JP2021032168A - 排気バルブ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付け対象体に対する排気バルブ駆動装置の取り付け位置のばらつきを抑制して出力シャフトの位置ばらつきが大きくなることを抑制し、排気バルブの開閉制御を安定させることができる排気バルブ駆動装置を提供する。【解決手段】排気バルブ駆動装置１０，１０ｂ〜１０ｉは、排気管１３に配置されている排気バルブ１９とリンク機構２５を介して接続されている出力シャフト２６と、出力シャフトの回転軸方向ＡＸ３と平行な方向に貫通し、排気バルブ駆動装置を取付け対象体２４，２４ｂ〜２４ｉに固定するために用いられる締結体７８が挿入される貫通孔７６を有するハウジング３５と、取付け対象体に対する排気バルブ駆動装置の取り付け位置を決める位置固定部７０，７０ｂ〜７０ｇ，７０ｈ１，７０ｉ１と、を備える。【選択図】図６

Description

本開示は、排気バルブ駆動装置に関する。

排気管の排気を制御するバルブに連結されるリンク機構と、リンク機構に駆動力を伝達するアクチュエータとを備える排気バルブ駆動装置において、リンク機構の寸法ばらつきを調整することにより、バルブの開閉制御を安定させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１５−１５５６５０号公報

バルブの開閉制御をより安定させるために、排気バルブ駆動装置を取付け対象体へ組み付ける際の位置ばらつきを抑制することが望まれている。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、排気バルブ駆動装置（１０，１０ｂ〜１０ｉ）が提供される。この排気バルブ駆動装置は、排気管（１３）に配置されている排気バルブ（１９）とリンク機構（２５）を介して接続されている出力シャフト（２６）と、前記出力シャフトの回転軸方向（ＡＸ３）と平行な方向に貫通し、前記排気バルブ駆動装置を取付け対象体（２４，２４ｂ〜２４ｉ）に固定するために用いられる締結体（７８）が挿入される貫通孔（７６）を有するハウジング（３５）と、前記取付け対象体に対する前記排気バルブ駆動装置の取り付け位置を決める位置固定部（７０，７０ｂ〜７０ｇ，７０ｈ１，７０ｉ１）と、を備える。

この形態の排気バルブ駆動装置によれば、取付け対象体に対する排気バルブ駆動装置の取り付け位置を決める位置固定部と、取付け対象体に固定するための締結体を出力シャフトの回転軸方向と平行な中心軸に沿って挿入するための貫通孔とを備える。したがって、取付け対象体に対する排気バルブ駆動装置の取り付け位置のばらつきを抑制することができる。したがって、出力シャフトの位置ばらつきが大きくなることを抑制し、排気バルブの開閉制御を安定させることができる。

エンジンの吸排気の構造を表す概略図。 過給機の外観を表す説明図。 第１実施形態の排気バルブ駆動装置を表す上面図。 伝達部の各ギヤを示す説明図。 図３のＶ−Ｖ位置の断面図。 図３のＶＩ−ＶＩ位置の断面図。 出力シャフトの位置ばらつきを概念的に表す説明図。 第２実施形態の排気バルブ駆動装置を表す上面図。 図８のＩＸ−ＩＸ位置の断面図。 第２実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第３実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第４実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第５実施形態の排気バルブ駆動装置を表す上面図。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ位置の断面図。 第５実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第６実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第７実施形態での位置固定部を拡大して表す断面図。 第８実施形態の排気バルブ駆動装置を表す上面図。 図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ位置の断面図。 第二嵌合孔の構成を表す説明図。 第９実施形態の排気バルブ駆動装置を表す上面図。 図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ位置の断面図。

Ａ．第１実施形態：
図１を用いて、第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０を搭載するエンジン１１について説明する。エンジン１１は、燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関であり、例えば、車両走行用の動力源として機能する。エンジン１１には、吸気をエンジン１１の気筒内へ導く吸気管１２と、気筒内で発生した排ガスを大気中に排出する排気管１３とが接続され、本実施形態の排気バルブ駆動装置１０を含む過給機２４が備えられる。

過給機２４は、空気を取り込んで圧縮してエンジン１１に供給すると共に、エンジン１１からの排気を実行する。過給機２４は、吸気コンプレッサ１４と、排気タービン１６と、回転軸３０とを含んでいる。

吸気コンプレッサ１４は、吸気管１２に設けられ、内部にコンプレッサホイール１４ｐを備える。コンプレッサホイール１４ｐは、エンジン１１への吸気を過給する。吸気コンプレッサ１４よりもエンジン１１側の吸気管１２にはスロットルバルブ１５が設けられている。スロットルバルブ１５は、車両のアクセルペダルの踏み込み量に応じてエンジン１１に供給される吸気量の調整を行う。

排気タービン１６は、排気管１３に設けられ、内部にタービンホイール１６ｐを備える。タービンホイール１６ｐは、回転軸３０を介してコンプレッサホイール１４ｐと接続されている。エンジン１１から排出された排ガスの排気エネルギーによりタービンホイール１６ｐが回転されると、回転軸３０を介してコンプレッサホイール１４ｐが回転される。排気タービン１６よりも排出口側の排気管１３には、排ガスを浄化させる触媒１７が設けられている。触媒１７は、周知なモノリス構造の触媒である。触媒１７は、活性化温度に昇温されることで排ガス中に含まれる有害物質を酸化作用と還元作用により浄化する。

