JP6590081B2 - 流量可変バルブ機構及び過給機 - Google Patents

Description

本開示は、流量可変バルブ機構及び過給機に関する。本出願は、２０１６年１１月４日に提出された日本特許出願第２０１６−２１６４７２号に基づく。本出願は、当該特許出願に対して優先権の利益を主張する。当該特許出願の内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。

従来、流量可変バルブ機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。流量可変バルブ機構は、過給機のタービンに供給される作動流体の流量を調整する。流量可変バルブ機構は、軸受けと、回転軸と、弁体とを備える。軸受けは、タービンを収容するタービンハウジングに設けられる。回転軸は、軸受けによって回転可能に支持される。弁体は、回転軸の一端側に連結される。弁体は、回転軸の径方向に張り出すバルブアームを介して回転軸に連結される。そして、回転軸が軸線周りに回転することで、バルブアームが揺動する。バルブアームが揺動することで、弁座に対して弁体が接近または離間する。そして、弁体が接近または離間することで、作動流体の流量が調整される。

特開２０１３−１３０１３３号公報

上記の特許文献１に記載の従来技術では、弁体が開状態となり作動流体が流量可変通路の開口部を通過した際に、作動流体の脈動によって弁体が振動するおそれがある。また、弁体、バルブアーム、回転軸（ステム）、回転軸に連結されたリンク部材、リンク部材に連結された作動ロッドなどの各部品同士間には、クリアランスが存在する。弁体の振動は、各部品に伝達するので、各部品が振動するおそれがある。

本開示は、弁体に連結された部品であるリンク部材の振動を抑制することが可能な流量可変バルブ機構及び過給機を説明する。

本開示は、ガス流量可変通路の開口部を開閉する流量可変バルブ機構であって、開口部を開閉する弁体と、弁体が一端側に連結され、ハウジングを貫通し、ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、アクチュエータに接続されて往復動する作動ロッドと、ステム及び作動ロッドと交差する方向に延在し、一端側がステムに連結され、ステムの軸線回りに揺動し、他端側が作動ロッドに連結されたリンク部材と、作動ロッドが往復動する方向においてリンク部材の両側に配置された一対の連結部に連結され、リンク部材の長手方向の外側に張り出すように湾曲し、リンク部材を当該リンク部材の長手方向に付勢する付勢部材と、を備える。

本開示の流量可変バルブ機構及び過給機によれば、弁体に連結された部品であるリンク部材の振動を抑制することができる。

図１は、第１実施形態に係る過給機を示す断面図である。 図２は、図１に示す過給機のタービンハウジングの側面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図４は、作動ロッドに取り付けられた振動抑制ユニットを示す斜視図である。 図５は、図４に示す振動抑制ユニットの断面図である。 図６は、第２実施形態に係る振動抑制ユニットを示す斜視図である。 図７は、第３実施形態に係る振動抑制ユニットを示す側面図である。

本開示は、ガス流量可変通路の開口部を開閉する流量可変バルブ機構であって、開口部を開閉する弁体と、弁体が一端側に連結され、ハウジングを貫通し、ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、アクチュエータに接続されて往復動する作動ロッドと、ステム及び作動ロッドと交差する方向に延在し、一端側がステムに連結され、ステムの軸線回りに揺動し、他端側が作動ロッドに連結されたリンク部材と、作動ロッドが往復動する方向においてリンク部材の両側に配置された一対の連結部に連結され、リンク部材の長手方向の外側に張り出すように湾曲し、リンク部材を当該リンク部材の長手方向に付勢する付勢部材と、を備える。

この流量可変バルブ機構では、アクチュエータに接続された作動ロッドが往復動する。この往復動により、作動ロッドに連結されたリンク部材が揺動する。この揺動により、ステムが当該ステムの軸線回りに回転移動する。ステムがハウジングに介して回転移動することで、ステムの一端側に連結された弁体が、ガス流量可変通路の開口部に対して接近する。従って、弁体は、開口部を閉じる。また、弁体が、ガス流量可変通路の開口部に対して離間することにより、弁体は開口部を開く。これらにより、ガス流量可変通路を通過するガス流量を調整することができる。また、この流量可変バルブ機構では、作動ロッドが往復動する方向においてリンク部材の両側に一対の連結部が設けられる。この一対の連結部の間にリンク部材が配置される。一対の連結部に連結された付勢部材は、リンク部材の長手方向の外側に張り出すように湾曲する。この湾曲により、付勢部材は、リンク部材を当該リンク部材の長手方向に付勢する。これにより、付勢部材はリンク部材の振動を減衰させる。そのため、リンク部材の長手方向における振動が抑制される。また、ステムの径方向における振動が抑制される。従って、ステムに連結された弁体の振動が減衰される。

一対の連結部の少なくとも一方は、作動ロッドに設けられてもよい。これにより、付勢部材の長手方向の少なくとも一方を、作動ロッドに連結することができる。そして、作動ロッドに対するリンク部材の振動を抑制することができる。そのため、リンク部材から作動ロッドに伝達される振動を抑制することができる。

