(57)【要約】【課題】内開弁タイプであっても結合箇所のガタによる不感帯を無くして排気流量の制御性を向上させる。【解決手段】バルブ装置２０は、排気圧により弁体２３が着座したままであっても、バルブアーム２５の回動操作により排気ガスを第２排気スクロール２２へ供給する第２バルブ３０を備える。この第２バルブ３０は、弁体２３とバルブアーム２５によって設けられるものであり、弁体２３に形成した貫通穴３１と、バルブアーム２５に設けられて貫通穴３１を開閉する押圧部３２とによって構成される。バルブアーム２５の回動操作により押圧部３２が受圧面２３ａから離れると、縦クリアランスαと貫通穴３１を介して排気ガスが弁体２３の排気下流側へ流れる。このため、バルブアーム２５の動き始めの不感帯を無くすことができ、制御性を向上できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気タービン（５）のタービン羽根車（５ａ）へ排気ガスを導く排気通路（２２）が形成されるハウジング（５ｂ）と、このハウジング（５ｂ）に対して回動自在に支持されるバルブ軸（２４）と、このバルブ軸（２４）と一体に回動するバルブアーム（２５）と、このバルブアーム（２５）に支持されて前記排気通路（２２）の開閉を行う弁体（２３）とを具備するバルブ装置（２０）において、
このバルブ装置（２０）は、開弁方向へ変化する際に前記弁体（２３）が排気ガスの上流側へ移動する内開弁タイプであり、
前記バルブアーム（２５）と前記弁体（２３）の結合箇所には、少なくとも前記バルブアーム（２５）の回動方向への前記弁体（２３）の移動を許容する縦クリアランス（α）が設けられ、
前記弁体（２３）には、排気ガスの上流側と下流側を連通させる貫通穴（３１）が設けられ、
前記バルブアーム（２５）には、前記弁体（２３）に押し付けられることで前記貫通穴（３１）を閉塞する押圧部（３２）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブ装置（２０）において、
前記貫通穴（３１）において排気ガスが流入する箇所を孔入口、前記貫通穴（３１）において排気ガスが抜け出る箇所を孔出口とした場合、
前記孔入口または前記孔出口の少なくとも一方には、前記貫通穴（３１）の開口端に向かって拡径する拡径部（３１ａ）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバルブ装置（２０）において、
前記貫通穴（３１）の通路面積は、前記貫通穴（３１）に通じる前記縦クリアランス（α）の通路面積より大きいことを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記ハウジング（５ｂ）のうち、閉弁時に前記弁体（２３）が着座する接触面を座面（５ｃ）とし、
前記弁体（２３）のうち、閉弁時に前記ハウジング（５ｂ）に直接触れる面を弁シート（２３ｂ）とした場合、
前記座面（５ｃ）と前記弁シート（２３ｂ）の一方がテーパ面（γ）に設けられるとともに、
前記座面（５ｃ）と前記弁シート（２３ｂ）の他方がＲ面（δ）に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項５】
請求項４に記載のバルブ装置（２０）において、
前記座面（５ｃ）と前記弁シート（２３ｂ）の一方に設けられる前記テーパ面（γ）の傾斜角度であるテーパ角（φ）は、最大に広がってテーパ面（γ）が平面になる角度を基準の０°とした場合に１５°以内に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記弁体（２３）のうち、閉弁時に前記バルブアーム（２５）によって押し付けられる接触面を受圧面（２３ａ）とした場合、
前記受圧面（２３ａ）と前記押圧部（３２）の一方がテーパ面（γ）に設けられるとともに、
前記受圧面（２３ａ）と前記押圧部（３２）の他方がＲ面（δ）に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項７】
請求項６に記載のバルブ装置（２０）において、
前記受圧面（２３ａ）と前記押圧部（３２）の一方に設けられる前記テーパ面（γ）の傾斜角度であるテーパ角（φ）は、最大に広がってテーパ面（γ）が平面になる角度を基準の０°とした場合に１５°以内に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記バルブアーム（２５）と前記弁体（２３）の結合箇所は、前記弁体（２３）の中心からずれた位置に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項９】
請求項８に記載のバルブ装置（２０）において、
前記貫通穴（３１）は、前記バルブアーム（２５）と前記弁体（２３）の結合箇所より、前記バルブ軸（２４）から離れた位置に設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のバルブ装置（２０）において、
前記弁体（２３）には、前記バルブアーム（２５）に対する回動範囲を規制する凸部（３３）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記バルブアーム（２５）には、前記貫通穴（３１）の内側に挿通配置されて当該バルブアーム（２５）と前記弁体（２３）を結合する結合軸（２３ｃ）が設けられる特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバルブ装置（２０）において、
排気ガスの下流方向から前記弁体（２３）を見た場合、前記結合軸（２３ｃ）が前記貫通穴（３１）から抜け出るのを防止するワッシャ（２９）と前記貫通穴（３１）の内壁との間に、前記貫通穴（３１）に通じる隙間（ε）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載のバルブ装置（２０）において、
前記バルブアーム（２５）に設けた複数の前記結合軸（２３ｃ）を、前記バルブに形成した複数の前記貫通穴（３１）に挿通配置したことを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記押圧部（３２）には、前記貫通穴（３１）に挿し入れられ、排気ガスの下流方向に向かって縮径する形状の突起部（３４）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のいずれか１つに記載のバルブ装置（２０）において、
前記弁体（２３）は、前記タービン羽根車（５ａ）へ排気ガスを導く前記排気通路（２２）の上流端を開閉するものであり、
この弁体（２３）には、前記ハウジング（５ｂ）から離座した状態であっても前記排気通路（２２）の上流端から前記排気通路（２２）の内部に挿し入れられて、前記排気通路（２２）の内壁との間に下流方向に向かって広がるテーパ通路を形成する前記整流部（３５）が設けられることを特徴とするバルブ装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン羽根車へ排気ガスを導く排気通路の開閉を行うターボチャージャ用のバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術）
タービン羽根車へ排気ガスを導く排気通路の開閉を行うバルブ装置の具体例を、図１９を参照して説明する。なお、従来技術で用いる符合は、後述する実施例と同一機能物に同一符合を付したものである。
