(57)【要約】【課題】排気ターボ過給機のウェイストゲートを通過する高温のガスが部材の特定の部位に集中的に当たることを緩和ないし解消する。【解決手段】本発明は、内燃機関に付帯する排気ターボ過給機に付設され、排気タービン４を迂回しようとする排気ガスが流れる管路２１の終端部を開閉するウェイストゲートバルブ１の構造に係り、基端側がヒンジピン１３に接続し当該ヒンジピン１３から離間するように伸長したアーム１２の先端側に弁体１１が支持され、アーム１２とともに弁体１１をヒンジピン１３を中心に回動させるものであり、弁体１１が着座する弁座２４が設けられる管路２１の終端部の周壁２２、２３について、ヒンジピン１３から遠い側の周壁２２がヒンジピン１３から近い側の周壁２３よりも下流に向かって延出しており、弁体１１が弁座２４に着座した状態で弁体１１が管路２１の延伸方向に対して直交せずに傾倒した姿勢をとることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に付帯する排気ターボ過給機に付設され、排気タービンを迂回しようとする排気ガスが流れる管路の終端部を開閉するウェイストゲートバルブの構造であって、
基端側がヒンジピンに接続し当該ヒンジピンから離間するように伸長したアームの先端側に弁体が支持され、アームとともに弁体をヒンジピンを中心に回動させるものであり、
弁体が着座する弁座が設けられる管路の終端部の周壁について、ヒンジピンから遠い側の周壁がヒンジピンから近い側の周壁よりも下流に向かって延出しており、
弁体が弁座に着座した状態で弁体が管路の延伸方向に対して直交せずに傾倒した姿勢をとるウェイストゲートバルブの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に付帯する排気ターボ過給機に付設されるウェイストゲートバルブの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒から排出される排気ガスの持つエネルギを利用して排気タービン（タービンホイール）を回転させ、その回転をコンプレッサのインペラ（コンプレッサホイール）に伝達し、吸入空気を加圧圧縮（過給）して気筒へと送り込む排気ターボ過給機が周知である。
【０００３】
排気ターボ過給機には、ウェイストゲートを付設することが通例である。ウェイストゲートは、排気通路におけるタービンの上流側と下流側とを接続するバイパスを開閉するものであり、排気ガスの一部をタービンに流入しないよう迂回させ、気筒に向かう吸気の圧力が過剰に大きくならないよう抑制する役割を担っている。
【０００４】
ウェイストゲートを開閉するウェイストゲートバルブ（例えば、下記特許文献１を参照）は、基端側をヒンジピンに接続したアームの先端側に弁体を支持させ、アームとともに弁体をヒンジピンを中心に回動させるスイング弁である。ウェイストゲートバルブは、タービンを迂回しようとする排気ガスが流れる管路の終端部に配設する。
【０００５】
弁体が弁座に着座してウェイストゲートを閉じる状態では、弁体がその上流にある管路の延伸方向とほぼ直交する姿勢をとる（特許文献１の特に図３を参照）。その状態からアーム及び弁体が回動することで、弁体が弁座から離反しウェイストゲートを開くのであるが、ウェイストゲートが全開することは稀であり、通常アーム及び弁体は５°程度の小さな角度しか回動しない。ウェイストゲートバルブの開度が小さいと、管路を流れる排気ガスが弁体に衝突した後ヒンジピンから離反する方向に流れ、タービンハウジングのヒンジピンから遠い側に所在する部位（特許文献１の図３における、弁体１１の下方の部位）に集中的に高温のガスが当たり、当該部位が熱せられる。アルミニウム合金製のタービンハウジングを採用する場合、当該部位の温度が耐熱限界を超えるおそれが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２４１８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、排気ターボ過給機のウェイストゲートを通過する高温のガスが部材の特定の部位に集中的に当たることを緩和ないし解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内燃機関に付帯する排気ターボ過給機に付設され、排気タービンを迂回しようとする排気ガスが流れる管路の終端部を開閉するウェイストゲートバルブの構造に係り、基端側がヒンジピンに接続し当該ヒンジピンから離間するように伸長したアームの先端側に弁体が支持され、アームとともに弁体