JP6200964B2 - 排気ガスターボチャージャ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載の排気ガスターボチャージャに関する。

一般的な排気ガスターボチャージャには、ウェイストゲートフラップ装置の形態及び／又はいわゆる可変タービン形状の形態であり得る排気ガス制御装置を設けることが可能である。両方の装置は、タービンハウジングに配置され、排気ガス流れに影響を及ぼす及び／又は制御する。ウェイストゲートフラップの場合、予め決定可能な圧力レベルに到達したとき、ウェイストゲートフラップによって開放されるバイパスがある。可変タービン形状により、タービンホイールブレードに導かれる排気ガス流れを、排気ガスダクトを通して導くことができ、ダクトの流れ断面のサイズを大きくしかつ小さくすることができる。

上述の排気ガス制御装置を作動させるために、一般的な排気ガスターボチャージャはアクチュエータを有する。この場合、アクチュエータは、空気圧式作動の制御カプセル又はいわゆる電気アクチュエータであり得る。両方の場合、アクチュエータは、排気ガス制御装置をアクチュエータによって作動させることができるために、それぞれ設けられる排気ガス制御装置に駆動伝達系を介して接続される。

この場合、アクチュエータと排気ガス制御装置との間の駆動伝達系のガス脈動は、運転中に高水準の摩耗をもたらすことがある。

したがって、本発明の目的は、従来技術に対して摩耗挙動を改良することができる、請求項１の前文に示されたタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴によって達成される。

したがって、本発明によれば、振動減衰要素がアクチュエータと排気ガス制御装置との間の駆動伝達系に配置されることが意図される。

従属請求項は、本発明の有利な発展形態を含む。

本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになる。

空気圧制御カプセルの形態のアクチュエータが設けられる本発明による排気ガスターボチャージャの断面斜視図である。 図１に示した空気圧制御カプセルの代わりに排気ガスターボチャージャに設けることができる電気アクチュエータの形態の代替アクチュエータの斜視図である。 本発明による排気ガスターボチャージャの駆動伝達系の連結棒の大幅に単純化した部分概略図である。 減衰要素の代替実施形態を有する本発明による排気ガスターボチャージャの駆動伝達系の連結棒の単純化した図面である。 図２による電気アクチュエータの駆動ピニオンの単純化した概略図である。 本発明による排気ガスターボチャージャの駆動伝達系の駆動レバーの側面図及び平面図である。 図６Ａに対応する駆動レバーの代替実施形態の図面である。

本発明による排気ガスターボチャージャ１が図１に示されている。排気ガスターボチャージャ１は、タービンハウジング３が設けられるタービン２を有する。さらに、排気ガスターボチャージャ１は、軸受ハウジング２１を有し、かつ軸受ハウジング２１を介してタービン２に接続されるコンプレッサ２２を有する。排気ガスターボチャージャ１は、前記タイプの排気ガスターボチャージャの他のすべての従来の部分、例えばタービンホイール、シャフト及びコンプレッサホイールも有することが自明であり、前記ホイールの両方はシャフトに配置される。前記部分は図１に示されているが、本発明の原理を説明するために必要でないので、以下に詳細に説明しない。

図１に示したように、排気ガスターボチャージャ１はまた、実施例ではフラッププレート５を有するウェイストゲートフラップ４の形態である排気ガス制御装置を有する。前記排気ガス制御装置４は、アクチュエータ１２によって作動される。このために、上に説明したように、図１による実施形態の空気圧制御カプセルの形態であるアクチュエータ１２は、駆動伝達系６を介して排気ガス制御装置４に接続される。図１に示した実施形態では、駆動伝達系６は、アクチュエータ１２によって直進運動で調整することができる調節ロッド７を有する。その自由端において、調節ロッド７は、接続片２０を介して外側駆動レバー１３に接続される。駆動レバー１３は、フラップシャフト１８に接続され、このフラップシャフトに内側フラップシャフトレバー１９が取り付けられ、このレバーにフラッププレート５が締結される。図１に示した実施例では、駆動伝達系６は、したがって、調節ロッド７、接続片２０、外側駆動レバー１３、フラップシャフト１８及び内側フラップシャフトレバー１９を有し、これらの部分を介して、アクチュエータ１２がウェイストゲートフラップ又はそのフラッププレート５に接続される。

