここで、ウエストゲートバルブ8において、閉弁時においても弁体11がバイパス通路7の開口端10を完全に塞げない場合がある。例えば、弁体11と開口端10との間に異物がかみ込んだ場合や、弁体11と開口端10との間のシール状態(平面度)が悪い場合
や、少し開弁している場合である。この場合には、バイパス通路7の開口端10から高温の排気が排出されてしまう。そして、弁体11をバイパス通路7の開口端10に押し付けるために力の加わっているアーム12にも高温の排気が吹き付けられる。そうすると、アーム12は高温の排気によって強度が低下し、かつ加わっている力によって曲げモーメントがかかるので、アーム12が破損するおそれがあった。
Here, in the wastegate valve 8, the valve body 11 may not completely block the opening end 10 of the bypass passage 7 even when the valve is closed. For example, when a foreign object is caught between the valve body 11 and the open end 10, when the sealing state (flatness) between the valve body 11 and the open end 10 is poor, or when the valve is slightly opened It is. In this case, high temperature exhaust gas is discharged from the opening end 10 of the bypass passage 7. Then, high-temperature exhaust gas is also blown to the arm 12 to which force is applied to press the valve body 11 against the opening end 10 of the bypass passage 7. Then, the strength of the arm 12 is reduced by high-temperature exhaust, and a bending moment is applied by the applied force, so that the arm 12 may be damaged.

そこで、本実施例では、図2に示すように、弁体11における開口端10に対向する面11aのアーム12側の端部に、タービンハウジング2側へ開口端10の座面よりも突出する突出部11bを設けている。この突出部11bは、バイパス通路7の開口端10とアーム12との間に介在し、開口端10からアーム12方向へ排出された排気がアーム12(特に強く力が加わるアーム12の基端部12b側)に当たることを防ぐ。なお、本実施例の突出部11bが本発明の介在部材に相当する。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the end of the surface 11 a of the valve body 11 facing the opening end 10 on the arm 12 side protrudes from the seating surface of the opening end 10 toward the turbine housing 2. The protrusion part 11b is provided. This protrusion 11b is interposed between the opening end 10 of the bypass passage 7 and the arm 12, and the exhaust discharged from the opening end 10 toward the arm 12 is directed to the arm 12 (particularly the base end of the arm 12 to which a strong force is applied). 12b side) is prevented. In addition, the protrusion part 11b of a present Example corresponds to the interposed member of this invention.

以上の構成のため、バイパス通路7の開口端10から高温の排気がアーム12方向へ排出されても、アーム12の手前に存在する突出部11bで排気がアーム12に当たることを防ぎ、排気がアーム12に吹き付けられることを抑制できる。よって、アーム12に高温の排気が吹き付けられることに起因してアーム12が破損することを抑制できる。   Due to the above configuration, even when high-temperature exhaust is discharged from the opening end 10 of the bypass passage 7 toward the arm 12, the exhaust is prevented from hitting the arm 12 by the protruding portion 11b existing in front of the arm 12, and the exhaust is 12 can be suppressed. Therefore, the arm 12 can be prevented from being damaged due to the high temperature exhaust being blown onto the arm 12.

なお、図3に示すように、突出部11bは、タービンハウジング2側へ突出するものでなく、アーム12の基端部12b方向に沿って斜めに突出するものでもよい。突出部11bは、開口端10からアーム12方向へ排出された排気がアーム12に当たることを防ぐものであればよく、その突出部11bの形状などは限定されるものではない。   As shown in FIG. 3, the protruding portion 11 b does not protrude toward the turbine housing 2, and may protrude obliquely along the direction of the base end portion 12 b of the arm 12. The protrusion 11b only needs to prevent exhaust discharged from the opening end 10 in the direction of the arm 12 from hitting the arm 12, and the shape of the protrusion 11b is not limited.

<実施例2>
本実施例は、弁体11に延出部11cを設ける場合である。その他の構成は同一なので省略しその特徴部分だけを説明する。
<Example 2>
In this embodiment, the extending portion 11 c is provided on the valve body 11. Since other configurations are the same, only the features are omitted.

本実施例では、図4に示すように、弁体11における開口端10に対向する面11aをアーム12側に延出して延出部11cを設けている。この延出部11cは、バイパス通路7の開口端10とアーム12との間に介在し、開口端10からアーム12方向へ排出された排気がアーム12に当たることを防ぐ。なお、本実施例の延出部11cが本発明の介在部材に相当する。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, a surface 11a facing the opening end 10 of the valve body 11 is extended to the arm 12 side to provide an extending portion 11c. The extending portion 11 c is interposed between the opening end 10 of the bypass passage 7 and the arm 12, and prevents the exhaust discharged from the opening end 10 toward the arm 12 from hitting the arm 12. In addition, the extension part 11c of a present Example corresponds to the interposed member of this invention.

以上の構成によっても、バイパス通路7の開口端10から高温の排気がアーム12方向へ排出されても、アーム12の手前に存在する延出部11cで排気がアーム12に当たることを防ぎ、排気がアーム12に吹き付けられることを抑制できる。よって、アーム12に高温の排気が吹き付けられることに起因してアーム12が破損することを抑制できる。   Even with the above configuration, even if high-temperature exhaust is discharged from the opening end 10 of the bypass passage 7 toward the arm 12, the exhaust is prevented from hitting the arm 12 by the extension portion 11c existing in front of the arm 12. It can suppress blowing on the arm 12. Therefore, the arm 12 can be prevented from being damaged due to the high temperature exhaust being blown onto the arm 12.

