JPH0536994Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関のツインエントリ型ターボチ
ヤージヤの排気バイパス装置に関する。

〔従来の技術〕

実開昭55−88018号公報は、内燃機関の排気通
路を排気干渉しない２つの気筒群に分け、ターボ
チヤージヤのタービンハウジングに２個のスクロ
ール通路を形成して、分割された一群の排気通路
と一方のスクロール通路とをそれぞれに連結する
ようにした、ツインエントリ型ターボチヤージヤ
を開示している。ツインエントリ型ターボチヤー
ジヤでは２個のスクロール通路にそれぞれバイパ
ス通路を連結し、従つて、過給圧を制御するため
に通常２個の排気バイパス弁（ウエイストゲート
バルブ）を設けることが必要である。これに対し
て、上記公報は２個の排気バイパス通路を共通の
排気バイパス弁で制御することを開示したもので
ある。また実開昭62−126525号公報は、各排気バ
イパス通路に対して個別に排気バイパス弁を配置
するとともに、２個の排気バイパス弁を連結部材
を介して共通のアーム部材に支持させることを開
示している。この公報では、この連結部材とアー
ム部材との間に関連する突起と溝とを設けること
を示している。

〔考案が解決しようとする課題〕

ツインエントリ型ターボチヤージヤにおいて、
２個の排気バイパス通路を共通の排気バイパス弁
で制御するように構成する場合、２個のバイパス
通路の出口部を並べて配置し、排気バイパス弁は
２個の排気バイパス通路の出口部開口端を覆うよ
うに配置されて、２個の排気バイパス通路の出口
部開口端を均等に閉鎖できるようにすることが好
ましい。しかし、排気バイパス通路の出口部開口
端が丸や四角の形状をしていると、これが２個並
んだ形状は概ねかなり長い矩形状になり、排気バ
イパス弁が長手軸線と平行な支持軸線の回りで旋
回可能に構成される。排気バイパス弁は軸受ブシ
ユのクリアランスの関係等によつて上記支持軸線
からわずかに傾斜する姿勢をとることがあり、す
ると閉弁状態において、排気バイパス弁は一方の
排気バイパス通路の出口部開口端に接し、他方の
排気バイパス通路の出口部開口端から浮くという
問題点が発生することがある。この問題点を解決
するためには、排気バイパス弁が上記支持軸線に
対して許容された運動の自由度をもつて取りつけ
られ、２個の排気バイパス通路の出口部開口端を
ともにぴつたりと閉鎖できるようにすることが必
要になる。しかし、排気バイパス弁が所定の小開
度位置にあるときには、２個の排気バイパス通路
から交互に排気ガスの脈動圧を受けるという問題
があり、この場合に排気バイパス弁が上記許容さ
れた運動の自由度をもつていると、排気バイパス
弁が排気ガスの脈動圧を受けて激しく運動するよ
うになつて、関連する弁座等に衝突し、部品の摩
耗が無視できなくなるという問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によるターボチヤージヤの排気バイパス
装置は、タービンハウジングに周方向に並んで形
成された２個のスクロール通路を有し、該２個の
スクロール通路にそれぞれバイパス通路を連結
し、該バイパス通路の出口部を並べて配置して出
口開口端に弁座を形成し、該バイパス通路を開閉
するために共通のプレート状弁部材を該弁座に係
合可能に配置し、さらに、該プレート状弁部材を
駆動するために駆動装置から延び且つ該プレート
状弁部材とほぼ平行に対向配置されるアーム部材
を有し、該プレート状弁部材が該バイパス通路の
それぞれの出口部に対応する位置にある２個の連
結部材によつて該アーム部材に緩く連結されると
ともに、該プレート状弁部材と該アーム部材の対
向面の一方に該２個の連結部材の中間位置に隆起
部を設け、該隆起部が他方のなだらかな対向面に
接触せしめられるようにしたことを特徴とするも
のである。