排気管１３には、排気タービン１６を迂回して排ガスを流すバイパス通路１８が設けられている。バイパス通路１８には、ウェイストゲートバルブ１９が設けられている。ウェイストゲートバルブ１９は、タービンハウジング１６ｑの内部でバルブ軸２０により回動可能に支持されているスイングバルブであり、過給圧を制御する排気バルブとして機能する。ウェイストゲートバルブ１９が開弁すると、エンジン１１からの排ガスの一部は、バイパス通路１８を通って触媒１７へ導かれる。

本実施形態において、ウェイストゲートバルブ１９の開閉は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）２２によって制御される。ＥＣＵ２２は、マイクロプロセッサとメモリとを備えるマイクロコンピュータである。本実施形態の排気バルブ駆動装置１０は、ＥＣＵ２２によって駆動されて、排気バルブ駆動装置１０とウェイストゲートバルブ１９とを接続するリンク機構２５によってウェイストゲートバルブ１９の開閉を実行する。

図２に示すように、排気バルブ駆動装置１０は、取付け対象体としての過給機２４に取り付けられている。排気バルブ駆動装置１０は、例えば、過給機２４のうち吸気コンプレッサ１４の近傍となる位置に取り付けられることで、排気タービン１６から離れた位置に配置され、排ガスの熱の影響が低減される。

吸気コンプレッサ１４は、コンプレッサハウジング１４ｑを備える。コンプレッサハウジング１４ｑは、上述したコンプレッサホイール１４ｐを収容する。排気タービン１６は、タービンハウジング１６ｑを備える。タービンハウジング１６ｑは、上述したタービンホイール１６ｐを収容する。タービンハウジング１６ｑの内部には、バイパス通路１８が設けられている。

排気バルブ駆動装置１０には、後述する出力シャフト２６の出力を、バイパス通路１８のウェイストゲートバルブ１９に伝達するためのリンク機構２５が設けられている。リンク機構２５は、アクチュエータレバー２７と、ロッド２８と、バルブレバー２９と、を備える４節リンク機構を採用している。アクチュエータレバー２７は、排気バルブ駆動装置１０の出力シャフト２６に接続され、排気バルブ駆動装置１０によって回動される。バルブレバー２９は、バルブ軸２０に結合される。排気バルブ駆動装置１０は回動トルクをアクチュエータレバー２７に付与する。回動トルクは、ロッド２８を介してバルブレバー２９に伝達されてウェイストゲートバルブ１９を開閉させる。

ＥＣＵ２２は、例えばエンジン１１の高回転時には、排気バルブ駆動装置１０を制御してウェイストゲートバルブ１９の開度を調整して過給機２４の過給圧を制御する。ＥＣＵ２２は、例えば冷間始動直後など、触媒１７の温度が活性化温度に達していない時には、排気バルブ駆動装置１０を制御してウェイストゲートバルブ１９を全開にして触媒１７の暖機を行う。

図３から図６を用いて、排気バルブ駆動装置１０の詳細について説明する。図３には、出力シャフト２６の回転軸である中心軸ＡＸ３に垂直な平面視での排気バルブ駆動装置１０が示されている。図３に示すように、ハウジング３５は、第一ハウジング部４１と、第二ハウジング部４２とを有している。第一ハウジング部４１および第二ハウジング部４２は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼等の金属材料で形成されている。第一ハウジング部４１および第二ハウジング部４２は、樹脂で形成されていてもよい。第一ハウジング部４１および第二ハウジング部４２は、ダイキャスト、重力鋳造、射出成形、プレスのいずれの製法で形成されてもよい。

第二ハウジング部４２は、六角ボルトからなるハウジング締結体４３により第一ハウジング部４１に締結されている。第二ハウジング部４２からは、出力シャフト２６が突き出ており、アクチュエータレバー２７に接続されている。

第一ハウジング部４１は、本実施形態において、図６に示すように、例えば六角ボルトなどの締結体７８が挿入されるための貫通孔７６を備える。貫通孔７６は、中心軸ＡＸ４とする略円柱状の空間からなる。貫通孔７６は、図３に示すように、平面視において第一ハウジング部４１の外周に位置し、図６に示すように、中心軸ＡＸ４に沿って第一ハウジング部４１を貫通している。貫通孔７６の中心軸ＡＸ４は、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３と平行する。締結体７８は、中心軸ＡＸ４に沿って貫通孔７６に挿入されて、第一ハウジング部４１に設けられる締結孔７８ｈと締結される。これにより、ハウジング３５は、排気バルブ駆動装置１０の取付け対象体である過給機２４のうち吸気コンプレッサ１４近傍に取り付けられる。

本実施形態において、第一ハウジング部４１は、さらに、過給機２４と対向する外側壁面に位置固定部７０を備える。位置固定部７０は、取付け対象体に対する排気バルブ駆動装置１０の取り付け位置を決める機能を有する。位置固定部７０の詳細については後述する。

第一ハウジング部４１は、図４、図５に示すように、第二ハウジング部４２と共に、モータ３６と、伝達部３７とを収容する収容空間４４を形成している。モータ３６は、例えば周知の直流モータであり、図５に示すように、収容空間４４のうち第一ハウジング部４１に形成されたモータ挿入孔４６に挿入される。モータ３６は、図４に示すように、スクリュ４７により第一ハウジング部４１に固定される。

図４に示すように、排気バルブ駆動装置１０は、複数のギヤからなる伝達部３７を有する。伝達部３７は、モータ３６の回転を減速して出力シャフト２６に伝達する平行軸式の減速機である。伝達部３７は、ピニオンギヤ５１と、第一中間ギヤ５２と、第二中間ギヤ５３と、出力ギヤ５４とを有している。

