(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスターボチャージャー（１０）の過給圧の調節に用いられる作動装置（１６）であって、弁体要素（１８）を備え、該弁体要素（１８）は少なくとも１つの中間要素（３８）を介して該作動装置（１６）の作動要素（２８）に連結されており、該弁体要素（１８）は更に、前記作動要素（２８）を介して第１弁位置と第２弁位置との間を調節移動され、前記第１弁位置は、駆動気体が流れる前記排気ガスターボチャージャー（１０）の流路を少なくとも部分的に流通可能とする位置であり、前記第２弁位置は、前記流路を少なくとも部分的に閉塞する位置であり、前記中間要素（３８）は、その第１端（４０）が前記作動要素（２８）に間接的に連結され、その第２端（４４）が前記弁体要素（１８）に間接的に連結されている、作動装置（１６）において、
前記中間要素（３８）は、前記第２端（４４）において、第３回転軸（４６）を中心として前記弁体要素（１８）に対して相対回転可能な状態で間接的に前記弁体要素（１８）に連結されており、前記中間要素（３８）は、前記第１端（４０）において、先端二股形のリンク部材の形状をなし、前記中間要素（３８）は、前記第３回転軸（４６）に対して非平行的な関係にある第２回転軸（４２）を中心として前記作動要素（２８）に対して相対回転可能な状態であり、かつ前記中間要素（３８）は、前記第１端（４０）で間接的に前記作動要素（２８）に連結されていることを特徴とする作動装置（１６）。
【請求項２】
前記中間要素（３８）と前記作動要素（２８）とは差し込み形連結構造を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１記載の作動装置（１６）。
【請求項３】
前記中間要素（３８）に前記差し込み形連結構造の更なる差し込み受け入れ部（５０’）が形成されており、該更なる差し込み受け入れ部（５０’）の中に前記作動要素（２８）の少なくとも一部分が差し込まれていることを特徴とする請求項２記載の作動装置（１６）。
【請求項４】
前記中間要素（３８）と前記弁体要素（１８）とは差し込み形連結構造を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の作動装置（１６）。
【請求項５】
前記中間要素（３８）に前記差し込み形連結構造の差し込み受け入れ部（５０）が形成されており、該差し込み受け入れ部（５０）の中に前記弁体要素（１８）の少なくとも一部分が差し込まれていることを特徴とする請求項４記載の作動装置（１６）。
【請求項６】
前記中間要素（３８）と前記弁体要素（１８）とは、及び／または、前記中間要素（３８）と前記作動要素（２８）とは、連結要素（７０、７０’）を介して間接的に互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載の作動装置（１６）。
【請求項７】
前記連結要素（７０、７０’）は、前記中間要素（３８）及び前記弁体要素（１８）に対する該連結要素（７０、７０’）の軸方向への相対移動、及び／または、前記中間要素（３８）及び前記作動要素（２８）に対する該連結要素（７０、７０’）の軸方向への相対移動を生じることのないように、少なくとも１つの係着保持部材（７２、７２’、７４、７４’）によって係着保持されていることを特徴とする請求項６記載の作動装置（１６）。
【請求項８】
前記中間要素（３８）は一体形成部材であることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項記載の作動装置（１６）。
【請求項９】
前記中間要素（３８）と前記弁体要素（１８）とは、一方の側が前記中間要素（３８）に連結され他方の側が前記弁体要素（１８）に連結された少なくとも１つの更なる中間要素（２６）を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項記載の作動装置（１６）。
【請求項１０】
前記作動要素（２８）に対する前記中間要素（３８）の相対回転角度範囲に限度を設けるために、前記中間要素（３８）が前記相対回転角度範囲の限度を各々が定める２つの限度位置へ移動したときに、前記中間要素（３８）が前記作動要素（２８）に当接するようにしてあることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載の作動装置（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載した種類の、例えば排気ガスターボチャージャーの過給圧の調節などに用いられる排気ガスターボチャージャーのための作動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、コンプレッサハウジングと、その中に配設されたコンプレッサ羽根車とを備えた排気ガスターボチャージャーが開示されている。コンプレッサハウジングには、加圧した空気を吐出する吐出口が形成されている。また、コンプレッサハウジングの吐出口から供給される空気の圧力を調節するための調節弁が装備されている。