JP2017223152A - Waist gate valve and turbocharger - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ウェイストゲートバルブ及びターボチャージャに関する。 The present disclosure relates to waste gate valves and turbochargers.
ターボチャージャには、過給圧の過度な上昇を抑制する手段としてウェイストゲートバルブが設けられる場合がある。ウェイストゲートバルブは、ターボチャージャの排気タービンをバイパスするバイパス通路を開閉することにより、排気タービンへの排気ガスの流入量を調節するものである。ウェイストゲートバルブを通過した排気ガスは、タービン駆動に寄与せずに高温のまま排気タービン下流側の触媒へ流入するため、触媒の温度を上昇させて触媒を活性化させることができ、排ガスのクリーン化を促進することができる。 A turbocharger may be provided with a waste gate valve as means for suppressing an excessive increase in supercharging pressure. The waste gate valve adjusts the amount of exhaust gas flowing into the exhaust turbine by opening and closing a bypass passage that bypasses the exhaust turbine of the turbocharger. The exhaust gas that has passed through the waste gate valve flows into the catalyst on the downstream side of the exhaust turbine without contributing to the turbine drive, so the temperature of the catalyst can be raised to activate the catalyst, and the exhaust gas can be cleaned. Can be promoted.
特許文献1に記載のターボチャージャでは、ウェイストゲートバルブの一形態として、回転式のスライド弁が採用されている。特許文献1に記載のウェイストゲートバルブは、複数の貫通孔を有するバルブシートと、バルブシートに隣接して配置されるとともに複数の貫通孔を有するバルブプレートと、アクチュエータと、バルブプレートを挟んでバルブシートと反対側に設けられ、アクチュエータの駆動力をバルブプレートに伝達してバルブプレートを回動させるように構成された駆動伝達ユニットとを備える。 In the turbocharger described in Patent Document 1, a rotary slide valve is adopted as one form of a waste gate valve. The waste gate valve described in Patent Document 1 includes a valve seat having a plurality of through holes, a valve plate disposed adjacent to the valve seat and having a plurality of through holes, an actuator, and the valve plate. A drive transmission unit provided on the opposite side of the seat and configured to transmit the driving force of the actuator to the valve plate to rotate the valve plate;
この種のウェイストゲートバルブでは、バルブプレートを回動させてバルブプレートの貫通孔とバルブシートの貫通孔とが重なる面積を変化させることで、バルブ開度を調節するよう構成されている。 This type of waste gate valve is configured to adjust the valve opening by rotating the valve plate to change the area where the through hole of the valve plate and the through hole of the valve seat overlap.
特許文献1に記載のウェイストゲートバルブでは、バルブプレートは、その上部のみが駆動伝達ユニットのアームに支持されており、アームに連結されたシャフトによって左右にスライドされるように構成されている。このため、シャフトに熱伸びが生じた場合や、コンプレッサ側からアキシャル方向の荷重がかかった場合、バルブプレートがバルブシート側へ押されて傾くことで、アームに支持されたバルブプレートの上部のみがバルブシートと片当たりしてしまい、異常摩耗が発生し固着してしまう可能性がある。 In the waste gate valve described in Patent Document 1, only the upper portion of the valve plate is supported by the arm of the drive transmission unit, and is configured to slide left and right by a shaft connected to the arm. For this reason, when thermal expansion occurs on the shaft or when an axial load is applied from the compressor side, the valve plate is pushed toward the valve seat side and tilted, so that only the upper part of the valve plate supported by the arm is There is a possibility that the valve seat will come into contact with each other, causing abnormal wear and sticking.
また、固着防止のためにバルブプシートとバルブプレートとの間に大きなクリアランスを設けることも考えられるが、クリアランスからの漏れ流れによってタービン効率が低下する懸念がある。 In order to prevent sticking, a large clearance may be provided between the valve seat and the valve plate. However, there is a concern that the turbine efficiency may be reduced due to a leakage flow from the clearance.
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制可能なウェイストゲートバルブ、並びにこれを備えるターボチャージャを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a waste gate valve capable of suppressing adhesion between a valve seat and a valve plate and a decrease in turbine efficiency, and the same. Is to provide a turbocharger comprising
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るウェイストゲートバルブは、ターボチャージャの排気タービンをバイパスするバイパス通路を開閉するためのウェイストゲートバルブであって、少なくとも一つの貫通孔を有するバルブシートと、前記バルブシートに隣接して配置されるとともに少なくとも一つの貫通孔を有するバルブプレートと、少なくとも一つのアクチュエータと、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側に設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第1部位に伝達して前記バルブプレートを回動させるように構成された駆動伝達ユニットと、前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記バルブシート側に付勢するよう構成された付勢ユニットと、を備える。 (1) A waste gate valve according to at least one embodiment of the present invention is a waste gate valve for opening and closing a bypass passage that bypasses an exhaust turbine of a turbocharger, and includes a valve seat having at least one through hole; A valve plate disposed adjacent to the valve seat and having at least one through hole, at least one actuator, and provided on the opposite side of the valve seat across the valve plate, A drive transmission unit configured to transmit to the first part of the valve plate to rotate the valve plate; and a position of the valve plate different from the first part in the rotational direction of the valve plate. The second part is urged toward the valve seat Comprising a biasing unit configured, the.
上記(1)に記載のウェイストゲートバルブでは、ターボチャージャの運転時において、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートの第1部位に作用する。かかる場合であっても、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位が付勢ユニットによってバルブシート側に付勢されているため、特許文献1のように1点でバルブプレートを支持する構成と比較して、ターボチャージャの運転時においてバルブプレートをバルブシートに一様に(相対的に均一に)押し付けることができる。これにより、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。 In the waste gate valve described in (1) above, during operation of the turbocharger, the axial load that presses the valve plate against the valve seat due to the thermal expansion of the drive transmission unit causes the first load of the valve plate from the drive transmission unit. Acts on the site. Even in such a case, since the second part at a position different from the first part in the rotation direction of the valve plate is urged to the valve seat side by the urging unit, it is one point as in Patent Document 1. Compared with the structure that supports the valve plate, the valve plate can be pressed evenly (relatively uniformly) against the valve seat during operation of the turbocharger. Thereby, the inclination to the valve seat side of the valve plate resulting from the thermal expansion of the drive transmission unit can be suppressed.