図４から図６を用いて伝達部３７の詳細について説明する。ピニオンギヤ５１は、図５に示すように、モータ３６のモータ軸５５に固定されている。ピニオンギヤ５１は、例えば鉄系の焼結金属等の金属で形成された金属ギヤである。

第一中間ギヤ５２は、図４および図６に示すように、第一大径外歯部５７と第一小径外歯部５８とを有する複合ギヤであり、第一中間シャフト５６の回転軸ＡＸ１を中心に回転自在に支持されている。第一大径外歯部５７と第一小径外歯部５８は、樹脂で一体的に形成されている。第一大径外歯部５７は、大径のギヤであり、図４および図５に示すように、モータ３６のモータ軸５５に固定されたピニオンギヤ５１と噛み合っている。第一小径外歯部５８は、第一大径外歯部５７と比べて小径なギヤである。

第二中間ギヤ５３は、図４および図６に示すように、第二大径外歯部６２と第二小径外歯部６３とを有する複合ギヤであり、第二中間シャフト６１の回転軸ＡＸ２を中心に回転自在に支持されている。第二大径外歯部６２および第二小径外歯部６３は、樹脂で一体的に形成されている。第二大径外歯部６２は、大径のギヤであり、図４および図５に示すように、第一中間ギヤ５２の第一小径外歯部５８と噛み合っている。第二小径外歯部６３は、第二大径外歯部６２と比べて小径なギヤである。第一中間ギヤ５２と第二中間ギヤ５３とは、樹脂製に限らず、金属製であってもよく、樹脂製と金属製とを複合してもよい。

出力ギヤ５４は、樹脂で形成されたギヤである。出力ギヤ５４は、図４および図６に示すように、第二小径外歯部６３と噛み合っている。出力ギヤ５４には、出力シャフト２６が接続されている。出力ギヤ５４の中心軸は、出力シャフトの中心軸ＡＸ３と一致する。

図６に示すように、出力シャフト２６は、第一ハウジング部４１に設けられた軸受４８と、第二ハウジング部４２に設けられた軸受４９とにより回転自在に支持されている。出力シャフト２６の一端側は、ハウジング３５の第二ハウジング部４２から突出し、アクチュエータレバー２７に接続される。出力シャフト２６の他端側には、シール部材４５が配置されている。シール部材４５は、金属製のいわゆるガスケットである。シール部材４５には、ゴムなどの樹脂、セラミックや合金などが採用されてもよい。シール部材４５は、ハウジング３５の収容空間４４をシールして収容空間４４への外気や異物の進入を防ぐ。

図３、図６および図７を用いて、本実施形態の排気バルブ駆動装置１０が備える位置固定部７０の詳細について説明する。図６に示すように、位置固定部７０は、本実施形態において、取付け対象体となる過給機２４に対向するように、第一ハウジング部４１の外側壁面に備えられる。位置固定部７０は、第一ハウジング部４１と一体的に形成される円柱状の構造体である。第一ハウジング部４１との一体成形により、簡易な方法で位置固定部７０を形成することができる。

図６に示すように、位置固定部７０は、第一ハウジング部４１の外壁表面から過給機２４に向かって突出し、円柱状の構造体の中心軸ＡＸ５が、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の軸方向と平行になるように形成される。位置固定部７０の形状は、円柱のほか四角柱や六角柱などの角柱や柱体、半球形状などの種々の形状であってもよい。位置固定部７０は、過給機２４に設けられ位置固定部７０の外形と略同一の外形を有する嵌合孔７０ｈに、中心軸ＡＸ５に沿った圧入によって嵌め合わされる。

図３には、出力シャフト２６と、第二中間シャフト６１と、位置固定部７０と、締結体７８との平面視でのそれぞれの位置が模式的に示されている。図３に示すように、本実施形態において、位置固定部７０は、出力シャフト２６に近い位置に配置される。より具体的には、位置固定部７０は、位置固定部７０の中心軸ＡＸ５から出力シャフト２６の回転軸である中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡが、位置固定部７０の中心軸ＡＸ５から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢよりも小さくなる位置に配置されている。

図３とともに図７を用いて、締結体７８、位置固定部７０および出力シャフト２６とのそれぞれの配置と、各部での位置ばらつきの大きさとの関係について説明する。図７には、締結体７８の位置ばらつきの大きさを概念的に表した範囲７８Ｘと、出力シャフト２６の位置ばらつきの大きさを概念的に表す範囲２６Ｘとが示されている。

範囲７８Ｘは、貫通孔７６と締結孔７８ｈとが締結体７８を固定できる程度として予め導き出される固定値である。例えば、貫通孔７６と締結孔７８ｈとが締結体７８の位置をより堅実に固定する場合には、範囲７８Ｘの面積は小さくなり、例えば、貫通孔７６と締結体７８との間に隙間があり貫通孔７６に対して締結体７８の位置が変動し得るような場合に、範囲７８Ｘの面積は大きくなる。

範囲２６Ｘは、出力シャフト２６の位置ばらつきの範囲を概念的に表している。範囲２６Ｘの大きさは、位置固定部７０の位置ばらつきと、締結体７８の位置ばらつきとの影響を受けて変動し得る。範囲２６Ｘの大きさは、範囲７８Ｘの接線のうち、位置固定部７０を通る２本の直線を共通内接線とする円として導き出される。位置固定部７０に位置ばらつきの範囲がある場合には、範囲２６Ｘの大きさは、範囲７８Ｘの接線のうち、位置固定部７０の位置ばらつきの範囲との２本の共通内接線に対して内接する円として導き出される。位置固定部７０の位置が締結体７８に近い位置であるほど、すなわち距離ＤＢが小さくなり距離ＤＡが大きくなるほど範囲２６Ｘの面積は大きくなる。本実施形態では、位置固定部７０を出力シャフト２６に近い位置に配置して距離ＤＡを距離ＤＢよりも小さくすることにより、範囲２６Ｘの面積を小さくしている。