作動ロッドは、リンク部材の他端側との接続部よりも、アクチュエータとは反対側に張り出す張出部を含み、一対の連結部のうち、アクチュエータとは反対側に配置される第１の連結部は、張出部に設けられてもよい。このように、作動ロッドに張出部を設けると共にこの張出部に第１の連結部を配置することにより、付勢部材の長手方向の一端側（アクチュエータとは反対側）を作動ロッドの張出部に連結することができる。このような構成により、作動ロッドに対してリンク部材の振動を抑制することができる。

一対の連結部のうち、アクチュエータ側に配置される第２の連結部は、アクチュエータを支持するブラケットに設けられてもよい。このように、付勢部材の長手方向の一端側（アクチュエータ側）を、アクチュエータを支持するブラケットに連結することができる。

一対の連結部の少なくとも一方は、付勢部材に連結された弾性部を含んでもよい。付勢部材に作用する力は、弾性部によって減衰される。従って、リンク部材の振動がさらに弱まる。

付勢部材は、リンク部材の他端側に当接して、リンク部材を一端側に付勢してもよい。リンク部材の他端側は、作動ロッドに接続されている方である。従って、リンク部材の他端側は、リンク部材の揺動により位置が変化する。これにより、作動ロッドに対してリンク部材が傾斜する角度が変化する。従って、付勢部材に対してリンク部材が傾斜する角度も変化する。そのため、付勢部材は、リンク部材の揺動に応じて、異なる方向からリンク部材を付勢する。従って、付勢部材は、リンク部材の振動を抑制することができる。

付勢部材は、リンク部材の一端側に当接して、リンク部材を他端側に付勢してもよい。リンク部材の一端側は、ステムに接続されている方である。一端側は、リンク部材の他端側と比較して、作動ロッドから遠い。そのため、作動ロッドに連結された付勢部材を大きく湾曲させることにより、付勢部材が発生する力が増大する。従って、リンク部材の振動を抑制することができる。

付勢部材として、板バネを用いてもよい。

連結部には、付勢部材が嵌まる凹部が形成され、凹部は、付勢部材が延在する方向に延びてもよい。これにより、付勢部材を凹部に嵌めることができる。従って、付勢部材の長手方向に交差する幅方向において、付勢部材の変位を抑制することができる。

本開示は、上記の流量可変バルブ機構を備えた過給機であって、タービンと、タービンによる回転駆動力によって回転するコンプレッサと、を備え、弁体は、タービンをバイパスするガス流量可変通路の開口部を開閉する。

この過給機は、流量可変バルブ機構において、アクチュエータに接続された作動ロッドが往復動する。この往復動により、作動ロッドに連結されたリンク部材が揺動する。この揺動により、ステムが当該ステムの軸線回りに回転移動する。ステムがハウジングに介して回転移動することで、ステムの一端側に連結された弁体が、ガス流量可変通路の開口部に対して接近する。従って、弁体は、開口部を閉じる。また、弁体が、ガス流量可変通路の開口部に対して離間することにより、弁体は開口部を開く。これらにより、ガス流量可変通路を通過するガス流量を調整することができる。また、この流量可変バルブ機構では、作動ロッドが往復動する方向においてリンク部材の両側に一対の連結部が設けられる。この一対の連結部の間にリンク部材が配置される。一対の連結部に連結された付勢部材は、リンク部材の長手方向の外側に張り出すように湾曲する。この湾曲により、付勢部材は、リンク部材を当該リンク部材の長手方向に付勢する。これにより、付勢部材はリンク部材の振動を減衰させる。そのため、リンク部材の長手方向における振動が抑制される。また、ステムの径方向における振動が抑制される。従って、ステムに連結された弁体の振動が減衰される。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態、過給機）
図１、図２及び図３に示される過給機１は、車両用の過給機である。過給機１は、図示しないエンジンから排出された排気ガスを利用して、エンジンに供給される空気を圧縮する。過給機１は、タービン２とコンプレッサ（遠心圧縮機）３とを備える。タービン２は、タービンハウジング４と、タービン翼車６と、を備える。タービン翼車６は、タービンハウジング４に収納される。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサ翼車７と、を備える。コンプレッサ翼車７は、コンプレッサハウジング５に収納される。

タービン翼車６は、回転軸１４の一端に設けられる。コンプレッサ翼車７は、回転軸１４の他端に設けられる。軸受ハウジング１３は、タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間に設けられる。回転軸１４は、軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持される。

排気ガス流入口８及び排気ガス流出口１０は、タービンハウジング４に設けられる。エンジンから排出された排気ガスは、排気ガス流入口８を通じてタービンハウジング４内に流入する。続いて、排気ガスは、タービン翼車６を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。

吸入口９及び吐出口１１は、コンプレッサハウジング５に設けられる。上記のようにタービン翼車６が回転すると、回転軸１４及びコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９を通じて外部の空気を吸入する。そして、コンプレッサ翼車７は、空気を圧縮する。その後、コンプレッサ翼車７は、吐出口１１から圧縮空気を吐出する。吐出口１１から吐出された圧縮空気は、エンジンに供給される。

図３に示されるように、バイパス通路１７は、タービンハウジング４の内部に形成される。バイパス通路１７は、排気ガス流入口８から導入した排気ガスの一部を、タービン翼車６をバイパスさせることにより、排気ガス流出口１０側へ導出する。バイパス通路１７は、ガス流量可変通路である。バイパス通路１７は、タービン翼車６側へ供給される排気ガスの流量を可変とする。