したがって、バルブシートとバルブプレートとの間に大きなクリアランスを設けなくともターボチャージャの運転時におけるバルブシートに対するバルブプレートの片当たりを抑制できるため、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 Therefore, since it is possible to suppress the contact of the valve plate with the valve seat during operation of the turbocharger without providing a large clearance between the valve seat and the valve plate, it is possible to prevent the valve seat and the valve plate from sticking and reduce the turbine efficiency. Can be suppressed.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記付勢ユニットは、弾性部材を含み、前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記弾性部材の弾性力によって前記バルブシート側に付勢するよう構成される。 (2) In some embodiments, in the waste gate valve according to the above (1), the urging unit includes an elastic member, and the first portion of the valve plate in the rotation direction of the valve plate. The second portion at a position different from the above is configured to be biased toward the valve seat by the elastic force of the elastic member.
上記(2)に記載のウェイストゲートバルブでは、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートに作用した場合であっても、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位が弾性部材の弾性力によってバルブシート側に付勢されているため、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。したがって、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 In the waste gate valve described in (2) above, even if the axial load that presses the valve plate against the valve seat due to thermal expansion of the drive transmission unit acts on the valve plate from the drive transmission unit, Since the second part at a position different from the first part in the rotation direction of the plate is urged toward the valve seat by the elastic force of the elastic member, the valve seat side of the valve plate caused by the thermal expansion of the drive transmission unit The inclination to can be suppressed. Therefore, sticking of the valve seat and the valve plate and a decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記駆動伝達ユニットは、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在する駆動伝達シャフトを含み、前記駆動伝達シャフトを介して前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートに伝達するよう構成される。 (3) In some embodiments, in the waste gate valve according to the above (1) or (2), the drive transmission unit intersects the valve plate on the opposite side of the valve seat with the valve plate interposed therebetween. And a drive transmission shaft extending in a direction in which the drive force of the first actuator is transmitted to the valve plate via the drive transmission shaft.
上記(3)に記載のウェイストゲートバルブでは、駆動伝達シャフトの熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートに作用した場合であっても、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位が付勢ユニットによってバルブシート側に付勢されているため、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。したがって、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 In the waste gate valve described in (3) above, even if the axial load that presses the valve plate against the valve seat due to the thermal expansion of the drive transmission shaft acts on the valve plate from the drive transmission unit, Since the second part at a position different from the first part in the rotation direction of the plate is urged to the valve seat side by the urging unit, the valve plate toward the valve seat side due to the thermal expansion of the drive transmission unit Tilt can be suppressed. Therefore, sticking of the valve seat and the valve plate and a decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記第1部位と前記第2部位とは、前記バルブプレートの回動中心に対して対称位置に設けられる。 (4) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of (1) to (3), the first portion and the second portion are rotation centers of the valve plate. Are provided at symmetrical positions.
上記(4)に記載のウェイストゲートバルブによれば、ターボチャージャの運転時におけるバルブプレートをバルブシートに一様に(相対的に均一に)押し付ける効果を高めることができる。これにより、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を効果的に抑制することができる。 According to the waste gate valve described in (4) above, it is possible to enhance the effect of pressing the valve plate uniformly (relatively uniformly) against the valve seat during the operation of the turbocharger. Thereby, the adhering of the valve seat and the valve plate and the decrease in turbine efficiency can be effectively suppressed.
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記バルブプレートと前記バルブシートとの間に設けられた潤滑剤層を更に備える。 (5) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of (1) to (4), a lubricant layer provided between the valve plate and the valve seat is further provided. Prepare.
上記(4)に記載のウェイストゲートバルブによれば、バルブプレートとバルブシートとの隙間を潤滑剤層によって埋めることにより、当該隙間からの排気ガスの漏れ量を低減することができる。また、潤滑剤層の潤滑作用によって、バルブプレートとバルブシートとの固着を抑制することができる。 According to the waste gate valve described in (4) above, the amount of exhaust gas leaked from the gap can be reduced by filling the gap between the valve plate and the valve seat with the lubricant layer. Further, the adhesion between the valve plate and the valve seat can be suppressed by the lubricating action of the lubricant layer.
(6)本発明の少なくとも一実施形態に係るウェイストゲートバルブは、ターボチャージャの排気タービンをバイパスするバイパス通路を開閉するためのウェイストゲートバルブであって、少なくとも一つの貫通孔を有するバルブシートと、前記バルブシートに隣接して配置されるとともに少なくとも一つの貫通孔を有するバルブプレートと、第1アクチュエータと、前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第1部位に伝達して前記バルブプレートを回動させるように構成された駆動伝達ユニットと、前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記バルブプレートの回動を許容するように支持する支持ユニットと、を備える。 (6) A waste gate valve according to at least one embodiment of the present invention is a waste gate valve for opening and closing a bypass passage that bypasses an exhaust turbine of a turbocharger, and includes a valve seat having at least one through hole; A valve plate disposed adjacent to the valve seat and having at least one through hole; a first actuator; and a driving force of the first actuator is transmitted to a first portion of the valve plate to move the valve plate. A drive transmission unit configured to rotate, and a second portion of the valve plate that is at a position different from the first portion in the rotation direction of the valve plate so as to allow the valve plate to rotate. And a supporting unit for supporting.
上記(6)に記載のウェイストゲートバルブでは、ターボチャージャの運転時における駆動伝達ユニットの熱伸びやエンジンの振動等に起因して、バルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートの第1部位に作用する。かかる場合であっても、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位が支持ユニットによって支持されているため、バルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。 In the waste gate valve described in (6) above, the axial load that presses the valve plate against the valve seat is generated from the drive transmission unit due to thermal expansion of the drive transmission unit or vibration of the engine during the operation of the turbocharger. Acts on the first part of the valve plate. Even in such a case, since the second part at a position different from the first part in the rotation direction of the valve plate is supported by the support unit, the inclination of the valve plate toward the valve seat can be suppressed. .