以上説明したように、本実施形態の排気バルブ駆動装置１０によれば、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３と平行な中心軸ＡＸ５に沿って過給機２４に向かって突出する位置固定部７０と、中心軸ＡＸ３と平行な中心軸ＡＸ４に沿って過給機２４と締結するための貫通孔７６とを備える。出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３に垂直な２次元平面において、過給機２４に対する排気バルブ駆動装置１０の取り付け位置のばらつきを抑制することができる。したがって、出力シャフト２６の位置ばらつきが大きくなることを抑制し、ウェイストゲートバルブ１９の開閉制御を安定させることができる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０によれば、位置固定部７０は、過給機２４の嵌合孔７０ｈに対して、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３に平行な中心軸ＡＸ５に沿った圧入によって嵌め合わされる。圧入による組み付けにより、位置固定部７０の位置が取付け対象体である過給機２４に対してばらつくことを抑制することができる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０によれば、出力シャフト２６の回転軸ＡＸ３に垂直な平面視において、位置固定部７０は、位置固定部７０の中心軸ＡＸ５から出力シャフト２６の回転軸である中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡが、位置固定部７０の中心軸ＡＸ５から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢよりも小さくなる位置に配置される。したがって、位置固定部７０の位置ばらつきと、締結体７８の位置ばらつきとによる出力シャフト２６の位置ばらつきへの影響を小さくすることができ、出力シャフト２６の位置ばらつきをより抑制することができる。

Ｂ．第２実施形態：
図８および図９に示すように、第２実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｂは、位置固定部の配置位置が異なる点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。排気バルブ駆動装置１０ｂは、位置固定部７０に代えて、位置固定部７０ｂを備える。位置固定部７０ｂは、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上であって、過給機２４ｂに対向する位置に配置され、過給機２４ｂの嵌合孔７０ｈｂに嵌め合わされる。

図１０に示すように、位置固定部７０ｂは、第一ハウジング部４１の外側壁面を過給機２４ｂに向けて突出させる円柱状の構造体である。位置固定部７０ｂの中心軸ＡＸ５は、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３と一致するように形成される。位置固定部７０ｂは、位置固定部７０ｂの外形と略同一形状の嵌合孔７０ｈｂに、中心軸ＡＸ５に沿った圧入によって過給機２４ｂと嵌め合わされる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｂによれば、位置固定部７０ｂは、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上に配置される。したがって、出力シャフト２６の位置ばらつきを直接的に抑制させることができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１１に示すように、第３実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｃは、位置固定部の配置位置と構成部品とが異なる点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。排気バルブ駆動装置１０ｃは、位置固定部７０に代えて、位置固定部７０ｃを備える。位置固定部７０ｃは、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上であって、過給機２４ｃに対向する位置に配置され、過給機２４ｃの嵌合孔７０ｈｃに嵌め合わされる。

図１１に示すように、位置固定部７０ｃは、挿入孔７１と、嵌合体７２とで構成される。挿入孔７１は、第一ハウジング部４１の外側壁面に形成される貫通孔である。嵌合体７２は、いわゆるダボ（dowel）であり、円柱状に加工した金属である。嵌合体７２は、樹脂やセラミック、合金などの金属以外の材料を用いてもよい。嵌合体７２は、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３に沿った圧入により、第一ハウジング部４１の外壁面から過給機２４ｃに向かって突出する状態で、挿入孔７１に嵌め合わされる。挿入孔７１に固定された状態の嵌合体７２の中心軸ＡＸ５は、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３と一致する。過給機２４ｃは、嵌合体７２の突出部分と略同一形状の嵌合孔７０ｈｃを備える。嵌合体７２のうち第一ハウジング部４１から突出する部分が、中心軸ＡＸ５に沿った圧入によって嵌合孔７０ｈｃに嵌め合わされる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｃによれば、位置固定部７０ｃは、挿入孔７１と、嵌合体７２とで構成される。第一ハウジング部４１とは別体の構成部品である嵌合体７２を用いるので、第一ハウジング部４１の形状を大きく変更することなく位置固定部７０ｃを適用して、排気バルブ駆動装置１０ｃを過給機２４ｃに固定することができる。

Ｄ．第４実施形態：
図１２に示すように、第４実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｄは、位置固定部の構成部品および配置位置が異なる点と、嵌合方法が異なる点とにおいて第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。排気バルブ駆動装置１０ｄは、位置固定部７０に代えて位置固定部７０ｄを備える。位置固定部７０ｄは、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上に配置され、過給機２４ｄの嵌合突起７０ｔｄと嵌め合わされる。

図１２に示すように、位置固定部７０ｄは、挿入孔７１と、シール部材４５ｄとで構成される。挿入孔７１は、第３実施形態と同様、第一ハウジング部４１の外側壁面のうち、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上であって、過給機２４ｂに対向する位置に形成される貫通孔である。シール部材４５ｄは、凹状に加工された金属である。シール部材４５ｄの凹部は、嵌合孔４５ｈとして機能する。シール部材４５ｄは、嵌合孔４５ｈの開口側を過給機２４ｄと対向させた状態で挿入孔７１に固定されている。嵌合孔４５ｈは、位置固定部７０ｄに対向する過給機２４ｄの嵌合突起７０ｔｄを嵌め合わせられる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｄによれば、位置固定部７０ｄが、第一ハウジング部４１に配置されるシール部材４５ｄを含む。第一ハウジング部４１とは別体の構成部品であるシール部材４５ｄを用いるので、第一ハウジング部４１の形状を大きく変更することなく、排気バルブ駆動装置１０ｄを過給機２４ｄに固定することができる。

