(57)【要約】【課題】ターボチャージャの２つの並行スクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路の開口端を閉じるバイパス制御装置であって、弁板部材とこれを担持し中央の押圧用隆起部にて弁板部材をパイパス通路の開口端に押し付ける弁板担持部材とを有するものでは、パイパス通路の開閉時の振動的押圧により押圧用隆起部の高さが徐々に減小し、弁板担持部材に対する弁板部材の傾動角が減小し、パイパス通路の密閉度が損なわれる虞れがあることを回避する。【解決手段】弁板部材と弁板担持部材の少なくとも一方に弁板担持部材に対する弁板部材の押圧用隆起部の周りの傾動を制限する傾動制限用隆起部を設ける。【選択図】図２
2006316658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並行して周方向に延在する２つのスクロール通路と、これら２つのスクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路とを有し、前記２つのバイパス通路が隣接して開口する開口端に弁座が形成されているタービンハウジングを備えたターボチャージャのバイパス制御装置にして、前記弁座に選択的に当接して前記２つのバイパス通路の開口端を閉じる一つの弁板部材と、前記弁板部材を担持してこれを開閉方向に移動させる弁板担持部材とを有し、前記弁板部材が前記２つのバイパス通路の開口端を閉じるときいずれの開口端にも密着するよう、前記弁板部材は前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方に前記２つのバイパス通路の開口端の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部にて前記弁板担持部材より押圧されるようになっていると共に、前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方には前記弁板担持部材に対する前記弁板部材の前記押圧用隆起部の周りの傾動を制限する傾動制限用隆起部が設けられていることを特徴とするターボチャージャのバイパス制御装置。
【請求項２】
前記押圧用隆起部と前記傾動制限用隆起部とはターボチャージャの使用に伴なう繰返し圧縮により同程度に高さを減ずる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャのバイパス制御装置。
【請求項３】
前記弁板部材は前記弁板担持部材に明けられた孔を貫通する頭付きピンが前記弁板部材に植設されることにより前記弁板担持部材に対し前記押圧用隆起部の周りに傾動するよう案内されており、前記傾動制限用隆起部による前記弁板部材の前記弁板担持部材に対する前記押圧用隆起部の周りの傾動の制限の度合は、前記弁板担持部材の孔の周縁が前記頭付きピンの頭に当るのを阻止する度合とされていることを特徴とする請求項１または２に記載のターボチャージャのバイパス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の内燃機関の過給等に用いられるターボチャージャのバイパス制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関の過給等に用いられるターボチャージャのバイパス制御装置として、本件出願人と同一人は、下記の特許文献１として公開された先の実用新案登録出願に於いて、並行して周方向に延在する２つのスクロール通路と、これら２つのスクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路とを有し、これら２つのバイパス通路が隣接して開口する開口端に弁座が形成されているタービンハウジングを備えたターボチャージャのバイパス制御装置として、前記弁座に選択的に当接して２つのバイパス通路の開口端を閉じる一つの弁板部材と、かかる弁板部材を担持してこれを開閉方向に移動させる弁板担持部材とを有し、弁板部材が２つのバイパス通路の開口端を閉じるときいずれの開口端にも密着するよう、弁板部材は弁板部材と弁板担持部材のいずれか一方の２つのバイパス通路の開口端の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部にて弁板担持部材より押圧されるようになっていると共に、弁板部材は弁板担持部材に明けられた２つの孔を緩く貫通する２つの頭付きピンの如き連結部材が弁板部材に植設されることにより弁板担持部材に対し押圧用隆起部の周りに傾動するよう案内されているターボチャージャのバイパス制御装置を提案した。
