(57)【要約】  負圧式アクチュエータ（４）は、ダイヤフラム（４３）と、反負圧室（４１０）側に向かって延びる出力軸（４４）と、出力軸が貫通するように設けられたストッパー（４６）と、出力軸に固定されたストッパー係合部（４７）と、を備える。ストッパーは、ストッパー係合部が当接する第１当接面（４６２）を有し、ストッパー係合部は第２当接面（４７１）を有する。第１当接面（４６２）は、出力軸の軸心（Ｘ２）を含む断面において円弧状に形成され、第２当接面（４７１）は、出力軸の軸心を含む断面において、第１当接面と同じ曲率の円弧状に形成される。
2017119013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
向かい合って互いに接合されることにより、内部に空間を形成するよう構成された第１ケーシング及び第２ケーシングと、
前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとの間に介在し、前記第１ケーシングの側に、負圧源に接続される負圧室を区画するよう構成されたダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに接続されると共に、前記第２ケーシングに設けられた貫通孔を通って、反負圧室側に向かって延びかつ、前記負圧室への負圧の給排に応じて進退するよう構成された出力軸と、を備えた負圧式アクチュエータであって、
前記出力軸が貫通するように設けられかつ、前記負圧室に負圧を供給したときに退避方向に移動する前記出力軸の移動量を規制するよう構成されたストッパーと、
前記出力軸に固定されかつ、前記ストッパーに係合することによって前記出力軸の、それ以上の移動を阻止するよう構成されたストッパー係合部と、を備え、
前記出力軸の反ダイヤフラム側先端は、当該出力軸に交差しない位置でかつ、当該出力軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に揺動するレバー部材に接続されており、
前記ストッパーは、前記ストッパー係合部が当接する第１当接面を有し、前記ストッパー係合部は、前記第１当接面に当接する第２当接面を有し、
前記第１当接面は、前記出力軸の軸心を含む断面において円弧状に形成され、
前記第２当接面は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記第１当接面と同じ曲率の円弧状に形成されている負圧式アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の負圧式アクチュエータにおいて、
前記ストッパーは、前記第１当接面が球面状に形成され、
前記ストッパー係合部は、前記第２当接面が球面状に形成されている負圧式アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の負圧式アクチュエータにおいて、
前記第２ケーシングの貫通孔には、前記出力軸が進退するときに、当該出力軸の摺動を許容するように、前記出力軸に外嵌するブッシュが設けられており、
前記第１当接面の円弧は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記ブッシュの中央位置を中心とする円弧であり、
前記第２当接面の円弧は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記ブッシュの中央位置を中心とする円弧である負圧式アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の負圧式アクチュエータを備えたエンジンの排気装置であって、
互いに並行に設けられた第１通路と第２通路とを含む排気通路と、
前記第１通路に配設されかつ、前記第１通路を開閉するよう構成されたバルブと、を備え、
前記負圧式アクチュエータの出力軸は、前記バルブを回動させる駆動軸に取り付けられた前記レバー部材に接続されているエンジンの排気装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジンの排気装置において、
前記バルブは、前記エンジンが所定回転数以下のときに前記負圧式アクチュエータの前記負圧室に負圧が供給されることで、前記第１通路を閉じると共に、前記エンジンが前記所定回転数を超えるときに前記負圧室への負圧供給が停止されることで、前記第１通路を開けるよう構成されているエンジンの排気装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のエンジンの排気装置において、
前記第１通路は、前記エンジンの気筒列方向に並んだ複数の通路に分かれており、
前記バルブは、前記複数の通路のそれぞれに配設されていると共に、隣り合うバルブ同士が連結して、前記エンジンの気筒列方向に延びるバルブ本体を構成し、
前記駆動軸は、前記バルブ本体の一端部に連結されかつ、前記バルブ本体の一端部から前記排気通路の外に延設しており、
前記レバー部材は、前記駆動軸の反バルブ本体側端部に取り付けられ、
前記ストッパーは、前記第１当接面が球面状に形成され、
前記ストッパー係合部は、前記第２当接面が球面状に形成されているエンジンの排気装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、負圧式アクチュエータ、及び、負圧式アクチュエータを備えたエンジンの排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気通路に介設した排気ブレーキを駆動するための負圧式アクチュエータが記載されている。この負圧式アクチュエータは、出力軸を有し、出力軸は、排気ブレーキ弁を開閉する駆動レバーに連結されている。負圧式アクチュエータは、負圧が供給されるオン時に出力軸が退避する一方、負圧の供給が停止されるオフ時に出力軸が進出する。負圧式アクチュエータのオンオフを切り替えると、出力軸を介して駆動レバーが動き、バタフライバルブである排気ブレーキ弁が開閉する。【０００３】
この負圧式アクチュエータでは、負圧供給時に退避方向に移動する出力軸の移動量を、ストッパーとストッパー係合部との当接によって規制する。ストッパーは、負圧式アクチュエータの取り付け用ブラケットによって構成される。ストッパー係合部は、出力軸の途中に取り付けられる。ストッパーは、ストッパー係合部が当接する平らな当接面を有し、この当接面は、出力軸の軸心に対して直交する。また、ストッパー係合部は、ストッパーに当接する平らな当接面を有し、この当接面も出力軸の軸心に対して直交する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１０５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているような排気装置では、バタフライバルブの弁軸に連結される駆動レバーが、弁軸の軸心を中心として揺動する。負圧式アクチュエータのオンオフに伴い、負圧式アクチュエータの出力軸と、駆動レバーとの接続箇所は、軸心を中心とした円弧に沿って変位をする。従って、出力軸は、その軸心に沿って進退するだけでなく、出力軸が傾きながら進退する。尚、「出力軸が傾く」とは、駆動レバーと負圧式アクチュエータとの間に配置されている出力軸の角度が変化することを意味し、以下においても同様である。【０００６】