本発明によれば、調節ロッド７のブロック８で示される少なくとも１つの振動減衰要素は、前記駆動伝達系６に配置される。別の減衰要素８’’’が一例として示され、駆動レバー１３の受入れ凹部１４に配置される。

原理的に、本発明に従って、単一の減衰要素８のみを駆動伝達系６に配置することが可能であり、この場合、駆動伝達系６内の減衰要素８の位置を構造に従って自由に選択することができる。

さらに、本発明はまた、駆動伝達系６で、排気ガスターボチャージャ１の構造又はそれが使用される条件のため必要である場合、図１に詳細に示されていない複数の減衰要素８又は８’’’あるいは他のタイプの減衰要素の配置を含む。

図１による実施形態のアクチュエータ１２（制御カプセル）の代替として、図２は、いわゆる「電気アクチュエータ」の形態のアクチュエータ１２’を示している。前記電気アクチュエータ１２’は、図１による実施形態の制御カプセル１２に取って代わることができる。前記アクチュエータ１２’はまた、図２では調節ロッド７及び駆動ピニオン１６で表される駆動伝達系６を有する。駆動ピニオン１６は、電気アクチュエータ１２’に配置され、適切な減衰要素８^Ｖを設けることが可能である。図２に示した実施形態では、減衰要素は調節ロッド７にも配置され、同様に前記減衰要素は、別の考えられる減衰要素の代表としてブロック８で象徴的に示されている。この実施形態では、前記減衰要素の１つのみを設けるか、あるいはこのような複数の減衰要素を電気アクチュエータ１２’と排気ガス制御装置４との間の駆動伝達系６の適切な位置に設けることも可能である。

図５の駆動ピニオン１６の図面から、複数の減衰要素８^Ｖを駆動ピニオン１６に配置することも可能であることが明らかである。図５はまた、駆動ピニオン１６に、ねじれ制限のための複数のストッパが設けられ、ストッパのすべてを代表してストッパの１つが参照番号１７で示されていることを示している。

図３は、接続装置１０を介して互いに接続することができる２つの連結ロッド部分７Ａと７Ｂを有する連結棒７の実施形態を示している。図３による前記連結ロッド７は受入れ凹部９を有し、この受入れ凹部は、両方のロッド部分７Ａと７Ｂ内に延び、圧力負荷を受けることができる減衰要素８’を受け入れる。図３から理解できるように、前記減衰要素８’は、実施例では、エラストマー材料から好ましくは構成される減衰ブロックである。

図４Ａ〜図４Ｃは、同様に、連結ロッド７が２つの連結ロッド部分７Ａと７Ｂを有する実施形態を示している。前記連結ロッド部分７Ａと７Ｂは、逆さのローブ１１Ａと１１Ｂを有するケージ１１を介して互いに接続される。実施例では、ローブ１１Ａは、連結ロッド部分７Ｂに一体形成され、これに対して、ローブ１１Ｂは連結ロッド部分７Ａに配置される。この場合、図４は、前記ローブ１１Ａと１１Ｂが互いの中にいかに係合するかを示している。さらに、図４Ａ及び図４Ｂは、減衰要素８’’がケージ１１に設置されることを示しており、この減衰要素は、必要な減衰作用を提供し、ローブ１１Ａと１１Ｂと相互作用して、ロッド部分７Ａと７Ｂの間の接続を実現する。図４Ｄは、減衰要素８^ＶＩが連結ロッド端部２３と接続片２０との間に配置される構造変形例を示している。

図６Ａ及び図６Ｂは、駆動伝達系６の別の要素として図１に基づき既述した駆動レバー１３を示している。図６Ａ及び図６Ｂによる実施形態では、前記駆動レバー１３は、図１に基づき同様にすでに説明したように、その自由端領域に受入れ凹部１４を有し、この受入れ凹部内に、半径方向の負荷を受けることができ、かつ同様に好ましくはエラストマー材料から構成される減衰要素８’’’が設置される。フラップシャフト１８の一方の端部は、前記減衰要素８’’’内に挿入することができる。

