JPS6132108Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は内燃機関にターボチヤージヤが使用さ
れる場合に該ターボチヤージヤの作動を制御する
ための調整弁に関する。 内燃機関にターボチヤージヤを使用する態様の
１つとして、内燃機関の低速作動時にその排ガス
でもつてターボチヤージヤを作動して内燃機関の
過給を行い、内燃機関の高速作動にはその排ガス
をバイパスさせてターボチヤージヤの作動を停止
させる態様がある。このようなターボチヤージヤ
の作動制御は、内燃機関の排気系のバイパス通路
に調整弁を設けることにより行われる。ターボチ
ヤージヤは２組のタービンブレード組立体を有
し、一方のタービンブレード組立体は内燃機関の
排気系に配置され、他方のタービンブレード組立
体は内燃機関の吸気系に配置される。排気系のタ
ービンブレード組立体と吸気系のタービンブレー
ド組立体は直結されており、排気系のタービンブ
レード組立体が内燃機関の低速運転時に排ガスに
よつて作動されると、吸気系のタービンブレード
組立体が作動し、このとき吸気系には高圧空気が
発生し、これにより内燃機関は過給されることに
なる。これに対し、内燃機関が高速運転して吸気
系の圧力が所定値を越えると、これに応答して上
述の調整弁が作動し、バイパス通路が開放され、
排ガスがバイパスされてターボチヤージヤの作動
は停止される。 かかる調整弁の従来のものは、内燃機関の排気
系のバイパス通路に設けられた弁体を有する。こ
の弁体は、排気系の適当な箇所例えば排気マニホ
ルドに取付けられた支持構造体に摺動自在に保持
され、これにより弁体の開閉運動が案内される。
また、調整弁は、内燃機関の吸気系の圧力に応じ
て弁体の開閉運動を制御するためのベローフラム
制御装置を有する。このベローフラム制御装置に
は、合成材料から作られたベローフラムが設けら
れ、このベローフラムには弁体が連結される。ベ
ローフラム制御装置には、ベローフラムによつて
仕切られた２つの室が設けられ、その一方は内燃
機関の吸気系と連通した圧力室であり、他方の室
にはばねが配置される。このばねは通常ベローフ
ラムを一方の側に偏倚し、このときベローフラム
に連結された弁体を内燃機関の排気系のバイパス
通路を閉鎖している。内燃機関の吸気系に所定値
以上の圧力が発生すると、この圧力は圧力室に伝
えられ、ベローフラムはばねに抗して移動し、こ
れにより弁体はバイパス通路を開放する。 このような従来の調整弁においては、ベローフ
ラム制御装置は、弁体を摺動自在に保持する支持
構造体上に取付けられ、このときベローフラム制
御装置は支持構造体上に密着した状態となつてい
る。支持構造体は排気マニホルドに直接設置され
ているので、それは排ガスにより約650℃位まで
加熱される。この熱は、支持構造体に密着された
ベローフラム制御装置に伝達されて、ベローフラ
ム制御装置は約230℃位まで加熱される。ベロー
フラム制御装置に用いられる合成材料製のベロー
フラムの実用耐熱温度は通常200℃位である。こ
のため従来の調整弁においては、ベローフラムの
寿命はきわめて短いものである。 本考案の目的は、上述したタイプの制御弁にお
いて、支持構造体からベローフラム制御装置への
熱伝達をできるだけ減少させて、ベローフラム制
御装置のタービンブレードをその実用耐熱温度以
下に維持できるようになつた調整弁を提供するこ
とである。 本考案による調整弁においては、ベローフラム
制御装置は支持構造体から隔置された状態でそこ
に取付けられ、このためベローフラム制御体と支
持構造体との間で直接的な密着が排除され、これ
によりベローフラム制御装置のベローフラムが内
燃機関の排ガスの熱影響下においてその実用耐熱
温度以下に維持される。したがつて、本考案によ