前述したように、特許文献１に記載されている負圧式アクチュエータでは、出力軸の移動量を規制するストッパー係合部を、出力軸に直交する平らな当接面を有する円盤状に形成している。負圧式アクチュエータの取り付け用ブラケットによって構成されるストッパーも、出力軸に直交する平らな当接面を有する。負圧式アクチュエータに負圧を供給して出力軸を退避方向に移動させたときに、円盤状のストッパー係合部が、平らなストッパーに当たる瞬間は、出力軸が傾いている。このため、ストッパーとストッパー係合部とは、当接面同士が面で当たらずに点で当たることとなり、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまう。【０００７】
特許文献１に記載されている排気ブレーキ弁に限らず、負圧式アクチュエータの駆動対象の動作に高い応答性が要求される場合には、負圧式アクチュエータに負圧を供給したときに、出力軸を高速に退避方向に移動させることが必要となる。この構成では、前述した衝撃荷重が、より大きくなる。ストッパーとストッパー係合部との係合及び非係合が繰り返されて、大きな衝撃荷重が頻繁に入力されると、負圧式アクチュエータのストッパー機構の信頼性の低下を招き得る。【０００８】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、負圧式アクチュエータにおいて出力軸の移動量を規制するストッパー、及び、ストッパー係合部を、面同士で当接させ、ストッパー機構の耐久性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに開示する技術は、向かい合って互いに接合されることにより、内部に空間を形成するよう構成された第１ケーシング及び第２ケーシングと、前記第１ケーシングと前記第２ケーシングとの間に介在し、前記第１ケーシングの側に、負圧源に接続される負圧室を区画するよう構成されたダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに接続されると共に、前記第２ケーシングに設けられた貫通孔を通って、反負圧室側に向かって延びかつ、前記負圧室への負圧の給排に応じて進退するよう構成された出力軸と、を備えた負圧式アクチュエータに係る。【００１０】
前記負圧式アクチュエータは、前記出力軸が貫通するように設けられかつ、前記負圧室に負圧を供給したときに退避方向に移動する前記出力軸の移動量を規制するよう構成されたストッパーと、前記出力軸に固定されかつ、前記ストッパーに係合することによって前記出力軸の、それ以上の移動を阻止するよう構成されたストッパー係合部と、を備える。【００１１】
前記出力軸の反ダイヤフラム側先端は、当該出力軸に交差しない位置でかつ、当該出力軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に揺動するレバー部材に接続されており、前記ストッパーは、前記ストッパー係合部が当接する第１当接面を有し、前記ストッパー係合部は、前記第１当接面に当接する第２当接面を有し、前記第１当接面は、前記出力軸の軸心を含む断面において円弧状に形成され、前記第２当接面は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記第１当接面と同じ曲率の円弧状に形成されている。【００１２】
この構成によると、負圧式アクチュエータの出力軸が貫通するように設けられたストッパーは、出力軸の軸心を含む断面において円弧状の第１当接面を有する一方、出力軸に固定されたストッパー係合部は、出力軸の軸心を含む断面において円弧状の第２当接面を有する。【００１３】
出力軸の先端は、出力軸に対して直交する方向に延びる軸を中心に揺動するレバー部材に接続されているため、出力軸はその進退に伴い傾く。前述したように、ストッパーの第１当接面、及び、ストッパー係合部の第２当接面がそれぞれ、出力軸の軸心を含む断面において円弧状であるため、第１当接面と第２当接面とが当たるときに、出力軸が、前記断面内において傾いていても、第１当接面と第２当接面とは面同士で当たる。その結果、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまうことが回避される。負圧式アクチュエータの駆動対象の動作応答性を高めるべく、出力軸が退避方向へ移動するときの移動速度を高くしたり、ストッパーとストッパー係合部との当接を繰り返したりする場合においても、ストッパー機構の信頼性及び耐久性が向上する。【００１４】
前記ストッパーは、前記第１当接面が球面状に形成され、前記ストッパー係合部は、前記第２当接面が球面状に形成されている、としてもよい。【００１５】
こうすることで、出力軸が、その軸心を含む断面内において傾くことに限らず、任意の方向に傾いた場合でも、ストッパーの第１当接面とストッパー係合部の第２当接面とは面同士で当たるようになる。従って、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまうことが、常に、回避される。【００１６】
前記第２ケーシングの貫通孔には、前記出力軸が進退するときに、当該出力軸の摺動を許容するように、前記出力軸に外嵌するブッシュが設けられており、前記第１当接面の円弧は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記ブッシュの中央位置を中心とする円弧であり、前記第２当接面の円弧は、前記出力軸の軸心を含む断面において、前記ブッシュの中央位置を中心とする円弧である、としてもよい。【００１７】
この構成によると、出力軸は、進退時に第２ケーシングの貫通孔に設けたブッシュを支点として傾くようになる。第１当接面の円弧、及び、第２当接面の円弧をそれぞれ、出力軸の軸心を含む断面において、ブッシュの中央位置を中心とする円弧とすることで、ストッパーの第１当接面とストッパー係合部の第２当接面とは、面同士で確実に当たるようになる。【００１８】
尚、第１当接面及び第２当接面をそれぞれ、球面状にするときには、それらの球面は、ブッシュの中央位置を中心とする球面とすればよい。【００１９】
ここに開示するエンジンの排気装置は、前述した負圧式アクチュエータと、互いに並行に設けられた第１通路と第２通路とを含む排気通路と、前記第１通路に配設されかつ、前記第１通路を開閉するよう構成されたバルブと、を備える。【００２０】
そして、前記負圧式アクチュエータの出力軸は、前記バルブを回動させる駆動軸に取り付けられた前記レバー部材に接続されている。【００２１】
この構成によると、負圧式アクチュエータは、排気通路における第１通路を開閉するバルブを駆動するアクチュエータとして構成される。【００２２】
