JP2017082762A - タービンハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】バイパス流路を備えた構成でありながら、排気タービン過給機の小型化を実現することができるタービンハウジングを提供すること。
【解決手段】タービンハウジング１０のハウジング本体１１は、スクロール流路と、スクロール流路を経た排気ガスが流通して流路出口３４２に至る排気流路と、スクロール流路を迂回するバイパス流路とを有している。バルブ体１２は、流路出口３４２を開閉する第１弁部６１と、第１弁部６１と一体的に設けられてバイパス出口３５２を開閉する第２弁部６２とを有する。バルブ体１２は、回動軸部７１を中心とする回動により、第１弁部６１により流路出口３４２を閉じてバイパス出口３５２を開状態とする第１位置と、第２弁部６２によりバイパス出口３５２を閉じて流路出口３４２を開状態とする第２位置とに切替配置される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、排気タービン過給機のタービンハウジングに関する。

車両等の内燃機関（エンジン）において、その排気系に排気タービン過給機（ターボチャージャ）が設けられる場合がある。この排気タービン過給機を排気ガスが流通することによって、内蔵されたタービンを回転させて吸入空気を過給し、それによりエンジン性能を高めて低燃費化を実現することができる。排気タービン過給機が設けられた場合には、その下流側に触媒装置が設けられ、この触媒装置のガス浄化触媒によって排気ガスが浄化されるようになっている。

ここで、エンジン始動直後のファーストアイドル時は、排気タービン過給機が冷えた状態にあり、排気ガスがこの排気タービン過給機を通過する際に、タービンインペラや内部の流路等によって排気ガスの熱が奪われる。そうすると、このファーストアイドル時において、排気タービン過給機を通過した後に触媒装置へ供給される排気ガスの温度は、触媒を活性化させるのに十分とはいえない状態となるおそれがある。このため、ガス浄化触媒が活性化温度に達するのが遅れ、排気ガスの浄化能力が低下するという問題が指摘されていた。

このような問題に対処すべく、排気タービン過給機のタービンハウジングに、タービンを通過する排気流路とは別に、タービンを避けて流通するバイパス流路を設けた構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、エンジン始動直後は、排気ガスをこのバイパス流路に流すようにすると、温度低下が抑制された状態の排気ガスが触媒装置に供給される。これにより、ガス浄化触媒が活性化温度に至る時間を早め、排気ガスの浄化能力を早期に発揮させることができる。

特開２００３−２５４０５１号公報

もっとも、上記特許文献１で提案された従来の構成では、排気流路の中に当該流路を開閉するバタフライ弁が設けられ、バイパス流路には流路出口にウエストゲートバルブが設けられ、流路ごと個別に弁（バルブ）が設けられた構成となっている。このため、弁（バルブ）を開閉駆動するための駆動機構もそれぞれ個別に必要となり、排気タービン過給機という装置全体が大型化してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、バイパス流路を備えた構成でありながら、排気タービン過給機の小型化を実現することができるタービンハウジングを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明では、排気ガスの排気導入口と排気導出口とを有するハウジング本体と、前記ハウジング本体の内部に形成され、前記排気導入口から導入された排気ガスをタービンインペラが収容されるタービン室に供給するスクロール流路と、前記ハウジング本体の内部に形成され、前記タービン室を経た排気ガスが流通して流路出口に至る排気流路と、前記ハウジング本体の内部に形成され、前記排気導入口から導入された排気ガスが前記スクロール流路を避けてバイパス出口に至るバイパス流路と、前記流路出口を開閉する第１弁部と、前記第１弁部の裏側に当該第１弁部と一体的に設けられて前記バイパス出口を開閉する第２弁部とを有するバルブ体と、前記流路出口と前記バイパス出口との間に設けられた回動軸部を中心とする回動により、前記バルブ体を、前記第１弁部により前記流路出口を閉じて前記バイパス出口を開状態とする第１位置と、前記第２弁部により前記バイパス出口を閉じて前記流路出口を開状態とする第２位置とに切替配置させるバルブ回動機構とを備えたことを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、前記バルブ体が前記第２位置に配置された状態で、前記第１弁部は、前記排気流路の前記流路出口からの延長上の領域外に配置されていることを特徴とする。

第３の発明では、第１の発明又は第２の発明において、前記第１弁部が当接する前記流路出口の第１座面と、前記第２弁部が当接する前記バイパス出口の第２座面とによって形成される角度は、１８０度未満であることを特徴とする。

第４の発明では、第３の発明において、前記第１座面及び第２座面は、互いに近い側が前記排気導出口から遠ざかる側へ傾斜して設けられていることを特徴とする。

第５の発明では、第３の発明又は第４の発明において、前記第１座面に当接する前記第１弁部の第１当接面と、前記第２座面に当接する前記第２弁部の第２当接面とは、前記排気導出口から遠い側が互いに近づくように傾斜していることを特徴とする。

第６の発明では、第５の発明において、前記第２弁部は、前記第１弁部を介して回動軸部と一体化されており、前記第１弁部に対して前記第２弁部が遊びを持って連結されていることを特徴とする。

第７の発明では、第５の発明において、前記バルブ回動機構は、前記回動軸部に設けられた弁取付部を有しており、前記バルブ体の前記第１弁部及び前記第２弁部は、それぞれ前記弁取付部に対して遊びをもって組み付けられるとともに、前記バルブ体が前記第１位置に配置された場合には、前記第２弁部の前記遊びによる動きが抑制され、前記第２位置に配置された場合には、前記第１弁部の前記遊びによる動きが抑制される組付構造を有していることを特徴とする。

第８の発明では、第７の発明において、前記第１弁部及び前記第２弁部のうちの一方には連結軸部が設けられており、前記連結軸部は、前記第１弁部及び前記第２弁部のうち他方との間に前記弁取付部を介在させた状態で、前記他方と前記弁取付部とに挿通され、前記連結軸部の先端部は前記他方に固着されていることを特徴とする。

第９の発明では、第７の発明又は第８の発明において、前記第１弁部及び前記第２弁部の少なくとも一方は、板状部材が略Ｕ字状をなすように折り曲げ形成され、相対する一対の板部のうち一方の板部が前記弁取付部と連結される連結板部とされ、他方の板部が弁部とされていることを特徴とする。

第１０の発明では、第１の発明乃至第９の発明のいずれか一つにおいて、前記排気流路及び前記バイパス流路はそれぞれ管状に形成されており、前記排気流路を形成する出口管部と前記バイパス流路を形成するバイパス管部との間には、両管部によって挟まれた空間部が設けられており、前記空間部を利用して前記回動軸部が設けられていることを特徴とする。

第１１の発明では、第１の発明乃至第１０の発明のいずれか一つにおいて、前記バルブ体が前記第１位置に配置されて前記流路出口が前記第１弁部によって閉じられた状態で、前記流路出口には流通口が設けられていることを特徴とする。

第１２の発明では、第１の発明乃至第１１の発明のいずれか一つにおいて、前記バルブ体は、前記第１位置と前記第２位置との間を、中間位置を経て切替配置され、前記中間位置では、前記第１弁部及び前記第２弁部は、前記流路出口及び前記バイパス出口の各出口を開状態とするとともに、前記バイパス流路の前記バイパス出口からの延長上の領域内に前記第２弁部が存在することを特徴とする。

第１の発明によれば、バルブ回動機構によってバルブ体を回動させることにより、バルブ体は、第１弁部が流路出口を閉じてバイパス出口を開状態とする第１位置と、第２弁部がバイパス出口を閉じて流路出口を開状態とする第２位置とに切替配置される。この場合、バルブ回動機構としては、第１弁部と第２弁部とが一体化された一個のバルブ体を回動させるための構成で足りる。そのため、弁を開閉させるための機構が複数の弁ごとに設けられた従来構成とは異なり、バイパス流路を備えた構成でありながら、排気タービン過給機の小型化を実現することができる。

第２の発明によれば、バルブ体が第２位置に配置され、第２弁部によってバイパス出口を閉じて流路出口が開状態となっている状態で、第１弁部は、流路出口からの延長上の領域外に配置される。この構成では、排気流路の流路出口から導出される排気ガスの流れの途中に第１弁部が存在しない。これにより、第１弁部によってその排気ガスの流れが阻害されて、その流れよって回転するタービンの回転数低下、ひいては過給性能が悪化することを抑制できる。

第３の発明によれば、第１座面と第２座面とによって形成される角度が１８０度未満とされているため、バルブ回動機構によってバルブ体を回動させる回動範囲は、１８０度よりも小さくなる。これにより、バルブ回動機構において、バルブ体を回動させるアクチュエータとしてシリンダを用いた場合に、ロッドの可動範囲がより小さい小型のシリンダを用いたり、従前の可動範囲をそのまま維持したりするなど、アクチュエータの小型化を実現できる。

第４の発明によれば、第１座面及び第２座面は、互いに近い側が排気導出口から遠ざかる側へ傾斜して設けられているため、回動軸部を、よりスクロール流路側に近づいた位置に配置することが可能となる。これにより、その分、スクロール中心線方向におけるタービンハウジングの幅を縮小させることができる。

