JP6221814B2 - Exhaust valve device - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスの通過孔の開閉を行うバルブを電動アクチュエータにより駆動する排気バルブ装置に関するものであり、特にバルブの締切トルク(閉弁保持力)の調整技術に関する。
なお、以下では、説明の便宜上、バルブが開く方向をプラス方向、バルブが閉じる方向をマイナス方向と称して説明する。
The present invention relates to an exhaust valve device that drives a valve that opens and closes an exhaust gas passage hole by an electric actuator, and particularly relates to a technique for adjusting a valve closing torque (valve closing holding force).
In the following, for convenience of explanation, the direction in which the valve opens is referred to as a positive direction, and the direction in which the valve closes is referred to as a negative direction.
(従来技術)
エンジンの排気ガスが通過する通過孔の開閉を行うバルブ(ウエストゲートバルブ等)を電動アクチュエータにより駆動する場合、排気ガスの熱影響(高温)が電動アクチュエータに及ぶのを回避する目的で、電動アクチュエータをバルブから離れた位置(温度の低い場所)に配置することが要求される。
このため、電動アクチュエータの回転出力は、ロッドを用いたリンク機構(所謂、4節リンク機構)を介して離れた位置のバルブに伝達される。
(Conventional technology)
When a valve (such as a wastegate valve) that opens and closes a passage hole through which engine exhaust gas passes is driven by an electric actuator, the electric actuator is used to avoid the thermal effect (high temperature) of the exhaust gas from reaching the electric actuator. Is required to be arranged at a position away from the valve (a place where the temperature is low).
For this reason, the rotation output of the electric actuator is transmitted to a valve at a distant position via a link mechanism using a rod (so-called four-bar link mechanism).
排気ガスの通過孔を開閉する排気バルブ装置では、バルブの全閉時に排気ガスが洩れるのを防ぐ目的で、バルブには締切トルクが付与される。具体的に、電動アクチュエータの出力軸を、バルブが全閉になる出力軸の全閉停止角θ1(この時、負荷軸の回転角度は全閉角ψ1)よりマイナス方向に回動させ、リンク機構に加圧負荷(圧縮荷重)を加えてロッドを撓ませることでバルブに締切トルクを発生させる。 In an exhaust valve device that opens and closes an exhaust gas passage hole, a shutoff torque is applied to the valve for the purpose of preventing the exhaust gas from leaking when the valve is fully closed. Specifically, the output shaft of the electric actuator is rotated in the minus direction from the fully closed stop angle θ1 of the output shaft at which the valve is fully closed (at this time, the rotation angle of the load shaft is the fully closed angle ψ1), and the link mechanism Applying a pressure load (compression load) to the rod and bending the rod generates a shut-off torque in the valve.
(従来技術の問題点)
排気バルブ装置は、上述したように、電動アクチュエータとバルブとを離して配置し、その間にリンク機構を介在させる構成を採用するため、組付誤差(例えば、「アクチュエータの出力軸」と「バルブと一体に回動する負荷軸」の軸間ピッチの組付誤差)や部品公差等によって締切トルクにバラツキが生じ易い。
しかし、従来技術のリンク機構にはトルクの伝達特性を調整する方法がなかったため、締切トルクのバラツキを小さくすることができなかった。
(Problems of conventional technology)
As described above, since the exhaust valve device employs a configuration in which the electric actuator and the valve are arranged apart from each other and a link mechanism is interposed between them, an assembly error (for example, “actuator output shaft” and “valve and Variations in the cut-off torque are likely to occur due to the assembly error of the inter-axis pitch of the “load shaft that rotates together” and the component tolerance.
However, since there is no method for adjusting the torque transmission characteristic in the link mechanism of the prior art, the variation in the cutoff torque cannot be reduced.
このため、従来技術の排気バルブ装置には、締切トルクのバラツキにおける最大締付トルクに耐える強度が求められる。
その結果、電動アクチュエータからバルブにトルクを伝達する各パーツ(出力軸、アクチュエータレバー、ロッド、負荷レバー、負荷軸等)の強度を高める必要がある。すると、各パーツが大きくなり、大型化や高コスト化する不具合があった。
また、電動アクチュエータは、バラツキによる最大締付トルクに対応して高出力化が求められるため、電動アクチュエータの大型化と高コスト化を招く不具合があった。
For this reason, the exhaust valve device of the prior art is required to have a strength that can withstand the maximum tightening torque in the variation of the shut-off torque.
As a result, it is necessary to increase the strength of each part (output shaft, actuator lever, rod, load lever, load shaft, etc.) that transmits torque from the electric actuator to the valve. Then, each part became large, and there was a problem that the size and cost were increased.
In addition, since the electric actuator is required to have a high output corresponding to the maximum tightening torque due to variations, there is a problem in that the electric actuator is increased in size and cost.
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、締切トルクのバラツキを抑えるとともに、バルブの開度誤差を抑えることのできる排気バルブ装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust valve device that can suppress variations in the closing torque and suppress valve opening errors.
本発明の排気バルブ装置は、ロッドの長さの変更、負荷軸に対する負荷レバーの結合角度の変更、アクチュエータレバーの長さの変更、負荷レバーの長さの変更により、第1垂線の長さ寸法(an)と第2垂線の長さ寸法(cn)の長さ比の調整がなされるため、締切トルクのバラツキが抑えられる。
これにより、電動アクチュエータからバルブにトルクを伝達する各パーツを過度な強度に高める必要がなくなり、小型化や低コスト化を実現できる。同様に、電動アクチュエータも過度な高出力化が不要になり、電動アクチュエータの小型化と低コスト化が可能になる。
The exhaust valve device according to the present invention has a length of the first perpendicular line by changing the length of the rod, changing the coupling angle of the load lever to the load shaft, changing the length of the actuator lever, and changing the length of the load lever. Since the length ratio between (an) and the length dimension (cn) of the second perpendicular is adjusted, variations in the cutoff torque are suppressed.
This eliminates the need to increase the strength of each part that transmits torque from the electric actuator to the valve, thereby realizing downsizing and cost reduction. Similarly, the electric actuator does not need to have an excessively high output, and the electric actuator can be reduced in size and cost.
また、リンク機構において伝達トルクのバラツキが抑えられることにより、電動アクチュエータの出力軸の角度変化に対して、バルブと一体に回動する負荷軸の角度変化を設計値に近づけることができる。これにより、電動アクチュエータの開度変化に対するバルブの開度変化を設計に近づけることができ、バルブのコントロール性能を高めることができる。 Further, by suppressing the variation in the transmission torque in the link mechanism, the change in the angle of the load shaft that rotates integrally with the valve can be brought close to the design value with respect to the change in the angle of the output shaft of the electric actuator. Thereby, the opening degree change of the valve with respect to the opening degree change of the electric actuator can be brought close to the design, and the control performance of the valve can be enhanced.
以下において発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for inventing is demonstrated in detail based on drawing.
本発明の排気バルブ装置をターボチャージャに搭載される「ウエストゲートバルブの駆動装置」に適用した実施例を説明する。なお、以下に開示する実施例は具体的な一例を開示するものであって、「本発明が実施例に限定されない」ことは言うまでもない。 An embodiment in which the exhaust valve device of the present invention is applied to a “waist gate valve drive device” mounted on a turbocharger will be described. In addition, the Example disclosed below discloses a specific example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the Example.