前記バルブは、前記エンジンが所定回転数以下のときに前記負圧式アクチュエータの前記負圧室に負圧が供給されることで、前記第１通路を閉じると共に、前記エンジンが前記所定回転数を超えるときに前記負圧室への負圧供給が停止されることで、前記第１通路を開けるよう構成されている、としてもよい。【００２３】
ここで、前記の所定回転数を、比較的低い回転数に設定すると、バルブの開閉頻度が高まるから、ストッパーとストッパー係合部との当接回数が増える。前述したように、ストッパーの第１当接面とストッパー係合部の第２当接面とは、面同士で当たるため、ストッパーとストッパー係合部との当接頻度が高まっても、ストッパー機構の信頼性が確保される。【００２４】
前記第１通路は、前記エンジンの気筒列方向に並んだ複数の通路に分かれており、前記バルブは、前記複数の通路のそれぞれに配設されていると共に、隣り合うバルブ同士が連結して、前記エンジンの気筒列方向に延びるバルブ本体を構成し、前記駆動軸は、前記バルブ本体の一端部に連結されかつ、前記バルブ本体の一端部から前記排気通路の外に延設しており、前記レバー部材は、前記駆動軸の反バルブ本体側端部に取り付けられ、前記ストッパーは、前記第１当接面が球面状に形成され、前記ストッパー係合部は、前記第２当接面が球面状に形成されている、としてもよい。【００２５】
この構成によると、第１通路内に配設されているバルブ本体は、高温の排気ガスに曝されるため、バルブ本体の一端部に連結されている駆動軸は熱膨張をする。その熱膨張に伴いレバー部材は、駆動軸の軸方向、言い換えると負圧式アクチュエータの出力軸に直交する方向に変位し得る。レバー部材に連結された出力軸は、レバー部材が変位するに伴い、駆動軸の軸方向に対して傾くようになる。【００２６】
ストッパーの第１当接面及び第２当接面を球面状に形成することで、出力軸が駆動軸の軸方向に対して傾いた状態でも、第１当接面と第２当接面とは面同士で当たるようになる。従って、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまうことが、常に、回避される。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、前記の負圧式アクチュエータ、及び、エンジンの排気装置によると、ストッパーの第１当接面の少なくとも一部を円弧状にし、ストッパー係合部の第２当接面の少なくとも一部を円弧状にすることで、第１当接面と第２当接面とが当たるときに出力軸が傾いていても、第１当接面と第２当接面とが面同士で当たるようになり、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまうことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、ターボ過給機付きエンジンの排気装置の構成を示す、一部断面の概略図である。
【図２】図２は、ターボ過給機付きエンジンの排気装置の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、排気弁装置の構成を示すタービン側から見た斜視図である。
【図４】図４は、排気弁装置の構成を示す側面図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図６は、図３のVI−VI断面を概略的に示す説明図である。
【図７】図７は、レバー部材の取付箇所を拡大して示す斜視図である。
【図８】図８は、レバー部材の取付箇所の構成を示す断面図である。
【図９】図９は、レバー取付部及びレバー部材を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、負圧式アクチュエータの断面図である。
【図１１】図１１は、負圧式アクチュエータの出力軸が進退したときの変位を説明する説明図である。
【図１２】図１２は、負圧式アクチュエータのストッパー及びストッパー係合部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、ここに開示するエンジンの排気装置について、図面を参照しながら詳細に説明をする。尚、以下の説明は例示である。図１及び図２は、エンジンの排気装置１００を示している。同図に示されるエンジンは、ターボ過給機５０を備えた直列４気筒の４サイクルエンジンであり、本実施形態では１番気筒、３番気筒、４番気筒、２番気筒の順に燃焼が行なわれるように構成されている。このエンジンは、列状に並ぶ４つの気筒２Ａ〜２Ｄ（１番気筒２Ａ、２番気筒２Ｂ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄ）を有する直列４気筒のエンジン本体１を有する。排気装置１００は、エンジン本体１で生成された排気ガスを排出するための排気マニホールドと、詳細は後述する排気弁装置２０と、ターボ過給機５０とを備えている。
【００３０】
このエンジンには、排気マニホールドとして独立した部品は備えられておらず、詳細は後述するが、エンジン本体１（シリンダヘッド１０）の独立排気通路１４、１５、１６、排気弁装置２０の上流側排気通路２４、２５、２６、並びに、ターボ過給機５０の排気導入通路部５１及び集合部５４が協働して排気マニホールドを構成している。
【００３１】
エンジンは、排気マニホールドを通じて排出される排気ガスによりターボ過給機５０を作動させることで、各気筒２Ａ〜２Ｄへと導入される吸気を圧縮して吸気圧を上昇させるように構成されている。そして、車両の運転状態に応じ、ターボ過給機５０に導入される排気ガスの流速が、エンジン本体１とターボ過給機５０との間に介設される前記排気弁装置２０によって制御されることで、このターボ過給機５０によるエンジントルク上昇効果が、エンジン回転数域の低回転域から高回転域の広範囲にわたって得られるように構成されている。
【００３２】
尚、以下の説明では、方向関係を明確にするために、図１を基準として、エンジン本体１における気筒２Ａ〜２Ｄの配列方向を「左右方向」、これに直交する方向（図１の上下方向）を「前後方向」とし、ターボ過給機５０側をエンジンの「前側」とする。
【００３３】
エンジン本体１のシリンダヘッド１０には、４つの気筒２Ａ〜２Ｄに対して３つの独立排気通路が形成されている。具体的には、１番気筒２Ａの排気に使用される第１独立排気通路１４と、排気順序が互いに連続しない２番気筒２Ｂ及び３番気筒２Ｃの排気に共通して使用される第２独立排気通路１５と、４番気筒２Ｄの排気に使用される第３独立排気通路１６とが形成されている。第２独立排気通路１５は、２番気筒２Ｂ及び３番気筒２Ｃに対して共通に使用可能なように上流側がＹ字状に分岐した形状とされている。
【００３４】
これら独立排気通路１４、１５、１６は、その下流側端部がシリンダヘッド１０の左右方向略中央に集約されるように形成され、互いに近接して左右方向に一列に並んだ状態でシリンダヘッド１０の前面に開口している。
【００３５】