第５の発明によれば、第１当接面及び第２当接面は、排気導出口から遠い側が互いに近づくように傾斜しているため、バルブ体の側でも、各当接面が平行をなす場合に比べてバルブ体の回動範囲をより小さくすることが可能となる。このため、バルブ回動機構において、アクチュエータの小型化をより一層実現できる。

第６の発明によれば、第２弁部が第１弁部に対して遊びを持って連結されているため、バイパス出口の第２座面に第２当接面を密接させることが可能となる。これにより、バルブ体が第２位置に切替配置されて、第２弁部によりバイパス出口が閉じられた場合に、そのバイパス出口からの排気ガスの漏れを抑制することができる。

第７の発明によれば、第１弁部及び第２弁部の組み付けにおいて設けられた遊びにより、流路出口の第１座面に第１当接面が当接する場合又はバイパス出口の第２座面に第２当接面が当接する場合に、両面の精度誤差等を吸収して密接させることが可能となる。これにより、バルブ体が第１位置又は第２位置に切替配置されて、各弁部により流路出口又はバイパス出口が閉じられた場合に、それら出口からの排気ガスの漏れを抑制することができる。

また、弁取付部に対する第１弁部及び第２弁部の組付構成により、バルブ体が第１位置又は第２位置に配置されると、出口を閉じていないもう一方の弁部は、遊びによる動きが抑制される。これにより、開口状態にあるバイパス出口又は流路出口から導出された排気ガスの脈動により、第１位置では第２弁部が、第２位置では第１弁部がそれぞれ遊びによるガタ付きが抑制され、ガタ付きによって叩かれ音が生じることを抑制できる。

第８の発明によれば、第１弁部及び第２弁部のうちの一方に設けられた連結軸部に、弁取付部と他方の弁部を順次挿通させた後、他方の弁部と連結軸部の先端部とを固着させることにより、第１弁部及び第２弁部を弁取付部に組み付けることができる。このため、組み付け作業を容易に行うことができる。

第９の発明によれば、第１弁部及び第２弁部の少なくとも一方は、板状部材が折り曲げられることにより弁部と連結板部とが形成される。この場合、プレス成形を利用して簡単に弁部と連結板部とが形成されるため、バルブ体を製造するコストを低減させることができる。

第１０の発明によれば、出口管部とバイパス管部との間の空間部が設けられているため、その分だけタービンハウジングの軽量化を実現することができる。併せて、バルブ体を回動させる回動軸部がその空間部を利用して設けられているため、軽量化によって生じたスペースを無駄にせず、有効活用することができる。

第１１の発明によれば、バルブ体が第１位置に配置されて第１弁部によって流路出口が閉じられた状態でも、流路出口に流通口が設けられているため、この流通口を通じて流路出口から排気ガスが導出される。第１弁部によって流路出口の全域を閉じず、このように積極的に排気ガスが導出されることを許容することで、排気流路とつながるタービン室の内圧が低下することを抑制できる。これにより、タービンインペラの回転軸に供給される潤滑油がタービン室に漏れ出すおそれを低減することができる。

第１２の発明によれば、バルブ体が第１位置と第２位置とに切替配置される場合に、そのバルブ体は、バイパス出口からの延長上の領域内に第２弁部が存在する中間位置を経る。バルブ体をこの中間位置に配置した場合、スクロール流路を避けて流れてバイパス出口から導出される高温の排気ガスは、この第２弁部に衝突することにより、その流れが乱される。これにより、バイパス出口から導出される高温の排気ガスが拡散されるため、排気導出口の下流側に設けられる触媒装置において、高温の排気ガス流入に伴って生じる触媒の劣化を抑制できる。

タービンハウジングの斜視図。 タービンハウジングの分解斜視図。 内側ハウジングの平面図。 図３におけるＡ−Ａ断面図。 タービンハウジングと触媒装置との連結状態を示す断面図。 バルブ体が第１位置に配置された状態を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図。 バルブ体が第２位置に配置された状態を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図。 バルブ体が中間位置に配置された状態を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図。 第２実施形態のバルブ体を示す斜視図。 第２実施形態のバルブ体を示す平面図。 図１０におけるＥ−Ｅ断面図。 バルブ体が第１位置又は第２位置に配置された状態を示すタービンハウジングの一部断面図。 第３実施形態のバルブ体を示す斜視図。 第３実施形態のバルブ体を示す平面図。 図１４におけるＦ−Ｆ断面図。 バルブ体が第１位置又は第２位置に配置された状態を示すタービンハウジングの一部断面図。 バルブ体の別例を示す斜視図。 バルブ体の別例を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、自動車用の排気タービン過給機（ターボチャージャ）に用いられるタービンハウジングに具体化したものである。

［第１実施形態］
図１は、タービンハウジングの斜視図である。この図１に示すように、タービンハウジング１０は、ハウジング本体１１と、バルブ体１２と、バルブ回動機構１３とをそれぞれ備えている。

はじめに、ハウジング本体１１について説明する。図２は、タービンハウジング１０の分解斜視図である。なお、図２の斜視図は、図１に図示されている状態と向きが反対となっている。この図２に示すように、ハウジング本体１１は、内側ハウジング２１と、外側シェル２２とを備えている。内側ハウジング２１は、その外形が全体として概ね渦巻き形状をなしている。内側ハウジング２１は、高耐熱性を有する鋳鉄又は鋳鋼からなり、鋳造によって継目なく一体に形成されている。

図３は、ハウジング本体１１を構成する内側ハウジング２１の平面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ断面図である。図２に加え、これら図３及び図４も参照しつつ説明すると、内側ハウジング２１は、排気導入部３１と、スクロール部３２と、タービン室３３（図４参照）と、出口管部３４と、バイパス管部３５とを有している。

排気導入部３１は、自動車の内燃機関（エンジン）から流出した排気ガスがタービンハウジング１０に導入される入口部分であり、排気導入口３１１（図１及び図４参照）を有している。図２に示すように、排気導入部３１には入口フランジ３１２が設けられている。入口フランジ３１２には取付開口部３１３が設けられており、この取付開口部３１３に排気導入部３１が取り付けられる。入口フランジ３１２を用いて、タービンハウジング１０が排気マニホールド等の上流側部材と連結される。

図２〜図４の各図に示すように、スクロール部３２は、排気導入部３１から渦巻き状をなすように形成されている。その渦巻きの形状は、スクロール中心線方向が、排気導入口３１１に排気ガスが導入される排気導入方向に対して略直交する形状となっている。

図４に示すように、スクロール部３２にはその内部にスクロール流路３２１が形成されている。スクロール流路３２１は、スクロール部３２の形状に沿って渦巻き状をなす流路となっており、その一端は排気導入口３１１に連通している。スクロール流路３２１の流路断面積は、その排気導入口３１１の側から他端側へ向かって徐々に小さくなるように形成されている。排気導入口３１１に導入された排気ガスは、スクロール部３２のスクロール流路３２１に流入し、図３に一点鎖線の矢印で示すように、そのスクロール流路３２１に沿って円環状に流通する。

タービン室３３は、排気タービン過給機のタービンインペラＴが収容される空間である。図４に示すように、タービン室３３は、スクロール部３２のスクロール中央部に設けられている。このため、タービン室３３の外周側にスクロール部３２が円環状をなすように設けられている。タービン室３３は、スクロール中心線方向の一方の側に向けて開口しており、開口部分からタービン室３３にタービンインペラＴが収容される。スクロール中心線方向とタービン室３３の中心線方向とは平行をなしている。

このタービン室３３は、スクロール流路３２１の他端側（排気導入口３１１とは反対側）と連通している。このため、スクロール流路３２１を流通した排気ガスは、タービン室３３に導入される。また、スクロール部３２の内周側には環状連通部３２２が設けられており、その環状連通部３２２により、スクロール流路３２１の内周側はその周方向全域にわたってタービン室３３と連通した状態となっている。このため、スクロール流路３２１を流通する排気ガスは、円環状に流通しつつも、その一部が環状連通部３２２を通じてタービン室３３に導入される。

出口管部３４は、スクロール部３２のスクロール中央部において、タービン室３３とは反対側（以下、反タービン側という。）に立設されている。出口管部３４は管状をなすように形成され、その管の延びる方向がスクロール中心線方向と平行をなしている。また、出口管部３４は、その中心流線（中心軸線）Ｃ１（後述の図５参照）が、タービンインペラＴの中心軸線と一致すように設けられている。そして、出口管部３４の管内は排気流路３４１とされている。排気流路３４１の一方の側はタービン室３３に連通してその一部を構成し、他方の側はハウジング外に向けて開口している。この開口部分は、流路出口３４２となる。このため、タービン室３３に導入された排気ガスは、出口管部３４に至ってその管内の排気流路３４１をスクロール中心線方向に沿って流通した後、流路出口３４２から内側ハウジング２１の外に導出される。