Ｅ．第５実施形態：
図１３から図１５を用いて第５実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｅの構成について説明する。第５実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｅは、中間ギヤのシャフトの一端側を位置固定部７０ｅとして用いる点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。

図１３および図１４に示すように、位置固定部７０ｅは、２つの中間シャフトのうち、第二中間ギヤ５３内に配置される第二中間シャフト６１ｅの中心軸ＡＸ２の延長上であって、過給機２４ｅに対向する側の端部であり、過給機２４ｅの嵌合孔７０ｈｅに嵌め合わされる。位置固定部７０ｅは、第一中間ギヤ５２の内部に配置される第一中間シャフト５６を用いて構成されてもよい。

図１４に示すように、第二中間シャフト６１ｅの中心軸ＡＸ２に沿った長さは、第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０が有する第二中間シャフト６１の長さよりも大きい。第二中間シャフト６１ｅは、第一ハウジング部４１の過給機２４ｅに対向する側の外壁面から一端が突出する状態で第一ハウジング部４１に固定されている。本実施形態では、第二中間シャフト６１ｅのうち第一ハウジング部４１から突出する部分が位置固定部７０ｅとして機能する。

図１５に示すように、過給機２４ｅは、位置固定部７０ｅの外形、すなわち第二中間シャフト６１ｅのうち第一ハウジング部４１から突出する部分と略同一の嵌合孔７０ｈｅを備える。位置固定部７０ｅは、中心軸ＡＸ２に沿った圧入によって過給機２４ｅの嵌合孔７０ｈｅと嵌め合わされる。

図１３には、出力シャフト２６と、第二中間シャフト６１と、位置固定部７０ｅと、締結体７８との平面視でのそれぞれの位置が模式的に示されている。図１３に示すように、第二中間シャフト６１ｅの中心軸ＡＸ２、すなわち位置固定部７０ｅの中心軸ＡＸ５から出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡ５が、位置固定部７０ｅの中心軸ＡＸ５から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢ５よりも小さくなるように構成される。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｅによれば、排気バルブ駆動装置１０ｅの構成部品である第二中間シャフト６１ｅを位置固定部７０ｅとして用いる。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ位置固定部７０ｅを適用して、排気バルブ駆動装置１０ｅを過給機２４ｅに固定することができる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｅによれば、出力シャフト２６の回転軸ＡＸ３に垂直な平面視において、位置固定部７０ｅは、位置固定部７０ｅの中心軸ＡＸ５から出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡ５が、位置固定部７０ｅの中心軸ＡＸ５から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢ５よりも小さくなる位置に配置される。これにより、位置固定部７０ｅの位置ばらつきと、締結体７８の位置ばらつきとによる出力シャフト２６の位置ばらつきへの影響を小さくすることができる。

Ｆ．第６実施形態：
図１６に示すように、第６実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｆは、位置固定部の形状と位置とが異なる点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。図１６に示すように、位置固定部７０ｆは、２つの中間シャフトのうち、第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２の中心軸ＡＸ２の延長上であって、過給機２４ｅに対向する位置に配置され、過給機２４ｆの嵌合孔７０ｈｆおよび嵌合突起７０ｔｆと嵌め合わされる。位置固定部７０ｆは、第一中間ギヤ５２の中心軸ＡＸ１の延長上に配置されてもよい。

図１６に示すように、位置固定部７０ｆは、円筒部７１ｔと、挿入孔７１ｆとで構成される。円筒部７１ｔは、第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２の延長上に位置する第一ハウジング部４１の外側壁面を過給機２４ｆに向けて突出させる円筒状の構造体である。挿入孔７１ｆは、円筒部７１ｔの内部空間である。挿入孔７１ｆは、第二中間シャフト６１を収容するための内部空間を過給機２４ｆに向けて延伸したものである。円筒部７１ｔおよび挿入孔７１ｆの中心軸ＡＸ５は、第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２と一致する。

過給機２４ｆは、円筒部７１ｔの外形と略同一の嵌合孔７０ｈｆと、嵌合孔７０ｈｆの中央に位置し、挿入孔７１ｆの外形と略同一の外形を有する嵌合突起７０ｔｆとを備える。位置固定部７０ｆの円筒部７１ｔが嵌合孔７０ｈｆと嵌め合わされ、位置固定部７０ｆの挿入孔７１ｆに嵌合突起７０ｔｆが嵌め合わされることにより、排気バルブ駆動装置１０ｆの過給機２４ｆに対する位置が固定される。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｆによれば、位置固定部７０ｆの円筒部７１ｔと過給機２４ｆの嵌合孔７０ｈｆとが嵌め合わせられるとともに、位置固定部７０ｆの挿入孔７１ｆと過給機２４ｆの嵌合突起７０ｔｆとが嵌め合わせられる。したがって、排気バルブ駆動装置１０ｆをより堅実に過給機２４ｆに固定することができる。

