WO2018168611A1

WO2018168611A1 - 波ワッシャおよび流量可変バルブ機構

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Publication number: WO2018168611A1
Application number: PCT/JP2018/008824
Authority: WO
Inventors: 雄一郎秋山; 聡志大谷; 直忠植田; 惣彦谷垣; 英樹遠矢
Original assignee: 株式会社Ihi; 中央発條株式会社
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2018-09-20
Also published as: DE112018001379T5; DE112018001379B4; JP6815233B2; CN110291280A; CN110291280B; JP2018151050A; US10876466B2; US20200347778A1

Abstract

本開示の一態様に係る波ワッシャは、軸線の周りに形成されて波状をなす環状の本体と、本体から内方または外方に突出する少なくとも１つの突出片と、を備える。少なくとも１つの突出片は、軸線に垂直な平坦面を含む。

Description

波ワッシャおよび流量可変バルブ機構

　本開示は、波ワッシャおよび流量可変バルブ機構に関する。

　従来、特許文献１～３に記載された波ワッシャ又はスプリングワッシャが知られている。特許文献１に記載された波ワッシャは、複数の弧状片と、各弧状片を接続する複数の内向屈曲片とから構成される。特許文献２に記載された波ワッシャは、波付けの施されたリング状のワッシャ本体と、ワッシャ本体の内周に形成された３個の突片とを備える。３個の突片は等角度間隔で斜め上向きに形成されている。各突片の先端は幅広になっていて、相手軸の外周にほぼ緊密に倣う曲面を有する。特許文献３に記載されたスプリングワッシャは、環状の外側本体と、外側本体から内方に延びる複数の第１指部と複数の第２指部とを備える。第１指部および第２指部は、周方向に交互に設けられている。第１指部は第１軸方向に延び、第２指部は第２軸方向に延びる。

特開平１０－３０６６８号公報特開２０００－２９１６２２号公報国際公開第２００５／０７１２８１号

　上記したように、従来、種々のワッシャが知られている。しかしながら、上記した従来のワッシャは、ワッシャを挟む部品との接触により摩耗しやすい。

　本開示は、部品との接触による摩耗を低減することができる波ワッシャ、および、その波ワッシャを備える流量可変バルブ機構を説明する。

　本開示の一態様に係る波ワッシャは、軸線の周りに形成されて波状をなす環状の本体と、本体から内方または外方に突出する少なくとも１つの突出片と、を備え、少なくとも１つの突出片は、軸線に垂直な平坦面を含む。

　本開示の一態様によれば、部品との接触による波ワッシャの摩耗を低減することができる。流量可変バルブ機構における部品間の衝突音を低減させることができる。

図１は、一実施形態に係る流量可変バルブ機構が適用された過給機を示す断面図である。図２は、図１の過給機を示す側面図である。図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図３中の波ワッシャを示す斜視図である。図５は、図３の部分拡大図である。図６は、リンク部材に対する波ワッシャの位置関係を示す図である。図７は、図４の波ワッシャの正面図である。図８は、図４の波ワッシャの背面図である。図９は、図４の波ワッシャの平面図である。図１０は、図４の波ワッシャの底面図である。図１１は、図４の波ワッシャの右側面図である。図１２は、図４の波ワッシャの左側面図である。図１３は、図７の部分拡大図である。図１４は、他の実施形態に係る波ワッシャを示す正面図である。

　この波ワッシャによれば、環状の本体に、何らかの軸部材が挿通される。軸線方向における本体の両側には、何らかの２つの部品が設けられる。これらの２つの部品によって、波ワッシャは挟み込まれる。波状をなす本体はバネ性を有しており、２つの部品の間に配置された状態で、軸線方向に変形する（縮小する）。このとき、突出片の平坦面は、少なくとも１つの部品に接触し得る。よって、波ワッシャと部品との接触面積を増大させることができる。接触面積の増大は、同じ内径および外径を有するワッシャに比して、面圧の低減をもたらす。これにより、部品との接触による摩耗を低減することができる。従来、波ワッシャの摩耗はバネ性（たとえば張力またはバネ荷重等）の低下を招いていたが、上記の波ワッシャによれば、摩耗が低減されるので、バネ性の低下を抑制することもできる。

　いくつかの態様において、本体は、突出片が接続された基部を含み、突出片の平坦面と基部の表面とは同一平面上に位置する。この場合、突出片の平坦面のみならず、本体の基部の表面も、少なくとも１つの部品に接触する。このように本体にも平坦な表面を設けることにより、波ワッシャと部品との接触面積を更に増大させることができる。なお、本体の波形状は、基部以外の領域に形成され得る。

　いくつかの態様において、本体は、軸線に垂直な第１平面と、軸線に垂直であり軸線方向において第１平面から離間する第２平面との間において波状をなしており、少なくとも１つの突出片は、第１平面に沿って延びると共に軸線方向において第２平面とは反対側に形成された平坦面を含む少なくとも１つの第１突出片と、第２平面に沿って延びると共に軸線方向において第１平面とは反対側に形成された平坦面を含む少なくとも１つの第２突出片と、を有する。この場合、平行な第１平面および第２平面に沿う平坦面をそれぞれ含む第１突出片と第２突出片が設けられる。第１突出片が第１部品に接触し、第２突出片が第２部品に接触する。これにより、波ワッシャは、２つの部品の両方に対して平面状に接触するため、波ワッシャと部品との接触面積を更に増大させることができる。軸線方向における本体の両端面に位置する２種類の平坦面は、確実に部品からの面圧を負担する。