ここで、図１〜図４の各図に示すように、出口管部３４の開口側には、傾斜端面３４３と非傾斜端面３４４とが形成されている。傾斜端面３４３は、出口管部３４の延びる方向（流路出口３４２からの排気導出方向Ｄ１）に対し、内側から外周側に向かって傾斜している。出口管部３４の開口側の端面のほとんどの部分、例えば平面視において４分の３程度（図３参照）がこの傾斜端面３４３となっている。これに対し、非傾斜端面３４４は、スクロール中心線方向に対して略直交しており、出口管部３４の開口側の端面のうち、傾斜端面３４３が形成された部分を除く一部となっている。

出口管部３４がこのように構成されているため、排気導入口３１１から内側ハウジング２１に導入された排気ガスは、スクロール流路３２１、タービン室３３及び排気流路３４１を流通し、流路出口３４２から内側ハウジング２１の外に導出される。この流れの途中において、排気ガスがタービン室３３に収容されたタービンインペラＴに衝突し、それによってタービンインペラＴが回転する。

内側ハウジング２１は、出口管部３４の他に、前述したとおり、バイパス管部３５を有している。図２〜図４の各図に示すように、バイパス管部３５は出口管部３４が設けられた側と同じく反タービン側に設けられている。バイパス管部３５は管状をなすように形成され、排気導入部３１の側から出口管部３４の側に向かい、さらにスクロール中心線方向に対して傾斜するように設けられている。図４に示すように、このバイパス管部３５の管内はバイパス流路３５１とされている。バイパス流路３５１の一方の側は、スクロール流路３２１の流路始点部分に連通し、他方の側はハウジング外に向けて開口している。この開口部分は、バイパス出口３５２となる。

図２〜図４の各図に示すように、バイパス管部３５の開口端面３５３は、バイパス管部３５が延びる方向（バイパス出口３５２からの排気導出方向Ｄ２）に対し、内側から外周側に向かって傾斜するように形成されている。前述したように、出口管部３４もその開口側が傾斜端面３４３となっており、この傾斜端面３４３とバイパス管部３５の開口端面３５３とで所定角度が形成されている。この実施形態では、８０度程度の角度が設定されている。

バイパス管部３５がこのように構成されているため、排気導入口３１１に導入された排気ガスがこのバイパス流路３５１を流通すると、スクロール流路３２１やタービン室３３を避け、それらを流通するよりも短い流通距離で、内側ハウジング２１の外に導出される。この場合、バイパス流路３５１がスクロール中心線方向に対して傾斜する方向に向いているため、排気ガスの導出方向は、流路出口３４２からの導出方向とは異なり、スクロール中心線方向に対して傾いた方向に向けて導出される。

次に、外側シェル２２について説明する。図１及び図２に示すように、外側シェル２２は、内側ハウジング２１の反タービン側を全体的に覆うように設けられている。外側シェル２２は、高耐熱性を有するステンレス鋼等の金属材料を素材とし、曲げ等の加工を施すことによって継目なく一体に形成されている。

図２に示すように、この外側シェル２２は、スクロール覆い部４１と、出口筒部４２とを有している。スクロール覆い部４１は、排気導入部３１と、内側ハウジング２１の外周側に設けられているスクロール部３２とを、その反タービン側から覆うように設けられている。スクロール覆い部４１のうち、内側ハウジング２１側となる端縁は、排気導入部３１の反タービン側表面やスクロール部３２の側部と当接しており、その当接部分で溶接されている。これにより、外側シェル２２が内側ハウジング２１に取り付けられ、両者が一体化されている。

出口筒部４２は、円筒状をなすように形成されており、その中心軸線は、内側ハウジング２１のスクロール中心線方向と平行をなしている。出口筒部４２はその内側に、出口管部３４及びバイパス管部３５が収容されている。出口管部３４の流路出口３４２やバイパス管部３５のバイパス出口３５２から導出された排気ガスは、出口筒部４２の内部の出口流路４２１を流通し、その後、出口筒部４２の反タービン側の開口端部４２２の側に至り、開口部分から導出される。そのため、出口筒部４２の開口端部４２２における開口部分は、排気導出口４２３となっている。

また、流路出口３４２及びバイパス出口３５２の両方から排気ガスが導出される場合は、その両方から排出された排気ガスは、出口流路４２１において合流した後に、排気導出口４２３から導出される。出口筒部４２の開口端部４２２には、出口フランジ４２４が設けられている。出口フランジ４２４を用いて、タービンハウジング１０が下流側部材と連結される。

タービンハウジング１０の下流側部材は、排気ガスを浄化する触媒装置８１である。図５は、そのタービンハウジング１０とその触媒装置８１との連結状態を示す断面図である。なお、図５では、バルブ体１２の図示が省略されている。この図５に示すように、タービンハウジング１０は、連結管８２を介して、触媒装置８１と連結されている。出口フランジ４２４は、この連結管８２との連結に用いられている。連結管８２と触媒装置８１とは、それぞれの接続端縁部に設けられた連結フランジ８３ａ，８３ｂを用いて連結されている。

触媒装置８１の内部には、ガス浄化触媒８１１が設けられている。ガス浄化触媒８１１の導入側端面８１２は、流路出口３４２の中心流線Ｃ１に対して略直交する状態から傾斜した状態で設けられている。また、ガス浄化触媒８１１の導入側端面８１２は、流路出口３４２の中心流線Ｃ１の延長上に、その中央部が配置されるように設けられている。このため、排気ガスが流路出口３４２から導出された後、さらに排気導出口４２３から導出されると、その排気ガスは、連結管８２内の接続流路８２１を流通し、その主流は導入側端面８１２の中央部に至る。

一方、バイパス管部３５は、前述したとおり傾斜して設けられているところ、その傾斜は、バイパス管部３５の中心流線Ｃ２の延長上に、ガス浄化触媒８１１における導入側端面８１２の内側領域が配置されるような傾斜となっている。このため、排気ガスがバイパス出口３５２から導出された後、さらに排気導出口４２３から導出されると、排気ガスは、接続流路８２１を流通し、その主流は導入側端面８１２の外縁側領域ではなく内側領域に至る。

以上がハウジング本体１１の構成であり、次に、バルブ体１２及びバルブ回動機構１３の構成について説明する。バルブ体１２は、出口管部３４の流路出口３４２及びバイパス管部３５のバイパス出口３５２を開閉するために設けられている。バルブ体１２はその配置位置が切り替えられることにより、流路出口３４２を閉じてバイパス出口３５２を開状態とする第１位置と、バイパス出口３５２を閉じて流路出口３４２を開状態とする第２位置とに切替配置される。バルブ回動機構１３は、このバルブ体１２を回動させて、第１位置と第２位置とに配置させるためのものである。

図６は、バルブ体１２が第１位置に配置された状態を示しており、図７はバルブ体１２が第２位置に配置された状態を示している。いずれの図においても、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

図２、図６及び図７に示すように、バルブ体１２は、第１弁部６１と、第２弁部６２とを有している。また、バルブ回動機構１３は、回動軸部７１と、軸支部７２と、ブッシュ７３と、リンクプレート７４とを有している。バルブ体１２の第１弁部６１とバルブ回動機構１３の回動軸部７１とは、内側ハウジング２１と同じ素材を用いて、鋳造により一体に形成されている。

まず、バルブ回動機構１３の構成から説明する。図２に示すように、回動軸部７１は、スクロール中心線方向に対して略直交し、かつ排気導入口３１１への排気導入方向とも略直交する方向を軸方向とし、その軸方向に延びるように設けられている。この回動軸部７１は、軸基部７１１と、その軸基部７１１から軸方向に延びるシャフト部７１２とを有しており、このシャフト部７１２が前記内側ハウジング２１に設けられた軸支部７２に挿通される。

軸支部７２は、内側ハウジング２１の反タービン側に設けられている。軸支部７２は、スクロール部３２におけるスクロール流路３２１の下流側であって、出口管部３４とバイパス管部３５とに挟まれた空間部Ｋの側方に配置されている。軸支部７２には、回動軸部７１が延びる方向と同じ方向に沿って、軸挿通孔７２１が形成されている。この軸挿通孔７２１に、ブッシュ７３を介して回動軸部７１のシャフト部７１２が挿通されている。回動軸部７１の軸基部７１１は空間部Ｋに配置されている。このような構成により、回動軸部７１が軸支部７２によって回動可能に支持されている。

リンクプレート７４は、軸支部７２及び外側シェル２２のリンク用開口部４２５を挿通して、ハウジング外に配置された回動軸部７１の先端部に設けられている。リンクプレート７４は、シリンダ等のアクチュエータが有するロッドと連結されており、アクチュエータを駆動してそのロッドを軸方向に移動させることにより、リンクプレート７４を介して回動軸部７１を回動させることが可能となる。

図２、図６及び図７に示すように、バルブ体１２の第１弁部６１は平板状をなし、回動軸部７１の軸基部７１１から、その側方へ延びるように設けられている。第１弁部６１の一面は、流路出口３４２の傾斜端面３４３と当接する第１当接面６１１となっている。このため、傾斜端面３４３は第１当接面６１１と当接する第１座面となる。

