(57)【要約】【課題】弾性部材を設置する部分における間隔を広くして弾性部材の設計に制約が生じてしまうことを抑制しつつ、弾性部材がへたった場合にがたつきが大きくなってしまうことを抑制することができるターボチャージャのウェイストゲートバルブを提供する。【解決手段】ウェイストゲートバルブ１０では、支持プレート１７と弁板１２との間にレバー１６が挟まれている。そして、ウェイストゲートバルブ１０は、支持プレート１７とレバー１６との間に挟み込まれていてレバー１６を弁軸１３の延伸方向に付勢する弾性部材である皿バネ１８を備えている。これにより、ウェイストゲートバルブ１０では、レバー１６に対して弁体１１が傾動可能に固定されている。そして、ウェイストゲートバルブ１０では、支持プレート１７における皿バネ１８よりも弁軸１３から遠い位置に、レバー１６に向かって突出している凸部６１が設けられている。【選択図】図５
2018132003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンハウジングに当接してウェイストゲートポートを閉塞する弁板及び同弁板における前記ウェイストゲートポートを閉塞する当接面とは反対側の裏面に設けられている弁軸からなる弁体と、前記タービンハウジングに回動可能に支持されているシャフト及び前記弁軸が挿通されている挿通孔が設けられているレバーからなるスイングアームと、前記弁軸における前記挿通孔から突出している部分に固定されている支持プレートと、を備えており、
前記支持プレートと前記弁板との間に前記レバーが挟まれているとともに、
前記支持プレートと前記レバーとの間又は前記レバーと前記弁板との間に挟み込まれていて前記レバーを前記弁軸の延伸方向に付勢する弾性部材を備え、前記レバーに対して前記弁体が傾動可能に固定されているターボチャージャのウェイストゲートバルブであって、
前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のうち、前記弾性部材を挟んでいる一対の部材の一方における、他方の部材と対向している部分の前記弾性部材よりも前記弁軸に近い位置若しくは前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に、前記一対の部材の他方に向かって突出している凸部が設けられているターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項２】
前記凸部が、前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のいずれかの部材の一部として、当該いずれかの部材と一体に形成されている
請求項１に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項３】
前記凸部が、前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に設けられている
請求項１又は請求項２に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項４】
前記弾性部材の前記支持プレート側の面全体が前記支持プレート及び前記レバーのうち前記弾性部材と対向している部材によって覆われているとともに、前記弾性部材の前記弁板側の面全体が前記レバー及び前記弁板のうち前記弾性部材と対向している部材によって覆われている
請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項５】
前記弾性部材が、前記弁軸が挿通していて前記レバーとともに前記支持プレートと前記弁板との間に挟まれている円環状の皿バネである
請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項６】
前記凸部は、前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のうち前記凸部と対向している部材に前記凸部が当接する前に、同凸部に前記皿バネが当接する位置に配設されている
請求項５に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項７】
前記凸部が、前記弁軸を中心とする円環状に形成されている
請求項１〜６のいずれか一項に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【請求項８】
前記レバーと前記支持プレートとの間及び前記レバーと前記弁板との間の双方に前記弾性部材が挟み込まれており、
前記弁板及び前記レバー及び前記支持プレートのうち、各弾性部材を挟んでいるそれぞれ一対の部材においては、前記一対の部材の一方における、前記弾性部材よりも前記弁軸に近い位置若しくは前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に、前記一対の部材の他方の部材に向かって突出している前記凸部が設けられている
請求項１〜７のいずれか一項に記載のターボチャージャのウェイストゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はターボチャージャのウェイストゲートバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、タービンハウジングを貫通しているシャフトが回動することにより、弁体を支持しているレバーが回動してタービンハウジング内に設けられているウェイストゲートポートを開閉するウェイストゲートバルブを備えたターボチャージャが開示されている。