　いくつかの態様において、第１突出片と第２突出片とは、周方向に交互に配置されている。この場合、本体の波形状に応じて、複数の突出片を好適に配置することができる。２つの部品に対して波ワッシャを均等に接触させることができる。複数の平坦面が受ける面圧も、周方向において均等になり得る。

　いくつかの態様において、突出片は、本体に接続されて本体の半径方向に沿って延びる基端部と、基端部に接続された先端部とを含み、少なくとも先端部に平坦面が設けられており、軸線および半径の両方に垂直な方向における基端部の幅は、先端部の幅よりも小さい。この場合、平坦面が設けられた先端部により、部品との接触面積を増大させることができる。基端部の幅は先端部の幅よりも小さいので、基端部は、波状をなす本体の形状に影響を与えにくい。言い換えれば、本体の波形状の設計自由度が高められている。

　いくつかの態様において、平坦面は、突出片の全域にわたって設けられている。この場合、突出片の全域が少なくとも１つの部品に接触するため、波ワッシャと部品との接触面積を更に増大させることができる。

　いくつかの態様において、突出片は、本体から内方に突出している。この場合、突出片の先端に軸部材を当接させる構成が提供され得る。接触面積を増大させるための突出片を、位置決めのための部材として用いることができる。

　本開示の他の態様に係る流量可変バルブ機構は、ハウジングに形成されたガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、弁体が第１端に連結され、ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、ハウジングの貫通穴に挿通され、ステムを回転可能に支持する筒状の軸受と、軸受のハウジング外の端面から突出するステムの第２端に連結されたリンク部材と、軸受の端面とリンク部材との間の隙間に配置されると共にステムが挿通された上記のいずれかの波ワッシャと、を備える。この場合、波ワッシャのバネ力は、軸受とリンク部材との間の衝突を抑制し得る。これにより、流量可変バルブ機構における軸受とリンク部材との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機からの発生音を低減することができる。このことは、過給機の商品性を向上させ得る。

　本開示の更に他の態様に係る流量可変バルブ機構は、ハウジングに形成されたガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、弁体が先端部に取り付けられた取付部材と、取付部材の基端部が第１端に連結され、ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、ハウジングの貫通穴に挿通され、ステムを回転可能に支持する筒状の軸受と、取付部材の基端部と軸受のハウジング内の端面との間の隙間に配置されると共にステムが挿通された上記のいずれかの波ワッシャと、を備える。この場合、波ワッシャのバネ力は、取付部材と軸受との間の衝突を抑制し得る。これにより、流量可変バルブ機構における取付部材と軸受との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機からの発生音を低減することができる。このことは、過給機の商品性を向上させ得る。

　本開示の更に他の態様に係る流量可変バルブ機構は、ガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、弁体に設けられ、開口部とは反対側に突出するバルブ軸と、バルブ軸が先端部に挿通され、当該先端部に弁体が取り付けられた取付部材と、バルブ軸の弁体とは反対側の端部であって取付部材から突出する端部に連結された止め金と、取付部材と止め金との間の隙間に配置されると共にバルブ軸が挿通された上記のいずれかの波ワッシャと、を備える。この場合、波ワッシャのバネ力は、取付部材と止め金との間の衝突を抑制し得る。これにより、流量可変バルブ機構における取付部材と止め金との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機からの発生音を低減することができる。このことは、過給機の商品性を向上させ得る。

　本開示の更に他の態様に係る流量可変バルブ機構は、ガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、弁体に設けられ、開口部とは反対側に突出するバルブ軸と、バルブ軸が先端部に挿通され、当該先端部に弁体が取り付けられた取付部材と、弁体と取付部材との間の隙間に配置されると共にバルブ軸が挿通された上記のいずれかの波ワッシャと、を備える。この場合、波ワッシャのバネ力は、弁体と取付部材との間の衝突を抑制し得る。これにより、流量可変バルブ機構における弁体と取付部材との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機からの発生音を低減することができる。このことは、過給機の商品性を向上させ得る。

　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

　図１～図３に示される過給機１は、たとえば車両用の過給機であり、図示しないエンジンから排出された排気ガスを利用して、エンジンに供給される空気を圧縮するものである。この過給機１は、タービン２とコンプレッサ３とを備える。タービン２は、タービンハウジング４と、タービンハウジング４に収納されたタービン翼車６と、を備えている。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサハウジング５に収納されたコンプレッサ翼車７と、を備えている。

　タービン翼車６は回転軸１４の第１端に設けられており、コンプレッサ翼車７は回転軸１４の第２端に設けられている。タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間には、軸受ハウジング１３が設けられている。回転軸１４は、軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持されている。過給機１は、タービンロータ軸１６を備える。このタービンロータ軸１６は、回転軸１４とタービン翼車６とを備えている。タービンロータ軸１６及びコンプレッサ翼車７は一体の回転体として回転する。