そして、図６に示すようにバルブ体１２が第１位置に配置された状態では、第１当接面６１１が傾斜端面３４３に当接し、流路出口３４２が第１弁部６１によって閉じられる。もっとも、出口管部３４の開口端には非傾斜端面３４４も形成されている。このため、第１弁部６１によって流路出口３４２のすべては閉じられず、非傾斜端面３４４の内側には流路出口３４２が一部開口した流通口３４５が形成されている。その一方、バイパス出口３５２はその全域が開状態となっている。

図２、図６及び図７に示すように、バルブ体１２の第２弁部６２は、第１弁部６１における第１当接面６１１の裏面側に設けられている。第２弁部６２は、外側シェル２２と同様の高耐熱性を有する金属材料を素材とする平板であり、バイパス管部３５の開口端面３５３の外形形状に合わせた長円形状をなすように形成されている。第２弁部６２のうち、第１弁部６１とは反対側の面は、バイパス出口３５２の開口端面３５３と当接する第２当接面６２１となっている。このため、開口端面３５３は第２当接面６２１と当接する第２座面となる。

図７に示すようにバルブ体１２が第２位置に配置された状態では、第２当接面６２１が開口端面３５３に当接し、バイパス出口３５２が第２弁部６２によって閉じられる。この場合、第２弁部６２は、前述したように開口端面３５３の外形形状に合わせて長円形状に形成されているため、閉状態でも流通口３４５が設けられる第１弁部６１とは異なり、第２弁部６２によってバイパス出口３５２の全域が閉じられる。その一方で、流路出口３４２はその全域が開状態となっている。

ここで、前述したように、第２弁部６２の第２当接面６２１は、第１弁部６１の第１当接面６１１の反対側に設けられている。また、出口管部３４の流路出口３４２とバイパス管部３５のバイパス出口３５２とが向かい合い、その間にバルブ体１２や回動軸部７１の軸基部７１１が配置されている。そして、回動軸部７１の軸基部７１１は、排気流路３４１とバイパス流路３５１との間に配置されている。このため、アクチュエータのロッドを駆動して回動軸部７１を回動させることにより、図６に示す第１位置に配置された状態のバルブ体１２は、図７に示す第２位置に配置された状態に切替配置される。なお、回動軸部７１をこれとは逆方向に回動させることにより、バルブ体１２は第２位置から第１位置に切替配置される。

図６及び図７に示すように、第２当接面６２１は、第１当接面６１１に対して傾斜しており、両面の間に所定角度が形成されている。この傾斜は、排気導出口４２３から遠い側が互いに近づくような傾斜となっている。この実施形態では、第１当接面６１１と第２当接面６２１との間の角度は、１０度〜２０度に設定されている。

図６（ｂ）に示すように、バルブ体１２が第１位置に配置された状態で、第２当接面６２１は、バイパス管部３５の傾斜方向と平行をなし、バイパス出口３５２からの延長上の領域Ｒ１外に配置されている。そのため、バルブ体１２が第１位置に配置された場合に、第２弁部６２の存在によって、開状態にあるバイパス出口３５２から導出される排気ガスの流れが阻害されることが抑制されている。

同様に、図７（ｂ）に示すように、バルブ体１２が第２位置に配置された状態で、第１当接面６１１は、流路出口３４２からの延長上の領域Ｒ２外に配置されている。そのため、バルブ体１２が第２位置に配置された場合に、第１弁部６１の存在によって、開状態にある流路出口３４２から導出される排気ガスの流れが阻害されることが抑制されている。

また、図６及び図７に示すように、第２弁部６２は、次のような構成で、第１弁部６１に取り付けられている。まず、第１弁部６１の裏面には、その裏面から凸となる取付突部６１２が設けられている。第２弁部６２の中心部には、連結軸部６２２が設けられている。この連結軸部６２２を介して、第２弁部６２が取付突部６１２に取り付けられている。連結軸部６２２と第２弁部６２とは、第２当接面６２１が連結軸部６２２に対して傾斜可能となる遊びを持って連結されている。このため、バルブ体１２が第２位置に配置されて、第２弁部６２の第２当接面６２１がバイパス管部３５の開口端面３５３に当接すると、その遊びによって、両面間の精度誤差等が吸収され、両者が密接した状態となる。

以上のように、バルブ体１２は、回動軸部７１の回動によって第１位置と第２位置とに切替配置されるが、この両位置の間の中間位置にバルブ体１２を配置することも可能である。図８は、バルブ体１２がその中間位置に配置された状態を示しており、図６及び図７と同様、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。

図８に示すようにバルブ体１２が中間位置に配置された状態では、第１弁部６１及び第２弁部６２のいずれもが、流路出口３４２やバイパス出口３５２を開状態としている。ただ、第１弁部６１は、流路出口３４２からの延長上の領域Ｒ２内に配置されている（領域Ｒ２については図７を参照）。また、第２弁部６２は、バイパス出口３５２からの延長上の領域Ｒ１内に配置されている（領域Ｒ１については図６を参照）。

この第１弁部６１や第２弁部６２の存在により、流路出口３４２及びバイパス出口３５２から導出される排気ガスの流量はそれぞれ制限されている。流路出口３４２及びバイパス出口３５２のそれぞれから導出される排気ガスの流量割合は任意であるが、例えば、過給圧が所定数値に達してその状態を維持する場合には、流路出口３４２からの流量とバイパス出口３５２からの流量とが、概ね６対４の割合となる中間位置とすることが好ましい。図８は、この流量状態となる中間位置を示している。

なお、バルブ体１２が中間位置に配置されると、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスの流れは、第２弁部６２に衝突することによって乱される。つまり、図８（ｂ）に矢印で示すように、バイパス出口３５２から導出される排気ガスは、第２弁部６２に衝突してその流れの方向が変えられる。そのため、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスが出口筒部４２の出口流路４２１内で拡散され、バイパス流路３５１を流通して高温状態が維持された状態の排気ガスが、その流れを維持しながらガス浄化触媒８１１の導入側端面８１２に供給されることが抑制される。

以上のように構成されたタービンハウジング１０を排気タービン過給機に用いることで、次のような排気ガスの流れを形成することが可能となる。

自動車のエンジンを始動させた直後のファーストアイドル時において、アクチュエータのロッドを駆動して回動軸部７１を回動させ、図６に示すように、バルブ体１２を第１位置に切替配置させる。この第１位置への配置により、第１弁部６１の第１当接面６１１が出口管部３４の傾斜端面３４３に当接し、流路出口３４２が閉じられる。その一方で、バイパス出口３５２から第２弁部６２が離れ、そのバイパス出口３５２が開状態となる。

これにより、エンジンから排出されて排気導入口３１１から内側ハウジング２１に導入された排気ガスは、そのほとんどがバイパス流路３５１を流通する。そして、排気ガスは、スクロール流路３２１やタービン室３３を避け、それらを流通するよりも短い流通距離でバイパス出口３５２から導出される。このとき、第２弁部６２はバイパス出口３５２からの延長上の領域Ｒ２外に配置されているため、バイパス出口３５２から導出される排気ガスの流れが第２弁部６２によって阻害されることが抑制されている。

そして、バイパス出口３５２から導出された排気ガスは、出口筒部４２の出口流路４２１を経て排気導出口４２３から導出され、温度低下が抑制されて高温状態の排気ガスは、その流れの方向が維持されながら、ガス浄化触媒８１１の導入側端面８１２に至る。これにより、高温状態が維持された排気ガスがガス浄化触媒８１１に導入され、ガス浄化触媒８１１を早期に活性化させることができる。

なお、この場合でも、流路出口３４２は第１弁部６１によってすべて閉じられるわけではなく、流通口３４５が形成された状態となっている。そのため、排気導入口３１１から導入された排気ガスの一部は、スクロール流路３２１やタービン室３３を流通して排気流路３４１に至り、流通口３４５から導出される。この流れによる過給性能はほとんど得られないものの、タービン室３３の内圧が低下して、タービンインペラＴの回転軸に供給される潤滑油がタービン室３３に漏れ出すおそれを低減できる。

ファーストアイドルの所定時間を経過すると、アクチュエータのロッドを駆動して回動軸部７１を回動させ、図７に示すように、バルブ体１２を第１位置から第２位置に切替配置させる。この第２位置への配置により、第２弁部６２の第２当接面６２１がバイパス管部３５の開口端面３５３に当接し、バイパス出口３５２の全域が密閉される。その一方で、流路出口３４２から第１弁部６１が離れ、その流路出口３４２が開状態となる。

これにより、エンジンから排出されて排気導入口３１１から内側ハウジング２１に導入された排気ガスは、スクロール流路３２１、タービン室３３及び排気流路３４１を流通し、流路出口３４２から導出される。そして、流路出口３４２から導出された排気ガスは、出口筒部４２の出口流路４２１を経て排気導出口４２３から導出され、その流れが維持されながら触媒装置８１の導入側端面８１２に至る。この流れの途中において、排気ガスがタービン室３３に収容されたタービンインペラＴに衝突し、それによってタービンインペラＴを回転させる。このタービンインペラＴの回転により排気タービン過給機による過給性能が高められ、エンジンの回転数を上昇させることができる。

