JP2015500955A - ウエストゲートバルブおよびウエストゲートバルブを備えた排気ターボチャージャ - Google Patents
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Abstract
Description
なお、特許文献2の皿ばね012のばね力を弱くすることによって、軸方向のばね力を弱めることで皿ばね012の大径側の端部Pによる突っ張り作用を弱めて搖動性を確保するとばね力の低下によって弁体の振動吸収効果が得られにくくなる。
前記ダンパー部材は前記支持プレートと前記操作レバーとの間の軸方向の空間内に、弁軸の軸心と同心円上に大径部を有するとともに該大径部より小径の少なくとも二つの小径部を有し、操作レバー側と接触する第1接触部および支持プレート側と接触する第2接触部はそれぞれ、前記少なくとも二つの小径部のうち前記軸方向の両端に位置する一対の小径部が接触して形成されることを特徴とする。
従って、ダンパー部材のばね力を強くして振動吸収効果を高めるようにしても弁体の揺動性が得られ弁体の弁座への着座性は維持されるため、弁体の弁座への均一かつ確実な着座によるシール性の向上と、弁体の振動抑制による騒音低減効果をともに達成することができる。
このように、2段重ねによると大きなスペースを必要とせずに前述の弁体の搖動性を確保できるとともに弁体の振動抑制効果が高められる。
このように一体構造とすることによって、すなわち、ダンパー部材を組み付ける前に予め、複数段重ねのものを一体化しておくことで、組み付け作業の効率化が図れる。
このように、ワッシャーをも含めて一体構造とすることで、組み付け作業が一層効率化できる。
このように、弾性リング状部材が挿入穴の略中央部に配設されるため、弁軸の搖動の中心部分に弾性リングが配置されることによって弁軸の搖動が阻害されることがなく、弁体の弁座への均一な着座性は保持される。
すなわち、弁体の弁座へ均一かつ確実な着座と、弁体の振動抑制とをともに達成して、これにより着座不良によるガス漏れや振動や異音を防止して信頼性及び耐久性を向上したウエストゲートバルブ付きの排気ターボチャージャを提供できる。
但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
また、2つの各排ガス入口通路7a、7bから分岐された排ガスバイパス通路9a、9bが形成され、前記2個の排ガスバイパス通路9a、9bはタービンハウジング5に一体形成された隔壁11によって仕切られている。
かかるターボチャージャ3の運転時において、エンジンからの排ガスはツイン形状になっている排ガス入口通路7a、7bに入り、スクロール状の排ガス通路内を貫流し、タービン入口排ガス通路のスロート部から半径方向に噴出されてタービンロータに半径方向から作用してこれを駆動し、排ガス出口通路23から排気管へ排出される。
以上のように構成されるウエストゲートバルブ1の振動抑制およびシール性改善に関し以下に説明する。
図3に、ウエストゲートバルブ1の第1実施形態を示す。
弁体13は、略円形の板状体からなり、中央部に弁軸17が一体成形、または溶接、かしめ等で接合されて、弁本体27を構成している。そして、円形の弁体13の周囲の部分は弁体13のシート面13sを形成する。
前述したようにこのシート面13sが、タービンハウジング5側に形成された排ガスバイパス通路9a、9bのシート面5sに着脱する。
このように、弁軸17は挿入穴29内に隙間を存して貫通して装着され、弁体13とは反対側には支持プレート31が形成されている。この支持プレート31と操作レバー15の上面との間には、ワッシャー33、及びばね部材(ダンパー部材)19が支持されている。
さらに、第1接触部35および第2接触部37の接触位置は弁軸17の外周近傍に位置され、第1接触部35および第2接触部37の接触面は弁軸17の中心線20と同心の略同一径を有している。
このように、ばね部材19は支持プレート31側と操作レバー15側との間の軸方向の空間内に、弁軸17の軸心と同心円上に大径部を有するとともに該大径部より小径の小径部を有し、操作レバー15側と接触する第1接触部35および支持プレート31側と接触する第2接触部37とが共に小径部が接触することによって形成されている。
このため、弁体13の揺動を害することなくばね力によって操作レバー15に対する弁軸17の直角位置の保持が安定させることができ、シート面5sに対する弁体13の位置が安定してシール性が向上する。
従って、弁体13の着座性が向上してシール性が向上する、さらに、ばね部材19のばね力を強くして振動吸収効果を高めるようにしても弁体13の揺動性が得られ弁体13の弁座への着座性が維持される。従って、ばね部材19のばね力を強くして振動吸収効果を高めるようにしても弁体13の揺動性が損なわれることなく得られて、弁体13のシート面5sへの着座性を維持することができる。
このように、弁体13のシート面5sへの均一かつ確実な着座と、弁体13の振動抑制とをともに達成することができるようになる。
なお、図3、4に示すようにばね部材19が上下に2段重ねの形状だけでなく、さらに重ねた複数段の形状にしてもよく、蛇腹断面形状のようなばね部材としてもよい。
図5を参照して、ウエストゲートバルブの第2実施形態を説明する。
第2実施形態は、第1実施形態のばね部材19を構成する下側ばね部19aと上側ばね部19bとを一体とした単一のばね部材41としたものである。その他の構成は第1実施形態と同様である。