れば、ベローフラム制御装置のベローフラムの作
動寿命を著しく伸ばすことができる。 次に、本考案による調整弁の一実施例について
添附図面を参照して説明する。 添附図面を参照すると、本考案による調整弁
は、参照番号１０でもつて全体的に示されてい
る。調整弁１０は弁体１２を有し、弁体１２は、
参照番号１４でもつて全体的に示した支持構造体
に摺動自在に保持される。 支持構造体１４は、弁体１２を摺動自在に保持
するための案内ホルダ３２と、該案内ホルダ３２
を支持してバイパス通路１８の壁部２０に取付け
るためのブラケツト１５とからなる。ブラケツト
１５は内燃機関の排気マニホルド１６に設けられ
たバイパス通路１８の壁部２０に固定される基部
２２と、弁体１２の弁軸４２のまわりで該弁軸４
２に対してほぼ平行に前記基部２２から延びてい
る複数本のリブ４０と、該リブ４０の先端に設け
た取付フランジ３８とから構成されている。基部
２２から取付フランジ３８への熱伝達をできる限
り少なくするには、リブ４０の本数を少くするの
がよい。また、ブラケツト１５の基部２２は、壁
部２０に形成された孔２４内嵌合される円筒部２
６と、該円筒部２６と一体に形成されたフランジ
２８とからなる。前記リブ４０の先端に設けた取
付フランジ３８は、基部２２のフランジ２８に対
して平行にかつ間隔を隔てて設けられている。フ
ランジ２８の周囲には小孔３０が形成してあり、
該小孔３０には基部２２をバイパス通路１８の壁
部２０に固定するためのねじ（図示せず）が通さ
れる。また、支持構造体１４を構成する他方の要
素である案内ホルダ３２の一端はブラケツト１５
の基部２２の中央孔３４内に固定される。該案内
ホルダ３２の外周面にはフイン３６を設けること
により、案内ホルダ３２から熱が放散されるよう
にするのがよい。 図示するように、弁体１２は弁軸４２を有し、
弁軸４２は一対の案内ブツシユ４４を介して案内
ホルダ３２内に摺動自在に保持され、図面では、
弁体１２は、排気マニホルド１６の内部とバイパ
ス通路１８との間の連通孔４６を閉鎖する位置に
配置されている。 支持構造体１４を構成するブラケツト１５の取
付フランジ３８には、弁体１４の開閉運動を制御
するベローフラム制御装置が装着される。ベロー
フラム制御装置は一対のケーシング４８および５
０を含み、これらケーシングの接合部にはベロー
フラム５２が取付けられる。ベローフラム５２の
中央部は２つの支持部材５４および５６によつて
両側からはさまれ、弁体１２の弁軸４２の自由端
は、図示するように、３つの要素すなわち支持部
材５６、ベローフラム５２および支持部材５４を
貫通して、ナツト部材５８でもつてこれら３つの
要素に対して固着される。支持部材５４とケーシ
ング５０との間には圧縮ばね６０が配置され、こ
れにより弁体１２は、通常、図示する閉鎖位置に
偏倚されている。なお、ケーシング５０の内壁部
に取付けられた部材６２は圧縮ばね６０を受容す
るためのばね受け座であり、また参照番号６４
は、ケーシング５０とベローフラム５２とで形成
された室を外気に連通させるための連通孔を示
す。 ケーシング４８の中央部には案内ホルダ３２の
一端がシール状態で嵌入されており、またケーシ
ング４８の側壁部には貫通孔６６が形成される。
貫通孔６６は内燃機関の吸気系と連通されてい
る。ケーシング４８とベローフラム５とは圧力室
６８を形成し、内燃機関の吸気系に所定値以上の
圧力が発生したとき、該圧力は圧力室６８内に伝
えられ、このときベローフラム５２と支持部材５
４および５６とは圧縮ばね６０の力に抗してケー
シング５０に向つて移動し、これにより弁体１２
は連通孔４６を開放する。連通孔４６が開放され
ると、排気マニホルド１６内の排ガスはバイパス
通路１８を介してバイパスされる。 本考案による上述の実施例では、ベローフラム