したがって、バルブシートとバルブプレートとの間に大きなクリアランスを設けなくともターボチャージャの運転時におけるバルブシートに対するバルブプレートの片当たりを抑制できるため、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 Therefore, since it is possible to suppress the contact of the valve plate with the valve seat during operation of the turbocharger without providing a large clearance between the valve seat and the valve plate, it is possible to prevent the valve seat and the valve plate from sticking and reduce the turbine efficiency. Can be suppressed.
(7)幾つかの実施形態では、上記(6)に記載のウェイストゲートバルブにおいて、
前記駆動伝達ユニット及び前記支持ユニットの各々は、前記バルブプレートを挟んでバルブシートと反対側に設けられる。
(7) In some embodiments, in the waste gate valve according to (6) above,
Each of the drive transmission unit and the support unit is provided on the opposite side of the valve seat across the valve plate.
上記(7)に記載のウェイストゲートバルブでは、ターボチャージャの運転時において、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因して、バルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートの第1部位に作用する。かかる場合であっても、支持ユニットの熱伸びに起因して、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位にバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が作用するため、特許文献1のように1点でバルブプレートを支持する構成と比較して、ターボチャージャの運転時においてバルブプレートをバルブシートに一様に(相対的に均一に)押し付けることができる。これにより、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。 In the waste gate valve described in (7) above, during the operation of the turbocharger, due to the thermal expansion of the drive transmission unit, the axial load that presses the valve plate against the valve seat causes a load from the drive transmission unit to Acts on one site. Even in such a case, due to the thermal expansion of the support unit, an axial load that presses the valve plate against the valve seat acts on the second portion that is located at a position different from the first portion in the rotation direction of the valve plate. Therefore, compared with a configuration in which the valve plate is supported at one point as in Patent Document 1, the valve plate can be pressed against the valve seat uniformly (relatively uniformly) during the operation of the turbocharger. Thereby, the inclination to the valve seat side of the valve plate resulting from the thermal expansion of the drive transmission unit can be suppressed.
したがって、バルブシートとバルブプレートとの間に大きなクリアランスを設けなくともターボチャージャの運転時におけるバルブシートに対するバルブプレートの片当たりを抑制できるため、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 Therefore, since it is possible to suppress the contact of the valve plate with the valve seat during operation of the turbocharger without providing a large clearance between the valve seat and the valve plate, it is possible to prevent the valve seat and the valve plate from sticking and reduce the turbine efficiency. Can be suppressed.
(8)幾つかの実施形態では、上記(7)に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記駆動伝達ユニットは、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在する駆動伝達シャフトを含み、前記駆動伝達シャフトを介して前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートに伝達するよう構成される。 (8) In some embodiments, in the waste gate valve according to (7), the drive transmission unit extends in a direction intersecting the valve plate on the opposite side of the valve seat with the valve plate interposed therebetween. An existing drive transmission shaft configured to transmit the driving force of the first actuator to the valve plate via the drive transmission shaft.
上記(8)に記載のウェイストゲートバルブでは、駆動伝達シャフトの熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートに作用する。かかる場合であっても、支持ユニットの熱伸びに起因して、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位にバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が作用するため、駆動伝達シャフトの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。したがって、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 In the waste gate valve described in (8) above, an axial load that presses the valve plate against the valve seat due to thermal expansion of the drive transmission shaft acts on the valve plate from the drive transmission unit. Even in such a case, due to the thermal expansion of the support unit, an axial load that presses the valve plate against the valve seat acts on the second portion that is located at a position different from the first portion in the rotation direction of the valve plate. Therefore, the inclination of the valve plate toward the valve seat due to the thermal expansion of the drive transmission shaft can be suppressed. Therefore, sticking of the valve seat and the valve plate and a decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(9)幾つかの実施形態では、上記(7)又は(8)に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記支持ユニットは、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在するロッド部材を含む。 (9) In some embodiments, in the waste gate valve according to (7) or (8), the support unit intersects the valve plate on the opposite side of the valve seat with the valve plate interposed therebetween. A rod member extending in the direction.
上記(9)に記載のウェイストゲートバルブによれば、ターボチャージャの運転時において、ロッド部材の熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が支持ユニットからバルブプレートの第2部位に作用する。これにより、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。したがって、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 According to the waste gate valve described in (9) above, during the operation of the turbocharger, the axial load that presses the valve plate against the valve seat due to the thermal expansion of the rod member causes the second load of the valve plate from the support unit. Acts on the site. Thereby, the inclination to the valve seat side of the valve plate resulting from the thermal expansion of the drive transmission unit can be suppressed. Therefore, sticking of the valve seat and the valve plate and a decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(10)幾つかの実施形態では、上記(9)に記載の上記タービンにおいて、第2アクチュエータを更に備え、前記支持ユニットは、前記ロッド部材を介して前記第2アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第2部位に伝達し、前記駆動伝達ユニットとともに前記バルブプレートを回動させるように構成される。 (10) In some embodiments, the turbine according to (9), further including a second actuator, wherein the support unit transmits the driving force of the second actuator via the rod member. The valve plate is configured to rotate together with the drive transmission unit.
上記(10)に記載のウェイストゲートバルブによれば、第1アクチュエータの出力と第2アクチュエータの出力とを同期させることで、バルブプレートのスムーズな回動を可能とし、より緻密な流量制御が可能となる。 According to the waste gate valve described in (10) above, by synchronizing the output of the first actuator and the output of the second actuator, the valve plate can be smoothly rotated and more precise flow control is possible. It becomes.