[実施例1]
図1〜図4を参照して実施例1を説明する。
ターボチャージャは、車両走行用のエンジン(燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関:ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等を問わない、レシプロエンジン、ロータリーエンジン等を問わない)に搭載される。
[Example 1]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
The turbocharger is mounted on an engine for vehicle travel (an internal combustion engine that generates rotational power by combustion of fuel: a gasoline engine, a diesel engine, etc., a reciprocating engine, a rotary engine, etc.).
ターボチャージャは、エンジンから排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジンに吸い込まれる吸気を加圧する過給器であり、
・エンジンから排出された排気ガスによって回転駆動されるタービン羽根車と、
・このタービン羽根車を収容する渦巻形状のタービンハウジング1と、
・タービン羽根車の回転力により駆動されて吸気を加圧するコンプレッサ羽根車と、
・このコンプレッサ羽根車を収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング2と、
・タービン羽根車の回転をコンプレッサ羽根車に伝達するシャフトと、
・このシャフトを高速回転自在に支持するセンターハウジング3と、
を備える。
The turbocharger is a supercharger that pressurizes intake air sucked into the engine by the energy of exhaust gas discharged from the engine.
A turbine impeller that is rotationally driven by exhaust gas discharged from the engine;
A spiral-shaped turbine housing 1 that houses the turbine impeller,
A compressor impeller that is driven by the rotational force of the turbine impeller to pressurize the intake air;
A
A shaft that transmits the rotation of the turbine impeller to the compressor impeller,
A
Is provided.
そして、ターボチャージャは、タービンハウジング1、コンプレッサハウジング2、センターハウジング3を、Vバンド(止め輪)、スナップリング、ボルト等の結合手段を用いて軸方向に結合して構成される。
The turbocharger is configured by coupling the
このターボチャージャは、タービン羽根車の排気上流側の排気ガスを、タービン羽根車を迂回させてタービン下流域へ導くウエストゲートバルブ4(タービンハウジング1内で回動可能に支持されるバルブの一例)を備える。
具体的に、タービンハウジング1には、タービン羽根車の排気上流側の排気ガスを、タービン羽根車を迂回させてタービン下流域へ導くバイパス孔5(通過孔の一例)が設けられている。そして、このバイパス孔5が、タービンハウジング1に対して回動自在に組み付けられたウエストゲートバルブ4によって開閉操作される。
This turbocharger is a
Specifically, the
このウエストゲートバルブ4の作動は、エンジンの高回転時など、エンジンの排出する単位時間当たりの排気ガス量が過剰の場合に開弁し、タービン羽根車の排気上流側の排気ガスの一部をタービン下流域へ迂回させる。
これにより、タービン羽根車に供給される排気ガス圧が過剰に昇圧するのを防いで、タービン効率を向上させることが可能になる。
The operation of the
Thereby, it is possible to prevent the exhaust gas pressure supplied to the turbine impeller from being increased excessively and to improve the turbine efficiency.
ウエストゲートバルブ4は、タービンハウジング1内で回動可能に支持されるものであり、タービンハウジング1の内部に形成されたバイパス孔5を開閉することで、タービン羽根車へ吹き付けられる排気ガス量を調整する。
ウエストゲートバルブ4を回動操作するための電動アクチュエータ6は、排気ガスの熱影響(高温)を回避する目的で、タービンハウジング1から離れたコンプレッサハウジング2に搭載される。
このように、電動アクチュエータ6がウエストゲートバルブ4から離れた位置に搭載されるため、ターボチャージャには、電動アクチュエータ6の回転出力をウエストゲートバルブ4に伝達するためのリンク機構7が設けられる。
The
The
Thus, since the
電動アクチュエータ6は、周知なものであり、具体的な一例を開示すると、
・コンプレッサハウジング2に固定されるアクチュエータハウジング(ハウジングカバーを含む)8と、
・アクチュエータハウジング8の内部に固定配置され、通電により回転動力を発生する電動モータ(例えば、通電量に応じた回転トルクを発生する周知の直流モータ)と、
・この電動モータの回転トルクを増幅する減速装置(例えば、複数の歯車を組み合わせた歯車式減速機)と、
・アクチュエータハウジング8に対して回動自在に支持される出力軸9と、
・この出力軸9の回転角度(出力軸角度θ)を回転角センサ(例えば、出力軸9の角度を非接触で検出する磁気回転角センサ)と、
を備える。
The
An actuator housing (including a housing cover) 8 fixed to the
An electric motor that is fixedly arranged inside the actuator housing 8 and generates rotational power when energized (for example, a well-known DC motor that generates rotational torque according to the amount of energization);
A speed reducer that amplifies the rotational torque of the electric motor (for example, a gear type speed reducer combining a plurality of gears);
An
The rotation angle of the output shaft 9 (output shaft angle θ) is a rotation angle sensor (for example, a magnetic rotation angle sensor that detects the angle of the
Is provided.
電動モータは、ECU(エンジン・コントロール・ユニットの略)によって通電制御されるものであり、ECUは出力軸角度θをコントロールすることでウエストゲートバルブ4の開度制御を実施する。
具体的に、ECUは、マイクロコンピュータを搭載した周知の電子制御装置であり、回転角センサの出力に基づいて算出するウエストゲートバルブ4の開度が、車両走行状態に応じて算出された目標開度となるように、電動モータを通電制御するように設けられている。
The electric motor is energized and controlled by an ECU (abbreviation of engine control unit), and the ECU controls the opening degree of the
Specifically, the ECU is a known electronic control device equipped with a microcomputer, and the opening degree of the
リンク機構7は、電動アクチュエータ6の出力軸9に結合されるアクチュエータレバー11、ウエストゲートバルブ4と一体に回動する負荷軸12に結合される負荷レバー13、アクチュエータレバー11の回転トルクを負荷レバー13に伝えるロッド14を備える所謂「4節リンク」であり、出力軸9と負荷軸12は平行に配置される。
The
アクチュエータレバー11は、アクチュエータハウジング8の外部に露出する部分の出力軸9に固定されるものであり、出力軸9の回動中心から径方向外側へ延びるアーム部品である。
一方、負荷レバー13は、タービンハウジング1の外部に露出する部分の負荷軸12に固定されるものであり、負荷軸12の回動中心から径方向外側へ延びるアーム部品である。
The
On the other hand, the
ロッド14は、アクチュエータレバー11の回動トルクを負荷レバー13に伝える略棒状の伝達手段であり、一端側がアクチュエータレバー11の回動端と回動自在に連結されるとともに、他端側が負荷レバー13の回動端と回動自在に連結される。なお、ロッド14の具体的な一例を開示すると、この実施例のロッド14は、細長い板状を呈する金属プレートであり、ロッド14の幅広面が出力軸9および負荷軸12に対して垂直に配置される。
The
アクチュエータレバー11とロッド14を回転自在に結合する連結手段は限定するものでないが、一例を開示すると、アクチュエータレバー11の回動端側には、出力軸9に対して平行に伸びる丸棒状のピンが設けられており、このピンがアクチュエータレバー11の一端側に設けられた丸穴に少量の隙間を隔てて挿入され、ピンの端に装着したEクリップ等のサークリップによりピンに対してアクチュエータレバー11の抜止めがなされる構造を採用する。
The connecting means for rotatably coupling the
同様に、負荷レバー13とロッド14を回転自在に結合する連結手段も限定するものでないが、一例を開示すると、負荷レバー13の回動端側には、負荷軸12に対して平行に伸びる丸棒状のピンが設けられており、このピンがアクチュエータレバー11の他端側に設けられた丸穴に少量の隙間を隔てて挿入され、ピンの端に装着したEクリップ等のサークリップによりピンに対して負荷レバー13の抜止めがなされる構造を採用する。
Similarly, the connecting means for rotatably connecting the
一方、負荷軸12の内側(タービンハウジング1の内側)には、負荷軸12の回動中心から径方向外側へ延びるバルブアーム15が設けられており、負荷軸12が回動することで、バルブアーム15の先端に設けられたウエストゲートバルブ4が円弧を描いて回動し、ウエストゲートバルブ4がバイパス孔5を開閉する。
