(57)【要約】【課題】エアバイパスバルブの開弁時に発生する異音を抑制する。【解決手段】ターボチャージャのコンプレッサ３の上流側と下流側を接続するエアバイパス通路６に設置されたエアバイパスバルブ１０は、弁体１３からエアバイパス通路６内に向かって突出する突起部１４を備える。この突起部１４が仕切りの役割をして、エアバイパス通路６を流れる過給気の流れをスムーズにし、異音の発生を抑制する。【選択図】図１
2013249790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャのコンプレッサの上流側と下流側を接続するエアバイパス通路に設置され、当該エアバイパス通路を開弁して前記コンプレッサの下流側の過給気を上流側に戻す、ターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブであって、
前記エアバイパス通路を開閉する弁体は、前記エアバイパス通路内に向かって突出する突起部を備えることを特徴とするターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブ。
【請求項２】
前記突起部は、円柱形状または多角柱形状であることを特徴とする請求項１記載のターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブ。
【請求項３】
前記突起部の外面に凹凸形状が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブ。
【請求項４】
前記突起部の外面に吸音部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブ。
【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（過給機）のコンプレッサをバイパスする通路に設置されるターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャのコンプレッサの上流側と下流側はエアバイパス通路を介して連通可能に接続されており、このエアバイパス通路にはダイヤフラム式のエアバイパスバルブが設置されている。エアバイパスバルブは、吸気通路上のスロットルバルブが閉弁したときにこのスロットルバルブより下流側のインテークマニホールド内に発生する負圧によって開弁し、コンプレッサによって圧縮された過給気をコンプレッサ上流側に戻す。エアバイパスバルブが開弁すると、圧縮されていた過給気が一気に流れるため、空気同士が衝突したり、通路配管内の気流が乱れたりして異音が発生していた。
【０００３】
そこで、従来は、エアバイパスバルブが設置される通路配管内に、エアバイパスバルブの弁体が着座する弁座の穴径よりも小さな径を有する絞り部を設けて、異音の発生を抑制していた（例えば、特許文献１参照）。この絞り部の径は、エアバイパスバルブの弁座の穴径に応じて個々に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−９８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように通路配管に絞り部を設ける構成の場合、エアバイパスバルブの弁座の穴径が変更される度に通路配管も変更する必要があるため、変更度合いが大きくなるという課題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、エアバイパスバルブの開弁時に発生する異音を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るターボチャージャ付エンジンのエアバイパスバルブは、エアバイパス通路を開閉する弁体が、エアバイパス通路内に向かって突出する突起部を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、突起部が仕切りの役割をして、エアバイパス通路を流れる過給気の流れをスムーズにするようにしたので、エアバイパスバルブ開弁時に発生する異音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るエアバイパスバルブの設置例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るエアバイパスバルブの変形例を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係るエアバイパスバルブの変形例を示し、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）はＡ矢視図である。