図１９に示すバルブ装置２０は、ターボチャージャの第２排気スクロール２２の上流端を開閉するスイングバルブタイプの開閉弁であり、回動操作されるバルブ軸２４と、このバルブ軸２４と一体に回動するバルブアーム２５と、このバルブアーム２５の先側（バルブ軸２４の径方向の外側）に支持される弁体２３とを備える。
【０００３】
バルブ装置２０は、高温の排気ガスに直接触れるものであるため、バルブアーム２５と弁体２３の結合箇所には、結合箇所におけるバルブアーム２５と弁体２３の熱膨張差を吸収するためのクリアランス（所謂、ガタ）が設けられる。このクリアランスによって、バルブアーム２５に対して弁体２３が３次元方向へ所定範囲で移動可能になる。
言い方を変えると、バルブアーム２５と弁体２３の結合箇所には、バルブアーム２５に対して弁体２３の３次元方向の移動を許容するクリアランスが設けられる。これにより、閉弁時にバルブアーム２５が座面（ハウジング５ｂ側における弁体２３の着座面）に対して傾いたとしても、バルブアーム２５が弁体２３を押し付けることで、常に弁体２３を座面に着座させて全閉状態を達成できる。
【０００４】
なお、以下では、説明の便宜上、バルブアーム２５に対して弁体２３の３次元方向の移動を許容するクリアランスのうち、バルブアーム２５の回動方向のクリアランスを「縦クリアランスα」と称し、バルブアーム２５の回動方向に対して垂直方向のクリアランスを「横クリアランスβ」と称して説明する。
【０００５】
（従来技術の問題点１）
全閉状態から開弁させる際に弁体２３が排気ガスの上流側へ移動する内開弁タイプの場合、全閉状態では、弁体２３の排気上流側が排気圧により高圧になり、弁体２３の排気下流側が低圧になる。
このため、全閉状態からバルブアーム２５を開弁側へ回動する際、バルブアーム２５が回動方向の縦クリアランスα分を移動する間は、弁体２３は着座したまま動かない｛図１９（ｂ）参照｝。
【０００６】
このことを、図４を参照して説明する。
ここで、全閉状態におけるバルブアーム２５の角度（以下、アーム角）をθ０とする。また、全閉状態から弁体２３が開弁を開始するアーム角をθ１とする。
そして、アーム角θ０〜θ１は、回動方向の縦クリアランスαに対応したバルブアーム２５の回動範囲であり、この間はアーム角が変化しても排気圧によって弁体２３が座面に押し付けられた状態が保たれる。
【０００７】
内開弁タイプの場合は、図４の破線Ａ’に示すように、バルブアーム２５を回動操作しても、アーム角θ０〜θ１の範囲は全閉状態が保たれる不感帯となる。
バルブアーム２５の回動範囲にこのような不感帯が存在すると、タービン羽根車へ供給する排気ガス量の制御性が悪化する。即ち、過給圧コントロールの制御性能の劣化要因になる。
【０００８】
上記を具体的に説明する。バルブアーム２５の回動制御を行うＥＣＵは、運転開始時等の学習タイミングにおいてバルブアーム２５を全閉側に突き当て、その突き当てた停止角度を全閉位置と補正する全閉学習を実施して、バルブ装置２０を構成する部材の熱延びや摩耗等の影響をキャンセルする。
しかし、上述した不感帯が存在すると、全閉学習を実施しても、第２排気スクロール２２に排気ガスが流れ始めるアーム角θ１をＥＣＵが知る術がない。このため、ＥＣＵは、第２排気スクロール２２に排気ガスが流れ始めるアーム角θ１が解らない状態で開度調整を行うことになり、特に微小開度においてタービン羽根車へ供給する排気ガス量の制御性が悪化する。
【０００９】
（従来技術の問題点２）
内開弁タイプのバルブ装置２０は、上述したように、全閉状態の時、弁体２３の排気上流側が排気圧により高圧になり、弁体２３の排気下流側が低圧になる。
弁体２３は、表面積が大きく、排気ガスの動圧や、前後の差圧の影響を大きく受けるため、図５に示すように、弁体２３を開弁させる際に大きな駆動トルクＢ１’を必要とする。このため、バルブアーム２５を駆動するアクチュエータの出力トルクを大きくする必要があり、搭載性の悪化やコストアップの要因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６１−２０７８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、内開弁タイプであっても微小開度時の制御性を向上できるターボチャージャ用のバルブ装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のバルブ装置は、請求項１の手段を採用するものであり、全閉状態からバルブアームを開弁方向に回動操作すると、回動方向の縦クリアランスによって弁体の着座状態が保たれていても、バルブアームに設けた押圧部が貫通穴を開く。即ち、弁体による閉弁状態が保たれていても、貫通穴が開かれることで排気ガスが弁体の下流側へ流れる｛図３（ａ）、（ｂ）参照｝。
そして、バルブアームが回動方向の縦クリアランス分を移動した後は、バルブアームの回動に伴って弁体が回動を開始して、弁体がハウジングから離座するため、排気ガスが弁体の周囲を通って下流側へ流れる｛図３（ｃ）、（ｄ）参照｝。
【００１３】
（発明の効果１）
本発明のバルブ装置は、バルブアームと弁体との間に設けられる縦クリアランスの影響を受けずに、バルブアームの動きに対応してタービン羽根車へ供給する排気ガス量をコントロールすることができる（図４の実線Ａ参照）。即ち、バルブ装置が内開弁タイプであっても微小開度時の制御性を従来技術に比較して向上することができる。
【００１４】
（発明の効果２）
本発明のバルブ装置は、押圧部が通路面積の小さい貫通穴を開くものであるため、貫通穴を開く際に大きな駆動トルクを必要としない。
また、弁体がハウジングから離座する際は、先に貫通穴が開かれて弁体の前後の差圧の影響が小さくなっているため、弁体を開弁させる際に大きな駆動トルクを必要としない（図５の実線Ｂ参照）。
このように、バルブアームの駆動トルクを従来技術に比較して小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ターボチャージャの断面図を含むエンジン吸排気システムの概略図である（実施例１）。
【図２】（ａ）バルブ装置の断面図、（ｂ）弁体を排気下流側から見た平面図である（実施例１）。
【図３】バルブ装置の作動説明図である（実施例１）。
【図４】アーム角と第２排気スクロールに供給される排気ガス流量との関係を示すグラフである（実施例１）。
【図５】アーム角と弁体を駆動する際に必要となる駆動トルクとの関係を示すグラフである（実施例１）。
【図６】バルブ装置の断面図である（実施例１）。
【図７】アーム角と第２排気スクロールに供給される排気ガス流量との関係を示すグラフである（実施例１）。
【図８】バルブ装置の断面図である（実施例１）。
【図９】バルブ装置の断面図である（実施例２）。
【図１０】（ａ）全閉状態のバルブ装置を排気上流側から見た説明図、（ｂ）バルブ装置の断面図である（実施例３）。
【図１１】（ａ）バルブ装置の断面図、（ｂ）弁体を排気ガスの下流方向から見た平面図である（実施例４）。
【図１２】バルブ装置の断面図である（実施例５）。
【図１３】（ａ）バルブ装置の断面図、（ｂ）アーム角と第２排気スクロールに供給される排気ガス流量との関係を示すグラフである（実施例６）。
【図１４】バルブ装置の断面図である（実施例７）。
【図１５】バルブ装置の断面図である（実施例８）。
【図１６】バルブ装置の作動説明図である（実施例８）。
【図１７】全閉状態のバルブ装置を排気上流側から見た説明図である（実施例９）。
【図１８】全閉状態のバルブ装置を排気上流側から見た説明図である（実施例１０）。
【図１９】バルブ装置の作動説明図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
