(57)【要約】【課題】遮熱板を利用してタービンハウジング内に水が侵入することを防止することができるターボ過給機の防水構造を提供すること。【解決手段】ターボ過給機５は、タービンハウジング２４の上部に、タービンハウジング２４の上部から上方に突出し、バルブシャフト３２が挿通されてバルブシャフト３２を回動自在に支持するボス部２４Ａが設けられ、リンクプレート３３が、ボス部２４Ａの上端面２４ａよりも下方でアクチュエータロッド３４に連結され、遮熱板３６が、リンクプレート３３とボス部２４Ａとを上方から覆うキャップ部３８を有し、キャップ部３８の内部にボス部２４Ａの上端面２４ａより下方において外部と連通する空間３９が形成されて構成されている。【選択図】図６
2015102007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスによって回転するタービンホイールを内蔵するタービンハウジングと、
前記タービンハウジングの内部に設けられ、前記タービンホイールの上流側に導かれる排気ガスを前記タービンホイールの下流にバイパスさせるバイパス通路と、
前記バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、
前記タービンハウジングに回動自在に支持され、前記ウェイストゲートバルブに連結されるバルブシャフトと、
前記タービンハウジングの外方に設けられ、前記バルブシャフトに連結されるリンクプレートと、
前記リンクプレートに連結されるアクチュエータロッドを有し、前記アクチュエータロッドを軸線方向に移動させて前記バルブシャフトを回動させるアクチュエータと、
前記タービンハウジングと前記アクチュエータとの間に位置して設けられ、前記タービンハウジングを覆う遮熱板とを備え、
前記アクチュエータによって前記バルブシャフトの回動量を制御して、前記ウェイストゲートバルブによる前記バイパス通路の開度を調整することにより、前記タービンホイールの回転数を調整するように構成されたターボ過給機の防水構造であって、
前記タービンハウジングの上部に、前記タービンハウジングの上部から上方に突出し、前記バルブシャフトが挿通されて前記バルブシャフトを回動自在に支持するボス部が設けられ、
前記リンクプレートが、前記ボス部の上端面よりも下方で前記アクチュエータロッドに連結され、
前記遮熱板が、前記リンクプレートと前記ボス部とを上方から覆うキャップ部を有し、前記キャップ部の内部に前記ボス部の上端面より下方において外部と連通する空間が形成されることを特徴とするターボ過給機の防水構造。
【請求項２】
前記ボス部に板状部が形成され、前記板状部は、前記ボス部の軸線方向における前記キャップ部の下部に対向し、前記ボス部の軸線方向に対して半径方向に広がるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のターボ過給機の防水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ過給機の防水構造に関し、特に、ウェイストゲートバルブを有するターボ過給機の防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるターボ過給機は、ウェイストゲートバルブを開閉してバイパス流路を開閉することで、タービンホイールに供給される排気ガス供給量を調整している。このウェイストゲートバルブを開閉させるバルブ装置を備えたターボ過給機としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されたバルブ装置は、アクチュエータロッドを有するアクチュエータと、アクチュエータロッドにリンク部材を介して連結され、軸受を介してタービンハウジングに回動自在に取付けられるロッド部材とを備えており、ロッド部材の先端にウェイストゲートバルブが連結される。
【０００４】
また、アクチュエータとタービンハウジングとの間には遮熱板が設けられており、高温の排気ガスに晒されるタービンハウジングの熱を遮熱板で遮断してアクチュエータに伝達しないようにしている。
【０００５】
また、ターボ過給機を搭載した内燃機関としては、座席の下方や荷台の下方に設置されたものがあり、ターボ過給機が地面に近い位置に設置されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５４４２号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されるターボ過給機は、ロッド部材とタービンハウジングとの間を防水する構造となっていない。このため、特許文献１に記載されるターボ過給機を特許文献２に記載される車両の内燃機関に搭載した場合には、大雨等で地面が冠水してターボ過給機が水に浸かると、ロッド部材とタービンハウジングとの隙間からタービンハウジング内に水が侵入してしまうおそれがある。
【０００８】