次いで、排気タービン過給機による過給圧が所定数値となった時点で、アクチュエータのロッドを駆動して回動軸部７１を回動させ、図８に示すように、バルブ体１２を第１位置と第２位置との間の中間位置に切替配置させる。この中間位置への配置により、流路出口３４２及びバイパス出口３５２は、いずれも開状態となる。もっとも、第１弁部６１は、流路出口３４２からの延長上の領域Ｒ２内に配置され、第２弁部６２は、バイパス出口３５２からの延長上の領域Ｒ１内に配置され、各出口から導出される排気ガスの流量比は約６対４の割合となっている。

これにより、エンジンから排出されて排気導入口３１１から内側ハウジング２１に導入された排気ガスは、そのうちの６割程度が、スクロール流路３２１、タービン室３３及び排気流路３４１を流通し、流路出口３４２から導出される。その一方で、排気導入口３１１から導入された排気ガスのうちの４割程度は、スクロール流路３２１やタービン室３３を避け、バイパス出口３５２から導出される。そして、流路出口３４２から導出された排気ガスと、バイパス出口３５２から導出された排気ガスとは、出口筒部４２の出口流路４２１を経て排気導出口４２３から導出され、下流側の触媒装置８１に供給される。この場合、所定の過給圧に達した状態を好適に維持することができる。

この時、図８（ｂ）に矢印で示すように、バイパス出口３５２から導出される排気ガスは、第２弁部６２に衝突してその流れの方向が変えられる。そのため、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスが出口筒部４２の出口流路４２１内で拡散され、高温状態が維持された状態の排気ガスが、そのままガス浄化触媒８１１の導入側端面８１２に供給されることが抑制される。流路出口３４２から導出される排気ガスも、その一部の流れが第１弁部６１に衝突して拡散されるため、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスの拡散効果が高められる。

本実施形態のタービンハウジング１０が有する構成とその作用は以上に説明したとおりであり、得られる効果をまとめると以下に示すとおりである。

（１）バルブ体１２は、流路出口３４２を開閉する第１弁部６１と、バイパス出口３５２を開閉する第２弁部６２とを有している。第２弁部６２は、第１弁部６１の裏側に当該第１弁部６１と一体的に設けられている。そして、回動軸部７１を回動させることにより、バルブ体１２は、第１弁部６１が流路出口３４２を閉じてバイパス出口３５２を開状態とする第１位置と、第２弁部６２がバイパス出口３５２を閉じて流路出口３４２を開状態とする第２位置とに切替配置される。この場合、バルブ回動機構１３としては、第１弁部６１と第２弁部６２とが一体化された一個のバルブ体１２を回動させるための構成で足りる。そのため、弁を開閉させるための機構が複数の弁ごとに設けられた従来構成とは異なり、バイパス流路３５１を備えた構成でありながら、排気タービン過給機の小型化を実現することができる。

（２）バルブ体１２が第２位置に配置され、第２弁部６２によってバイパス出口３５２を閉じて流路出口３４２が開状態となっている状態で、第１弁部６１は、流路出口３４２からの延長上の領域Ｒ２外に配置されている。これにより、排気流路３４１の流路出口３４２から導出される排気ガスの流れの途中に第１弁部６１が存在しないため、第１弁部６１によってその排気ガスの流れが阻害されて、タービンの回転数低下、ひいては過給性能が悪化することを抑制できる。

（３）第１弁部６１が当接する出口管部３４の傾斜端面３４３と、第２弁部６２が当接するバイパス管部３５の開口端面３５３とは、その一方が他方に対して排気導出方向Ｄ１，Ｄ２に向かって傾斜するように設けられている。そして、排気流路３４１とバイパス流路３５１との間に回動軸部７１が設けられている。そのため、バルブ回動機構１３によってバルブ体１２を回動させる回動範囲がより小さくなる。これにより、バルブ回動機構１３において、バルブ体１２を回動させるアクチュエータとしてシリンダを用いた場合に、ロッドの可動範囲がより小さい小型のシリンダを用いたり、従前の可動範囲をそのまま維持したりするなど、アクチュエータの小型化を実現できる。

（４）出口管部３４の傾斜端面３４３は、出口管部３４の延びる方向に対し、内側から外周側に向かって傾斜している。また、バイパス管部３５の開口端面３５３も、バイパス管部３５が延びる方向に対し、内側から外周側に向かって傾斜している。つまり、傾斜端面３４３及び開口端面３５３は、互いに近い側が排気導出口４２３から遠ざかる側へ傾斜している。これにより、バルブ回動機構１３の回動軸部７１は、よりスクロール部３２の側に近づけた位置に配置されるため、その分、スクロール中心線方向におけるタービンハウジング１０の幅を縮小させることができる。

（５）第２弁部６２の第２当接面６２１は、第１弁部６１の第１当接面６１１に対して傾斜しており、両面の間に所定角度が形成されている。この傾斜は、排気導出口４２３から遠い側が互いに近づくような傾斜となっている。このように第１当接面６１１及び第２当接面６２１は、それぞれが他方に対して傾斜しており、バルブ体１２の側でも、両当接面６１１，６２１が平行をなす場合に比べてバルブ体１２の回動範囲をより小さくすることが可能となる。このため、バルブ回動機構１３において、アクチュエータの小型化をより一層実現することができる。

（６）第２弁部６２は、連結軸部６２２を介して第１弁部６１に取り付けられ、連結軸部６２２と第２弁部６２とは、第２当接面６２１が連結軸部６２２に対して傾斜可能となる遊びを持って連結されている。そのため、この遊びによって、バイパス出口３５２の開口端面３５３と第２当接面６２１との精度誤差等が吸収され、それらを密接させることが可能となる。これにより、バルブ体１２が第２位置に切替配置されて、第２弁部６２によりバイパス出口３５２が閉じられた場合に、そのバイパス出口３５２からの排気ガスの漏れを抑制することができる。

（７）出口管部３４とバイパス管部３５との間には、両者によって挟まれた空間部Ｋが設けられている。この空間部Ｋが設けられた分だけ、タービンハウジング１０の軽量化を実現することができる。また、バルブ回動機構１３の回動軸部７１は、この空間部Ｋを利用し、その軸基部７１１が空間部Ｋに配置されている。そのため、軽量化によって生じたスペースを無駄にせず、有効に活用することができる。

（８）バルブ体１２が第１位置に配置され、流路出口３４２が第１弁部６１によって閉じられた状態でも、流路出口３４２には流通口３４５が設けられている。そのため、この流通口３４５を通じて流路出口３４２から排気ガスが導出される。第１弁部６１によって流路出口３４２のすべてを閉じず、このように積極的に排気ガスの導出を許容することで、排気流路３４１とつながるタービン室３３の内圧が低下することを抑制できる。これにより、タービンインペラＴの回転軸に供給される潤滑油がタービン室３３に漏れ出すおそれを低減することができる。

（９）バルブ体１２は、第１位置と第２位置との間を切替配置される場合に、中間位置を経る。そして、その中間位置では、第１弁部６１及び第２弁部６２のいずれもが、流路出口３４２やバイパス出口３５２を開状態とする。また、バイパス出口３５２からの延長上の領域Ｒ１内に、第２弁部６２が存在する。そのため、バルブ体１２をこの中間位置に配置すると、スクロール流路３２１を避けてバイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスが、この第２弁部６２に衝突することにより、その流れが乱される。これにより、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスが拡散されるため、排気導出口４２３の下流側に設けられる触媒装置８１において、高温の排気ガス流入に伴って生じる触媒の劣化を抑制できる。この場合、流路出口３４２から導出される排気ガスも、その一部の流れが第１弁部６１に衝突して拡散されるため、バイパス出口３５２から導出される高温の排気ガスの拡散効果を高めることができる。

［第２実施形態］
次に、図９〜図１２を参照しつつ、本発明におけるバルブ体の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態のバルブ体１２及びバルブ回動機構１３と重複する構成は同じ名称と符号を用い、以下では、第１実施形態のバルブ体１２及びバルブ回動機構１３と異なる構成を中心に説明する。

図９及び図１０に示すように、第２実施形態では、バルブ回動機構１３の回動軸部７１が有する軸基部７１１には、弁取付部としての弁取付片７１３が設けられている。弁取付片７１３は、高耐熱性を有する金属材料によって軸基部７１１と一体に形成され、軸基部７１１から側方へ延びている。バルブ体１４を構成する第１弁部６３及び第２弁部６４は、弁取付片７１３に組み付けられている。