(11)幾つかの実施形態では、上記(7)乃至(10)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記駆動伝達ユニットは、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在する駆動伝達シャフトと、前記駆動伝達シャフトと交差する方向に延在し、前記第1アクチュエータによって駆動される駆動シャフトと、前記駆動シャフトと前記駆動伝達シャフトとを連結する第1リンクアームと、を含み、前記支持ユニットは、前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在するロッド部材と、前記ロッド部材と前記駆動伝達ユニットの前記駆動シャフトとを連結する第2リンクアームと、を含み、前記支持ユニットは、前記ロッド部材を介して前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第2部位に伝達し、前記駆動伝達ユニットとともに前記バルブプレートを回動させるように構成される。 (11) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of the above (7) to (10), the drive transmission unit is located on a side opposite to the valve seat with the valve plate interposed therebetween. A drive transmission shaft extending in a direction intersecting the valve plate; a drive shaft extending in a direction intersecting the drive transmission shaft and driven by the first actuator; the drive shaft and the drive transmission shaft; A first link arm connecting the valve plate, the support unit extending in a direction intersecting the valve plate on the opposite side of the valve seat across the valve plate, the rod member, A second link arm connecting the drive shaft of the drive transmission unit, and the support unit DOO, the through rod member transmits a driving force of the first actuator to the second portion of the valve plate, configured to rotate the valve plate together with the drive transmission unit.
上記(11)に記載のウェイストゲートバルブによれば、ウェイストゲートバルブの作動に要するアクチュエータの数を一つにすることができるため、上記(10)に記載のウェイストゲートバルブと比較して重量低減やコスト削減の効果が期待できる。 According to the waste gate valve described in (11) above, since the number of actuators required for the operation of the waste gate valve can be reduced to one, the weight is reduced compared to the waste gate valve described in (10) above. And cost savings can be expected.
(12)幾つかの実施形態では、上記(6)乃至(11)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記第1部位と前記第2部位とは、前記バルブプレートの回動中心に対して対称位置に設けられる。 (12) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of (6) to (11), the first portion and the second portion are rotation centers of the valve plate. Are provided at symmetrical positions.
上記(12)に記載のウェイストゲートバルブによれば、バルブプレートの回動中心に対して対称位置に設けられた第1部位及び第2部位を駆動伝達ユニット及び支持ユニットがそれぞれ支持しているため、駆動伝達ユニットの熱伸びやエンジンの振動等に起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを効果的に抑制することができる。これにより、バルブシートに対するバルブプレートの片当たりを抑制し、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 According to the waste gate valve described in the above (12), the drive transmission unit and the support unit support the first part and the second part provided at symmetrical positions with respect to the rotation center of the valve plate, respectively. Further, it is possible to effectively suppress the inclination of the valve plate toward the valve seat due to thermal expansion of the drive transmission unit, vibration of the engine, and the like. As a result, the contact of the valve plate with the valve seat can be suppressed, and the adhesion between the valve seat and the valve plate and the decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(13)幾つかの実施形態では、上記(6)乃至(12)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記バルブプレートと前記バルブシートとの間に設けられた潤滑剤層を更に備える。 (13) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of (6) to (12), a lubricant layer provided between the valve plate and the valve seat is further provided. Prepare.
上記(13)に記載のウェイストゲートバルブによれば、バルブプレートとバルブシートとの隙間を潤滑剤層によって埋めることにより、当該隙間からの排気ガスの漏れ量を低減することができる。また、潤滑剤層の潤滑作用によって、バルブプレートとバルブシートとの固着を抑制することができる。 According to the waste gate valve described in (13) above, the amount of exhaust gas leaking from the gap can be reduced by filling the gap between the valve plate and the valve seat with the lubricant layer. Further, the adhesion between the valve plate and the valve seat can be suppressed by the lubricating action of the lubricant layer.
(14)幾つかの実施形態では、上記(7)乃至(13)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブにおいて、前記支持ユニットは、弾性部材を含み、前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記弾性部材の弾性力によって前記バルブシート側に付勢するよう構成される。 (14) In some embodiments, in the waste gate valve according to any one of the above (7) to (13), the support unit includes an elastic member, and the valve plate of the valve plate is included in the valve plate. The second part located at a position different from the first part in the rotation direction is configured to be urged toward the valve seat by the elastic force of the elastic member.
上記(14)に記載のウェイストゲートバルブでは、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因してバルブプレートをバルブシートに押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニットからバルブプレートに作用した場合であっても、バルブプレートの回動方向において第1部位と異なる位置にある第2部位が弾性部材の弾性力によってバルブシート側に付勢されているため、駆動伝達ユニットの熱伸びに起因するバルブプレートのバルブシート側への傾きを抑制することができる。したがって、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。 In the waste gate valve described in (14) above, even if the axial load that presses the valve plate against the valve seat due to the thermal expansion of the drive transmission unit acts on the valve plate from the drive transmission unit, Since the second part at a position different from the first part in the rotation direction of the plate is urged toward the valve seat by the elastic force of the elastic member, the valve seat side of the valve plate caused by the thermal expansion of the drive transmission unit The inclination to can be suppressed. Therefore, sticking of the valve seat and the valve plate and a decrease in turbine efficiency can be suppressed.
(15)本発明の少なくとも一実施形態に係るターボチャージャは、エンジンの排気ガスにより回転するよう構成された排気タービンと、前記排気タービンによって駆動されて前記エンジンの吸気を圧縮する圧縮機と、上記(1)乃至(14)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブと、を備える。 (15) A turbocharger according to at least one embodiment of the present invention includes an exhaust turbine configured to rotate by engine exhaust gas, a compressor driven by the exhaust turbine to compress intake air of the engine, and The wastegate valve according to any one of (1) to (14).
上記(15)に記載のターボチャージャによれば、上記(1)乃至(14)の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブを備えるため、バルブシートとバルブプレートとの固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。これにより、ターボチャージャの故障発生及び性能低下を抑制できる。 According to the turbocharger described in (15) above, since the waste gate valve described in any one of (1) to (14) is provided, the valve seat and the valve plate are fixed to each other and the turbine efficiency is reduced. Can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of a turbocharger failure and the performance degradation.
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、バルブプレートとバルブシートとの固着及びタービン効率の低下を抑制可能なウェイストゲートバルブ、並びにこれを備えるターボチャージャが提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a wastegate valve capable of suppressing sticking between a valve plate and a valve seat and a decrease in turbine efficiency, and a turbocharger including the wastegate valve.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
For example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.