【０００３】
このターボチャージャのウェイストゲートバルブは、タービンハウジングに当接してウェイストゲートポートを閉塞する弁板及び同弁板におけるウェイストゲートポートを閉塞する当接面とは反対側の裏面に設けられている弁軸からなる弁体を備えている。そして、この弁体は、シャフトを介してタービンハウジングに回動可能に支持されているレバーに取り付けられている。弁体は、レバーに設けられている挿通孔に弁軸を挿通させた状態でレバーに取り付けられている。なお、弁軸における挿通孔から突出している部分には支持プレートが固定されており、支持プレートと弁板との間にレバーが挟まれている。これにより、弁体は、レバーに対して傾動可能に固定されている。
【０００４】
このように支持プレートと弁板との間にレバーが挟まれており、弁体がレバーに対して傾動可能になっているウェイストゲートバルブにおいては、支持プレートとレバーとの間や、弁板とレバーとの間に隙間があると、弁体がたがつき、弁体が振動してしまう。これに対して、上記特許文献１に開示されているウェイストゲートバルブのように、弁板とレバーとの間や、レバーと支持プレートとの間に弾性部材を挟むようにすれば、レバーを付勢して隙間を解消し、がたつきを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１３５１０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、弾性部材を挟んでがたつきを抑制するようにする場合にも、次のような課題がある。そもそも弁板とレバーとの間や、レバーと支持プレートとの間に生じる隙間は小さいため、この小さな隙間に挟むことによって適切な付勢力を発生させることのできる弾性部材を実現しようとすると、素材の選択に大きな制約が生じてしまう。
【０００７】
一方で、こうした制約を受けにくくするために、弁板とレバーとの隙間や、レバーと支持プレートとの隙間を敢えて大きくし、大きなサイズの弾性部材を配置してがたつきを抑制するようにした場合には、弾性部材にへたりが生じて適切な付勢力を得られなくなってしまった場合に、弁体のがたつきがかえって大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのターボチャージャのウェイストゲートバルブは、タービンハウジングに当接してウェイストゲートポートを閉塞する弁板及び同弁板における前記ウェイストゲートポートを閉塞する当接面とは反対側の裏面に設けられている弁軸からなる弁体と、前記タービンハウジングに回動可能に支持されているシャフト及び前記弁軸が挿通されている挿通孔が設けられているレバーからなるスイングアームと、前記弁軸における前記挿通孔から突出している部分に固定されている支持プレートと、を備えている。そして、このウェイストゲートバルブでは、前記支持プレートと前記弁板との間に前記レバーが挟まれている。また、このウェイストゲートバルブは、前記支持プレートと前記レバーとの間又は前記レバーと前記弁板との間に挟み込まれていて前記レバーを前記弁軸の延伸方向に付勢する弾性部材を備えており、このウェイストゲートバルブでは、前記レバーに対して前記弁体が傾動可能に固定されている。さらに、このウェイストゲートバルブでは、前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のうち、前記弾性部材を挟んでいる一対の部材の一方における、他方の部材と対向している部分の前記弾性部材よりも前記弁軸に近い位置若しくは前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に、前記一対の部材の他方に向かって突出している凸部が設けられている。
【０００９】
上記構成によれば、弾性部材を挟んでいる一対の部材の隙間が、凸部によって狭められることになる。そのため、弾性部材を設置する部分での一対の部材の間隔を広くして、適切な付勢力を得るための弾性部材の設計自由度を確保しやすくしたとしても、弁軸の延伸方向における一対の部材の相対的な可動範囲を凸部で規制することができる。したがって、弾性部材がへたってしまったとしても、がたつきの大きさが凸部によって抑制される。
【００１０】
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記凸部が、前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のいずれかの部材の一部として、当該いずれかの部材と一体に形成されている。
【００１１】
上記構成によれば、凸部を構成する部品を新たに用意する必要がないため、部品点数の増加を抑制することができる。なお、凸部を部材と一体に形成する方法としては、鋳造により部材の表面に凸部を形成する方法や、切削加工によって部材の表面に凸部を形成する方法などが考えられる。
【００１２】
また、このウェイストゲートバルブの一態様では、前記凸部が、前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に設けられている。
ウェイストゲートバルブは高温の排気が流れるタービンハウジング内に設けられているため、支持プレートと弁板との間には、高温の排気が入り込む。これに対して、弾性部材よりも弁軸から遠い位置に凸部が設けられていれば、外側から支持プレートと弁板との間に入り込んで弾性部材に向かう排気を凸部で遮り、弾性部材に排気が当たることを抑制できる。これにより、高温の排気が当たることによる弾性部材のクリープ変形の進行を抑制できる。
【００１３】