なお、組み立て手順としては、弁体13に弁軸17が接合された弁本体27を予め製造しておき、その後に弁軸17を挿入穴29内に挿入するとともに、ばね部材41を組み付けて、弁軸17の一端部に支持プレート31を、かしめまたは溶接で固定する。
また、逆に、支持プレート31と弁軸17を予め固定しておき、ばね部材41を組み付けて、弁軸17を挿入穴29内に挿入して、他端部に弁体13を、かしめまたは溶接で固定するようにしてもよい。
図6を参照して、ウエストゲートバルブの第3実施形態を説明する。
第3実施形態は、第2実施形態のばね部材41にさらにワッシャー33を一体化してばね部材51としたものである。その他の構成は第2実施形態と同様である。
このように、ワッシャー部53を含めて一体化することで、ばね部材51の組み立てが一層容易化する。その他の振動抑制効果、および着座性の向上については第1実施形態の説明と同様である。
図7を参照して、ウエストゲートバルブの第4実施形態を説明する。
第4実施形態は、第1実施形態の下側ばね部19aと上側ばね部19bに対して下側ばね部61aと上側ばね部61bのそれぞれのばね部材の高さh、小径部の径dを変化させたばね部材61としたものである。その他の構成は第1実施形態と同様である。
このように、小径部の径を操作レバー15に接する側を、ワッシャー33に接する側より小さくすることで、弁体13の揺動がより容易化され、弁体13のシート面5sへの着座性が向上する。
図9を参照して、ウエストゲートバルブの第5実施形態を説明する。
第5実施形態は、ばね部材71が操作レバー15に形成された挿入穴29内に設置したものである。
リング部材65の外周面と挿入穴29の内周面との接触によって操作レバー15側との接触部(第1接触部)が構成され、リング部材65の内周面と弁軸17に形成された溝63の底面との接触によって弁軸17側との接触部(第2接触部)が構成される。
図10を参照して、ウエストゲートバルブの第6実施形態を説明する。
第6実施形態は、弁体13および弁軸17を中空状の構造としてものである。
このように、弁体67及び弁軸69が中空形状からなるので、弁体67及び弁軸17からなる弁本体27の軽量化によって、シート面5sへの着座時の衝撃が緩和されて弁本体27に生じる振動が減少して振動抑制効果が高められる。
3 ターボチャージャ
5 タービンハウジング
5s タービンハウジング側のシート面
7a、7b 排ガス入口通路
9a、9b 排ガスバイパス通路
13、67 弁体
13s、67s 弁体のシート面
15 操作レバー
17、69 弁軸
19、41、51、61、71ばね部材(ダンパー部材)
23 排ガス出口通路
31 支持プレート
33 ワッシャー
35 第1接触部
37 第2接触部
65 リング部材(弾性リング部材)
73 中空部(中空形状)
Claims (9)
- タービンハウジングの排ガス通路の入口側から排ガスの一部を抜き取り排ガス出口通路に送る排ガスバイパス通路を開閉する弁体と、該弁体に立設した弁軸と、該弁軸が遊嵌挿入される挿入穴を一端側に有し他端側に回動力が与えられる操作レバーと、前記挿入穴を貫通した弁軸の端部とは反対の端部に設けられた支持プレートと、前記弁体の振動を抑制するように前記支持プレートと前記操作レバーとの間の軸方向に介在されるダンパー部材と、を備え、
前記ダンパー部材は前記支持プレートと前記操作レバーとの間の軸方向の空間内に、弁軸の軸心と同心円上に大径部を有するとともに該大径部より小径の少なくとも二つの小径部を有し、操作レバー側と接触する第1接触部および支持プレート側と接触する第2接触部はそれぞれ、前記少なくとも二つの小径部のうち前記軸方向の両端に位置する一対の小径部が接触して形成されることを特徴とする。 - 前記ダンパー部材は大径部と小径部を有する皿ばねを弁軸の軸方向に複数段重ね合わされてなり、小径部を軸方向両端に設けて前記第1接触部および第2接触部を形成することを特徴とする請求項1記載のウエストゲートバルブ。
- 前記ダンパー部材が、大径部と小径部を有する皿ばねを弁軸の軸方向に、大径部を互いに結合した2段重ねからなることを特徴とする請求項2に記載のウエストゲートバルブ。
- 前記大径部と小径部を軸方向に有するダンパー部材が一体構造であることを特徴とする請求項1記載のウエストゲートバルブ。
- 前記一体構造は前記支持プレートと前記第2接触部との間に介在されるワッシャーを含めて一体とされることを特徴とする請求項4に記載のウエストゲートバルブ。
- タービンハウジングの排ガス通路の入口側から排ガスの一部を抜き取り排ガス出口通路に送る排ガスバイパス通路を開閉する弁体と、該弁体に立設した弁軸と、該弁軸が遊嵌挿入される挿入穴を一端側に有し他端側に回動力が与えられる操作レバーと、前記弁体の振動を抑制するように前記弁軸と前記操作レバーとの間に径方向に介在されるダンパー部材と、を備え、前記ダンパー部材は、前記挿入穴の内周面と前記弁軸に取り付けられ拡径方向に付勢力が付与された弾性リング部材によって構成されウエストゲートバルブ。
- 前記弾性リング部材は前記挿入穴の略中央部に配設されることを特徴とする請求項6に記載のウエストゲートバルブ。
- 前記弁体が中空形状からなることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のウエストゲートバルブ。
- 前記請求項1〜8のいずれか一項に記載のウエストゲートバルブを備えたことを特徴とする排気ターボチャージャ。
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