【図４】実施の形態１に係るエアバイパスバルブの変形例を示し、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）はＢ矢視図である。
【図５】実施の形態１に係るエアバイパスバルブの変形例を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係るエアバイパスバルブの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態１に係るエアバイパスバルブ１０は、ターボチャージャ付エンジン１の吸気通路に設置される。なお、図１ではエアバイパスバルブ１０が開弁した状態の断面構造を示している。外気をエンジン１に導く吸気通路には、上流側から順にエアクリーナ２、コンプレッサ３、インタクーラ４およびスロットルバルブ５が配設されている。コンプレッサ３の上流側と下流側はエアバイパス通路６を介して連通可能に接続され、このエアバイパス通路６にダイヤフラム式のエアバイパスバルブ１０が設置されている。エアバイパス通路６は、コンプレッサ３の上流側とエアバイパスバルブ１０とを連通するコンプレッサ上流側連通路６ａと、コンプレッサ３の下流側とエアバイパスバルブ１０とを連通するコンプレッサ下流側連通路６ｂとから構成されている。
【００１１】
エアバイパスバルブ１０は、変位可能なダイヤフラム１１と、このダイヤフラム１１によって形成されるダイヤフラム室１２とを有する。ダイヤフラム１１の外面には弁体１３と円柱部材が取り付けられ、この円柱部材が、エアバイパス通路６側へ突出した突起部１４となる。エアバイパスバルブ１０の弁体１３と対向する位置には、弁体１３が着座する弁座１５が設けられている。ダイヤフラム室１２内には、ダイヤフラム１１を閉弁方向に付勢するスプリング１６が配設されている。また、ダイヤフラム室１２は、管継手１７を介して、センシング通路７に連通している。このセンシング通路７はスロットルバルブ５の下流側に接続されている。
【００１２】
スロットルバルブ５の開弁時、スロットルバルブ５の下流側を流れる過給圧が、センシング通路７および管継手１７を介してダイヤフラム室１２に導かれる。その過給圧とスプリング１６の付勢力とによってダイヤフラム１１が変位し、弁体１３が弁座１５に密着して、エアバイパスバルブ１０が閉弁状態になる。
【００１３】
反対に、スロットルバルブ５が閉弁すると、スロットルバルブ５の下流側が負圧の状態になる。その負圧が、センシング通路７および管継手１７を介してダイヤフラム室１２に導かれると、スプリング１６の付勢力に抗してダイヤフラム１１が変位し、弁体１３が弁座１５から離間して、エアバイパスバルブ１０が開弁状態になる。エアバイパスバルブ１０が開弁することで、スロットルバルブ５より上流側かつコンプレッサ３より下流側の吸気通路に留まっていた過給気が、コンプレッサ下流側連通路６ｂからコンプレッサ上流側連通路６ａを流れて、コンプレッサ３の上流側に戻される。これにより、過給圧が上昇しすぎて起こるコンプレッサ３のタービンの破損を防ぐ。
【００１４】
エアバイパスバルブ１０が開弁したとき、コンプレッサ３によって圧縮されていた空気が、コンプレッサ下流側連通路６ｂからコンプレッサ上流側連通路６ａへ一気に流れる。そのため、従来は、空気同士が衝突したり、エアバイパス通路６の気流が乱れたりして、異音が発生する場合があった。
【００１５】
これに対し本実施の形態１では、弁体１３からエアバイパス通路６内へ向かって突出した円柱形の突起部１４が、仕切りの役割をして、コンプレッサ下流側連通路６ｂからコンプレッサ上流側連通路６ａへの過給気の流れをスムーズにする。従来であれば、外周側のコンプレッサ下流側連通路６ｂから内周側のコンプレッサ上流側連通路６ａに過給気が流れ込むときに、空気同士が衝突して気流が乱され、異音が発生していたが、突起部１４によって過給気がスムーズに流れることで空気同士の衝突が低減され、異音の発生が抑制される。
【００１６】
なお、図１では、外周側のコンプレッサ下流側連通路６ｂから内周側のコンプレッサ上流側連通路６ａに過給気が流れ込む構造のエアバイパス通路６にエアバイパスバルブ１０を適用した例を示したが、反対に、内周側の連通路から外周側の連通路に過給気が流れ出る構造のエアバイパス通路にエアバイパスバルブ１０を適用してもよい。この場合にも、突起部１４が仕切りの役割をして、異音の発生を抑制することができる。