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記弾性部材の前記支持プレート側の面全体が前記支持プレート及び前記レバーのうち前記弾性部材と対向している部材によって覆われているとともに、前記弾性部材の前記弁板側の面全体が前記レバー及び前記弁板のうち前記弾性部材と対向している部材によって覆われている。
【００１４】
上記構成によれば、弾性部材を挟んでいる部材によって弾性部材を覆い、弾性部材に排気が当たることを抑制できる。これにより、高温の排気が当たることによる弾性部材のクリープ変形の進行を抑制できる。
【００１５】
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記弾性部材が、前記弁軸が挿通していて前記レバーとともに前記支持プレートと前記弁板との間に挟まれている円環状の皿バネである。
【００１６】
こうした構成によれば、皿バネによって弁軸の周囲の全周に亘ってがたつきを抑制することができる。
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記凸部は、前記支持プレート及び前記レバー及び前記弁板のうち前記凸部と対向している部材に前記凸部が当接する前に、同凸部に前記皿バネが当接する位置に配設されている。
【００１７】
皿バネは、圧縮されて押しつぶされるとそれに伴って径が変化する。そのため、皿バネが押しつぶされている過程で皿バネよりも内側又は外側に配置されている凸部に皿バネが当接すると、皿バネが変形しにくくなる。上記構成によれば、対向している部材と凸部とが当接する前に皿バネが凸部に当接するため、対向している部材と凸部とが衝突する前に皿バネが変形しにくくなり、皿バネをさらに変形させて凸部を衝突させる方向への弁体の動きが抑制されるようになる。そのため、対向している部材と凸部とが衝突することによる衝撃や騒音を抑制することができる。
【００１８】
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記凸部が、前記弁軸を中心とする円環状に形成されている。
上記構成によれば、凸部によって弁軸の周囲の周方向の全ての位置におけるがたつきの大きさを規制することができる。また、弾性部材よりも弁軸から遠い位置に凸部を設ける場合には、上記のように円環状にすることにより、ウェイストゲートバルブの外側から支持プレートと弁板との間に挟み込まれている弾性部材に向かって排気が進入することを、全周に亘って抑制することができる。
【００１９】
このウェイストゲートバルブの一態様では、前記レバーと前記支持プレートとの間及び前記レバーと前記弁板との間の双方に前記弾性部材が挟み込まれており、前記弁板及び前記レバー及び前記支持プレートのうち、各弾性部材を挟んでいるそれぞれ一対の部材においては、前記一対の部材の一方における、前記弾性部材よりも前記弁軸に近い位置若しくは前記弾性部材よりも前記弁軸から遠い位置に、前記一対の部材の他方の部材に向かって突出している前記凸部が設けられている。
【００２０】
上記構成によれば、レバーと支持プレートとの間及びレバーと弁板との間のいずれにおいて弾性部材がへたってしまったとしても、がたつきの大きさを凸部によって抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ターボチャージャの斜視図。
【図２】タービンハウジングの部分断面図。
【図３】ウェイストゲートバルブの上面図。
【図４】図３における４−４線矢視断面図。
【図５】図３における５−５線矢視断面図。
【図６】弁軸を挿通させた状態のスイングアームの上面図。
【図７】図６における７−７線矢視断面図。
【図８】変更例のウェイストゲートバルブの断面図。
【図９】変更例のウェイストゲートバルブの断面図。
【図１０】変更例のウェイストゲートバルブの断面図。
【図１１】変更例のウェイストゲートバルブの断面図。
【図１２】変更例のウェイストゲートバルブの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、ウェイストゲートバルブの一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されているように、ターボチャージャ１００は、コンプレッサハウジング１１０と、ベアリングハウジング１２０と、タービンハウジング１３０とを組み合わせて構成されている。なお、コンプレッサハウジング１１０はコンプレッサホイールを収容するハウジングであり、タービンハウジング１３０はタービンホイールを収容するハウジングである。そして、ベアリングハウジング１２０はコンプレッサホイールとタービンホイールとを連結している連結シャフトを支持するハウジングである。
【００２３】
ベアリングハウジング１２０は、ボルトによってコンプレッサハウジング１１０と締結されている。そして、タービンハウジング１３０は、クランプ１４０によってベアリングハウジング１２０に組み付けられている。
【００２４】
図２に示されているように、タービンハウジング１３０内にはタービンホイール１３５が収容されており、タービンハウジング１３０にはタービンホイール１３５を取り囲むように延びるスクロール通路１３１が形成されている。スクロール通路１３１を通ってタービンホイール１３５に吹き付けられた排気は、排出通路１３２を通じてタービンハウジング１３０から排気通路へと排出されるようになっている。
【００２５】
ターボチャージャ１００においては、スクロール通路１３１を通過した排気がタービンホイール１３５に吹き付けられることにより、タービンホイール１３５が回転する。タービンホイール１３５が回転するとタービンホイール１３５と連結シャフトを介して連結されているコンプレッサホイールが回転して吸入空気の過給が行われる。
