JP2018534467A - ターボチャージャー用のバイパスバルブ - Google Patents

Abstract

本発明は、バイパスのパイプ部分に利用する、ターボチャージャー機能を備えたエンジン用バイパスバルブに関する。バイパスバルブは、フラップを含む密封装置を有する。フラップは、第１の回転軸及び第２の回転軸を介して二重回転可能に取り付けられる。【選択図】 図２Ｄ

Description

本発明は、複数の充電（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ）を有するエンジン用バイパスバルブ（ｂｙｐａｓｓ ｖａｌｖｅ）と、対応するバイパスバルブを備えた吸入管と排気ガス管に関する。

より最近の世代の車両には、ターボチャージャーを取り付けている車両が増加している。ターボチャージャーは、未来の排出ガイドラインに重要な要素となっている。目標の要求と引用された法的要件を達成するためには、ドライブトレーン全体の開発を促進し、全体システムだけではなく、個々の構成要素も最適化することが必須的である。

多段、最も頻繁に２段の過給システムは、エンジン及びターボチャージャーのシステム構成要素の一部として使用される。例えば、２段制御過給システムは、２つのターボチャージャー（大型低圧排気ターボチャージャー及び小型高圧排気ターボチャージャー）を含む。高圧ターボチャージャーは、低速で高速ブースト圧力を保障することによってダイナミックスタートを保障し、一方、大型低圧ターボチャージャーは、高速で利用され、低圧ステージではハイエンド出力を担う。従って、対応するバイパスバルによってバイパスすると、圧縮機側及びタービン側のエンジン作動点への過給のアラインメントが保障される。

公知のバルブシステムは、円周方向密封（ｓｅａｌ）を有するスロットルバルブまたはフラップバルブであって、前記バルブは、密封の主軸を中心に回転し、その軸は密封された領域を横切る。リニア的に機能するチェックバルブは、スプリングによるプリテンションされる代替バルブタイプを表す。これらのタイプのバルブは、比較的大きな設置空間を必要とする。

ドライブトレーンの全体システム構成を改善するためには、圧縮機側及びタービン側のバイパスのためのバイパスバルブを最適化する必要がある。これらの中で役割を果たす要因は、バルブのサイズ（設置空間要件）、応答特性及びその決定性（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｂｉｌｉｔｙ）、配置または設置位置、並びにバルブを通じた流れ挙動である。

従って、本発明の目的は、公知のバルブの欠点を緩和し、前述した要因の領域において利点を提供する、最適化されたバイパスバルブを提供することである。

本発明は、実施形態１に記載のバイパスバルブ、実施形態２９に記載の吸入管、実施形態３２に記載の排気管、及び実施形態３５に記載の駆動装置に関する。

本発明によるバイパスバルブは、ターボチャージャー機能を備えたエンジン用バイパスの管部分に利用するように設計されている。バイパスバルブには、フラップを含む１つの密封装置を有する。フラップは、第１の回転軸及び第２の回転軸を介して二重回に転可能に取り付けられている。フラップが２つの回転軸の周りに二重に回転可能に取り付けられているという事実のため、フラップの開放動作に対して特定の運動学を実現することができる。これにより、フラップを遮断またはつまりなしに開作動が可能になる。また、前記特定の構成は、設置要件が少なく、従ってバイパス管部分に完全な密封装置を配置することが可能になる。

少なくともバイパスバルブの閉鎖状態においては、第２の回転軸が第１の回転軸に比べてフラップにより近くに配置され得る。

実施形態において、少なくとも１つの突出部、特に２つの突出部をフラップの一表面に提供されることができ、第２の回転軸は、前記少なくとも１つの突出部を通過して延びる。また、密封装置はピボットピン及びスリーブを有し、スリーブはピボットピンに回転可能に取り付けられ、第１の回転軸はそれによって画定される。特に、ピボットピンは第１の表面から一定距離に配置され得る。少なくとも１つのレバーアーム、好ましくは２つのレバーアームがスリーブ上に配置されることができ、レバーアーム（等）は、ピボットピンから見たときに遠位領域でフラップの突出部（等）に回転可能に結合され、従って第２の回転軸を画定する。第１の回転軸を中心としたフラップの回転に反作用を加える少なくとも１つのスプリングが、ピボットピンの周りに配置され得る。少なくとも１つのスプリングは、１つまたは２つのレッグスプリングを備えることができ、レッグスプリングの各レッグは、フラップの第１の表面上に配置されたレセプタクル（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）内にてそれぞれ案内され得る。これにより、レッグスプリングのレッグは、フラップの開放中にレセプタクル内にて変位可能になるようにレセプタクル内にて案内される。

前述の実施形態の全てと組み合わせることができる実施形態において、ストッパ（ｓｔｏｐ）は、フラップの第１の表面に配置されることができ、このストッパは、開放中のフラップの初期傾斜運動を制限し、特に、ストッパは開放中にレバーアーム（等）を打撃し、それによってフラップの予め決定された最大傾斜角度が開放動作の開始点で初期傾斜運動に対して画定される。ストッパがレバーアーム（等）を打撃した後、レバーアーム（等）を第１の回転軸の中心に回転させることにより、フラップの更なる開放が実行され得る。