〔作用〕

上記構成においては、１個のプレート状弁部材
で２個の排気バイパス通路を制御することができ
る。プレート状弁部材は２個のバイパス通路のそ
れぞれの出口部に対応する位置にある２個の連結
部材によつて駆動装置から延びるアーム部材に緩
く連結されているので、プレート状弁部材が許容
された運動の自由度をもつてアーム部材に支持さ
れることになり、よつてアーム部材が正規の姿勢
から傾斜していても２個の排気バイパス通路の出
口部開口端をともにぴつたりと閉鎖できるように
なる。また、プレート状弁部材とアーム部材の対
向面の一方に設けられた隆起部が他方のなだらか
な対向面に接触せしめられるようにしたので、ア
ーム部材からの閉弁力は実質的にこの隆起部を介
してプレート状弁部材に伝達される。そして、こ
の隆起部が２個の連結部材の中間の位置、即ち閉
鎖すべき２個のバイパス通路の出口部の中間の位
置に設けられているので、閉弁力が２個の排気バ
イパス通路の出口部開口端へ均等に与えられる。
なお、プレート状弁部材が小開度位置にあるとき
には、プレート状弁部材は排気ガスの脈動圧を受
けてこの隆起部を中心として旋回運動することに
なるが、このときに隆起部は他方の対向面に対す
る摺動運動を伴うことができ、この摺動運動が上
記旋回運動をある程度緩和するので、部品の摩耗
等に大きな影響を与えることはない。

〔実施例〕

以下、図面を参照して説明する。

第４図は排気バイパス装置を備えたターボチヤ
ージヤを示し、第１図及び第２図は排気バイパス
装置のプレート状弁部材とアーム部材の詳細を示
す図である。

第４図を参照すると、ターボチヤージヤ１０は
公知のようにタービンハウジング１２とコンプレ
ツサハウジング１４を有しており、タービンハウ
ジング１２内に設置したタービンホイール１６が
タービンシヤフト（図示せず）によつてコンプレ
ツサハウジング１４内に設置したコンプレツサイ
ンペラ（図示せず）に連結され、よつて排気エネ
ルギーで回転するタービンホイール１６からコン
プレツサインペラを駆動するものである。

タービンホイール１６はタービンハウジング１
２の中央収容部１８に配置される。２個のスクロ
ール通路２０，２２が、タービンホイール１６を
包囲するようにタービンハウジング１２に周方向
に並んで形成される。なお、２個のスクロール通
路２０，２２はそれぞれタービンハウジング１２
に接線状に接続する入口部（図示せず）に接続さ
れる。図示しない内燃機関の排気通路は、排気干
渉しない２つの気筒群に分けられ、分割された一
群の排気通路と一方のスクロール通路１８，２０
の入口部とがそれぞれに連結されるようになつて
おり、排気ガスは２個のスクロール通路１８，２
０を通つてタービンハウジング１２の中央収容部
１８に流入してタービンホイール１６を駆動し、
中央収容部１８から軸線方向に排出する。タービ
ンハウジング１２の排出側筒状端部２４は中央収
容部１８の出口端部を包囲するとともに、フラン
ジ等によつて排気管に接続される。

スクロール通路１８，２０の入口側に近いター
ビンハウジング１２の部分（第４図の上方部分）
は中央収容部１８に対して一方側に突出した肉厚
形状に形成され、排出側筒状端部２４内において
平坦な端面２６を有する。排気バイパス通路２
８，３０が、それぞれのスクロール通路２０，２
２からタービンハウジング１２の軸線方向に形成
され、この平坦な端面２６に開口する。排気バイ
パス通路２８，３０は例えば第４図の縦断面にお
いて半径方向の位置のみを平行にずらした関係で
並べて配置され、従つて、排気バイパス通路２
８，３０の出口部は平坦な端面２６に一半径線上
で開口し、この平坦な端面２６が排気バイパス通
路２８，３０の出口部の開口端での弁座となる。

排気バイパス弁、即ちプレート状弁部材３２
は、これらの排気バイパス通路２８，３０の出口
部の開口端を同時に覆う広さ及び形状の長円状、
又は長矩形状に形成され、弁座としての平坦な端
面２６に係合可能に配置される。さらに、プレー
ト状駆動アーム３４がこのプレート状弁部材３２
とほぼ平行に対向配置されている。第１図及び第
２図はプレート状弁部材３２とプレート状駆動ア
ーム３４との連結構造の詳細を示す図であり、こ
れは駆動機構の説明の後で説明する。