　タービンハウジング４には、排気ガス流入口８及び排気ガス流出口１０が設けられている。エンジンから排出された排気ガスは、排気ガス流入口８を通じてタービンスクロール流路４ａに流入し、タービン翼車６を回転させ、その後、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。

　コンプレッサハウジング５には、吸入口９及び吐出口１１が設けられている。上記のようにタービン翼車６が回転すると、タービンロータ軸１６及びコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９から吸入した空気を圧縮する。圧縮空気は、コンプレッサスクロール流路５ａを通過し、吐出口１１から吐出される。吐出口１１から吐出された圧縮空気は、エンジンに供給される。

　図１及び図３に示されるように、タービンハウジング４の内部には、排気ガス流入口８から導入した排気ガスの一部を、タービン翼車６をバイパスさせて排気ガス流出口１０側へ導出するためのバイパス通路（図３参照）１７が形成されている。バイパス通路１７は、タービン翼車６側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路である。

　図３に示されるように、タービンハウジング４の内部には、流量可変バルブ機構の一例としてのウェイストゲートバルブ２０が設けられている。ウェイストゲートバルブ２０は、バイパス通路１７の開口部を開閉するように構成されている。ウェイストゲートバルブ２０は、タービンハウジング４の外壁に対して回転可能に支持されたステム２１と、ステム２１の第１端２１ａからステム２１の径方向に張り出すバルブ取付部材２２と、バルブ取付部材２２の先端部２２ｂに支持された弁体２３と、を備えている。

　タービンハウジング４の外壁には、外壁の板厚方向に貫通する支持穴（貫通穴）２４が形成されている。この支持穴２４内には、円筒状の軸受２５が挿通されている。この軸受２５は、タービンハウジング４の外壁に対して固定されている。軸受２５は、軸線方向において第１端側から第２端側にわたって一定の直径を有してもよい。タービンハウジング４内に位置する軸受２５の第１端面２５ａは、平坦に形成されている。タービンハウジング４外に位置する軸受２５の第２端面２５ｂは、平坦に形成されている。軸受２５の形状は、特に限定されず、あらゆる形状であり得る。軸受２５は、タービンハウジング４内の第１端側に形成される小径部と、タービンハウジング４外の第２端側に形成される大径部とを有してもよい。軸受２５は、第１端側から第２端側に向けて拡径する傾斜部を有してもよい。

　ステム２１は、軸受２５に挿通されて、タービンハウジング４の外壁に対して、回転可能に支持されている。ステム２１のタービンハウジング４内に配置された第１端２１ａは、バルブ取付部材２２の基端部２２ａに形成された筒状部に挿通されている。バルブ取付部材２２の基端部２２ａは、溶接等によってステム２１の第１端２１ａに接合されている。バルブ取付部材２２の基端部２２ａに形成された筒状部の軸受２５側の端面は、軸受２５の第１端面２５ａと平行であり、この第１端面２５ａに対面している。ステム２１は、ステム２１の軸線回りに回転し、バルブ取付部材２２を揺動させる。バルブ取付部材２２の先端部２２ｂには、弁体２３を取付けるための取付穴が設けられている。

　弁体２３は、バイパス通路１７の開口部の周縁部に当接離隔可能なものであり、たとえば円盤状を成している。弁体２３には、バイパス通路１７の開口部とは反対側に突出するバルブ軸２６が設けられている。バルブ軸２６は、バルブ取付部材２２の先端部２２ｂの取付穴に挿通されている。バルブ軸２６の弁体２３とは反対側の端部２６ａには止め金２７が固定されており、この止め金２７によって、取付穴に挿通されたバルブ軸２６が保持されている。弁体２３は、バルブ取付部材２２に対して微動（傾動を含む）可能に支持されている。弁体２３がバルブ取付部材２２に対して微動するので、弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部に対して密着する。弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部に当接すると、ウェイストゲートバルブ２０は閉状態となる。弁体２３がバイパス通路１７の開口部の周縁部から離れると、ウェイストゲートバルブ２０は開状態となる。

　図３及び図５に示されるように、ステム２１のタービンハウジング４の外部に配置された第２端２１ｂには、ステム２１の径方向に突出する板状のリンク部材２８が固定されている。ステム２１の第２端２１ｂは、リンク部材２８に形成された貫通孔を貫通している。リンク部材２８の裏面２８ａは、軸受２５の第２端面２５ｂと平行であり、この第２端面２５ｂに対面している。

　タービンハウジング４に固定された軸受２５に対して、ステム２１、リンク部材２８、バルブ取付部材２２、および弁体２３は、ステム２１の軸線方向に僅かに動き得る。リンク部材２８の裏面２８ａと軸受２５の第２端面２５ｂとの間、および／または、バルブ取付部材２２の基端部２２ａに形成された筒状部の端面と軸受２５の第１端面２５ａとの間には、隙間（クリアランス）が形成され得る。いずれかの隙間に、本実施形態の波ワッシャ４０が配置される。或いは、両方の隙間に、波ワッシャ４０が配置されてもよい。