ウエストゲートバルブ4を成す弁体は、閉弁時にバイパス孔5の周囲の弁座(タービンハウジング1に形成される平面)に着座してバイパス孔5を塞ぐ。
On the other hand, a
The valve body constituting the
ここで、ウエストゲートバルブ4が弁座に当接してバイパス孔5を閉じる際の出力軸9の回転角度を全閉停止角θ1とし、電動アクチュエータ6の閉弁方向へ回転してメカストッパによって停止する際の出力軸9の回転角度を締切停止角θ0とした場合、締切停止角θ0が全閉停止角θ1よりマイナス方向に設定される。
これにより、バルブ4がバイパス孔5を閉塞する際、電動アクチュエータ6の出力トルクがリンク機構7を介してウエストゲートバルブ3に伝達されてウエストゲートバルブ4に締切トルクが付与され、ウエストゲートバルブ4の全閉時の弁洩れが防がれる。
Here, the rotation angle of the
As a result, when the
しかるに、離間して配置される電動アクチュエータ6とウエストゲートバルブ4との間には、ロッド14を用いたリンク機構7が介在されるため、組付誤差(例えば、出力軸9とウエストゲートバルブ4軸の軸間ピッチの組付誤差)や部品公差等によって締切トルクにバラツキが生じ易い。
そこで、ターボチャージャの製造工程では、リンク機構7の組付時に、ロッド14の長さを変更することで締付トルクを規定範囲内に調整する調整工程を用いている。
However, since the
Therefore, in the turbocharger manufacturing process, an adjustment process is used in which the tightening torque is adjusted within a specified range by changing the length of the
この実施例1の調整工程は、図4に示すように、長さ違いのロッド14(具体的には、アクチュエータレバー11のピンに嵌まり合う丸穴と、負荷レバー13のピンに嵌まり合う丸穴とのピッチ間距離の異なるロッド14)を複数用意しておき、規定範囲内の締切トルクが得られる長さのロッド14を選択して組み付ける。
As shown in FIG. 4, the adjustment process of the first embodiment fits
調整工程の一例を、図2、図3を参照して説明する。
ステップS1:先ず、標準長のロッド14を組付ける。
ステップS2:次に、電動アクチュエータ6を閉め側に作動させ、負荷軸12を全閉角ψ1にセットする。
ステップS3:続いて、ロッド14から出力軸9の軸芯までの第1垂線の長さ寸法anと、ロッド14から負荷軸12の軸芯までの第2垂線の長さ寸法cnとを測定する。
An example of the adjustment process will be described with reference to FIGS.
Step S1: First, the
Step S2: Next, the
Step S3: Subsequently, the length dimension an of the first perpendicular line from the
電動アクチュエータ6の出力トルクT1は、設計出力等で予め解っているため、負荷軸12に付与される負荷軸トルクT2は、
T1÷an=T2÷cn
である。
このため、リンク機構7によるトルク伝達比は、
T2/T1=cn/an
となる。
そこで、所定の負荷軸トルクT2を得るには、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比を設計範囲にすることで達成できる。
Since the output torque T1 of the
T1 ÷ an = T2 ÷ cn
It is.
For this reason, the torque transmission ratio by the
T2 / T1 = cn / an
It becomes.
Therefore, to obtain the predetermined load shaft torque T2, it can be achieved by setting the length ratio of the “first perpendicular length an” to the “second perpendicular length cn” within the design range.
ステップS4:上記ステップS3の測定結果において、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)の場合は、標準長のロッド14を組付ける。
ステップS5:上記ステップS3の測定結果において、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲とは異なる場合は、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さのロッド14を選択して組付ける。
以上、ステップS1〜S5の調整工程により、締付トルクを規定範囲内に調整することができる。
Step S4: In the measurement result of Step S3, the length ratio between the “first perpendicular length an” and the “second perpendicular length cn” is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). / An '), the
Step S5: When the length ratio of the “first perpendicular length an” and the “second perpendicular length cn” is different from the design range in the measurement result of Step S3, A
As described above, the tightening torque can be adjusted within the specified range by the adjustment process of steps S1 to S5.
なお、上記では、負荷軸12を全閉角ψ1にセットして調整を行う例を示したが、限定するものではない。具体的に、図2(b)に示すように、出力軸9の回転角度(ψ)と負荷軸トルクT2には特定の関係がある。そこで、負荷軸12を全閉角ψ1とは異なる回転角度(例えば、所定開度ψ2、ψ3等)にセットして調整を実施しても良い。
In addition, although the example which performs the adjustment by setting the
(実施例1の効果1)
この実施例1は、上述したように、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲となる長さのロッド14を選択してターボチャージャに組付けることで、締付トルクを規定範囲内に調整する。
これにより、調整点(負荷軸12の作動角が全閉角ψ1)における締切トルクのバラツキを抑えることができる。
(
As described above, in the first embodiment, the
As a result, it is possible to suppress variations in the cutoff torque at the adjustment point (the operating angle of the
具体的に、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のバラツキを図2(b)の破線α’で示す。ロッド14の長さを選択して締付トルクの調整を実施したことにより、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2を、図2(b)の実線αで示すようにバラツキを低減することができる。
Specifically, the variation of the load shaft torque T2 with respect to the load shaft angle ψ is indicated by a broken line α ′ in FIG. By adjusting the tightening torque by selecting the length of the
さらに具体的に説明すると、出力軸9の全閉停止角θ1に対して負荷軸12の全閉角ψ1にバラツキがあると、図2(c)の破線β’で示すように、出力軸角度θに対して負荷軸角度ψが大きくバラツク不具合が発生する。
しかるに、この実施例1では、締付トルクを調整したことで、出力軸9の全閉停止角θ1に対する負荷軸12の全閉角ψ1のバラツキが抑えられ、結果的に図2(c)の実線βに示すように、出力軸角度θに対して負荷軸角度ψのバラツキを抑えることができる。
即ち、電動アクチュエータ6の出力軸9の角度変化に対して、負荷軸12の角度変化を設計値に近づけることができるため、ウエストゲートバルブ4のコントロール性能を高めることができる。
More specifically, if there is a variation in the fully closed angle ψ1 of the
However, in the first embodiment, by adjusting the tightening torque, the variation of the fully closed angle ψ1 of the
That is, the change in the angle of the
(実施例1の効果2)
この実施例1は、上述したように、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲となる長さのロッド14を選択してターボチャージャに組付けることで、締付トルクを規定範囲内に調整する。
これにより、調整点(負荷軸12が全閉角ψ1)における締切トルクのバラツキを抑えることができる。
(
As described above, in the first embodiment, the
Thereby, variation in the cutoff torque at the adjustment point (the
その結果、電動アクチュエータ6からウエストゲートバルブ4にトルクを伝達する各パーツを過度な強度に高める必要がなくなり、各パーツの小型化や低コスト化を実現できる。同様に、電動アクチュエータ6も過度な高出力化が不要になり、電動アクチュエータ6の小型化と低コスト化が可能になる。
これにより、ターボチャージャの小型化と低コスト化が可能になる。
As a result, there is no need to increase the strength of each part that transmits torque from the
This makes it possible to reduce the size and cost of the turbocharger.