プレート状駆動アーム３４はその中心から外れ
た一側部（第４図においては紙面の向こう側）に
おいて駆動軸３６に取りつけられている。従つ
て、駆動軸３６を旋回させることによつてプレー
ト状駆動アーム３４とともにプレート状弁部材３
２を旋回させ、よつてプレート状弁部材３２を開
閉作動させることができる。駆動軸３６はタービ
ンハウジング１２の排出側筒状端部２４の周壁を
貫通して外側延び、詳細には筒状端部２４の周壁
に設けた穴に配置された軸受ブシユ３８に回転可
能に支持される。なお、駆動軸３６と軸受ブシユ
３８との間のクリアランスがあるので、駆動軸３
６の軸線が軸受ブシユ３８の軸線に対して（例え
ば第４図で左右方向に振れるように）傾斜するこ
とがあり、プレート状弁部材３２が駆動軸３６に
対して固定的な関係になつていると、共通のプレ
ート状弁部材３２が２個の排気バイパス通路２
８，３０を完全に閉鎖できなくなる。

コンプレツサハウジング１４には公知のダイヤ
フラムアクチユエータ４０が取りつけられる。ダ
イヤフラムアクチユエータ４０はダイヤフラム
（図示せず）を有し、ダイヤフラムはパイプ４２
を介して供給される過給圧を受けてアクチユエー
タロツド４４を進退させることができる。駆動軸
３６の外端部にはリンク４６の一端が取りつけら
れ、アクチユエータロツド４４の先端がリンク４
６の他端に枢着される。従つて、アクチユエータ
ロツド４４を進退させると駆動軸３６が旋回し、
プレート状弁部材３２を開閉作動させることがで
きる。

第１図及び第２図を参照すると、プレート状駆
動アーム３４はプレート部３４ａとアーム部３４
ｂとを有し、プレート部３４ａはプレート状弁部
材３２よりもわずかに小さい輪郭でプレート状弁
部材３２と対向配置される。アーム部３４ｂはプ
レート部３４ａの一端部からプレート部３４ａと
直角に延び、その端部は駆動軸３６と嵌合される
ようになつている。なお、プレート部３４ａには
駆動軸３６との嵌合部に通じる穴５０が形成され
ており、この穴５０を利用してプレート部３４ａ
を駆動軸３６に溶接することができる。

第１図には、弁座を形成するタービンハウジン
グ１２内の平坦な端面２６、及びこの平坦な端面
２６に開口する排気バイパス通路２８，３０を出
口部がそれぞれ二点鎖線で示されている。プレー
ト状弁部材３２はこれらの排気バイパス通路２
８，３０の出口部の開口端を同時に覆うことがで
きる。

さらに、プレート状弁部材３２をプレート状駆
動アーム３４に連結する２個のピン状連結部材５
２，５４が設けられ、これらの２個のピン状連結
部材５２，５４はそれぞれ排気バイパス通路２
８，３０の出口部に対応する位置に配置される。
従つて、長尺状の共通のプレート状弁部材３２が
２個の排気バイパス通路２８，３０に対して均等
に作用することができる。各ピン状連結部材５
２，５４はその先端部がプレート状弁部材３２に
設けた穴に挿入された後でかしめによつて固定さ
れ、プレート状弁部材３２から下に突出した突出
部が閉弁時に排気バイパス通路２８，３０の出口
部内に進入できるようになつている。また、各ピ
ン状連結部材５２，５４はその後端部がプレート
状駆動アーム３４に設けた穴に挿入され、プレー
ト状駆動アーム３４に緩く連結される。即ち、各
ピン状連結部材５２，５４の後端部はプレート状
駆動アーム３４の穴の穴径に対してわずかなクリ
アランスをもち、且つその軸方向にも運動代をも
つて係止されるようになつている。

さらに、プレート状駆動アーム３４のプレート
状弁部材３２に対向する面には、２個のピン状連
結部材５２，５４の中間の位置を横断して直線状
に延びる隆起部５６が形成される。この隆起部５
６は三角形の断面、又は円形の断面等の形状とさ
れることができ、これに対向するプレート状弁部
材３２の表面はなだらかな面、好ましくは平坦面
に形成される。

隆起部５６はプレート状弁部材３２に直接に接
触し、このときにピン状連結部材５２，５４の後
端部がプレート状駆動アーム３４に対してわずか
に浮いた関係になつている。従つて、プレート状
弁部材３２を開弁状態から閉弁状態にするため
に、駆動軸３６が矢印Ｆ（第１図）の方向に旋回
されるときに、プレート状弁部材３２は着座する
までの過程においてはピン状連結部材５２，５４
によつてプレート状駆動アーム３４に支持されて
運動するが、一旦着座するとプレート状駆動アー
ム３４から隆起部５６を介して閉弁維持力を伝達
されることになる。従つて、この閉弁力は２個の
排気バイパス通路２８，３０の出口部開口端へ均
等に与えられ、駆動軸３６からプレート状弁部材
３２に至る連結構造に位置や角度のひずみがあつ
てもプレート状弁部材３２を完全に閉弁せしめる
ことができる。