　図２及び３に示されるように、リンク部材２８の先端部には、連結ピン２９が挿通される取付穴が形成され、この取付穴に連結ピン２９が挿通されている。また、この連結ピン２９は、アクチュエータ５０の作動ロッド５１の先端部５１ａに形成された取付穴に挿通されている。連結ピン２９の第１端部はカシメによって作動ロッド５１に固定されている。連結ピン２９の第２端部には、クリップ３０が装着されて、連結ピン２９の取付穴からの脱落が防止されている。作動ロッド５１の先端部５１ａおよび連結ピン２９はリンク部材２８に対して回転可能である。作動ロッド５１の移動に伴い、リンク部材２８の先端部は、ステム２１の軸線を中心に揺動する。言い換えれば、ステム２１は、リンク部材２８及び連結ピン２９を介して、アクチュエータ５０の作動ロッド５１に連結されている。

　アクチュエータ５０は、コンプレッサハウジング５から側方に突出するブラケット１８に固定されている。アクチュエータ５０は、たとえば、作動ロッド５１と、この作動ロッド５１を駆動するダイヤフラムと、作動ロッド５１の軸線方向においてダイヤフラムを挟んで隣接する低圧室５９及び高圧室５８と、低圧室５９内に配置されダイヤフラムを付勢する復帰スプリングとを備えている。アクチュエータ５０では、コンプレッサ３の出口側の圧力が設定圧に達すると作動ロッド５１を先端側に移動させると共に、コンプレッサ３の出口側の圧力が設定圧未満になると作動ロッド５１を基端側へ移動させる。

　ウェイストゲートバルブ２０には、使用時において、部品同士の衝突による異音の発生を防止する工夫が施されている。図３に示されるように、たとえば、リンク部材２８の裏面２８ａと軸受２５の第２端面２５ｂとの間には、波ワッシャ４０が配置されている。波ワッシャ４０には、ステム２１の第２端２１ｂが挿通されている。波ワッシャ４０は、リンク部材２８と軸受２５に接触する。波ワッシャ４０は、バネ力を有し、リンク部材２８と軸受２５にバネ荷重を作用させる。波ワッシャ４０は、リンク部材２８と軸受２５の衝突を抑制する。リンク部材２８の裏面２８ａおよび軸受２５の第２端面２５ｂのそれぞれに対し、波ワッシャ４０は、十分な接触面積をもって接触する。これにより、波ワッシャ４０の摩耗が低減されている。

　図４以降の図面を参照して、波ワッシャ４０について詳細に説明する。図４および図７に示されるように、波ワッシャ４０は、軸線Ｌを有する環状の本体６０と、本体６０から径方向の内方に突出する複数の突出片７０とを備える。波ワッシャ４０は、たとえば、金属製の薄板からなる。なお、図４に示される細線は、立体表面の形状を表す線である。

　環状の本体６０は、軸線Ｌの周りに形成されている。本体６０は、軸線Ｌ方向に薄く、軸線Ｌに垂直な径方向に所定の幅を有している。本体６０は、波状をなしており、バネ性を有している。図９および図１０に示されるように、本体６０は、軸線Ｌに垂直な第１平面Ｐ１と、軸線Ｌに垂直な第２平面Ｐ２との間において波状をなしている。第２平面Ｐ２は、軸線Ｌ方向において第１平面Ｐ１から離間しており、第１平面Ｐ１に平行である。これらの第１平面Ｐ１および第２平面Ｐ２によって、波ワッシャ４０の自由長（自由高さ）が規定される。

　図４および図７に示されるように、本体６０は、突出片７０（後述する第１突出片７１または第２突出片７２）が接続される第１基部６１および第２基部６２を含む。たとえば、３つの第１基部６１と３つの第２基部６２とが、周方向に交互に配置されている。３つの第１基部６１は周方向に等間隔に配置されており、３つの第２基部６２は周方向に等間隔に配置されている。軸線Ｌ方向から見て、たとえば、第１基部６１および第２基部６２は同一の形状および大きさを呈する。３つの第１基部６１と３つの第２基部６２とは、周方向に等間隔に配置されている。３つの第２基部６２の外周側には、平坦な凸部６６がそれぞれ形成されていてもよい。

　図９および図１０に示されるように、第１基部６１は、第１平面Ｐ１に沿って延びる。第２基部６２は、第２平面Ｐ２に沿って延びる。第１基部６１は、第１平面Ｐ１に沿って延びる第１表面６１ａを含む。第１表面６１ａは、第１基部６１において第２平面Ｐ２とは反対側に形成されている。第２基部６２は、第２平面Ｐ２に沿って延びる第２表面６２ａを含む。第２表面６２ａは、第２基部６２において第１平面Ｐ１とは反対側に形成されている。

　図４および図７に示されるように、第１基部６１と第２基部６２との間には、傾斜部６３が形成されている。傾斜部６３は、第１基部６１および第２基部６２に接続されている。傾斜部６３は、第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２との間で、これらの平面に対し斜めに延在する。傾斜部６３は、波状の本体６０のうち斜面を構成する。傾斜部６３は、平面であってもよいし湾曲面であってもよい。

　なお、本体６０は、全周（３６０°）にわたって連続する場合に限られない。本体６０は、周方向の一部が途切れた形状であってもよい。本体６０は、全体として、概ね環状をなしていればよい。