前述の実施形態の全てと組み合わせることができる実施形態において、バイパスバルブは、バイパスのパイプ部分を更に含むことができ、フラップは、パイプ部分内に配置される。第１の回転軸及び第２の回転軸は、パイプ部分の中心軸に垂直に延びることができる。第１及び第２の回転軸の少なくとも１つは、パイプ部分の中心軸に対してオフセット延びることができる。特に、第１の回転軸及び第２の回転軸の両方は、パイプ部分の中心軸に対してオフセット延びても良く、このとき、パイプ部分の中心軸は、第１の回転軸と第２の回転軸との間の位置に延びる。第１の回転軸及び第２の回転軸の延びる形態は、バイパスバルブの閉鎖状態において、第１の回転軸と第２の回転軸を連結しながら、パイプ部分の中心軸と交差する仮想連結線が、その中心軸と９０゜の角度で交差しない方式になる。第２の回転軸は、フラップの移動中にパイプ部分内にて位置変更することができる。第１の回転軸は、フラップの移動中にパイプ部分内にてその位置を変更しないように、パイプ部分内に配置され得る。第１の回転軸のピボットピンは、２つのレセプタクル内に配置されることができ、２つのレセプタクルは、パイプ部分の壁に固定されるか、それと一体に形成される。パイプ部分は、第１の内径及び第２の内径を有することができ、前記第１の内径は、第２の内径よりも大きい。密封装置は、少なくとも部分的に第１の内径の領域に配置され得る。第１の内径から第２の内径までのパイプ部分の遷移領域は、円錐形に構成されることができ、円錐形シート（ｃｏｎｉｃａｌ ｓｅａｔ）を画定することができる。実施形態において、パイプ部分は、第１の構成要素、第２の構成要素、及び第３の構成要素から構成される。第１の構成要素は、第２の構成要素と第３の構成要素との間に配置される。このようなタイプの構成は、組み立てに有利である。第１及び第２の回転軸は、第１の構成要素の領域内に配置される。また、ピンのためのレセプタクルは、第１の構成要素の領域内に配置される。第１の構成要素は内径Ｄ１を有し、第２の構成要素及び第３の構成要素は内径Ｄ２及びＤ３を有し、これらはＤ１より小さい。それぞれの場合に、第２の構成要素及び第１の構成要素の一端は、第２の構成要素２０２と接触する端部であり、各内径Ｄ２またはＤ３がＤ１に増加する遷移領域を有することができる。Ｄ２とＤ３は等しい大きさの値であり得る。第２の構成要素の遷移領域は、円錐形に構成され、円錐形シートを画定することができる。フラップは、バイパスバルブの閉鎖状態において円錐形シートに接触し、従って、流体がパイプ部分を通って流れることを防止することができる。フラップは、円形であることができ、このとき、密封リング（ｓｅａｌｉｎｇ ｒｉｎｇ）がフラップの円周の周りに円周方向に配置され、この密封リングは、閉鎖状態において円錐形シートに接触することができる。

前述の実施形態の全てと組み合わせることができる実施形態において、フラップは、バイパスバルブの開放中に、最初は予め決定された角度で、特にフラップまたは密封リングとパイプ部分との間の接触点において、傾斜することができ、その結果、第１の回転軸を中心に自由回転することができるようになる。

前述の実施形態の全てと組み合わせることができる実施形態において、バイパスバルブは、特にフラップに接触する空気流れの空気圧を介する自己調節式、好ましくは圧力調節式であり得る。従って、バイパスのバルブフラップの開放は、フラップ地点気流の空気圧によって生じる力（空気パルス）とスプリング（等）の力との間に平衡状態が存在するまで続く。

本発明によるバイパスバルブの利点は、フラップの回転軸の１つまたは多数がパイプ部分内に配置されるので、特に、設置空間サイズまたは設置のための空間要求事項が小さいという点である。また、フラップを開放するために印加すべき力を可変的に、回転軸の目標とした配置に応じて、レッグスプリングの選択によって決定することができる。

更に、バイパスバルブは、有利な貫流特性（直線流）を有する。特に、バイパスバルブの密封装置は、完全に開放された位置でパイプ部分を通る貫流をほとんど遮断しない。

本発明は、前述の実施形態のうちのいずれかによるバイパスバルブを備えるエンジン用吸入管を更に含む。このタイプの吸入管は、２段過給システムを含むことができ、特にその２段過給システムは、低圧排気ガスターボチャージャーと高圧ターボチャージャーを含む。バイパスバルブは、特定の方式で２段過給システムの圧縮機バイパス内に配置され得るが、その方式によると、空気はバイパスバルブが開いている場合に圧縮機バイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーの圧縮機ホイールの周りに案内される。

本発明は、前述の実施形態のうちのいずれかによるバイパスバルブを備えるエンジン用排気ガス管を追加的に含む。このタイプの排気ガス管は、２段過給システムを含むことができ、特に前記２段過給システムは低圧排気ガスターボチャージャーと高圧ターボチャージャーを含む。バイパスバルブは、特定の方式で２段過給システムのタービンバイパス内に配置され得るが、その方式によると、空気はバイパスバルブが開いている場合にタービンバイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーのタービンホイールの周りに案内される。