をヒンジピンを中心に回動させるものであり、弁体が着座する弁座が設けられる管路の終端部の周壁について、ヒンジピンから遠い側の周壁がヒンジピンから近い側の周壁よりも下流に向かって延出しており、弁体が弁座に着座した状態で弁体が管路の延伸方向に対して直交せずに傾倒した姿勢をとることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気ターボ過給機のウェイストゲートを通過する高温のガスが部材の特定の部位に集中的に当たることを緩和ないし解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のウェイストゲートバルブの構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における排気ターボ過給機のウェイストゲートの構造を示している。本実施形態のウェイストゲートバルブ１は、タービン４を迂回しようとする排気ガスが流れる管路２１の終端部にあって、ウェイストゲートを開閉するスイング弁である。即ち、基端側がヒンジピン１３に接続し当該ヒンジピン１３から離間するように伸長したアーム１２の先端側に弁体１１を支持させ、これらアーム１２及び弁体１１がヒンジピン１３を中心に回動するものである。
【００１２】
本実施形態では、タービンハウジング（または、ケーシング）２の材料としてアルミニウム合金を用いることを想定している。アルミニウム合金は、鋳鉄等と比較して耐熱限界が低い。故に、冷却水により部材の過剰な昇温を抑制する水冷方式を採用する。タービン４を迂回しようとする排気ガスが流れる管路２１は、タービンハウジング２に一体成形する。管路２１の終端部の周壁２２、２３には、弁体１１が着座する弁座２４を設ける。管路２１の終端部の下流には、例えば鋳鉄製の排気管３を配設する。
【００１３】
ヒンジピン１３から遠い側の管路２１の周壁２２は、ヒンジピン１３から近い側の管路２１の周壁２３よりも下流に向かって延出している。ヒンジピン１３から遠い側の周壁２２の終端部は、タービンハウジング２における排気管３と接続する出口フランジ２６に近接しているが、ヒンジピン１３から近い側の周壁２３の終端部は出口フランジ２６よりも上流側に待避している。さらに、ヒンジピン１３から遠い側の周壁２２の外側に、冷却水が流通するウォータジャケット２５を設けている。このウォータジャケット２５は、出口フランジ２６の近傍にまで達している。
【００１４】
弁体１１が弁座２４に着座するとき、ウェイストゲートが閉じ、管路２１から直接排気管３に向かって排気ガスが流出せず、排気ガスが全量タービン４に流入する。図１に示しているように、弁体１１が弁座２４に着座した状態で、弁体１１は管路２１の延伸方向に対して直交せず傾倒した姿勢をとる。
【００１５】
アーム１２及び弁体１１がヒンジピン１３を中心として回動し、弁体１１が弁座２４から離反すると、ウェイストゲートが開き、管路２１から直接排気管３に向かって排気ガスが流出するようになる。本実施形態では、弁体１１を予め管路２１の延伸方向、即ち当該管路２１を流れる排気ガスの主流の方向に対して傾斜させている。さらに、タービンハウジング２の出口フランジ２６を、ヒンジピン１３から遠い側の管路２１の周壁２２の終端部及び弁座２４に近づけるように切り詰めている。従って、ウェイストゲートを通過する高温のガスが、弁体１１に衝突した後にタービンハウジング２の特定の部位に集中的に当たる問題が緩和ないし回避される。しかも、管路２１の周壁２２の外側にウォータジャケット２５を配しており、タービンハウジング２の特定の部位が過剰に昇温することを適切に防止できる。
【００１６】
鋳鉄製の排気管３は、アルミニウム合金製のタービンハウジング２と比較して耐熱性が高いため、仮に高温のガスが集中的に当たったとしても大きな問題は生じない。
【００１７】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。各部の具体的な構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の排気ターボ過給機に適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１…ウェイストゲートバルブ
１１…弁体
１２…アーム
１３…ヒンジピン
２１…管路
２２…ヒンジピンから遠い側の周壁
２３…ヒンジピンから近い側の周壁
２４…弁座
４…排気タービン
【図１】
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