【００２６】
図２に示されているように、タービンハウジング１３０には、ウェイストゲートポート１３３が設けられている。ウェイストゲートポート１３３は、タービンホイール１３５を迂回してスクロール通路１３１と排出通路１３２とを繋ぐ通路である。
【００２７】
ターボチャージャ１００には、ウェイストゲートバルブ１０が設けられている。ウェイストゲートバルブ１０は、ウェイストゲートポート１３３を塞ぐ円盤状の弁板１２を有しており、タービンハウジング１３０に回動可能に支持されているシャフト１５を中心に回動して、ウェイストゲートポート１３３を開閉するものである。
【００２８】
図２に示されているように、弁板１２がタービンハウジング１３０に当接しているときには、弁板１２の当接面１２ａによってウェイストゲートポート１３３が閉塞された状態になる。一方、弁板１２の当接面１２ａがウェイストゲートポート１３３から離間していてウェイストゲートポート１３３が開放されているとき、すなわちウェイストゲートバルブ１０が開弁しているときには、スクロール通路１３１を通過した排気がウェイストゲートポート１３３を通じて排出通路１３２に流れ込むようになる。こうしてスクロール通路１３１を通過した排気がウェイストゲートポート１３３を通じて排出通路１３２に流れ込むようになると、タービンホイール１３５に吹き付けられる排気の量が少なくなる。そのため、ウェイストゲートバルブ１０が開弁している場合には、タービンホイール１３５及びコンプレッサホイールの回転が抑制され、過給が抑制されるようになる。
【００２９】
次に図３〜図７を参照してウェイストゲートバルブ１０の構成を詳しく説明する。
図３に示されているように、ウェイストゲートバルブ１０は、シャフト１５を備えたスイングアーム１４に、弁体１１を組み付けたものである。弁体１１は、スイングアーム１４におけるレバー１６に組み付けられている。
【００３０】
シャフト１５と接続しているレバー１６は、湾曲しており、シャフト１５と接続している部分と反対側の部分は板状になっている。弁体１１はこの板状の部分に支持されており、弁体１１を支持している部分の位置はシャフト１５の中心軸から同中心軸と直交する方向にずれている。
【００３１】
また、シャフト１５は、レバー１６と接続している大径部１５ａと、大径部１５ａよりも直径の小さい小径部１５ｂとからなっている。大径部１５ａと小径部１５ｂは中心軸が一致するように接続している。
【００３２】
図４及び図５に示されているように、弁体１１は、レバー１６に設けられている挿通孔１６ａに弁軸１３を挿通させた状態でレバー１６に固定されている。弁軸１３は、弁板１２の当接面１２ａとは反対側の裏面１２ｂから弁板１２に対して垂直に延びている。なお、弁軸１３は弁板１２の中央に設けられている。
【００３３】
図３〜図５に示されているように、弁軸１３におけるレバー１６の挿通孔１６ａから突出している部分には、板状の支持プレート１７が固定されている。支持プレート１７は円盤状であり、その直径が挿通孔１６ａの直径よりも大きいため、こうして支持プレート１７が固定されていることにより、弁体１１は、弁軸１３が挿通孔１６ａから抜け出さないように抜け止めされている。
【００３４】
図４及び図５に示されているように、レバー１６と支持プレート１７との間には、中央に挿通孔が設けられていて途中で途切れることなく周方向において一つながりになっている円環状の皿バネ１８が挟み込まれている。皿バネ１８の挿通孔には弁軸１３が挿通しており、皿バネ１８はレバー１６とともに支持プレート１７と弁板１２との間に圧縮された状態で挟み込まれている。これにより、レバー１６は皿バネ１８の復元力により、弁板１２の裏面１２ｂに押し付けられた状態になっている。
【００３５】
また、図４及び図５に示されているように、支持プレート１７の外縁には、レバー１６側に向かって突出している凸部６１が設けられている。凸部６１は支持プレート１７と一体に形成されており、支持プレート１７の外縁に沿って延びる一つながりの円環状をなしている。すなわち凸部６１は弁軸１３を中心とする円環状に形成されている。そして、支持プレート１７の直径は皿バネ１８の直径よりも大きいため、凸部６１は皿バネ１８よりも弁軸１３から遠い位置に設けられている。そのため、皿バネ１８の外縁部は、凸部６１によって全周に亘って外側から覆われている。
【００３６】
このように、このウェイストゲートバルブ１０では、支持プレート１７における皿バネ１８よりも弁軸１３から遠い位置に、レバー１６側に突出している凸部６１が設けられている。こうした凸部６１が設けられていることにより、支持プレート１７とレバー１６との隙間は、凸部６１が設けられている部分で最も狭くなっている。具体的には、皿バネ１８が配置されている部分など、凸部６１が設けられている部分以外の部分における支持プレート１７とレバー１６との間隔Ｄ９よりも、支持プレート１７における凸部６１とレバー１６との間隔Ｄ１が小さくなっている。
【００３７】
図６に示されているように、挿通孔１６ａの内周面は、２つの曲面部１６ｃと、これら２つの曲面部１６ｃを繋ぎ、シャフト１５の中心軸と直交する方向に延びている２つの平行な平面部１６ｂとからなっている。なお、曲面部１６ｃは、挿通孔１６ａの径方向外側に向かって凸な半円状の湾曲面である。なお、図６及び図７は、皿バネ１８及び支持プレート１７を取り付ける前の弁体１１とスイングアーム１４を示している。
【００３８】