制御装置は次のようにして支持構造体１４を構成
するブラケツト１５の取付フランジ３８に取付け
られる。すなわち、ケーシング４８の外側には複
数の突出ボスが一体的に形成され、ケーシング４
８は突出ボス７０の箇所においてねじ７２によつ
て取付フランジ３８に装着され、これによりベロ
ーフラム制御装置が支持構造体１４の取付フラン
ジ３８に取付けられることになる。このように、
ベローフラム制御装置のケーシング４８は、突出
ボス７０を介して支持構造体１４のブラケツト１
５に取付けられるため、支持構造体１４のブラケ
ツト１５とケーシング４８とが全面的に接触する
ことなく、単に突出ボス７０の部分だけで点接触
することになる。したがつて、ベローフラム制御
装置と支持構造体１４との間の接触面積は最小限
に維持されるととともにその間に空間が形成され
るので、支持構造体１４からベローフラム制御装
置への熱伝達が最小にされ、しかもその間に形成
された空間により空冷効果も得られる。このため
ベローフラム制御装置の温度上昇は比較的低く押
えることができる。なお、ケーシング４８の外側
に一体的に設けた突出ボス７０の代りに座金等の
スペーサ部材を用いることもできる。 本考案者の調査によれば、従来の調整弁すなわ
ち支持構造体とベローフラム制御装置とが全面的
に接触しているものと本考案による調整弁との熱
伝達の比較において次のことが分つた。すなわ
ち、図中において、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤで示す
夫々弁体、支持構造体、弁軸およびベローフラム
の個所の温度について本考案のものと従来のもの
とを比較すると以下の表のようになる。なお、温
度の測定は、内燃機関の全負荷回転時に行われ
た。

【表】 以上の記載からベローフラム制御装置が支持構
造体からリブを介して隔置されている本考案の調
整弁においても、Ａ，Ｂ，Ｃの個所での温度は従
来の調整弁のものと同じになるが、Ｄの個所にお
いて約100℃の温度減少が得られ、従つて、本考
案によれば、ベローフラム制御装置のベローフラ
ムはその実用耐熱温度以下に維持されるので、本
考案による調整弁においては、長期に亘つて信頼
度の高い機能が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案による一実施例を示す縦断面図で
ある。 １０……調整弁、１２……弁体、１４……支持
構造体、５２……ベローフラム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関ターボチヤージヤ用調整弁１０であつ
   て、ターボチヤージヤの作動を制御すべく内燃機
   関の排気系のバイパス通路１８の開閉を制御する
   弁体１２と、該弁体１２の開閉運動を案内すべく
   保持する支持構造体１４と、内燃機関の吸気系の
   圧力に応じて前記弁体１２の開閉運動を制御する
   ベローフラム制御装置とからなるターボチヤージ
   ヤ用制御弁１０において、 前記支持構造体１４は、弁体１２の弁軸４２を
   摺動自在に保持する案内ホルダ３２と、該案内ホ
   ルダ３２を支持して前記バイパス通路１８の壁部
   ２０に取付けるためのブラケツト１５とからな
   り、 前記ブラケツト１５は、前記バイパス通路１８
   の壁部２０に固定される基部２２と、前記弁体１
   ２の弁軸４２のまわりで該弁軸４２に対してほぼ
   平行に前記基部２２から延びている複数本のリブ
   ４０と、該リブ４０の先端に設けた取付フランジ
   ３８とからなり、 前記ベローフラム制御装置のケーシング４８
   は、該ケーシング４８に設けた突出ボス７０を介
   して、前記支持構造体１４のブラケツト１５に取
   付けられていることを特徴とするターボチヤージ
   ヤ用制御弁。