このようにタービンハウジング内に水が侵入すると、ロッド部材とタービンハウジングの間に介装される軸受が泥等によって磨耗することにより、ロッド部が円滑に回動しなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、遮熱板を利用してタービンハウジング内に水が侵入することを防止することができるターボ過給機の防水構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、排気ガスによって回転するタービンホイールを内蔵するタービンハウジングと、タービンハウジングの内部に設けられ、タービンホイールの上流側に導かれる排気ガスをタービンホイールの下流にバイパスさせるバイパス通路と、バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと、タービンハウジングに回動自在に支持され、ウェイストゲートバルブに連結されるバルブシャフトと、タービンハウジングの外方に設けられ、バルブシャフトに連結されるリンクプレートと、リンクプレートに連結されるアクチュエータロッドを有し、アクチュエータロッドを軸線方向に移動させてバルブシャフトを回動させるアクチュエータと、タービンハウジングとアクチュエータとの間に位置して設けられ、タービンハウジングを覆う遮熱板とを備え、アクチュエータによってバルブシャフトの回動量を制御して、ウェイストゲートバルブによるバイパス通路の開度を調整することにより、タービンホイールの回転数を調整するように構成されたターボ過給機の防水構造であって、タービンハウジングの上部に、タービンハウジングの上部から上方に突出し、バルブシャフトが挿通されてバルブシャフトを回動自在に支持するボス部が設けられ、リンクプレートが、ボス部の上端面よりも下方でアクチュエータロッドに連結され、遮熱板が、リンクプレートとボス部とを上方から覆うキャップ部を有し、キャップ部の内部にボス部の上端面より下方において外部と連通する空間が形成されるものから構成されている。
【００１１】
本発明の第２の態様としては、ボス部に板状部が形成され、板状部は、ボス部の軸線方向におけるキャップ部の下部に対向し、ボス部の軸線方向に対して半径方向に広がるように形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
このように上記の第１の態様によれば、タービンハウジングの上部に、タービンハウジングの上部から上方に突出し、バルブシャフトが挿通されてバルブシャフトを回動自在に支持するボス部が設けられ、リンクプレートが、ボス部の上端面よりも下方でアクチュエータロッドに連結され、遮熱板が、リンクプレートとボス部とを上方から覆うキャップ部を有し、キャップ部の内部にボス部の上端面より下方において外部と連通する空間が形成される。
【００１３】
このため、大雨等で地面が冠水してターボ過給機が浸水した場合に、ボス部の上方の周囲に形成された空気層によって、ボス部の上端部からボス部とバルブシャフトの間の隙間を通ってタービンハウジングに水が侵入することを防止することができる。また、遮熱板を利用してタービンハウジングに水が侵入することを防止することができるので、ターボ過給機の防水構造の構成が複雑になることを防止することができ、ターボ過給機の製造コストが増大することを防止することができる。
【００１４】
また、リンクプレートが、ボス部の上端面よりも下方でアクチュエータロッドに連結されるので、キャップ部でボス部を覆う際に、キャップ部がリンクプレートに妨げられることを防止することができる。
【００１５】
上記の第２の態様によれば、ボス部に板状部が形成され、板状部は、ボス部の軸線方向におけるキャップ部の下部に対向し、ボス部の軸線方向に対して半径方向に広がるように形成されるので、板状部によって遮熱板のキャップ部の内周下部とボス部の外周下部との間の隙間を小さくすることができる。このため、キャップ部の下端とボス部の下方との間からボス部とキャップ部との間に水が侵入することをより効果的に抑制することができる。したがって、ボス部の上端部からボス部とバルブシャフトとの間の隙間を通ってタービンハウジングに水が侵入することをより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、ターボ過給機が搭載された車両の概略図である。
【図２】図２は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、ターボ過給機の断面図である。
【図３】図３は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、ターボ過給機の正面図である。
【図４】図４は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、ターボ過給機の上面図である。
【図５】図５は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、ターボ過給機の側面図である。
【図６】図６は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、図４のＶ−Ｖ方向矢視断面図である。
【図７】図７は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、遮熱板の正面図である。