（ウェイストゲートバルブ）
過給機１は、流量可変バルブ機構としてウェイストゲートバルブ２０を備える。ウェイストゲートバルブ２０は、バイパス通路１７の排気ガス流出口１０側の開口部を開閉する。ウェイストゲートバルブ２０は、ステム２１と、揺動片２２と、弁体２３と、を備える。ステム２１は、タービンハウジング４の外壁に対して回転可能に支持される。揺動片２２は、ステム２１から当該ステム２１の径方向に張り出す。弁体２３は、揺動片２２に支持される。

支持穴（貫通穴）２４は、タービンハウジング４の外壁に形成される。支持穴２４は、外壁の板厚方向に貫通する。円筒状のブッシュ（軸受け）２５は、この支持穴２４内に挿通される。ブッシュ２５は、タービンハウジング４の外壁に対して圧入されることにより、固定される。

ステム２１は、ブッシュ２５に挿通される。ステム２１は、タービンハウジング４の外壁に対して、回転可能に支持される。揺動片２２は、ステム２１の一端２１ａ側に固定される。ステム２１は、当該ステム２１の軸線回りに回転する。この回転によりステム２１は、揺動片２２を揺動させる。取付穴は、揺動片２２の先端部に設けられる。取付穴は、弁体２３を取付ける。例えば、揺動片２２の側部は、ブッシュ２５の一端側の端面に当接する。なお、ブッシュ２５の一端側及び他端側は、ステム２１の一端２１ａ側及び他端２１ｂ側に対応する。ブッシュ２５の一端は、タービンハウジング４の内部に配置される。ブッシュ２５の他端は、タービンハウジング４の外部に配置される。

弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部に当接可能であると共に離隔可能である。弁体２３は、例えば円盤状を成す。バルブ軸２６は、弁体２３に設けられる。バルブ軸２６は、バイパス通路１７の開口部とは反対側に突出する。バルブ軸２６は、揺動片２２の先端部の取付穴に挿通される。止め金２７は、バルブ軸２６の弁体２３とは反対側の端部に固定される。取付穴に挿通されたバルブ軸２６は、この止め金２７によって保持される。弁体２３は、揺動片２２に対して微動（傾動を含む）可能に支持される。これにより、揺動片２２に対して弁体２３が微動する。従って、弁体２３はバイパス通路１７の開口部の周縁部（弁座）に対して密着する。そして、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部に当接すると、ウェイストゲートバルブ２０が閉状態となる。一方、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部から離れると、ウェイストゲートバルブ２０が開状態となる。

ウェイストゲートバルブ２０は、アクチュエータ５０と、作動ロッド５１と、リンク部材２８と、を備える。アクチュエータ５０は、弁体２３を駆動する。作動ロッド５１は、アクチュエータ５０に接続されて往復動する。リンク部材２８の第１端部（一端側、基端部）２８ａは、ステム２１に連結される。リンク部材２８の第２端部（他端側、先端部）２８ｂは、作動ロッド５１に連結される。更に、ウェイストゲートバルブ２０は、振動抑制ユニット３０を含む。振動抑制ユニット３０は、リンク部材２８の振動を抑制する。

リンク部材２８は、例えば板状を成す。リンク部材２８は、ステム２１及び作動ロッド５１と交差する方向に延在する。リンク部材２８の第１端部２８ａは、他端（基端）２１ｂに固定される。ステム２１の他端２１ｂは、タービンハウジング４の外部に配置される。取付穴は、リンク部材２８の第１端部２８ａに形成される。取付穴は、リンク部材２８の板厚方向に貫通する。ステム２１の他端２１ｂは、リンク部材２８の第１端部２８ａの取付穴に挿通される。そして、リンク部材２８は、ステム２１の径方向に張り出すように配置される。

取付穴は、リンク部材２８の第２端部２８ｂに形成される。連結ピン２９は、取付穴に挿通される。この取付穴に挿通された連結ピン２９を介して、リンク部材２８は作動ロッド５１に連結される。

連結ピン２９は、リンク部材２８の第２端部２８ｂの取付穴と、作動ロッド５１の取付穴とに挿通される。作動ロッド５１の取付穴は、例えば作動ロッド５１の長手方向における中間部に形成される。

連結ピン２９の一端は、カシメによって作動ロッド５１に接続される。クリップ２９ａは、連結ピン２９の他端に装着される。クリップ２９ａは、取付穴からの連結ピン２９の脱落を防止する。ステム２１は、リンク部材２８及び連結ピン２９を介して、アクチュエータ５０の作動ロッド５１に連結される。

溝部（凹部）４１は、リンク部材２８の側面に形成される。溝部４１は、例えばリンク部材２８の側面の全周にわたって連続する。なお、リンク部材２８の側面とは、リンク部材２８の板厚方向に沿う面である。溝部４１には、後述する振動抑制ユニット３０の板バネ部材３３が挿入されることにより、板バネ部材３３が溝部４１に配置される。

