JPH0710434U - 排気制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターボチャージャ装置用の排気ガス通路内の
脈動圧に拘らず、バルブ本体が微少開閉を繰り返すのを
防止して着座騒音の発生を未然に防止でき、バルブシー
トから操作ロッドに至る各部の無用な摩耗進行も未然に
防止することができる排気制御バルブを提供する。 【構成】 揺動レバー７の先端部に長孔結合した操作ロ
ッド８の前進により揺動レバー７と一体の揺動アーム６
の先端部に支持したバルブ本体４をターボチャージャ装
置用の排気ガス通路２の下流側に開く構造の排気制御バ
ルブ１であって、操作ロッド８の後退位置ではその先端
近傍に受動部１０ａが臨み、かつカム面１０ｂが揺動レ
バー７の基端部周面に形成したカム面７ａに接線方向か
らクサビ状に圧接するよう巻きバネ１１で付勢され、操
作ロッド８が長孔７ｂに沿って前進する前進初期からそ
の先端の押動部８ａにより受動部１０ａがバネ付勢に抗
して押動される構造のロックレバー１０を付設した排気
制御バルブ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両に装備されたターボチャージャ装置用の排気ガス通路を開閉制 御する下流開き構造の排気制御バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

車両の吸気系に、排気エネルギを利用して過給作用するターボチャージャ装置 を搭載することで、エンジン出力の向上を図ることが近年盛んに行われている。

【０００３】 前記ターボチャージャ装置は、排気ガスのエネルギにより回転駆動されるター ビンと同軸のコンプレッサにより吸入空気をエンジンに過給するものであり、タ ービンを収容したタービン室は排気ガス通路の途中に介設されている。そして、 タービンの過回転を防止するため、ウェイストゲート弁により開閉制御される排 気ガスのバイパス通路がタービン室を迂回して設けられている。

【０００４】 このような基本構造を有するターボチャージャ装置として、タービン室に連通 する上流側の排気ガス通路を２つに分岐し、その一方または両方に開閉弁を設置 することで容量可変としたもの（実開昭６２−２０１３３号公報、実開昭６０− １４９８３１号公報参照）や、エンジンの運転領域に応じて順次作動するプライ マリ及びセカンダリの２系統のターボチャジャを備えた、いわゆるシーケンシャ ルターボチャージャ装置が提案されている。そしてこのシーケンシャルターボ装 置では、セカンダリターボチャージャのタービン室に連通する上流側の排気ガス 通路に、エンジンの運転領域に応じて開閉制御される排気切換弁が設けられてい る。

【０００５】 図４は排気制御バルブの一従来例として、前記シーケンシャルターボ装置にお ける排気切換弁ａを示すもので、これはセカンダリターボチャージャのタービン 室に連通する上流側の排気ガス通路ｂを構成するバルブボディｃと、バルブボデ ィｃ内に配置されて先端部にバルブ本体ｄを支持した揺動アームｅと、バルブボ ディｃ外に配置されて上記揺動アームｅに連結ピンｆを介して一体的に揺動自在 に連結された揺動レバーｇとを備え、この揺動レバーｇの先端部には、図示省略 したアクチュエータにより進退駆動される操作ロッドｈの先端部が枢支連結され ている。そして操作ロッドｈの後退により揺動レバーｇと共に揺動アームｅが閉 弁方向に揺動することで、バルブ本体ｄがバルブボディｃ内のバルブシートｉに 対し排気上流側に押動されて閉じ、操作ロッドｈの前進により揺動アームｅが開 弁方向に揺動することで、バルブ本体ｄがバルブシートｉから排気下流側に移動 して開くようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、図４に示した排気制御バルブの一従来例としての排気切換弁ａは、 バルブ本体ｄがバルブシートｉに対して排気下流側に移動して開く下流開きの構 造であるため、バルブ本体ｄがバルブシートｉに着座して閉じた閉弁時には、排 気ガス通路ｂ内の脈動圧がバルブ本体ｄを開く方向に常時作用する。このためバ ルブ本体ｄは、これと揺動アームｅとの連結部、連結ピンｆの枢着部、揺動レバ ーｇと操作ロッドｈとの連結部などのガタにより排気脈動に応じて微少開閉を繰 り返すのであり、バルブシートｉに対する大きな着座騒音が発生したり、バルブ 本体ｄとバルブシートｉとの接触面、バルブ本体ｄと揺動アームｅとの連結部、 連結ピンｆの枢着部、揺動レバーｇと操作ロッドｈとの連結部などに無用な摩耗 が進行したりするという問題がある。