第１弁部６３は、図１０に示すように、平板状をなし、角をとった略四角形をなす平面形状を有している。第１弁部６３の一面は、流路出口３４２の傾斜端面３４３に当接する第１当接面６３１となっている。第１当接面６３１の裏面側には、図９に示すように、その裏面側へ凸となる取付突部６３２が設けられている。取付突部６３２は有底筒状をなし、第２弁部６４に対して溶接等によって取り付けられている。第１弁部６３も取付突部６３２も、外側シェル２２と同様の高耐熱性を有する金属材料を素材としている。取付突部６３２が設けられていることにより、第１当接面６３１の側には凹状部６３３が形成され、取付突部６３２の凸側には突出平板部６３４が設けられている（図１１参照）。

第２弁部６４は、図９に示すように平板状をなし、長円形をなす平面形状を有している。第２弁部６４の一面は、バイパス出口３５２の開口端面３５３に当接する第２当接面６４１となっている。第２当接面６４１の裏面側には、図１１に示すように、その裏面側へ凸となる隆起部６４２が設けられている。隆起部６４２において、第２当接面６４１とは反対側の平面６４３には、連結軸部６４４が設けられている。第２弁部６４、隆起部６４２及び連結軸部６４４は、内側ハウジング２１と同様の素材を用いて、鋳造等によって一体に形成されている。

第１弁部６３及び第２弁部６４は、次のような組付構造により、回動軸部７１の軸基部７１１に設けられた弁取付片７１３に対して組み付けられている。まず、連結軸部６４４は、弁取付片７１３に設けられた挿通孔７１４に挿通されている。また、第１弁部６３から盛り上がった部分の突出平板部６３４にも挿通孔６３５が設けられ、連結軸部６４４はこの挿通孔６３５にも挿通されている。連結軸部６４４の先端部は、突出平板部６３４の挿通孔６３５から突出し、その突出部分が押圧変形させられることによりかしめられている。このかしめにより、突出平板部６３４及び弁取付片７１３が抜け止めされた状態となっている。

ここで、連結軸部６４４を挿通する各挿通孔７１４，６３５は、連結軸部６４４の太さよりも若干大きく形成されている。もっとも、連結軸部６４４の先端部をかしめる際、図１１に示すように、連結軸部６４４の先端部が変形し、その一部が突出平板部６３４の挿通孔６３５と連結軸部６４４との間に入り込む。この入り込んだ充填部６４４ａにより、挿通孔６３５と連結軸部６４４の間の隙間の少なくとも一部が埋められ、取付突部６３２の突出平板部６３４は、連結軸部６４４に対し固着された状態となる。これにより、第１弁部６３及び第２弁部６４は、両者の間に弁取付片７１３を介在させた状態で、連結軸部６４４により一体的に連結されている。なお、図１１における充填部６４４ａの図示は一例を示すに過ぎない。

また、第１弁部６３及び第２弁部６４は、図１１に示すように、取付突部６３２の突出平板部６３４と弁取付片７１３との間、第２弁部６４と弁取付片７１３との間に、それぞれ隙間Ｓ１、つまり遊びが設けられるようにして弁取付片７１３に組み付けられている。このように遊びをもっているため、一体的に連結された第１弁部６３及び第２弁部６４は、弁取付片７１３に対して傾斜可能で、ガタ付いた状態となっている。

第２実施形態では、バルブ体１４及びバルブ回動機構１３が以上のような構成を有している。回動軸部７１を回動させると、弁取付片７１３が回動する。それに伴って、図１２に示すように、バルブ体１４が回動し、バルブ体１４は、第１弁部６３によって流路出口３４２を閉じる第１位置（図１２（ａ））又はバイパス出口３５２を閉じる第２位置（図１２（ｂ））に配置される。

第２実施形態のバルブ体１４を用いることにより、次のような作用効果を得ることができる。

（１）第１弁部６３及び第２弁部６４は、前述したように、弁取付片７１３に対して遊びをもって組み付けられている。この遊びにより、第２実施形態でも、バイパス出口３５２の開口端面３５３と第２当接面６４１との精度誤差等が吸収され、それらを密接させることが可能となる。これにより、図１２（ｂ）に示すように、バルブ体１４が第２位置に切替配置されて、第２弁部６４によりバイパス出口３５２が閉じられた場合に、そのバイパス出口３５２からの排気ガスの漏れを抑制することができる。

また、図１２（ａ）に示すように、バルブ体１４が第１位置に切替配置されて、第１弁部６３が流路出口３４２を閉じる場合にも、流路出口３４２の傾斜端面３４３と第１当接面６３１との精度誤差等が吸収され、それらを密接させることが可能となる。この両者の密接により、第１当接面６３１と傾斜端面３４３との当接部分から排気ガスが漏れ、その漏れた排気ガスにより、流通口３４５から流出する排気ガスの主流が乱されることを抑制できる。

（２）バルブ体１４が第１位置に配置された状態では、図１２（ａ）の拡大図に示すように、弁取付片７１３は突出平板部６３４に当接し、回動軸部７１の回動力によって弁取付片７１３が第１弁部６３に設けられた突出平板部６３４を押圧する。これにより、遊びをもって弁取付片７１３に連結されている第１弁部６３は、その遊びによるガタ付きが抑制される。すると、連結軸部６４４によって第１弁部６３と一体的に連結されている第２弁部６４も、遊びによるガタ付きが抑制される。

バルブ体１４が第２位置に配置された状態でも同様に、図１２（ｂ）の拡大図に示すように、弁取付片７１３は第２弁部６４に設けられた隆起部６４２に当接し、回動軸部７１の回動力によって弁取付片７１３が隆起部６４２を押圧する。これにより、遊びをもって弁取付片７１３に連結されている第２弁部６４は、その遊びによるガタ付きが抑制される。すると、連結軸部６４４によって第２弁部６４と一体的に連結されている第１弁部６３も、遊びによるガタ付きが抑制される。

上記第１実施形態のバルブ体１２の場合、第２弁部６２は遊びをもって連結軸部６２２に組み付けられている。図６（ｂ）に示すように、バルブ体１２が第１位置に配置された状態では、バイパス出口３５２から導出された排気ガスの脈動により、第２弁部６２のガタ付きによる叩かれ音が発生する可能性がある。この点、第２実施形態のバルブ体１４の場合、バルブ体１４が第１位置及び第２位置のいずれか配置されると、前述したように、他方も遊びによるガタ付きが抑制される。これにより、開口状態にあるバイパス出口３５２又は流路出口３４２から導出された排気ガスの脈動により、第１位置では第２弁部６４が、第２位置では第１弁部６３がガタ付いて叩かれ音が発生することを抑制できる。

（３）第１弁部６３及び第２弁部６４を弁取付片７１３に組み付ける場合、第２弁部６４の連結軸部６４４に、弁取付片７１３と第１弁部６３に設けられた取付突部６３２の突出平板部６３４を順次挿通させる。その後、連結軸部６４４の先端部をかしめて突出平板部６３４を連結軸部６４４に固着させることにより、第１弁部６３及び第２弁部６４が弁取付片７１３に組み付けられる。このため、組み付け作業を容易に行うことができる。

［第３実施形態］
次に、図１３〜図１６を参照しつつ、本発明におけるバルブ体の第３実施形態について説明する。第３実施形態のバルブ体１５は、上記第２実施形態におけるバルブ体１４のさらなる変形例である。このため、上記各実施形態のバルブ体１２，１４及びバルブ回動機構１３と重複する構成は同じ名称と符号を用い、以下では、異なる構成を中心に説明する。

図１３及び図１４に示すように、第３実施形態では、バルブ体１５を構成する第１弁部６５及び第２弁部６６のうち、第１弁部６５は、金属製の板状部材が略Ｕ字状をなすように折り曲げられて形成されている。つまり、板状部材が略Ｕ字状をなすようにプレス成形等によって折り曲げられ、それにより、相対する一対の板部が形成される。そのうち一方の板部が第１弁部６５とされ、図１４に示すように、略Ｕ字状の外縁を有する平面形状をなしている。第１弁部６５において、もう一方の板部と非対向の面は、流路出口３４２の傾斜端面３４３に当接する第１当接面６５１となっている。相対する一対の板部のうち、もう一方の板部は連結板部６５２となっている。第１弁部６５及び連結板部６５２は、両者をつなぐつなぎ部６５３から軸基部７１１の側へ向けられた状態となっている。なお、折り曲げ形成される板状部材は、外側シェル２２と同様の高耐熱性を有する金属材料を素材としている。

第２弁部６６は、平板状をなし、長円形をなす平面形状を有している。第２弁部６６の一面は、バイパス出口３５２の開口端面３５３に当接する第２当接面６６１となっている。第２当接面６６１の裏面側には、図１５に示すように、その裏面側へ凸となる隆起部６６２が設けられている。隆起部６６２は、第２弁部６６を形成する板材が成形されてなる。その板材は、外側シェル２２と同様の高耐熱性を有する金属材料を素材としている。隆起部６６２が設けられていることにより、第２当接面６６１の側には凹状部６６３が形成され、隆起部６６２の凸側には平板部６６４が設けられている（図１５参照）。