図２に示されるように、作動ロッド５１は、往復動する棒状の部材である。作動ロッド５１は、アクチュエータ５０による動力が伝達されることにより、往復動する。作動ロッド５１は、その長手方向に延在する平板部５２を含む。平板部５２の長手方向と交差する断面形状は、例えば矩形状を成す。平板部５２は、その板厚方向がステム２１の軸線方向に沿うように配置される。

取付穴は、平板部５２の長手方向の中央部に形成される。上述した連結ピン２９は、取付穴を挿通する。更に、取付穴は、平板部５２の長手方向の両端部（５２ａ、５２ｂ）にそれぞれ形成される。取付穴は、板厚方向に貫通する。平板部５２の長手方向の両端部に設けられた取付穴は、後述する振動抑制ユニット３０の一対の連結部３１、３２を支持する。なお、一対の連結部３１、３２は、第１連結部３２及び第２連結部３１を含む。

平板部５２は、張出部５２ｃを含む。張出部５２ｃは、連結ピン２９よりも、アクチュエータ５０とは反対側に張り出す。連結ピン２９は、リンク部材２８との接続部である。第１連結部３２は、張出部５２ｃに取り付けられる。

アクチュエータ５０は、例えばダイヤフラム式のアクチュエータである。アクチュエータ５０は、例えばブラケット１８に対して固定される。ブラケット１８は、コンプレッサハウジング５に固定される。作動ロッド５１は、過給機１の回転軸１４の軸線方向において、コンプレッサ３側からタービン２側に延在する。アクチュエータ５０に接続された作動ロッド５１は、ブラケット１８に形成された開口１８ａ（図４参照）を貫通する。そして、作動ロッド５１は、タービン２側に延在する。アクチュエータ５０は、作動ロッド５１を当該作動ロッド５１の軸線方向に往復動させる。この往復動により、アクチュエータ５０は、リンク部材２８を揺動させる。従って、アクチュエータ５０は、ステム２１を当該ステム２１の軸線周りに回転させる。

（振動抑制ユニット）
ウェイストゲートバルブ２０は、上述したように、振動抑制ユニット３０を備える。振動抑制ユニット３０は、リンク部材２８の振動を抑制する。図２、図４及び図５に示されるように、振動抑制ユニット３０は、一対の連結部３１、３２と、板バネ部材（付勢部材）３３と、を含む。一対の連結部３１、３２は、作動ロッド５１が往復動する方向に対向する。一対の連結部３１、３２は、リンク部材２８の両側に配置される。板バネ部材３３は、一対の連結部３１、３２に連結される。一対の連結部３１、３２は、リンク部材２８が揺動する方向において、リンク部材２８の両側に配置されることにより、対向する。

一対の連結部３１、３２のうち、一方の連結部である第２連結部３１は作動ロッド５１の長手方向において、アクチュエータ５０側に配置される。他方の連結部である第１連結部３２はアクチュエータ５０とは反対側に配置される。一対の連結部３１、３２は、作動ロッド５１にそれぞれ取り付けられる。

第２連結部３１は、支持ピン３４と、クリップ３５と、を備える。支持ピン３４は、作動ロッド５１のアクチュエータ５０側の取付穴に挿通される。クリップ３５は、支持ピン３４に装着される。支持ピン３４は、円柱状を成す。支持ピン３４は、作動ロッド５１に形成された取付穴に挿通されることにより、作動ロッド５１に対して固定される。支持ピン３４は、平板部５２の板厚方向において、作動ロッド５１からタービンハウジング４とは反対側に突出するように配置される。支持ピン３４の外周面は、板バネ部材３３の一端３３ａ側が巻き付けられる面として使用される。

クリップ３５は、例えば板状を成す。クリップ３５は、板厚方向から見てＣ型を成すように形成される。クリップ３５は、支持ピン３４に装着される。クリップ３５は、支持ピン３４の軸線方向における板バネ部材３３の位置を規制する。

第１連結部３２は、支持ピン３６と、ゴム部材（弾性部）３７と、クリップ３８と、を備える。支持ピン３６は、作動ロッド５１のアクチュエータ５０とは反対側の取付穴に挿通される。ゴム部材３７は、支持ピン３６に装着される。クリップ３８は、支持ピン３６に装着されることにより、ゴム部材３７の位置を規制する。支持ピン３６は、円柱状を成す。支持ピン３６は、作動ロッド５１に形成された取付穴に挿通されることにより、作動ロッド５１に対して固定される。支持ピン３６は、平板部５２の板厚方向において、作動ロッド５１からタービンハウジング４とは反対側に突出するように配置される。支持ピン３６は、アクチュエータ５０側の支持ピン３４と同一方向に突出する。

ゴム部材３７は、例えば円盤状を成す。厚み方向に貫通する開口部は、ゴム部材３７の中央部に形成される。この開口部に支持ピン３６を挿通させることにより、ゴム部材３７は支持ピンに装着される。溝部（凹部）４２は、ゴム部材３７の外周面に形成される。溝部４２は、周方向に連続する。板バネ部材３３の他端３３ｂ側は、溝部４２に挿入される。

クリップ３８は、例えば板状を成す。クリップ３８は、板厚方向から見てＣ型を成すように形成される。クリップ３８は、支持ピン３６に装着されることにより、支持ピン３６の軸線方向におけるゴム部材３７の位置を規制する。

