JPS61212630A - 排気タ−ボ過給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、排気ターボ過給機のタービンケーシングに複
数の排気ガス導入口を形成し、該複数の排気ガス導入口
を適宜の弁装置によってエンジンの運転状態に応じて開
閉制御することにより上記タービンケーシング内におけ
る排気ガス通路の通路面積を可変とした排気ターボ過給
装置に関するものである。

（従来技術） 従来の排気ターボ過給機においては、そのタービンケー
シングの内部に単一の排気通路を形成し且つ該排気通路
の通路面積を固定的に設定するとともに、エンジンの全
運転領域を通じて可及的に高水準のタービン効率が得ら
れるようにするという観点からタービン効率を決定する
Ａ／Ｒ値（但し、Ａ：タービンケーシングの排気ガス通
路の通路面積、Ｒ：タービンケーシングのスクロー／ｌ
ｚ　１ｍ　ノ曲率半径）をエンジンの中速運転時の排気
ガス量に応じて設定するのが通例であった。

ところが、このように、Ａ／Ｒ値をエンジンの中速運転
時に対応させて設定した場合には、エンジンの高速運転
領域においては排気ガス量が上記基準排気ガス量よりも
多くなるところから排気ガスの流通抵抗が増大し、排気
ガスのもつ排気エネルギーが十分に活用できず、しかも
エンジン側においてはその排圧が高まるところから燃焼
性が悪化してエンジン出力が十分に得られない等の問題
が発生し、これに対してエンジンの低速運転領域におい
ては排気ガス量が上記基準排気ガス量よりも少なくなる
ところから排気ガスの流速が低下し、タービンホイール
の回転が十分に得られずタービン効率が低下するという
問題が発生することになる。

このような単一の排気ガス通路を有するタービンケーシ
ングを備えた排気ターボ過給機特有の欠点を改善するた
めに、例えば第１Ｏ図に示す如くタービンケーシング１
０１内の排気ガス通路を第１の排気ガス通路１０２と第
２の排気ガス通路１０３の２つの排気ガス通路に分割し
、この２つに分割された排気ガス通路１０２，１０３の
うち、第１の排気ガス通路１０２の排気ガス導入口１０
５を、エアアクチュエータ等の弁作動装置１０６によっ
て作動せしめられる弁装置１０４によって開閉制御する
ことにより上記排気ガス通路の通路面積をエンジンの運
転状態に応じて可変とし、もってエンジンの全運転領域
を通じて高水準の過給性能を確保するとか（特開昭５８
−１８５２２号公報参照）、あるいは第１１図に示す如
くタービンケーシング２０１内に、それぞれ独立したス
クロール部をもつ第１のタービンホイール２０２と第２
のタービンホイール２０３の２つのタービンホイールを
嵌装してなる構造のタービン２００を備えるとともに、
該タービンケーシング２０１の排気ガス導入口側の端面
２０１ａに締着されるエンジンの排気管２０４内の排気
ガス通路を、隔壁２０７によって上記第１のタービンホ
イール２０２側に連通ずる第１の排気ガス通路２０５と
第２のタービンホイール２０３側に連通する第２の排気
ガス通路２０６の２つの排気ガス通路に分割し、エンジ
ンの運転状態に応じて弁装置２０８を弁作動装置２０９
によって適宜に作動させて上記第２の排気ガス通路２０
６を、第１の排気ガス通路２０５と上記第２のタービン
ホイール２０３側とに択一的に連通させ、もってエンジ
ンの全運転域を通じて高水準の過給性能を得るようにす
る（特開昭５７−１０２５２１号公報参照）というよう
な技術の開発が試みられている。

ところが、これら各公知例のものにおいては、弁作動装
置１０６が高温雰囲気中に晒されたり（第１０図に示す
ものの場合）、あるいは弁作動装置２０６が高温雰囲気
中に晒され且つ直接排気管２０４に固定されたり（第２
図に示すものの場合）するなど該弁作動装置１０６，２
０９が比較灼熱条件の厳しい状態下におかれるにもかか
わらず該弁作動装置１０６，２０９に対して何ら熱に対
する有効な対策が講じられていなかったため、熱劣化等
により該弁作動装置１０６．２０９の耐久性が低下し、
しかも特に該弁作動装置１０６，２０９がダイヤフラム
式機構を備えたものである場合には、ダイヤフラムとし
て超耐熱性の高級ゴムベローズを使用したりあるいは金
属ベローズを使用したりしなければならないなどのため
コストアップになるという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決ある
いは改善しようとするもので、排気ガス導入口を開閉す
る弁装置を、排気管側に取付けた弁作動装置によって作
動制御するようにしたものにおいて、上記弁作動装置の
耐久性の向上とコストの低廉化を図るようにすることを
目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、複数
の排気ガス導入口が形成されたタービンケーシングと、
上記複数の排気ガス導入口に排気ガスを導くよう上記タ
ービンケーシングに接続される共通の排気管と、上記タ
ービンケーシングの排気ガス導入口側端面を弁座面とし
てエンジンの運転状態に応じて少なくとも１つの上記排
気ガス導入口を開閉させる弁装置と、上記排気管あるい
はタービンケーシングに固定支持されて上記弁装置を作
動させる弁作動装置とを備えるとともに、上記弁作動装
置と上記扉気管あるいはタービンケーシングとの間に、
該排気管あるいはタービンケーシング側から上記弁作動
装置側へ伝達される輻射熱を遮断するインシュレータを
、上記弁作動装置の上記排気管あるいはタービンケーシ
ング側への取付部において該取付部と上記排気管あるい
はタービンケーシング側部材との間で挟着支持させた状
態で取付けたものである。