Ｇ．第７実施形態：
第７実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｇは、位置固定部の形状と位置とが異なる点と、第二中間シャフト６１と長さが異なる第二中間シャフト６１ｇを備える点とにおいて第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０で相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。図１７に示すように、位置固定部７０ｇは、２つの中間シャフトのうち、第二中間シャフト６１ｇの中心軸ＡＸ２の延長上に配置され、過給機２４ｇの嵌合突起７０ｔｇと嵌め合わされる。第二中間シャフト６１ｇの長さは、第１実施形態での第二中間シャフト６１の長さよりも小さい。位置固定部７０ｇは、第一中間ギヤ５２の中心軸ＡＸ１の延長上に配置されてもよい。

図１７に示すように、位置固定部７０ｇは、挿入孔７１ｇを備える。挿入孔７１ｇは、第二中間シャフト６１ｇを一部に収容する円柱状の内部空間である。挿入孔７１ｇの中心軸ＡＸ５は、第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２と一致する。取付け対象体となる過給機２４ｇは、挿入孔７１ｇと外形と略同一の外形からなる嵌合突起７０ｔｇを備える。位置固定部７０ｇの挿入孔７１ｇに嵌合突起７０ｔｇが嵌め合わされる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｇによれば、第二中間シャフト６１ｇの収容空間を、位置固定部７０ｇとして用いる。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ位置固定部７０ｇを適用して、排気バルブ駆動装置１０ｇを過給機２４ｇに固定することができる。

Ｈ．第８実施形態：
図１８から図２０を用いて、第８実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｈについて説明する。図１８および図１９に示すように、第８実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｈは、位置固定部の位置が異なる点と、更に中間固定部とを備える点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。

図１９に示すように、本実施形態において、位置固定部７０ｈ１は、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３の延長上であって、過給機２４ｈに対向する位置に備えられる。位置固定部７０ｈ１の構成は、第２実施形態での位置固定部７０ｂと同様である。位置固定部７０ｈ１は、過給機２４ｈの第一嵌合孔７０ｈｈ１と嵌め合わされる。第一嵌合孔７０ｈｈ１の構成は、第２実施形態での嵌合孔７０ｈｂと同様である。

図１９に示すように、中間固定部７０ｈ２は、第一ハウジング部４１の外側壁面を過給機２４ｂに向けて突出させる円柱状の構造体である。中間固定部７０ｈ２は、２つの中間シャフトのうち、第二中間ギヤ５３内に配置される第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２の延長上に配置され、過給機２４ｈの第二嵌合孔７０ｈｈ２と嵌め合わされる。位置固定部７０ｅは、第一中間ギヤ５２の内部に配置される第一中間シャフト５６を用いて構成されてもよい。中間固定部７０ｈ２の中心軸ＡＸ６は、第二中間シャフト６１の中心軸ＡＸ２と一致する。

図２０を用いて、第二嵌合孔７０ｈｈ２の詳細について説明する。図２０に示すように、第二嵌合孔７０ｈｈ２は、平面視において長尺な形状をしている。より具体的には、第二嵌合孔７０ｈｈ２は、長方形状の凹部７０２に、半球状の凹部７０１と、凹部７０１に対して線対称の向きとなる半球状の凹部７０３とを接続して構成される。平面視において、第二嵌合孔７０ｈｈ２の長手方向の長さを長さＬ１とし、短手方向の長さを長さＬ２としたとき、長さＬ２は、半球状の各凹部７０１，７０３の直径と一致し、中間固定部７０ｈ２の直径とも一致する。第二嵌合孔７０ｈｈ２は、長手方向の長さを長さＬ１、短手方向の長さを長さＬ２とする長方形であってもよい。

図２０に示す方向Ｄ１は、中間固定部７０ｈ２から位置固定部７０ｈ１に向かう方向を表している。より具体的には、方向Ｄ１は、中間固定部７０ｈ２の中心軸ＡＸ６から位置固定部７０ｈ１の中心軸ＡＸ５に向かう方向である。第二嵌合孔７０ｈｈ２の長手方向を方向ＬＤとしたとき、方向ＬＤと方向Ｄ１とは互いに平行である。換言すれば、第二嵌合孔７０ｈｈ２は、平面視において出力シャフト２６に向かって長尺な形状となるように構成されている。出力シャフト２６の回転方向を方向Ｄ２としたとき、方向Ｄ１と方向Ｄ２とは直交する。このように、中間固定部７０ｈ２は、出力シャフト２６の回転方向に沿って移動できず、第二嵌合孔７０ｈｈ２の長手方向ＬＤに沿って移動可能な状態で第二嵌合孔７０ｈｈ２に嵌め合わされる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｈによれば、位置固定部７０ｈ１と、中間固定部７０ｈ２との２つの固定部を備える。したがって、排気バルブ駆動装置１０ｆの過給機２４ｆに対する取り付け位置をより堅実に固定することができる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｈによれば、中間固定部７０ｈ２は、中間固定部７０ｈ２から位置固定部７０ｈ１に向かう方向Ｄ１と平行する方向を長手方向ＬＤとする長尺な形状の第二嵌合孔７０ｈｈ２に対して嵌め合わされる。長手方向ＬＤの長さＬ１を中間固定部７０ｈ２の直径よりも大きくすることで、第二嵌合孔７０ｈｈ２に対する中間固定部７０ｈ２の組み付けを容易なものとすることができる。中間固定部７０ｈ２の直径を、第二嵌合孔７０ｈｈ２の短手方向の長さＬ２と一致させることで、中間固定部７０ｈ２は、出力シャフト２６の回転方向Ｄ２に沿った移動を抑制し、出力シャフト２６の回転方向に沿った位置ばらつきを抑制させることができる。