更に、その制御弁を作動するために、ターボチャージャーには、圧力感応式の作動装置が取付けられている。この作動装置はハウジングを備えており、このハウジングには、圧力室とこの圧力室に圧力を導入するための圧力導入口とが形成されている。作動装置のハウジングには更に連通菅が備えられており、この連通菅は作動装置の圧力導入口からコンプレッサハウジングまで延在して、この連通菅のハウジングから遠い側の端部がコンプレッサの吐出口に接続されることで、その吐出口の圧力を作動装置の圧力導入口へ伝達するものである。この連通菅は実質的に剛体であり、所定の形状に形成されており、作動装置のハウジングに一体的に固定されている。そのためこの連通菅は、作動装置をターボチャージャーに取付ける前の時点で既に、作動装置の構成要素として作動装置に一体化されている。また、作動装置のハウジングをターボチャージャーに取付けるための固定手段が予め形成されており、この固定手段は、作動装置のハウジングをターボチャージャーに取付ける際に、連通菅の端部がコンプレッサハウジングの吐出口に接続するように構成されている。
【０００３】
特許文献２に、ターボチャージャーのための作動装置が開示されている。ターボチャージャーは、バイパス弁体部材、シャフト、及びレバー部材を備えており、バイパス弁体部材はシャフトを介してレバー部材に連結されている。作動装置は、レバー部材に継ぎ足して連結するエクステンション部材を含んでいる。エクステンション部材は、レバー部材に連結されることで、バイパス弁体部材を作動させる際に、レバー部材と一体に揺動するものとなる。作動装置は更に、作動アーム部材を含んでおり、この作動アーム部材はその第１端がエクステンション部材に枢着されている。作動アーム部材の第２端には雄ねじ部が形成されている。また、固定アーム部材が装備されている。固定アーム部材は、作動アーム部材が貫通して延在する貫通孔を有する。固定アーム部材は更に、この固定アーム部材をターボチャージャーのハウジングに固定するための固定手段を備えている。以上に説明した２つの公知の作動装置はいずれも、弁体要素を作動させる能力を向上させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願第６９９２８ ３３１ Ｔ２号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０１９６４３５Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の目的は、例えば排気ガスターボチャージャーの過給圧の調節などに用いられる排気ガスターボチャージャーのための作動装置であって、弁体要素を作動させる能力を向上させることのできる作動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、請求項１に記載した特徴を備えた、例えば排気ガスターボチャージャーの過給圧の調節などに用いられる排気ガスターボチャージャーのための作動装置により達成される。その他の請求項は、本発明の好適且つ重要な実施の形態に係る特に有利な構成例の特徴を記載したものである。
【０００７】
本発明に係る、例えば排気ガスターボチャージャーの過給圧の調節などに用いられる排気ガスターボチャージャーのための作動装置は、弁体要素を備えており、該弁体要素は少なくとも１つの中間要素を介して該作動装置の作動要素に連結されている。前記弁体要素は更に、前記作動要素を介して第１弁位置と第２弁位置との間を調節移動される。前記第１弁位置は、例えば駆動気体などの、また特に排気ガスなどの媒体が流れる前記排気ガスターボチャージャーの流路を少なくとも部分的に流通可能とする位置であり、前記第２弁位置は、前記流路を少なくとも部分的に閉塞する位置である。前記中間要素は、その第１端が前記弁体要素に少なくとも間接的に連結され、その第２端が前記作動要素に少なくとも間接的に連結されている。
【０００８】
以上において、本発明によれば、前記中間要素は、前記第２端において、第３回転軸を中心として前記弁体要素に対して相対回転可能な状態で少なくとも間接的に前記弁体要素に連結されており、且つ、前記中間要素は、前記第１端において、前記第３回転軸に対して例えば垂直であるなどの非平行的な関係にある第２回転軸を中心として前記作動要素に対して相対回転可能な状態で少なくとも間接的に前記作動要素に連結されている。従って前記中間要素は、一方では前記弁体要素に少なくとも間接的に枢動連結され、他方では前記作動要素に少なくとも間接的に枢動連結されている。このように枢動連結としたことによって、前記弁体要素及び前記作動要素に対する前記中間要素の相対移動に自由度が提供されており、それによって前記弁体要素の作動が改善され、ひいては前記作動装置の機能性が改善されている。また一方で、枢動連結としたことで自由度が提供されていることから、本発明に係る作動装置はその組立作業が特に容易化されており、短時間且つ低コストで組立作業を行うことができ、ひいては排気ガスターボチャージャーの総合コストを低く抑えることができる。
【０００９】