（作　用） 本発明では上記の手段により、 （１）　　排気管あるいはタービンケーシング側から弁
作動装置側への輻射熱がインシュレータによって可及的
に遮断され、 （２）排気管あるいはタービンケーシング側からの伝導
熱の一部が上記インシュレータ側に伝達され該弁作動装
置側への伝熱量が可及的に低減せしめられ、 これらのことから弁作動装置の温度上昇が可及的に抑制
される。

（実施例） 以下、第１図ないし第９図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。

（構　成） 第１図ないし第３図には本発明の実施例に係る排気ター
ボ過給装置が示されており、図中符号ｌはエンジン本体
、２は排気ターボ過給機（後に詳述する）であり、該排
気ターボ過給機２はガスケット３（第３図参照）を介し
て排気管４（後に詳述する）に固定されている。

排気ターボ過給機２は、第１図に示す如くタービンホイ
ール（図示省略）を内蔵したタービンケーシング２１（
後に詳述する）と、コンプレッサホイール（図示省略）
を内蔵したコンプレッサケーシング２２とをセンターケ
ーシング２３を介して連結して構成されている。

タービンケーシング２１は、第１図並びに第３図ないし
第５図に示す如くその内部に形成されたスクロール状の
排気ガス通路を、スクロール方向に延設された隔壁２６
によって、該タービンケーシング２１の軸方向に並ぶ２
つの排気ガス通路即ち、該隔壁２６の一方側に位置する
断面長円状の第１の排気ガス通路２７と、該隔壁２６の
他方側に位置し且つ上記第１の排気ガス通路２７より通
路面積の小さい断面長円状の第２の排気ガス通路２８の
左右２つの排気ガス通路に分割している。

この２つの排気ガス通路２７．２８は、ともにその排気
ガス上流側の開口端で構成される排気ガス導入口２９．
３０を、排気管４側への衝合面として作用するタービン
ケーシング２１の排気ガス上流側の端面２１ａ上に開口
させている。尚、この２つの排気ガス導入口２９．３０
のうち、第１の排気ガス導入口２９はエンジンの全運転
域を通して常開とされるが、第２の排気ガス導入口３０
は、後述する弁装置６によって排気ガスの流量の少ない
エンジンの低速運転時には閉塞され、排気ガスの流量の
多いエンジンの高速運転時には開口される。従って、エ
ンジンの低速運転時には第１の排気ガス導入口２９のみ
が開口し、排気ガスは第１の排気ガス通路２７を通って
タービンケーシング２１のスクロール部２１ｂ側に導入
され、これに対してエンジンの高速運転時には第１の排
気ガス導入口２９と第２の排気ガス導入口３０の両方が
開口しており、排気ガスは第１の排気ガス通路２７と第
２の排気ガス通路２８の両方からタービンケーシング２
１のスクロール部２１ｂ側に導入されることとなる。

又、この場合、この実施例においてはタービンケーシン
グ２１の端面２１ａのうち、上記隔壁２６の端面２６ａ
を含めた上記第２の排気ガス導入口３０の口縁部に位置
する略長円環状部分を後述する弁装置６に対する弁座面
３３としている。

このように、タービンケーシング２【の端面２１ａの一
部を弁装置６の弁座面３３とすると、該第２の排気ガス
導入口３０が排気ガスの流通方向に対向して開口するこ
ととなる。このため、弁装置６の開弁状態時には、排気
ガスは迂回することなくほぼ直線状に低流通抵抗でもっ
てスムーズにタービンケーシング２１側に流入し、該排
気ガス流が迂回流となる場合に比して流通抵抗の減少分
だけタービン効率が向上せしめられることになる。

また、この場合第２の排気ガス導入口３０の開口部の全
域が排気ガスの流通路として有効に機能可能であり、従
って、例えば排気ガスの流量を一定とした場合には、排
気ガスの流通方向と第２の排気ガス導入口３０の軸心方
向とが交差するような構造のものに比して該第２の排気
ガス導入口３０の口径を小さくしたりまたこれに伴って
弁装置６も小さくできるなど、装置のコンパクト化とい
う点において有利である。

