WO2015190356A1 - 過給機 - Google Patents

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WO2015190356A1
WO2015190356A1 PCT/JP2015/065977 JP2015065977W WO2015190356A1 WO 2015190356 A1 WO2015190356 A1 WO 2015190356A1 JP 2015065977 W JP2015065977 W JP 2015065977W WO 2015190356 A1 WO2015190356 A1 WO 2015190356A1
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hole
bearing
housing
bearing portion
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祐介 磯野
市川　清道
森　淳
小林　祐二
岩田　和明
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株式会社Ihi
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a supercharger including a valve that opens and closes a flow path that opens in an internal space of a housing.
  • a turbocharger in which a rotating shaft having a turbine impeller provided at one end and a compressor impeller provided at the other end is rotatably held by a bearing housing.
  • a supercharger is connected to the engine, the turbine impeller is rotated by exhaust gas discharged from the engine, and the compressor impeller is rotated via the rotating shaft by the rotation of the turbine impeller.
  • the supercharger compresses air and sends it to the engine as the compressor impeller rotates.
  • the supercharger described in Patent Document 1 includes a bypass flow path.
  • the bypass passage allows a part of the exhaust gas to flow from the turbine housing to the downstream of the turbine impeller without passing through the turbine scroll passage leading to the turbine impeller. That is, a part of the exhaust gas passes through the bypass flow path, thereby bypassing the turbine scroll flow path and the turbine impeller.
  • This bypass channel is opened and closed by a valve.
  • the valve is provided in the turbine housing and is connected to the shaft.
  • the shaft is rotatably supported by a bearing portion installed in the turbine housing.
  • the bearing portion is installed in the turbine housing so as to penetrate inside and outside of the turbine housing.
  • An object of the present invention is to provide a turbocharger capable of suppressing vibration of a shaft that operates a valve and abnormal noise due to vibration.
  • one aspect of the present invention is a supercharger, which includes a housing having an internal space formed therein, and is provided in the housing and penetrates between the internal space of the housing and the outside of the housing.
  • a bearing portion having a bearing hole formed therein, a shaft rotatably supported by the bearing hole with at least one end protruding inward of the housing from the bearing portion, and an inner portion that is fixed to the shaft and is rotated along with the rotation of the shaft.
  • a valve that opens and closes a flow path that opens into the space
  • the bearing portion has a protruding portion that protrudes from the inner wall of the housing that faces the internal space, and the protruding portion extends from the outer peripheral surface of the bearing portion to the bearing hole.
  • the gist is that a diameter hole penetrating in the radial direction of the shaft is formed.
  • the cross-sectional area of the radial hole perpendicular to the through-hole direction of the radial hole is larger than the radial cross-sectional area of the shaft in the gap formed between the inner peripheral surface of the bearing portion forming the bearing hole and the outer peripheral surface of the shaft. May be.
  • the diameter hole may be provided at a position where the extension line extending in the penetration direction of the diameter hole and the movable locus range of the valve do not intersect.
  • the bearing portion is formed in a cylindrical shape, and a plurality of radial holes are provided at intervals in the circumferential direction of the bearing portion, and the interval between the radial holes may be uneven.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a supercharger according to an embodiment of the present invention.
  • 2A and 2B are external views of a turbine housing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a view of a discharge port of the turbine housing as viewed from the front, and
  • FIG. ) Is a side view of the turbine housing.
  • FIGS. 3A to 3C are views for explaining a mounting plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3A is a perspective view of the mounting plate according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a side view of the mounting plate according to the present embodiment
  • FIG. 3C is a top view of the mounting plate according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a view for explaining the connection structure of the valve to the mounting plate.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are views for explaining a bearing portion and a shaft according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5A includes the bearing portion and the central axis of the shaft.
  • Sectional drawing and FIG.5 (b) are V (b) arrow line views of Fig.5 (a).
  • FIG. 6 is a view for explaining a bearing portion assembled in the turbine housing.
  • FIGS. 7A and 7B are views for explaining a bearing portion and a shaft according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a central axis of the bearing portion and the shaft.
  • FIG. 7B is a sectional view taken along arrow VII (b) in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of the supercharger C.
  • the arrow L shown in FIG. 1 will be described as a direction indicating the left side of the supercharger C
  • the arrow R will be described as a direction indicating the right side of the supercharger C.
  • the supercharger C includes a supercharger main body 1.
  • the turbocharger body 1 includes a bearing housing 2, a turbine housing 4 connected to the left side of the bearing housing 2 by a fastening mechanism 3, and a compressor housing 6 connected to the right side of the bearing housing 2 by fastening bolts 5. Have. These are integrated.
  • a protrusion 2 a is provided on the outer peripheral surface of the bearing housing 2 in the vicinity of the turbine housing 4.
  • the protrusion 2 a protrudes in the radial direction of the bearing housing 2.
  • a projection 4 a is provided on the outer peripheral surface of the turbine housing 4 in the vicinity of the bearing housing 2.
  • the protrusion 4 a protrudes in the radial direction of the turbine housing 4.
  • the bearing housing 2 and the turbine housing 4 are fixed by fastening the protrusions 2 a and 4 a with the fastening mechanism 3.
  • the fastening mechanism 3 includes a fastening band (for example, G coupling) that holds the protrusions 2a and 4a.