本発明は、前記吸入管及び／または前記排気ガス管を備える自動車用駆動装置を追加的に含む。

図１は、本発明による一実施形態によるバイパスバルブの平面図である。 図２Ａは、本発明による図１の実施形態によるバイパスバルブの部分を閉鎖状態において示す部分図である。 図２Ｂは、開放動作中の異なる状態で本発明による図１の実施形態によるバイパスバルブの部分図である。 図２Ｃは、開放動作中の異なる状態で本発明による図１の実施形態によるバイパスバルブの部分図である。 図２Ｄは、開放動作中の異なる状態で本発明による図１の実施形態によるバイパスバルブの部分図である。

以下では、本発明によるバイパスバルブの実施形態を、図面を利用して説明する。

図１は、ターボチャージャー機能を有するエンジン用のバイパスバルブ１０の本発明による実施形態を平面図で示す。バイパスバルブ１０は、例えば、ターボチャージャーの圧縮機ホイールをバイパスするために、またはターボチャージャーのタービンホイールをバイパスするために、バイパスのパイプ部分２００に利用するように設計される。バイパスバルブ１０は、フラップ１１０を含む密封装置１００を有する。図２Ａ〜図２Ｄにおいて特に明らかなように、フラップ１１０は、第１の回転軸１２０及び第２の回転軸１３０を介して二重に回転可能に取り付けられている。これは、フラップ１１０の開放動作を実施するための特定の運動学を可能にし、これにより、パイプ部分２００内にてフラップ１１０が遮断またはつまりなしに、開放動作を実行することができる（開放動作は、以下の詳細説明を参照）。また、本構成は、設置要件が小さく、従って完全な密封装置１００をバイパスパイプ部分２００内に配置することを可能にする。

図２Ａから明らかなように、バイパスバルブ１０の閉鎖状態において、第２の回転軸１３０は、第１の回転軸１２０よりもフラップ１１０により近くに配置される。フラップ１１０の第１の表面１１２には、２つの突出部１１４が提供される（図２Ａ〜図２Ｄでは、第２の突出部１１４が第１の突出部１１４によって隠されているので、１つだけが視認される）。第２の回転軸１３０は、両方の突出部１１４を通って延びる。また、密封装置１００は、ピボットピン１４０及びスリーブ１５０を有し、スリーブ１５０はピボットピン１４０に回転可能に取り付けられ、それによって第１の回転軸１２０が画定される。図２Ａ〜図２Ｄの断面図では、ピボットピン１４０が第１の表面１１２から一定距離を置いて配置されることが明らかである。突出部１１４及び第１の回転軸１２０のピボットピン１４０は、フラップ１１０の同じ側面、具体的には第１の表面１１２の側面に配置される。２つのレバーアーム１５２がスリーブ１５０に配置されている。レバーアーム１５２は、ピボットピン１４０から見たとき、遠位領域でフラップ１１０の突出部１１４に回転可能に結合されている。これにより、第２の回転軸１３０が画定される。この結合位置は、例えば、レバーアーム１５２の遠位側半分、特にレバーアーム１５２の遠位側３分の１地点であり得る。レバーアーム１５２と突出部１１４との間の回転可能な結合は、例えば、穴−ピン接続を介して具現され得る。または、前記回転可能な結合は、レバーアーム１５２（または突出部１１４）に一体的に提供されて突出部１１４（またはレバーアーム１５２）の該穴中に連結される軸突出部を介して実行され得る。

図１において特に明らかなように、２つのレッグスプリング１６０がピボットピン１４０の周りに配置され、第１の回転軸１２０を中心としたフラップ１１０の回転を相殺させる。レッグスプリングそれぞれの一方のレッグ１６２は、フラップ１１０の第１の表面１１２に配置されたレセプタクル１１６にそれぞれ案内されて収容される。これにより、レッグスプリング１６０のレッグ１６２は、フラップ１１０の開放中にレセプタクル１１６内にて変位可能にレセプタクル１１６に案内されて収容される。これは、フラップ１１０の開放及び密封動作中にレッグ１６２がレセプタクル１１６内にてレッグ１６２の縦軸方向に移動することを意味する。次に、レッグスプリング１６０の短いレッグ（例えば、図２Ａにおいてスリーブ１５０の左上コーナーに中心軸Ｚに平行に明確に示された部分）のそれぞれは、フラップ１１０の開放中にレッグスプリング１６０のピン１４０の周り回転を防止する。従って、レッグスプリング１６０のスプリング力を介して力が発生し、その力が第１の回転軸１２０を中心としたフラップ１１０の回転を相殺する。

ストッパ１１８は、フラップ１１０の第１の表面１１２に配置される。ストッパ１１８は、開放時のフラップ１１０の初期傾斜運動を制限するようにレバーアーム１５２を打撃する（図２Ｂ参照）。これにより、開放動作の開始点において、初期傾斜運動に対してフラップ１１０の予め決定された最大傾斜角度が画定される。ストッパ１１８がレバーアーム１５２を打撃した後、フラップ１１０の更なる開放は、レバーアーム１５２を第１の回転軸１２０上に回転させることによって進行される（開放運動学に関するより詳細な事項は以下で説明される）。