(実施例1の効果3)
この実施例1は、図2に示すように、電動アクチュエータ6が締切停止角θ0の時に、アクチュエータレバー11とロッド14の成す角度Xが鋭角に設けられるとともに、負荷レバー13とロッド14の成す角度Yが、アクチュエータレバー11とロッド14の成す角度Xより大きく設けられる。具体的な一例として、図1に示すように、締切停止角θ0の時に、負荷レバー13とロッド14の成す角度Yが略直角に設けられる。
(
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, when the
これにより、出力軸9の出力トルクをリンク機構7でトルク増幅して負荷軸12に伝えることができる。その結果、ウエストゲートバルブ4の駆動トルクを高めることができる。
このため、電動アクチュエータ6の出力トルクを小さくしても、ウエストゲートバルブ4を所定の駆動トルクで駆動することが可能になり、電動アクチュエータ6の小型化が可能になる。
Thereby, the output torque of the
For this reason, even if the output torque of the
(具体的な調整例の説明)
図3を参照して「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合における締切トルクの調整例を説明する。
(Explanation of specific adjustment example)
With reference to FIG. 3, an example of adjusting the shut-off torque when “the pitch between the
「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合、図3(b)に示すように、無調整であれば、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Aは、設計特性Bに比較して低下してしまう。
そこで、この実施例1では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さのロッド14を選択してターボチャージャに組付けることで、図3(b)に示すように、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Cを設計特性Bに略一致させることができる。
When “the pitch between the
Therefore, in the first embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length dimension an” and the “second perpendicular length dimension cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). / An ′) is selected and assembled to the turbocharger, so that the torque characteristic C of the load shaft torque T2 with respect to the load shaft angle ψ can be obtained from the design characteristic B as shown in FIG. Can be substantially matched.
また、「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合、図3(c)に示すように、無調整であれば、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性A’が、設計特性B’に比較してズレてしまう。
そこで、この実施例1では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さのロッド14を選択してターボチャージャに組付けることで、図3(c)に示すように、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性C’を設計特性B’に略一致させることができる。
Also, when the “pitch between the
Therefore, in the first embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length dimension an” and the “second perpendicular length dimension cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). As shown in FIG. 3C, the change characteristic C ′ of the load shaft angle ψ with respect to the output shaft angle θ is selected as a design characteristic by selecting the
[実施例2]
図5を参照して実施例2を説明する。なお、以下の各実施例において、上記実施例1と同一符合は同一機能物を示すものである。
この実施例2は、上記実施例1と同様、調整工程においてロッド14が長さ違いで複数用意されるものであり、上記実施例1と異なる点を説明すると、この実施例2のロッド14は、第1ロッド14aと第2ロッド14bに分割して設けられるとともに、第1ロッド14aに設けられる雄ネジ16aと、第2ロッド14bの雌ネジ16b(図中、第2ロッド14bの端に設けたナット)との螺合量によってロッド14の長さを調整する長さ調整手段16が設けられている。
即ち、この実施例2は、長さ調整手段16による螺合量の違いによって、長さの異なるロッド14を複数用意したものであり、調整工程において規定範囲内の締切トルクが得られる長さのロッド14を選択して組み付ける。
このように設けることで、上記実施例1と同様の効果を得ることができる。
[Example 2]
Example 2 will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same functional objects.
In the second embodiment, as in the first embodiment, a plurality of
That is, in this
By providing in this way, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[実施例3]
図6を参照して実施例3を説明する。
この実施例3のロッド14は、溶接によって長さ調整されるものである。具体的に、この実施例3のロッド14は、第1ロッド14aと第2ロッド14bに分割して設けられている。そして、調整工程では、先ず、規定範囲内の締切トルクが得られるロッド14の長さを求める。具体的には、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲となるロッド14の長さを求める。次に、求めた長さとなるように第1ロッド14aと第2ロッド14bを溶接する。即ち、この実施例3は、第1ロッド14aと第2ロッド14bの軸方向のオーバーラップ量の違いにより、ロッド14の長さ調整を実施するものである。なお、溶接は、第1ロッド14aと第2ロッド14bをターボチャージャに組付けた状態で実施しても良いし、別の場所で溶接した後にターボチャージャに組み付けても良い。
[Example 3]
The length of the
(実施例3の効果)
溶接時の位置(オーバーラップ量)を変更することでロッド14の全長を連続的に調整することが可能になり、締切トルクの調整精度を高めることができる。
また、リンク機構7に第1ロッド14aと第2ロッド14bを組付けた状態でロッド14の長さ調整を実施することが可能になる。
(Effect of Example 3)
By changing the welding position (overlap amount), the entire length of the
In addition, the length of the
なお、第1ロッド14aと第2ロッド14bの重なり箇所の具体例として、この実施例3では、図6に示すように、第1ロッド14aの平面部と、第2ロッド14bの平面部とを重ね、その状態で溶接を実施する。
As a specific example of the overlapping portion of the
[実施例4]
図7を参照して実施例4を説明する。
この実施例4は、上記実施例3と同様、溶接によってロッド14の長さ調整を行うものであり、上記実施例3と異なる点を説明すると、この実施例4は、第1ロッド14aと第2ロッド14bの重なり具合が異なるものである。
この実施例3では、第1ロッド14aと第2ロッド14bの直線性を高める目的で、第1ロッド14aと第2ロッド14bの重なり箇所に、軸方向のスライド手段17が設けられており、このスライド手段17において溶接が実施される。
[Example 4]
In the fourth embodiment, the length of the
In the third embodiment, for the purpose of improving the linearity of the
さらに具体的に説明すると、第1ロッド14aには軸方向に伸びる溝またはスリットよりなる直線メス部17aが設けられており、第2ロッド14bには軸方向に伸びる凸形状を呈して直線メス部17aに沿ってスライド可能な直線オス部17bが設けられている。そして、直線メス部17aに直線オス部17bを嵌め入れ、直線メス部17aと直線オス部17bの軸方向のオーバーラップ量を調整して直線メス部17aと直線オス部17bを溶接することでロッド14の長さ調整を実施するものである。
このように設けることで、上記実施例3の効果に加え、ロッド14の直線精度を高めることができ、品質の向上を図ることができる。
More specifically, the
By providing in this way, in addition to the effects of the third embodiment, the linear accuracy of the
[実施例5]
図8を参照して実施例5を説明する。
この実施例5は、上記実施例4と同様、ロッド14にスライド手段17を設けてロッド14の直線精度を高めたものであり、以下では上記実施例4と異なる点を説明する。
第1ロッド14aには、先端から内部に伸びる直線状で丸穴形状を呈するメス穴18aが設けられており、第2ロッド14bにはメス穴18aに微少隙間を隔てて挿入可能な直線状の丸棒部18bが設けられている。そして、メス穴18aの内部に丸棒部18bを挿し入れ、メス穴18aと丸棒部18bの軸方向のオーバーラップ量を調整し、メス穴18aの開口箇所において第1ロッド14aと第2ロッド14bを溶接することでロッド14の長さ調整を実施するものである。
このように設けることで、上記実施例4の効果に加え、さらにロッド14の直線精度を高めることができ、品質の向上を図ることができる。
[Example 5]
In the fifth embodiment, like the fourth embodiment, the slide means 17 is provided on the
The
By providing in this way, in addition to the effect of the fourth embodiment, the linear accuracy of the
第1ロッド14aと第2ロッド14bの具体的な一例をさらに説明すると、第1ロッド14aと第2ロッド14bにおいて丸穴(アクチュエータレバー11や負荷レバー13のピンが嵌め入れられる穴)が形成される箇所(第1ロッド14aと第2ロッド14bの端部)には、塑性変形により潰された円板状の節部19が設けられる。
また、第1ロッド14aと第2ロッド14bの表面の一部には、節部19の平面に対して平行な基準平面20が設けられる。この基準平面20は、溶接時に治具が当てられて、アクチュエータレバー11と負荷レバー13のピンに対して、第1ロッド14aと第2ロッド14bの丸穴が傾く不具合(傾きによりコジリが発生する不具合)を回避するためのものである。
To further explain a specific example of the
Further, a
[実施例6]
図9、図10を参照して実施例6を説明する。
上記の実施例1〜5は、ロッド14の長さを変更することで締切トルクの調整を実施する例を示した。
これに対し、この実施例6は、負荷軸12に対する負荷レバー13の結合角度(回転方向の固定角度)の変更により締切トルクを規定範囲内に調整するものである。
[Example 6]