  • the bearing housing 2 is formed with a through hole 2b that penetrates the supercharger C in the left-right direction.
  • a rotary shaft 7 is rotatably supported in the through hole 2b.
  • a turbine impeller 8 is integrally fixed to the left end portion of the rotating shaft 7.
  • the turbine impeller 8 is rotatably accommodated in the turbine housing 4.
  • a compressor impeller 9 is integrally fixed to the right end portion of the rotating shaft 7.
  • the compressor impeller 9 is rotatably accommodated in the compressor housing 6.
  • An air inlet 10 is formed in the compressor housing 6.
  • the intake port 10 opens to the right side of the supercharger C and is connected to an air cleaner (not shown).
  • the bearing housing 2 and the compressor housing 6 are connected by the fastening bolt 5, the opposing surfaces of the two housings 2 and 6 form a diffuser passage 11 that compresses and pressurizes air.
  • the diffuser flow path 11 is formed in an annular shape from the radially inner side to the outer side of the rotating shaft 7 (compressor impeller 9). The diffuser flow path 11 communicates with the intake port 10 via the compressor impeller 9 on the radially inner side.
  • the compressor housing 6 is provided with a compressor scroll passage 12.
  • the compressor scroll passage 12 is formed in an annular shape, and is positioned on the outer side in the radial direction of the rotating shaft 7 (compressor impeller 9) than the diffuser passage 11.
  • the compressor scroll passage 12 communicates with an intake port (not shown) of the engine. Further, the compressor scroll passage 12 communicates with the diffuser passage 11. Therefore, when the compressor impeller 9 rotates, air is sucked into the compressor housing 6 from the intake port 10, and is boosted by the diffuser flow path 11 and the compressor scroll flow path 12 and guided to the intake port of the engine.
  • a discharge port 13 is formed in the turbine housing 4.
  • the discharge port 13 opens to the left side of the supercharger C and is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • Turbine housing 4 has an internal space S 1 including a discharge port 13 as one end. The inner space S 1, the valve 16 described later is disposed.
  • the turbine housing 4 is provided with an internal flow path 14 and a turbine scroll flow path 15.
  • the turbine scroll flow path 15 is formed in an annular shape and is located on the radially outer side of the rotary shaft 7 (turbine impeller 8) than the internal flow path 14.
  • the turbine scroll passage 15 communicates with a gas inlet 17 (see FIG. 2B) through which exhaust gas discharged from an engine exhaust manifold (not shown) is guided.
  • the turbine scroll flow path 15 communicates with the internal flow path 14.
  • the exhaust gas is guided from the gas inlet 17 to the turbine scroll passage 15, internal passage 14, the turbine impeller 8, and is guided to the discharge port 13 via the internal space S 1.
  • the exhaust gas rotates the turbine impeller 8.
  • the rotational force of the turbine impeller 8 is transmitted to the compressor impeller 9 via the rotating shaft 7, whereby the compressor impeller 9 rotates.
  • the air is boosted by the rotational force of the compressor impeller 9 and guided to the intake port of the engine.
  • FIG. 2A and FIG. 2B are external views of the turbine housing 4.
  • FIG. 2A is a view of the discharge port 13 of the turbine housing 4 as viewed from the front.
  • FIG. 2B is a side view of the turbine housing 4.
  • the gas inflow port 17 is open to the lower side of the turbine housing 4.
  • a flow path communicating from the gas inlet 17 to the turbine scroll flow path 15 is branched upstream of the turbine scroll flow path 15.
  • an outlet end of a bypass flow path 18 (flow path), which is a branched flow path, is provided on the wall surface (inner wall) of the turbine housing 4 that forms the internal space S 1 including the discharge port 13. 18a is formed.
  • the exhaust gas flows in from the gas inlet 17, and a part of the exhaust gas can flow out to the internal space S 1 downstream of the turbine impeller 8 via the bypass flow path 18. That is, part of the exhaust gas can bypass the turbine impeller 8 and the turbine scroll passage 15.
  • the valve 16 is configured by a valve body having an outer diameter larger than the inner diameter of the outlet end 18a.
  • the valve 16 closes the bypass flow path 18 by contacting a seat surface 18b (see FIG. 1) formed around the outlet end 18a of the bypass flow path 18 and separates the bypass flow path 18 from the seat surface 18b. open.
  • the actuator rod 19 shown in FIG. 2B is arranged outside the turbine housing 4. One end of the actuator rod 19 is fixed to an actuator (not shown), and the actuator rod 19 is operated in the axial direction by the power of the actuator. The other end of the actuator rod 19 is fixed to a pin rod 21 that protrudes in a direction perpendicular to the axial direction of the actuator rod 19.
  • the link plate 20 is composed of a plate member.
  • a link hole 20 a is formed at one end of the link plate 20.
  • a pin rod 21 is rotatably inserted (supported) into the link hole 20a of the link plate 20. That is, the pin rod 21 is fixed to the actuator rod 19 and is rotatably supported by the link plate 20.
  • the turbine housing 4 has a housing hole 4b.
  • the housing hole 4 b penetrates between the outside of the turbine housing 4 (the actuator rod 19 side of the turbine housing 4) and the internal space S 1 of the turbine housing 4.
  • a bearing portion 22 is press-fitted into the housing hole 4b.
  • the bearing portion 22 is composed of a cylindrical member.
  • the bearing portion 22 has a bearing hole 22a that penetrates from one end to the other end.