また、シリンダヘッド１０には、ＥＧＲ下流側通路１８が形成されている。このＥＧＲ下流側通路１８は、図１に示すように、シリンダヘッド１０のうち、１番気筒２Ａの左側を前後方向に横断するように形成されている。このＥＧＲ下流側通路１８の上流側端部は、シリンダヘッド１０の前面であって前記独立排気通路１４の左側の位置に開口している。一方、ＥＧＲ下流側通路１８の下流側端部は、シリンダヘッド１０の後面に開口している。尚、図１中の符号１２は、シリンダヘッド１０に形成された、各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポートであり、これら吸気ポート１２のうち、１番気筒２Ａの吸気ポート１２の左側の位置に前記ＥＧＲ下流側通路１８の下流側端部が開口している。
【００３６】
図３は、タービン側から見た排気弁装置２０を示している。前記排気弁装置２０は、エンジン本体１から排出される排気ガスの流通面積を変更することにより、ターボ過給機５０に導入される排気ガスの流速を変更させるものであり、エンジン本体１の前面にボルトにより固定されている。
【００３７】
この排気弁装置２０は、シリンダヘッド１０側の前記独立排気通路１４、１５、１６それぞれに連通する３つの独立した上流側排気通路２４、２５、２６（第１上流側排気通路２４、第２上流側排気通路２５、第３上流側排気通路２６）と、シリンダヘッド１０側の前記ＥＧＲ下流側通路１８に連通するＥＧＲ中間通路２８とが形成された装置本体２１と、上流側排気通路２４、２５、２６内の排気ガスの流通面積を変更するための排気可変弁３とを備えている。尚、装置本体２１は、金属鋳造体で構成されている。
【００３８】
各上流側排気通路２４、２５、２６はそれぞれ、下流側がＹ字状に分岐した形状とされている。すなわち、図２及び図３に示すように、第１上流側排気通路２４は、シリンダヘッド１０側の第１独立排気通路１４に連通する共通通路２４ａと、この共通通路２４ａから上下二股状に分岐する高速用通路２４ｂ及び低速用通路２４ｃとを有している。第２上流側排気通路２５及び第３上流側排気通路２６も同様に、シリンダヘッド１０側の独立排気通路１５、１６にそれぞれ連通する共通通路２５ａ、２６ａ（図示省略）と、この共通通路２５ａ、２６ａから二股状に上下に分岐する高速用通路２５ｂ、２６ｂ及び低速用通路２５ｃ、２６ｃとを有している。尚、当実施形態では、各上流側排気通路２４、２５、２６における高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが第１通路に、低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃが第２通路に相当する。低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃは、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂよりも流路断面積が小さく形成されている。
【００３９】
各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂは、断面形状が略矩形であり、図３に示すように、左右方向に一列に並ぶように形成されている。各低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃも同様に、断面形状が略矩形であり、前記各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの上方の位置において、左右方向に一例に並ぶように形成されている。
【００４０】
一方、前記ＥＧＲ中間通路２８は、図１及び図３に示すように、装置本体２１の左端に形成されている。このＥＧＲ中間通路２８は、断面形状が略矩形であり、第１上流側排気通路２４のうち高速用通路２４ｂの左下に位置している。
【００４１】
前記排気可変弁３は、前記上流側排気通路２４、２５、２６のうち、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ内の排気ガスの流通面積を変更するものである。この排気可変弁３は、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ内にそれぞれ配置される合計３つのバタフライバルブ３０を含むバルブ本体３１と、バルブ本体３１に連結された駆動軸３２と、この駆動軸３２を回転させる負圧式アクチュエータ４とを含む。排気可変弁３は、負圧式アクチュエータ４により駆動軸３２を介して各バタフライバルブ３０を回転駆動することにより、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを同時に開閉する。
【００４２】
ここで、排気可変弁３の構成について具体的に説明する。図３〜６に示すように、バルブ本体３１は、左右方向に並んだ３つのバタフライバルブ３０を互いに連結して構成されている。左右方向に並んだ高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂは、その横断面の中心部分が左右方向に互いに連通しており、バルブ本体３１は、図３及び図６に示すように、互いに連通した高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの横断面の中心部分を横切るように、左右方向に延びて配設されている。バルブ本体３１の左右の両端部には、支持部３１１が、バルブ本体３１と一体的に設けられている。各支持部３１１は、端面に開口する支持孔を有する。バルブ本体３１は、２つの支持部３１１に、装置本体２１に取り付けたバルブ支持ブッシュ２１１が内挿されることにより、軸心Ｘ１回りに回転可能に構成されている。バルブ本体３１は、高温の排気ガスに曝されるため、耐熱性を有する材料によって構成される。
【００４３】
各バタフライバルブ３０は、図３及び図５に示すように、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの断面形状に対応した矩形のプレート状に形成されている。各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂには、その内周面に、バタフライバルブ３０が着座する座面２４１が形成されている。各バタフライバルブ３０は、図５に実線で示すように、座面２４１に着座することによって高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じた状態から、バルブ本体３１が、図５における時計回りに方向に回転することに伴い、二点鎖線で示すように、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを開けた状態に切り替わる。
【００４４】
駆動軸３２は、バルブ本体３１の左端部に連結されている。バルブ本体３１の左端部には、凹孔３１２が形成されている。凹孔３１２は、バルブ本体３１の左端面に開口すると共に、バルブ本体３１の軸に沿って凹陥している。凹孔３１２の深さは、比較的浅い。
【００４５】