Examples 1 to 5 described above show examples in which the deadline torque is adjusted by changing the length of the
On the other hand, in the sixth embodiment, the shut-off torque is adjusted within a specified range by changing the coupling angle (fixed angle in the rotation direction) of the
図10に示すように、負荷レバー13は、タービンハウジング1の外部に露出する負荷軸12に固定されるものであり、負荷レバー13と負荷軸12の固定技術は限定するものではないが、一例として溶接により固定する例を説明する。
負荷軸12は、タービンハウジング1の外部に露出する部分、即ち負荷レバー13を組付ける部分が丸棒形状に設けられている。一方、負荷レバー13には、負荷軸12に嵌まり合う嵌合穴が形成されている。そして、図9に示すように、調整工程において、負荷軸12に対する負荷レバー13の結合角度の変更により締切トルクを規定範囲内に調整する。
As shown in FIG. 10, the
In the
(具体的な調整例の説明)
図9を参照して「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合における締切トルクの調整例を説明する。
(Explanation of specific adjustment example)
With reference to FIG. 9, an example of adjustment of the shut-off torque when “the pitch between the shafts of the
「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合、図9(b)に示すように、無調整であれば、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Aは、設計特性Bに比較して低下してしまう。
そこで、この実施例6では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる角度で負荷レバー13を負荷軸12に溶接する。これにより、図9(b)に示すように、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Cを設計特性Bに略一致させることができる。
When “the pitch between the
In the sixth embodiment, therefore, the length ratio of the “first perpendicular length an” and the “second perpendicular length cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). The
また、「出力軸9と負荷軸12の軸間ピッチ」が「設計ピッチ」より長い場合、図9(c)に示すように、無調整であれば、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性A’が、設計特性B’に比較してズレてしまう。
そこで、この実施例6では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる角度で負荷レバー13を負荷軸12に溶接する。これにより、図9(c)に示すように、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性C’を、設計特性B’に略一致させることができる。
Further, when the “pitch between the
In the sixth embodiment, therefore, the length ratio of the “first perpendicular length an” and the “second perpendicular length cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). The
[実施例7]
図11を参照して実施例7を説明する。
この実施例7は、上記実施例1〜6とは異なり、アクチュエータレバー11の長さの変更により締切トルクを規定範囲内に調整するものである。
具体的に、この実施例7の調整工程は、図11(a)に示すように、長さ違いのアクチュエータレバー11(具体的には、出力軸9に嵌まり合う嵌合穴と、ロッド14の丸穴に嵌まり合うピンとのピッチ間距離の異なるアクチュエータレバー11)を複数用意しておき、規定範囲内の締切トルクが得られる長さのアクチュエータレバー11を選択して組み付ける。
[Example 7]
Example 7 will be described with reference to FIG.
In the seventh embodiment, unlike the first to sixth embodiments, the cutoff torque is adjusted within a specified range by changing the length of the
Specifically, as shown in FIG. 11A, the adjustment process of the seventh embodiment includes an
(具体的な調整例の説明)
図11(b)、(c)を参照して締切トルクの調整例を説明する。
締切トルクが規定範囲からズレている場合、図11(b)に示すように、無調整であれば、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Aは、設計特性Bに比較してスレてしまう。
そこで、この実施例7では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さのアクチュエータレバー11を選択してターボチャージャに組付ける。これにより、図11(b)に示すように、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Cを設計特性Bに略一致させることができる。
(Explanation of specific adjustment example)
An example of adjusting the shut-off torque will be described with reference to FIGS.
When the deadline torque deviates from the specified range, as shown in FIG. 11B, if there is no adjustment, the torque characteristic A of the load shaft torque T2 with respect to the load shaft angle ψ is less than the design characteristic B. End up.
Therefore, in the seventh embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length dimension an” and the “second perpendicular length dimension cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). / An ') is selected and assembled to the turbocharger. Thus, as shown in FIG. 11B, the torque characteristic C of the load shaft torque T2 with respect to the load shaft angle ψ can be made substantially coincident with the design characteristic B.
また、締切トルクが規定範囲からズレている場合、図11(c)に示すように、無調整であれば、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性A’が、設計特性B’に比較してズレてしまう。
そこで、この実施例7では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さのアクチュエータレバー11を選択してターボチャージャに組付ける。これにより、図11(c)に示すように、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性C’を、設計特性B’に略一致させることができる。
Further, when the cutoff torque is deviated from the specified range, as shown in FIG. 11C, if there is no adjustment, the change characteristic A ′ of the load shaft angle ψ with respect to the output shaft angle θ becomes the design characteristic B ′. Compared and misaligned.
Therefore, in the seventh embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length dimension an” and the “second perpendicular length dimension cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). / An ') is selected and assembled to the turbocharger. As a result, as shown in FIG. 11C, the change characteristic C ′ of the load shaft angle ψ relative to the output shaft angle θ can be substantially matched with the design characteristic B ′.
[実施例8]
図12を参照して実施例8を説明する。
この実施例8は、上記実施例1〜7とは異なり、負荷レバー13の長さの変更により締切トルクを規定範囲内に調整するものである。
具体的に、この実施例8の調整工程は、図12(a)に示すように、長さ違いの負荷レバー13(具体的には、負荷軸12に嵌まり合う嵌合穴と、ロッド14の丸穴に嵌まり合うピンとのピッチ間距離の異なる負荷レバー13)を複数用意しておき、規定範囲内の締切トルクが得られる長さの負荷レバー13を選択して組み付ける。
[Example 8]
Embodiment 8 will be described with reference to FIG.
In the eighth embodiment, unlike the first to seventh embodiments, the deadline torque is adjusted within a specified range by changing the length of the
Specifically, as shown in FIG. 12A, the adjustment process of the eighth embodiment includes a
(具体的な調整例の説明)
図12(b)、(c)を参照して締切トルクの調整例を説明する。
締切トルクが規定範囲からズレている場合、図12(b)に示すように、無調整であれば、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Aは、設計特性Bに比較してスレてしまう。
そこで、この実施例8では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さの負荷レバー13を選択してターボチャージャに組付ける。これにより、図12(b)に示すように、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2のトルク特性Cを設計特性Bに略一致させることができる。
(Explanation of specific adjustment example)
An example of adjusting the shut-off torque will be described with reference to FIGS.