  • the shaft 23 is inserted through the bearing hole 22a.
  • One end of the bearing portion 22 has a protruding portion 22b that protrudes from the inner wall of the turbine housing 4 defining an interior space S 1.
  • the other end of the bearing portion 22 protrudes outside the turbine housing 4. That is, one end of the bearing portion 22 is located in the internal space S 1, and the other end of the bearing portion 22 is located outside the turbine housing 4.
  • one end of the bearing portion 22 protrudes into the internal space S 1 of the turbine housing 4, and the other end of the bearing portion 22 protrudes outside the turbine housing 4. That is, the bearing hole 22 a of the bearing portion 22 penetrates between the inside of the turbine housing 4 (internal space S 1 ) and the outside of the turbine housing 4.
  • the shaft 23 is inserted into the bearing hole 22 a of the bearing portion 22 and is rotatably supported by the bearing portion 22.
  • One end of the shaft 23 protrudes from the bearing portion 22 toward the internal space S 1 of the turbine housing 4. That is, the shaft 23, with its one end positioned in the inner space S 1, and is rotatably supported by the bearing hole 22a. Further, the other end of the shaft 23 protrudes outside the turbine housing 4 from the bearing portion 22.
  • the other end of the shaft 23 is welded to the link plate 20 while being inserted through a fixing hole 20 b provided near the center of the link plate 20.
  • the mounting plate 24 is constituted by a plate member, and connects the valve 16 and the shaft 23.
  • a valve 16 is provided on one end side of the mounting plate 24, and a shaft 23 is welded to the other end side of the mounting plate 24.
  • the connection structure between the mounting plate 24 and the valve 16 and the connection structure between the mounting plate 24 and the shaft 23 will be described in detail later.
  • the valve 16 is rotated together with the shaft 23 in the rotation direction of the shaft 23 by the mounting plate 24.
  • the actuator rod 19 operates in the axial direction (the direction indicated by arrows a and c in FIG. 2B)
  • the mounting plate 24 swings (indicated by arrows b and d in FIG. 2B).
  • the shaft 23 rotates.
  • the valve 16 opens and closes the outlet end 18 a of the bypass channel 18 by the rotation of the shaft 23.
  • FIGS. 3A to 3C are diagrams for explaining the mounting plate 24.
  • FIG. 3A is a perspective view of the mounting plate 24.
  • FIG. 3B is a side view of the mounting plate 24.
  • FIG. 3C is a top view of the mounting plate 24.
  • the mounting plate 24 includes a main body 24a and a cylindrical cylindrical portion 24b formed at one end of the main body 24a.
  • the cylindrical portion 24b is provided with an insertion hole 24c, and the shaft 23 is inserted into the insertion hole 24c.
  • An exposure hole 24d is formed in the cylindrical portion 24b.
  • the exposure hole 24d extends in the radial direction of the insertion hole 24c and penetrates the insertion hole 24c from the outside of the cylindrical portion 24b.
  • the cylindrical portion 24 b of the mounting plate 24 is welded to the shaft 23 through the exposure hole 24 d.
  • a main body hole 24e is provided in the main body 24a of the mounting plate 24.
  • the main body hole 24e passes through the main body portion 24a in a direction orthogonal to the central axis direction of the insertion hole 24c.
  • the mounting plate 24 and the valve 16 are connected through the main body hole 24e.
  • FIG. 4 is a view for explaining the connection structure of the valve 16 to the mounting plate 24, and is a view of the mounting plate 24 as viewed from the side in a state where the mounting plate 24 and the valve 16 are connected.
  • a protrusion 16 b is formed on the main body 16 a of the valve 16.
  • the protrusion 16b protrudes in a direction perpendicular to the surface direction of the contact surface 16c from the opposite side of the contact surface 16c that contacts the sheet surface 18b.
  • the protrusion 16b may be formed integrally with the main body 16a, or the protrusion 16b of another member may be fixed to the main body 16a by welding or the like.
  • the protruding portion 16 b of the valve 16 is inserted into the main body hole 24 e and the washer 25 of the mounting plate 24. Thereafter, the mounting plate 24 and the valve 16 are connected by pressurizing and deforming the tip of the protruding portion 16 b protruding from the washer 25.
  • the shaft 23 may vibrate in the axial direction or the radial direction due to the influence of exhaust pulsation or the like, and noise may be generated. Therefore, the bearing portion 22 of the present embodiment is provided with a structure for suppressing such vibration.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams for explaining the bearing portion 22 and the shaft 23.
  • 5A is a cross-sectional view including the central axis of the bearing portion 22 and the shaft 23, and
  • FIG. 5B is a view taken in the direction of arrow V (b) in FIG. 5A.
  • the bearing portion 22 has a diameter hole 22d.
  • the diameter hole 22d penetrates the bearing portion 22 in the radial direction of the shaft 23 from the outer peripheral surface 22c of the bearing portion 22 to the bearing hole 22a.
  • the inner peripheral surface 22f of the bearing portion 22 forms a bearing hole 22a.
  • the outer peripheral surface 23a of the shaft 23 faces the inner peripheral surface 22f of the bearing portion 22 at a predetermined interval. That is, a gap is formed between the outer peripheral surface 23 a of the shaft 23 and the inner peripheral surface 22 f of the bearing portion 22.