　突出片７０は、各第１基部６１に接続された第１突出片７１と、各第２基部６２に接続された第２突出片７２とを有する。たとえば、３つの第１突出片７１と３つの第２突出片７２とが、周方向に交互に配置されている。３つの第１突出片７１は周方向に等間隔に配置されており、３つの第２突出片７２は周方向に等間隔に配置されている。軸線Ｌ方向から見て、たとえば、第１突出片７１および第２突出片７２は同一の形状および大きさを呈する。３つの第１突出片７１と３つの第２突出片７２とは、周方向に等間隔に配置されている。

　第１突出片７１および第２突出片７２は、それぞれ、本体６０から内方（径方向内側）すなわち軸線Ｌに向けて突出している。第１突出片７１の内端面７４ａと第２突出片７２の内端面７６ａとによって、円形の開口が形成されている。

　図９および図１０に示されるように、第１突出片７１は、第１平面Ｐ１に沿って延びる。第２突出片７２は、第２平面Ｐ２に沿って延びる。第１突出片７１は、第１平面Ｐ１に沿って延びる第１平坦面８１を含む。第１平坦面８１は、第１突出片７１において第２平面Ｐ２とは反対側に形成されている。第２突出片７２は、第２平面Ｐ２に沿って延びる第２平坦面８２を含む。第２平坦面８２は、第２突出片７２において第１平面Ｐ１とは反対側に形成されている。

　波ワッシャ４０は、軸線Ｌ方向の両側の部品（軸受２５とリンク部材２８）に対する接触面積を増大させるよう、できるだけ広い平坦部分を備える。詳細には、図９および図１０に示されるように、第１突出片７１の第１平坦面８１と第１基部６１の第１表面６１ａとは同一平面上に位置する。第１平坦面８１および第１表面６１ａによって、連続する平坦面である第１接触面４１が形成される。第１接触面４１は、第１平面Ｐ１に沿って延びる。第２突出片７２の第２平坦面８２と第２基部６２の第２表面６２ａとは同一平面上に位置する。第２平坦面８２および第２表面６２ａによって、連続する平坦面である第２接触面４２が形成される（図１３の斜線部参照）。第２接触面４２は、第２平面Ｐ２に沿って延びる。

　図５に示されるように、波ワッシャ４０は、リンク部材２８および軸受２５に挟まれた状態で、自由長よりも圧縮された（つぶれた）状態となる。この状態で、たとえば、第１接触面４１はリンク部材２８の裏面２８ａに接触し、第２接触面４２は軸受２５の第２端面２５ｂに接触する。図６に示されるように、リンク部材２８は、本体６０の直径に相当する幅を有しており、波ワッシャ４０の第１平面Ｐ１側の部分の大半に接触している。波ワッシャ４０が圧縮された状態において、本体６０の直径は、第２端面２５ｂの直径より僅かに大きくてもよく、第２端面２５ｂの直径と略同じであってもよい。第２端面２５ｂは、波ワッシャ４０の第２平面Ｐ２側の部分の大半に接触している。

　以上のように、第１平坦面８１が第１突出片７１の全域にわたって設けられ、第２平坦面８２が第２突出片７２の全域にわたって設けられる。そしてこれらの第１平坦面８１および第２平坦面８２が、第１表面６１ａおよび第２表面６２ａとそれぞれ同一平面上に位置することにより、平坦部分（すなわち第１接触面４１および第２接触面４２）の面積が増大している。

　図７および図８を参照して、第１突出片７１および第２突出片７２についてより詳細に説明する。第１突出片７１は、第１基部６１に接続されて内方（径方向内側）に延びる第１基端部７３と、第１基端部７３の内側に接続された第１先端部７４とを含む。第１基端部７３は、本体６０の半径方向に沿って延びる。第１先端部７４は、第１基端部７３に対して、周方向の両側に張り出している。第２突出片７２は、第２基部６２に接続されて内方（径方向内側）に延びる第２基端部７５と、第２基端部７５の内側に接続された第２先端部７６とを含む。第２基端部７５は、本体６０の半径方向に沿って延びる。第２先端部７６は、第２基端部７５に対して、周方向の両側に張り出している。

　図７、図８、図１１、および図１２に示されるように、第１突出片７１の第１先端部７４の先端には、上述の内端面７４ａが形成される。第２突出片７２の第２先端部７６の先端には、上述の内端面７６ａが形成される。内端面７４ａおよび内端面７６ａは、それぞれ、円弧の一部に相当する凹形状を有する。第１突出片７１の内端面７４ａと第２突出片７２の内端面７６ａとによって、たとえば、ステム２１の第２端２１ｂ（軸部材）に沿う円形の不連続な内周面が形成されている。内端面７４ａと内端面７６ａとによって形成された開口に、たとえば、ステム２１の第２端２１ｂ（軸部材）が挿通される。

　内端面７４ａおよび／または内端面７６ａがステム２１に当接することにより、ステム２１に対する波ワッシャ４０の径方向の位置決め（すなわち保持）が行われてもよい。内端面７４ａおよび／または内端面７６ａとステム２１との間には、径方向において隙間が形成されてもよい。径方向の隙間は、波ワッシャ４０が適切に潰れることを許容する。波ワッシャ４０の軸線Ｌと、ステム２１の軸線とは、略一致し得る。