When the deadline torque deviates from the specified range, as shown in FIG. 12B, if there is no adjustment, the torque characteristic A of the load shaft torque T2 with respect to the load shaft angle ψ is less than the design characteristic B. End up.
Therefore, in the eighth embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length an” to the “second perpendicular length cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). The
また、締切トルクが規定範囲からズレている場合、図12(c)に示すように、無調整であれば、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性A’が、設計特性B’に比較してズレてしまう。
そこで、この実施例8では、調整工程において「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が設計範囲(T2/T1=cn/an=cn’/an’)となる長さの負荷レバー13を選択してターボチャージャに組付ける。これにより、図12(c)に示すように、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの変化特性C’を、設計特性B’に略一致させることができる。
Further, when the cutoff torque is deviated from the specified range, as shown in FIG. 12C, if there is no adjustment, the change characteristic A ′ of the load shaft angle ψ with respect to the output shaft angle θ becomes the design characteristic B ′. Compared and misaligned.
Therefore, in the eighth embodiment, the length ratio of the “first perpendicular length an” to the “second perpendicular length cn” in the adjustment step is the design range (T2 / T1 = cn / an = cn ′). The
[実施例9]
図13を参照して実施例9を説明する。
電動アクチュエータ6は、実施例1で説明したように、出力軸角度θを検出する回転角センサを備える。
この実施例9では、締切トルクを規定範囲内に調整する調整工程の後に、回転角センサの出力調整を行うものである。
これにより、回転角センサによって検出する「出力軸9の全閉停止角θ1」と「負荷軸12における実際の全閉角ψ1」を一致させることができ、回転角センサを用いて、ウエストゲートバルブ4の開度制御の精度を高めることができる。
[Example 9]
As described in the first embodiment, the
In the ninth embodiment, the output adjustment of the rotation angle sensor is performed after the adjustment process of adjusting the shut-off torque within a specified range.
As a result, the “fully closed stop angle θ1 of the
具体的な一例を、図13を参照して説明する。
回転角センサの出力調整を実施しない場合は、負荷軸角度ψに対する回転角センサの特性値D’が規定特性値Dに対してズレる可能性がある。
そこで、締切トルクの調整を行って「出力軸角度θに対する負荷軸角度ψのズレを抑えた状態」で、出力軸角度θに対する回転角センサの検出値の調整を実施することで、負荷軸角度ψに対する回転角センサの特性値を規定特性値Dに略一致させることができる。
A specific example will be described with reference to FIG.
When the output adjustment of the rotation angle sensor is not performed, there is a possibility that the characteristic value D ′ of the rotation angle sensor with respect to the load shaft angle ψ is deviated from the specified characteristic value D.
Therefore, the load shaft angle is adjusted by adjusting the detection value of the rotation angle sensor with respect to the output shaft angle θ in a state where the deviation of the load shaft angle ψ with respect to the output shaft angle θ is suppressed by adjusting the cutoff torque. The characteristic value of the rotation angle sensor with respect to ψ can be made substantially coincident with the prescribed characteristic value D.
具体的な調整例を示すと、締切トルクの調整を行ったことで、出力軸9の全閉停止角θ1と負荷軸12の全閉角ψ1とを略一致させることができる。そして、回転角センサの検出する「出力軸9の全閉停止角θ1」を「負荷軸12の全閉角ψ1」として調整することで、回転角センサの出力値から負荷軸12の作動角(即ち、ウエストゲートバルブ4の開度)を正確に検出することが可能になり、ウエストゲートバルブ4の開度制御の精度を高めることができる。
As a specific adjustment example, by adjusting the shut-off torque, the fully closed stop angle θ1 of the
[実施例10]
図14を参照して実施例10を説明する。
実施例10のリンク機構7は、図14(a)に示すように、負荷レバー13がアクチュエータレバー11より長く設けられる。
これにより、出力軸9の出力トルクをリンク機構7でトルク増幅して負荷軸12に伝えることができる。その結果、ウエストゲートバルブ4の駆動トルクを高めることができる。このため、電動アクチュエータ6の出力トルクを小さくしても、ウエストゲートバルブ4を所定の駆動トルクで駆動することが可能になり、電動アクチュエータ6の小型化が可能になる。
[Example 10]
In the
Thereby, the output torque of the
上記を具体的に説明する。
図14(a)に示すように、駆動側のアクチュエータレバー11が短く、従動側の負荷レバー13が長いと、その長さ比に基づき伝達トルクが増幅される。即ち、図14(c)の実線E1に示すように、アクチュエータレバー11が短く、負荷レバー13が長いと、出力軸角度θに対して負荷軸角度ψの回動比が抑えられて、伝達トルクが増幅される。なお、アクチュエータレバー11が短く、負荷レバー13が長い場合における負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2の関係を、図14(d)の実線E2に示す。
The above will be specifically described.
As shown in FIG. 14A, when the driving-
逆に、駆動側のアクチュエータレバー11が長く、従動側の負荷レバー13が短いと、図14(a)の場合(駆動側のアクチュエータレバー11が短く、従動側の負荷レバー13が長い場合)に比較して伝達トルクが減少する。即ち、図14(c)の実線F1に示すように、アクチュエータレバー11が長く、負荷レバー13が短いと、出力軸角度θに対して負荷軸角度ψの回動比が大きくなるため、図14(a)の場合に比較して伝達トルクが減少する。
なお、図14(b)に示すように、駆動側のアクチュエータレバー11が長く、従動側の負荷レバー13が短い場合であっても、「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が「an<cn」の関係では、トルク増幅比が1より大きくなり、伝達トルクが増幅される。
具体的には、アクチュエータレバー11が長く、負荷レバー13が短い場合は、図14(d)の実線F2に示すように、
・「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が「an<cn」の関係では伝達トルクが増幅され、
・「第1垂線の長さ寸法an」と「第2垂線の長さ寸法cn」の長さ比が「an>cn」の関係では伝達トルクが減衰する。
On the contrary, if the
As shown in FIG. 14B, even when the
Specifically, when the
The transmission torque is amplified when the length ratio of the “first perpendicular length an” to the “second perpendicular length cn” is “an <cn”.
The transmission torque is attenuated when the length ratio of the “first perpendicular length an” to the “second perpendicular length cn” is “an> cn”.
[実施例11]
図15を参照して実施例11を説明する。
上記の各実施例では、出力軸9の回転方向と、負荷軸12の回転方向とが同一方向に設けられる例を示した。
これに対し、この実施例11は、リンク機構7における角度構成を変更して、出力軸9の回転方向と、負荷軸12の回転方向とを逆方向に設けている。
[Example 11]
Example 11 will be described with reference to FIG.