  • Radial cross-sectional area of the shaft 23 in the gap is equal to the area of the gap S 2 shown in Figure 5 (b).
  • the cross-sectional area of the radial hole 22d in the direction perpendicular to the penetration direction of the radial hole 22d (the vertical direction in FIGS. 5A and 5B) (cut of the radial hole 22d perpendicular to the penetration direction of the radial hole 22d). area) is larger than the area of the gap S 2 shown in Figure 5 (b).
  • FIG. 6 is a view for explaining the bearing portion 22 assembled to the turbine housing 4.
  • the diameter hole 22 d is provided in the protruding portion 22 b of the bearing portion 22.
  • the protruding portion 22 b is a portion of the bearing portion 22 that protrudes from the inner wall of the turbine housing 4.
  • the exhaust gas flows into the bearing hole 22a from the radial hole 22d and presses a part of the shaft 23 exposed from the radial hole 22d and the vicinity thereof in the radial direction. As a result, the shaft 23 is pressed against a portion of the inner peripheral surface 22f of the bearing 22 opposite to the portion where the diameter hole 22d is opened.
  • the extension line L extending in the penetrating direction of the radial hole 22 d does not intersect the movable locus range (that is, the range defined by the locus of the valve 16) X of the valve 16. In the position. Therefore, it can suppress that the flow volume of the exhaust gas which distribute
  • FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams for explaining the bearing portion 32 and the shaft 23 according to the modification.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view including the central axis of the bearing portion 32 and the shaft 23, and
  • FIG. 7B is a view taken along the line VII (b) of FIG. 7A.
  • a plurality of the diameter holes 32d are provided at intervals in the circumferential direction of the bearing portion 32. And the space
  • the plurality of diameter holes 32d may be arranged so as not to be located on both sides of the shaft 23 so that the pressing force to the shaft 23 by the exhaust gas is not canceled out. In other words, it is desirable not to arrange the radial hole 32d at a position symmetrical to the central axis of the shaft 23.
  • the bearing portions 22 and 32 for operating the valve 16 that opens and closes the outlet end 18a of the bypass flow path 18 have been described.
  • the bearing hole 22a may be applied to a member that supports another shaft.
  • the above-described embodiment can also be applied to a shaft bearing portion for opening and closing a bypass flow path provided in the compressor housing 6 and bypassing the intake flow path.
  • the supercharger is a twin scroll type supercharger
  • the above-described embodiment is configured such that the flow rate of the exhaust gas flowing into one turbine scroll flow path and the exhaust gas flowing into the other turbine scroll flow path It can also be applied to a shaft bearing for adjusting the angle.