　図１３に示されるように、第２基端部７５の幅Ｗ１は、第２先端部７６の幅Ｗ２よりも小さくなっている。ここで、「幅」とは、第２基端部７５の中心を通る半径および軸線Ｌの両方に垂直な方向における大きさを意味する。なお、第１突出片７１の第１基端部７３および第１先端部７４についても、同様の関係（幅Ｗ１＜幅Ｗ２）が成立する。このように第２先端部７６の幅Ｗ１が小さいので、本体６０の傾斜部６３の周方向の長さを大きくすることができる。その結果、傾斜部６３が生み出す自由長（第１平面Ｐ１と第２平面Ｐ２の間の距離）を十分に確保でき、所望のバネ荷重を実現する波形状を形成できる。なお、図１３において、第２突出片７２に関する平坦な部分が斜線で示されている。第２基部６２の外周側に凸部６６が形成される場合には、凸部６６の面積の分だけ、上記した第２接触面４２の面積は、第１接触面４１の面積よりも大きくなっている。

　波ワッシャ４０によれば、環状の本体６０に、軸部材であるステム２１が挿通される。軸線Ｌ方向における本体６０の両側には、リンク部材２８および軸受２５が存在する。これらの２つの部品によって、波ワッシャ４０は挟み込まれる。波状をなす本体６０はバネ性を有しており、２つの部品の間に配置された状態で、軸線Ｌ方向に変形する（縮小する）。このとき、第１突出片７１の第１平坦面８１および第２突出片７２の第２平坦面８２は、リンク部材２８および軸受２５のそれぞれに接触し得る（図５参照）。よって、波ワッシャ４０と部品との接触面積を増大させることができる。接触面積の増大は、同じ内径および外径を有するワッシャに比して、面圧の低減をもたらす。これにより、部品との接触による摩耗を低減することができる。

　従来、波ワッシャの部品に対する接触面積は十分でなかったため、波ワッシャは摩耗して潰れる傾向にあった。このような波ワッシャの摩耗は、バネ性（たとえば張力またはバネ荷重等）の低下を招いていた。本実施形態の波ワッシャ４０によれば、摩耗が低減されるので、バネ性の低下を抑制することもできる。

　図６に示されるように、リンク部材２８および軸受２５に挟まれて変形した波ワッシャ４０は、本体６０のうち、例えば、第１基部６１または第２基部６２に近い傾斜部６３の一部がリンク部材２８（または軸受２５）に接触する。よって、周方向に拡大されたより広い拡大接触面４３が形成されており、上記した摩耗の低減の観点で有利な構成が実現されている。

　本体６０にも平坦な第１表面６１ａおよび第２表面６２ａが設けられ、第１表面６１ａおよび第２表面６２ａが、第１平坦面８１および第２平坦面８２とそれぞれ同一平面上に位置する。本体６０の第１表面６１ａおよび第２表面６２ａも、リンク部材２８および軸受２５に接触する。これにより、波ワッシャ４０と部品との接触面積を更に増大させることができる。

　第１突出片７１および第２突出片７２は、第１平面Ｐ１に沿う第１平坦面８１および第２平面Ｐ２に沿う第２平坦面８２をそれぞれ含む。第１突出片７１がリンク部材２８に接触し、第２突出片７２が軸受２５に接触する。これにより、波ワッシャ４０は、２つの部品の両方に対して平面状に接触するため、波ワッシャ４０と部品との接触面積を更に増大させることができる。軸線Ｌ方向における本体６０の両端面に位置する２種類の平坦面（第１平坦面８１および第２平坦面８２）は、確実に部品からの面圧を負担する。

　交互に配置された第１突出片７１および第２突出片７２によれば、本体６０の波形状に応じて、複数の突出片を好適に配置することができる。２つの部品に対して波ワッシャ４０を均等に接触させることができる。複数の平坦面（第１平坦面８１および第２平坦面８２）が受ける面圧も、周方向において均等になり得る。

　上述のとおり、幅Ｗ１が幅Ｗ２よりも小さいので、平坦面が設けられた先端部（第１先端部７４または第２先端部７６）により、部品との接触面積を増大させることができる。基端部（第１基端部７３または第２基端部７５）の幅Ｗ１は先端部（第１先端部７４または第２先端部７６）の幅Ｗ２よりも小さいので、基端部は、波状をなす本体６０の形状に影響を与えにくい。言い換えれば、本体６０の波形状の設計自由度が高められている。

　平坦面（第１平坦面８１または第２平坦面８２）は、突出片（第１突出片７１または第２突出片７２）の全域にわたって設けられている。この場合、突出片の全域が少なくとも１つの部品に接触するため、波ワッシャ４０と部品との接触面積を更に増大させることができる。

　突出片（第１突出片７１または第２突出片７２）は、本体６０から内方に突出している。この場合、突出片の先端にステム２１等の軸部材を当接させる構成が提供され得る。接触面積を増大させるための突出片を、位置決めのための部材として用いることができる。