図1は、一実施形態に係るターボチャージャ100の構成を模式的に示すブロック図である。ターボチャージャ100は、図1に示すように、不図示のエンジンの排気ガスにより回転するよう構成された排気タービン2と、排気タービン2によって駆動されてエンジンの吸気を圧縮する圧縮機4と、排気タービン2をバイパスするバイパス通路6を開閉するためのウェイストゲートバルブ8とを備える。
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a
図2は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8A)の概略斜視図である。
図2に示すように、ウェイストゲートバルブ8(8A)は、バルブシート10、バルブプレート12、第1アクチュエータ14、第2アクチュエータ16、駆動伝達ユニット18、支持ユニット20を備える。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the waste gate valve 8 (8A) according to the embodiment.
As shown in FIG. 2, the waste gate valve 8 (8A) includes a
バルブシート10は、円環状の平板部材であり、バルブシート10には、バルブプレート12の回動方向に沿って複数の貫通孔22(排気ガス噴出孔)が等間隔に設けられている。
The
バルブプレート12は、バルブシート10に隣接して配置された円環状の平板部材である。バルブプレート12には、バルブプレート12の回動方向に沿って複数の貫通孔24(排気ガス噴出孔)が貫通孔22の間隔と一致する間隔で設けられている。バルブプレート12におけるバルブシート10と反対側の面には、バルブシート10と反対側に突出する第1ピン26(第1部位)及び第2ピン28(第2部位)が設けられている。第1ピン26と第2ピン28とは、バルブプレート12の回動中心に対して対称位置に設けられている。
The
第1アクチュエータ14及び第2アクチュエータ16の各々は、例えばモータによって構成されており、第1アクチュエータ14の出力と第2アクチュエータ16の出力とは同期している。
Each of the
駆動伝達ユニット18は、バルブプレート12を挟んでバルブシート10と反対側に設けられており、第1アクチュエータ14の駆動力をバルブプレート12の第1ピン26に伝達してバルブプレート12を回動させるように構成されている。駆動伝達ユニット18は、駆動伝達シャフト30(クランク軸)及びアーム32を含む。
The
駆動伝達シャフト30は、バルブプレート12を挟んでバルブシート10と反対側においてバルブプレート12に直交する方向(バルブプレート12に交差する方向)に延在し、第1アクチュエータ14によって該駆動伝達シャフト30の軸線回りに回動される(自転する)。アーム32は、駆動伝達シャフト30における第1アクチュエータ14と反対側の端部に固定されており、第1ピン26をスライド可能に支持するスリット状の溝部34を有する。かかる構成において、第1アクチュエータ14によって駆動伝達シャフト30がその軸線回りに回動されると、駆動伝達シャフト30と一体的にアーム32が回動し、アーム32から第1ピン26を介してバルブプレート12に駆動力が伝達されてバルブプレート12が回動する。
The
このように、駆動伝達ユニット18は、駆動伝達シャフト30及びアーム32を介して第1アクチュエータ14の駆動力をバルブプレート12に伝達し、バルブプレート12を回動するよう構成されている。
As described above, the
支持ユニット20は、バルブプレート12を挟んでバルブシート10と反対側に設けられており、バルブプレート12のうちバルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にある第2ピン28をバルブプレート12の回動を許容するように支持している。支持ユニット20は、ロッド部材36(クランク軸)及びアーム38を含む。
The
ロッド部材36は、バルブプレート12を挟んでバルブシート10と反対側においてバルブプレート12に直交する方向(バルブプレート12に交差する方向)に延在し、第2アクチュエータ16によって該ロッド部材36の軸線回りに回動される。アーム38は、ロッド部材36における第2アクチュエータ16と反対側の端部に連結されており、第2ピン28をスライド可能に支持するスリット状の溝部40を有する。かかる構成において、第1アクチュエータ14と同期した第2アクチュエータ16によってロッド部材36がその軸線回りに回動されると、ロッド部材36と一体的にアーム38が回動し、アーム38から第2ピン28を介してバルブプレート12に駆動力が伝達されてバルブプレート12が回動する。
The
このように、支持ユニット20は、ロッド部材36及びアーム38を介して第2アクチュエータ16の駆動力をバルブプレート12の第2ピン28に伝達し、駆動伝達ユニット18とともにバルブプレート12を回動させるように構成される。
As described above, the
図3は、全開状態のウェイストゲートバルブ8(8A)を示す概略的なアキシャル方向視図である。図4は、半開状態のウェイストゲートバルブ8(8A)を示す概略的なアキシャル方向視図である。図5は、全閉状態のウェイストゲートバルブ8(8A)を示す概略的なアキシャル方向視図である。図3〜図5では、第1アクチュエータ14及び第2アクチュエータ16の図示を便宜的に省略している。
FIG. 3 is a schematic axial view of the waste gate valve 8 (8A) in the fully opened state. FIG. 4 is a schematic axial view showing the waste gate valve 8 (8A) in a half-open state. FIG. 5 is a schematic axial view of the waste gate valve 8 (8A) in the fully closed state. 3-5, illustration of the
図3に示す状態は、バルブプレート12の貫通孔24とバルブシート10の貫通孔22とが完全に重なった状態であり、図4に示す状態は、バルブプレート12の貫通孔24とバルブシート10の貫通孔22とが半分程度重なった状態であり、図5に示す状態は、バルブプレート12の貫通孔24とバルブシート10の貫通孔22とが重ならない状態である。図3〜図5に示すように、ウェイストゲートバルブ8は、バルブプレート12の回動に伴ってバルブプレート12の貫通孔24とバルブシート10の貫通孔22とが重なる面積を変化させることで、バルブ開度を調節するよう構成されている。
The state shown in FIG. 3 is a state where the through
ウェイストゲートバルブ8(8A)によれば、ターボチャージャ100の運転時における駆動伝達ユニット18の熱伸びやエンジンの振動等に起因して、バルブプレート12をバルブシート10に押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニット18からバルブプレート12に作用する。かかる場合であっても、バルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にある第2ピン28が支持ユニット20によって支持されているため、バルブプレート12の傾きを抑制することができる。
According to the waste gate valve 8 (8A), the axial load that presses the
したがって、バルブシート10とバルブプレート12との間に大きなクリアランスを設けなくともターボチャージャ100の運転時におけるバルブシート10に対するバルブプレート12の片当たりを抑制できるため、バルブシート10とバルブプレート12との固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。
Therefore, since it is possible to suppress contact of the
また、上記形態では、バルブプレート12の回動中心に対して対称位置に設けられた第1ピン26及び第2ピン28を駆動伝達ユニット18及び支持ユニット20がそれぞれ支持しているため、駆動伝達ユニット18の熱伸びやエンジンの振動等に起因するバルブプレート12のバルブシート10側への傾きを効果的に抑制することができる。これにより、バルブシート10に対するバルブプレート12の片当たりを抑制し、バルブシート10とバルブプレート12との固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。
Moreover, in the said form, since the