前記中間要素が、第３回転軸を中心として前記弁体要素に対して相対回転可能な状態にあり、且つ、前記第３回転軸に対して例えば垂直であるなどの非平行的な関係にある第２回転軸を中心として前記作動要素に対して相対回転可能な状態にあることから、この作動装置はその作動に伴う摩擦力が非常に小さく、ひいては摩耗量も小さなものとなっている。そのため、排気ガスターボチャージャーが長期に亘って供用される場合であっても、その長い供用期間を通して、本発明に係る作動装置の優れた機能性が維持される。例えば、本発明に係る作動装置によれば、排気ガスターボチャージャーの長期に亘る供用期間の間中、その排気ガスターボチャージャーの過給圧を高精度で適正圧力に保持することができ、それによってその排気ガスターボチャージャーの作動効率を高効率に維持することができ、ひいては、その排気ガスターボチャージャーが装備されたエンジンなどの機器の運転効率を高効率に維持することができる。これによって当該機器を運転する際のエネルギ消費量を低く抑えることができ、ひいては、その燃料消費量及びＣＯ２排出量を低く抑えることができる。
【００１０】
本発明に係る作動装置の別の１つの利点として、前記中間要素と前記弁体要素との間の（少なくとも間接的な）連結も、また、前記中間要素と前記作動要素との間の（少なくとも間接的な）連結も、いずれも枢動連結であることから、作動装置が作動する際の衝撃力が緩衝され、そのため場合によっては緩衝装置や緩衝部材を不要化し得るということがある。更に、このように枢動連結としたことによって、部品寸法誤差や組立誤差が補償され、そのことも本発明に係る作動装置の優れた機能性に寄与している。
【００１１】
本発明に係る作動装置の別の１つの利点として、取付け作業に加えて取外し作業も容易に行えるということがあり、そのため、修理が必要となった場合には、短時間且つ低コストで修理作業を行うことができ、また、その際に部品交換を行う場合には、その部品交換作業も短時間且つ低コストで行うことができる。
【００１２】
本発明に係る作動装置は、更に、いかなる種類の排気ガスターボチャージャーにも装備して、流路を少なくとも部分的に完全に流通可能にし、また、少なくとも部分的に閉塞するという用途に好適に用い得るものである。
【００１３】
前記流路は、例えばバイパス流路などである。前記流路がバイパス流路である場合にはそのバイパス流路によって、排気ガスターボチャージャーのタービンハウジングの中を流れる排気ガスの流れ方向における、少なくとも一部分がタービンハウジングの中に収容され回転軸を中心として回転可能に配設されているタービン羽根車の上流側で排気ガスを分流させ、そして、その分流させた排気ガスをそのタービン羽根車の下流側で合流させることができる。このようにしてバイパス流路の中を流れる排気ガスは、タービン羽根車に作用せず、従ってタービン羽根車の駆動に寄与しない。これによって、排気ガスターボチャージャーの過給圧を制御して調節することができる。
【００１４】
前記弁体要素は、ウェイストゲートとも呼ばれるものである。前記弁体要素は、例えば排気ガスなどの媒体が前記流路を少なくとも実質的に流れ得ないようにするために前記流路を少なくとも実質的に閉塞する弁位置を取り得るものとすることが好ましい。また、前記弁体要素は、その弁位置とは別の少なくとも１つの弁位置において、例えば排気ガスなどの媒体が前記流路を少なくとも部分的に流通可能であるようにするものである。以上を換言するならば、前記弁体要素によって、前記流路の流路断面積を変化させる調節を行うことが可能である。
【００１５】
前記作動要素は、例えば作動ロッド部材などのようなロッド要素として形成されるものであり、また、少なくとも実質的に直線的に移動することによって前記弁体要素を作動させるものである。前記作動要素をそのように移動させるために、この作動装置は例えばアクチュエータなどを備えたものとし、そのアクチュエータは例えばダイヤフラムカプセルなどであり、そのアクチュエータなどが前記作動要素に連結され、そのアクチュエータなどによって前記作動要素を移動させるものである。
【００１６】
本発明の特に有利な１つの実施の形態によれば、前記中間要素と前記作動要素とは差し込み形連結構造を介して互いに連結されている。これによって、この作動装置の組立作業が特に容易になり、短時間且つ低コストで組立作業を行うことができ、ひいては本発明に係る作動装置の総合コストを低く抑えることができる。
【００１７】
前記中間要素に前記差し込み形連結構造の差し込み受け入れ部を形成し、その差し込み受け入れ部の中に前記作動要素の少なくとも一部分を差し込むような構成とするとよい。これによってこの作動装置のコストを低く抑えることができ、なぜならば、そうすることで前記中間要素の製作が容易となり、それゆえ前記中間要素を低コストで製作することが可能となり、また特に、前記差し込み受け入れ部を形成する上で有利となるからである。尚、前記作動要素に差し込み受け入れ部を形成し、その差し込み受け入れ部の中に前記中間要素の少なくとも一部分を差し込むようにしてもよい。
【００１８】