【図８】図８は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、遮熱板の上面図である。
【図９】図９は、本発明のターボ過給機の防水構造の一実施形態を示す図であり、遮熱板の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るターボ過給機の防水構造の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図９は、本発明に係る一実施形態のターボ過給機の防水構造を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、トラック等の車両１は、運転者が乗車するキャビンの座席２の下方に内燃機関としてのエンジン３が搭載されており、エンジン３の下面は、地面４に対向している。また、エンジン３のレイアウトによっては、車両１の荷台の下方にエンジン３が搭載される。エンジン３にはターボ過給機５が設けられており、このターボ過給機５は、エンジン３に対して車幅方向左方側の下部に設けられている。
【００１８】
図２において、ターボ過給機５は、エンジン３から排出された排気ガスが導入される上流側排気管６および下流側排気管８に配置されたタービンホイール２１と、エンジン３に吸入空気を導入する下流側吸気管７および上流側吸気管９に配置されたコンプレッサホイール２２と、タービンホイール２１およびコンプレッサホイール２２を一体回転自在に連結する連結シャフト２３とを備えている。
【００１９】
ターボ過給機５は、タービンホイール２１が排気のエネルギによって回転するのに伴って、コンプレッサホイール２２が回転することにより、コンプレッサホイール２２の回転により吸入空気が過給され、エンジン３の各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。
【００２０】
ターボ過給機５は、タービンホイール２１を収容するタービンハウジング２４と、コンプレッサホイール２２を収容するコンプレッサハウジング２５と、連結シャフト２３を回転自在に支持して連結シャフト２３を収容するセンターハウジング２６とを備えている。
【００２１】
タービンハウジング２４には上流側排気管６および下流側排気管８が接続されており、エンジン３から排出された排気ガスは、上流側排気管６を通してタービンハウジング２４に導入された後、下流側排気管８を通して外部に排出される。
【００２２】
コンプレッサハウジング２５には下流側吸気管７および上流側吸気管９が接続されており、外部から吸入された吸入空気は、上流側吸気管９を通してコンプレッサハウジング２５に導入された後、下流側吸気管７を通してエンジン３に導入される。
【００２３】
タービンハウジング２４の内部にはバイパス通路２７が形成されており、このバイパス通路２７は、タービンホイール２１の上流側に導かれる排気ガスをタービンホイール２１の下流にバイパスする。
【００２４】
バイパス通路２７にはバイパス通路２７を開閉するウェイストゲートバルブ３１が設けられている。このウェイストゲートバルブ３１は、バイパス通路２７を開放して上流側排気管６からタービンホイール２１に導かれる排気ガスをタービンホイール２１の下流にバイパスさせることにより、タービンホイール２１に導入される排気ガス量を低減させて、加給圧の上昇を抑制する。
【００２５】
図５に示すように、ウェイストゲートバルブ３１にはバルブシャフト３２の先端部３２ａが取付けられており、図６に示すように、バルブシャフト３２は、タービンハウジング２４に回動自在に支持されている。
【００２６】
タービンハウジング２４の外方にはリンクプレート３３が設けられており、このリンクプレート３３は、バルブシャフト３２の基端部３２ｂに連結されている。
【００２７】
図３〜図５において、リンクプレート３３は、アクチュエータ３５のアクチュエータロッド３４に連結されており、アクチュエータ３５は、アクチュエータロッド３４を軸線方向に移動させてバルブシャフト３２を回動させる。図４に示すように、アクチュエータ３５は、ブラケット４２を介してコンプレッサハウジング２５に取付けられている。
【００２８】
本実施形態のターボ過給機５は、アクチュエータ３５によってバルブシャフト３２の回動量を制御して、ウェイストゲートバルブ３１によるバイパス通路２７の開度を調整することにより、タービンホイール２１の回転数を調整するように構成されている。
【００２９】
ここで、アクチュエータ３５は、吸入負圧を利用してアクチュエータロッド３４を軸線方向に移動させるダイヤフラム式のアクチュエータや電磁式のアクチュエータ等から構成されている。但し、アクチュエータの構成は、これらダイヤフラム式や電磁式に限定されるものではない。
【００３０】
図６において、タービンハウジング２４の上部にはボス部２４Ａが設けられており、このボス部２４Ａは、タービンハウジング２４の上部から上方に突出している。このボス部２４Ａには軸受４１を介してバルブシャフト３２が回動自在に設けられており、バルブシャフト３２の基端部３２ｂは、ボス部２４Ａよりも上方に突出している。ここで、軸受４１は、ボール軸受や滑り軸受から構成されている。但し、軸受け４１の構成は、ボール軸受や滑り軸受に限定されるものではない。