また、上記形態では、駆動伝達ユニット18及び支持ユニット20の各々は、バルブプレート12を挟んでバルブシート10と反対側に設けられている。
In the above embodiment, each of the
かかる構成では、ターボチャージャ100の運転時において、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因して、バルブプレート12をバルブシート10に押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニット18からバルブプレート12に作用する。かかる場合であっても、支持ユニット20の熱伸びに起因して、バルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にバルブプレート12をバルブシート10に押し付けるアキシャル方向の荷重が支持ユニット20から作用するため、特許文献1のように1点でバルブプレートを支持する構成と比較して、ターボチャージャ100の運転時においてバルブプレート12をバルブシート10に一様に(相対的に均一に)押し付けることができる。これにより、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因するバルブプレート12の傾きを抑制することができる。したがって、バルブシート10とバルブプレート12との固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。
In such a configuration, during operation of the
また、上記形態では、第1アクチュエータ14の出力と第2アクチュエータ16の出力とを同期させることで、バルブプレート12のスムーズな回動を可能とし、より緻密な流量制御が可能となる。
Moreover, in the said form, by synchronizing the output of the
次に、他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態において既述の実施形態と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳細説明を省略する。 Next, another embodiment will be described. Note that, in the following embodiments, portions that are substantially common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図6は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8B)の概略斜視図である。図7は、図6におけるX部の構成示す概略拡大図である。
一実施形態では、図6及び図7に示すように、駆動伝達ユニット18は、駆動シャフト42、第1リンクアーム44、駆動伝達シャフト30、及びアーム32を含む。駆動シャフト42は、駆動伝達シャフト30と直交する方向(駆動伝達シャフト30と交差する方向)に延在し、第1アクチュエータ14によってその軸線方向に駆動される。この場合、第1アクチュエータ14は例えばシリンダタイプなどの直動式のアクチュエータである。第1リンクアーム44は、駆動伝達シャフト30と直交する方向(駆動伝達シャフト30と交差する方向)に延在し、駆動シャフト42の一端側と駆動伝達シャフト30とを連結している。
FIG. 6 is a schematic perspective view of the waste gate valve 8 (8B) according to the embodiment. FIG. 7 is a schematic enlarged view showing the configuration of the portion X in FIG.
In one embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the
また、図6及び図7に示す形態では、支持ユニット20は、第2リンクアーム46、ロッド部材36及びアーム38を含む。第2リンクアーム46は、ロッド部材36と直交する方向(ロッド部材36と交差する方向)に延在し、駆動シャフト42の他端側とロッド部材36とを連結している。
In the form shown in FIGS. 6 and 7, the
かかる構成では、図6及び図7に示すように、第1アクチュエータ14によって駆動シャフト42がその軸方向に往復動すると、駆動シャフト42に連結された第1リンクアーム44及び第2リンクアーム46がそれぞれ駆動伝達シャフト30及びロッド部材36を搖動中心として搖動する。第1リンクアーム44の搖動に伴って、第1リンクアーム44に連結された駆動伝達シャフト30がその軸線回りに回動してアーム32を駆動し、第2リンクアーム46の搖動に伴って、第2リンクアーム46に連結されたロッド部材36がその軸線回りに回動してアーム38を駆動する。これにより、アーム32及びアーム38に支持されたバルブプレート12が左右に回動し、ウェイストゲートバルブ8(8B)の開度が調節される。
In this configuration, as shown in FIGS. 6 and 7, when the
このように、図6及び図7に示す形態では、駆動伝達ユニット18は、駆動シャフト42、第1リンクアーム44、駆動伝達シャフト30、及びアーム32を介して第1アクチュエータ14の駆動力をバルブプレート12の第1ピン26に伝達してバルブプレート12を回動させるよう構成されている。また、支持ユニット20は、駆動シャフト42、第2リンクアーム46、ロッド部材36及びアーム38を介して第1アクチュエータ14の駆動力をバルブプレート12の第2ピン28に伝達し、駆動伝達ユニット18とともにバルブプレート12を回動させるように構成されている。
6 and 7, the
かかる構成では、ウェイストゲートバルブ8(8B)の作動に要するアクチュエータの数を一つにすることができるため、ウェイストゲートバルブ8(8A)と比較して重量低減やコスト削減の効果が期待できる。 In such a configuration, the number of actuators required for the operation of the waste gate valve 8 (8B) can be reduced to one, so that an effect of weight reduction and cost reduction can be expected as compared with the waste gate valve 8 (8A).
図8は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8C)の構成を模式的に示す図である。図9は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8D)の構成を模式的に示す図である。図10は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8E)の構成を模式的に示す図である。図11は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8F)の構成を模式的に示す図である。図12は、一実施形態に係るウェイストゲートバルブ8(8G)の構成を模式的に示す図である。 FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the configuration of the waste gate valve 8 (8C) according to the embodiment. FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the configuration of the waste gate valve 8 (8D) according to the embodiment. FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the configuration of the waste gate valve 8 (8E) according to the embodiment. FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the configuration of the waste gate valve 8 (8F) according to the embodiment. FIG. 12 is a diagram schematically showing the configuration of the waste gate valve 8 (8G) according to one embodiment.