　過給機１のウェイストゲートバルブ２０において、波ワッシャ４０のバネ力は、軸受２５とリンク部材２８との間の衝突を抑制し得る。これにより、軸受２５とリンク部材２８との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機１からの発生音を低減することができる。このことは、過給機１の商品性を向上させ得る。従来は、クリアランスを介して軸受２５とリンク部材２８が衝突し、打撃音が生じていたが、この問題が解決されている。

　以上、本開示の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。

　たとえば、他の態様として、波ワッシャ４０が、バルブ取付部材２２の基端部２２ａ（図３参照）と軸受２５のハウジング内の第１端面２５ａとの間の隙間に配置され、波ワッシャ４０にステム２１の第１端２１ａが挿通されたウェイストゲートバルブ２０が提供されてもよい。この場合、波ワッシャ４０のバネ力は、バルブ取付部材２２と軸受２５との間の衝突を抑制し得る。これにより、ウェイストゲートバルブ２０におけるバルブ取付部材２２と軸受２５との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機１からの発生音を低減することができる。このことは、過給機１の商品性を向上させ得る。

　他の態様として、波ワッシャ４０が、バルブ取付部材２２と止め金２７との間の隙間に配置され、波ワッシャ４０にバルブ軸２６が挿通されたウェイストゲートバルブ２０が提供されてもよい。この場合、波ワッシャ４０のバネ力は、バルブ取付部材２２と止め金２７との間の衝突を抑制し得る。これにより、ウェイストゲートバルブ２０におけるバルブ取付部材２２と止め金２７との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機１からの発生音を低減することができる。このことは、過給機１の商品性を向上させ得る。

　他の態様として、波ワッシャ４０が、弁体２３とバルブ取付部材２２との間の隙間に配置され、波ワッシャ４０にバルブ軸２６が挿通されたウェイストゲートバルブ２０が提供されてもよい。この場合、波ワッシャ４０のバネ力は、弁体２３とバルブ取付部材２２との間の衝突を抑制し得る。これにより、ウェイストゲートバルブ２０における弁体２３とバルブ取付部材２２との間の衝突音（打撃音）が低減するため、過給機１からの発生音を低減することができる。このことは、過給機１の商品性を向上させ得る。

　また、波ワッシャ４０が設けられる箇所は、一箇所に限られない。上記実施形態（図３に示される態様）における設置箇所と、上記の３つの態様における設置箇所のうち、いずれか２つ～４つが適宜に組み合わされた態様であってもよい。すなわち、波ワッシャ４０は、ウェイストゲートバルブ２０の１箇所、２箇所、３箇所または４箇所に設けられ得る。

　更に他の態様として、図１４に示されるように、波状をなす環状の本体６０Ａと、本体６０Ａから径方向の外方に突出する複数の突出片７０Ａ（第１突出片７１Ａおよび第２突出片７２Ａ）とを備える波ワッシャ４０Ａが提供されてもよい。本体６０Ａには、軸部材が挿通され得る。波ワッシャ４０Ａにおいても、本体６０Ａは、複数の第１基部６１Ａと、複数の第２基部６２Ａ、複数の傾斜部６３Ａとを含み得る。第１平面Ｐ１に対する第１基部６１Ａおよび第１突出片７１Ａの位置関係や、第２平面Ｐ２に対する第２基部６２Ａおよび第２突出片７２Ａの位置関係は、上記実施形態と同じであってよい。径方向の外方に突出する第１突出片７１Ａおよび第２突出片７２Ａに平坦面が設けられることにより、接触面積の増大が図られる。上記実施形態と同様に、摩耗の低減と、ウェイストゲートバルブ２０における衝突音の低減が図られる。

　また、平坦面は、突出片の一部の領域にのみ設けられてもよい。たとえば、平坦面は、突出片の先端部のみに設けられてもよい。突出片の基端部は、平坦でなくてもよい。すなわち、基端部は、軸線Ｌに垂直な平面に沿っていなくてもよい。突出片の一部（先端部など）に設けられた平坦面と、本体の基部とが、離間する２つの接触面を構成してもよい。その場合、たとえば突出片の基端部は接触面に含まれない。突出片には、細い幅を有する基端部が設けられなくてもよい。波ワッシャは、幅が略一定の突出片を備えてもよい。波ワッシャは、径方向の内方に向かうにつれて幅が小さくなる突出片を備えてもよい。その場合、突出片の面積は基部の面積より小さくてよい。基部から延びる突出片の一対の側辺は、（軸線Ｌに向けて）半径方向に延びる直線状であってもよい。

　第１突出片７１の数と第２突出片７２の個数は、それぞれ３つでなくてもよい。第１突出片７１の数と第２突出片７２の個数は、それぞれ４つ以上であってもよく、それぞれ２つであってもよい。第１突出片と第２突出片が周方向に交互に配置されなくてもよい。複数の第１突出片が周方向にある間隔をもって配置され、それらに隣接して、複数の第２突出片が周方向にある間隔をもって配置されてもよい。第１突出片と第２突出片が１つずつ設けられてもよい。この場合、第１突出片と第２突出片は１８０°ずれた位置に配置されてもよい。

　突出片は、軸方向において、第１平面と第２平面との間（本体の自由高さの範囲内）に設けられてもよい。本体の基部は平坦でなくてもよい。基部の一部が傾斜部をなしてもよい。本体の基部は、平坦である場合でも、突出片の平坦面と同一平面上に位置しなくてもよい。本体に対して、唯一の突出片が設けられてもよい。本体の波形状は適宜に変更可能である。