第１弁部６５及び第２弁部６６は、次のような組付構造により、回動軸部７１の軸基部７１１に設けられた弁取付片７１３に対して組み付けられている。まず、図１５に示すように、第１弁部６５に設けられた連結板部６５２及び第２弁部６６に設けられた隆起部６６２の平板部６６４は、連結ピン６７を用いて弁取付片７１３に組み付けられている。この組付状態では、第２弁部６６の側から、平板部６６４、連結板部６５２及び弁取付片７１３の順に重ねられている。そして、弁取付片７１３に設けられた挿通孔７１４に、連結ピン６７の軸部６７１が挿通されている。また、連結板部６５２及び隆起部６６２の平板部６６４にも、それぞれ挿通孔６５４，６６５が設けられ、連結ピン６７の軸部６７１はこれら各挿通孔６５４，６６５にも挿通されている。

連結ピン６７の一端側（第１弁部６５の側）には係止部６７２が設けられ、弁取付片７１３が有する挿通孔７１４の周縁部に当接可能となっている。この両者が当接することにより、前記一端側において、弁取付片７１３、連結板部６５２及び平板部６６４が抜け止めされた状態となる。連結ピン６７の他端側（第２弁部６６の側）は、平板部６６４の挿通孔６６５から突出し、その突出部分が押圧変形させられることによりかしめられている。このかしめにより、前記他端側において、平板部６６４、連結板部６５２及び弁取付片７１３が抜け止めされた状態となっている。

ここで、連結ピン６７の軸部６７１を挿通する各挿通孔７１４，６５４，６６５は、軸部６７１の太さよりも若干大きく形成されている。もっとも、軸部６７１の先端部をかしめる際、図１５に示すように、軸部６７１の先端部が変形し、その一部が平板部６６４の挿通孔６６５と軸部６７１との間に入り込む。この入り込んだ充填部６７１ａにより、挿通孔６６５と軸部６７１の間の隙間の少なくとも一部が埋められ、平板部６６４は、軸部６７１に対し固着された状態となる。これにより、第２弁部６６は連結ピン６７と一対化された状態で連結されている。なお、図１５における充填部６７１ａの図示は一例を示すに過ぎない。

また、第１弁部６５及び第２弁部６６は、図１５に示すように、遊びをもって弁取付片７１３に組み付けられている。そのため、平板部６６４と連結板部６５２との間、連結板部６５２と弁取付片７１３との間、弁取付片７１３と連結ピン６７の係止部６７２との間に、それぞれ隙間Ｓ２が存在している。このように遊びをもっているため、一体的に連結された第１弁部６５及び第２弁部６６は、弁取付片７１３に対して傾斜可能で、ガタ付いた状態となっている。

第３実施形態では、バルブ体１５及びバルブ回動機構１３が以上のような構成を有している。回動軸部７１を回動させると、弁取付片７１３が回動する。それに伴って、図１６に示すように、バルブ体１５が回動し、バルブ体１５は、第１弁部６５によって流路出口３４２を閉じる第１位置（図１６（ａ））又はバイパス出口３５２を閉じる第２位置（図１６（ｂ））に配置される。

第３実施形態のバルブ体１５を用いることにより、次のような作用効果を得ることができる。

（１）第１弁部６５及び第２弁部６６は、前述したように、弁取付片７１３に対して遊びをもって組み付けられている。この遊びにより、第３実施形態でも、バイパス出口３５２の開口端面３５３と第２当接面６６１との精度誤差等が吸収され、それらを密接させることが可能となる。これにより、図１６（ｂ）に示すように、バルブ体１５が第２位置に切替配置されて、第２弁部６６によりバイパス出口３５２が閉じられた場合に、そのバイパス出口３５２からの排気ガスの漏れを抑制することができる。

また、図１６（ａ）に示すように、バルブ体１５が第１位置に切替配置されて、第１弁部６５が流路出口３４２を閉じる場合にも、流路出口３４２の傾斜端面３４３と第１当接面６５１との精度誤差等が吸収され、それらを密接させることが可能となる。その上、第１弁部６５は板状部材が折り曲げられた板部よりなるため、第１弁部６５にたわみを生じさせることが可能となる。このたわみを利用し、第１当接面６５１をさらに密接させることができる。これにより、第１当接面６５１と傾斜端面３４３との当接部分から排気ガスが漏れるのを一層抑制し、その漏れた排気ガスにより、流通口３４５から流出する排気ガスの主流が乱されることを抑制できる。

（２）バルブ体１５が第１位置に配置された状態では、図１６（ａ）の拡大図に示すように、弁取付片７１３は連結ピン６７の係止部６７２に当接し、回動軸部７１の回動力によって弁取付片７１３が係止部６７２を押圧する。これにより、連結ピン６７のガタ付きが抑制されるため、連結ピン６７と一体的に連結されている第２弁部６６もそのガタ付きが抑制される。また、回動軸部７１の回動力によって、第１弁部６５の第１当接面６５１は傾斜端面３４３を押圧する。そのため、遊びをもって弁取付片７１３に連結されている第１弁部６５も、その遊びによるガタ付きが抑制される。

バルブ体１５が第２位置に配置された状態では、図１６（ｂ）の拡大図に示すように、弁取付片７１３は連結板部６５２に当接し、連結板部６５２を介在させつつ第２弁部６６に設けられた平板部６６４を押圧する。これにより、遊びをもって弁取付片７１３に連結された第２弁部６６は、その遊びによるガタ付きが抑制される。また、連結板部６５２と一体の第１弁部６５も、連結板部６５２に設けられた遊びによってガタ付くことが抑制される。したがって、第３実施形態のバルブ体１５によっても、第１弁部６５又は第２弁部６６がガタ付いて叩かれ音が発生することを抑制できる。

（３）第１弁部６５及び連結板部６５２は、板状部材が折り曲げられることにより形成されている。このため、プレス成形を利用して簡単に形成することができ、バルブ体１５を製造するコストを低減させることができる。

なお、本発明を具体化した実施形態は、上記実施形態に限られるものではなく、例えば次のように実施されてもよい。

（ａ）本実施の形態では、内側ハウジング２１は出口管部３４及びバイパス管部３５を有して、出口管部３４の内部に排気流路３４１を形成し、バイパス管部３５の内部にバイパス流路３５１を形成した。このため、出口管部３４とバイパス管部３５との間に空間部Ｋが形成された構成となっている。このような構成に代えて、鋳造によってこの空間部Ｋも鋳鉄や鋳鋼を充填し、空間部Ｋをなくした構成を採用してもよい。この場合、流路出口３４２とバイパス出口３５２との間に、回動軸部７１を回動可能に軸支する構成が必要となる。

（ｂ）本実施の形態では、バイパス管部３５がスクロール中心線に対して傾斜する方向に延びるように設けられているが、これに代えて、スクロール中心線方向と同一方向に延びるように設けられた構成を採用してもよい。

（ｃ）本実施の形態では、出口管部３４の出口側端部には傾斜端面３４３が形成され、バイパス管部３５の出口側端部には開口端面３５３が形成され、いずれも、管の延びる方向に対し、内側から外周側に向かって傾斜している。これに代えて、出口管部３４及びバイパス管部３５の双方又は一方について、その出口側端部に、管の延びる方向に対して略直交する端面が形成された構成を採用してもよい。例えば、出口管部３４の出口側端部を非傾斜端面３４４のみとしたり、バイパス管部３５の開口端面３５３を、管の延びる方向に対して略直交するように形成したりすることが考えられる。

（ｄ）本実施の形態では、第１弁部６１，６３，６５の第１当接面６１１が当接する出口管部３４の傾斜端面３４３に対し、第２弁部６２，６４，６６の第２当接面６２１が当接するバイパス管部３５の開口端面３５３が、その排気導出方向Ｄ２に向かって近づくように傾斜している。この角度は８０度程度に設定されているが、これよりも小さい角度や大きい角度が両面によって形成されるように構成してもよい。

例えば、出口管部３４の出口側端部を非傾斜端面３４４のみとし、バイパス管部３５をスクロール中心線方向と同一方向に延びるように設け、かつその開口端面３５３を管の延びる方向に対して略直交するように形成した構成も採用できる。この場合、第１当接面６１１が当接する出口管部３４の非傾斜端面３４４と、第２当接面６２１が当接するバイパス管部３５の開口端面３５３とによって形成される角度は、１８０度となる。

（ｅ）本実施の形態では、第２弁部６２，６４，６６の第２当接面６２１は、第１弁部６１の第１当接面６１１に対して傾斜するように設けられているが、これに代えて、第１当接面６１１と平行をなすように設けられた構成を採用してもよい。

（ｆ）本実施の形態では、第２弁部６２，６４，６６は、第２当接面６２１が連結軸部６２２に対して傾斜可能となる遊びを持つように、その連結軸部６２２と連結されているが、その遊びを設けることなく連結するようにしてもよい。

（ｇ）本実施の形態では、バルブ体１２，１４，１５が第１位置に配置されて、流路出口３４２が第１弁部６１，６３，６５によって閉じられた状態でも、流路出口３４２に流通口３４５が設けられる構成を採用した。これに代えて、第１弁部６１，６３，６５によって流路出口３４２の全域が閉じられる構成を採用してもよい。