いかなる場合であれ、前記差し込み受け入れ部を採用するならば、例えば前記作動要素をその差し込み受け入れ部に差し込む際に実質的に側方から差し込むことができるため、当該作業を短時間且つ低コストで行うことが可能である。本発明の別の１つの実施の形態によれば、前記差し込み受け入れ部は、少なくとも実質的にＵ字形またはＣ字形に形成されており、また、例えば両側に１つずつ形成され互いに対向する一対の突片部によって画成されており、それら一対の突片部はそれら突片部に共通する基部において互いに接続しており、そして、その基部は前記差し込み受け入れ部を画成するものでもある。一対の突片部に共通する基部としては、ただ１つだけの基部を備えるようにし、その基部によってそれら一対の突片部が接続しているようにすることが好ましい。そうすることによって、例えば前記差し込み受け入れ部に前記作動要素を差し込む際に、様々な差し込み方向から差し込むことが可能になるため、前記中間要素に前記作動要素を枢着連結する作業が特に容易になるという利点が得られる。
【００１９】
本発明の別の特に有利な１つの実施の形態によれば、前記中間要素と前記弁体要素とは差し込み形連結構造を介して少なくとも間接的に互いに連結されている。こうすることによって、この作動装置の組立作業が特に容易になり、短時間且つ低コストで組立作業を行うことができ、ひいては本発明に係る作動装置の総合コストを低く抑えることができる。
【００２０】
前記弁体要素と前記中間要素とを差し込み形連結構造を介して連結する場合には、前記中間要素に前記差し込み形連結構造の差し込み受け入れ部を形成し、その差し込み受け入れ部の中に前記作動要素の少なくとも一部分を少なくとも間接的に差し込むようにするとよい。これによって、前記中間要素と前記作動要素とを差し込み形連結構造を介して連結する場合に得られる上述した利点と同様の利点が得られ、即ち、特に前記中間要素の製作が容易となり、それゆえ低コストで製作することができ、ひいては、前記差し込み受け入れ部を特に有利に形成することができる。
【００２１】
前記作動要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部に関して上で述べた事項は、前記中間要素と前記弁体要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部にも、同様に当てはまることである。即ち、前記弁体要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部は、少なくとも実質的にＵ字形またはＣ字形に形成されたものとすることができ、また、例えば両側に１つずつ形成され互いに対向する一対の突片部により画成されたものとすることができる。そして、それら一対の突片部は、例えばそれら突片部に共通するただ１つの基部において互いに接続しているようにし、その基部は前記差し込み受け入れ部を画成するものでもあるものとすることができる。こうすることによって、例えば前記差し込み受け入れ部に前記弁体要素を差し込む際に、様々な差し込み方向から差し込むことが可能になるため、前記中間要素に前記弁体要素を少なくとも間接的に連結する作業が特に短時間且つ低コストで行えるようになる。
【００２２】
前記作動要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部の前記一対の突片部が互いに接続している前記基部は、前記弁体要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部の前記一対の突片部が互いに接続している前記基部と同一のものであることが好ましい。換言するならば、この構成は、ただ１つだけの基部を備え、その基部において、前記作動要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部の前記一対の突片部が互いに接続していると共に、前記弁体要素と前記中間要素とを連結する前記差し込み形連結構造の前記差し込み受け入れ部の前記一対の突片部が互いに接続しているのである。この構成によれば、前記中間要素の所要占有空間が小さくなり、ひいては本発明に係る作動装置の所要占有空間を小さく抑えることが可能となる。例えば乗用車などのようにエンジンルームの容積に余裕のない自動車では、そのエンジンルーム内の限られたスペースに機器を収容することに関して問題が発生しがちであるが、以上の構成は、そのような問題の発生を防止する上で、また、そのような問題を解決する上で、特に有利なものである。
【００２３】
本発明の１つの実施の形態によれば、前記中間要素と前記弁体要素とは、一方の側が前記中間要素に連結され他方の側が前記弁体要素に連結された少なくとも１つの更なる中間要素を介して互いに連結されている。この更なる中間要素は、例えば、ある回転軸を中心として回転可能な状態で例えばタービンハウジングなどの前記排気ガスターボチャージャーのハウジングに少なくとも間接的に支持された軸部材上に、該軸部材と一体回転するように取付けられたレバー部材などである。前記軸部材上には更に、前記弁体要素も該軸部材と一体回転するように取付けられており、これによって前記弁体要素は、前記軸部材と、前記更なる中間要素と、前記中間要素と、前記作動要素とを介して、少なくとも２つの弁位置の間で移動可能とされている。こうすることで、この作動装置を非常にコンパクトで省スペースのものとすることができ、ひいては、排気ガスターボチャージャーの全体としての所要占有空間も小さく抑えることができる。従ってこの場合には、前記弁体要素は、前記更なる中間要素を介して、先に言及した前記中間要素に間接的に枢着連結されている。尚、前記弁体要素に関して上で述べた事項並びに以下に述べる事項は、前記更なる中間要素にも当てはまる。