Ｉ．第９実施形態：
図２１と図２２とを用いて、第９実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｉについて説明する。第９実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｉは、位置固定部の位置と構成部材とが異なる点と、更に中間固定部とを備える点において第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と相違し、それ以外の点は第１実施形態の排気バルブ駆動装置１０と同様である。

図２１および図２２に示すように、本実施形態において、位置固定部７０ｉ１は、第一ハウジング部４１の外周に位置し、締結体７８が挿入されるための貫通孔７６の内部に備えられる。中間固定部７０ｉ２の構成は、第８実施形態での中間固定部７０ｈ２と同様である。中間固定部７０ｉ２は、中間固定部７０ｉ２の外形と略同一の外形を有する第二嵌合孔７０ｈｉ２と嵌め合わされる。

図２１には、出力シャフト２６と、中間固定部７０ｉ２と、位置固定部７０ｉ１と、締結体７８との平面視でのそれぞれの位置が模式的に示されている。図２１に示すように、中間固定部７０ｉ２の中心軸ＡＸ６から出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡ９は、中間固定部７０ｉ２の中心軸ＡＸ６から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢ９よりも小さい。

図２２を用いて、位置固定部７０ｉ１の詳細について説明する。図２２に示すように、位置固定部７０ｉ１は、円筒嵌合体７４で構成される。円筒嵌合体７４は、内部に円柱状の挿入孔７４ｈを有する円筒状の金属である。円筒嵌合体７４は、ゴムなどの樹脂、セラミックや合金などを採用してもよい。挿入孔７４ｈは、締結体７８を過給機２４ｉの締結孔７８ｈに締結する際に、締結体７８を通過させる。円筒嵌合体７４の中心軸ＡＸ７と、挿入孔７４ｈの中心軸とは互いに一致する。円筒嵌合体７４は、貫通孔７６の中心軸ＡＸ４と中心軸ＡＸ７とが互いに一致する状態で貫通孔７６の内部に固定されている。円筒嵌合体７４の中心軸ＡＸ７と、出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３とは互いに平行な状態である。

円筒嵌合体７４は、第一ハウジング部４１の外壁面から過給機２４ｉに向かって一部を突出させる状態で、貫通孔７６に固定されている。円筒嵌合体７４のうち、第一ハウジング部４１から突出する部分が、過給機２４ｉの嵌合孔７０ｈｉに嵌め合わされる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｉによれば、位置固定部７０ｉ１は、締結体７８が挿入される貫通孔７６の内部に備えられる。平面視において、締結体７８によって排気バルブ駆動装置１０ｉを過給機２４ｉに締結する位置と、位置固定部７０ｉ１によって排気バルブ駆動装置１０ｉを過給機２４ｉに固定する位置とを同一の位置にすることにより、平面視での排気バルブ駆動装置１０ｉと過給機２４ｉとを固定させる位置の数を低減することができる。第一ハウジング部４１に設けられる貫通孔７６を利用し、第一ハウジング部４１とは別体の構成部品である円筒嵌合体７４を用いるので、第一ハウジング部４１の形状を大きく変更することなく、簡易な構成により、排気バルブ駆動装置１０ｉを過給機２４ｉに固定することができる。

本実施形態の排気バルブ駆動装置１０ｉによれば、出力シャフト２６の回転軸ＡＸ３に垂直な平面視において、中間固定部７０ｉ２は、中間固定部７０ｉ２の中心軸ＡＸ６から出力シャフト２６の中心軸ＡＸ３までの距離ＤＡ９が、中間固定部７０ｉ２の中心軸ＡＸ６から貫通孔７６の中心軸ＡＸ４までの距離ＤＢ９よりも小さくなる位置に配置される。これにより、位置固定部７０ｉの位置ばらつきと、締結体７８の位置ばらつきとによる出力シャフト２６の位置ばらつきへの影響を小さくすることができる。

Ｊ．他の実施形態：
（Ｊ１）上記各実施形態において、１つの位置固定部、１つの中間固定部、位置固定部と中間固定部との２つの固定部を備える例を示した。これに対して、位置固定部や中間固定部は、１つや２つに限らず、３つ以上の任意の数で構成されてもよい。

（Ｊ２）上記第４実施形態において、シール部材４５ｄは、凹状に加工された金属であり、シール部材４５の凹部は、嵌合孔４５ｈとして機能する。これに対してシール部材４５ｄは凸状であってもよく、過給機２４ｄに備えられる嵌合孔に嵌め合わされてもよい。

（Ｊ３）上記第７実施形態において、位置固定部７０ｇは、２つの中間シャフトのうち、第二中間シャフト６１ｇの中心軸ＡＸ２の延長上に配置され、挿入孔７１ｇに過給機２４ｇの嵌合突起７０ｔｇが嵌め合わされる。これに対して、第４実施形態で示したシール部材４５ｄと同様のシール部材を挿入孔７１ｇに固定し、シール部材の凹部と嵌合突起７０ｔｇとが嵌め合わされてもよい。第一ハウジング部４１とは別体の構成部品であるシール部材を用いるので、第一ハウジング部４１の形状を大きく変更することなく、排気バルブ駆動装置１０ｇを過給機２４ｇに固定することができる。

（Ｊ４）上記第９実施形態において、中間固定部７０ｉ２は、中間固定部７０ｉ２の外形と略同一の外形を有する第二嵌合孔７０ｈｉ２と嵌め合わされる。これに対して、第４実施形態で示したシール部材４５ｄと同様のシール部材を、中間固定部７０ｉ２の挿入孔に固定し、シール部材の凹部と、過給機２４ｉに設けられる嵌合突起とを嵌め合わされる態様であってもよい。第一ハウジング部４１とは別体の構成部品であるシール部材を用いるので、第一ハウジング部４１の形状を大きく変更することなく、排気バルブ駆動装置１０ｉを過給機２４ｉに固定することができる。