さらに、弁座面３３の平面方向が排気ガスの流通方向に
略直交する方向とされているため、該弁座面３３の平面
方向と排気ガスの流通方向とが略平行とされた場合に比
して該弁座面３３におけるシール性が良好であり（即ち
、後述する弁装置６の弁プレート６１が上記弁座面３３
に着座したとき、両者間のシール面の延出方向が排気ガ
スの流通方向と直交しそれだけ該シール面に沿って洩出
する排気ガスの流通抵抗が増大するため）、それだけ排
気ガスの流通制御が確実に行なわれることとなる。

また、タービンケーシング２１には隔壁２６が形成され
ているため、該隔壁２６を有しない構造のタービンケー
シングの場合に比してその構造が複雑で且つ不整定な熱
変形も多くなるわけであるが、この実施例のものにおい
ては、後述する如く弁装置６を該タービンケーシング２
１側にではなく該タービンケーシング２１に比べて比較
的構造が簡単であり不整定な熱変形が生じにくい排気管
４側に設けるようにしているため、弁装置６を備えた排
気ターボ過給装置のタービンケーシングであるにもかか
わらず該タービンケーシング２１の構造の複雑化を最小
限度に抑えることが可能であり、またそれにより形状の
大型化も可及的に抑制されることとなる。

尚、第１図において符号３１は、タービンケーシング２
１の側部に設けられた公知の構造をもつウェストゲート
バルブであり、該ウェストゲートバルブ３１はエンジン
の吸気圧（過給圧）を受けて作動する第１アクチユエー
タ８により開閉制御される。

排気管４は、第１図ないし第３図に示す如くエンジン本
体ｌの各気筒の排気ボート（図示省略）に対して略水平
方向に向けて接続される４本の分岐管４１　Ａ、４１　
Ｂ・・よりなる分岐管部４１と、該各分岐管４１Ａ、４
１Ｂ・・をその排気ガス下流端部において集合させなが
ら該分岐管部４１から該分岐管部４１に対して直交する
方向に延出する集合管部４２とを一体形成して構成され
ており、その分岐管側の端面４ａをエンジン本体１側に
衝合させた状態で該エンジン本体ｌの側部に締着固定さ
れるとともに、集合管部４２側の端面４ｂ（即ち、集合
管部４２の上端面４２ａ）には、第３図及び第４図に示
す如く上記排気ターボ過給機２のタービンケーシング２
１がガスケット３を介して衝合固定されている。

この排気管４の集合管部４２の排気ガス上流側端部に位
置して上記分岐管部４１に連続する連続部４６は、第４
図において投影線Ｉｌｌ及び第５図において想像線ａ、
でそれぞれ示す如く該排気管４の端面４ｂに上記タービ
ンケーシング２１を締着固定した状態において、上下方
向において（即ち、排気ガスの流通方向において）上記
タービンケーシング２１の上記第１の排気ガス導入口２
９と第２の排気ガス導入口３０を同時にしかも該各排気
ガス導入口２９．３０の開口方向に沿う方向において臨
み得るような開口面積及び開口方向をもつ断面略正方形
状開口とされている。従って、集合管部４２内の排気ガ
ス集合通路４３と、上記第１の排気ガス通路２７と第２
の排気ガス通路２８によりなるタービンケーシング２１
側の排気ガス通路とが略同軸状に連続することになり、
排気管４内をその分岐管部４１側から集合管部４２側に
流通する排気ガスＧは、上記連続部４６に案内されて該
集合管部４２内をその軸心方向に沿って直線状に流通し
、上記タービンケーシング２１の第１の排気ガス導入口
２９と第２の排気ガス導入口３０側にほとんど流通抵抗
を生じることなくスムーズに導入せしめられることにな
る。

さらに、この排気管４は、その集合管部４２の側壁のう
ち、上記タービンケーシング２１の上記第２の排気ガス
導入口３０に対向する側の側壁４８を、上記連続部４６
より上記端面４ｂ側寄り位置において外方に適宜量だけ
膨出させて、その内部に上記排気ガス集合通路４３に連
続してその側方に位置し且つその一端が上記端面４ｂ上
に開口する適宜大きさの拡張スペース４５をもつ拡張部
４４としている。この拡張部４４は、後述する弁装置６
の取付は及び収納スペースとして機能する。