  • the above-described embodiment can be applied to a multistage supercharger including a plurality of superchargers connected in series or in parallel to an engine exhaust manifold. That is, the above-described embodiment may be applied to a shaft bearing portion for adjusting the flow rate of exhaust gas flowing into the turbine housing of each supercharger in the multistage supercharger.
  • the above-described embodiment can also be applied to a housing (casing) connected to a turbine housing or a compressor housing.
  • the cross-sectional area of diameter hole 22d which is perpendicular to the through direction of the diameter hole 22d is set to be larger than the area of the gap S 2.
  • the cross-sectional area may be smaller than the area of the gap S 2.
  • the cross-sectional area of diameter hole 22d which is perpendicular to the through direction of the diameter hole 22d is made larger than the area of the gap S 2, to ensure the flow of the exhaust gas flowing from the diameter hole 22d, pushing the shaft 23 A sufficient pressing force can be generated.
  • the present invention can be used for a supercharger including a valve that opens and closes a flow path that opens in an internal space of a housing.

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Abstract

　過給機は、内部空間（Ｓ１）が形成されたタービンハウジング（４）と、タービンハウジング（４）に設けられた軸受部（２２）と、少なくとも一端が軸受部（２２）よりもタービンハウジング（４）の内側に突出した状態で軸受孔２２ａに回転自在に挿通されたシャフト（２３）と、シャフト（２３）に固定され、内部空間（Ｓ１）に開口する流路を開閉するバルブ（１６）と、を備える。軸受部（２２）は、タービンハウジング（４）の内壁から突出する突出部（２２ｂ）を有する。突出部（２２ｂ）の径孔２２ｄは、軸受部（２２）の外周面（２２ｃ）から軸受孔（２２ａ）までシャフト（２３）の径方向に軸受部（２２）を貫通している。

Description

過給機
　本発明は、ハウジングの内部空間に開口する流路を開閉するバルブを備える過給機に関する。
　従来、一端にタービンインペラが設けられ他端にコンプレッサインペラが設けられた回転軸が、ベアリングハウジングに回転自在に保持された過給機が知られている。こうした過給機をエンジンに接続し、エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラを回転させるとともに、このタービンインペラの回転によって、回転軸を介してコンプレッサインペラを回転させる。こうして、過給機は、コンプレッサインペラの回転に伴い空気を圧縮してエンジンに送出する。
　特許文献１に記載の過給機はバイパス流路を備えている。バイパス流路は、排気ガスの一部を、タービンインペラに通じるタービンスクロール流路を介さずに、タービンハウジングからタービンインペラの下流に流す。すなわち、排気ガスの一部はバイパス流路を経由することで、タービンスクロール流路およびタービンインペラをバイパスする。このバイパス流路は、バルブによって開閉される。バルブはタービンハウジング内に設けられ、シャフトに連結されている。シャフトは、タービンハウジングに設置された軸受部によって回転可能に支持されている。軸受部は、タービンハウジングの内外を貫通するようにタービンハウジングに設置されている。このように、アクチュエータの動力によってシャフトが回転すると、シャフトと一体となってバルブが作動し、このバルブの作動によってバイパス流路が開閉される。
特表２０１３－５１２３７３号公報
　上記のように、過給機のハウジングに軸受部が設けられ、シャフトが軸受部によって回転可能に支持されている場合、排気脈動などの影響により、シャフトがその軸方向に振動し、その結果、騒音が生じる可能性がある。
　本発明の目的は、バルブを作動させるシャフトの振動および振動による異音を抑制することが可能な過給機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様は過給機であって、内部空間が内部に形成されたハウジングと、ハウジングに設けられ、ハウジングの内部空間とハウジングの外部との間を貫通する軸受孔が形成された軸受部と、少なくとも一端が軸受部よりもハウジングの内側に突出した状態で軸受孔に回転自在に支持されるシャフトと、シャフトに固定され、シャフトの回転に伴って内部空間に開口する流路を開閉するバルブと、を備え、軸受部は、内部空間に面するハウジングの内壁から突出する突出部を有し、突出部には、軸受部の外周面から軸受孔までシャフトの径方向に貫通する径孔が形成されていることを要旨とする。
　径孔の貫通方向に直交する径孔の断面積は、軸受孔を形成する軸受部の内周面とシャフトの外周面との間に形成される間隙におけるシャフトの径方向の断面積よりも大きくてもよい。
　径孔は、径孔の貫通方向に延伸する延長線と、バルブの可動軌跡範囲とが交差しない位置に設けられていてもよい。
　軸受部は円筒状に形成され、径孔は、軸受部の周方向に間隔を隔てて複数設けられており、径孔間の間隔は不均等であってもよい。