本発明をターボチャージャのバルブ装置に適用した実施例を説明する。なお、以下で開示する実施例は、一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００１８】
［実施例１］
図１〜図８に基づいて実施例１を説明する。
車両走行用のエンジン１（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関：燃料の種類は問わない、またレシプロエンジン、ロータリーエンジン等のエンジン形式を問わない）は、ターボチャージャ２を搭載する。
【００１９】
エンジン１は、吸気をエンジン気筒内へ導く吸気通路３を備えるとともに、気筒内で発生した排気ガスを浄化して大気中に排出する排気通路４を備える。
ターボチャージャ２は、エンジン１から排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する過給器であり、エンジン１の排気ガスによって駆動される排気タービン５と、この排気タービン５により駆動されてエンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する吸気コンプレッサ６とを備える。
【００２０】
排気タービン５は、エンジン１から排出された排気ガスによって回転駆動されるタービン羽根車５ａと、このタービン羽根車５ａを収容する渦巻形状のタービンハウジング５ｂとを備えて構成される。
【００２１】
吸気コンプレッサ６は、タービン羽根車５ａの回転力により駆動されて吸気通路３内の吸気を加圧するコンプレッサ羽根車６ａと、このコンプレッサ羽根車６ａを収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング６ｂとを備えて構成される。
そして、タービン羽根車５ａとコンプレッサ羽根車６ａはシャフト７を介して結合されるものであり、このシャフト７はセンターハウジング７ａによって高速回転自在に支持される。
【００２２】
吸気通路３は、吸気管、インテークマニホールド、吸気ポートの各内部通路によって構成される。
具体的に、吸気通路３には、エンジン１に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ１１、ターボチャージャ２の吸気コンプレッサ６、この吸気コンプレッサ６により圧縮されて昇温した吸気を強制冷却するインタークーラ１２、エンジン１へ吸引される吸気量の調整を行うスロットルバルブ１３などが設けられている。
【００２３】
排気通路４は、排気ポート、エキゾーストマニホールド、排気管の各内部通路によって構成される。
具体的に、排気通路４には、ターボチャージャ２の排気タービン５、この排気タービン５の排気下流側に配置されて排気ガスの浄化を行う触媒１４、排気音を消音させて排気ガスを大気中に排出するマフラー１５などが設けられている。
【００２４】
ターボチャージャ２は、容量可変タイプであり、排気タービン５には、タービン羽根車５ａを駆動する排気ガスの流量を調整するバルブ装置２０が設けられる。
具体的に、タービンハウジング５ｂの内部にはエンジン１から排出された排気ガスを旋回させてタービン羽根車５ａへ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール２１、２２が設けられている。
【００２５】
第１排気スクロール２１には、開閉手段が設けられておらず、常に開かれており、排気ガスが常に第１排気スクロール２１を通過するように設けられている。
具体的に、第１排気スクロール２１の排気上流部は、タービンハウジング５ｂの排気入口（即ち、エキゾーストマニホールドとの接続口）と常に連通しており、排気ガスが常時第１排気スクロール２１を通ってタービン羽根車５ａに吹き出される。
【００２６】
一方、第２排気スクロール２２は、バルブ装置２０によって開閉可能に設けられている。
具体的に、第２排気スクロール２２の排気上流部は、第１排気スクロール２１と同様、タービンハウジング５ｂの排気入口に連通するものであり、この第２排気スクロール２２の上流端がバルブ装置２０によって開閉される。
【００２７】
このバルブ装置２０は、第２排気スクロール２２（排気タービン５のタービン羽根車５ａへ排気ガスを導く排気通路の一例）の上流端（即ち、排気ガスの入口）の開閉および開度調整を行なうものであり、開度調整を行うことにより、第２排気スクロール２２に流入する排気ガス量をコントロールして過給圧を制御する。
【００２８】
バルブ装置２０は、第１排気スクロール２１と第２排気スクロール２２の分流空間の内部で回動操作されるスイングバルブであり、第２排気スクロール２２の上流端を直接開閉する弁体２３の他に、タービンハウジング５ｂに対して回転自在に支持されるバルブ軸２４と、このバルブ軸２４と一体に回動するバルブアーム２５とを備え、このバルブアーム２５の先側（バルブ軸２４より径方向の外側）に弁体２３が取り付けられる。
【００２９】
バルブ軸２４は、タービンハウジング５ｂに対してメタルベアリング等を介して回動自在に支持される。また、バルブアーム２５は、バルブ軸２４から外径方向へ延びる部材であり、バルブ軸２４と一体に設けられるものであっても良いし、バルブ軸２４に溶接等の結合技術により一体化されるものであっても良い。
【００３０】
そして、バルブ軸２４を一方（図３の左回転方向）へ回動操作することでバルブ装置２０が第２排気スクロール２２の上流端を閉じる方向へ回動し、逆にバルブ軸２４を他方（図３の右回転方向）へ回動操作することでバルブ装置２０が第２排気スクロール２２の上流端を開く方向へ回動する。
なお、バルブアーム２５の回動に伴うアーム角の変化範囲は、バルブ装置２０が第２排気スクロール２２の上流端を閉塞するアーム角θ０から、バルブ装置２０が第２排気スクロール２２の上流端を最大に開くアーム角θ３である（図４参照）。
【００３１】
バルブ軸２４の一部はタービンハウジング５ｂの外部に露出するものであり、この外部露出部分がリンク機構２６を介してアクチュエータ２７により回動操作される。
アクチュエータ２７は、排気ガスの熱影響を受け難い吸気コンプレッサ６側に取り付けられるものであり、リンク機構２６は吸気コンプレッサ６側に設けられたアクチュエータ２７の出力トルクを排気タービン５のバルブ軸２４に伝える。
【００３２】
アクチュエータ２７は、通電制御により回転出力またはストローク出力を発生するものであり、一例として回転出力を発生する電動アクチュエータを採用する。電動アクチュエータの具体例は、通電により回転出力を発生する電動モータと、この電動モータの回転出力を減速して出力トルクを増大させる減速装置（例えば歯車減速装置）とを組み合わせたものである。
【００３３】
また、アクチュエータ２７は、出力変位を検出するアクチュエータ位置センサを備える。このアクチュエータ位置センサの具体例は、アクチュエータ２７の作動角（出力軸の回転角度）を検出する回転角センサである。なお、回転角センサは、磁気センサ等を用いた非接触型であっても良いし、ポテンショメータなどを用いた接触型であっても良い。そして、アクチュエータ位置センサのセンサ出力は、アクチュエータ２７の通電制御を行うＥＣＵ２８に出力される。
【００３４】
ＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータを搭載するエンジン・コントロール・ユニットであり、アクチュエータ２７を通電制御することでターボチャージャ２の過給圧をコントロールする「過給圧コントロール手段（制御プログラム）」を備える。