【０００７】 そこで本考案は、ターボチャージャ装置用の排気ガス通路内の脈動圧に拘らず 、バルブ本体が微少開閉を繰り返すのを防止して着座騒音の発生を未然に防止で き、バルブシートから操作ロッドに至る各部の無用な摩耗進行も未然に防止する ことができる排気制御バルブを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、車両に装備されたターボチャージャ装置 用の排気ガス通路を構成するバルブボディと、このバルブボディ内に配置されて 先端にバルブ本体を支持した揺動アームと、バルブボディ外に配置されて上記揺 動アームと同軸に連結され、先端部に操作ロッドの先端部が枢着される揺動レバ ーとを有し、上記操作ロッドの進退により揺動レバー及び揺動アームを介してバ ルブ本体を排気下流側に開き、排気上流側に閉じる構造の排気制御バルブにおい て、上記揺動レバーの先端部と操作ロッドの先端部との枢着構造は、操作ロッド の進退方向に沿う長孔とこれに嵌合するピンとによるものとすると共に、上記揺 動レバーの揺動軸線と平行な軸線廻りに揺動自在に支持され、かつ揺動レバー側 へバネ付勢されるロックレバーを設け、このロックレバーには、上記揺動レバー の基端部周面に形成したカム面に対しその接線方向からクサビ状に喰込んで圧接 可能なカム面と、このカム面の圧接状態で上記操作ロッドの後退位置での先端近 傍に臨み、操作ロッドの前進によりその先端の押動部でバネ付勢に抗して押動さ れる受動部とを形成したことを手段としている。

【０００９】

【作用】

このような手段を採用した本考案では、閉弁制御により操作ロッドが後退位置 にあるとき、バネ付勢されたロックレバーはそのカム面が揺動レバーの基端部周 面に形成したカム面に対し接線方向からクサビ状に喰込んで圧接し、揺動レバー と共に揺動アームの揺動を強固にロックする。このため、バルブ本体は所定の閉 弁位置に強固に保持されるのであり、ターボチャージャ装置用の排気ガス通路内 の脈動圧により不用意に微少開閉を繰り返すことがない。

【００１０】 ここで、開弁制御により操作ロッドが長孔に沿って前進を開始すると、その先 端の押動部がロックレバーの受動部をバネ付勢に抗して押動することで、ロック レバーのカム面が揺動レバーのカム面から離間し、こうして以後、揺動レバーと 共に揺動アームのロック状態が解除される。そこで揺動アームは操作ロッドの前 進に応じて開弁方向に揺動しつつバルブ本体を排気ガス通路の下流側に開く。

【００１１】 また、開弁状態から閉弁制御により操作ロッドが後退を開始すると、それに応 じて揺動アームは閉弁方向に揺動しつつバルブ本体を排気ガス通路の上流側に閉 じる。なお、揺動アームの閉弁方向への揺動中には、ロックレバーのカム面が揺 動レバーのカム面に対し接線方向から圧接するが、その際、揺動レバーのカム面 はロックレバーのカム面がクサビ状に喰込むのを排除するように回動するので、 揺動レバーと共に揺動アームが途中でロックされることはない。そして閉弁状態 となって操作ロッドが後退位置となると、前述のようにロックレバーによって揺 動レバーと共に揺動アームが強固にロックされる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付の図面に基づいて具体的に説明する。 図１は、エンジンの運転領域に応じて開閉制御されることで、車両に装備され たシーケンシャルターボ装置のセカンダリターボチャージャのタービン室への排 気ガスの供給を制御する排気切換弁としての排気制御バルブの構造を示している 。

【００１３】 前記排気制御バルブ１は、排気ガス通路２の下流側に向けて形成されたバルブ シート３ａを有するバルブボディ３と、上記バルブシート３ａに押圧して排気ガ ス通路２を閉じ、バルブシート３ａから排気下流側に移動して排気ガス通路２を 開くバルブ本体４と、このバルブ本体４を先端部に支持し、基端部に固定した連 結ピン５がバルブボディ３に回転自在に支持される揺動アーム６と、バルブボデ ィ３外に配置され、基端部が上記連結ピン５に固定されることで揺動アーム６に 対し略Ｌ字状に交差した状態で一体化された揺動レバー７と、先端部が上記揺動 レバー７の先端部に長孔結合して図示省略したアクチュエータにより進退駆動さ れる操作ロッド８とを主体に構成されており、操作ロッド８の後退により揺動レ バー７と共に揺動アーム６が閉弁方向に揺動することで、バルブ本体４が排気上 流側に押動されてバルブシート３ａに着座し、操作ロッド８の前進により揺動レ バー７と共に揺動アーム６が矢印の開弁方向に揺動することで、バルブ本体４が バルブシート３ａから排気下流側に移動して開くようになっている。