弁装置６は、第４図ないし第７図に示す如く上記排気管
４の拡張部４４に取付けられて上記タービンケーシング
２１の第２の排気ガス導入口３０を開閉制御するもので
あって、特にこの実施例においては後述する如く該弁装
置６を揺動型の弁装置としている。即ち、弁装置６は、
第５図に示す如く上記排気管４の拡張部４４のしかも上
記タービンケーシング２１の第２の排気ガス導入口３０
の長袖方向において対向する一対の側壁のうち反エンジ
ン本体ｌ側に位置する側壁４７を内外方向に（換言すれ
ば、上記第２の排気ガス導入口３０の長袖方向に平行な
方向に）貫通して設けられた袖受簡６６にその作動中心
軸６５を回転自在に支承せしめた弁支持体６２と、該弁
支持体６２の揺動端６２ａに形成した弁押えプレート６
３に対して一対の連結ピン６７．６８を介して浮動自在
に支持された弁体６１とを存している。この弁体６１は
、第５図に示す如く上記タービンケーシング２１の端面
２１ａの第２の排気ガス導入口３０の口縁部に形成され
る上記弁座面３３に衝合せしめられた状態において、少
なくとも上記第２の排気ガス導入口３０を閉塞し且つ上
記タービンケーシング２！の隔壁２６の端面２６ａを覆
うことのできるような大きさをもつ長円形プレートとさ
れており、しかもその長袖方向中央部には該弁体６１を
その厚さ方向に貫通する適宜口径の通気孔７１が形成さ
れている。

このように、弁装置６の閉弁状態において上記隔壁２６
の端面２６ａが弁体６１によって覆蓋されるように構成
した場合には、後述する如く該隔壁２６の熱酸化あるい
はクラック発生等の熱劣化現象が可及的に抑制され且つ
排気ガスの流通抵抗も低減されることになる。即ち、弁
装置６の閉弁状態において弁体６１によって隔壁２６の
端面２６ａを覆蓋するようにすると該端面２６ａ部分が
高温の排気ガスに直接に晒される頻度が、該端面２６ａ
がエンジンの全運転域を通じて排気ガスに直接晒される
ように構成されたものに比して大幅に低減され（尚、エ
ンジンの全運転域を通して弁装置６が閉弁状態とされる
割合は通常、約７０〜８０％と高率である）、それだけ
該隔壁２６の端面近傍における熱酸化が可及的に防止さ
れる。また、該隔壁２６の温度上昇が抑制されるところ
から、該隔壁２６の端面近傍における熱応力に起因する
クラック発生が未然に防止されることになり、これらの
ことからタービンケーシング２１の耐久性が向上せしめ
られることとなる。さらに、上記の゛如く隔壁２６の端
面近傍における熱酸化及びクラック発生が防止されると
ころから該隔壁２６の厚さ寸法を薄くすることが可能で
ある。従って、それだけタービンケーシング２１の軽量
化及びコンパクト化が促進されるとともに、隔壁２６が
薄肉化された分だけ弁装置６の開弁状態時における排気
ガスの流通抵抗が低減せしめられ、過給性能の向上を図
る上において好都合である。

一方、この弁体６Ｎと上記弁支持体６２の弁押えプレー
ト６３とを連結する上記一対の連結ビン６７．６８は第
６図及び第７図に示す如く弁体６１に対して該弁体６１
の長袖方向に適宜離間して固着されており、その上面６
１ａ側に突出した嵌合軸部６７ａ、６８ａをそれぞれ上
記弁支持体６２の弁押えプレート６３に形成したビン受
孔７２゜７２に遊動自在に嵌入せしめている。又、この
一対の連結ピン６７．６８の上記嵌合軸部６７ａ、６８
ａの長さ寸法は、上記弁体６１と弁押えプレート６３と
を相互に浮動自在に支持できるように、上記介挿えプレ
ート６３の厚さ寸法より適宜寸法だけ長寸とされている
。このため、弁装置６をその閉弁状態（第６図に図示す
る状態）から開弁させる場合には、その間弁作動初期に
おいて第７図に示す如く弁体６１と介挿えプレート６３
の間に、上記通気孔７１に連通ずる平行な隙間７４が形
成され、上記タービンケーシング２１の第２の排気ガス
通路２８と排気管４の排気ガス集合通路４３とが上記通
気孔７１及び隙間７４を介して相互に連通せしめられる
こととなる。

従って、第６図に示す如く弁装置６をその閉弁状態から
矢印へ方向（第４図参照）に回動させて開弁させる場合
、その間弁操作開始時においては排気ガスの静圧及び動
圧が弁体６１の上面６１ａ側に負荷されているため、該
弁体６１をこの排気ガスの圧力に抗して開作動させるた
めには大きな作動力が必要となるが、この実施例のもの
においては上記弁体６！が弁支持体６２に対して浮動自
在に支持され且つ該弁体６１に通気孔７１が形成されて
いるため、第７図に示す如く弁装置６の開弁初期におい
ては上記弁体６１と介挿えプレート６３とが離間して高
圧の排気ガス集合通路４３と低圧の第２の排気ガス通路
２８とが相互に連通される。従って、排気ガスの一部が
通気孔７１を通って第２の排気ガス通路２８側に流入し
、両者間の圧力差が可及的に減少せしめられ（換言すれ
ば、弁体６１に対する開弁方向規制力が減少せしめられ
）、該弁装置６をより小さい作動力でスムーズ且つ迅速
に開弁させることが可能となる（即ち、後述する弁作動
装置７の小形化が促進され且つ作動中心軸６５あるいは
軸受筒６６の耐摩耗性が向上する）。