【特許文献１】公開実用平成１-１７３４２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の如く、ターボチャージャのタービンハウジングが、並行して周方向に延在する２つのスクロール通路を有する構造とされるのは、通常４ないしそれ以上の数の気筒を有する自動車の内燃機関の如き多気筒内燃機関の各気筒からの排気を互いに干渉しない２つの群に分けてタービンブレードへ導くためであり、またこれら２つのスクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路が設けられるのは、自動車の内燃機関に於ける如く機関回転数と出力トルクの関係が大幅に変化する場合に対処するためである。従って、かかる２つのバイパス通路が開口する開口端には、内燃機関の運転に伴って交互に交代する排気ガス圧が作用する。
【０００４】
上記の如く、２つのパイパス通路の開口端には内燃機関の運転に伴って交互に交代する排気ガス圧が作用するので、かかる２つのパイパス通路開口端を閉じる弁板部材が２つのバイパス通路の開口端の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部の周りに傾動するよう弁板担持部材により担持されていると、パイパス通路の開閉時には弁板部材が押圧用隆起部に押し当てられた状態にて激しく振動し、押圧用隆起部は繰返し圧縮により徐々に高さを減じ、弁座に対する弁板担持部材の傾動誤差に拘わらず弁板部材を２つのバイパス通路の開口端のいずれにも密着するよう押圧用隆起部の周りに傾動させる作用が失われ、２つのバイパス通路の開口端のいずれかが完全には閉じられなくなる恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に想到し、この点に関し更に改良されたターボチャージャのバイパス制御装置を提供すること課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、並行して周方向に延在する２つのスクロール通路と、これら２つのスクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路とを有し、前記２つのバイパス通路が隣接して開口する開口端に弁座が形成されているタービンハウジングを備えたターボチャージャのバイパス制御装置にして、前記弁座に選択的に当接して前記２つのバイパス通路の開口端を閉じる一つの弁板部材と、前記弁板部材を担持してこれを開閉方向に移動させる弁板担持部材とを有し、前記弁板部材が前記２つのバイパス通路の開口端を閉じるときいずれの開口端にも密着するよう、前記弁板部材は前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方に前記２つのバイパス通路の開口端の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部にて弁板担持部材より押圧されるようになっていると共に、前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方には前記弁板担持部材に対する前記弁板部材の前記押圧用隆起部の周りの傾動を制限する傾動制限用隆起部が設けられていることを特徴とするターボチャージャのバイパス制御装置を提案するものである。
【０００７】
前記押圧用隆起部と前記傾動制限用隆起部とはターボチャージャの使用に伴なう繰返し圧縮により同程度に高さを減ずる形状に形成されていてよい。
【０００８】
前記弁板部材は前記弁板担持部材に明けられた孔を貫通する頭付きピンが前記弁板部材に植設されることにより前記弁板担持部材に対し前記押圧用隆起部の周りに傾動するよう案内されており、前記傾動制限用隆起部による前記弁板部材の前記弁板担持部材に対する前記押圧用隆起部の周りの傾動の制限の度合は、前記弁板担持部材の孔の周縁が前記頭付きピンの頭に当るのを阻止する度合とされていてよい。
【発明の効果】
【０００９】
並行して周方向に延在する２つのスクロール通路と、これら２つのスクロール通路の途中より延在する２つのパイパス通路とを有し、前記２つのバイパス通路が隣接して開口する開口端に弁座が形成されているタービンハウジングを備えたターボチャージャのバイパス制御装置に於いて、前記弁座に選択的に当接して前記２つのバイパス通路の開口端を閉じる一つの弁板部材と、前記弁板部材を担持してこれを開閉方向に移動させる弁板担持部材とが設けられ、前記弁板部材が前記２つのバイパス通路の開口端を閉じるときいずれの開口端にも密着するよう、前記弁板部材は前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方に前記２つのバイパス通路の開口端の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部にて弁板担持部材より押圧されるようになっていると共に、前記弁板部材と前記弁板担持部材の少なくとも一方には前記弁板担持部材に対する前記弁板部材の前記押圧用隆起部の周りの傾動を制限する傾動制限用隆起部が設けられていれば、パイパス通路の開閉時に弁板部材が押圧用隆起部に押し当てられた状態にて激しく振動し、押圧用隆起部が繰返し圧縮により徐々に高さを減じても、このとき同じ振動により傾動制限用隆起部もそれに対向する弁板部材または弁板担持部材に叩き付けられるので、傾動制限用隆起部も徐々に高さを減じ、押圧用隆起部の高さの低減により弁板担持部材に対する弁板部材の押圧用隆起部の周りの傾動の範囲が縮小されることが回避される。