駆動軸３２の基端部（つまり、図６における右端部）は、凹孔３１２に内挿される。凹孔３１２に内挿された駆動軸３２の基端部は、駆動軸３２に直交する締結ピン３１３が貫通することによって、バルブ本体３１に対して固定されている。締結ピン３１３は、バルブ本体３１も貫通する。締結ピン３１３の両端部は、バルブ本体３１の外周面において、バルブ本体３１に溶接されている。
【００４６】
駆動軸３２は、装置本体２１に形成されかつ、バルブ支持ブッシュ２１１が内嵌された貫通孔２１２を通って、上流側排気通路２４、２５、２６の左側の外にまで延びている。駆動軸３２の先端部分は、シャフト支持ブッシュ２１３に、軸心Ｘ１回りに回転可能に保持されている。シャフト支持ブッシュ２１３は、装置本体２１に一体に設けられた補助軸受部２２に取り付けられている。補助軸受部２２は、図３にも示すように、上流側排気通路２４、２５、２６から、所定の距離だけ離れて設けられている。
【００４７】
駆動軸３２の先端部、詳細には、シャフト支持ブッシュ２１３よりも左側に突出した駆動軸３２の先端部には、図４及び図７に示すように、レバー部材３３が取り付けられている。
【００４８】
レバー部材３３は、駆動軸３２の先端部に設けられたレバー取付部３２１に取り付けられている。レバー取付部３２１は、図８〜図１０に示すように、駆動軸３２の周面の２箇所が平面状に加工されることで構成される。レバー取付部３２１の２つの平面３２２は、駆動軸３２の軸心を挟んだ両側に設けられ、２つの平面３２２は、互いに平行である。レバー取付部３２１の横断面は、非円形である。
【００４９】
レバー部材３３は、レバー取付部３２１の横断面形状に対応する形状の貫通孔３３１を有している。貫通孔３３１は、図８及び図９に示すように、その内周面に、互いに平行な２つの平面３３１１を有している。レバー部材３３は、レバー取付部３２１に外挿される。レバー取付部３２１の横断面形状が非円形でありかつ、レバー部材３３の貫通孔３３１が、レバー取付部３２１の横断面形状に対応することから、レバー部材３３を駆動軸３２に組み付けるときの、駆動軸３２の回転方向に対する位置決めが容易になる。
【００５０】
駆動軸３２のレバー取付部３２１に対し、バタフライバルブ３０の側に隣接する箇所には、レバー部材３３の側面に当接する第２当接部３２３が、駆動軸３２と一体に設けられている。第２当接部３２３は、駆動軸３２に対して、前述した平面加工を施すことに伴い、駆動軸３２に形成される。
【００５１】
駆動軸３２のレバー取付部３２１に対し、バタフライバルブ３０の逆側に隣接する箇所には圧入部３２４が形成されている。圧入部３２４の横断面は、駆動軸３２よりも小径の円形状を有する。圧入部３２４は、レバー取付部３２１よりも小径であり、圧入部３２４と、レバー取付部３２１との間には、段差が設けられる。
【００５２】
圧入部３２４には、駆動軸３２とは別の第１当接部材３４が圧入される。第１当接部材３４は、駆動軸３２よりも大径に形成された円盤状の部材であり、その中心に、横断面円形状の貫通孔を有する。第１当接部材３４は、圧入部３２４に圧入されることによって駆動軸３２に固定される。圧入部３２４に圧入された第１当接部材３４は、レバー部材３３の側面に当接する。レバー部材３３は、第１当接部材３４と第２当接部３２３とによって、駆動軸３２の軸方向に挟持されることにより、駆動軸３２に強固に固定される。
【００５３】
駆動軸３２のさらに先端部分には、図９に示すように、全周に亘って延びる溝３２５が形成されている。この溝３２５には、第１当接部材３４の抜け止めのためのＥリング３２６が取り付けられる。
【００５４】
レバー部材３３は、図８等に示すように、貫通孔３３１の中心、言い換えると駆動軸３２の軸心Ｘ１に対して所定距離だけ離れた位置に設けられたピン３３２を有している。ピン３３２は、駆動軸３２に平行である。ピン３３２に対し、負圧式アクチュエータ４の出力軸４４の先端が連結される。
【００５５】
負圧式アクチュエータ４は、図３及び図４に示すように、装置本体２１を挟んだタービン５６の側に位置しており、負圧式アクチュエータ４に設けたブラケット４５を介して装置本体２１に固定されている。負圧式アクチュエータ４は、図１０及び図１１に示すように、第１ケーシング４１及び第２ケーシング４２と、ダイヤフラム４３と、出力軸４４と、を備えて構成されている。
【００５６】
第１ケーシング４１及び第２ケーシング４２はそれぞれ、カップ状であり、向かい合って互いに接合される。このことにより、負圧式アクチュエータ４の内部には空間が形成される。
【００５７】
ダイヤフラム４３は、第１ケーシング４１と第２ケーシング４２との間に介在している。ダイヤフラム４３は、負圧式アクチュエータ４の内部の空間を、第１ケーシング４１の側の負圧室４１０と、第２ケーシング４２の側の正圧室４２０とに仕切る。
【００５８】
出力軸４４は、ダイヤフラム４３に接続されている。出力軸４４は、第２ケーシング４２に形成された貫通孔４２１を通って、負圧室４１０とは逆側に向かって延びている。出力軸４４の先端部は、前述したように、レバー部材３３のピン３３２に連結される。出力軸４４は、装置本体２１から、タービン５６の側に、斜め下向きに延びている。出力軸４４は、ダイヤフラム４３の変位に伴い進退する。出力軸４４の進退に伴い、図１１に示すように、レバー部材３３は、駆動軸３２の軸心Ｘ１を中心に揺動し、駆動軸３２は、軸心Ｘ１を中心に回転する。
【００５９】
第２ケーシング４２の貫通孔４２１内には、ブッシュ４２２が取り付けられている。ブッシュ４２２は、出力軸４４に外嵌している。ブッシュ４２２は、出力軸４４に密着することで、正圧室４２０内の気密状態を保持する。尚、ブッシュ４２２は、出力軸４４が進退するときに、当該出力軸４４の摺動を許容する。
【００６０】
第１ケーシング４１の底部には、負圧管４１１が接続されている。負圧室４１０には、負圧管４１１を通じて、吸気負圧が供給及び排出される。負圧室４１０内には、圧縮ばね４１２が配設されている。圧縮ばね４１は、ダイヤフラム４３を、出力軸４４の進出方向に付勢している。尚、図１０は、負圧室４１０に負圧を供給している状態を示している。第２ケーシング４２には、内外を連通する連通孔４２３が設けられている。正圧室４２０の内部は、大気圧に保持される。負圧室４１０に負圧を供給したときには、ダイヤフラム４３に作用する負圧室４１０と正圧室４２０との圧力差により、出力軸４４は退避方向、すなわち、負圧室側に移動をする。負圧室４１０から負圧を排出すると、圧縮ばね４１２の付勢力によって、出力軸４４は進出方向、すなわち反負圧室側に移動をする。
【００６１】
負圧式アクチュエータ４のブラケット４５には、ストッパー４６が取り付けられている。尚、本実施形態では、ブラケット４５を出力軸４４が進退する軌跡上に取り付けているため、ストッパー４６をブラケット４５に取り付けているが、ストッパー４６は、出力軸４４の進退軌跡上に取り付けられていれば良いので、例えば、ブラケット４５を前記軌跡上以外に取り付けている場合には、ストッパー４６を負圧式アクチュエータ４の本体に直接取り付けるようにしても良い。
【００６２】
出力軸４４には、ストッパー４６に係合するストッパー係合部４７が固定されている。ストッパー４６及びストッパー係合部４７は、出力軸４４が退避方向へ移動したときに互いに係合することによって、出力軸４４がそれ以上に退避方向に移動することを阻止する。