この「過給圧コントロール手段」は、エンジン１の運転状態（エンジン回転数や、スロットル開度など）からエンジン１の運転状態に適した目標過給圧を算出する。そして、図示しない過給圧センサで検出した実過給圧（吸気圧）が目標過給圧に合致するように（あるいは、目標過給圧に応じたアクチュエータ２７の出力角が得られるように）、アクチュエータ２７をフィードバック制御する（一例であり、限定しない）。
【００３５】
なお、「過給圧コントロール手段」は、バルブ装置２０によって第２排気スクロール２２を閉じる際（即ち、アーム角θ０に設定する際）に、バルブ軸２４へ図３の左回転方向の閉弁トルクを付与するように設けられている。
【００３６】
（実施例１の特徴技術１）
この実施例１のバルブ装置２０は、開弁方向へ変化する際に弁体２３が排気ガスの上流側へ移動する内開弁タイプであり、
・排気タービン５のタービン羽根車５ａへ排気ガスを導く第２排気スクロール２２（排気通路の一例）が形成されるタービンハウジング５ｂと、
・このタービンハウジング５ｂに対して回動自在に支持されるバルブ軸２４と、
・このバルブ軸２４と一体に回動するバルブアーム２５と、
・このバルブアーム２５に支持されて排気通路の開閉を行う弁体２３と、
を備えて構成される。
【００３７】
このバルブ装置２０は、高温の排気ガスに直接触れる。
このため、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所にはクリアランス（ガタ）が設けられており、バルブアーム２５に対して弁体２３が３次元方向へ所定範囲で移動可能に設けられている。
以下において、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所の具体的な一例を説明するが、もちろん以下で説明する構造に本発明が限定されるものではない。
【００３８】
先ず、バルブ装置２０の細部を説明する。
タービンハウジング５ｂのうち、閉弁時に弁体２３が着座する接触面を座面５ｃとする。
バルブアーム２５のうち、閉弁時に弁体２３に当接して閉弁力を付与する接触箇所を押圧部３２とする。
弁体２３のうち、閉弁時にバルブアーム２５（即ち、押圧部３２）に当接して閉弁力を受ける接触面を受圧面２３ａとする。
弁体２３のうち、閉弁時にタービンハウジング５ｂ（即ち、座面５ｃ）に直接触れる面を弁シート２３ｂとする。
【００３９】
バルブアーム２５における押圧部３２の略中央部には、丸穴形状のアーム挿通穴２５ｂが開設されている。アーム挿通穴２５ｂは、このバルブアームを貫通する穴であり、アーム挿通穴２５ｂの軸芯は押圧部３２を成す平面に対して垂直に設けられる。
一方、弁体２３には、アーム挿通穴２５ｂに挿通される結合軸２３ｃが一体に設けられている。ここで、弁体２３は、結合軸２３ｃの軸方向から見た場合に円形形状を呈する円板であり、結合軸２３ｃの軸方向から見た場合に、弁体２３の中心に結合軸２３ｃが設けられる。
【００４０】
結合軸２３ｃの外径寸法は、アーム挿通穴２５ｂの内径寸法より少し小径に設けられており、バルブアーム２５に対して弁体２３が結合軸２３ｃの径方向へ少量だけ移動可能に設けられている。
このように、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所には、結合軸２３ｃの径方向への弁体２３の移動を許容する横クリアランスβが設けられている。
【００４１】
結合軸２３ｃの先端には、弁体２３の抜止を行うワッシャ２９が溶接やカシメ技術により取り付けられている。そして、「ワッシャ２９から受圧面２３ａまでの軸方向距離」は、「バルブアーム２５の厚み寸法（即ち、アーム挿通穴２５ｂの長さ寸法）」よりも、少し長く設けられており、バルブアーム２５に対して弁体２３が結合軸２３ｃの軸方向へ少量だけ移動可能に設けられている。
このように、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所には、バルブアーム２５の回動方向（即ち、結合軸２３ｃの軸方向）への弁体２３の移動を許容する縦クリアランスαが設けられている。
【００４２】
バルブ装置２０は、上述したように、内開弁タイプであるため、全閉状態では、弁体２３の排気上流側が排気圧により高圧になり、弁体２３の排気下流側が低圧になる。
このため、全閉状態からバルブアーム２５を開弁側へ回動する際、バルブアーム２５が回動方向の縦クリアランスα分を移動する間は、弁体２３は着座したまま動かない。その結果、従来技術では、微小開度における過給圧制御性の悪化要因になっていた。
【００４３】
そこで、この実施例のバルブ装置２０は、弁体２３が着座したままであっても、バルブアーム２５の回動操作により排気ガスを第２排気スクロール２２へ供給する第２バルブ３０を設けている。
この第２バルブ３０は、弁体２３とバルブアーム２５によって設けられるものであり、弁体２３に形成した貫通穴３１と、バルブアーム２５の回動トルクを弁体２３に付与するとともに貫通穴３１を開閉する押圧部３２とによって構成され。
即ち、弁体２３には、弁体２３が排気圧の影響によって着座する状態であっても排気ガスの上流側と下流側を連通させる貫通穴３１が設けられており、バルブアーム２５には、弁体２３に押し付けられることで貫通穴３１を閉塞する押圧部３２が設けられるものである。
【００４４】
この実施例の貫通穴３１は、図２に示すように、結合軸２３ｃの軸方向と平行で、弁体２３を貫通する丸穴であり、結合軸２３ｃの周囲に等間隔で複数設けられる。
また、この実施例の押圧部３２は平面形状であり、この押圧部３２が平面形状の受圧面２３ａに重なって着座することで全ての貫通穴３１を閉塞する。
そして、バルブアーム２５の回動操作により押圧部３２が受圧面２３ａから離れると、押圧部３２と受圧面２３ａの間の縦クリアランスαを通過した排気ガスが貫通穴３１に流入し、貫通穴３１を通って弁体２３の排気下流側へ流れる。
【００４５】
次に、図３を参照してバルブ装置２０の作動を説明する。
（アーム角θ０）
全閉時は、図３（ａ）に示すように、バルブアーム２５が弁体２３に対して閉弁方向の回動力を付与して、弁体２３がタービンハウジング５ｂに押し付けられる。これにより、弁体２３がタービンハウジング５ｂに着座するとともに、バルブアーム２５の押圧部３２が弁体２３の受圧面２３ａに重なって、全閉状態が達成される。即ち、第２排気スクロール２２への排気ガスの供給が停止される。
【００４６】
（アーム角θ０〜θ１）
アーム角θ０の全閉状態からバルブアーム２５を開弁方向に回動操作すると、アーム角θ１に達するまでの間は、図３（ｂ）に示すように、排気ガスの圧力によって弁体２３の着座状態が保たれる。しかし、押圧部３２が弁体２３から離れるため、排気ガスは縦クリアランスαと貫通穴３１を通って弁体２３の排気下流側へ流れる。即ち、弁体２３が着座した状態であっても、貫通穴３１を通過した排気ガスが第２排気スクロール２２へ供給される。
【００４７】
（アーム角θ１〜θ２）
アーム角θ１に達した後に、さらにバルブアーム２５を開弁方向に回動操作すると、図３（ｃ）に示すように、バルブアーム２５の回動に伴って弁体２３が回動を開始し、弁体２３がタービンハウジング５ｂから離座する。このため、弁体２３が離座した直後の小開度では、排気ガスが弁体２３の貫通穴３１を通過するとともに、弁体２３の周囲を通って下流側へ流れる。即ち、貫通穴３１と弁体２３の周囲の２箇所を通過した排気ガスが第２排気スクロール２２へ供給される。
【００４８】
ここで、弁体２３の離座が開始するアーム角θ１を具体的に説明する。バルブアーム２５によって弁体２３を離座させる際に、バルブアーム２５とワッシャ２９との接触開始位置を調整しても良いし、調整しなくても良い。具体的には、バルブアーム２５とワッシャ２９が部分的に接触を開始するものであっても良いし、バルブアーム２５とワッシャ２９が面で接触を開始するものであっても良い。