さらに、この場合、介挿えプレート６３の各ピン受孔７
２．７２がそれぞれ連結ピン６７．６８の頭部６７ｂ、
６８ｂによってそれぞれ略閉塞状態とされるため、排気
ガス集合通路４３がら第２の排気ガス通路２８側へ流出
する排気ガスは、該各ピン受孔７２．７２を通ることな
く弁体６１と介挿えプレート６３との間の隙間７４から
通気孔７Ｉ側に流入することとなる。このため、弁機能
上重要な役割りを果たす上記各ピン受孔７２．７２の内
周面が高温の排気ガスに晒されて熱劣化し弁体６１と弁
支持体６２との間の遊動量が過大となって弁装置６の機
能を損ねるというようなことが未然に防止される。

また、弁体６１と介挿えプレート６３とが相互に浮動自
在に連結されているため、例えば経年劣化により排気管
４とタービンケーシング２１との間に介在されたガスケ
ット３がへたったような場合とか、弁体６１あるいは弁
座面３３が長期の使用により摩滅したような場合でも弁
体６１が両者間の相対関係の変化状態に追従して浮動変
位し該弁体６１と弁座面３３との密着性即ち、シール性
が長期に亘って良好に維持されることになる。

さらに、この弁装置６においては、弁体６１と介挿えプ
レート６３とが一対の連結ピン６７．６８によって連結
されているため、該弁体６１と介挿えプレート６３との
平面方向における相対位置決めが容易で且つ一旦設定さ
れた相対位置が使用中ズレるというようなこともない（
弁体６１に対する位置決め機能の確保）。従って、弁体
６１を円形とすることなく長円形とすることが可能であ
り、該弁体６１を円形とする場合に比して該弁体６１を
よりコンパクトとすることが可能である。

また、このような弁体６１の位置決めが容易でありかつ
その位置ズレが発生しないという利点は、上記の如く第
２の排気ガス導入口３０の開口形状を円形でなく長円形
に形成すること即ち、第２の排気ガス導入口３０と弁装
置６の上記作動中心軸６５との相対距離を可及的に小さ
く抑えた状態でしかも該第２の排気ガス導入口３０の開
口面積を可及的に大きくとることを可能ならしめるもの
であり、この結果、弁体６１あるいは第２の排気ガス導
入口３０を円形にする場合に比して該第２の排気ガス導
入口３０と上記作動中心軸６５との間隔即ち、弁支持体
６２のアーム長さを可及的に短くして該弁装置６の開弁
作動力を低下させることが可能となる（即ち、弁装置６
の軽快且つ円滑な作動が実現される）。即ち、この実施
例のものにおいては、このように弁支持体６２のアーム
長さを短くできることと前述の如く弁体６１に通気孔７
１を形成したこととの相乗作用により、弁装置６の開弁
作動力がより一層軽減されるものである。

尚、この実施例においては、第６図及び第７図に示す如
く弁体６１に形成した通気孔７１を該弁体６１の浮動機
能を利用して開閉し、これによって弁装置６の開弁時の
作動力の軽減を図るようにしているが、本発明の他の実
施例においては、上記通気孔７１を形成することなく例
えば第８図及び第９図に示す如く一対の連結ビン６７．
６８を相互に長さの異なるピンで構成し、弁装置６の閉
弁状態時（第８図参照）には弁体６Ｉの弁座面３３への
密着性を確保するとともに、その開作動初期（第９図参
照）においては上記一対の連結ピン６７．６８の長さ寸
法の違いを利用して弁体６１をその長軸方向の一方側か
ら開かせて該弁体６１と上記弁座面３３との間に傾斜状
の隙間７５を形成し、該隙間７５から排気ガスの一部を
第２の排気ガス通路２８側に逃がすようにすることもて
きる。尚、この第８図及び第９図の各部材は、第６図及
び第７図の各部材と同一構成を有するものであり、該第
６図及び第７図の各部材に付した符号と同じ符号を付す
ることによりその詳細説明を省略する。

一方、この弁装置６は、後述する弁作動装置７によって
上記作動中心軸６５を中心として矢印Ａ−Ｂ方向に回動
され、第４図において実線図示する閉弁位置と同図にお
いて鎖線図示（符号６′）する開弁位置の２位置に択一
的に位置決めされるわけであるが、この場合、弁装置６
の開弁位置においては該弁装置６が上記排気管４の拡張
スペース４５内に収納される（換言すれば、上記連続部
４６の投影線ｒ１１よりも拡張部４４側に位置する）よ
うに、上記弁支持体６２のアーム長さあるいは作動中心
軸６５の取付位置等を適宜に設定している。