【００２４】
本発明の更に別の特に有利な１つの実施の形態によれば、前記中間要素と前記弁体要素とは、及び／または、前記中間要素と前記作動要素とは、例えばピン、鋲、またはその他のロッド要素などの連結要素を介して、少なくとも間接的に互いに連結されている。こうすることで、この作動装置は組立作業が特に容易となり、そのため組立作業の低コスト化が可能となり、また、この作動装置の部品点数を減少させ、この作動装置の機能性を向上させることが可能となる。
【００２５】
更に、前記ロッド要素は、例えば、前記中間要素及び前記作動要素の各々に少なくとも１つずつ形成された貫通孔を貫通して延在することによって前記中間要素と前記作動要素とを連結し、及び／または、前記中間要素及び前記弁体要素の各々の少なくとも１つずつ形成された貫通孔を貫通して延在することによって前記中間要素と前記弁体要素とを連結することができる。またその場合、前記ロッド要素は、前記中間要素と前記作動要素とを、及び／または、前記中間要素と前記弁体要素とを、枢着連結する（即ち対応する回転軸を中心として相対回転可能な状態で連結する）ための支持軸部材となり得る。
【００２６】
本発明の更に別の特に有利な１つの実施の形態によれば、例えばピン、鋲、またはその他のロッド要素などである前記連結要素は、前記中間要素及び前記弁体要素に対する該連結要素の軸方向への相対移動、及び／または、前記中間要素及び前記作動要素に対する該連結要素の軸方向への相対移動を生じることのないように、少なくとも１つの、例えば止め輪などの係着保持部材によって係着保持されている。これによって、前記弁体要素と前記中間要素とを、及び／または、前記中間要素と前記作動要素とを特に簡明で低コストの方式で連結しつつ、この作動装置の機能性及び機能信頼性を非常に良好なものとすることができる。従ってこの構成とすることによって、この作動装置は、高負荷状態で長期に亘って供用される場合であっても、その供用期間の間中、前記弁体要素の作動を、即ち前記弁体要素の移動を、確実に行うことができる。
【００２７】
本発明の特に有利な１つの実施の形態によれば、前記中間要素は一体形成部材とされている。こうすることによって、本発明に係る作動装置は、その部品点数を減少させることができ、軽量化することができ、低コスト化することができる。
【００２８】
前記作動要素に対する前記中間要素の相対回転角度範囲に限度を設けるために、前記中間要素が移動（即ち回転）して、各々が前記相対回転角度範囲の限度を成す２つの限度位置の夫々に至ったときに、前記中間要素が前記作動要素に当接するようにしておくこととよい。換言するならば、前記中間要素が対応する回転軸を中心として前記作動要素に対して相対回転し得る回転角度を前記相対回転角度範囲内に限定し、３６０°以下とするのである。その場合に、前記相対回転角度範囲は、その一方の範囲限界が第１限度位置として、また他方の範囲限界が第２限度位置として定められ、その回転角度範囲内で前記中間要素が前記作動要素に対して相対的に移動（即ち回転）することになる。そして、それら２つの限度位置の各々において、前記中間要素と前記作動要素とが当接し、即ち、前記中間要素と前記作動要素とが少なくとも間接的に干渉することで、前記中間要素はその限度位置より先へ移動することができず、他方の限度位置の方へのみ移動できる状態になるのである。こうすることによって、特に簡明且つ低コストの方式で相対回転角度範囲の限度設定を行うことができ、ひいては本発明に係る作動装置の部品点数を減少させ、そのコストを低減することができる。
【００２９】
前記中間要素が前記２つの限度位置のうちの少なくとも一方に至ったときの当接衝撃力を緩衝するために、少なくとも１つの緩衝要素を備えるようにするのもよい。前記中間要素の前記作動要素に対する相対回転角度範囲は例えば約０°〜１５°とすることができ、また特に約２．５°とするのがよい。前記相対回転角度範囲をこのように定めることによって、前記中間要素の前記作動部材に対する相対回転角度の大きさを、この作動装置の上述した優れた機能性を実現し且つ前記弁体要素を良好に作動することのできる十分な大きさとすることができる一方で、不都合なほど大きくならないようにすることができる。
【００３０】
本発明の更なる利点、特徴、及び細部構成については、以下に示す好適な実施の形態についての説明を参照し、また添付図面を参照することにより明らかとなる。以上の説明中で言及した様々な特徴及びそれら特徴の組合せ、並びに、添付図面に関連した以下の説明中で言及し、及び／または、図面中に示す様々な特徴及びそれら特徴の組合せは、それら説明ないし図面に示した通りの組合せで利用し得るばかりでなく、それとは異なる組合せで利用することもでき、また、個々の特徴を単独で利用することも可能なものであって、そのように特徴を利用した場合でも本発明の範囲から逸脱するものではない