In each of the above-described embodiments, the example in which the rotation direction of the
On the other hand, in the eleventh embodiment, the angle configuration in the
具体的には、図15(a)に示すように、軸方向から見て、アクチュエータレバー11と負荷レバー13を異なる方向に配置しており、出力軸9が開弁のために右方向へ回動すると、負荷軸12が左方向へ回動するように設けられている。
なお、図15(a)に示すリンク機構7で出力軸9が開弁のために右方向へ回動した場合、出力軸角度θに対する負荷軸角度ψの関係を、図15(b)の実線G1に示す。また、図15(a)に示すリンク機構7で出力軸9が開弁のために右方向へ回動した場合、負荷軸角度ψに対する負荷軸トルクT2の関係を、図15(c)の実線G2に示す。
Specifically, as shown in FIG. 15A, when viewed from the axial direction, the
When the
(実施例11の効果)
リンク機構7を構成するアクチュエータレバー11と負荷レバー13の配置を変更することで、出力軸9と負荷軸12を同一方向に回動させたり、逆方向き回動させることができる。これにより、1種類の電動アクチュエータ6により、負荷軸12の回動方向を任意に選択することができ、搭載性の自由度が高まる。このため、電動アクチュエータ6のバリエーションを抑えることができ、電動アクチュエータ6のコストを抑えることができる。
(Effect of Example 11)
By changing the arrangement of the
上記実施例では、本発明をウエストゲートバルブ4に適用する例を示したが、第2排気スクロールへ排気ガスを導く流路切替孔(通過孔の一例)の開閉を行う流路切替バルブ(可変ジオメトリ機構のバルブ)に本発明を適用しても良い。
In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the
上記実施例では、本発明をターボチャージャに適用する例を示したが、EGRバルブや排熱回収装置における排気路バルブなど、排気ガスの通過孔をバルブによって開閉する他の排気バルブ装置に本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, the present invention is applied to a turbocharger. However, the present invention is applied to other exhaust valve devices that open and close exhaust gas passage holes such as EGR valves and exhaust passage valves in exhaust heat recovery devices. May be applied.
4 ウエストゲートバルブ(バルブの一例)
5 バイパス孔(通過孔の一例)
6 電動アクチュエータ
7 リンク機構
9 出力軸
11 アクチュエータレバー
12 負荷軸
13 負荷レバー
14 ロッド
4 Wastegate valve (example of valve)
5 Bypass hole (example of passage hole)
6
Claims (13)
前記バルブ(4)が開く方向をプラス方向、前記バルブ(4)が閉じる方向をマイナス方向とした場合、前記バルブ(4)によって前記通過孔(5)を閉塞する際、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)を前記バルブ(4)の全閉停止角(θ1)よりマイナス方向に回動し、前記リンク機構(7)に加圧負荷を加えて前記バルブ(4)に締切トルクを付与する排気バルブ装置において、
前記リンク機構(7)は、前記出力軸(9)に結合されるアクチュエータレバー(11)、前記バルブ(4)と一体に回動する負荷軸(12)に結合される負荷レバー(13)、前記アクチュエータレバー(11)の回動力を前記負荷レバー(13)に伝えるロッド(14)を備え、
前記ロッド(14)から前記出力軸(9)の軸芯までの第1垂線の長さ寸法(an)と前記ロッド(14)から前記負荷軸(12)の軸芯までの第2垂線の長さ寸法(cn)の長さ比が、前記ロッド(14)の長さの変更により調整されていることを特徴とする排気バルブ装置。 An electric actuator (6) that generates rotational output, a valve (4) that opens and closes an exhaust gas passage hole (5), and a link mechanism (7) that transmits the rotational output of the electric actuator (6) to the valve (4) With
When the opening direction of the valve (4) is a positive direction and the closing direction of the valve (4) is a negative direction, the electric actuator (6) is used to close the passage hole (5) by the valve (4). The output shaft (9) of the valve (4) is rotated in the minus direction from the fully closed stop angle (θ1) of the valve (4), a pressure load is applied to the link mechanism (7), and a closing torque is applied to the valve (4). In the exhaust valve device to be applied,
The link mechanism (7) includes an actuator lever (11) coupled to the output shaft (9), a load lever (13) coupled to a load shaft (12) that rotates integrally with the valve (4), A rod (14) for transmitting the rotational force of the actuator lever (11) to the load lever (13);
The length (an) of the first perpendicular from the rod (14) to the axis of the output shaft (9) and the length of the second perpendicular from the rod (14) to the axis of the load shaft (12) sized (cn) of the length ratio is, the exhaust valve device, characterized in Tei Rukoto is adjusted by changing the length of said rod (14).
前記ロッド(14)は、規定範囲内の前記長さ比が得られる長さの前記ロッド(14)が選択されて組み付けられていることを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to claim 1,
Said rod (14), an exhaust valve and wherein the Tei Rukoto assembled the rod of the length ratio length is obtained within the range specified (14) is selected.
前記ロッド(14)は、雄ネジ(16a)と雌ネジ(16b)の螺合量の違いによる長さ調整手段(16)を備えることを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to claim 2,
The exhaust valve device according to claim 1, wherein the rod (14) includes length adjusting means (16) based on a difference in screwing amount of the male screw (16a) and the female screw (16b).
前記ロッド(14)は、第1ロッド(14a)と第2ロッド(14b)に分割して設けられており、
前記第1ロッド(14a)と前記第2ロッド(14b)は、規定範囲内の前記長さ比が得られる長さで溶接されていることを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to claim 1,
Said rod (14) is provided by dividing the first rod (14a) to a second rod (14b),
It said first rod (14a) and the second rod (14b) is an exhaust valve and wherein the by Tei Rukoto welding length the length ratio within the specified range.
前記バルブ(4)が開く方向をプラス方向、前記バルブ(4)が閉じる方向をマイナス方向とした場合、前記バルブ(4)によって前記通過孔(5)を閉塞する際、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)を前記バルブ(4)の全閉停止角(θ1)よりマイナス方向に回動し、前記リンク機構(7)に加圧負荷を加えて前記バルブ(4)に締切トルクを付与する排気バルブ装置において、
前記リンク機構(7)は、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)に結合されるアクチュエータレバー(11)、前記バルブ(4)と一体に回動する負荷軸(12)に結合される負荷レバー(13)、前記アクチュエータレバー(11)の回動力を前記負荷レバー(13)に伝えるロッド(14)を備え、
前記ロッド(14)から前記出力軸(9)の軸芯までの第1垂線の長さ寸法(an)と前記ロッド(14)から前記負荷軸(12)の軸芯までの第2垂線の長さ寸法(cn)の長さ比が、前記負荷軸(12)に対する前記負荷レバー(13)の結合角度の変更により調整されていることを特徴とする排気バルブ装置。 An electric actuator (6) that generates rotational output, a valve (4) that opens and closes an exhaust gas passage hole (5), and a link mechanism (7) that transmits the rotational output of the electric actuator (6) to the valve (4) With
When the opening direction of the valve (4) is a positive direction and the closing direction of the valve (4) is a negative direction, the electric actuator (6) is used to close the passage hole (5) by the valve (4). The output shaft (9) of the valve (4) is rotated in the minus direction from the fully closed stop angle (θ1) of the valve (4), a pressure load is applied to the link mechanism (7), and a closing torque is applied to the valve (4). In the exhaust valve device to be applied,
The link mechanism (7) is coupled to an actuator lever (11) coupled to the output shaft (9) of the electric actuator (6) and a load shaft (12) that rotates integrally with the valve (4). A load lever (13), and a rod (14) for transmitting the rotational force of the actuator lever (11) to the load lever (13),
The length (an) of the first perpendicular from the rod (14) to the axis of the output shaft (9) and the length of the second perpendicular from the rod (14) to the axis of the load shaft (12) exhaust valve device is length ratio of the dimension (cn), characterized in Tei Rukoto is adjusted by changing the coupling angle of the load lever (13) relative to said load axis (12).