【００６３】
ストッパー４６は、図１１及び図１２に示すように、ハット状の部材であり、その中心位置に、出力軸４４が通過する通過孔４６１が形成されている。この通過孔４６１は、出力軸４４の径よりも十分に大きな径を有している。後述するように、出力軸４４は、進退時に傾くが、出力軸４４が傾いても、上述のように通過孔４６１の径を設定することで、出力軸４４が通過孔４６１に接触することが回避される。
【００６４】
ストッパー４６はまた、通過孔４６１を含む中心位置に、凸状に膨らんだ第１当接面４６２を有している。第１当接面４６２は、図１１に示すように、出力軸４４を保持するブッシュ４２２の中央位置Ｃを中心とする球面に相当する。
【００６５】
ストッパー係合部４７は、出力軸４４の中間位置に固定されている。ストッパー係合部４７は、ストッパー４６の第１当接面４６２に当接する第２当接面４７１を有している。第２当接面４７１は、凹球面状である。第２当接面４７１は、図１１に示すように、ブッシュ４２２の中央位置Ｃを中心とする球面に相当する。
【００６６】
この構成の排気弁装置２０では、排気可変弁３を閉じるときには、負圧式アクチュエータ４の負圧室４１０に吸気負圧を供給する（つまり、負圧式アクチュエータをオンにする）。このことによって、出力軸４４を退避方向に引き込んだ状態にする。これにより、レバー部材３３が、図１０に示す状態に位置づけられ、各バタフライバルブ３０が、図５に実線で示すように、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じる。
【００６７】
一方、排気可変弁３を開けるときには、負圧式アクチュエータ４の負圧室４１０から吸気負圧を排出する（つまり、負圧式アクチュエータをオフにする）。このことにより、圧縮ばね４１２の付勢力によって、出力軸４４を進出方向に押し出した状態にする。これにより、レバー部材３３が時計回り方向に回転し、レバー部材３３は、図４に示す状態に位置づけられ、各バタフライバルブ３０が、図５に二点鎖線で示すように、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを開ける。排気可変弁３は、ノーマルオープンに構成されている。
【００６８】
負圧式アクチュエータ４に負圧を供給したときの出力軸４４の移動量を規制する構成を、出力軸４４の途中に取り付けたストッパー係合部４７と、ブラケット４５に取り付けたストッパー４６とによって構成することにより、ストッパー係合部４７とストッパー４６とが係合した状態では、駆動軸３２に負圧式アクチュエータ４の引き込み力が作用しない。これに対し、例えば、負圧式アクチュエータ４に負圧を供給したときに、所定の位置に取り付けたストッパーが、レバー部材３３に当たることにより、レバー部材３３が、それ以上に揺動することを規制するような構成を採用することも可能である。しかしながらこの構成では、レバー部材３３がストッパーに当たった状態（つまり、バタフライバルブ３０が閉じた状態）で、駆動軸３２に負圧式アクチュエータ４の引き込み力が作用してしまう。
【００６９】
前述したように、排気可変弁３は、バルブ本体３１の左端部に駆動軸３２を連結した構成である。駆動軸３２は、バルブ本体３１を左右方向に貫通して、バルブ本体３１の右側において装置本体２１に支持される構成ではなく、駆動軸３２の連結側の端部（つまり、図６における右端部）は、バルブ本体３１における左右方向の途中位置に溶接されている。このため、バタフライバルブ３０が閉じた状態で、駆動軸３２の端部に、負圧式アクチュエータ４の引き込み力が作用する構成を採用したとすると、図６において、駆動軸３２の左端部が紙面の下向き、つまり、タービン５６の側に引かれるようになり、それに伴い、
シャフト支持ブッシュ２１３に支持される駆動軸３２の、凹孔３１２内の右端部が、バルブ本体３１を紙面の上向きに、つまり、エンジン本体１の側に押すようになる。一方で、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じているバルブ本体３１は、排気脈動によって、エンジン本体１からタービン５６の側に向かう方向に周期的に押されるようになる。その結果、バルブ本体３１が振動する虞がある。
【００７０】
これに対し、前記の構成では、バタフライバルブ３０を閉じるときには、出力軸４４の途中に取り付けたストッパー係合部４７が、ストッパー４６に係合する。この構成により、バタフライバルブ３０が閉じた状態では、駆動軸３２に負圧式アクチュエータ４の引き込み力は作用しなくなる。こうして前記の構成では、排気脈動に起因するバルブ本体３１の振動を防止することが可能になる。
【００７１】
前記ターボ過給機５０は、図１及び図２に示すように、排気弁装置２０の装置本体２１にボルトにより固定される。ターボ過給機５０は、装置本体２１の取付面２１ａ（図３参照）に固定される排気導入通路部５１と、排気導入通路部５１に連続するタービンハウジング５２と、このタービンハウジング５２内に配設されるタービン５６と、連結軸５７を介して前記タービン５６に連結され、図外の吸気通路内に配設されるコンプレッサとを含む。
【００７２】
排気導入通路部５１は、排気弁装置２０における高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ、及び、低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃのそれぞれに連通する、独立した高速用通路５１ｂと低速用通路５１ｃとを有している。詳細な図示は省略するが、排気導入通路部５１の高速用通路５１ｂは、排気弁装置２０において独立していた３つの高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが合流する。同様に、排気導入通路部５１の低速用通路５１ｃは、排気弁装置２０において独立していた３つの低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃが合流する。
【００７３】
排気導入通路部５１は、その下流端部に、高速用通路５１ｂと低速用通路５１ｃとが集合する集合部５４を備えている。下流側排気通路部の高速用通路５１ｂ及び低速用通路５１ｃからの排気ガスがこの集合部５４で合流してタービン５６に送られる。
【００７４】
前述したように、このエンジンには、排気マニホールドとして独立した部品は備えられておらず、エンジン本体１（シリンダヘッド１０）の独立排気通路１４、１５、１６、排気弁装置２０の上流側排気通路２４、２５、２６、並びに、ターボ過給機５０の排気導入通路部５１及び集合部５４が組み合わさって排気マニホールドを構成している。
【００７５】
また、タービンハウジング５２の排気導入通路部５１の左側部には、排気弁装置２０の前記ＥＧＲ中間通路２８に連通するＥＧＲ上流側通路５８が形成されている。ターボ過給機５０に流入する排気ガスの一部は、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ上流側通路５８、前記ＥＧＲ中間通路２８及びＥＧＲ下流側通路１８を通じて吸気通路に導入されるようになっている。つまり、このエンジンでは、ＥＧＲ下流側通路１８、ＥＧＲ中間通路２８及びＥＧＲ上流側通路５８によりＥＧＲ通路が構成されている。