このようにすることにより、弁装置６の開弁状態時にお
いて排気管４の排気ガス集合通路４３の通路面積が開弁
位置に位置決めされた弁装置６によって実質的に減殺さ
れるというようなことがなく、排気ガスの流通抵抗が可
及的に軽減されることになり、また弁装置６の閉弁状態
時においては弁装置６の弁支持体６２及び作動中心軸６
５（実質的には軸受筒６６）によって排気ガスが上記タ
ービンケーシング２１の端面２１ａのうち拡張スペース
４５に臨んで露出している部分に直接当たるのが可及的
に防止され、該端面２１ａの熱劣化が抑制される。この
ことから、該タービンケーシング２１の耐久性が向上せ
しめられることとなる。

さらに、弁装置６が、隔壁２６が形成されておらず比較
的構造が簡単で、そのため不整定な熱変形が少ない排気
管４側に設けられているため、構造が比較的複雑でその
ため不整定な熱変形が生じ易いタービンケーシング２１
側に弁装置６を設ける場合に比して該弁装置６の作動特
性に与える熱変形の影響が少なく、それだけ該弁装置６
の作動精度を高水準に維持することが可能となる。

弁作動装置７は、上記弁装置６をエンジンの運転状態に
応じて開閉作動させるものであって、この実施例におい
ては第１図ないし第３図に示す如くエンジンの運転状態
に応じて適宜に供給制御されるエア圧力を受けてその作
動子ＩＯを進退変位させるようにしたダイヤフラム式の
圧力応動機構を有する第２アクチユエータ９で構成して
おり、上記排気管４の集合管部４２の側方に後述する如
く略断熱的に取付けられている。即ち、上記排気管４の
集合管部４２には、略コ字状に折曲形成された板材より
なる排気管用インシュレータ１２が、上記集合管部４２
の上記エンジン本体Ｉ側に対向する側面を除く他の三つ
の側面の外側を包囲する如く該集合管部４２の外側から
嵌合され且つ該集合管部４２の一側部に膨出形成したイ
ンシュレータ取付部４２ｂと該インシュレータ取付部４
２ｂに対向する該アクチュエータ用インシュレータ１１
の一側面１２ａとを一対の取付ボルト１５．１５によっ
て締結することによって固定されている。さら゛に、こ
の排気管用インシュレータ１♀の取付けの際、該排気管
用インシュレータ１２とともに平板状のブラケット１３
が、その先端部１３ａを該排気管用インシュレータ１２
の反エンジン本体ｌ寄りの外端部より外方に突出させた
状態で上記取付ボルトｌ　５，１５によって共締め固定
されている。さらに、このブラケット１３の先端部１３
ａには、本発明を適用してその外周を略密閉容器状の、
アクチュエータ用インシュレータ１１（特許請求の範囲
中のインシユレータに該当する）によって被包した上記
第２アクチユエータ９が、該アクチュエータ用インシュ
レータ１１の上記作動子ＩＯ側の一側面１１ｇを上記ブ
ラケツ）１３の先端部１３ａと第２アクチユエータ９の
面端面９ａとの間に挟んだ状態で一対の取付ボルトｌ　
６，１６によって締結固定されている。従って、第２ア
クチユエータ９は、上記排気管４の集合管部４２に対し
て上記アクチュエータ用インシュレータ１１と排気管用
インシュレータ１２の２部材を介して略断熱的に固定さ
れることとなる。このようにして排気管４側に取付けら
れた第２アクチユエータ９の作動子ＩＯには、リンクレ
バー６９，７０を介して上記弁装置６の作動中心軸６５
が連結されており、該作動子ｌＯが矢印ａ方向（第１図
参照）に突出することにより上記弁装置６が矢印六方向
（第４図参照）に回動して上記第２の排気ガス導入口３
０が開口され、これに対して該作動子ＩＯが矢印す方向
に後退することにより上記弁装置６が矢印Ｂ方向に回動
して上記第２の排気ガス導入口３０が閉塞される。