上記のように半円状の２つの曲面部１６ｃの間に平面部１６ｂが存在しているため、レバー１６の挿通孔１６ａは、弁板１２の当接面１２ａと平行であり且つシャフト１５の中心軸と直交する方向を長手方向とする長孔になっている。また、図７に示されているように、挿通孔１６ａにおける弁板１２側の部分は、弁板１２に近い部位ほど内径が大きくなるように傾斜したテーパ面１６ｄになっている。
【００３９】
図６及び図７に示されているように、弁軸１３は、弁板１２の裏面１２ｂから延びる大径部１３ａと、大径部１３ａよりも直径の小さい小径部１３ｂとが同軸に接続された形状をなしている。そのため、図７に示されているように、弁軸１３における大径部１３ａと小径部１３ｂとが接続されている部分には、段差面１３ｃが存在している。
【００４０】
図６に示されているように、大径部１３ａの直径は、挿通孔１６ａにおける２つの平面部１６ｂの間隔と略等しくなっている。そして、大径部１３ａは略円柱状であるが、挿通孔１６ａの平面部１６ｂと対向する部分が平坦になっている。これにより、図７に示されているように、挿通孔１６ａの平面部１６ｂと大径部１３ａとの隙間は極めて小さくなっている。その一方で、図６に示されているように、挿通孔１６ａの曲面部１６ｃと大径部１３ａとの間には、挿通孔１６ａの平面部１６ｂと大径部１３ａとの隙間よりも大きな隙間が存在している。
【００４１】
支持プレート１７は、かしめによって弁軸１３に固定されている。つまり、ウェイストゲートバルブ１０では、図７に示されている状態の弁軸１３に、小径部１３ｂの直径よりも僅かに内径の大きい挿通孔が設けられた支持プレート１７を組み付け、段差面１３ｃに支持プレート１７を当接させた状態で、弁軸１３の先端を押しつぶすことにより、支持プレート１７を弁軸１３に固定している。なお、支持プレート１７を固定する際には、支持プレート１７を弁軸１３に組み付ける前に皿バネ１８の挿通孔に弁軸１３を挿通させるように、皿バネ１８をレバー１６の上に載置し、皿バネ１８をレバー１６と支持プレート１７との間に挟み込む。
【００４２】
弁軸１３の先端面１３ｄは、平坦な面になっているがその中央には、挿入穴１３ｅが形成されている。支持プレート１７を固定する際には、ポンチの先端に設けられたピンを挿入穴１３ｅに挿入した状態でポンチで弁軸１３の先端を弁板１２側に押しつぶす。これにより、図４及び図５に示されているように、小径部１３ｂにおける支持プレート１７から突出している部分が外側に広がり、支持プレート１７が弁軸１３に固定される。
【００４３】
ウェイストゲートバルブ１０では、上述したようにレバー１６に設けられている挿通孔１６ａが長孔になっており、挿通孔１６ａの曲面部１６ｃと弁軸１３との間に隙間が生じるようになっている。そのため、このウェイストゲートバルブ１０における弁体１１は、スイングアーム１４のレバー１６に対してシャフト１５の中心軸と平行な軸を回転中心とする傾動が可能になっている。つまり、弁体１１は、レバー１６に対して、傾動可能に固定されている。これにより、ウェイストゲートバルブ１０が閉弁した際には、レバー１６に対して弁体１１が傾動し、弁板１２の当接面１２ａがタービンハウジング１３０におけるウェイストゲートポート１３３が開口している部分にしっかりと密着するため、ウェイストゲートポート１３３をしっかりと閉塞することができる。
【００４４】
なお、皿バネ１８は、こうした閉弁時の弁体１１の傾動を許容する一方で、ウェイストゲートバルブ１０が開弁している際に弁板１２に排気が衝突することによる弁体１１の振動を許容範囲内に抑制することができるように、素材の選択や寸法の設計がなされている。
【００４５】
ターボチャージャ１００では、ウェイストゲートバルブ１０のシャフト１５が、タービンハウジング１３０を貫通してタービンハウジング１３０の外側にまで延びている。なお、シャフト１５は、大径部１３ａの部分でタービンハウジング１３０に回動自在に支持されている。これにより、スイングアーム１４がシャフト１５を中心に回動し、弁体１１がウェイストゲートポート１３３を開閉するようになっている。
【００４６】
図１及び図２に示されているように、タービンハウジング１３０の外側に突出しているシャフト１５の小径部１５ｂには、板状のウェイストゲート側リンクアーム２５が固定されている。ウェイストゲート側リンクアーム２５におけるシャフト１５の小径部１５ｂが固定されている部分から離間した位置には、シャフト１５の中心軸と中心軸が平行になるように円柱状のウェイストゲート側連結ピン２６が固定されている。
【００４７】
また、図１に示されているように、コンプレッサハウジング１１０には、ウェイストゲートバルブ１０を駆動するためのアクチュエータ２０が固定されている。アクチュエータ２０は、モータを内蔵しており、モータによって回転軸２２を駆動する。回転軸２２には板状のアクチュエータ側リンクアーム２３が固定されている。アクチュエータ側リンクアーム２３における回転軸２２が固定されている部分から離間した位置には回転軸２２の中心軸と中心軸が平行になるように円柱状のアクチュエータ側連結ピン２４が固定されている。
【００４８】
ターボチャージャ１００では、アクチュエータ側リンクアーム２３とウェイストゲート側リンクアーム２５とを駆動ロッド３０を介して連結している。駆動ロッド３０の両端部には、挿通孔３２が設けられている。駆動ロッド３０では、両端部が円盤状に広くなっている棒状のロッド本体３３における両端部のそれぞれに、円筒状のブシュ３１が取り付けられている。これにより、駆動ロッド３０では、ブシュ３１の内周面によって挿通孔３２が構成されている。
【００４９】
なお、アクチュエータ側連結ピン２４とウェイストゲート側連結ピン２６は、同一の寸法になっており、挿通孔３２の直径は、連結ピン２４，２６の直径よりも僅かに大きくなっている。