【００１７】
以上より、実施の形態１によれば、エアバイパスバルブ１０は、ターボチャージャのコンプレッサ３の上流側と下流側を接続するエアバイパス通路６に設置され、エアバイパス通路６を開弁してコンプレッサ３の下流側の過給気を上流側に戻すものであって、弁体１３は、エアバイパス通路６内に向かって突出する突起部１４を備えるように構成した。このため、突起部１４が仕切りの役割をして、エアバイパス通路６を流れる過給気の流れをスムーズにするので、エアバイパスバルブ１０の開弁時に発生する異音を抑制することができる。
【００１８】
なお、この突起部１４の軸方向の長さは、エアバイパス通路６の形状等に応じて適宜決定すればよいが、望ましくは、過給気の流れをよりスムーズにするために突起部１４の先端が開弁時でもコンプレッサ上流側連通路６ａの内部に達するような長さとする。
【００１９】
また、この突起部１４は、図１の円柱形状に限定されるものではなく、過給気の流れをスムーズにして異音の発生を抑制できるような形状であればよい。
以下に、突起部１４の変形例を説明する。
図２に示すエアバイパスバルブ１０では、突起部１４ａの基部を放物曲面１４ｂにして、弁体１３と突起部１４ａを滑らかに接続している。これにより、コンプレッサ下流側連通路６ｂからコンプレッサ上流側連通路６ａへの過給気の流れがよりスムーズになり、異音の発生をより抑制することができる。
【００２０】
図３（ａ）に示すエアバイパスバルブ１０では、突起部１４の周面および先端面を、スポンジ等の吸音部材１８で被覆している。図３（ｂ）は、突起部１４および吸音部材１８のＡ矢視図である。突起部１４により異音の発生が抑制でき、さらに、仮に異音が発生したとしても吸音部材１８により異音を吸収することができるので、異音抑制効果が向上する。また、吸音部材１８を取り付けることによって、エアバイパスバルブ１０以外の場所で発生して吸気通路を伝わる音に対しても吸音の効果が期待される。
なお、吸音部材１８が突起部１４を部分的に被覆する構成であってもよい。
【００２１】
図４（ａ）に示すエアバイパスバルブ１０では、突起部１４ｃを五角柱などの歪な形状にしている。図４（ｂ）は、突起部１４ｃのＢ矢視図である。この形状の場合にも、過給気の流れをスムーズにして、異音の発生を抑制することができる。さらに、突起部１４ｃを歪な形状にすることによって、突起部１４ｃの外面およびエアバイパス通路６の通路壁に衝突した空気（反響音）が交差しにくくなるので、異音発生を抑制することができる。
なお、突起部１４ｃの形状は、図４の五角柱に限定されるものではなく、多角柱形状、板状、錐形状、十文字断面状、星形断面状など、歪な形状であればよい。
【００２２】
図５に示すエアバイパスバルブ１０では、突起部１４ｄの周面を波型の凹凸形状にしている。これにより、波型部分の空気の流速を変化させることができ、異音発生を抑制することができる。また、仮に異音が発生したとしても波型部分で異音同士が打ち消しあうような効果が期待される。
また、図６に示すエアバイパスバルブ１０では、突起部１４ｅの周面に螺旋状の溝を形成している。これにより、空気が溝に沿って螺旋状に流れるようになり、異音発生を抑制することができる。
なお、突起部１４ｄ，１４ｅの凹凸形状は、図５および図６の形状に限定されるものではなく、ディンプルのような窪みなどであってもよい。
【００２３】
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略または組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１  エンジン、２  エアクリーナ、３  コンプレッサ、４  インタクーラ、５  スロットルバルブ、６  エアバイパス通路、６ａ  コンプレッサ上流側連通路、６ｂ  コンプレッサ下流側連通路、７  センシング通路、１０  エアバイパスバルブ、１１  ダイヤフラム、１２  ダイヤフラム室、１３  弁体、１４，１４ａ，１４ｃ〜１４ｅ  突起部、１４ｂ  放物曲面、１５  弁座、１６  スプリング、１７  管継手、１８  吸音部材。
【図１】
2013249790.tif 000003
【図２】
2013249790.tif 000004
【図３】
2013249790.tif 000005
【図４】
2013249790.tif 000006
【図５】
2013249790.tif 000007
【図６】
2013249790.tif 000008