また、バルブアーム２５とワッシャ２９との接触開始位置を調整する場合には、接触開始位置をバルブ軸２４に近い側に設定することが望ましい。即ち、バルブ軸２４を軸方向から見た場合に、バルブ軸２４の軸芯から接触開始位置までの距離を短くして、テコの原理で弁体２３を離座させる際の駆動トルクの低減を図るように設けることが望ましい。
【００４９】
（アーム角θ３）
全開時は、図３（ｄ）に示すように、弁体２３が座面５ｃから大きく離座する。このため、大量の排気ガスが第２排気スクロール２２へ供給される。
【００５０】
（実施例１の効果１）
実施例１のバルブ装置２０は、弁体２３とバルブアーム２５との間の縦クリアランスαの影響を受けずに、バルブアーム２５の動きに対応してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量をコントロールすることができる。即ち、従来技術で問題になっていたアーム角θ０からアーム角θ１における「排気ガスが流れない不感帯」を無くすことができる。
【００５１】
具体的には、図４の実線Ａに示すように、全閉状態であるアーム角θ０からバルブアーム２５が開弁方向へ回動すると、弁体２３の着座状態が保たれていても、バルブアーム２５が回動を開始した直後から第２排気スクロール２２へ排気ガスの供給を開始することができる。このため、微小開度時に第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ排気ガスを供給する制御性を向上させることができる。
【００５２】
この効果をさらに具体的に説明すると、バルブアーム２５の回動制御を行うＥＣＵ２８は、運転開始時等の学習タイミングにおいてバルブアーム２５を全閉側に突き当て、その突き当てた停止角度を全閉位置と補正する全閉学習を実施して、バルブ装置２０を構成する部材の熱延びや摩耗等の影響をキャンセルする。
この全閉学習を実施することで、第２排気スクロール２２に排気ガスが流れ始めるアーム角θ０をＥＣＵ２８が知ることができる。これにより、ＥＣＵ２８は、第２排気スクロール２２に排気ガスが流れ始めるアーム角θ０が解った状態で開度調整を行うことができため、特に微小開度において第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上できる。
【００５３】
（実施例１の効果２）
従来技術では、図４の破線Ａ’に示すように、アーム角θ１以下において不感帯があったため、アーム角θ１からアーム角θ２の狭い回動範囲においては、僅かなバルブアーム２５の回動操作によりバルブ装置２０を通過する排気ガス量が急激に変化する特性となり、開度変化に対する流量感度が高くなっていた。そのことがタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性の悪化要因になっていた。即ち、従来技術では、微小開度においてアーム角の変化に対して急激に排気流量が変化する特性になっており、制御性の悪化要因になっていた。
【００５４】
これに対し、この実施例では、図４の実線Ａに示すように、アーム角θ２以下の範囲では、アーム角θ０からアーム角θ２の広い回動範囲で排気ガス量をコントロールする。このため、アーム角の変化に対して緩やかに排気流量が変化する特性にでき、微小開度において第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上できる。
【００５５】
（実施例１の効果３）
この実施例のバルブ装置２０は、開弁開始時にバルブアーム２５の押圧部３２が、通路面積の小さい貫通穴３１を開く。このため、図５に示すように、貫通穴３１を開く際に必要となる駆動トルクＢ０を低く抑えることができる。
また、弁体２３がタービンハウジング５ｂから離座する際は、先に貫通穴３１が開かれて弁体２３の前後の差圧の影響が小さくなっている。このため、図５に示すように、弁体２３を開弁させる際の駆動トルクＢ１を従来技術（符合Ｂ１’参照）より低く抑えることができる。
【００５６】
このように、バルブアーム２５を回動する際に必要となる最大の駆動トルクＢ１を、従来技術の最大の駆動トルクＢ１’より低く抑えることができるため、バルブアーム２５を駆動するアクチュエータ２７の出力トルクを小さくすることができる。その結果、アクチュエータ２７の小型化が可能になり、車両搭載性を向上できるとともに、コストを抑えることが可能になる。
【００５７】
（実施例１の特徴技術２）
図６に基づいて実施例１の特徴技術２を説明する。
この実施例のバルブ装置２０は、貫通穴３１において排気ガスが流入する箇所を孔入口、貫通穴３１において排気ガスが抜け出る箇所を孔出口とした場合、孔入口または孔出口の少なくとも一方に、貫通穴３１の開口端に向かって拡径する拡径部３１ａを設けている。
好ましい形態として、この実施例では、図６に示すように、孔入口と孔出口の両方に拡径部３１ａを設ける例を示す。
この拡径部３１ａの具体的な形状は限定するものではなく、断面が直線状の円錐面であっても良いし、断面が円弧状のＲ面（所謂、丸み付け面）であっても良い。
【００５８】
（実施例１の効果４）
貫通穴３１の孔入口に上流側へ向かって拡径する拡径部３１ａを設けることにより、貫通穴３１に流入した排気ガスの流れに剥離が生じる不具合を防ぐことができ、第２排気スクロール２２へ向かう排気ガスのエネルギーが喪失する不具合を回避できる。
また、貫通穴３１の孔出口に下流側へ向かって拡径する拡径部３１ａを設けることにより、貫通穴３１から流出する排気ガスの流れに剥離が生じる不具合を防ぐことができ、第２排気スクロール２２へ向かう排気ガスのエネルギーが喪失する不具合を回避できる。
このうように、孔入口と孔出口に拡径部３１ａを設けることで、貫通穴３１を通過する排気ガスの圧力損失を低減することが可能になり、タービン効率の向上を図ることができる。
【００５９】
（実施例１の特徴技術３）
図７に基づいて実施例１の特徴技術３を説明する。
先ず、貫通穴３１の通路面積Ｓ１（この実施例のように貫通穴３１が複数ある場合には、各貫通穴３１の通路面積の総和）を、貫通穴３１に通じる縦クリアランスαの通路面積Ｓ２より小さく設ける場合を想定する。
この場合（Ｓ１＜Ｓ２）、図７の実線Ｃ’に示すように、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づいて、貫通穴３１に通じる縦クリアランスαの通路面積Ｓ２が大きくなると、貫通穴３１の通路面積Ｓ１によって排気ガスの通過流量が決定されてしまう。
その結果、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づくと第２排気スクロール２２へ供給する「排気ガス量が変化しない不感帯」が形成されてしまい、第２排気スクロール２２からタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性の悪化要因になってしまう。
【００６０】
そこで、この実施例のバルブ装置２０では、貫通穴３１の通路面積Ｓ１を、貫通穴３１に通じる縦クリアランスαの通路面積Ｓ２より大きく設けている（Ｓ１＞Ｓ２）。なお、貫通穴３１の通路面積Ｓ１は、縦クリアランスαの通路面積Ｓ２より十分大きいことが望ましいものであり、限定するものではないが理解補助の目的で具体的な数値を開示すると、例えばＳ１：Ｓ２＝２〜５：１の関係に設けられるものである。
【００６１】
（実施例１の効果５）