【００７６】
前記のように構成されたエンジンにおいて、エンジン本体１で生成された排気ガスは、独立排気通路１４、１５、１６から排気弁装置２０の上流側排気通路２４、２５、２６を介してターボ過給機５０に導入される。その際、排気弁装置２０の各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを流通する排気ガスの流通面積が、車両の運転状態において変更される。
【００７７】
具体的には、エンジン本体１の回転数が所定回転数（例えば１６００ｒｐｍ）以下の低回転域では、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じるように排気弁装置２０が制御される。つまり、負圧式アクチュエータ４の負圧室４１０に吸気負圧を供給することによって、出力軸４４を退避方向に引き込んだ状態にする。これにより、レバー部材３３が、図１０に示す状態に位置づけられ、各バタフライバルブ３０が、図５に実線で示すように、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じる。これにより、少ない排気ガスを低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃに集中させることで排気ガスの流速を高め、これによりターボ過給機５０のタービン５６の駆動力をアップさせて吸気圧を高める。
【００７８】
一方、エンジン本体１の回転数が所定回転数を超える高回転域では、低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃのみを使って排気ガスを通過させると通路抵抗により掃気性能が低下してしまう虞があるので、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを開くように排気弁装置２０が制御される。つまり、負圧式アクチュエータ４の負圧室４１０から吸気負圧を排出することにより、圧縮ばね４１２の付勢力によって、出力軸４４を進出方向に押し出した状態にする。これにより、レバー部材３３が、図４に示す状態に位置づけられ、各バタフライバルブ３０が、図５に二点鎖線で示すように、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを開ける。高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ及び低速用通路２４ｃ、２５ｃ、２６ｃの両方を通じて排気ガスをターボ過給機５０に導入することで、排気通路抵抗による掃気性能の低下を抑制しつつターボ過給機５０を駆動させて吸気圧を高める。
【００７９】
この構成の排気装置では、バルブ本体３１が、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂを閉じているときに、排気の高いガス圧を受ける。
【００８０】
ここで、図９等に示すように、駆動軸３２のレバー取付部３２１は、レバー部材３３の位置決めのために、２つの平面３２２を有するように加工されている。この加工を行うことによって、レバー部材３３をレバー取付部３２１に圧入するための寸歩精度を確保することができなくなり、レバー部材３３の貫通孔３３１とレバー取付部３２１との間には隙間が形成されてしまう。隙間が存在している状態では、バルブ本体３１がガス圧を受けたときに、レバー部材３３と駆動軸３２とが、がたつくようになる。前述したように、エンジン本体１の低回転域において排気可変弁３は閉じるから、エンジン本体１の低回転域において、排気脈動により、レバー部材３３の取付箇所付近で異音が発生する虞がある。
【００８１】
特に、バルブ本体３１は、高温の排気ガスに曝されるため、耐熱性を有する材料によって構成されている。当該材料の加工のし難さから、図６に示すように、バルブ本体３１に連結される駆動軸３２は、中実のバルブ本体３１の左端部に形成した凹孔３１２内に挿入されて、締結ピン３１３により、駆動軸３２に固定される。このような構成では、各高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ内においてバルブ本体３１がガス圧を受けたときに、そのバルブ本体３１から離れている駆動軸３２の左端部が、動きやすくなる。つまり、本構成は、レバー部材３３と駆動軸３２とが、がたつきやすい構成である。
【００８２】
しかしながら、前記の構成では、レバー部材３３を、駆動軸３２の圧入部３２４に圧入した第１当接部材３４と、駆動軸３２に一体に設けた第２当接部３２３とによって、駆動軸３２の軸方向に挟持している。これにより、レバー部材３３は、駆動軸３２に対して強固に固定されるから、バルブ本体３１がガス圧を受けたときに、レバー部材３３と駆動軸３２とが、がたついてしまうことが防止される。レバー部材３３の取り付け箇所における異音の発生が防止される。
【００８３】
ここで、第１当接部材３４は、駆動軸３２とは別の部材によって構成しかつ、第２当接部３２３は、駆動軸３２と一体に設けることによって、駆動軸３２とレバー部材３３との組み立てを容易に行い得る。
【００８４】
また、バルブ本体３１がガス圧を受けたり、レバー部材３３の揺動に伴い駆動軸３２が回転したりしたときに振動が発生しても、第１当接部材３４を駆動軸３２の圧入部３２４に圧入しているため、第１当接部材３４は緩み難く、駆動軸３２に対して安定的に固定した状態を、長期的に維持することが可能になる。前述したように、バタフライバルブ３０の開閉を切り替える所定回転数は、例えば１６００ｒｐｍに設定されるため、バタフライバルブ３０の開閉頻度は比較的高い。従って、第１当接部材３４を、長期に亘って安定的に、駆動軸３２に固定することは、排気装置１００の信頼性を高める。
【００８５】
さらに、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ内に配設されたバルブ本体３１は高温になると共に、バルブ本体３１に連結された駆動軸３２も温度が高まり、熱膨張する。これに対し、駆動軸３２のレバー取付部３２１を、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂから所定の距離だけ離間させることによって、駆動軸３２とレバー部材３３との取り付け箇所における熱膨張は抑制される。その結果、駆動軸３２とレバー部材３３との取り付け箇所において、熱膨張に伴う悪影響を回避することが可能になる。本実施形態では、駆動軸３２を出力軸４４の先端近傍まで延設し、レバー取付部３２１は前記駆動軸３２の一端部に設ける事で、高速用通路２４ｂ、２５ｂ、２６ｂから充分に離間させている。
【００８６】