このように、排気管４の外側に排気管用インシュレータ
１２が取付けられ、さらに該排気管用インシュレータＩ
２とともに排気管４側に取付けられたブラケット１３の
先端部１３ａに、その周囲をアクチュエータ用インシュ
レータ１１によって被包された第２アクチユエータ９を
その端面９ａと該ブラケット先端部１３ａとの間に上記
アクチュエータ用インシュレータ１１を介在させた状態
で共締め固定すると、インシュレータ１１．１２の作用
により排気管４側から第２アクチネエータ９側に輻射熱
が伝達されるのが可及的に防止され、また排気管４側か
らブラケット１３を介して伝達される伝導熱がアクチュ
エータ用インシュレータｌｌ側に伝達され第２アクチユ
エータ９側への伝熱量が可及的に低減され、該第２アク
チユエータ９の温度上昇が可及的に抑制される。また、
上記の如く第２アクチユエータ９の全周をアクチュエー
タ用インシュレータ１１によって被包すると、飛石の衝
突、汚泥あるいは雨水の付着等から該第２アクチユエー
タ９を保護することができる。これらのことから、該第
２アクチユエータ９の耐久性が向上するとことになる。

さらに、上述の如く第２アクチユエータ９の昇温が可及
的に抑制されるところから、該第２アクチユエータ９の
ダイヤフラム（図示省略）の材質を比較的耐熱性の劣る
低級品とすることが可能であり、それだけ第２アクチユ
エータ９のコストの低廉化が促進される。

また、弁装置６と該弁装置６を作動させる第２アクチユ
エータ９とをともに排気管４側に取付けるようにルでい
るため、排気ガスからの熱の影響を受けて排気管４が熱
変形を生じたような場合でも該排気管４に取付けられた
第２アクチユエータ９と弁装置６との相対関係をほぼ一
定に保つことができ、弁装置６の制御精度が常時高水準
に維持されることになる。また、弁装置６と第２アクチ
ユエータ９とがともに排気管４に取付けられているため
、装置の分解組立時には該弁装置６と第２アクチユエー
タ９とを相互に連動連結させたままこれを行なうことが
でき、またその作動検査は装置の分解状態あるいは組立
状態のいずれの状態においてでも高精度で行なうことが
でき、弁装置６と第２アクチェエータ９相互間の組立精
度及び組立性が良好ならしめられる。

続いて、この排気ターボ過給装置の作動並びにその作用
を説明する。

エンジンが運転されるとエンジン本体１側の各気筒から
排出される排気ガスＧは、排気管４の各分岐管４１Ａ、
４１Ｂ・・を介して集合管部４２に集められたのち、該
集合管部４２の排気ガス集合通路４３から排気ターボ過
給機２のタービンケーシング２１内の排気ガス通路即ち
、第１の排気ガス通路２７及び第２の排気ガス通路２８
内に導入され、その排気エネルギーでもってタービンホ
イールを駆動し、コンプレッサホイールによる吸入空気
の予圧作用（吸気過給）を行なわしめる。この際、エン
ジンの運転状態に応じて弁装置！６が開閉作動し、排気
ガスの導入形態が選択される。即ち、エンジンの運転状
態が排気ガスの流量の少ない低速運転領域にある場合に
は第２アクチユエータ９により上記弁装置６が開弁位置
（第４図、実線図示位置）に設定され、逆にエンジンの
運転状態が排気ガスの流量の多い高速運転領域にある場
合には第２アクチユエータ９により上記弁装置６が開弁
位置（第４図、鎖線図示位置）に設定される。

従って、排気ガスの排出量が少ないエンジンの低速運転
領域においては、第１の排気ガス通路２７のみから排気
ガスがタービンケーシング２１内に導入されるため、排
気ガス量が少ないにもかかわらず該排気ガスのタービン
ケーシング２１内におけるガス流速が十分に確保され、
タービンホイールの回転が高回転側に維持されてより低
速域から排気ターボ過給機２による過給効果を得ること
が可能となる。さらに、この場合、排気ガス通路の通路
面積が第１の排気ガス通路２７と第２の排気ガス通路２
８の両方が有効とされている場合よりも絞られるため、
タービンケーシング２１の排気入口側での排気ガス圧力
とスクロール部出口での排気ガス圧力との差をより大き
くとることができ（即ち、排気ガスの膨張比が上昇し）
、より高水準の過給性能が得られることとなる。

一方、排気ガスの排出量が多いエンジンの高速運転領域
においては、第１の排気ガス通路２７と第２の排気ガス
通路２８の両方が開通されるため、この両者から同時に
多量の排気ガスがタービンケーシング２１内に大きな流
通抵抗を生じることなくスムーズに導入される。従って
、多量の排気ガスの排気エネルギーがタービンホイール
の駆動力として有効に活用されて過給性能が向上すると
ともに、エンジン側においてはその排圧が低下せしめら
れるところからその燃焼性が良好となり、エンジンの高
出力化が実現されることになる。

なお、本発明の弁装置６は、例えば排気ガス流量、エン
ジンへの吸入空気量等を直接検知して制御すれば良く、
あるいは比較的エンジン負荷の高い運転領域においてエ
ンジン回転数に応じて制御する等、その制御信号、制御
領域に限定されるものではない。