【００５０】
駆動ロッド３０の一端は、ウェイストゲート側連結ピン２６を挿通孔３２に挿通させるように、ウェイストゲート側リンクアーム２５に組み付けられ、ウェイストゲート側連結ピン２６の先端部に設けられた溝２６ａに嵌め込まれるＥリング５０によって抜け止めされている。
【００５１】
駆動ロッド３０の他端は、アクチュエータ側連結ピン２４を挿通孔３２に挿通させるように、アクチュエータ側リンクアーム２３に組み付けられ、アクチュエータ側連結ピン２４の先端部に設けられた溝２４ａに嵌め込まれるＥリング５０によって抜け止めされている。
【００５２】
なお、駆動ロッド３０の一端とウェイストゲート側リンクアーム２５との間、駆動ロッド３０の他端とアクチュエータ側リンクアーム２３との間のそれぞれには、駆動ロッド３０を連結ピン２４，２６の中心軸の延伸方向に付勢する皿バネ４０が挟み込まれている。皿バネ４０は、中央に挿通孔４１が設けられた外歯付き皿バネである。それぞれの皿バネ４０は、連結ピン２４，２６をそれぞれの挿通孔４１に挿通させるように、駆動ロッド３０とともに連結ピン２４，２６に取り付けられている。
【００５３】
アクチュエータ２０によって回転軸２２が駆動され、回転軸２２を中心にアクチュエータ側リンクアーム２３が回動すると、アクチュエータ２０の駆動力が駆動ロッド３０を介してウェイストゲート側リンクアーム２５に伝達される。そして、ウェイストゲート側リンクアーム２５がシャフト１５を中心に回動し、スイングアーム１４に取り付けられた弁体１１がウェイストゲートポート１３３に近接するように、又はウェイストゲートポート１３３から離間するように駆動される。こうしてアクチュエータ２０を駆動することによってウェイストゲートポート１３３を開閉することができる。
【００５４】
次に、このウェイストゲートバルブ１０の作用及び効果について説明する。
（１）一般に、弁板とレバーとの間や、レバーと支持プレートとの間に生じる隙間は小さいため、この小さな隙間に挟むことによって適切な付勢力を発生させることのできる皿バネなどの弾性部材を実現しようとすると、素材の選択に大きな制約が生じてしまう。一方で、こうした制約を受けにくくするために、弁板とレバーとの隙間や、レバーと支持プレートとの隙間を敢えて大きくし、大きなサイズの弾性部材を配置してがたつきを抑制するようにした場合には、弾性部材にへたりが生じて適切な付勢力を得られなくなってしまった場合に、弁体のがたつきがかえって大きくなってしまう。
【００５５】
これに対して、上記のウェイストゲートバルブ１０では、支持プレート１７とレバー１６との隙間が、凸部６１によって狭められている。そのため、皿バネ１８を設置する部分での支持プレート１７とレバー１６との間隔を広くして、適切な付勢力を得るための皿バネ１８の設計自由度を確保しやすくしたとしても、弁軸１３の延伸方向における支持プレート１７とレバー１６との相対的な可動範囲を凸部６１で規制することができる。したがって、皿バネ１８がへたってしまったとしても、がたつきの大きさが凸部６１によって抑制される。
【００５６】
すなわち、ウェイストゲートバルブ１０によれば、皿バネ１８を設置する部分における間隔を広くして皿バネ１８の設計に制約が生じてしまうことを抑制しつつ、皿バネ１８がへたった場合にがたつきが大きくなってしまうことも抑制することができる。
【００５７】
（２）凸部６１によって弁軸１３の延伸方向における支持プレート１７とレバー１６との相対的な可動範囲が規制されているため、皿バネ１８の変形量は凸部６１が設けられていない場合と比較して小さな範囲に制限されている。したがって、凸部６１が設けられておらず、皿バネ１８の変形量が制限されていない場合と比較して皿バネ１８の変形量が抑制され、皿バネ１８がへたりにくくなる。
【００５８】
（３）凸部６１が支持プレート１７と一体に形成されており、凸部６１を構成する部品を新たに用意する必要がないため、部品点数の増加を抑制することができる。
（４）ウェイストゲートバルブは高温の排気が流れるタービンハウジング内に設けられているため、支持プレートと弁板との間には、高温の排気が入り込む。これに対して、ウェイストゲートバルブ１０では、皿バネ１８よりも弁軸１３から遠い位置に凸部６１が設けられており、皿バネ１８は凸部６１によって外側から覆われている。そのため、支持プレート１７とレバー１６との間に入り込んで皿バネ１８に向かう排気を凸部６１で遮り、皿バネ１８に排気が当たることを抑制できる。また、凸部６１が一つながりの円環状であるため、皿バネ１８に向かって排気が進入することを、全周に亘って抑制することができる。これにより、高温の排気が当たることによる皿バネ１８のクリープ変形の進行を抑制できる。
【００５９】
（５）レバー１６を付勢する弾性部材として円環状の皿バネ１８を採用し、弁軸１３を挿通させた状態で皿バネ１８を配置しているため、皿バネ１８によって弁軸１３の全周に亘ってがたつきを抑制することができる。
【００６０】
（６）凸部６１が、弁軸１３を中心とする円環状に形成されている。そのため、凸部６１によって弁軸１３の周囲の周方向の全ての位置におけるがたつきの大きさを規制することができる。
【００６１】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・円環状の皿バネ１８を採用した例を示したが、皿バネは中央に挿通孔が設けられた外歯付き皿バネであってもよい。また、皿バネは中央に挿通孔が設けられた内歯付き皿バネであってもよい。すなわち、皿バネにおける支持プレート１７と当接する部分やレバー１６と当接する部分は、必ずしも周方向に連続していなくてもよい。
【００６２】