板バネ部材３３は、所定の長さを有する平板状を成す。板バネ部材３３は、例えば弾性を有する金属材料から形成される。板バネ部材３３は、一対の連結部３１、３２に掛け渡されることにより、湾曲して配置される。

板バネ部材３３の一端３３ａ側は、第２連結部３１の支持ピン３４に巻き付けられることにより、支持される。板バネ部材３３の一端３３ａ側は、支持ピン３４の周方向において、リンク部材２８側（図示左側）から図示右回りに配置される。一端３３ａ側は、図示上側、アクチュエータ５０側（図示右側）を通り、図示下側まで到達する。なお、板バネ部材３３の一端３２ａ側は、支持ピン３４に対して、１周以上の巻き付けでもよい。また、一端３２ａ側は、１周未満の巻き付けでもよい。

板バネ部材３３の他端３３ｂ側は、第１連結部３２の支持ピン３６に巻き付けられることにより、支持される。板バネ部材３３の他端３３ｂ側は、ゴム部材３７の周方向において、リンク部材２８側（図示右側）から図示左回りに配置される。他端３３ｂ側は、図示上側、アクチュエータ５０とは反対側（図示左側）を通り、図示下側まで到達する。なお、板バネ部材３３の他端３３ｂ側は、ゴム部材３７に対して、１周以上の巻き付けでもよい。また、他端３３ｂ側は、１周未満の巻き付けでもよい。

板バネ部材３３の長手方向の中央部は、リンク部材２８の第２端部２８ｂの溝部４１に挿入される。さらに、当該中央部は、リンク部材２８の第２端部２８ｂに当接する。リンク部材２８の溝部４１は、板バネ部材３３の外形に対応する深さ及び幅を有する。板バネ部材３３は、溝部４１に挿入された状態において、溝部４１の底面４１ａ及び側面４１ｂ、４１ｂに当接する。溝部４１の側面４１ｂ、４１ｂとは、溝部４１の幅方向に対向する面である。

リンク部材２８の第２端部２８ｂは、作動ロッド５１よりもステム２１とは反対側に張り出す。そのため、両端部が作動ロッド５１に連結された板バネ部材３３は、その中央部においてリンク部材２８の第２端部２８ｂに当接することにより、ステム２１とは反対側に張り出すように湾曲する。これにより、板バネ部材３３は、リンク部材２８の他端側をステム２１側に付勢する。なお、リンク部材２８の長手方向とは、リンク部材２８において長い方に沿う方向である。リンク部材２８の長手方向は、リンク部材２８がステム２１に連結された状態において、ステム２１の径方向に沿う方向である。

次に、過給機１の作用、効果について説明する。

排気ガス流入口８から流入した排気ガスは、タービンスクロール流路４ａを通過する。そして、排気ガスは、タービン翼車６の入口側に供給される。タービン翼車６は、供給された排気ガスの圧力を利用することにより、回転力を発生させる。この回転力は、回転軸１４及びコンプレッサ翼車７をタービン翼車６と一体的に回転させる。これにより、過給機１は、コンプレッサ３の吸入口９から吸入した空気を、コンプレッサ翼車７を用いて圧縮する。コンプレッサ翼車７によって圧縮された空気は、ディフューザー流路５ａ及びコンプレッサスクロール流路５ｂを通過する。その後、圧縮空気は、吐出口１１から排出される。吐出口１１から排出された空気は、エンジンに供給される。

過給機１の運転中に、過給圧（吐出口１１から排出される空気の圧力）が設定圧に達すると、アクチュエータ５０が駆動される。アクチュエータ５０の駆動によって、作動ロッド５１が押し出される。作動ロッド５１による押出し力（駆動力）は、この作動ロッド５１に連結されたリンク部材２８、ステム２１及び揺動片２２を介して、弁体２３に伝達される。これにより、弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部から離れるように移動する。そして、ウェイストゲートバルブ２０は、開状態となる。このとき、排気ガス流入口８から流入した排気ガスの一部は、バイパス通路１７を通過することにより、タービン翼車６をバイパスする。そのため、過給機１は、タービン翼車６に供給される排気ガスの流量を減少させることができる。

一方、過給機１の運転中に、過給圧が設定圧未満になると、作動ロッド５１による押出し力が解除される。押出し力が解除されると、作動ロッド５１が押し戻される。これにより、リンク部材２８は、ステム２１を中心として揺動する。そして、ステム２１がその軸線回りに回転することにより、揺動片２２が揺動する。そして、弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部へ接近する。そして、弁体２３は、開口部の周縁部に押し当てられる。従って、ウェイストゲートバルブ２０は、閉状態となる。すなわち、タービン２において、バイパス通路１７による排気ガスのバイパスは行われていない状態である。