プレート状弁部材３２を閉弁状態から開弁状態
にするときには、駆動軸３６を第１図の矢印Ｆと
は反対側に旋回させる。なお、プレート状弁部材
３２が所定の小開度位置にあるときには、プレー
ト状弁部材３２は排気ガスの脈動圧（矢印EX）
を受け、隆起部５６に対して押しつけられるよう
になる。そして排気ガスの脈動圧は２個の排気バ
イパス通路２８，３０から交互に及ぼされるの
で、プレート状弁部材３２はこの隆起部５６を中
心として旋回運動することになるが、このときに
隆起部５６は対向するプレート状弁部材３２の平
坦な表面に対する摺動運動を伴うことができ、こ
の摺動運動が上記旋回運動をある程度吸収するの
で、部品の摩耗等に大きな影響を与えることはな
い。例えば、上記旋回運動の間にプレート状駆動
アーム３４とピン状連結部材５２，５４との間で
相互的な衝突が生じるが、上記摺動運動によつて
プレート状弁部材３２（従つて、それに固定され
たピン状連結部材５２，５４）の上下変位を緩和
して、これらの部品間の摩耗を抑えることができ
る。もしプレート状駆動アーム３４が摺動するこ
となく固定の位置で隆起部５６を中心として旋回
運動すると、その旋回運動が左右でバランスのと
れた激しい振動運動となることが考えられる。

第３図は第１図を変形した実施例を示し、主な
変更点は三角形の線状に延びる隆起部５８をプレ
ート状弁部材３２に設け、対向するプレート状駆
動アーム３４の表面を平坦面としたことである。
この場合にも、上記したのと同様の作用が得られ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、２個の
バイパス通路の出口部を並べて配置して出口開口
端に弁座に形成し、共通のプレート状弁部材をこ
の弁座に係合可能に配置することによつて、構成
部品数を少なくするとともに構造を簡単にするこ
とができ、さらに、プレート状弁部材と駆動アー
ム部材とをほぼ平行に対向配置し、プレート状弁
部材が２個の連結部材によつてアーム部材に緩く
連結されるとともに、２個の連結部材の中間の隆
起部を設け、該隆起部が他方のなだらかな対向面
に接触せしめられるようにしたので、プレート状
弁部材の完全な閉弁を保証することができるとと
もに関連部品の相互間の衝撃を緩和して摩耗を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるターボチヤージヤの排気
バイパス装置のプレート状弁部材とプレート状駆
動アームを示し第２図の線−に沿つた断面
図、第２図はプレート状駆動アームの方から見た
第１図の平面図、第３図はプレート状弁部材とプ
レート状駆動アームの変形実施例を示す図、第４
図は本考案による排気バイパス装置を備えたター
ボチヤージヤを示す部分断面正面図である。 ２０，２２……スクロール通路、２６……平坦
な端面、２８，３０……排気バイパス通路、３２
……プレート状弁部材、３４……プレート状駆動
アーム、５２，５４……ピン状連結部材、５６，
５８……隆起部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タービンハウジングに周方向に並んで形成され
   た２個のスクロール通路を有し、該２個のスクロ
   ール通路にそれぞれバイパス通路を連結し、該バ
   イパス通路の出口部を並べて配置して出口開口端
   に弁座を形成し、該バイパス通路を開閉するため
   に共通のプレート状弁部材を該弁座に係合可能に
   配置し、さらに、該プレート状弁部材を駆動する
   ために駆動装置から延び且つ該プレート状弁部材
   とほぼ平行に対向配置されるアーム部材を有し、
   該プレート状弁部材が該バイパス通路のそれぞれ
   の出口部に対応する位置にある２個の連結部材に
   よつて該アーム部材に緩く連結されるとともに、
   該プレート状弁部材と該アーム部材の対向面の一
   方に該２個の連結部材の中間の位置に隆起部を設
   け、該隆起部が他方のなだらかな対向面に接触せ
   しめられるようにしたターボチヤージヤの排気バ
   イパス装置。