・弁体１１は、弁板１２と弁軸１３とが一体になった形状で成形されるものでなくてもよい。すなわち、弁板１２と弁軸１３とを別々の部品としてそれぞれ成形し、これらを組み合わせて弁板１２と弁軸１３とを連結することにより弁体１１を構成するようにしてもよい。
【００６３】
・皿バネは、弁体１１のがたつきを抑制するように、レバー１６とともに弁軸１３に組み付けられていればよい。
例えば、図８に示されているように、レバー１６と弁板１２の裏面１２ｂとの間に円環状の皿バネ１９を設ける構成を採用してもよい。ここでは、皿バネ１９は、弁軸１３を挿通させるように、レバー１６とともに弁板１２と支持プレート１７との間に挟み込まれている。こうして、皿バネ１９は弾性変形した状態でレバー１６と弁板１２との間に挟み込まれている。これにより、皿バネ１９は復元力によってレバー１６を支持プレート１７に押し付けるように付勢しており、弁体１１のがたつきを抑制している。
【００６４】
このウェイストゲートバルブ１０では、弁板１２の裏面１２ｂにレバー１６側に突出している凸部６３が設けられている。凸部６３は弁体１１と一体に形成されており、一つながりの円環状をなしている。すなわち、凸部６３は弁軸１３を中心とする円環状に形成されている。そして、凸部６３は皿バネ１９の外側を取り囲むように、皿バネ１９よりも弁軸１３から遠い位置に設けられている。そのため、皿バネ１９の外縁部は、凸部６３によって全周に亘って外側から覆われている。
【００６５】
このように、このウェイストゲートバルブ１０では、弁板１２における皿バネ１９よりも弁軸１３から遠い位置に、レバー１６側に突出している凸部６３が設けられている。こうした凸部６３が設けられていることにより、レバー１６と弁板１２との隙間は、凸部６３が設けられている部分で最も狭くなっている。具体的には、皿バネ１９が配置されている部分など、凸部６３が設けられている部分以外の部分におけるレバー１６と弁板１２との間隔Ｄ８よりも、弁板１２における凸部６３とレバー１６との間隔Ｄ２が小さくなっている。こうした構成では、弁板１２とレバー１６との隙間が、凸部６３によって狭められている。そのため、上記実施形態の（１）〜（６）の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
・また、凸部を、支持プレート１７及びレバー１６及び弁板１２のうち凸部と対向している部材に凸部が当接する前に皿バネが当接する位置に配設するようにしてもよい。例えば、図８に示されているように、皿バネと予め当接した状態になる位置に凸部を設けるようにしてもよい。皿バネは、圧縮されて押しつぶされるとそれに伴って径が変化する。そのため、皿バネが押しつぶされている過程で皿バネよりも内側又は外側に配置されている凸部に皿バネが当接すると、皿バネが変形しにくくなる。上記のように支持プレート１７及びレバー１６及び弁板１２のうち凸部と対向している部材に凸部が当接する前に皿バネが当接する位置に、凸部を配設するようによれば、対向している部材と凸部とが当接する前に皿バネが凸部に当接する。そのため、対向している部材と凸部とが衝突する前に皿バネが変形しにくくなり、皿バネをさらに変形させて凸部を衝突させる方向への弁体の動きが抑制されるようになる。したがって、対向している部材と凸部とが衝突することによる衝撃や騒音を抑制することができる。なお、対向している部材に凸部が当接する前に皿バネが凸部に当接するのであれば、皿バネと予め当接した状態になる位置に凸部を設けるのではなく、皿バネとの間に僅かに隙間が生じるように凸部を配置してもよい。
【００６７】
・凸部を、皿バネよりも弁軸１３に近い位置に設ける構成を採用してもよい。
例えば、図９に示されているように、皿バネ１８の挿通孔よりも直径の小さい円環状の凸部６２を支持プレート１７に設ける構成を採用してもよい。凸部６２は、支持プレート１７における皿バネ１８よりも弁軸１３に近い位置に設けられており、レバー１６に向かって突出している。これにより、支持プレート１７とレバー１６との隙間は、凸部６２が設けられている部分で最も狭くなっている。すなわち、皿バネ１８が配置されている部分における支持プレート１７とレバー１６との間隔Ｄ９よりも、凸部６２とレバー１６との間隔Ｄ３が小さくなっている。
【００６８】
こうした構成では、支持プレート１７とレバー１６との隙間が、凸部６２によって狭められている。そのため、支持プレート１７とレバー１６との隙間に外側から入ってくる排気を遮ることによる効果は得られないものの、上記実施形態の（１），（２），（３），（５），（６）の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
・上記実施形態では、弁板１２とレバー１６との間及びレバー１６と支持プレート１７との間のうち、レバー１６と支持プレート１７との間に皿バネ１８が設けられている例を示したが、図１０に示されているように、レバー１６と弁板１２の裏面１２ｂとの間に皿バネ１９を設ける構成を組み合わせて採用してもよい。すなわち、弁板１２とレバー１６との間及びレバー１６と支持プレート１７との間の双方に皿バネを設けるようにしてもよい。
【００７０】
図１０に示されているように、こうした構成を採用した場合には、皿バネ１８の復元力と皿バネ１９の復元力によって、レバー１６は、支持プレート１７からも弁板１２からも離間するように、付勢されることになる。つまり、レバー１６が支持プレート１７及び弁板１２のいずれにも当接せず、支持プレート１７と弁板１２との間に位置するようになる。
【００７１】