このように通路面積Ｓ１＞Ｓ２の関係に設けることで、図７の実線Ｃに示すように、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づいても「排気ガス量が変化しない不感帯」が形成されなくなる。
即ち、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づいても、貫通穴３１を通過する排気ガスの量は、バルブアーム２５の回動変化に対応して増減する。その結果、第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上することができる。
【００６２】
（実施例１の特徴技術４）
図８に基づいて実施例１の特徴技術４を説明する。
バルブ軸２４の部品交差、熱膨張の影響、摩耗の影響などにより、バルブ軸２４の軸芯（回転軸）がズレる可能性がある。
この実施例１では、上述したように、全閉時では、平面に設けた押圧部３２を、平面に設けた受圧面２３ａに重ねる必要がある。
しかし、バルブ軸２４の軸芯のズレ等によりバルブアーム２５の傾斜に伴って押圧部３２が傾斜すると、全閉時に押圧部３２により貫通穴３１を閉塞できなくなってしまう。
【００６３】
そこで、この実施例では、図８に示すように、座面５ｃと弁シート２３ｂの一方を円錐状のテーパ面γに設けるとともに、座面５ｃと弁シート２３ｂの他方をＲ面δに設けることにより、上記の不具合（即ち、バルブ軸２４の軸芯のズレ等によりバルブアーム２５が傾斜すると、全閉時に押圧部３２により貫通穴３１を閉塞できなくなってしまう不具合）を防いでいる。
【００６４】
具体的な一例として、この実施例では、座面５ｃを排気上流側へ向かって拡径する断面が直線のテーパ面γに設けるとともに、このテーパ面γに着座する弁シート２３ｂを外側に向かって膨らむ断面が円弧状のＲ面δに設けている。
もちろん、この実施例は具体的な一例であり、この実施例とは異なり、座面５ｃのテーパ面γを、弁シート２３ｂのＲ面δより曲率半径の大きい円弧面（テーパ面の一例）に設けても良い。
また、この実施例とは逆に、座面５ｃを内側に向かって凹む断面が円弧のＲ面δに設けるとともに、このＲ面δに着座する弁シート２３ｂをテーパ面γに設けても良い。
なお、図８中における符号Ｔ１は排気スクロール２２の排気入口の中心軸を示し、符号Ｔ２は弁体２３の中心軸を示すものである。
【００６５】
（実施例１の効果６）
このように設けることにより、バルブ軸２４の軸芯のズレ等によりバルブアーム２５が傾斜しても、図８に示すように、全閉時に押圧部３２により貫通穴３１を閉塞することが可能になる。
また、バルブ軸２４の軸芯のズレ等によりバルブアーム２５の傾斜に伴って弁体２３が傾斜しても、図８に示すように、座面５ｃのテーパ面γと弁シート２３ｂのＲ面δとの接触箇所が環状の線接触になる。このため、全閉時に弁体２３が傾斜しても、弁体２３によるシール性を確保することができる。
【００６６】
（実施例１の特徴技術５）
図８に基づいて実施例１の特徴技術５を説明する。
上記では、座面５ｃと弁シート２３ｂの一方をテーパ面γに設ける例を示した。
ここで、テーパ面γの傾斜角度であるテーパ角φが大きいと、弁体２３が座面５ｃに食い込むく「くさび効果」が生じてしまい、弁体２３が座面５ｃに固着する懸念がある。
【００６７】
そこで、座面５ｃと弁シート２３ｂの一方に設けられるテーパ面γのテーパ角φを１５°以内に設ける。ここで言うテーパ角φは、円錐面の広がり角度であり、テーパ角φが最大に広がってテーパ面γが平面になる角度を基準角（０°）として説明する。
【００６８】
（実施例１の効果７）
このようにテーパ角φを１５°以内に設けることにより、全閉時に弁体２３が座面５ｃに強く押し付けられても、弁体２３が座面５ｃに食い込むく不具合を回避でき、弁体２３が座面５ｃに固着するのを防止することができる。
【００６９】
［実施例２］
図９に基づいて実施例２を説明する。なお、以下の各実施例において、上記実施例１と同一符合は同一機能物を示すものである。
【００７０】
（実施例２の特徴技術１）
この実施例２は、受圧面２３ａと押圧部３２の一方を円錐状のテーパ面γに設けるとともに、受圧面２３ａと押圧部３２の他方をＲ面δに設けるものである。
具体的な一例として、この実施例２では、受圧面２３ａの形状を閉弁時の排気上流側へ向かって拡径するテーパ面γに設けるとともに、このテーパ面γに着座する押圧部３２の形状を外側に向かって膨らむ断面が円弧状のＲ面δに設けている。
なお、以下の各実施例では、この実施例２の技術を採用するものである。
【００７１】
もちろん、受圧面２３ａに設けるテーパ面γは、断面が直線状の円錐面であっても良いし、押圧部３２に設けるＲ面δより曲率半径の大きい円弧面（テーパ面の一例）に設けても良い。
また、この実施例とは逆に、受圧面２３ａを内側に向かって凹む断面が円弧のＲ面δに設けるとともに、このＲ面δに着座する押圧部３２をテーパ面γに設けても良い。
【００７２】
（実施例２の効果１）
このように設けることにより、バルブ軸２４の軸芯のズレ等によりバルブアーム２５の押圧部３２が傾斜しても、図９に示すように、全閉時に押圧部３２により貫通穴３１を閉塞することが可能になる。具体的には、押圧部３２が弁体２３に対して傾斜しても、受圧面２３ａのテーパ面γと押圧部３２のＲ面δとの接触箇所が環状の線接触になるため、全閉時に貫通穴３１を閉塞することができる。
【００７３】
（実施例２の効果２）
また、この実施例２では、バルブアーム２５の傾斜に伴う押圧部３２の傾斜を、受圧面２３ａのテーパ面γと押圧部３２のＲ面δの線接触により吸収するため、図９に示すように、座面５ｃと弁シート２３ｂの両方を共にフラットな平面に設けることができる。これにより、タービンハウジング５ｂの加工性を向上することができ、生産性を向上できる。
【００７４】
（実施例２の特徴技術２）
上記では、押圧部３２と受圧面２３ａの一方をテーパ面γに設ける例を示した。
ここで、テーパ面γにおけるテーパ角φが大きいと、バルブアーム２５が受圧面２３ａに食い込むく「さび効果」が生じてしまい、弁体２３がバルブアーム２５に固着する懸念がある。
【００７５】
そこで、押圧部３２または受圧面２３ａの一方に設けられるテーパ面γのテーパ角φを１５°以内に設ける。このテーパ角φは、実施例１と同様、円錐面の広がり角度であり、テーパ角φが最大に広がってテーパ面γが平面になる角度を基準角（０°）としている。
具体的にこの実施例のように受圧面２３ａにテーパ面γを設ける場合は、座面５ｃに設けられるテーパ面γのテーパ角φが１５°以下に設けられる。
【００７６】
（実施例２の効果３）
このようにテーパ角φを１５°以内に設けることにより、全閉時にバルブアーム２５が受圧面２３ａに強く押し付けられても、バルブアーム２５が受圧面２３ａに食い込むく不具合を回避でき、弁体２３がバルブアーム２５に固着する不具合を防止できる。
【００７７】
［実施例３］
図１０に基づいて実施例３を説明する。
（実施例３の特徴技術１）
この実施例３のバルブ装置２０は、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所が、弁体２３の中心からずれた位置に設けられる。なお、弁体２３の中心は、結合軸２３ｃの軸方向から弁体２３を見た場合における弁体２３の中心であり、図１０（ａ）に示すように、弁体２３の外縁形状が円形の場合には、その円の中心である。
【００７８】
また、この実施例３の押圧部３２は凸形状に設けられており、全閉時はこの凸形状を呈する押圧部３２が貫通穴３１を閉塞するとともに、バルブアーム２５から付与される閉弁方向の付勢力を弁体２３に付与する。
【００７９】
（実施例３の効果１）