　本開示のいくつかの態様によれば、部品との接触による波ワッシャの摩耗を低減することができる。流量可変バルブ機構における部品間の衝突音を低減させることができる。

１　過給機
２０　ウェイストゲートバルブ（流量可変バルブ機構）
２１　ステム
２２　バルブ取付部材（取付部材）
２３　弁体
２５　軸受
２６　バルブ軸
２７　止め金
２８　リンク部材
４０、４０Ａ　波ワッシャ
４１　第１接触面
４２　第２接触面
６０、６０Ａ　本体
６１、６１Ａ　第１基部（基部）
６１ａ　第１表面（表面）
６２、６２Ａ　第２基部（基部）
６２ａ　第２表面（表面）
７０、７０Ａ　突出片
７１、７１Ａ　第１突出片（突出片）
７２、７２Ａ　第２突出片（突出片）
７３　第１基端部（基端部）
７４　第１先端部（先端部）
７５　第２基端部（基端部）
７６　第２先端部（先端部）
８１　第１平坦面（平坦面）
８２　第２平坦面（平坦面）
Ｌ　軸線
Ｗ１　幅（基端部の幅）
Ｗ２　幅（先端部の幅）

Claims

　軸線の周りに形成されて波状をなす環状の本体と、
　前記本体から内方または外方に突出する少なくとも１つの突出片と、を備え、
　前記少なくとも１つの突出片は、前記軸線に垂直な平坦面を含む、波ワッシャ。
　前記本体は、前記突出片が接続された基部を含み、
　前記突出片の前記平坦面と前記基部の表面とは同一平面上に位置する、請求項１に記載の波ワッシャ。
　前記本体は、前記軸線に垂直な第１平面と、前記軸線に垂直であり前記軸線方向において前記第１平面から離間する第２平面との間において波状をなしており、
　前記少なくとも１つの突出片は、
　前記第１平面に沿って延びると共に前記軸線方向において前記第２平面とは反対側に形成された前記平坦面を含む少なくとも１つの第１突出片と、
　前記第２平面に沿って延びると共に前記軸線方向において前記第１平面とは反対側に形成された前記平坦面を含む少なくとも１つの第２突出片と、を有する、請求項１または２に記載の波ワッシャ。
　前記第１突出片と前記第２突出片とは、周方向に交互に配置されている、請求項３に記載の波ワッシャ。
　前記突出片は、前記本体に接続されて前記本体の半径方向に沿って延びる基端部と、前記基端部に接続された先端部とを含み、
　少なくとも前記先端部に前記平坦面が設けられており、
　前記軸線および前記半径の両方に垂直な方向における前記基端部の幅は、前記先端部の幅よりも小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載の波ワッシャ。
　前記平坦面は、前記突出片の全域にわたって設けられている、請求項１～５のいずれか一項に記載の波ワッシャ。
　前記突出片は、前記本体から内方に突出している、請求項１～６のいずれか一項に記載の波ワッシャ。
　ハウジングに形成されたガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、
　前記弁体が第１端に連結され、前記ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、
　前記ハウジングの貫通穴に挿通され、前記ステムを回転可能に支持する筒状の軸受と、
　前記軸受の前記ハウジング外の端面から突出する前記ステムの第２端に連結されたリンク部材と、
　前記軸受の前記端面と前記リンク部材との間の隙間に配置されると共に前記ステムが挿通された請求項１～７のいずれか一項に記載の波ワッシャと、を備える、流量可変バルブ機構。
　ハウジングに形成されたガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、
　前記弁体が先端部に取り付けられた取付部材と、
　前記取付部材の基端部が第１端に連結され、前記ハウジングに対して回転可能に支持されたステムと、
　前記ハウジングの貫通穴に挿通され、前記ステムを回転可能に支持する筒状の軸受と、
　前記取付部材の前記基端部と前記軸受の前記ハウジング内の端面との間の隙間に配置されると共に前記ステムが挿通された請求項１～７のいずれか一項に記載の波ワッシャと、を備える、流量可変バルブ機構。
　ガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、
　前記弁体に設けられ、前記開口部とは反対側に突出するバルブ軸と、
　前記バルブ軸が先端部に挿通され、当該先端部に前記弁体が取り付けられた取付部材と、
　前記バルブ軸の前記弁体とは反対側の端部であって前記取付部材から突出する端部に連結された止め金と、
　前記取付部材と前記止め金との間の隙間に配置されると共に前記バルブ軸が挿通された請求項１～７のいずれか一項に記載の波ワッシャと、を備える、流量可変バルブ機構。
　ガス流量可変通路の開口部を開閉する弁体と、
　前記弁体に設けられ、前記開口部とは反対側に突出するバルブ軸と、
　前記バルブ軸が先端部に挿通され、当該先端部に前記弁体が取り付けられた取付部材と、
　前記弁体と前記取付部材との間の隙間に配置されると共に前記バルブ軸が挿通された請求項１～７のいずれか一項に記載の波ワッシャと、を備える、流量可変バルブ機構。