【００１４】 前記揺動レバー７の近傍には、前記連結ピン５と平行な支持ピン９廻りに揺動 自在なロックレバー１０が付設されている。このロックレバー１０は、前記操作 ロッド８の先端の押動部８ａの進退移動軌跡内に臨む受動部１０ａが先端部に形 成され、中間部周面には円弧状のカム面１０ｂが形成されたもので、このカム面 １０ｂに対応したカム面７ａが前記揺動レバー７の基端部周面に形成されている 。

【００１５】 ここで、ロックレバー１０の揺動に伴うカム面１０ｂの揺動軌跡は、揺動レバ ー７のカム面７ａに対し内側に僅かに喰い込んで交差している。そしてロックレ バー１０は、カム面１０ｂが揺動レバー７のカム面７ａに対し接線方向からクサ ビ状に喰込んで圧接し、この状態で受動部１０ａが操作ロッド８の押動部８ａ近 傍に臨むように、支持ピン９との間の巻きバネ１１によって揺動レバー７側へ揺 動付勢されている。

【００１６】 また図２に示すように、前記揺動レバー７の先端部には操作ロッド８の進退方 向に沿う長孔７ｂが形成され、この長孔７ｂに操作ロッド８の先端部側面に突設 した係合ピン８ｂが嵌合することで、揺動レバー７の先端部と操作ロッド８の先 端部とが長孔結合されている。

【００１７】 ここで前記操作ロッド８が後退位置にあって係合ピン８ｂと長孔７ｂとの間に 操作ロッド８の前進方向への間隙αがある場合、操作ロッド８の先端の押動部８ ａとロックレバー１０の先端部の受動部１０ａとの間の間隙βは、β＜αに設定 されている。

【００１８】 次に、このように構成された一実施例につき、その作用を説明する。 まず、図１のように図示省略したアクチュエータにより操作ロッド８が後退駆 動され、揺動レバー７及び揺動アーム６を介してバルブ本体４がバルブシート３ ａに押圧された閉弁状態では、巻きバネ１１により揺動レバー７側に揺動付勢さ れたロックレバー１０の受動部１０ａと操作ロッド８の押動部８ａとの間に図２ に示すような間隙βがある。そして、ロックレバー１０の中間部周面に形成され た円弧状のカム面１０ｂは、揺動レバー７の基端部周面に形成されたカム面７ａ に対し接線方向からクサビ状に喰込んで圧接している。このため、揺動レバー７ と共に揺動アーム６はその揺動が強固にロックされ、バルブ本体４はバルブシー ト３ａに着座した閉弁位置に強固に保持されている。従って、バルブボディ３内 の排気ガス通路２に発生する脈動圧がバルブ本体４に作用しても、バルブ本体４ は不用意に微少開閉を繰り返すことがない。

【００１９】 ここで、図示省略したアクチュエータにより操作ロッド８が前進駆動されると 、操作ロッド８の係合ピン８ｂが長孔７ｂ内を間隙β分だけ前進した初期状態か ら操作ロッド８の先端の押動部８ａがロックレバー１０の先端部の受動部１０ａ を巻きバネ１１の揺動付勢に抗して押動する。このため、ロックレバー１０のカ ム面１０ｂが揺動レバー７のカム面７ａから離間して揺動レバー７及び揺動アー ム６のロック状態が解除される。続いて、操作ロッド８の係合ピン８ｂが長孔７ ｂ内を間隙α分だけ移動すると操作ロッド８と揺動レバー７とが係合し、以後、 操作ロッド８の前進に伴い揺動レバー７と共に揺動アーム６は図１の矢印に示す 開弁方向に揺動しつつバルブ本体４を排気ガス通路２の下流側に開いてゆく。

【００２０】 また、前述の開弁状態から図示省略したアクチュエータにより操作ロッド８が 後退駆動されると、操作ロッド８の係合ピン８ｂが長孔７ｂ内を間隙α分だけ後 退した時点から揺動アーム６が操作ロッド８の後退に応じて閉弁方向に揺動を開 始するのであり、やがてバルブ本体４がバルブシート３ａに押圧されて着座する ことにより閉弁状態となる。そして閉弁状態となって揺動アーム６の揺動が停止 すると、前述のようにロックレバー１０のカム面１０ｂが揺動レバー７のカム面 ７ａに対し接線方向からクサビ状に喰込んで圧接することで揺動レバー７と共に 揺動アーム６がロックされるのである。

【００２１】 なお、前述のような揺動アーム６の閉弁方向への揺動中には、ロックレバー１ ０のカム面１０ｂが揺動レバー７のカム面７ａに対し接線方向から圧接するので あるが、その際、揺動レバー７のカム面７ａはロックレバー１０のカム面１０ｂ がクサビ状に喰込むのを排除する向きに回動するので、揺動レバー７と共に揺動 アーム６が途中でロックされることはない。