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る作動装置を備えた排気ガスターボチャージャーの一部分を示した模式的側面図である。
【図２】図１に示した作動装置の模式的分解斜視図である。
【図３】図１及び図２に示した作動装置の一部分を示した模式的側面図である。
【図４】図３に示した作動装置の一部分を示した模式的側面図であり、先端二股形リンク部材が作動ロッドに対して相対的に回転して相対回転角度範囲の一方の限度位置に至ったところを示した図である。
【図５】図１〜図４に示した作動装置の模式的平面図である。
【図６】図４に示した作動装置の一部分を示した模式的拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１に示したのは、例えばレシプロエンジンなどの種々のエンジンに装備して用いられる排気ガスターボチャージャー１０である。図１は、この排気ガスターボチャージャー１０のタービン１４のタービンハウジング１２を示しており、このタービンハウジング１２の中をエンジンの排気ガスが流れる。このタービンハウジング１２の中には、タービン１４の不図示のタービン羽根車が、不図示の回転軸を中心として回転可能に配設されている。タービン羽根車へ供給される排気ガスは、タービン羽根車に作用してタービン羽根車を駆動する。タービン羽根車は、排気ガスターボチャージャー１０の不図示のシャフト上に、そのシャフトと一体回転するように取付けられており、そのシャフト上には更に、排気ガスターボチャージャー１０の不図示のコンプレッサの不図示のコンプレッサ羽根車が、そのシャフトと一体回転するように取付けられている。排気ガスがタービン羽根車に作用してタービン羽根車を駆動することによって、コンプレッサ羽根車が駆動されてその回転軸を中心として回転する。これによってエンジンへ供給される吸気が圧縮される。この圧縮によって吸気の圧力が、排気ガスターボチャージャー１０が発生するいわゆる過給圧にまで高められる。
【００３３】
排気ガスターボチャージャー１０の過給圧が閾値を超えるのを防止するために、即ち過給圧の調節を行うために、また特に過給圧の限度圧を設定するために、タービン１４は不図示のバイパス機構を備えており、そのバイパス機構は少なくとも１本のバイパス流路を含んでいる。このバイパス流路は例えばタービンハウジング１２に一体的に形成される。このバイパス流路によって、タービンハウジング１２の中を流れる排気ガスの流れ方向におけるタービン羽根車の上流側で排気ガスを分流させ、そしてタービン羽根車の下流側で合流させることができる。こうしてバイパス流路の方へ分流した分の排気ガスはタービン羽根車に作用せず、タービン羽根車の駆動に寄与しない。かかるバイパス機構はウェイストゲートと呼ばれており、これによって、いわゆるタービン羽根車の迂回（バイパス）が行われる。
【００３４】
ただし、排気ガスがバイパス流路の方を流れてタービン羽根車の迂回が行われることが適当であるのは、エンジンが特定の運転状況にあるときだけである。そこで、運転状況に応じてタービン羽根車の迂回が適切に行われるように、即ち、運転状況に応じて排気ガスターボチャージャー１０の過給圧が適切に調節されるようにするために、この排気ガスターボチャージャー１０は作動装置１６を備えている。この作動装置１６は、弁体部材（図１では不図示）を含んで成る弁体要素１８を備えており、不図示の弁体部材は少なくとも部分的にバイパス流路の中に配設されており、少なくとも２つの弁位置の間で移動される。この弁体部材がそれら弁位置のうちの１つの弁位置にあるとき、バイパス流路はこの弁体部材によって少なくとも部分的に閉塞された状態にあり、排気ガスはバイパス流路を流れることができない。一方、この弁体部材がそれら弁位置のうちの少なくとも１つの別の弁位置にあるとき、これとは逆にバイパス流路は少なくとも部分的に流通可能な状態にあり、排気ガスはバイパス流路の方を流れてタービン羽根車を迂回することができる。
【００３５】
この弁体部材を作動するために、即ちこの弁体部材を移動させるために、この弁体部材は、弁体要素１８の調節移動軸２０に、この調節移動軸２０と一体回転するように取付けられている。調節移動軸２０は、第１回転軸２２を中心としてタービンハウジング１２に対して相対回転可能であって、その少なくとも一部分が少なくとも間接的にタービンハウジング１２によって支持されている。調節移動軸２０が、例えば図中に矢印２４で示したように第１回転軸２２を中心として回転させられると、弁体部材もこの第１回転軸２２を中心として回転させられる。これによって少なくとも２つの弁位置の間で弁体部材の調節移動が行われる。弁体部材は、調節移動範囲内における幾つもの弁位置の間で調節移動されるようにしておくことが好ましい。また、その調節移動の方式は、弁体部材を少なくとも実質的に連続的に移動させる方式としてもよく、段階式に移動させる方式としてもよい。この弁体部材の調節移動により、分流した排気ガスが流れるバイパス流路の流路断面積を変化させる調節が行われる。
【００３６】
弁体部材の調節移動を行うために、弁体要素１８の調節移動軸２０には、この調節移動軸２０と一体回転するように、弁体要素１８のレバー部材２６が取付けられている。このレバー部材２６は、図２及び図５に最もよく示されている。