前記バルブ(4)が開く方向をプラス方向、前記バルブ(4)が閉じる方向をマイナス方向とした場合、前記バルブ(4)によって前記通過孔(5)を閉塞する際、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)を前記バルブ(4)の全閉停止角(θ1)よりマイナス方向に回動し、前記リンク機構(7)に加圧負荷を加えて前記バルブ(4)に締切トルクを付与する排気バルブ装置において、
前記リンク機構(7)は、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)に結合されるアクチュエータレバー(11)、前記バルブ(4)と一体に回動する負荷軸(12)に結合される負荷レバー(13)、前記アクチュエータレバー(11)の回動力を前記負荷レバー(13)に伝えるロッド(14)を備え、
前記ロッド(14)から前記出力軸(9)の軸芯までの第1垂線の長さ寸法(an)と前記ロッド(14)から前記負荷軸(12)の軸芯までの第2垂線の長さ寸法(cn)の長さ比が、前記アクチュエータレバー(11)の長さの変更により調整されていることを特徴とする排気バルブ装置。 An electric actuator (6) that generates rotational output, a valve (4) that opens and closes an exhaust gas passage hole (5), and a link mechanism (7) that transmits the rotational output of the electric actuator (6) to the valve (4) With
When the opening direction of the valve (4) is a positive direction and the closing direction of the valve (4) is a negative direction, the electric actuator (6) is used to close the passage hole (5) by the valve (4). The output shaft (9) of the valve (4) is rotated in the minus direction from the fully closed stop angle (θ1) of the valve (4), a pressure load is applied to the link mechanism (7), and a closing torque is applied to the valve (4). In the exhaust valve device to be applied,
The link mechanism (7) is coupled to an actuator lever (11) coupled to the output shaft (9) of the electric actuator (6) and a load shaft (12) that rotates integrally with the valve (4). A load lever (13), and a rod (14) for transmitting the rotational force of the actuator lever (11) to the load lever (13),
The length (an) of the first perpendicular from the rod (14) to the axis of the output shaft (9) and the length of the second perpendicular from the rod (14) to the axis of the load shaft (12) sized (cn) of the length ratio is, the exhaust valve device, characterized in Tei Rukoto is adjusted by changing the length of the actuator lever (11).
前記バルブ(4)が開く方向をプラス方向、前記バルブ(4)が閉じる方向をマイナス方向とした場合、前記バルブ(4)によって前記通過孔(5)を閉塞する際、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)を前記バルブ(4)の全閉停止角(θ1)よりマイナス方向に回動し、前記リンク機構(7)に加圧負荷を加えて前記バルブ(4)に締切トルクを付与する排気バルブ装置において、
前記リンク機構(7)は、前記電動アクチュエータ(6)の出力軸(9)に結合されるアクチュエータレバー(11)、前記バルブ(4)と一体に回動する負荷軸(12)に結合される負荷レバー(13)、前記アクチュエータレバー(11)の回動力を前記負荷レバー(13)に伝えるロッド(14)を備え、
前記ロッド(14)から前記出力軸(9)の軸芯までの第1垂線の長さ寸法(an)と前記ロッド(14)から前記負荷軸(12)の軸芯までの第2垂線の長さ寸法(cn)の長さ比が、前記負荷レバー(13)の長さの変更により調整されていることを特徴とする排気バルブ装置。 An electric actuator (6) that generates rotational output, a valve (4) that opens and closes an exhaust gas passage hole (5), and a link mechanism (7) that transmits the rotational output of the electric actuator (6) to the valve (4) With
When the opening direction of the valve (4) is a positive direction and the closing direction of the valve (4) is a negative direction, the electric actuator (6) is used to close the passage hole (5) by the valve (4). The output shaft (9) of the valve (4) is rotated in the minus direction from the fully closed stop angle (θ1) of the valve (4), a pressure load is applied to the link mechanism (7), and a closing torque is applied to the valve (4). In the exhaust valve device to be applied,
The link mechanism (7) is coupled to an actuator lever (11) coupled to the output shaft (9) of the electric actuator (6) and a load shaft (12) that rotates integrally with the valve (4). A load lever (13), and a rod (14) for transmitting the rotational force of the actuator lever (11) to the load lever (13),
The length (an) of the first perpendicular from the rod (14) to the axis of the output shaft (9) and the length of the second perpendicular from the rod (14) to the axis of the load shaft (12) sized (cn) of the length ratio is, the exhaust valve device, characterized in Tei Rukoto is adjusted by changing the length of the load lever (13).
前記電動アクチュエータ(6)は、前記出力軸(9)の回転角度(θ)を検出する回転角センサを備え、
前記長さ比を調整する調整工程の後に、前記回転角センサの出力調整が行われていることを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to any one of claims 1 to 7,
The electric actuator (6) includes a rotation angle sensor that detects a rotation angle (θ) of the output shaft (9),
The exhaust valve device, wherein an output adjustment of the rotation angle sensor is performed after the adjustment step of adjusting the length ratio .
前記負荷レバー(13)は、前記アクチュエータレバー(11)より長く設けられていることを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to any one of claims 1 to 8,
The load lever (13), said actuator lever (11) an exhaust valve and wherein the long provided Tei Rukoto than.
前記電動アクチュエータ(6)が締切停止角(θ0)の時に、
前記アクチュエータレバー(11)と前記ロッド(14)の成す角度(X)が鋭角に設けられているとともに、
前記負荷レバー(13)と前記ロッド(14)の成す角度(Y)が、前記アクチュエータレバー(11)と前記ロッド(14)の成す角度(X)より大きく設けられていることを特徴とする排気バルブ装置。 In the exhaust valve device according to any one of claims 1 to 9,
When the electric actuator (6) has a cutoff stop angle (θ0),
The angle between the actuator lever (11) and said rod (14) (X) is provided at an acute angle Tei Rutotomoni,
Exhaust the load lever (13) and the angle between the rod (14) (Y), characterized in greatly provided Tei Rukoto than the angle (X) formed by the said actuator lever (11) and said rod (14) Valve device.
前記出力軸(9)の回転方向と、前記負荷軸(12)の回転方向とが同一方向に設けられていることを特徴とする排気バルブ装置。 In the exhaust valve device according to any one of claims 1 to 10,
Exhaust valve and wherein the direction of rotation, the Tei Rukoto and rotational direction is provided in the same direction of the load shaft (12) of said output shaft (9).
前記出力軸(9)の回転方向と、前記負荷軸(12)の回転方向とが逆方向に設けられていることを特徴とする排気バルブ装置。 In the exhaust valve device according to any one of claims 1 to 10,
Exhaust valve and wherein the direction of rotation, the Tei Rukoto and rotational direction is provided in the opposite direction of the load shaft (12) of said output shaft (9).
前記バルブ(4)は、ターボチャージャのタービンハウジング(1)内で回動可能に支持されており、
前記電動アクチュエータ(6)は、前記ターボチャージャのコンプレッサハウジング(2)に搭載されており、
前記リンク機構(7)は、前記コンプレッサハウジング(2)に搭載された前記電動アクチュエータ(6)の回転出力を、前記タービンハウジング(1)に設けられた前記バルブ(4)に伝達することを特徴とする排気バルブ装置。 The exhaust valve device according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the valve (4) is rotatably supported in the turbine housing (1) of the turbocharger,
The electric actuator (6) is mounted on the compressor housing (2) of the turbocharger,
The link mechanism (7) transmits the rotational output of the electric actuator (6) mounted on the compressor housing (2) to the valve (4) provided on the turbine housing (1). Exhaust valve device.
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