【００２２】 なお、前記実施例において、ロックレバー１０のカム面１０ｂ及び揺動レバー ７のカム面７ａには、ローレット加工を施し、あるいは摩擦材を張り付けてもよ く、そうした場合には、カム面１０ｂがカム面７ａに接線方向からクサビ状に圧 接する際の摩擦力が増大してより確実に揺動レバー７をロックすることができる 。

【００２３】 図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、摩擦力を増大してより確実に揺動レバー７を ロックする対策としての前記ロックレバー１０のカム面１０ｂ及び揺動レバー７ のカム面７ａの変形例を示している。即ち、図３（ａ）ではロックレバー１０の カム面１０ｃを真円の円弧とし、揺動レバー７のカム面７ｃを楕円の円弧として いる。また図３（ｂ）ではロックレバー１０のカム面１０ｄ及び揺動レバー７の カム面７ｄはそれぞれ真円の円弧であるが、カム面７ｄの中心は連結ピン５によ る揺動レバー７の揺動中心から偏心させている。さらに、図３（ｃ）では、揺動 レバー７のカム面７ｅを真円の円弧とし、ロックレバー１０のカム面１０ｅは上 記カム面７ｅより曲率半径の大きな円弧凹面としている。

【００２４】 これらの変形例においても各ロックレバー１０が揺動レバー７側へ揺動付勢さ れることで、そのカム面１０ｃ，１０ｄ，１０ｅが揺動レバー７のカム面７ｃ， ７ｄ，７ｅに対しそれぞれ接線方向からクサビ状に強く喰い込んで圧接するので あり、より大きな圧接力で揺動レバー７と共に揺動アーム６をより強固にロック することができる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したとおり本考案によれば、閉弁制御により操作ロッドが後退位置に あるとき、バネ付勢されたロックレバーはそのカム面が揺動レバーの基端部周面 に形成したカム面に対し接線方向からクサビ状に喰込んで圧接し、揺動レバーと 共に揺動アームの揺動を強固にロックする。このため、バルブ本体は所定の閉弁 位置に強固に保持されるのであり、ターボチャージャ装置用の排気ガス通路内の 脈動圧により不用意に微少開閉を繰り返すことがない。従って、従来問題とされ ていたバルブ本体の微少開閉の繰り返しに伴う着座騒音の発生を未然に防止でき 、バルブシートから操作ロッドに至る各部の無用な摩耗進行も未然に防止するこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の構造を示す断面図である。

【図２】一実施例の要部構造を示す図１の部分拡大図で
ある。

【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本考案の他
の実施例の要部構造を示す部分拡大図である。

【図４】従来例の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 排気制御バルブ ２ 排気ガス通路 ３ バルブボディ ３ａ バルブシート ４ バルブ本体 ５ 連結ピン ６ 揺動アーム ７ 揺動レバー ７ａ カム面 ７ｂ 長孔 ７ｃ，７ｄ，７ｅ カム面 ８ 操作ロッド ８ａ 押動部 ８ｂ 係合ピン ９ 支持ピン １０ ロックレバー １０ａ 受動部 １０ｂ カム面 １０ｃ，１０ｄ，１０ｅ カム面 １１ 巻きバネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に装備されたターボチャージャ装置
   用の排気ガス通路を構成するバルブボディと、このバル
   ブボディ内に配置されて先端部にバルブ本体を支持した
   揺動アームと、バルブボディ外に配置されて上記揺動ア
   ームと同軸に連結され、先端部に操作ロッドの先端部が
   枢着される揺動レバーとを有し、上記操作ロッドの進退
   により揺動レバー及び揺動アームを介してバルブ本体を
   排気下流側に開き、排気上流側に閉じる構造の排気制御
   バルブにおいて、 上記揺動レバーの先端部と操作ロッドの先端部との枢着
   構造は、操作ロッドの進退方向に沿う長孔とこれに嵌合
   するピンとによるものとすると共に、 上記揺動レバーの揺動軸線と平行な軸線廻りに揺動自在
   に支持され、かつ揺動レバー側へバネ付勢されるロック
   レバーを設け、 このロックレバーには、上記揺動レバーの基端部周面に
   形成したカム面に対しその接線方向からクサビ状に喰込
   んで圧接可能なカム面と、このカム面の圧接状態で上記
   操作ロッドの後退位置での先端近傍に臨み、操作ロッド
   の前進によりその先端の押動部でバネ付勢に抗して押動
   される受動部とを形成したことを特徴とする排気制御バ
   ルブ。