バイパスバルブ１０の密封装置１００は、バイパスのパイプ部分２００内に配置される。第１の回転軸１２０及び第２の回転軸１３０は、パイプ部分２００の中心軸Ｚに垂直に延びる（例えば、図２Ａ参照）。また、２つの回転軸１２０、１３０は、互いに平行に延び、第１の回転軸１２０及び第２の回転軸１３０の両方は、パイプ部分２００の中心軸Ｚに対してオフセット配置され、このとき、パイプ部分２００の中心軸Ｚは、第１及び第２の回転軸１２０、１３０の間の位置で延びる。これは、２つの回転軸が互いに交差せず、中心軸Ｚと交差しないことを意味する。第１の回転軸１２０及び第２の回転軸１３０の延びる形態は、バイパスバルブ１０の閉鎖状態において、第１の回転軸１２０及び第２の回転軸１３０を連結しながら、パイプ部分２００の中心軸Ｚと交差する仮想連結線が、中心軸Ｚと９０゜の角度で交差しない方式になる。

フラップ１１０の移動（開放または閉鎖のための移動）中に第２の回転軸１３０は、そのパイプ部分２００内の位置を変更する（図２Ａ〜図２Ｄにおいて、第２の回転軸１３０の対応する位置を参照）。一方、第１の回転軸１２０は、フラップ１１０の移動中にそのパイプ部分２００内の位置を変更しないようにパイプ部分１３０内に配置される。第１の回転軸１２０のピボットピン１４０は、この目的のために２つのレセプタクル１４２内に配置されている。ピボットピンは、例えば、圧嵌によって２つのレセプタクル１４２内に固定され得る。２つのレセプタクル１４２は、パイプ部分２００の壁内に固定されても良く、またはパイプ部分２００に一体的に形成されても良い。

パイプ部分２００は、第１の内径Ｄ１及び第２の内径Ｄ２を有する。図２Ａ〜図２Ｄに示された実施形態において、パイプ部分２００は、第１の構成要素２０２、第２の構成要素２０４及び第３の構成要素２０６から構成される。代案の実施形態において、パイプ部分２００は一体型としても形成され得る。図示の実施形態においては、第１の構成要素２０２が、第２の構成要素２０４と第３の構成要素２０６との間に配置される。このようなタイプの構成は、組み立てに有利である。第１及び第２の回転軸１２０、１３０は、閉鎖状態において第１の構成要素２０２の領域内に配置される。また、ピボットピン１４０のためのレセプタクル１４２は、第１の構成要素２０２の領域内に配置される。第１の構成要素２０２は、内径Ｄ１を有する。第２の構成要素２０４及び第３の構成要素２０６は、内径Ｄ１より小さい内径Ｄ２及びＤ３を有する。いずれの場合において、第２の構成要素２０４及び第３の構成要素２０６の一端は、第１の構成要素２０２と接触し、その一端には、それぞれの内径Ｄ２またはＤ３がＤ１に増加する遷移領域がある。Ｄ２とＤ３は同じ大きい寸法でも良い。第２の構成要素２０４の遷移領域は、円錐形に構成され、円錐形シート２１０を画定する。図１から明らかなように、図示の実施形態のフラップ１１０は円形であり、密封リング１７０がフラップ１１０の円周の周りに円周方向に配置されている（図２Ａ〜図２Ｄ参照）。密封リング１７０は、フラップ１１０の閉鎖状態において円錐形シート２１０と接触する（図２Ａ参照）。この手段によってパイプ部分２００を通る流体の流れが防止される。密封リング１７０の材料は、バイパスバルブの設置用途（圧縮機バイパス、タービンバイパス）に応じて選択することができる。温度が高すぎない用途では、例えば、エラストマーから作られたＯ−リングを使用することができる。９００度以上の排気ガスを対処すべきタービンバイパスにおける高温用途としては、例えば、耐熱金属密封リング１７０を使用することができる。