このような過給機１のウェイストゲートバルブ２０では、リンク部材２８を付勢する板バネ部材３３を備える。この板バネ部材３３は、リンク部材２８の長手方向の外側に張り出すように湾曲して、リンク部材２８を第２端部２８ｂ側から第１端部２８ａ側に付勢する。これにより、ウェイストゲートバルブ２０は、リンク部材２８の振動の発生を抑制する。さらに、ウェイストゲートバルブ２０は、リンク部材２８の振動を減衰させることができる。ウェイストゲートバルブ２０では、板バネ部材３３が、リンク部材２８の長手方向に当該リンク部材２８を付勢する。従って、リンク部材２８の長手方向における振動及びステム２１の径方向における振動が抑制される。よって、ウェイストゲートバルブ２０は、ステム２１に連結された弁体２３の振動を減衰することができる。

板バネ部材３３は、リンク部材２８の第２端部２８ｂに当接して、リンク部材２８を第１端部２８ａ側に付勢する。リンク部材２８の第２端部２８ｂは、作動ロッド５１に接続されている方である。第２端部２８ｂは、リンク部材２８の揺動によって、位置が変化する。これにより、作動ロッド５１に対してリンク部材２８が傾斜する角度が変化するので、板バネ部材３３に対してリンク部材２８が傾斜する角度も変化する。そのため、リンク部材２８の揺動に応じて、異なる方向からリンク部材２８が付勢される。従って、ウェイストゲートバルブ２０は、リンク部材２８の振動を抑制することができる。

板バネ部材３３の両端部（３３ａ、３３ｂ）は、作動ロッド５１に連結される。従って、板バネ部材３３は、作動ロッド５１に対してリンク部材２８の振動を抑制することができる。そのため、板バネ部材３３は、リンク部材２８から作動ロッド５１に伝達される振動を抑制することができる。

第１連結部３２は、支持ピン３６に装着されたゴム部材３７を備える。板バネ部材３３の他端３３ｂは、ゴム部材３７を介して作動ロッド５１に支持される。従って、板バネ部材３３に作用する力はゴム部材３７によって弱められる。その結果、リンク部材２８の振動はさらに弱められる。

第１連結部３２のゴム部材３７には、板バネ部材３３が嵌まる凹部が形成される。これにより、板バネ部材３３を凹部に嵌めることができる。従って、ウェイストゲートバルブ２０は、板バネ部材３３の長手方向に交差する幅方向において、板バネ部材３３の変位を抑制することができる。

リンク部材２８には、板バネ部材３３が嵌まる溝部４１が形成される。これにより、板バネ部材３３を溝部４１に嵌めることができる。従って、ウェイストゲートバルブ２０は、板バネ部材３３の長手方向に交差する幅方向において、板バネ部材３３の変位を抑制することができる。また、板バネ部材３３が溝部４１に嵌まる。従って、ウェイストゲートバルブ２０は、板バネ部材３３の幅方向（長手方向と交差する方向）における位置ズレを防止することができる。よって、板バネ部材３３をリンク部材２８に対して確実に押し当てることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係るウェイストゲートバルブについて説明する。図６に示される第２実施形態のウェイストゲートバルブ２０Ｂが第１実施形態のウェイストゲートバルブ２０と異なる点は、作動ロッド５１の長さが異なる点及び振動抑制ユニット３０Ｂの構成が異なる点である。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同様の説明は省略する。

第２実施形態のウェイストゲートバルブ２０Ｂの作動ロッド５１の長さは、第１実施形態の作動ロッド５１と比較して短い。具体的には、平板部５２の長さが短い。作動ロッド５１の長手方向において、リンク部材２８からアクチュエータ５０とは反対側に張り出す張出部５２ｄの長さが短い。

第２実施形態に係る振動抑制ユニット３０Ｂは、一対の連結部３１Ｂ、３２Ｂと、板バネ部材（付勢部材）３３と、を含む。一対の連結部３１Ｂ、３２Ｂは、リンク部材２８が揺動する方向において、リンク部材２８を挟んで対向するように配置される。板バネ部材３３は、一対の連結部３１Ｂ、３２Ｂに連結される。

一対の連結部３１Ｂ、３２Ｂは、第１連結部３２Ｂ及び第２連結部３１Ｂを含む。第２連結部３１Ｂは、作動ロッド５１の長手方向において、アクチュエータ５０側に配置される。第１連結部３２Ｂは、アクチュエータ５０とは反対側に配置される。一対の連結部３１Ｂ、３２Ｂは、作動ロッド５１にそれぞれ取り付けられる。

第２連結部３１Ｂは、支持ピン３４と、スペーサ３９ａと、ゴム部材３７Ｂと、クリップ３５と、を備える。スペーサ３９ａは、支持ピン３４に装着される。ゴム部材３７Ｂは、支持ピン３４に装着される。スペーサ３９ａは、リング状を成す。スペーサ３９ａの周方向に直交する断面は、板状を成す。支持ピン３４は、スペーサ３９ａの中央開口に挿通される。スペーサ３９ａは、支持ピン３４の軸線方向において、作動ロッド５１の平板部５２と、ゴム部材３７Ｂとの間に配置される。スペーサ３９ａの外径は、例えば、ゴム部材３７Ｂの外径よりも大きい。また、スペーサ３９ａは、例えば断熱性を有する部材からなる。従って、スペーサ３９ａは、タービンハウジング４側からの放射伝熱の影響を抑制することができる。これにより、スペーサ３９ａは、熱によるゴム部材３７Ｂへの影響を抑えることができる。