幾つかの実施形態では、図8〜図12に示すように、ウェイストゲートバルブ8(8C〜8G)は、バルブプレート12のうちバルブプレート12の回動方向において第1ピン26(第1部位)と異なる位置にある被付勢部位48(第2部位)をバルブシート10側に付勢するよう構成された付勢ユニット50を備える。図8〜図12に示す形態では、ウェイストゲートバルブ8(8A,8B)とは異なり、バルブプレート12を回動するための駆動力は駆動伝達ユニット18を介して第1ピン26のみから入力される。また、図9〜図12に示す形態では、付勢ユニット50は、バルブプレート12のうちバルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にある第2ピン28をバルブプレート12の回動を許容するように支持する支持ユニット20としても機能する。
In some embodiments, as shown in FIGS. 8 to 12, the waste gate valve 8 (8 </ b> C to 8 </ b> G) includes a first pin 26 (first portion) in the rotation direction of the
ウェイストゲートバルブ8(8C〜8G)では、ターボチャージャ100の運転時において、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因してバルブプレート12をバルブシート10に押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニット18からバルブプレート12に作用する。かかる場合であっても、バルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にある被付勢部位48が付勢ユニット50によってバルブシート10側に付勢されているため、特許文献1のように1点でバルブプレート12を支持する構成と比較して、ターボチャージャ100の運転時においてバルブプレート12をバルブシート10に一様に(相対的に均一に)押し付けることができる。これにより、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因するバルブプレート12のバルブシート10側への傾きを抑制することができる。
In the waste gate valve 8 (8C to 8G), during the operation of the
したがって、バルブシート10とバルブプレート12との間に大きなクリアランスを設けなくともターボチャージャ100の運転時におけるバルブシート10に対するバルブプレート12の片当たりを抑制できるため、バルブシート10とバルブプレート12との固着及びタービン効率の低下を抑制することができる。
Therefore, since it is possible to suppress contact of the
幾つかの実施形態では、図8〜図12に示すように、付勢ユニット50は弾性部材52を含み、弾性部材52の弾性力によってバルブプレート12の被付勢部位48をバルブシート10側に付勢するよう構成される。弾性部材52は、例えば板バネであってもよいし(図8参照)、コイルばねであってもよいし(図9〜図12参照)、皿ばねやゴム等であってもよい。
In some embodiments, as shown in FIGS. 8 to 12, the urging
かかる構成によれば、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因してバルブプレート12をバルブシート10に押し付けるアキシャル方向の荷重が駆動伝達ユニット18からバルブプレート12に作用した場合であっても、バルブプレート12の回動方向において第1ピン26と異なる位置にある被付勢部位48が弾性部材52の弾性力によってバルブシート10側に付勢されているため、駆動伝達ユニット18の熱伸びに起因するバルブプレート12のバルブシート10側への傾きを抑制することができる。
According to such a configuration, even when the axial load that presses the
一実施形態では、図8に示すように、弾性部材52としての板バネの一端部は、ターボチャージャ100の第1ハウジング54(例えばタービンハウジング又は軸受ハウジング)に固定され、板バネの他端部はバルブプレート12の被付勢部位48(バルブプレート12のうちバルブシート10と反対側の表面の一部)に摺動可能に当接するよう構成されている。かかる構成によれば、バルブシート10に対するバルブプレート12の片当たりを簡素な構成で抑制することができる。
In one embodiment, as shown in FIG. 8, one end of a leaf spring as the
幾つかの実施形態では、図9〜図11に示すように、付勢ユニット50は、直線状に配列された、ロッド部材56、弾性部材52、ロッド部材58、及びアーム38を含む。ロッド部材56の一端部はターボチャージャ100のハウジングに支持され、ロッド部材56の他端部は弾性部材52の一端部に固定されている。弾性部材52の他端部はロッド部材58の一端部に固定され、ロッド部材58の他端部がアーム38に固定されている。図9及び図10に示す形態では、ロッド部材58の一端部は、ターボチャージャ100の第2ハウジング60(例えばコンプレッサハウジング)に固定されており、図12に示す形態ではターボチャージャ100の第1ハウジング54(例えばタービンハウジング又は軸受ハウジング)に固定されている。
In some embodiments, as shown in FIGS. 9-11, the biasing
このように、図9〜図11に示す形態では、弾性部材52の弾性力がロッド部材58及びアーム38を介してバルブプレート12の被付勢部位48(バルブプレート12のうちアーム38に当接する部分)に伝達されることでバルブプレート12の被付勢部位48がバルブシート10側に付勢される。かかる構成によれば、図8に示す形態と比較して、バルブプレート12のスムーズな回動を可能とし、より緻密な流量制御が可能となる。
9 to 11, the elastic force of the
一実施形態では、図12に示すように付勢ユニット50の起点側(ロッド部材56側)にアーム64が設けられていても良い。図12に示す形態では、付勢ユニット50は、ピン62、アーム64、ロッド部材56、弾性部材52及びロッド部材58を含んでいる。ピンは、アーム64に挿通された状態でロッド部材56に平行に延在しており、第1ハウジング54にその一端部を支持されている。アーム64はロッド部材56を支持した状態でピン62の周りに回動可能に構成されている。ロッド部材56におけるアーム64と反対側の端部は弾性部材52の一端部に固定されており、弾性部材52の他端部はロッド部材58の一端部に固定されている。ロッド部材58の他端部は、バルブプレート12に固定されている。かかる形態では、弾性部材52の弾性力がロッド部材58を介してバルブプレート12の被付勢部位48(バルブプレート12のうちロッド部材58の他端部が固定された部分)に伝達されることでバルブプレート12の被付勢部位48がバルブシート10側に付勢される。かかる構成によれば、図8に示す形態と比較して、バルブプレート12のスムーズな回動を可能とし、より緻密な流量制御が可能となる。
In one embodiment, an
一実施形態では、図10に示すように、駆動伝達ユニット18は、バルブプレート12をバルブシート10側に付勢する方向の弾性力をバルブプレート12に付与する弾性部材66を含んでいても良い。
In one embodiment, as shown in FIG. 10, the
幾つかの実施形態では、上述したウェイストゲートバルブは、図13及び図14に示すように、バルブプレート12とバルブシート10との間に塗布された潤滑剤層68を更に備えていてもよい。潤滑剤層68としては、例えばアブレダブルシールや固体潤滑剤を好適に用いることができる。
In some embodiments, the above-described wastegate valve may further include a
かかる構成によれば、バルブプレート12とバルブシート10との隙間を潤滑剤層68によって埋めることにより、当該隙間からの排気ガスの漏れ量を低減することができる。また、潤滑剤層68の潤滑作用によって、バルブプレート12とバルブシート10との固着を抑制することができる。
According to this configuration, the gap between the
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.