バイパスバルブ１０の開放動作中の密封装置１００またはフラップ１１０の運動学を、図２Ａ〜図２Ｄを使用してより詳細に後述する。図２Ａから明らかなように、前述したように、密封リング１７０、例えば、圧縮機バイパスに使用するのに適したエラストマーから作った密封リング１７０またはタービンバイパスに使用するのに適した耐熱性材料（例えば、金属）で作った密封リング１７０が閉鎖状態において円錐形シート２１０内に中央に配置され、従ってバイパスバルブ１０を通る空気の流れを防止する。従って、バイパスバルブ１０またはフラップ１１０が閉鎖位置にあるとき、パイプ部分２００のうちのフラップ１１０の下流領域（領域Ａ）の圧力は、パイプ部分２００のうちのフラップ１１０の上流領域（領域Ｂ）の圧力よりも常に大きくなる。フラップ１１０がまたはフラップ１１０の密封リング１７０がパイプ部分２００の円錐形シート２１０と接触する領域に圧力差が存在する。また、第１の回転軸１２０を画定するピボットピン１４０の周りに配置されたレッグスプリング１６０は、対応するレセプタクル１１６内のそれらの接触点に接触力を加え、その力は、スリーブ１５０またはレバーアーム１５２が第１の回転軸１２０を中心に回転する運動に反作用を提供する。フラップ１１０自体は、フラップ１１０の第１の表面１１２にある対応突出部１１４を介してレバーアーム１５２に回転可能に取り付けられ、この取り付けによって第２の回転軸１３０を画定する。バイパスバルブ１０を開放するためにフラップ１１０と共にレバーアーム１５２を第１の回転軸１２０の中心に回転させようするとき、もし第２の回転軸１３０なしに構成すると、円錐形シート２１０との相互衝突（ｊａｍ）が発生するだろう。何故ならば、レバーアーム１５２が第１の回転軸１２０を中心とした回転運動をするのに半径ｒ１（図２Ａ参照）は、大きすぎるので、フラップ１１０を閉鎖位置からはっきりと回転引き出すことができないからである。この問題の解決策として、レバーアーム１５２とフラップ１１０との間の結合領域に第２の回転軸１３０を設け、密封装置１００を具体的に設計することによって以下のような利点がある：フラップ１１０には、レッグスプリング１６０のレセプタクル１１６内の接触点に位置するスプリング力がかかっているようになる。しかし、レッグスプリング１６０のレッグ１６２は、それぞれのレセプタクル１１６内にて長手方向に変位することができる。フラップ１１０の上流領域Ｂの圧力がフラップ１１０の下流領域Ａの圧力を超過する場合、フラップ１１０は、先ず接触点Ｐを中心に傾斜し始めてフラップ１１０のストッパ１１８がレバーアーム１５２に当たるとき（図２Ｂ参照）、停止する。このようにして、接触点Ｐを中心としたフラップ１１０の初期傾斜運動は終了する。この傾斜運動の間、第１の回転軸１２０中心の回転と、第２の回転軸１３０中心の回転との両方が更に生じる。また、第２の回転軸１３０は、パイプ部分２００内にて自体移動する。その後、フラップ１１０は、スプリング力に対抗して第１の回転軸１２０を中心にレバーアーム１５２と同期的に移動して追加開放に順応する（図２Ｂ参照）。これは、密封装置１００の特定の運動学によって可能になる。フラップ１１０の初期接触点Ｐ中心の傾斜運動のために、フラップ１１０の第１の回転軸１２０に対する間隔は、フラップ１１０の任意の領域において変化する。従って、第１の回転軸１２０を中心とした回転運動のための半径ｒ２（図２Ｂ参照）を得る。このとき、半径ｒ２は半径ｒ１より小さい。半径ｒ２が小さくなると、フラップ１１０は、パイプ部分の壁または円錐形シート２１０との接触なしに密封領域を通って回転することができ（図２Ｃ参照）、これにより、バイパスバルブ１０が更に開かれる。図２Ｄは、バイパスバルブを開放位置に示す。これによって、バイパスバルブ１０は、空気流れの圧力によってフラップ１１０に生じる力（空気パルス）とスプリング１６０の力との間に平衡状態になるまで開放状態を維持する。

この設計の利点は、特に、フラップ１１０の回転軸または回転軸１２０、１３０がパイプ部分２００内に配置されるので、設置空間または空間的な設置要求事項が小さいということである。また、フラップ１１０を開放するのに印可する力を可変的に、回転軸１２０、１３０の目標とした配置と、レッグスプリング１６０の特性の選択によって決定することができる。

更に、バイパスバルブ１０は、有利な貫流特性（直線流）を有する。特に、バイパスバルブ１０の密封装置１００は、完全に開放された位置においてパイプ部分２００を通過する貫流をほとんど遮断しない。

図１〜図２Ｄは、自己調整式であるバイパスバルブ１０の実施形態を示す。これらのタイプの実施形態は、特に、フラップ１１０に加えられる気流の空気圧によって圧力調整されることが好ましい。従って、バイパスバルブ１０のフラップ１１０は、空気流れの空気圧によってフラップ１１０に生成される力（空気パルス）とスプリング１６０の力との間に平衡状態になるまで開放状態を維持する。

本発明は、本明細書で説明するようなバイパスバルブ１０を備えるエンジン用吸入管を追加的に含む。このタイプの吸入管は、２段過給システムを含むことができ、特に低圧排気ガスターボチャージャー及び高圧ターボチャージャーを含む２段過給システムを含むことができる。バイパスバルブ１０は、特定の方式で２段過給システムの圧縮機バイパス内に配置されることができ、その方式によると、空気はバイパスバルブ１０が開放された場合に圧縮機バイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーの圧縮機ホイールの周りに案内される。

また、本発明は、本明細書で説明するバイパスバルブ１０を備えるエンジン用排気ガス管を含む。このようなタイプの排気ガス管は、２段過給システムを含むことができ、特に低圧排気ガスターボチャージャー及び高圧ターボチャージャーを含む２段過給システムを含む。バイパスバルブ１０は、特定の方式で２段過給システムのタービンバイパス内に配置され得るが、その方式によると、空気はバイパスバルブ１０が開放された場合に、タービンバイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーのタービンホイールの周りに案内される。

本発明は、前述の吸入管及び／または前述の排気ガス管を備える自動車の駆動装置を追加的に含む。

本発明を前述したように説明し、添付の特許請求の範囲内で定義しているが、本発明は、以下の実施形態に従って別の方法で定義され得ることを理解すべきである：

１．バイパスのパイプ部分（２００）に利用され、ターボチャージャー機能を備えたエンジン用バイパスバルブ（１０）であって、
フラップ（１１０）を有する密封装置（１００）を含み、
前記フラップ（１１０）は、第１の回転軸（１２０）及び第２の回転軸（１３０）を介して二重に回転可能に取り付けられていることを特徴とするバイパスバルブ。