【００１０】
この場合、特に前記押圧用隆起部と前記傾動制限用隆起部とがターボチャージャの使用に伴なう繰返し圧縮により同程度に高さを減ずる形状に形成されていれば、ターボチャージャについてそのバイパス制御装置の耐用寿命が来るまでの全運転期間に亙って、弁板担持部材に対する弁板部材の押圧用隆起部の周りの傾動の範囲は常に一定に維持される。
【００１１】
前記弁板部材が前記弁板担持部材に明けられた孔を貫通する頭付きピンが前記弁板部材に植設されることにより前記弁板担持部材に対し前記押圧用隆起部の周りに傾動するよう案内されており、前記傾動制限用隆起部による前記弁板部材の前記弁板担持部材に対する前記押圧用隆起部の周りの傾動の制限の度合が、前記弁板担持部材の孔の周縁が前記頭付きピンの頭に当るのを阻止する度合とされていれば、弁板担持部材の孔の周縁が頭付きピンの頭に当ることにより頭付きピンの植設が破壊されるような事態を確実に回避しつつ、ターボチャージャについてそのバイパス制御装置の耐用寿命が来るまでの全運転期間に亙って、弁座に対する弁板担持部材の傾動誤差に拘わらず弁板部材を２つのバイパス通路の開口端のいずれにも密着させるよう、弁板担持部材に対する弁板部材の押圧用隆起部の周りの傾動の角度を十分大い値に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
添付の図１は、本発明によるバイパス制御装置を備えたターボチャージャを本発明に係る要部のみ詳細に示す概略図である。図に於いて１０にて全体的に示されたターボチャージャは、タービンハウジング１２を有している。タービンハウジング１２内にはタ−ビンロ−タ１４が回転軸１６により回転可能に装着されており、タ−ビンロ−タ１４は回転軸１６を経てコンプレッサ部１８内の図には示されていないコンプレッサロータを回転駆動するようになっている。タービンハウジング１２には並行して周方向に延在する２つのスクロール通路２０，２２が設けられており、その途中より２つのパイパス通路２４，２６が延在し、それぞれ開口端２８，３０に開口している。開口端２８，３０には弁座３２が形成されている。
【００１３】
図２により詳細に示されている如く、弁座３２に選択的に当接して２つのバイパス通路の開口端２８，３０を閉じる一つの弁板部材３４と、この弁板部材を担持してこれを開閉方向に移動させる弁板担持部材３６とを備えたバイパス制御装置３８が設けられている。弁板担持部材３６はその側方に延在する支持部４０を有し、この支持部にて軸４２によりその中心軸線の周りに回動するよう支持されており、軸４２の回動により弁板部材３４は弁座３２上に着座した閉弁位置とこれより離れた開弁位置との間に移動されるようになっている。軸部４２はタービンハウジング１２に形成された孔４４に通されてその中心軸線の周りに回動可能に支持されており、その外端部にてリンク４６およびロッド４８を経てアクチュエータ５０により回動されるようになっている。
【００１４】
弁板部材３４が２つのバイパス通路の開口端２８および３０を閉じるときいずれの開口端にも密着するよう、弁板部材３４はそれと弁板担持部材３６の少なくとも一方（図１および図２に示されている実施の形態の於いては弁板担持部材３６）に２つのバイパス通路の開口端２８と３０の間の中間の位置に設けられた押圧用隆起部５２にて弁板担持部材より押圧されるようになっていると共に、弁板部材３４と弁板担持部材３６の少なくとも一方（（図１および図２に示されている実施の形態の於いては弁板担持部材３６）には、弁板担持部材３６に対する弁板部材３４の押圧用隆起部５２の周りの傾動を制限する傾動制限用隆起部５４が設けられている。傾動制限用隆起部５４はバイパス通路の開口端２８と３０の配列に沿って弁板担持部材３６の両端部に設けられている。
【００１５】
弁板部材３４は弁板担持部材３６に明けられた孔５６を貫通する頭付きピン５８が弁板部材３４に植設されることにより弁板担持部材３６に対し押圧用隆起部５２の周りに傾動するよう案内されている。弁板担持部材３６の孔５６および頭付きピン５８は、バイパス通路の開口端２８と３０の配列に沿って２組設けられている。頭付きピン５８の頭６０の顎６２とこれに対向する弁板担持部材３６の孔５６の周縁部６４の間には、図示の如く隙間が残されており、この間隙の深さは、押圧用隆起部５２および傾動制限用隆起部５４の高さとの関係に於いて、一方の側の傾動制限用隆起部５４が弁板部材３４に当接するまで弁板部材３４と弁板担持部材３６の間に押圧用隆起部５２の周りの傾動が生じたときにも、他方の側の頭付きピン５８の頭６０の顎６２とそれに対向する孔５６の周縁部６４とは互いに接触しない深さとされている。尚、６６は弁板部材３４への頭付きピン５８の植設を固定する溶接の肉盛り部である。