ここで、第１当接部材３４は、駆動軸３２よりも線膨張係数が小さい材料によって構成されている。こうすることで、レバー部材３３の取付箇所において、駆動軸３２の熱による変形量の方が、第１当接部材２３の熱による変形量よりも大きくなるから、駆動軸３２が熱膨張しても、第１当接部材３４を、駆動軸３２に対して圧入した状態に維持することが可能になる。
【００８７】
尚、前記の構成では、レバー取付部３２１を、その周面における２箇所を平面状に構成しているが、レバー取付部３２１は、周面における１箇所を平面状に構成してもよい。また、レバー取付部３２１は、その横断面を、少なくとも非円形に形成すれば、レバー部材３３の位置決めは容易になる。尚、レバー部材３３の貫通孔は、レバー取付部３２１の横断面形状に対応する形状に構成される。
【００８８】
第１当接部材３４は、前記の構成では、駆動軸３２に圧入することによって、駆動軸３２に固定しているが、第１当接部材３４は、圧入以外の方法によって、駆動軸３２に固定してもよい。第１当接部材３４は、例えば、ねじ止め等の方法により、駆動軸３２に固定してもよい。
【００８９】
尚、駆動軸３２とは別の部材である第１当接部材３４を用意するのではなく、レバー部材３３をレバー取付部３２１に外挿した後に、駆動軸３２の端部を潰してフランジ状の第１当接部を設けることにより、レバー部材３３を第１当接部と第２当接部３２３とで挟持して、レバー部材３３を、駆動軸３２に固定してもよい。この構成でも、レバー部材３３と駆動軸３２とが、がたつくことを防止することができる。
【００９０】
また、この技術は、バタフライバルブ３０を備えたバルブ機構に限定されず、駆動軸によって回動するよう構成されたバルブを備えたバルブ機構に対して、広く適用可能である。
【００９１】
前記の構成の排気装置１００では、負圧式アクチュエータ４の出力軸４４は、その軸心方向に進退するだけでなく、傾きながら進退をする。具体的には、図１１に示すように、レバー部材３３は、駆動軸３２の軸心Ｘ１を中心として揺動をするため、レバー部材３３のピン３３２は、図１１に実線及び破線で示すように、駆動軸３２の軸心Ｘ１を中心とした円弧に沿って変位をする。負圧式アクチュエータ４の出力軸４４の先端は、このピン３３２に接続されているため、図１１に一点鎖線で示す、出力軸４４の軸心Ｘ２は、出力軸４４が進退するに伴い、ブッシュ４２２の中央位置Ｃを支点として傾くようになる。尚、「出力軸４４が傾く」とは、レバー部材３３と負圧式アクチュエータ４との間に配置されている出力軸４４の角度が変化することを意味する。
【００９２】
ストッパー４６とストッパー係合部４７とが当たるときに、面で当たるのではなく、点で当たると、ストッパー４６に対して局部的に衝撃荷重が入力されることになる。また、負圧式アクチュエータ４の負圧室４１０に吸気負圧を供給することによって、排気可変弁３を閉弁する時の応答性を高めるために、出力軸４４を高速で動かすように構成すると、ストッパー４６に入力される局部的な衝撃荷重がさらに大きくなる。また、前述したように、排気可変弁３は、開閉頻度が比較的高い。そのため、負圧式アクチュエータ４の出力軸の移動量を規制する、ストッパー４６及びストッパー係合部４７の構成の信頼性及び耐久性が低下する虞がある。
【００９３】
前記の構成では、ストッパー４６の第１当接面４６２を、ブッシュ４２２の中央位置Ｃを中心とする球面状に構成すると共に、ストッパー係合部４７の第２当接面４７１を、ブッシュ４２２の中央位置Ｃを中心とする凹球面状に構成している。これにより、出力軸４４が傾いても、ストッパー係合部４７は、ストッパー４６に対して面で当たるようになる。その結果、衝撃荷重が、局部的にストッパーに入力されてしまうことが回避される。バタフライバルブ３０の動作応答性を高めるべく、出力軸４４の移動速度を高くしたり、ストッパー４６とストッパー係合部４７との当接を繰り返したりしても、衝撃荷重を面で受け止めることができるので、高い信頼性と耐久性とが確保される。
【００９４】
駆動軸３２が熱膨張によって、その軸方向の長さが長くなると、負圧式アクチュエータ４の出力軸４４は、駆動軸３２の軸方向に対して傾くようになる。ストッパー４６は、第１当接面４６２が球面状であり、ストッパー係合部４７は、第２当接面４７１が凹球面状であるため、出力軸４４が、駆動軸３２の方向に傾いていても、ストッパー４６とストッパー係合部４７は、面で当たるようになる。こうして、駆動軸３２の熱膨張時にも、衝撃荷重が、局部的にストッパー４６に入力されてしまうことが、回避される。
【００９５】
尚、前記の構成では、ストッパー４６の第１当接面４６２を球面状とし、ストッパー係合部４７の第２当接面４７１を、凹球面状としているが、第１当接面４６２及び第２当接面４７１の形状は、球面状に限らない。図１１に示すように、出力軸４４は、その軸心Ｘ２を含む断面において傾くことから、ストッパー４６の第１当接面４６２は、少なくとも当該断面において円弧状の面とすればよく、同様に、ストッパー係合部４７の第２当接面４７１は、少なくとも当該断面において、第１当接面４６２と同じ曲率の円弧状の面とすればよい。
【００９６】
また、第１当接面４６２を凹球面状にし、第２当接面４７１を、第１当接面４６２に当接する球面状にしてもよい。第１当接面４６２と第２当接面４７１を、少なくとも当該断面において円弧状の面とする構成においても同様に、第１当接面４６２と第２当接面４７１との凹凸関係を入れ替えてもよい。
【００９７】
尚、以上説明した前記実施形態のエンジンは、ターボ過給機付多気筒エンジンの好ましい実施形態の例示であって、当該エンジンやこれに組み込まれる排気弁装置２０の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００９８】
また、前記実施形態では、排気装置を直列４気筒の４サイクルエンジンに適用した例について説明したが、ここに開示する排気装置は、勿論、前記実施形態以外のエンジンについても適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１  エンジン本体
１００  排気装置
２４ｂ、２５ｂ、２６ｂ  高速用通路（第１通路）
２４ｃ、２５ｃ、２６ｃ  低速用通路（第２通路）
３０  バタフライバルブ（バルブ）
３２  駆動軸
３２１  レバー取付部
３２２  平面
３２３  第２当接部
３３  レバー部材
３３１  貫通孔
３３１１  平面
３４  第１当接部材（第１当接部）
４  負圧式アクチュエータ
４１  第１ケーシング
４１０  負圧室
４２  第２ケーシング
４３  ダイヤフラム
４４  出力軸
４６  ストッパー
４６２  第１当接面
４７  ストッパー係合部
４７１  第２当接面
【図１】
2017119013.tif 000003
【図２】
2017119013.tif 000004
【図３】
2017119013.tif 000005
【図４】
2017119013.tif 000006
【図５】
2017119013.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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