２．実施形態１において、少なくとも前記第２の回転軸（１３０）は、少なくとも前記バイパスバルブ（１０）の閉鎖状態において、前記第１の回転軸（１２０）よりも前記フラップ（１１０）に近くに配置されることを特徴とするバイパスバルブ。

３．実施形態１または実施形態２において、少なくとも１つの突出部（１１４）、特に２つの突出部（１１４）が前記フラップ（１１０）の前記第１の表面（１１２）に提供され、前記第２の回転軸（１３０）は、前記少なくとも１つの突出部（１１４）を通過して延びることを特徴とするバイパスバルブ。

４．実施形態３において、密封装置（１００）は、ピボットピン（１４０）及びスリーブ（１５０）を有し、前記スリーブ（１５０）は、前記ピボットピン（１４０）に回転可能に取り付けられ、前記第１の回転軸（１２０）は、それによって画定され、特に、前記ピボットピン（１４０）は、第１の表面（１１２）から一定距離離れて位置することを特徴とするバイパスバルブ。

５．実施形態４において、少なくとも１つのレバーアーム（１５２）、好ましくは２つのレバーアーム（１５２）が前記スリーブ（１５０）上に配置され、前記レバーアーム（等）（１５２）は、前記ピボットピン（１４０）から見たとき、遠位領域で前記フラップ（１１０）の前記突出部（等）（１１４）に回転可能に結合され、従って、前記第２の回転軸（１３０）を画定することを特徴とするバイパスバルブ。

６．実施形態４または５において、前記第１の回転軸（１２０）を中心とした前記フラップ（１１０）の回転に反作用を加える少なくとも１つのスプリング（１６０）が前記ピボットピン（１６０）の周りに配置されることを特徴とするバイパスバルブ。

７．実施形態６において、少なくとも１つの前記スプリング（１６０）は、１つまたは２つのレッグスプリング（１６０）を備え、前記レッグスプリングの各レッグ（１６２）は、前記フラップ（１１０）の前記第１の表面（１１２）上に配置されたレセプタクル（１１６）内にてそれぞれ案内されることを特徴とするバイパスバルブ。

８．実施形態７において、前記レッグスプリング（１６０）の前記レッグ（１６２）は、前記フラップ（１１０）の開放中に前記レセプタクル（１１６）内にて変位可能に前記レセプタクル（１１６）内にて案内されることを特徴とするバイパスバルブ。

９．実施形態３〜８のいずれか１つにおいて、ストッパ（１１８）が前記フラップ（１１０）の前記第１の表面（１１２）に配置され、前記ストッパ（１１８）は、開放中の前記フラップ（１１０）の初期傾斜運動を制限し、特に、前記ストッパ（１１８）は、開放中の前記レバーアーム（等）（１５２）を打撃し、それによって前記フラップ（１１０）の予め決定された最大傾斜角度が開放動作の開始点において、初期傾斜運動に対して画定されることを特徴とするバイパスバルブ。

１０．実施形態９において、前記ストッパ（１１８）が前記レバーアーム（等）（１５２）を打撃した後、前記レバーアーム（等）（１５２）を前記第１の回転軸（１２０）の中心に回転させることにより、前記フラップ（１１０）の更なる開放が実行されることを特徴とするバイパスバルブ。

１１．実施形態１〜１０のいずれか１つにおいて、前記バイパスバルブ（１０）は、バイパスのパイプ部分（２００）を更に含み、前記フラップ（１１０）は前記パイプ部分（２００）内に配置されることを特徴とするバイパスバルブ。

１２．実施形態１１において、前記第１の回転軸（１２０）及び前記第２の回転軸（１３０）は、前記パイプ部分（２００）の中心軸（Ｚ）に垂直に延びることを特徴とするバイパスバルブ。

１３．実施形態１１または実施形態１２において、前記第１及び第２の回転軸（１２０、１３０）の少なくとも１つは、前記パイプ部分（２００）の前記中心軸（Ｚ）に対してオフセット延びることを特徴とするバイパスバルブ。

１４．実施形態１３において、前記第１及び第２の回転軸（１２０、１３０）の両方は、前記パイプ部分（２００）の前記中心軸（Ｚ）に対してオフセット延び、このとき、前記パイプ部分（２００）の前記中心軸（Ｚ）は、前記第１及び第２の回転軸（１２０、１３０）の間の位置にて延びることを特徴とするバイパスバルブ。

１５．実施形態１１〜１４のいずれか１つにおいて、前記第１の回転軸（１２０）及び第２の回転軸（１３０）の延びる形態は、前記バイパスバルブ（１０）の閉鎖状態において、前記第１の回転軸（１２０）及び第２の回転軸（１３０）を連結しながら、前記パイプ部分（２００）の前記中心軸（Ｚ）と交差する連結線が、前記中心軸（Ｚ）と９０゜の角度で交差しない方式になることを特徴とするバイパスバルブ。

１６．実施形態１１〜１５のいずれか１つにおいて、前記第２の回転軸（１３０）は、前記フラップ（１１０）の移動中に前記パイプ部分（２００）内にて位置変更することを特徴とするバイパスバルブ。