【００３１】
リンクプレート３３は、ボス部２４Ａの上端面２４ａよりも下方でアクチュエータロッド３４に連結されており、リンクプレート３３は、クランク形状に形成されている。
【００３２】
図３〜図５において、タービンハウジング２４には複数のボルト４０によって遮熱板３６が設けられており、この遮熱板３６は、タービンハウジング２４とアクチュエータ３５との間に位置するようにタービンハウジング２４を覆っている。
【００３３】
図７〜図９において、この遮熱板３６は、半円形状を有し、タービンハウジング２４を覆う遮熱部３７（図３〜図５参照）と、遮熱部３７から外方に突出する有底筒状のキャップ部３８とを備えている。図３〜図６に示すように、キャップ部３８は、リンクプレート３３とボス部２４Ａとを上方から覆うようになっており、キャップ部３８の内部には、ボス部２４Ａの上端面２４ａより下方において外部と連通する空間３９が形成される（図６参照）。
【００３４】
図６に示すように、ボス部２４Ａには板状部２４ｂが形成されており、この板状部２４ｂは、ボス部２４Ａの軸線方向におけるキャップ部３８の下部に対向し、ボス部２４Ａの軸線方向に対して半径方向に広がるように形成されている。なお、本実施の形態の板状部２４ｂは、リンクプレート３３に対して上方に設けられているため、リンクプレート３３を除いたボス部２４Ａの円周方向に亙って形成されている。また、板状部２４ｂがリンクプレート３３に対して下方に設けられている場合には、板状部２４ｂをボス部２４Ａの円周方向に亙って形成してもよい。
【００３５】
次に、作用を説明する。
本実施形態のエンジン３は、キャビンの座席２の下方に搭載されており、ターボ過給機５は、エンジン３の下方に設置されている。このため、大雨等で地面４が冠水してターボ過給機５が水に浸かることがある。
【００３６】
本実施形態のターボ過給機５は、タービンハウジング２４の上部に、タービンハウジング２４の上部から上方に突出し、バルブシャフト３２が挿通されてバルブシャフト３２を回動自在に支持するボス部２４Ａが設けられ、リンクプレート３３が、ボス部２４Ａの上端面２４ａよりも下方でアクチュエータロッド３４に連結され、遮熱板３６が、リンクプレート３３とボス部２４Ａとを上方から覆うキャップ部３８を有し、キャップ部３８の内部にボス部２４Ａの上端面２４ａより下方において外部と連通する空間３９が形成されて構成されている。
【００３７】
このため、大雨等で地面４が冠水してターボ過給機５が浸水した場合に、ボス部２４Ａの上方の周囲に形成された空気層によって、ボス部２４Ａの上端面２４ａからボス部２４Ａとバルブシャフト３２の間の隙間を通ってタービンハウジング２４に水が侵入することを防止することができる。
【００３８】
また、遮熱板３６を利用してタービンハウジング２４に水が侵入することを防止することができるので、ターボ過給機５の防水構造の構成が複雑になることを防止することができ、ターボ過給機５の製造コストが増大することを防止することができる。
【００３９】
また、リンクプレート３３を、ボス部２４Ａの上端面２４ａよりも下方でアクチュエータロッド３４に連結しているので、キャップ部３８でボス部２４Ａを覆う際に、キャップ部３８がリンクプレート３３に妨げられることを防止することができる。
【００４０】
また、本実施形態のターボ過給機５において、ボス部２４Ａに板状部２４ｂが形成され、板状部２４ｂは、ボス部２４Ａの軸線方向におけるキャップ部３８の下部に対向し、ボス部２４Ａの軸線方向に対して半径方向に広がるように形成されるので、板状部２４ｂによってキャップ部３８の内周下部とボス部２４Ａの外周下部との間の隙間を小さくすることができる。
【００４１】
このため、キャップ部３８の下端とボス部２４Ａの下方との間からボス部２４Ａとキャップ部３８との間に水が侵入することをより効果的に抑制することができる。このため、ボス部２４Ａの上端面２４ａからボス部２４Ａとバルブシャフト３２の間の隙間を通ってタービンハウジング２４に水が侵入することをより効果的に防止することができる。
【００４２】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００４３】
３…エンジン（内燃機関）、５…ターボ過給機、２１…タービンホイール、２４…タービンハウジング、２４Ａ…ボス部、２４ａ…上端面、２４ｂ…板状部、２７…バイパス通路、３１…ウェイストゲートバルブ、３２…バルブシャフト、３３…リンクプレート、３４…アクチュエータロッド、３５…アクチュエータ、３６…遮熱板、３８…キャップ部、３９…空間
【図１】
2015102007.tif 000003
【図２】
2015102007.tif 000004
【図３】
2015102007.tif 000005
【図４】
2015102007.tif 000006
【図５】
2015102007.tif 000007
【図６】
2015102007.tif 000008
【図７】
2015102007.tif 000009
【図８】
2015102007.tif 000010
【図９】
2015102007.tif 000011