ゴム部材３７Ｂは、第１実施形態のゴム部材３７と配置が異なるだけである。従って、ゴム部材３７Ｂの構成は、第１実施形態のゴム部材３７と同様である。

第１連結部３２Ｂは、支持ピン３６と、スペーサ３９ｂと、クリップ３８と、を備える。スペーサ３９ｂは、支持ピン３６に装着される。第１連結部３２Ｂのスペーサ３９ｂの構成は、第２連結部３１Ｂのスペーサ３９ａと同様である。スペーサ３９ｂは、支持ピン３６の軸線方向において、作動ロッド５１の平板部５２と、板バネ部材３３との間に配置される。スペーサ３９ｂの外径は、例えば、板バネ部材３３の他端３３ｂの外径よりも大きい。他端３３ｂは、支持ピン３６に巻き付けられて円弧状を成す。これにより、スペーサ３９ｂは、熱による板バネ部材３３の他端３３ｂへの影響を抑えることができる。

このような第２実施形態のウェイストゲートバルブ２０Ｂは、第１実施形態のウェイストゲートバルブ２０と同様の作用効果を奏する。

ウェイストゲートバルブ２０Ｂは、作動ロッド５１の張出部５２ｄの長さを短くすることができる。従って、ウェイストゲートバルブ２０Ｂは、省スペース化を図ることができる。作動ロッド５１の張出部５２ｄの長さとは、例えば、連結ピン２９の取付穴から他端５２ｂまでの長さである。

（第３実施形態）
第３実施形態に係るウェイストゲートバルブについて説明する。図７に示される第３実施形態のウェイストゲートバルブ２０Ｃが第１実施形態のウェイストゲートバルブ２０と異なる点は、振動抑制ユニット３０に代えて、振動抑制ユニット３０Ｃを含む点である。振動抑制ユニット３０は、板バネ部材３３を備えるが、振動抑制ユニット３０Ｃは、板バネ部材３３Ｃを備える。板バネ部材３３は、リンク部材２８の第２端部２８ｂに当接するが、板バネ部材３３Ｃは、リンク部材２８の第１端部２８ａに当接する。なお、第３実施形態の説明において、第１実施形態及び第２実施形態と同様の説明は省略する。

振動抑制ユニット３０Ｃは、一対の連結部３１、３２と、板バネ部材３３Ｃと、を備える。なお、一対の連結部３１、３２は、第１連結部３２及び第２連結部３１を含む。

板バネ部材３３Ｃの一端３３ａ側は、第２連結部３１の支持ピン３４に巻き付けられることにより、支持される。板バネ部材３３Ｃの一端３３ａ側は、支持ピン３４の周方向において、リンク部材２８側（図示左側）から図示左回りに配置される。一端３３ａ側は、図示下側、アクチュエータ５０側（図示右側）を通り、図示上側まで到達する。

板バネ部材３３Ｃの他端３３ｂ側は、第１連結部３２の支持ピン３６に巻き付けられることにより、支持される。板バネ部材３３の他端３３ｂ側は、ゴム部材３７の周方向において、リンク部材２８側（図示右側）から図示右回りに配置される。他端３３ｂ側は、図示下側、アクチュエータ５０とは反対側（図示左側）を通り、図示上側まで到達する。第１連結部３２のゴム部材３７は、例えば外周面に溝部が形成されてもよい。第１連結部３２のゴム部材３７は、外周面に溝部が形成されなくてもよい。

板バネ部材３３Ｃの長手方向の中央部は、リンク部材２８の第２端部２８ｂの端面に当接する。なお、リンク部材２８には、板バネ部材３３Ｃを挿入するための溝部が形成されてもよい。リンク部材２８には、溝部が形成されていなくてもよい。図７に示されたリンク部材２８は、溝部が形成されていない。板バネ部材３３Ｃは、リンク部材２８の第１端部２８ａの端面に当接する。

このような第３実施形態のウェイストゲートバルブ２０Ｃは、第１実施形態のウェイストゲートバルブ２０と同様の作用効果を奏する。

振動抑制ユニット３０Ｃでは、板バネ部材３３Ｃがリンク部材２８の第１端部２８ａに当接することにより、板バネ部材３３Ｃが湾曲する。リンク部材２８の長手方向において、連結ピン２９から第１端部２８ａの端面までの長さは、連結ピン２９から第２端部２８ｂの端面までの長さより長い。そのため、板バネ部材３３Ｃの曲率を大きくすることができる。従って、板バネ部材３３Ｃによる押し付け力を、板バネ部材３３による押し付け力よりも大きくすることができる。その結果、リンク部材２８の振動を好適に抑制することができる。

本開示は、前述した実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、連結部３１、３２が作動ロッド５１に取り付けられている場合について説明した。例えば一対の連結部３１、３２のうちの一方は、作動ロッド５１以外の部品に取り付けられてもよい。例えば、第２連結部３１は、アクチュエータ５０を支持するブラケット１８に固定されてもよい。第１連結部３２は、例えばタービンハウジング４に固定された支持部材に固定されてもよい。一対の連結部３１、３２の両方は、作動ロッド５１以外の部品に取り付けられてもよい。