１７．実施形態１１〜１６のいずれか１つにおいて、前記第１の回転軸（１２０）は、前記フラップ（１１０）の移動中に前記パイプ部分（２００）内にてその位置を変更しないように前記パイプ部分（１３０［ｓｉｃ：２００］）内に配置されることを特徴とするバイパスバルブ。

１８．実施形態１１〜１７のいずれか１つにおいて、前記第１の回転軸（１２０）の前記ピボットピン（１４０）は、２つの前記レセプタクル（１４２）内に配置され、２つの前記レセプタクル（１４２）は、前記パイプ部分（２００）の壁に固定されるか、それと一体に形成されることを特徴とするバイパスバルブ。

１９．実施形態１１〜１８のいずれか１つにおいて、前記パイプ部分（２００）は、第１の内径（Ｄ１）及び第２の内径（Ｄ２）を有し、前記第１の内径（Ｄ１）は、前記第２の内径（Ｄ２）よりも大きいことを特徴とするバイパスバルブ。

２０．実施形態１９において、前記密封装置（１００）は、少なくとも部分的に前記第１の内径（Ｄ１）の領域内に配置されることを特徴とするバイパスバルブ。

２１．実施形態１９〜２０のいずれか１つにおいて、前記第１の内径（Ｄ１）から前記第２の内径（Ｄ２）までの前記パイプ部分の遷移領域は、円錐形に構成され、円錐形シート（２１０）を画定することを特徴とするバイパスバルブ。

２２．実施形態２１において、前記フラップ（１１０）は、前記バイパスバルブ（１０）の閉鎖状態において前記円錐形シート（２１０）に接触し、従って前記パイプ部分（２００）を通る流体の貫流を防止することを特徴とするバイパスバルブ。

２３．実施形態２１〜２２のいずれか１つにおいて、前記フラップ（１１０）は、円形であり、前記密封リング（１７０）が前記フラップ（１１０）の円周の周りに円周方向に配置され、前記密封リング（１７０）は、閉鎖状態において前記円錐形シート（２１０）に接触することを特徴とするバイパスバルブ。

２４．実施形態１１〜２３のいずれか１つにおいて、前記フラップ（１１０）は、前記バイパスバルブ（１０）の開放中に、最初は予め決定された角度で、特に、前記フラップ（１１０）または前記密封リング（１７０）と前記パイプ部分（２００）との間の接触点（Ｐ）において、傾斜され、その後に、前記第１の回転軸（１２０）を中心に自由回転することができるようになることを特徴とするバイパスバルブ。

２５．実施形態１〜２４のいずれか１つにおいて、前記バイパスバルブ（１０）は、特に、前記フラップ（１１０）に接触する空気流れの空気圧を介する自己調節式、好ましくは圧力調節式であることを特徴とするバイパスバルブ。

２６．実施形態６〜２５のいずれか１つにおいて、前記バイパスバルブ（１０）の前記フラップ（１１０）の開放は、前記フラップにおいて気流の空気圧によって生じる力と前記スプリング（１６０）またはスプリング等（１６０）の力との間に平衡状態が存在するまで続くことを特徴とするバイパスバルブ。

２７．実施形態１〜２６のいずれか１つに記載の前記バイパスバルブ（１０）を備えたエンジン用吸入管。

２８．実施形態２７において、２段過給システムを更に含み、特に、低圧排気ガスターボチャージャーと高圧排気ターボチャージャーとを含む２段過給システムを更に含む吸入管。

２９．実施形態２８において、前記バイパスバルブ（１０）は、特定の方式で２段過給システムの圧縮機バイパス内に配置されるが、その方式によると、空気はバイパスバルブ（１０）が開いている場合に圧縮機バイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーの圧縮機ホイールの周りに案内されることを特徴とする吸入管。

３０．実施形態１〜２６のいずれか１つに記載の前記バイパスバルブ（１０）を備えたエンジン用排気ガス管。

３１．実施形態３０において、２段過給システムを更に含み、前記２段過給システムは、低圧排気ターボチャージャーと高圧排気ターボチャージャーとを含む排気ガス管。

３２．実施形態３１において、前記バイパスバルブ（１０）は、特定の方式で前記２段過給システムのタービンバイパス内に配置され、その方式に従って、空気は前記バイパスバルブ（１０）が開いている場合にタービンバイパスを通って、そして高圧排気ガスターボチャージャーのタービンの周りに案内されることを特徴とする排気ガス管。

３３．実施形態２７〜２９のいずれか１つに記載の吸入管及び／または実施形態３０〜３２のいずれか１つに記載の排気ガス管を備えた自動車用駆動装置。

Claims (15)