図７は、別の代替実施形態の駆動レバー１３を再び示している。この実施形態では、軸方向／半径方向に作用する組み合わせた減衰要素８^ＶＩが、駆動レバー１３の下側１５に締結され、この減衰要素内に、フラップシャフト１８が図７に詳細に示したように係合する。

上に言及したように、図１〜図７の実施形態による減衰要素は、それぞれ説明した構造変形例のエラストマー減衰要素の形態である。

しかし、原理的に、減衰作用を提供するためにガスタイプ又はオイルタイプのダンパを駆動伝達系６に設けることも可能である。

説明した実施形態の各々において、追加の共振を回避できること、排気ガスターボチャージャの寿命耐久性の構造を達成できること、またこの場合、追加のエネルギが減衰作用に不要であることが達成される。

本発明の上述の説明に加えて、この場合、本発明の追加の開示のために、図１〜図７の概略図が明示的に参照される。

１ 排気ガスターボチャージャ
２ タービン
３ タービンハウジング
４ 排気ガス制御装置（ウェイストゲートフラッププレート）
５ フラッププレート
６ 駆動伝達系
７、７’ 連結ロッド
７Ａ、７Ｂ 調節ロッド部分
８〜８^ＶＩ 減衰要素
９ 受入れ凹部
１０ 接続装置
１１ ケージ
１１Ａ、１１Ｂ ローブ
１２、１２’ アクチュエータ
１３ 駆動レバー
１４ 受入れ凹部
１５ 下側
１６ 駆動ピニオン
１７ ねじれ制限用のストッパ
１８ フラップシャフト
１９ 内側フラップシャフトレバー
２０ 接続片
２１ 軸受ハウジング
２２ コンプレッサ
２３ 連結ロッド端部

Claims (11)

1. 排気ガスターボチャージャ（１）であって、
   −タービン（２）であって、
   ・タービンハウジング（３）を有し、
   ・前記タービンハウジング（２）に配置された排気ガス制御装置（４、５）を有するタービン（２）を有し、
   −駆動伝達系（６）を介して前記排気ガス制御装置（４、５）に動作可能に接続されるアクチュエータ（１２、１２’）を有し、
   −少なくとも１つの振動減衰要素（８〜８^ＶＩ）が前記駆動伝達系（６）に配置され、
   前記アクチュエータが、少なくとも１つの減衰要素（８ ^Ｖ ）が設けられる駆動ピニオン（１６）を有する電気アクチュエータ（１２’）の形態である、
   の排気ガスターボチャージャ（１）。
2. 前記駆動伝達系（６）が連結ロッド（７、７’）を有する請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
3. 圧力負荷を受けることができる減衰要素（８’）が前記連結ロッド（７、７’）に配置される請求項２に記載の排気ガスターボチャージャ。
4. 張力負荷を受けることができる減衰要素（８’’）が前記連結ロッド（７、７’）に配置される請求項２又は３に記載の排気ガスターボチャージャ。
5. 張力負荷を受けることができる減衰要素（８’’）が逆さのローブ（１１Ａ、１１Ｂ）を有するケージ（１１）に設置される請求項４に記載の排気ガスターボチャージャ。
6. 前記駆動伝達系（６）が、連結ロッド（７、７’）に接続される駆動レバー（１３）を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
7. 半径方向に作用する減衰要素（８’’’）が前記駆動レバー（１３）の受入れ凹部（１４）に配置される請求項６に記載の排気ガスターボチャージャ。
8. 軸方向／半径方向に作用する組み合わせた減衰要素（８^Ｖ）が、前記駆動レバー（１３）の下側（１５）に締結される請求項６又は７に記載の排気ガスターボチャージャ。
9. 前記連結ロッド（７）が、接続片（２０）が配置される連結ロッド端部（２３）を有し、前記減衰要素（８^ＶＩ）が前記連結ロッド端部（２３）と前記接続片（２０）との間に配置される請求項２〜４のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
10. 前記減衰要素（８、８’、８’’、８’’’、８’’’’、８ ^Ｖ 、８ ^ＶＩ ）がエラストマー構成要素である請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
11. 前記減衰要素が、オイルタイプ及び／又はガスタイプのダンパの形態である請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。

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