　本発明によれば、バルブを作動させるシャフトの振動および振動による異音を抑制することが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態に係る過給機の概略断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の一実施形態に係るタービンハウジングの外観図であり、図２（ａ）はタービンハウジングの吐出口を正面から見た図、図２（ｂ）はタービンハウジングの側面図である。 図３（ａ）～図３（ｃ）は本発明の一実施形態に係る取付板を説明するための図であり、図３（ａ）は本発明の一実施形態に係る取付板の斜視図、図３（ｂ）は本実施形態に係る取付板の側面図、図３（ｃ）は本実施形態に係る取付板の上面図である。 図４は、取付板へのバルブの連結構造を説明するための図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る軸受部とシャフトを説明するための図であり、図５（ａ）は、軸受部およびシャフトの中心軸を含む断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ（ｂ）矢視図である。 図６は、タービンハウジングに組み付けられた軸受部を説明するための図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本発明の一実施形態の変形例に係る軸受部とシャフトを説明するための図であり、図７（ａ）は軸受部およびシャフトの中心軸を含む断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩ（ｂ）矢視図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌを過給機Ｃの左側を示す方向とし、矢印Ｒを過給機Ｃの右側を示す方向として説明する。図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備える。この過給機本体１は、ベアリングハウジング２と、ベアリングハウジング２の左側に締結機構３によって連結されるタービンハウジング４と、ベアリングハウジング２の右側に締結ボルト５によって連結されるコンプレッサハウジング６と、を有する。これらは一体化されている。
　ベアリングハウジング２のタービンハウジング４近傍の外周面には、突起２ａが設けられている。突起２ａは、ベアリングハウジング２の径方向に突出している。また、タービンハウジング４のベアリングハウジング２近傍の外周面には、突起４ａが設けられている。突起４ａは、タービンハウジング４の径方向に突出している。ベアリングハウジング２とタービンハウジング４は、突起２ａ、４ａを締結機構３によってバンド締結して固定される。締結機構３は、突起２ａ、４ａを挟持する締結バンド（例えばＧカップリング）で構成される。
　ベアリングハウジング２には、過給機Ｃの左右方向に貫通する貫通孔２ｂが形成されている。貫通孔２ｂには、回転軸７が回転自在に支持されている。回転軸７の左端部にはタービンインペラ８が一体的に固定されている。タービンインペラ８は、タービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、回転軸７の右端部にはコンプレッサインペラ９が一体的に固定されている。コンプレッサインペラ９は、コンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。
　コンプレッサハウジング６には吸気口１０が形成されている。吸気口１０は、過給機Ｃの右側に開口し、エアクリーナ（図示せず）に接続する。また、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６とが連結された状態では、両ハウジング２、６の、互いに対向する対向面が、空気を圧縮して昇圧するディフューザ流路１１を形成する。ディフューザ流路１１は、回転軸７（コンプレッサインペラ９）の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。ディフューザ流路１１は、径方向内側において、コンプレッサインペラ９を介して吸気口１０に連通している。
　また、コンプレッサハウジング６にはコンプレッサスクロール流路１２が設けられている。コンプレッサスクロール流路１２は環状に形成され、ディフューザ流路１１よりも回転軸７（コンプレッサインペラ９）の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１２は、エンジンの吸気口（図示せず）に連通している。また、コンプレッサスクロール流路１２は、ディフューザ流路１１にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ９が回転すると、空気は、吸気口１０からコンプレッサハウジング６内に吸引され、ディフューザ流路１１およびコンプレッサスクロール流路１２で昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。
　タービンハウジング４には吐出口１３が形成されている。吐出口１３は、過給機Ｃの左側に開口し、排気ガス浄化装置（図示せず）に接続する。タービンハウジング４は、吐出口１３を一端として含む内部空間Ｓ１を有する。内部空間Ｓ１には、後述するバルブ１６が配されている。また、タービンハウジング４には、内部流路１４と、タービンスクロール流路１５とが設けられている。タービンスクロール流路１５は環状に形成され、内部流路１４よりも回転軸７（タービンインペラ８）の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路１５は、エンジンの排気マニホールド（図示せず）から排出される排気ガスが導かれるガス流入口１７（図２（ｂ）参照）に連通する。また、タービンスクロール流路１５は、内部流路１４にも連通している。したがって、排気ガスは、ガス流入口１７からタービンスクロール流路１５に導かれ、内部流路１４、タービンインペラ８、および、内部空間Ｓ１を介して吐出口１３に導かれる。この流通過程において、排気ガスはタービンインペラ８を回転させる。タービンインペラ８の回転力は、回転軸７を介してコンプレッサインペラ９に伝達され、これによりコンプレッサインペラ９は回転する。空気は、このコンプレッサインペラ９の回転力によって昇圧され、エンジンの吸気口に導かれる。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）は、タービンハウジング４の外観図である。図２（ａ）は、タービンハウジング４の吐出口１３を正面から見た図である。図２（ｂ）は、タービンハウジング４の側面図である。図２（ｂ）において、ガス流入口１７は、タービンハウジング４の大凡下側に開口している。ガス流入口１７からタービンスクロール流路１５に連通する流路は、タービンスクロール流路１５より上流側で分岐している。また、図１に示すように、吐出口１３を含む内部空間Ｓ１を形成するタービンハウジング４の壁面（内壁）には、この分岐した流路であるバイパス流路１８（流路）の出口端１８ａが形成されている。
　排気ガスはガス流入口１７から流入し、その一部は、バイパス流路１８を介して、タービンインペラ８の下流にある内部空間Ｓ１に流出することができる。即ち、排気ガスの一部は、タービンインペラ８やタービンスクロール流路１５をバイパスすることができる。