（ｈ）本実施の形態では、ハウジング本体１１を構成する内側ハウジング２１を鋳造により形成し、他方の外側シェル２２を板金加工等によって形成し、それぞれの素材や製造方法を別にした。この構成を採用したのは、その方が製造しやすいからであるが、これに代えて、内側ハウジング２１及び外側シェル２２の両者を鋳造により一体に形成したり、板金によって一体に形成したりしてもよい。

（ｉ）本実施の形態では、バルブ回動機構１３として、回動軸部７１のシャフト部７１２に設けられたリンクプレート７４を、シリンダ等のアクチュエータのロッドに連結することにより、そのロッドの移動によって、回動軸部７１を回動させる構成とした。これに代えて、例えば、モータ等のアクチュエータによって回動軸部７１を回動させる構成を採用してもよい。

（ｊ）本実施の形態では、自動車用の排気タービン過給機に用いられるタービンハウジング１０を例としたが、船舶や航空機等、自動車以外の内燃機関に設けられる排気タービン過給機に用いてもよい。

（ｋ）第２実施形態では、連結軸部６４４の先端部をかしめることにより、当該先端部を取付突部６３２の突出平板部６３４に固着させたが、これに代えて、溶接によって連結軸部６４４の先端部を突出平板部６３４に固着させるようにしてもよい。同様に、第３実施形態では、連結ピン６７の先端部をかしめることにより隆起部６６２の平板部６６４に固着させたが、これに代えて、溶接によって連結ピン６７の先端部を平板部６６４に固着させるようにしてもよい。

（ｌ）第２実施形態では、バルブ体１４を構成する第１弁部６３を、角をとった略四角形をなす平面形状としたが、図１７に示したバルブ体１６のように、円形状に形成してもよい。この場合、第１弁部６３の周縁部６３６は、第２弁部６４の側に斜めに折り曲げられた構成を採用するとなおよい。この場合、周縁部６３６が有するテーパ面６３６ａが第１当接面６３１となる。この構成によれば、折り曲げられた周縁部６３６により、第１弁部６３の剛性を向上させることができる。また、周縁部６３６が折り曲げられることで第１弁部６３が縮径するため、第１弁部６３及び流路出口３４２をコンパクト化させることができる。

（ｍ）第２実施形態では、第２弁部６４に連結軸部６４４が設けられているが、これに代えて、第１弁部６３に設けられた取付突部６３２の突出平板部６３４に、連結軸部６４４が設けられた構成を採用してもよい。この場合、第２弁部６４では、例えば、第２当接面６４１の中央部に凹状部を形成し、その底面部において連結軸部６４４の先端部をかしめ、連結軸部６４４に第２弁部６４を固着させる構成が採用される。

（ｎ）第２実施形態では、第１弁部６３に取付突部６３２を設けた構成としたが、これに代えて、第３実施形態の第１弁部６５と同様の構成を採用してもよい。この場合、板状部材を略Ｕ字状に折り曲げて相対する一対の板部を形成し、その一方を第１弁部６３、他方を連結板部とし、連結板部に弁取付片７１３が連結される構成となる。

（ｏ）第３実施形態では、第１弁部６５及び連結板部６５２は、つなぎ部６５３から軸基部７１１の側へ向けられた状態としたが、これとは異なる側へ両者が向けられた構成を採用してもよい。例えば、図１８に示すバルブ体１７のように、第１弁部６５及び連結板部６５２が、つなぎ部６５３から回動軸部７１の軸方向に向いた状態に設けられた構成としてもよい。

（ｐ）第３実施形態では、第１弁部６５の側について板状部材を折り曲げ形成し、一方を第１弁部６５、他方を連結板部６５２とする構成を採用したが、これに代えて、第２弁部６６の側についてこれと同様の構成としてもよい。この場合の第１弁部６５は、例として、第１実施形態の第１弁部６１又は第２実施形態の第１弁部６３と同様の構成を採用できる。また、第１弁部６５及び第２弁部６６の両者について、板状部材を折り曲げ形成し、一方を弁部、他方を連結板部とする構成としてもよい。

１０…タービンハウジング、１１…ハウジング本体、１２…バルブ体、１３…バルブ回動機構、３３…タービン室、３４…出口管部、３５…バイパス管部、６１，６３，６５…第１弁部、６２，６４，６６…第２弁部、７１…回動軸部、３１１…排気導入口、３２１…スクロール流路、３４１…排気流路、３４２…流路出口、３４５…流通口、３５１…バイパス流路、３５２…バイパス出口、４２３…排気導出口、６１１，６３１，６５１…第１当接面、６２１，６４１，６６１…第２当接面、６４４…連結軸部、６５２…連結板部、７１３…弁取付片（弁取付部）、Ｋ…空間部、Ｒ１…バイパス出口からの延長上の領域，Ｒ２…流路出口からの延長上の領域、Ｔ…タービンインペラ。

Claims (12)

1. 排気ガスの排気導入口と排気導出口とを有するハウジング本体と、
   前記ハウジング本体の内部に形成され、前記排気導入口から導入された排気ガスをタービンインペラが収容されるタービン室に供給するスクロール流路と、
   前記ハウジング本体の内部に形成され、前記タービン室を経た排気ガスが流通して流路出口に至る排気流路と、
   前記ハウジング本体の内部に形成され、前記排気導入口から導入された排気ガスが前記スクロール流路を避けてバイパス出口に至るバイパス流路と、
   前記流路出口を開閉する第１弁部と、前記第１弁部の裏側に当該第１弁部と一体的に設けられて前記バイパス出口を開閉する第２弁部とを有するバルブ体と、
   前記流路出口と前記バイパス出口との間に設けられた回動軸部を中心とする回動により、前記バルブ体を、前記第１弁部により前記流路出口を閉じて前記バイパス出口を開状態とする第１位置と、前記第２弁部により前記バイパス出口を閉じて前記流路出口を開状態とする第２位置とに切替配置させるバルブ回動機構と、
   を備えたことを特徴とするタービンハウジング。
2. 前記バルブ体が前記第２位置に配置された状態で、前記第１弁部は、前記排気流路の前記流路出口からの延長上の領域外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のタービンハウジング。
3. 前記第１弁部が当接する前記流路出口の第１座面と、前記第２弁部が当接する前記バイパス出口の第２座面とによって形成される角度は、１８０度未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタービンハウジング。
4. 前記第１座面及び第２座面は、互いに近い側が前記排気導出口から遠ざかる側へ傾斜して設けられていることを特徴とする請求項３に記載のタービンハウジング。
5. 前記第１座面に当接する前記第１弁部の第１当接面と、前記第２座面に当接する前記第２弁部の第２当接面とは、前記排気導出口から遠い側が互いに近づくように傾斜していることを特徴とする請求項３又は４に記載のタービンハウジング。
6. 前記第２弁部は、前記第１弁部を介して前記回動軸部と一体化されており、
   前記第１弁部に対して前記第２弁部が遊びを持って連結されていることを特徴とする請求項５に記載のタービンハウジング。
7. 前記バルブ回動機構は、前記回動軸部に設けられた弁取付部を有しており、
   前記第１弁部及び前記第２弁部は、それぞれ前記弁取付部に対して遊びを持って組み付けられるとともに、前記バルブ体が前記第１位置に配置された場合には前記第２弁部の前記遊びによる動きが抑制され、前記第２位置に配置された場合には前記第１弁部の前記遊びによる動きが抑制される組付構造を有していることを特徴とする請求項５に記載のタービンハウジング。
8. 前記第１弁部及び前記第２弁部のうちの一方には連結軸部が設けられており、
   前記連結軸部は、前記第１弁部及び前記第２弁部のうち他方との間に前記弁取付部を介在させた状態で、前記他方と前記弁取付部とに挿通され、
   前記連結軸部の先端部は前記他方に固着されていることを特徴とする請求項７に記載のタービンハウジング。
9. 前記第１弁部及び前記第２弁部の少なくとも一方は、板状部材が略Ｕ字状をなすように折り曲げ形成され、相対する一対の板部のうち一方の板部が前記弁取付部と連結される連結板部とされ、他方の板部が弁部とされていることを特徴とする請求項７又は８に記載のタービンハウジング。
10. 前記排気流路及び前記バイパス流路はそれぞれ管状に形成されており、前記排気流路を形成する出口管部と前記バイパス流路を形成するバイパス管部との間には、両管部によって挟まれた空間部が設けられており、
    前記空間部を利用して前記回動軸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のタービンハウジング。
11. 前記バルブ体が前記第１位置に配置されて前記流路出口が前記第１弁部によって閉じられた状態で、前記流路出口には流通口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のタービンハウジング。
12. 前記バルブ体は、前記第１位置と前記第２位置との間を、中間位置を経て切替配置され、
    前記中間位置では、前記第１弁部及び前記第２弁部は、前記流路出口及び前記バイパス出口の各出口を開状態とするとともに、前記バイパス流路の前記バイパス出口からの延長上の領域内に前記第２弁部が存在することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のタービンハウジング。

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