（Ｊ５）第１実施形態において、位置固定部７０は、円柱状の凸状構造体であるが、凹状の嵌合孔であってもよく、この場合において過給機２４の嵌合突起と嵌め合わされてよい。

（Ｊ６）上記各実施形態の位置固定部の凹凸関係や、第一ハウジング部４１の形状、取付け対象体である吸気コンプレッサの形状、各シャフトの形状、嵌合体７２を利用した嵌合等の例は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。

本開示は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０，１０ｂ〜１０ｉ…排気バルブ駆動装置、１３…排気管、１４，１４ｂ〜１４ｉ…吸気コンプレッサ、１９…ウェイストゲートバルブ、２５…リンク機構、２６…出力シャフト、３５…ハウジング、７０，７０ｂ〜７０ｇ，７０ｈ１，７０ｉ１…位置固定部、７６…貫通孔、７８…締結体、ＡＸ３…回転軸

Claims (11)

1. 排気バルブ駆動装置（１０，１０ｂ〜１０ｉ）であって、
   排気管（１３）に配置されている排気バルブ（１９）とリンク機構（２５）を介して接続されている出力シャフト（２６）と、
   前記出力シャフトの回転軸方向（ＡＸ３）と平行な方向に貫通し、前記排気バルブ駆動装置を取付け対象体（２４，２４ｂ〜２４ｉ）に固定するために用いられる締結体（７８）が挿入される貫通孔（７６）を有するハウジング（３５）と、
   前記取付け対象体に対する前記排気バルブ駆動装置の取り付け位置を決める位置固定部（７０，７０ｂ〜７０ｇ，７０ｈ１，７０ｉ１）と、を備える、
   排気バルブ駆動装置。
2. 請求項１に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記出力シャフトの回転軸方向に垂直な平面視において、前記位置固定部から前記出力シャフトの回転軸までの距離（ＤＡ）は、前記平面視での前記位置固定部から前記貫通孔までの距離（ＤＢ）よりも小さい、
   排気バルブ駆動装置。
3. 請求項１に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記位置固定部は、前記出力シャフトの中心軸の延長上であって、前記取付け対象体に対向する位置に配置される、
   排気バルブ駆動装置。
4. 請求項１に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記位置固定部は、前記出力シャフトの回転軸方向と平行な方向に貫通する挿入孔（７４ｈ）を有する嵌合体（７４）であって、前記貫通孔に嵌め合わされる嵌合体を備え、
   前記嵌合体は、前記取付け対象体に向けて突出する状態で前記貫通孔に固定される、
   排気バルブ駆動装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記位置固定部は、前記ハウジングの内部空間を外気からシールするシール部材（４５ｄ）であって、前記ハウジングの外壁のうち前記取付け対象体と対向する位置の外壁に備えられる凹状または凸状のシール部材を含む、
   排気バルブ駆動装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   更に、モータ（３６）と、
   前記モータの回転を前記出力シャフトに伝達する伝達部（３７）であって、
   前記モータの回転軸（５５）と、前記出力シャフトとの間に設けられる中間ギヤ（５２，５３）と、
   前記中間ギヤの回転軸となる中間シャフト（５６，６１）と、を備える伝達部と、
   前記中間シャフトの中心軸（ＡＸ１，ＡＸ２）の延長上に配置され、前記取付け対象体に対する前記排気バルブ駆動装置の取り付け位置を決める中間固定部（７０ｈ２，７０ｉ２）を備える、
   排気バルブ駆動装置。
7. 請求項６に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記中間固定部は、前記ハウジングの内部空間を外気からシールするシール部材であって、前記ハウジングの外壁のうち前記取付け対象体と対向する位置の外壁に備えられる凹状または凸状のシール部材を含む、
   排気バルブ駆動装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   前記出力シャフトの回転軸方向に垂直な平面における前記中間固定部から前記出力シャフトの回転軸までの距離（ＤＡ９）は、前記垂直な平面における前記中間固定部から前記貫通孔までの距離（ＤＢ９）よりも小さい、
   排気バルブ駆動装置。
9. 請求項１に記載の排気バルブ駆動装置であって、
   更に、モータ（３６）と、前記モータの回転を前記出力シャフトに伝達する伝達部（３７）とを備え、
   前記伝達部は、
   前記モータの回転軸（５５）と、前記出力シャフトとの間に設けられる中間ギヤ（５２，５３）と、
   前記中間ギヤの回転軸となる中間シャフト（５６，６１，６１ｅ，６１ｇ）と、を備え、
   前記位置固定部は、前記中間シャフトの中心軸（ＡＸ１，ＡＸ２）の延長上に配置される、
   排気バルブ駆動装置。
10. 請求項９に記載の排気バルブ駆動装置であって、
    前記位置固定部は、前記ハウジングの内部空間を外気からシールするシール部材であって、前記ハウジングの外壁のうち前記取付け対象体と対向する位置の外壁に備えられる凹状または凸状のシール部材を含む、
    排気バルブ駆動装置。
11. 請求項９または請求項１０に記載の排気バルブ駆動装置であって、
    前記出力シャフトの軸方向に垂直な平面視において、前記位置固定部から前記出力シャフトの回転軸までの距離（ＤＡ５）は、前記平面視での前記位置固定部から前記貫通孔までの距離（ＤＢ５）よりも小さい、
    排気バルブ駆動装置。

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