　バルブ１６は、出口端１８ａの内径よりも外径の大きい弁体によって構成されている。バルブ１６は、バイパス流路１８の出口端１８ａの周囲に形成されたシート面１８ｂ（図１参照）に当接することでバイパス流路１８を閉じ、シート面１８ｂから離隔することでバイパス流路１８を開く。
　図２（ｂ）に示すアクチュエータロッド１９は、タービンハウジング４の外部に配されている。アクチュエータロッド１９の一端は、アクチュエータ（図示せず）に固定されており、アクチュエータロッド１９はアクチュエータの動力によって軸方向に作動する。アクチュエータロッド１９の他端は、アクチュエータロッド１９の軸方向に直交する方向に突出するピンロッド２１に固定されている。
　リンク板２０は、板部材によって構成されている。リンク板２０の一端には、リンク孔２０ａが形成されている。リンク板２０のリンク孔２０ａには、ピンロッド２１が、回転自在に挿通（支持）されている。即ち、ピンロッド２１は、アクチュエータロッド１９に固定され、且つ、リンク板２０に回転自在に支持されている。
　そのため、図２（ｂ）に示すように、アクチュエータロッド１９が、矢印ａが示す向きに作動すると、リンク板２０は、矢印ｂが示す向きに揺動する。一方、アクチュエータロッド１９が、矢印ｃが示す向きに作動すると、リンク板２０は、矢印ｄの向きに揺動する。
　また、図２（ａ）に示すように、タービンハウジング４にはハウジング孔４ｂが形成されている。ハウジング孔４ｂは、タービンハウジング４の外部（タービンハウジング４のアクチュエータロッド１９側）と、タービンハウジング４の内部空間Ｓ１との間を貫通する。ハウジング孔４ｂには、軸受部２２が圧入されている。
　軸受部２２は、円筒状の部材で構成されている。軸受部２２は、その一端から他端まで貫通する軸受孔２２ａを有する。軸受孔２２ａには、シャフト２３が挿通される。また、軸受部２２の一端は、内部空間Ｓ１を形成するタービンハウジング４の内壁から突出する突出部２２ｂとなっている。軸受部２２の他端は、タービンハウジング４の外部に突出している。即ち、軸受部２２の一端は内部空間Ｓ１に位置し、軸受部２２の他端はタービンハウジング４の外部に位置している。
　このように、軸受部２２の一端がタービンハウジング４の内部空間Ｓ１に突出し、軸受部２２の他端がタービンハウジング４の外部に突出している。即ち、軸受部２２の軸受孔２２ａは、タービンハウジング４の内部（内部空間Ｓ１）とタービンハウジング４の外部との間を貫通している。
　　上述の通り、シャフト２３は軸受部２２の軸受孔２２ａに挿通され、軸受部２２によって回転自在に支持されている。シャフト２３の一端は、軸受部２２よりもタービンハウジング４の内部空間Ｓ１側に突出している。即ち、シャフト２３は、その一端が内部空間Ｓ１に位置した状態で、軸受孔２２ａに回転自在に支持されている。また、シャフト２３の他端は、軸受部２２よりも、タービンハウジング４の外側に突出している。シャフト２３の他端は、リンク板２０の中心近傍に設けられた固定孔２０ｂに挿通された状態で、リンク板２０に溶接されている。
　取付板２４は板部材によって構成され、バルブ１６とシャフト２３とを連結する。取付板２４の一端側にはバルブ１６が設けられ、取付板２４の他端側にはシャフト２３が溶接されている。取付板２４とバルブ１６の連結構造、および取付板２４とシャフト２３の連結構造については後に詳述する。
　取付板２４によって、バルブ１６は、シャフト２３と共にシャフト２３の回転方向に一体回転する。その結果、アクチュエータロッド１９が、軸方向（図２（ｂ）中、矢印ａ、ｃが示す向き）に作動すると、取付板２４の揺動（図２（ｂ）中、矢印ｂ、ｄが示す向き）に伴って、シャフト２３が回転する。そして、シャフト２３の回転によって、バルブ１６がバイパス流路１８の出口端１８ａを開閉する。
　図３（ａ）～図３（ｃ）は、取付板２４を説明するための図である。図３（ａ）は、取付板２４の斜視図である。図３（ｂ）は、取付板２４の側面図である。図３（ｃ）は、取付板２４の上面図である。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、取付板２４は、本体部２４ａと、本体部２４ａの一端に形成された円筒状の円筒部２４ｂとを有する。円筒部２４ｂには挿通孔２４ｃが設けられ、挿通孔２４ｃにはシャフト２３が挿通される。円筒部２４ｂには、露出孔２４ｄが形成されている。露出孔２４ｄは、挿通孔２４ｃの径方向に延伸し、円筒部２４ｂの外部から挿通孔２４ｃに貫通する。挿通孔２４ｃにシャフト２３が挿通されると、露出孔２４ｄからシャフト２３の一部が露出する。シャフト２３が挿通孔２４ｃに挿通された状態で、露出孔２４ｄから、取付板２４の円筒部２４ｂがシャフト２３に溶接される。
　取付板２４の本体部２４ａには本体孔２４ｅが設けられている。本体孔２４ｅは、挿通孔２４ｃの中心軸方向に直交する方向に本体部２４ａを貫通している。取付板２４とバルブ１６は、この本体孔２４ｅを介して連結される。
　図４は、取付板２４へのバルブ１６の連結構造を説明するための図であり、取付板２４とバルブ１６が連結された状態で、取付板２４を側面から見た図である。図４に示すように、バルブ１６の本体部１６ａには、突起部１６ｂが形成されている。突起部１６ｂは、シート面１８ｂと当接する当接面１６ｃの反対側から、当接面１６ｃの面方向と直交する方向に突出する。なお、突起部１６ｂは、本体部１６ａと一体形成されてもよいし、別部材の突起部１６ｂを本体部１６ａに溶接などで固定してもよい。
　バルブ１６の本体部１６ａおよび座金２５が取付板２４の本体部２４ａを挟んだ状態で、バルブ１６の突起部１６ｂが、取付板２４の本体孔２４ｅおよび座金２５に挿通される。その後、座金２５から突出した突起部１６ｂの先端を加圧変形させてかしめることで、取付板２４とバルブ１６が連結される。
　ところで、シャフト２３の回転移動を阻害しないように、シャフト２３の軸方向には隙間が形成されている。そのため、排気脈動などの影響により、シャフト２３が軸方向や径方向に振動して騒音が生じる場合がある。そこで、本実施形態の軸受部２２は、このような振動を抑えるための構造が備えられている。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）は、軸受部２２とシャフト２３を説明するための図である。図５（ａ）は軸受部２２およびシャフト２３の中心軸を含む断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶ（ｂ）矢視図である。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、軸受部２２には径孔２２ｄが形成されている。径孔２２ｄは、軸受部２２の外周面２２ｃから軸受孔２２ａまで、シャフト２３の径方向に軸受部２２を貫通している。
　軸受部２２の内周面２２ｆは、軸受孔２２ａを形成する。シャフト２３の外周面２３ａは所定の間隔をおいて軸受部２２の内周面２２ｆに対向する。即ち、シャフト２３の外周面２３ａと軸受部２２の内周面２２ｆとの間には間隙が形成される。この間隙におけるシャフト２３の径方向の断面積（すなわち、シャフト２３の軸方向に垂直な方向の断面積）は、図５（ｂ）に示される間隙Ｓ２の面積と等しい。