このように、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所を、弁体２３の中心からずれた位置に設けることにより、貫通穴３１の設計の自由度を高めることができる。
具体的には、貫通穴３１の内径寸法を大きくすることが容易になる。即ち、貫通穴３１の通路面積Ｓ１を大きくすることが容易になる。このため、上記「実施例１の効果５」で示したように、貫通穴３１の通路面積Ｓ１を縦クリアランスαの通路面積Ｓ２より大きく設けることができ、第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上できる。
【００８０】
（実施例３の特徴技術２）
この実施例３のバルブ装置２０は、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所が、貫通穴３１よりバルブ軸２４に近く設けられる。即ち、貫通穴３１は、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所より、バルブ軸２４から離れた位置に設けられる。
【００８１】
（実施例３の効果２）
弁体２３が開弁を開始すると、弁体２３と座面５ｃとの距離が最も大きくなる箇所（即ち、最も大きく開く箇所）は、バルブ軸２４の軸芯から最も離れた箇所になる。このため、貫通穴３１をバルブ軸２４から遠い位置に設けることで、弁体２３の外側から第２排気スクロール２２へ集中的に流入する排気ガスの流れと、貫通穴３１を通過して第２排気スクロール２２へ流入する排気ガスの流れとをスムーズに合流させることができる。これにより、第２排気スクロール２２に供給される排気ガスの圧力損失を低減することが可能となり、タービン効率の向上を図ることができる。
【００８２】
（実施例３の特徴技術３）
この実施例３では、上述したように、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所を、弁体２３の中心からずれた位置に設けている。
このため、バルブアーム２５に対して弁体２３が回転した場合には、第２排気スクロール２２を閉塞できなくなってしまう。
【００８３】
そこで、この実施例３の弁体２３には、バルブアーム２５に対する回動範囲を規制する凸部３３を設けている。
この凸部３３は、図１０（ａ）に示すように、結合軸２３ｃの軸方向から見て、バルブアーム２５を僅かな隙間を隔てて挟む突起であり、具体的な一例として平行な２つの凸部３３によってバルブアーム２５を挟むように設けている。
【００８４】
（実施例３の効果３）
このように、弁体２３に回止めの凸部３３を設けることで、バルブアーム２５に対して弁体２３が回転する不具合がなく、全閉時に弁体２３を確実に着座できるとともに、押圧部３２によって貫通穴３１を確実に塞ぐことができる。
即ち、この実施例３のように、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所を、弁体２３の中心からずれた位置に設けても、凸部３３を設けることで不具合が生じない。
【００８５】
［実施例４］
図１１に基づいて実施例４を説明する。
（実施例４の特徴技術１）
上記実施例１〜３では、弁体２３とバルブアーム２５の結合を行う結合軸２３ｃを弁体２３に設ける例を示した。
これに対し、この実施例４は、弁体２３とバルブアーム２５の結合を行う結合軸２３ｃをバルブアーム２５に設けるものである。
【００８６】
この結合軸２３ｃは、バルブアーム２５と一体に設けられるものであり、貫通穴３１の内側に挿通配置される。そして、結合軸２３ｃの下流側の先端には、弁体２３の抜止を行うワッシャ２９が溶接やカシメ技術等により取り付けられる。
このように設けることで、弁体２３の形状を簡素化することができ、弁体２３の製造コストを抑えることができる。
【００８７】
（実施例４の特徴技術２）
この実施例４では、上述したように、弁体２３の排気下流側にワッシャ２９が設けられる。
このため、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づくと、ワッシャ２９が貫通穴３１を塞ぐ方向へ移動する。
そこで、この実施例４では、ワッシャ２９の周囲に、貫通穴３２を塞ぐのを回避するための複数の切欠部を設けている。即ち、この実施例４は、排気ガスの下流方向から弁体２３を見た場合、結合軸２３ｃが貫通穴３１から抜け出るのを防止するワッシャ２９と貫通穴３１の内壁との間に、貫通穴３１に通じる隙間εを設けている。
これにより、バルブアーム２５がアーム角θ１に近づいても、ワッシャ２９が貫通穴３１を塞がない。
【００８８】
［実施例５］
図１２に基づいて実施例５を説明する。
上記実施例５では、弁体２３の中心に設けた１つの貫通穴３１にバルブアーム２５に設けた１本の結合軸２３ｃを挿入配置する例を示した。
これに対し、この実施例５は、弁体２３に複数（例えば２つ）の貫通穴３１を形成するとともに、バルブアーム２５に貫通穴３１と同数の結合軸２３ｃを設け、バルブアーム２５に設けた複数の結合軸２３ｃを、弁体２３に形成した複数の貫通穴３１に挿通配置したものである。
なお、図１２では、抜止用のワッシャ２９を各結合軸２３ｃの端部に橋渡しする例を示すが、ワッシャ２９は弁体２３の抜止めを達成できれば良く、少なくとも１つ以上の結合軸２３ｃの端部にワッシャ２９を設ければ良い。
【００８９】
（実施例５の効果１）
複数の貫通穴３１に複数の結合軸２３ｃを挿入配置することで、バルブアーム２５に対して弁体２３の回止めを行うことができる。
【００９０】
（実施例５の効果２）
複数の貫通穴３１に複数の結合軸２３ｃを挿入配置することで、弁体２３とバルブアーム２５の接触割合を増やすことができる。このため、弁体２３がチャタリングと呼ばれる自励振動を発生するのを防止できる。
【００９１】
（実施例５の効果３）
複数の貫通穴３１を設けることで、貫通穴３１の通路面積Ｓ１を大きくすることが可能になる。このため、上記「実施例１の効果５」で示したように、貫通穴３１の通路面積Ｓ１を縦クリアランスαの通路面積Ｓ２より大きく設けることが容易になり、第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上することができる。
【００９２】
［実施例６］
図１３に基づいて実施例６を説明する。
上記実施例１〜５では、貫通穴３１が開き始める際、急激に排気ガスが貫通穴３１に流入するため、貫通穴３１が開き始める際の流量感度が高くなってしまう。
そこで、この実施例６の押圧部３２には、図１３（ａ）に示すように、貫通穴３１の内側に挿し入れられて、排気ガスの下流方向に向かって縮径する略円錐形状の突起部３４が設けられる。即ち、突起部３４は、貫通穴３１との間に排気下流側へ向かって通路面積が徐々に拡大するテーパ通路を形成するものである。
【００９３】
（実施例６の効果）
このように設けることにより、貫通穴３１が開き始める際であっても、突起部３４が貫通穴３１の内部に挿し入れられているため、貫通穴３１が開き始める際に通路面積が急に増加するのを抑えることができる。これにより、貫通穴３１が開き始める際の流量感度（開度変化に対する流量変化の度合）を抑えることができ、微小開度において第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上できる。
【００９４】
上記の効果を図１３（ｂ）に基づいて説明する。
実施例１で示したように、突起部３４を設けない場合で、バルブアーム２５をアーム角θ０からアーム角θ１へ回動した際に、第２排気スクロール２２からタービン羽根車５ａへ供給される排気ガス量の変化を、図１３（ｂ）の実線Ｃに示す。