例えば、上述した幾つかの実施形態では、バルブプレート12が2箇所で支持される形態を例示したが、バルブプレートは3箇所以上の複数箇所で支持されてもよい。この場合においても、バルブプレートは等間隔で支持されることが好ましい。また、上述した幾つかの実施形態では、バルブプレートが2箇所で駆動される形態を例示したが、バルブプレートは3箇所以上の複数箇所で駆動されてもよい。
For example, in some embodiments described above, the
また、上述した幾つかの実施形態では、バルブプレート12が第1ピン26及び第2ピン28を有する形態を例示したが、図15に示すように、バルブプレート12とアーム39とが一体的に成形されてもよい。図15に示す形態では、2つのアーム39がバルブプレート12の回動中心に対して対称位置に設けられている。この場合、上述した駆動伝達ユニット18が一方のアーム39に係合し、支持ユニット20又は付勢ユニット50が他方のアーム39に係合するよう構成される。
In the above-described embodiments, the
2 排気タービン
4 圧縮機
6 バイパス通路
8 ウェイストゲートバルブ
10 バルブシート
12 バルブプレート
14 第1アクチュエータ
16 第2アクチュエータ
18 駆動伝達ユニット
20 支持ユニット
22,24 貫通孔
26 第1ピン
28 第2ピン
30 駆動伝達シャフト
32,38,64,69 アーム
34,40 溝部
36,56,58 ロッド部材
42 駆動シャフト
44 第1リンクアーム
46 第2リンクアーム
48 被付勢部位
50 付勢ユニット
52,66 弾性部材
54 第1ハウジング
60 第2ハウジング
62 ピン
68 潤滑剤層
100 ターボチャージャ
2
Claims (15)
少なくとも一つの貫通孔を有するバルブシートと、
前記バルブシートに隣接して配置されるとともに少なくとも一つの貫通孔を有するバルブプレートと、
第1アクチュエータと、
前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側に設けられ、前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第1部位に伝達して前記バルブプレートを回動させるように構成された駆動伝達ユニットと、
前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記バルブシート側に付勢するよう構成された付勢ユニットと、
を備えるウェイストゲートバルブ。 A waste gate valve for opening and closing a bypass passage that bypasses an exhaust turbine of a turbocharger,
A valve seat having at least one through hole;
A valve plate disposed adjacent to the valve seat and having at least one through hole;
A first actuator;
A drive transmission unit provided on the opposite side of the valve seat with the valve plate interposed therebetween, and configured to transmit the driving force of the first actuator to the first part of the valve plate to rotate the valve plate. When,
An urging unit configured to urge a second part of the valve plate at a position different from the first part in the rotation direction of the valve plate toward the valve seat;
Wastegate valve with
少なくとも一つの貫通孔を有するバルブシートと、
前記バルブシートに隣接して配置されるとともに少なくとも一つの貫通孔を有するバルブプレートと、
第1アクチュエータと、
前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第1部位に伝達して前記バルブプレートを回動させるように構成された駆動伝達ユニットと、
前記バルブプレートのうち前記バルブプレートの回動方向において前記第1部位と異なる位置にある第2部位を前記バルブプレートの回動を許容するように支持する支持ユニットと、
を備えるウェイストゲートバルブ。 A waste gate valve for opening and closing a bypass passage that bypasses an exhaust turbine of a turbocharger,
A valve seat having at least one through hole;
A valve plate disposed adjacent to the valve seat and having at least one through hole;
A first actuator;
A drive transmission unit configured to transmit the driving force of the first actuator to the first portion of the valve plate to rotate the valve plate;
A support unit for supporting a second part of the valve plate at a position different from the first part in the rotation direction of the valve plate so as to allow the valve plate to rotate;
Wastegate valve with
前記支持ユニットは、前記ロッド部材を介して前記第2アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第2部位に伝達し、前記駆動伝達ユニットとともに前記バルブプレートを回動させるように構成された、請求項9に記載のウェイストゲートバルブ。 A second actuator;
The said support unit is comprised so that the driving force of the said 2nd actuator may be transmitted to the 2nd site | part of the said valve plate via the said rod member, and the said valve plate may be rotated with the said drive transmission unit. The wastegate valve according to 9.
前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在する駆動伝達シャフトと、
前記駆動伝達シャフトと交差する方向に延在し、前記第1アクチュエータによって駆動される駆動シャフトと、
前記駆動シャフトと前記駆動伝達シャフトとを連結する第1リンクアームと、
を含み、
前記支持ユニットは、
前記バルブプレートを挟んで前記バルブシートと反対側において前記バルブプレートに交差する方向に延在するロッド部材と、
前記ロッド部材と前記駆動伝達ユニットの前記駆動シャフトとを連結する第2リンクアームと、
を含み、
前記支持ユニットは、前記ロッド部材を介して前記第1アクチュエータの駆動力を前記バルブプレートの第2部位に伝達し、前記駆動伝達ユニットとともに前記バルブプレートを回動させるように構成された、請求項7乃至10の何れか1項に記載のウェイストゲートバルブ。 The drive transmission unit is
A drive transmission shaft extending in a direction intersecting the valve plate on the opposite side of the valve seat across the valve plate;
A drive shaft extending in a direction intersecting the drive transmission shaft and driven by the first actuator;
A first link arm connecting the drive shaft and the drive transmission shaft;
Including
The support unit is
A rod member extending in a direction crossing the valve plate on the opposite side of the valve seat across the valve plate;
A second link arm connecting the rod member and the drive shaft of the drive transmission unit;
Including
The said support unit is comprised so that the driving force of the said 1st actuator may be transmitted to the 2nd site | part of the said valve plate via the said rod member, and the said valve plate may be rotated with the said drive transmission unit. The wastegate valve according to any one of 7 to 10.
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CN108202591A (en) * | 2018-02-09 | 2018-06-26 | 北京匠芯电池科技有限公司 | A kind of power battery pack lockable mechanism |
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