1. バイパスのパイプ部（２００）に利用され、ターボチャージャー機能を備えたエンジン用バイパスバルブ（１０）であって、
   フラップ（１１０）を有する密封装置（１００）を含み、
   前記フラップ（１１０）は、第１の回転軸（１２０）及び第２の回転軸（１３０）を介して二重に回転可能に取り付けられることを特徴とするバイパスバルブ。
2. 少なくとも１つの突出部（１１４）、特に２つの突出部（１１４）が前記フラップ（１１０）の第１の表面（１１２）に提供され、前記第２の回転軸（１３０）は、前記少なくとも１つの突出部（１１４）を通って延びることを特徴とする、請求項１に記載のバイパスバルブ。
3. 前記密封装置（１００）は、ピボットピン（１４０）及びスリーブ（１５０）を有し、前記スリーブ（１５０）は、前記ピボットピン（１４０）上に回転可能に取り付けられ、それによって前記第１の回転軸（１２０）が画定されるが、特に、前記ピボットピン（１４０）は、前記第１の表面（１１２）から一定距離に離れて配置されることを特徴とする、請求項２に記載のバイパスバルブ。
4. 少なくとも１つのレバーアーム（１５２）、好ましくは２つのレバーアーム（１５２）が前記スリーブ（１５０）に配置され、前記レバーアーム(等)（１５２）は、前記ピボットピン（１４０）から見たとき、遠位領域で前記フラップ（１１０）の前記突出部（等）（１１４）と回転可能に結合され、それによって前記第２の回転軸（１３０）を画定することを特徴とする、請求項３に記載のバイパスバルブ。
5. 少なくとも１つのスプリング（１６０）が、前記第１の回転軸（１２０）を中心とした前記フラップ（１１０）の回転に反作用を加え、前記ピボットピン（１６０）の周りに配置されることを特徴とする、請求項３〜４のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
6. 前記少なくとも１つのスプリング（１６０）は、１つまたは２つのレッグスプリング（１６０）を含み、前記レッグスプリングの各レッグ（１６２）は、前記フラップ（１１０）の前記第１の表面（１１２）に配置されたレセプタクル（１１０）内にそれぞれ案内され、特にそれによって、前記レッグスプリング（１６０）の前記レッグ（１６２）は、前記フラップ（１１０）の開放時に前記レセプタクル（１１６）内にて変位可能に前記レセプタクル（１１６）内に案内されることを特徴とする、請求項５に記載のバイパスバルブ。
7. ストッパ（１１８）が、前記フラップ（１１０）の前記第１の表面（１１２）に配置され、前記ストッパ（１１８）は、開放中の前記フラップ（１１０）の初期傾斜運動を制限し、特に前記ストッパ（１１８）は、開放中の前記レバーアーム（等）（１５２）を打撃し、それによって前記フラップ（１１０）の予め決定された最大傾斜角度が開放動作の開始点で前記初期傾斜運動に対して画定されることを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
8. 前記ストッパ（１１８）が、前記レバーアーム（等）を打撃した後、前記レバーアーム（等）（１５２）を、前記第１の回転軸（１２０）を中心に回転させることにより、前記フラップ（１１０）の更なる開放が実行されることを特徴とする、請求項７に記載のバイパスバルブ。
9. 前記バイパスバルブ（１０）は、バイパスのパイプ部分（２００）を更に含み、前記フラップ（１１０）は、前記パイプ部分（２００）内に配置され、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸（１２０、１３０）の両方は、前記パイプ部分（２００）の中心軸（Ｚ）に対してオフセット延び、前記パイプ部分（２００）の前記中心軸（Ｚ）は、前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸（１２０、１３０）の間の位置に延びることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
10. 前記第２の回転軸（１３０）は、前記フラップ（１１０）の移動中に前記パイプ部分（２００）内にて位置変更し、特に、前記第１の回転軸（１２０）は、前記フラップ（１１０）の移動中に前記パイプ部分（２００）内にてその位置を変更しないようにしてパイプ部分（１３０［ｓｉｃ：２００］）内に配置されることを特徴とする、請求項９に記載のバイパスバルブ。
11. 前記第１の回転軸（１２０）の前記ピボットピン（１４０）は、２つのレセプタクル（１４２）内に配置され、前記２つのレセプタクル（１４２）は、前記パイプ部分（２００）の壁に固定されるか、前記パイプ部分と一体に形成されることを特徴とする、請求項９〜１０のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
12. 前記パイプ部分（２００）は、第１の内径（Ｄ１）及び第２の内径（Ｄ２）を有するが、前記第１の内径（Ｄ１）は、前記第２の内径（Ｄ２）より大きく、前記密封装置（１００）は、少なくとも部分的に前記第１の内径（Ｄ１）の領域内に配置されることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
13. 前記第１の内径（Ｄ１）から前記第２の内径（Ｄ２）までの前記パイプ部分の遷移領域は、円錐形で構成されかつ円錐形シート（２１０）を画定し、特に、前記フラップ（１１０）は、円錐形を有し、密封リング（１７０）が前記フラップ（１１０）の円周の周りに円周方向に配置され、前記密封リング（１７０）は、閉鎖状態において前記円錐形シート（２１０）に接触することを特徴とする、請求項１２に記載のバイパスバルブ。
14. 前記フラップ（１１０）は、前記バイパスバルブ（１０）の開放中に、最初に予め決定された角度で、特に前記フラップ（１１０）または前記密封リング（１７０）と前記パイプ部分（２００）との間の接触点（Ｐ）において、傾斜され、その後に、前記第１の回転軸（１２０）を中心に自由回転することができるようになることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一項に記載のバイパスバルブ。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバイパスバルブ（１０）を含むエンジン用吸入管及び／または請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバイパスバルブ（１０）を含むエンジン用排気ガス管を備えた自動車の駆動装置。

Images