【００３７】
この作動装置１６は更に、作動要素２８を備えており、この作動要素２８は図示例では作動ロッドとして形成されている。この作動ロッド２８の第１端３０は、作動装置１６のダイヤフラムカプセル３２に連結されており、このダイヤフラムカプセル３２は例えば負圧応動型のものなどである。また作動ロッド２８の第１端３０とは反対側の第２端３４には、作動部材３６が備えられている。作動ロッド２８は、この作動部材３６を介して作動装置１６の中間要素３８に連結されており、この中間要素３８は図示例では先端二股形リンク部材として形成されている。作動部材３６と作動ロッド２８との連結構造は、例えば作動部材３６に雌ねじ部を形成する一方で、作動ロッド２８にそれに対応した雄ねじ部を形成し、それら雌ねじ部と雄ねじ部とを互いに螺合させることによって作動部材３６と作動ロッド２８とを連結する構造とすることができる。ただし、作動部材３６と作動ロッド２８との連結構造としてはこれ以外の方式のものも考えられ、例えば差し込んだ上で係着保持する方式とすることもでき、その場合には、作動ロッド２８を作動部材３８に差し込むか、或いは、逆に作動ロッド２８に作動部材３８を差し込んだ上で、両者間に形成した連結部において、適宜の係着保持要素をもって両者を係着保持する構造とするのもよい。その場合の係着保持要素の特に簡明な具体例としては、例えば挿入ピンと、その挿入ピンに止着する止め輪とを用いることができる。
【００３８】
先端二股形リンク部材３８は、その第１端４０において、第２回転軸４２を中心として作動ロッド２８に対して相対回転可能な状態でこの作動ロッド２８に連結されている。また、先端二股形リンク部材３８は、その第１端４０とは反対側の第２端４４において、第３回転軸４６を中心としてレバー部材２６に対して、従って弁体要素１８に対して、相対回転可能な状態でこの弁体要素１８に連結されている。図２〜図５から明らかなように、第２回転軸４２の延在方向と第３回転軸４６の延在方向とは、実質的に互いに垂直な方向である。
【００３９】
このように先端二股形リンク部材３８は、その一端が作動ロッド２８に枢着連結され、その他端が弁体要素１８に枢着連結されており、これによって作動装置１６は、その組立が非常に容易であり、短時間且つ低コストで組立作業を行うことができ、更には、優れた機能性及び機能信頼性を有するものとなっている。これらの利点が得られているのは、先端二股形リンク部材３８が、その第１端４０が作動ロッド２８に枢着連結され、その第２端４４が弁体要素１８に枢着連結された、両端枢着連結方式とされていることで、大きな自由度が得られているからであり、これによって作動装置１６は、組立が容易で高い機能性を備えたものとなっている。
【００４０】
以上の構成において、先端二股形リンク部材３８は中間要素をなすものであり、ダイヤフラムカプセル３２が作動ロッド２８を介して弁体要素１８を作動させる際に、その作動にこの先端二股形リンク部材３８が介在することによって、その作動が低摩擦で、またひいては低摩耗で行われるようになっている。尚、その作動は、ダイヤフラムカプセル３２が作動ロッド２８を、図中に矢印４８で示したように実質的に直線的に移動させることによって行われる。
【００４１】
図２から明らかなように、先端二股形リンク部材３８と弁体要素１８とは、この先端二股形リンク部材３８の第２端４４において差し込み形連結構造を介して互いに連結されている。先端二股形リンク部材３８の第２端４４には、差し込み受け入れ部５０が形成されており、そのためこの第２端４４は、その形状が少なくとも実質的にＣ字形の形状とされており、また、両側に形成されて互いに対向した一対の突片部を備えている。それら一対の突片部は第１突片部５２と第２突片部５４とであり、それら突片部５２、５４は先端二股形リンク部材３８の基部５６において互いに接続している。この基部５６は差し込み受け入れ部５０を画成するものでもある。第１突片部５２には第１貫通孔５８が形成されており、第２突片部５４には第２貫通孔６０が形成されている。それら２つの貫通孔５８、６０は互いに同心的な位置関係にある。
【００４２】
弁体要素１８と先端二股形リンク部材３８とを連結するには、差し込み受け入れ部５０にレバー部材２６の一部分を差し込む。このレバー部材２６は、少なくとも実質的に互いに平行に延展する２つの突片部を備えている。それら突片部は第３突片部６２と第４突片部６４とであり、それら突片部６２、６４は、それら突片部６２、６４に対して少なくとも実質的に垂直に延展している連結壁部６６を介して互いに接続している。そのためレバー部材２６の形状は、少なくとも概略形状においてＺ字形となっている。
【００４３】
第３突片部６２には第３貫通孔６９が形成されており、この第３貫通孔６９の中を調節移動軸２０が貫通して延在しており、レバー部材２６はこの調節移動軸２０の軸上に、この調節移動軸２０と一体回転するように取付けられている。
【００４４】