（発明の効果） 本発明の排気ターボ過給装置は、複数の排気ガス導入口
が形成されたタービンケーシングと、上記複数の排気ガ
ス導入口に排気ガスを導くよう上記タービンケーシング
に接続される共通の排気管と、上記タービンケーシング
の排気ガス導入口側端面を弁座面としてエンジンの運転
状態に応じて少なくとも１つの上記排気ガス導入口を開
閉させる弁装置と、上記排気管あるいはタービンケーシ
ングに固定支持されて上記弁装置を作動させる弁作動装
置とを備えるとともに、上記弁作動装置と上記排気管あ
るいはタービンケーシングとの間に、該排気管あるいは
タービンケーシング側から上記弁作動装置側へ伝達され
る輻射熱を遮断するインシュレータが、上記弁作動装置
の上記排気管あるいはタービンケーシング側への取付部
において該取付部と上記排気管あるいはタービンケーシ
ング側部材との間で挟着支持された状態で取付けられて
いることを特徴とするものである。

従って、本発明の排気ターボ過給装置によれば、排気管
あるいはタービンケーシングと弁作動装置との間に介設
されるインシュレータが該弁作動装置の排気管あるいは
タービンケーシング側への取付部において両者間に挟着
支持されているところから、排気管あるいはタービンケ
ーシング側から弁作動装置側へ伝達される輻射熱及び伝
導熱が可及的に低減され、その結果、該弁作動装置の温
度上昇が可及的に抑制され、該弁作動装置が熱条件の非
常に厳しい排気管あるいはタービンケーシング側に取付
けられているにもかかわらす該弁作動装置の耐久性が向
上せしめられるという効果が得られる。

さらに、上記の如く弁作動装置の温度上昇が可及的に抑
制されるところから、該弁作動装置の構成材料として比
較的耐熱性の劣る安価な低級品を使用することが可能で
あり、それだけ弁作動装置延いては排気ターボ過給装置
のコストの低廉化が図れるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る排気ターボ過給装置の正
面図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は第１図
の■−■矢視図、第４図は第３図のＩＶ−ｆＶ断面図、
第５図は第４図のＶ−■断面図、第６図は第５図のＶｌ
−ＶＩ断面図、第７図は第６図に示した弁装置の状態変
化図、第８図及び第９図は本発明の他の実施例に係る弁
装置の作動状態図、第１０図及び第１１図は従来の排気
ターボ過給装置の要部の構造説明図である。 １・・・・・エンジン本体 ２・・・・・ターボ過給機 ４・・・・・排気管 ６・・・・・弁装置 ７・・・・・弁作動装置 ８．９　・・・・アクチュエータ １１．１２　・・・インシュレータ ２１・・・・タービンケーシング ２２・・・・コンプレッサケーシング ２３・・・・センターケーシング ２６・・・・隔壁 ２７．２８　・・・排気ガス通路 ２９．３０　・・・排気ガス導入口 ３１・・・・ウェストゲートパルプ ３３・・・・弁座面 ４１・・・・分岐管部 ４２・・・・集合管部 ４４・・・・拡張部 ６１・・・・弁体 ６２・・・・弁支持体 ６３・・・・介挿えプレート ６５・・・・作動中心軸 ７１・・・・通気孔 ！ コ　　。 第１図 １・・・・・エンジン本体 ２・・・・・ターボ過給機 ψ・・・・・排気管 ６・・・・・弁装置 ７・・・・・弁作動装置 ｆｆ、９・・・・アクチュエータ ／ムｎ・・・インシュレータ ２１・・・・タービンケーシング ２２・・・・コンプレッサケーシング ２３・・・・センターケーシング ２６・・・・隔壁 ｌ−Ｉ・・・排偲ガス通路 Ｊ、３０・・・排気ガス導入口 ３１・・・・ウェストゲートバルブ ｌψ・拳・・拡張部 ６１・・・・弁体 ２　　　　　　　　　６２−・・・弁支持体第２図 第１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の排気ガス導入口が形成されたタービンケーシ
   ングと、上記複数の排気ガス導入口に排気ガスを導くよ
   う上記タービンケーシングに接続される共通の排気管と
   、上記タービンケーシングの排気ガス導入口側端面を弁
   座面としてエンジンの運転状態に応じて少なくとも１つ
   の上記排気ガス導入口を開閉させる弁装置と、上記排気
   管あるいはタービンケーシングに固定支持されて上記弁
   装置を作動させる弁作動装置とを備えるとともに、上記
   弁作動装置と上記排気管あるいはタービンケーシングと
   の間に、該排気管あるいはタービンケーシング側から上
   記弁作動装置側へ伝達される輻射熱を遮断するインシュ
   レータが、上記弁作動装置の上記排気管あるいはタービ
   ンケーシング側への取付部において該取付部と上記排気
   管側部材との間で挟着支持された状態で取付けられてい
   ることを特徴とする排気ターボ過給装置。