【００１６】
上記の通り、２つのパイパス通路の開口端２８と３０には内燃機関の運転に伴って交互に交代する排気ガス圧が作用するので、パイパス通路の開閉時には弁板部材３４は押圧用隆起部５２に押し当てられた状態で激しく振動し、押圧用隆起部５２は弁板部材３４により繰り返し圧縮され、押圧用隆起部４６はターボチャージャの使用期間が経過するにつれて止むを得ず徐々に高さを減じる。尚、押圧用隆起部５２および傾動制限用隆起部５４は、図を明瞭にするために図１および２に於いては弁板部材３４や弁板担持部材３６の大きさに比して大きく拡大して示されており、実際の装置に於けるこれらの隆起部の高さは０．１〜０．２ｍｍ程度のごく小さい値である。
【００１７】
その様子が図３に解図的に示されている。図３に於いて、図（Ａ）は装置が新しく、押圧用隆起部５２および傾動制限用隆起部５４が初期の高い状態にあるときを示している。これに対し図（Ｂ）は、図（Ａ）の状態からターボチャージャの使用時間の経過に伴って押圧用隆起部５２および傾動制限用隆起部５４の高さが共に減小した状態を示している。これらの図より理解される通り、押圧用隆起部５２の高さが減小しても、それと同時に傾動制限用隆起部５４の高さも減小すれば、弁板担持部材３６に対する弁板部材３４の押圧用隆起部５２の周りの傾動の角度は減小せずに済む。この場合、押圧用隆起部５２の高さの減小に対し傾動制限用隆起部５４の高さの減小が同程度となれば、弁板担持部材３６に対する弁板部材３４の押圧用隆起部５２の周りの傾動の角度は一定の値に留まる。押圧用隆起部５２の高さの減小に対し制限用隆起部５４の高さの減小を同程度にすることは、例えば制限用隆起部５４の断面積の調節により行なえる。
【００１８】
図４は、図３と対比して、傾動制限用隆起部５４が設けられず、弁板部材３４と弁板担持部材３６とがそれらの平坦な端部にて直に当接するようになっている場合に、押圧用隆起部５２の高さの減小に伴って弁板担持部材３６に対する弁板部材３４の押圧用隆起部５２の周りの傾動角が減小していく状態を示す図３と同様の図である。この場合、押圧用隆起部５２が図４の（Ａ）に示されている如き高さから図４の（Ｂ）に示されている如き高さまで減小することにより、弁板担持部材３６に対する弁板部材３４の押圧用隆起部５２の周りに傾動可能な角度は大きく減小する。
【００１９】
図５は、押圧用隆起部および傾動制限用隆起部が、弁板部材３４の側に押圧用隆起部６８および傾動制限用隆起部７０として設けられている実施の形態を示す図２の（Ａ）と同様の断面図である。図５に於いて、図２に示す部分に対応する部分は図２に於けると同じ符号により示されている。
【００２０】
尚、図２に於いては押圧用隆起部５２および傾動制限用隆起部５４のいずれもが弁板担持部材３６の側に設けられ、図５に於いては押圧用隆起部６８および傾動制限用隆起部７０のいずれもが弁板部材３４の側に設けられているが、これらの押圧用隆起部および傾動制限用隆起部のいずれか一方が弁板担持部材３６の側に設けられ、他方が弁板部材３４の側に設けられる実施の形態も同じ要領にて可能であることは明らかであろう。
【００２１】
以上に於いては本発明を２つの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるバイパス制御装置を備えたターボチャージャを本発明に係る要部のみ詳細に示す概略図。
【図２】図１に示すバイパス制御装置のより詳細な断面図（Ａ）および平面図（Ｂ）。
【図３】本発明によるバイパス制御装置に於いて弁板部材の傾動範囲が長期的に維持される要領を示す概略図。
【図４】従来技術のバイパス制御装置に於いて弁板部材の傾動範囲が使用時間の経過と共に減小する態様を示す概略図。
【図５】本発明によるパイパス制御装置の他の一つの実施の形態を示す図２の（Ａ）と同様の断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１０…ターボチャージャ、１２…タービンハウジング、１４…タ−ビンロ−タ、１６…回転軸、１８…コンプレッサ部、２０，２２…スクロール通路、２４，２６…パイパス通路、２８，３０…開口端、３２…弁座、３４…弁板部材、３６…弁板担持部材、３８…バイパス制御装置、４０…支持部、４２…軸、４４…孔、４６…リンク、４８…ロッド、５０…アクチュエータ、５２…押圧用隆起部、５４…傾動制限用隆起部、５６…孔、５８…頭付きピン、６０…ピンの頭、６２…顎、６４…孔の周縁部、６６…溶接肉盛り部、６８…押圧用隆起部、７０…傾動制限用隆起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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