<実施例3>
本実施例は、タービンハウジング2に突出部2aを設ける場合である。その他の構成は同一なので省略しその特徴部分だけを説明する。
<Example 3>
In this embodiment, the projecting portion 2 a is provided on the turbine housing 2. Since other configurations are the same, only the features are omitted.

本実施例では、図5に示すように、タービンハウジング2における弁体11のアーム12側に、アーム12方向に開口端10の座面よりも突出する突出部2aを設けている。この突出部2aは、バイパス通路7の開口端10とアーム12との間に介在し、開口端10からアーム12方向へ排出される排気がアーム12に当たることを防ぐ。なお、本実施例の突出部2aが本発明の介在部材に相当する。   In this embodiment, as shown in FIG. 5, a protruding portion 2 a that protrudes from the seat surface of the opening end 10 in the arm 12 direction is provided on the arm 12 side of the valve body 11 in the turbine housing 2. The protruding portion 2 a is interposed between the opening end 10 of the bypass passage 7 and the arm 12, and prevents the exhaust discharged from the opening end 10 toward the arm 12 from hitting the arm 12. In addition, the protrusion part 2a of a present Example corresponds to the interposition member of this invention.

以上の構成によっても、バイパス通路7の開口端10から高温の排気がアーム12方向へ排出されても、アーム12の手前に存在する突出部2aで排気がアーム12に当たるこ
とを防ぎ、排気がアーム12に吹き付けられることを抑制できる。よって、アーム12に高温の排気が吹き付けられることに起因してアーム12が破損することを抑制できる。
Even with the above configuration, even when high-temperature exhaust is discharged from the opening end 10 of the bypass passage 7 toward the arm 12, the exhaust is prevented from hitting the arm 12 by the protruding portion 2a existing in front of the arm 12. 12 can be prevented from being sprayed. Therefore, the arm 12 can be prevented from being damaged due to the high temperature exhaust being blown onto the arm 12.

本発明に係るウエストゲートバルブは、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。   The wastegate valve according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

実施例1に係るターボチャージャを示す図である。It is a figure which shows the turbocharger which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係るウエストゲートバルブを示す図である。It is a figure which shows the wastegate valve | bulb which concerns on Example 1. FIG. 実施例1の他の例に係るウエストゲートバルブを示す図である。It is a figure which shows the wastegate valve | bulb which concerns on the other example of Example 1. FIG. 実施例2に係るウエストゲートバルブを示す図である。It is a figure which shows the wastegate valve | bulb which concerns on Example 2. FIG. 実施例3に係るウエストゲートバルブを示す図である。It is a figure which shows the wastegate valve | bulb which concerns on Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ターボチャージャ
2 タービンハウジング
2a 突出部
3 タービンロータ
4 回転軸
5 コンプレッサ部
6 スクロール通路
7 バイパス通路
8 ウエストゲートバルブ
9 排気通路
10 開口端
11 弁体
11a 開口端に対向する面
11b 突出部
11c 延出部
12 アーム
12a 先端
12b 基端部
13 軸
14 アクチュエータ
15 ベアリングハウジング
16 駆動アーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbocharger 2 Turbine housing 2a Protrusion part 3 Turbine rotor 4 Rotating shaft 5 Compressor part 6 Scroll passage 7 Bypass passage 8 Wastegate valve 9 Exhaust passage 10 Open end 11 Valve body 11a Face 11b facing the open end Protrusion 11c Extension Part 12 arm 12a tip 12b base end part 13 shaft 14 actuator 15 bearing housing 16 drive arm

Claims (4)

過給機ハウジングにおける排気バイパス通路の開口端を閉弁可能な弁体と、
前記弁体を先端に取り付け、基端部を中心として揺動可能なアームと、
前記開口端と前記アームとの間に介在し、前記開口端から前記アーム方向へ排出された排気が前記アームに当たることを防ぐ介在部材と、
を備えたことを特徴とするウエストゲートバルブ。
A valve body capable of closing the open end of the exhaust bypass passage in the supercharger housing;
The valve body is attached to the tip, and an arm that can swing around the base end,
An interposition member interposed between the open end and the arm to prevent exhaust discharged from the open end in the arm direction from hitting the arm;
A wastegate valve characterized by comprising
前記介在部材は、前記弁体における前記開口端に対向する面の前記アーム側端部に設けられた突出部であることを特徴とする請求項1に記載のウエストゲートバルブ。   2. The wastegate valve according to claim 1, wherein the interposition member is a protrusion provided at an end on the arm side of a surface of the valve body that faces the opening end. 前記介在部材は、前記弁体の前記開口端に対向する面を前記アーム側に延出した延出部であることを特徴とする請求項1に記載のウエストゲートバルブ。   2. The wastegate valve according to claim 1, wherein the interposition member is an extending portion that extends to a side of the arm that faces the opening end of the valve body. 前記介在部材は、前記過給機ハウジングにおける前記弁体の前記アーム側に設けられた突出部であることを特徴とする請求項1に記載のウエストゲートバルブ。   The wastegate valve according to claim 1, wherein the interposition member is a protrusion provided on the arm side of the valve body in the supercharger housing.
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