第４突片部６４には、第１貫通孔５８及び第２貫通孔６０に対応する第４貫通孔６８が形成されている。レバー部材２６の第４突片部６４を差し込み受け入れ部５０に挿入したならば、第１貫通孔５８、第２貫通孔６０、及び第４貫通孔６８が少なくとも実質的に互いに同心的に位置する。この状態で、図示例では連結ピンとして形成されている第１連結要素７０を、それら第１貫通孔５８、第２貫通孔６０、及び第４貫通孔６８に挿通する。第１連結ピン（第１連結要素）７０の一端には第１フランジ部７２が形成されており、この第１フランジ部７２が、先端二股形リンク部材３８の第１突片部５２に当接することによって、第１連結ピン７０が位置決めされる。例えば作動装置１６の作動中などに、第１連結ピン７０が第１貫通孔５８、第２貫通孔６０、及び第４貫通孔６８から抜け落ちてしまわないように、この第１連結ピン７０を、図示例では止め輪とされている係着保持要素７４で係着保持する。換言するならば、第１連結ピン７０は、第１フランジ部７２と、止め輪７４とによって、レバー部材２６並びに先端二股形リンク部材３８に対して相対的に、この第１連結ピン７０の軸方向（図中に矢印７６で示した方向）に移動してしまうことが防止されている。
【００４５】
先端二股形リンク部材３８と作動ロッド２８とを連結するために、先端二股形リンク部材３８の第１端４０には、更なる差し込み受け入れ部５０’が形成されており、そのためこの第１端４０は、その形状が少なくとも実質的にＣ字形の形状とされており、また、この更なる差し込み受け入れ部５０’を画成している一対の突片部である、更なる第１突片部５２’と更なる第２突片部５４’とを備えている。更なる差し込み受け入れ部５０’のそれら更なる第１突片部５２’と更なる第２突片部５４’とは、先端二股形リンク部材３８の基部５６において互いに接続している。この基部５６は更なる差し込み受け入れ部５０’を画成するものでもある。更なる第１突片部５２’には更なる第１貫通孔５８’が形成されており、更なる第２突片部５４’には更なる第２貫通孔６０’が形成されている。それら２つの更なる貫通孔５８’、６０’は互いに同心的な位置関係にある。
【００４６】
作動ロッド２８と先端二股形リンク部材３８とを連結するには、作動ロッド２８に連結されている作動部材３６の少なくとも一部分を、更なる差し込み受け入れ部５０’に挿入する。作動部材３６には、更なる第４貫通孔６８’が形成されている。作動部材３６を更なる差し込み受け入れ部５０’に挿入したならば、この更なる第４貫通孔６８’が、更なる第１貫通孔５８’及び更なる第２貫通口６０’と少なくとも同心的に位置する。この状態で、図示例では連結ピンとして形成されている第２連結要素７０’をそれら更なる第１貫通孔５８’、更なる第２貫通孔６０’、及び更なる第４貫通孔６８’に挿通する。第２連結ピン（第２連結要素）７０’の一端には第２フランジ部７２’が形成されており、この第２連結ピン７０’を挿通したならば、この第２フランジ部７２’が、先端二股形リンク部材３８の更なる第２突片部５４’に当接する。また、図示例では止め輪とされている第２係着保持要素７４’が装備されている。この第２止め輪（第２係着保持部材）７４’と、第２フランジ部７２’とによって、第２連結ピン７０’は、先端二股形リンク部材３８並びに作動部材３６に対して相対的に、この第２連結ピン７０’の軸方向（図中に矢印７６’で示した方向）に移動してしまうことが防止されている。
【００４７】
組立が完了した状態では、第１連結ピン７０の軸は第１回転軸２２と同心的な位置関係にあり、第２連結ピン７０’の軸は第２回転軸４２と同心的な位置関係にある。
【００４８】
先端二股形リンク部材３８と作動部材３６とは少なくとも約２．５°の相対回転角度範囲内で互いに相対回転可能である。図４及び図６は、先端二股形リンク部材３８と作動ロッド２８との間の、またひいては、先端二股形リンク部材３８と作動ロッド２８に固定連結されている作動部材３６との間の、相対回転移動における一方の回転移動限度位置を示している。
【００４９】
図示した回転移動限度位置にあるとき、先端二股形リンク部材３８と作動部材３６とは互いに当接した状態にある。即ち、更なる第１突片部５２’及び更なる第２突片部５４’の夫々の先端面である一対の第１端面７８が、作動部材３６の肩端面である一対の第２端面８０の夫々に当接している。これによって相対回転角度範囲の限度位置が機械的に定められており、そのため、先端二股形リンク部材３８と作動部材３６とは、両者間の相対回転角度が過大とならない範囲で相対回転可能とされており、しかもそれが簡明で低コストの方式で達成されている。
【００５０】
以上から明らかなように、図中に矢印４８で示した作動ロッド２８の直線的な移動が、先端二股形リンク部材３８によって、回転軸２２を中心としたレバー部材２６の回転運動に変換される。そして、先端二股形リンク部材３８と作動ロッド２８との連結構造と、先端二股形リンク部材３８と弁体要素１８との連結構造とのいずれもが、相対回転を許容する枢着連結構造であることから、部品寸法誤差や組付誤差が補償（即ち吸収）されると共に、作動時の衝撃力も吸収され、しかもそれらが低コストで達成されている。
【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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