　このとき、径孔２２ｄの貫通方向（図５（ａ）、（ｂ）中、上下方向）に直交する方向の径孔２２ｄの断面積（径孔２２ｄの貫通方向に直交する径孔２２ｄの断面積）は、図５（ｂ）に示される間隙Ｓ２の面積よりも大きい。
　図６は、タービンハウジング４に組み付けられた軸受部２２を説明するための図である。図６に示すように、径孔２２ｄは、軸受部２２の突出部２２ｂに設けられている。なお、上述の通り、突出部２２ｂは、軸受部２２のうち、タービンハウジング４の内壁から突出している部位である。
　排気ガスは、径孔２２ｄから軸受孔２２ａに流入し、径孔２２ｄから露出するシャフト２３の一部およびその近傍を径方向に押圧する。その結果、シャフト２３は、軸受部２２の内周面２２ｆのうちの、径孔２２ｄが開口する部位と反対側の部位に押し付けられる。
　シャフト２３が軸受部２２の内周面２２ｆに押し付けられることで、シャフト２３の外周面２３ａと軸受部２２の内周面２２ｆとの間に摩擦が生じる。この摩擦によって、シャフト２３の軸方向の振動が抑えられる。したがって、シャフト２３の振動および振動に伴う異音を抑制することができる。
　図６に示すように、径孔２２ｄは、径孔２２ｄの貫通方向に延伸する延長線Ｌと、バルブ１６の可動軌跡範囲（即ち、バルブ１６の軌跡によって規定される範囲）Ｘとが交差しない位置に設けられている。そのため、径孔２２ｄを流通する排気ガスの流量がバルブ１６の干渉によって低下することを抑制でき、シャフト２３を押圧する押圧力の減少を回避することができる。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）は、変形例に係る軸受部３２とシャフト２３を説明するための図である。図７（ａ）は軸受部３２およびシャフト２３の中心軸を含む断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩ（ｂ）矢視図である。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、変形例において、径孔３２ｄは、軸受部３２の周方向に間隔を隔てて複数設けられている。そして、径孔３２ｄ間の間隔はこの周方向において不均等である。このように、複数の径孔３２ｄを、間隔を不均等にして配置することで、径孔３２ｄを流通する排気ガスがシャフト２３を押圧する面積を大きく確保することができ、シャフト２３の振動をさらに抑制することができる。このとき、排気ガスによるシャフト２３への押圧力が相殺されないように、複数の径孔３２ｄを、シャフト２３を挟んだ両側に位置しないように配置するとよい。換言すれば、シャフト２３の中心軸に対して対称な位置に径孔３２ｄを配置しないことが望ましい。
　本変形例では、径孔３２ｄを軸受部３２の周方向に複数設ける場合について説明したが、径孔３２ｄは、シャフト２３の軸方向に複数設けられてもよい。この場合、径孔３２ｄを流通する排気ガスがシャフト２３を押圧する面積が増加し、一定の方向への押圧力が一層高くなる。即ち、摩擦力の増加によって、シャフト２３の振動をさらに抑制することができる。
　上述した実施形態では、バイパス流路１８の出口端１８ａを開閉するバルブ１６を作動させるための軸受部２２、３２について説明した。しかしながら、軸受孔２２ａが過給機Ｃのハウジングの内外を貫通する構成であれば、他のシャフトを支持する部材に適用してもよい。
　具体的には、上述の実施形態は、例えば、コンプレッサハウジング６に設けられ吸気流路をバイパスさせるバイパス流路を開閉するためのシャフトの軸受部に適用することもできる。
　また、過給機が、ツインスクロール型過給機である場合、上述の実施形態は、一方のタービンスクロール流路に流入する排気ガスと、他方のタービンスクロール流路に流入する排気ガスとの流量を調整するためのシャフトの軸受部に適用することもできる。
　また、上述の実施形態は、エンジンの排気マニホールドに対して直列或いは並列に接続される複数の過給機を備える多段式過給機に適用できる。即ち、上述の実施形態は、多段式過給機内の各過給機のタービンハウジングに流入する排気ガスの流量を調整するためのシャフトの軸受部に適用してもよい。上述の実施形態は、タービンハウジングやコンプレッサハウジングに連結するハウジング（ケーシング）に適用することもできる。
　また、上述した実施形態では、径孔２２ｄの貫通方向に直交する径孔２２ｄの断面積は、間隙Ｓ２の面積よりも大きく設定されている。しかしながら、この断面積は、間隙Ｓ２の面積より小さくてもよい。ただし、径孔２２ｄの貫通方向に直交する径孔２２ｄの断面積を、間隙Ｓ２の面積よりも大きくすることで、径孔２２ｄから流通する排気ガスの流れを確保し、シャフト２３を押圧する押圧力を十分に発生させることができる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明は、ハウジングの内部空間に開口する流路を開閉するバルブを備える過給機に利用することができる。

Claims (4)

  1. 過給機であって、
    　内部空間が内部に形成されたハウジングと、
    　前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの前記内部空間と前記ハウジングの外部との間を貫通する軸受孔が形成された軸受部と、
    　少なくとも一端が前記軸受部よりも前記ハウジングの内側に突出した状態で前記軸受孔に回転自在に支持されるシャフトと、
    　前記シャフトに固定され、前記シャフトの回転に伴って前記内部空間に開口する流路を開閉するバルブと、
    を備え、
    　前記軸受部は、前記内部空間に面する前記ハウジングの内壁から突出する突出部を有し、前記突出部には、前記軸受部の外周面から前記軸受孔まで前記シャフトの径方向に貫通する径孔が形成されていることを特徴とする過給機。
  2. 　前記径孔の貫通方向に直交する前記径孔の断面積は、前記軸受孔を形成する前記軸受部の内周面と前記シャフトの外周面との間に形成される間隙における前記シャフトの径方向の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の過給機。
  3. 　前記径孔は、前記径孔の貫通方向に延伸する延長線と、前記バルブの可動軌跡範囲とが交差しない位置に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の過給機。
  4. 　前記軸受部は円筒状に形成され、
    　前記径孔は、前記軸受部の周方向に間隔を隔てて複数設けられており、
    　前記径孔間の前記間隔は不均等であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の過給機。
     
     
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