上記の実施形態において、一対の連結部３１、３２のうちの一方に、ゴム部材３７が設けられていた。例えば、一対の連結部３１、３２の両方に、ゴム部材３７を設けてもよい。また、板バネ部材３３の端部は、ゴム部材３７を介して支持されていた。例えば、板バネ部材３３の両端部がゴム部材３７を介して支持されてもよい。また、弾性部は、ゴム部材に限定されない。弾性部は、樹脂製であってもよい。弾性部は、その他の材質により形成されてもよい。

上記の実施形態では、付勢部材を板バネ部材３３とした。しかし、バネ部材は板バネ部材３３に限定されない。例えば、付勢部材は、断面が円形の棒状の部材を用いてもよい。また、付勢部材はその他の形状であってもよい。付勢部材の断面は、例えばＶ字、三角形、台形などでもよい。付勢部材は、弾性を有し、リンク部材２８を付勢可能であればよい。また、振動抑制ユニットは、複数種類の付勢部材を備えてもよい。

作動ロッド５１は、張出部５２ｃを備えていなくてもよい。この構成の場合には、第１連結部３２は、作動ロッド５１以外の部品に取り付けられる。

作動ロッド５１は、平板部５２を備えるものに限定されない。作動ロッド５１の断面は、例えば、円形などでもよい。

リンク部材２８は、作動ロッド５１の側面から突出する連結ピン２９を介して、作動ロッド５１に連結される構成に限定されない。リンク部材２８は、作動ロッド５１に開口部を設け、この開口部にリンク部材２８の第２端部２８ｂを挿入し、開口部に配置され両端部が作動ロッド５１に支持された連結ピンを介して、作動ロッド５１に連結されてもよい。

上記実施形態では、ウェイストゲートバルブ２０が採用された過給機１を車両用として例示した。しかし、ウェイストゲートバルブ２０が採用された過給機は車両用に限定されない。例えば、ウェイストゲートバルブ２０が採用された過給機は、船舶用のエンジンに用いられてもよい。また、ウェイストゲートバルブ２０が採用された過給機は、その他のエンジンに用いられてもよい。

１ 過給機
４ タービンハウジング（ハウジング）
１７ バイパス通路
１８ ブラケット
２０ ウェイストゲートバルブ（流量可変バルブ機構）
２１ ステム
２１ａ ステムの一端
２３ 弁体
２８ リンク部材
２８ａ リンク部材の第１端部（一端側）
２８ｂ リンク部材の第２端部（他端側）
３０、３０Ｂ、３０Ｃ 振動抑制ユニット
３１ 第２連結部（一対の連結部、第２の連結部）
３２ 第１連結部（一対の連結部、第１の連結部）
３３、３３Ｃ 板バネ部材（付勢部材）
３７、３７Ｂ ゴム部材（弾性部）
３９ａ、３９ｂ スペーサ
５０ アクチュエータ
５１ 作動ロッド
５２ 平板部
５２ｃ、５２ｄ 張出部

Claims (10)

1. ガス流量可変通路の開口部を開閉する流量可変バルブ機構であって、
   前記開口部を開閉する弁体と、
   前記弁体が一端側に連結され、ハウジングを貫通し、前記ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、
   アクチュエータに接続されて往復動する作動ロッドと、
   前記ステム及び前記作動ロッドと交差する方向に延在し、一端側が前記ステムに連結され、前記ステムの軸線回りに揺動し、他端側が前記作動ロッドに連結されたリンク部材と、
   前記作動ロッドが往復動する方向において前記リンク部材の両側に配置された一対の連結部に連結され、前記リンク部材の長手方向の外側に張り出すように湾曲し、前記リンク部材を当該リンク部材の前記長手方向に付勢する付勢部材と、
   を備える流量可変バルブ機構。
2. 前記一対の連結部の少なくとも一方は、前記作動ロッドに設けられている請求項１に記載の流量可変バルブ機構。
3. 前記作動ロッドは、前記リンク部材の前記他端側との接続部よりも、前記アクチュエータとは反対側に張り出す張出部を含み、
   前記一対の連結部のうち、前記アクチュエータとは反対側に配置される第１の連結部は、前記張出部に設けられている請求項１又は２に記載の流量可変バルブ機構。
4. 前記一対の連結部のうち、前記アクチュエータ側に配置される第２の連結部は、前記アクチュエータを支持するブラケットに設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
5. 前記一対の連結部の少なくとも一方は、前記付勢部材に連結された弾性部を含む請求項１〜４の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
6. 前記付勢部材は、前記リンク部材の前記他端側に当接して、前記リンク部材を前記一端側に付勢する請求項１〜５の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
7. 前記付勢部材は、前記リンク部材の前記一端側に当接して、前記リンク部材を前記他端側に付勢する請求項１〜５の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
8. 前記付勢部材は、板バネである請求項１〜７の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
9. 前記連結部には、前記付勢部材が嵌まる凹部が形成され、
   前記凹部は、前記付勢部材が延在する方向に延びている請求項１〜８の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の流量可変バルブ機構を備えた過給機であって、
    タービンと、
    前記タービンによる回転駆動力によって回転するコンプレッサと、を備え、
    前記弁体は、前記タービンをバイパスする前記ガス流量可変通路の前記開口部を開閉する過給機。

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