そして、支持プレート１７とレバー１６との隙間が凸部６１によって狭められており、レバー１６と弁板１２との隙間が凸部６３によって狭められている。そのため、支持プレート１７側と弁板１２側の双方において、上記実施形態の（１）〜（６）と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
・図１１に示されているように、皿バネを挟んで対向している部材の双方から凸部を突出させて、隙間を狭める構成を採用することもできる。図１１に示されている構成では、支持プレート１７にレバー１６側に突出している凸部６４が設けられており、レバー１６における凸部６４と対向する位置に支持プレート１７側に突出している凸部６５が設けられている。そして、支持プレート１７とレバー１６との隙間が、凸部６４と凸部６５とが向かい合っている部分で最も狭くなっている。すなわち、皿バネ１８が配置されている部分における支持プレート１７とレバー１６との間隔Ｄ９よりも、凸部６４と凸部６５との間隔Ｄ５が小さくなっている。すなわち、支持プレート１７とレバー１６との隙間が、凸部６４及び凸部６５によって狭められている。そのため、こうした構成によっても、上記実施形態の（１）〜（６）の効果と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
・図１２に示されているように、皿バネよりも弁軸１３に近い位置に凸部を設ける構成と、皿バネよりも弁軸１３から遠い位置に凸部を設ける構成とを組み合わせて採用してもよい。図１２に示されている例では、上記実施形態と同様に支持プレート１７からレバー１６側に凸部６１を突出させているとともに、レバー１６における皿バネ１８よりも弁軸１３に近い位置に、支持プレート１７側に突出する凸部６６を設けている。なお、凸部６６は一つながりの円環状をなしており、凸部６６の直径は皿バネ１８の内径よりも小さくなっている。これにより、支持プレート１７とレバー１６との隙間は、凸部６１が設けられている部分と、凸部６６が設けられている部分とで狭くなっている。すなわち、凸部６１とレバー１６との間隔Ｄ１が、皿バネ１８が配置されている部分における支持プレート１７とレバー１６との間隔Ｄ９よりも小さくなっているのに加え、凸部６６と支持プレート１７との間隔Ｄ７も間隔Ｄ９よりも小さくなっている。こうした構成を採用した場合には、凸部６１に加え、凸部６６によっても弁板１２と支持プレート１７との間でのレバー１６の可動範囲を規制でき、弁体１１のがたつきを抑制できる。
【００７４】
・凸部は必ずしも１つながりの円環状になっていなくてもよい。複数の凸部が互いに離間した状態で、各凸部が弁軸１３を中心に弁軸１３を取り囲むように並べられている構成を採用することもできる。また、必ずしも弁軸１３を取り囲むように複数の凸部を配置しなくてもよい。例えば、凸部を１つだけ設けるようにしてもよい。こうした場合にも隙間を狭めて、弁板１２と支持プレート１７との間でのレバー１６の可動範囲を規制し、弁体１１のがたつきを抑制できる。
【００７５】
・凸部は、凸部が設けられている部材と一体でなくてもよい。すなわち、別体の部品を取り付けることによって凸部を構成してもよい。
・弁板１２とレバー１６との間や、レバー１６と支持プレート１７との間に配置する弾性部材は皿バネ以外であってもよい。例えば、コイルばねを弁板１２とレバー１６との間や、レバー１６と支持プレート１７との間に挟むようにしてもよい。弁板１２とレバー１６との間や、レバー１６と支持プレート１７との間に弾性部材を挟むようにすれば、弾性部材の復元力により弁体１１のがたつきを低減することができる。
【００７６】
・弾性部材を挟んでいる部材の形状を、弾性部材を挟んでいる部材によって弾性部材全体を両側から覆うことができる形状にすることが好ましい。
例えば、図４に二点鎖線で示されているように、レバー１６を大きくすれば、皿バネ１８全体を支持プレート１７とレバー１６とによって覆うことができる。こうした構成を採用すれば、弾性部材を挟んでいる部材によって弾性部材を覆い、弾性部材に排気が当たることを抑制できる。これにより、高温の排気が当たることによる弾性部材のクリープ変形の進行を抑制できる。
【符号の説明】
【００７７】
１０…ウェイストゲートバルブ、１１…弁体、１２…弁板、１２ａ…当接面、１２ｂ…裏面、１３…弁軸、１３ａ…大径部、１３ｂ…小径部、１３ｃ…段差面、１３ｄ…先端面、１３ｅ…挿入穴、１４…スイングアーム、１５…シャフト、１５ａ…大径部、１５ｂ…小径部、１６…レバー、１６ａ…挿通孔、１６ｂ…平面部、１６ｃ…曲面部、１６ｄ…テーパ面、１７…支持プレート、１８…皿バネ、１９…皿バネ、２０…アクチュエータ、２２…回転軸、２３…アクチュエータ側リンクアーム、２４…アクチュエータ側連結ピン、２４ａ…溝、２５…ウェイストゲート側リンクアーム、２６…ウェイストゲート側連結ピン、２６ａ…溝、３０…駆動ロッド、３１…ブシュ、３２…挿通孔、３３…ロッド本体、４０…皿バネ、４１…挿通孔、５０…Ｅリング、６１…凸部、６２…凸部、６３…凸部、６４…凸部、６５…凸部、６６…凸部、１００…ターボチャージャ、１１０…コンプレッサハウジング、１２０…ベアリングハウジング、１３０…タービンハウジング、１３１…スクロール通路、１３２…排出通路、１３３…ウェイストゲートポート、１３５…タービンホイール、１４０…クランプ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018132003.tif 000011
【図１０】
2018132003.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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