これに対し、この実施例６で示すように押圧部３２に突起部３４を設ける場合で、バルブアーム２５をアーム角θ０からアーム角θ１へ回動した際に、第２排気スクロール２２からタービン羽根車５ａへ供給される排気ガス量の変化を、図１３（ｂ）の破線Ｃ１に示す。
【００９５】
実線Ｃと破線Ｃ１を比較してわかるように、突起部３４を設けることで、アーム角θ０からアーム角θ１の範囲の流量感度を実施例１よりさらに抑えることができ、排気ガス量の制御性をさらに向上することができる。即ち、低開度における流量コントロールの精度を高めることができるため、ドライバビリティの向上、および燃費向上を図ることが可能になる。
【００９６】
［実施例７］
図１４に基づいて実施例７を説明する。
弁体２３は、実施例１で開示したように、タービン羽根車５ａへ排気ガスを導く第２排気スクロール２２の排気ガスの流れ方向の上流端を開閉する。
この実施例７では、第２排気スクロール２２の上流端を開閉する弁体２３の排気下流側の面に、タービンハウジング５ｂから弁体２３が離座した状態であっても、第２排気スクロール２２の上流端から、第２排気スクロール２２の内部に挿し入れられる整流部３５が設けられている。
【００９７】
この整流部３５は、バルブ軸２４の軸方向から見て、バルブ軸２４に近い側に設けられるものであり、具体的な一例として弁体２３と一体に設けられる。この整流部３５は、弁体２３がタービンハウジング５ｂから離座した状態であっても、第２排気スクロール２２の内部に挿し入れられて、整流部３５と第２排気スクロール２２の内壁との間に下流方向に向かって広がるテーパ通路を形成するものである。即ち、整流部３５は、開弁時に第２排気スクロール２２へ流入する排気ガスの流れを整えるディフューザーである。
なお、整流部３５は、全開時に第２排気スクロール２２から抜け出るものであっても良いが、全開時であっても第２排気スクロール２２から完全に抜け出ないものが好ましい｛図１６（ｄ）参照｝。
【００９８】
（実施例７の効果１）
このように、第２排気スクロール２２の内部に挿し入れられる整流部３５を設けることにより、弁体２３を通過した排気ガスが弁体２３の下流側で剥離する不具合を抑えることができ、剥離による乱流の発生を防ぐことができる。このため、第２排気スクロール２２に供給される排気ガスの圧力損失を整流部３５によって大幅に抑えることが可能になり、タービン効率を向上できる。
【００９９】
（実施例７の効果２）
また、弁体２３がタービンハウジング５ｂから離座しても、整流部３５が第２排気スクロール２２の内部に挿し入れられる。
このため、弁体２３が離座した直後における低開度の流量感度（開度変化に対する流量変化の度合）を抑えることができる。これにより、第２排気スクロール２２を介してタービン羽根車５ａへ供給する排気ガス量の制御性を向上できる。
【０１００】
［実施例８］
図１５、図１６に基づいて実施例８を説明する。
この実施例８は、上述した実施例６と実施例７を組み合わせたものであり、実施例６と実施例７の両方の効果を得ることができる。
突起部３４と整流部３５の両方を設けたバルブ装置２０の作動例を図１６に示す。
【０１０１】
（アーム角θ０）
全閉時は、図１６（ａ）に示すように、バルブアーム２５が弁体２３に閉弁方向の回動力を付与して、弁体２３がタービンハウジング５ｂに押し付けられる。これにより、弁体２３がタービンハウジング５ｂに着座するとともに、バルブアーム２５の押圧部３２が弁体２３に設けた貫通穴３１を塞ぎ、全閉状態が達成される。
【０１０２】
（アーム角θ０〜θ１）
アーム角θ０の全閉状態からバルブアーム２５を開弁方向に回動操作すると、アーム角θ１に達するまでの間は、図１６（ｂ）に示すように、排気ガスの圧力によって弁体２３の着座状態が保たれるが、押圧部３２が弁体２３から離れるため、排気ガスは縦クリアランスαと貫通穴３１を通って弁体２３の排気下流側へ流れる。即ち、貫通穴３１を通過した排気ガスのみが第２排気スクロール２２へ供給される。
【０１０３】
（アーム角θ１〜θ２）
アーム角θ１に達した後に、さらにバルブアーム２５を開弁方向に回動操作すると、図１６（ｃ）に示すように、バルブアーム２５の回動に伴って弁体２３が回動を開始し、弁体２３がタービンハウジング５ｂから離座する。このため、弁体２３が離座した直後の小開度では、排気ガスが弁体２３の貫通穴３１を通過するとともに、弁体２３の周囲を通って下流側へ流れる。即ち、貫通穴３１と弁体２３の周囲の２箇所を通過した排気ガスが第２排気スクロール２２へ供給される。
【０１０４】
（アーム角θ３）
全開時は、図１６（ｄ）に示すように、弁体２３が座面５ｃから大きく離座する。このため、大量の排気ガスが第２排気スクロール２２へ供給される。
【０１０５】
［実施例９］
図１７に基づいて実施例９を説明する。
この実施例９は、上述した実施例３と同様、弁体２３とバルブアーム２５の結合箇所を、弁体２３の中心からずれた位置に設けるものである。
実施例９における実施例３との相違点を説明する。
実施例３では、弁体２３に凸部３３を設けてバルブアーム２５に対する弁体２３の回止めを行った（図１０参照）。
これに対し、この実施例９は、上記実施例６で示した突起部３４が貫通穴３１に挿し入れられることにより、バルブアーム２５に対する弁体２３の回止めが行われるものである。
【０１０６】
［実施例１０］
図１８に基づいて実施例１０を説明する。
この実施例１０は、貫通穴３１を設ける位置を、バルブ軸２４の軸芯（図中、符号Ｔ３参照）に対して最も遠くに配置した具体例である。
このように貫通穴３１を極力バルブ軸２４の軸芯から遠ざけることで、上記「実施例３の効果２」を最大に得ることができる。即ち、貫通穴３１をバルブ軸２４の軸芯から極力遠ざけることで、弁体２３の外側から第２排気スクロール２２へ集中的に流入する排気ガスの流れと、貫通穴３１を通過して第２排気スクロール２２へ流入する排気ガスの流れとを、よりスムーズに合流させることができる。
その結果、第２排気スクロール２２へ供給される排気ガスの圧力損失の低減効果を高めてタービン効率の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
上記の実施例では、タービンハウジング５ｂに独立した２つの排気スクロール（第１、第２スクロール通路２１、２２）を設けて、一方の排気スクロール（第２スクロール通路２２）をバルブ装置２０によって開閉する例を示したが限定するものではない。
具体的には、上記の実施例とは異なり、独立した２つのターボチャージャ２を搭載する車両において、一方のターボチャージャ２の排気タービン５に通じる排気通路を開閉するバルブ装置２０に本発明を適用しても良い。即ち、ツインターボ（２ステージターボ等）の運転状態をコントロールするバルブ装置２０に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１０８】
５・・・排気タービン
５ａ・・タービン羽根車            ５ｂ・・タービンハウジング
２０・・・バルブ装置              ２２・・・第２排気スクロール（排気通路）
２３・・・弁体                    ２４・・・バルブ軸
２５・・・バルブアーム            ３１・・・貫通穴
３２・・・押圧部                    α・・・縦クリアランス
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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