ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャ
【課題】ウェイストゲート弁の駆動機構における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁の応答性の低下を抑制することができる、ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャを提供する。
【解決手段】ウェイストゲート弁２の駆動源を構成するアクチュエータ３１と、アクチュエータ３１に接続されたロッド３２と、ウェイストゲート弁２に接続されるとともに回転駆動によってウェイストゲート弁２を開閉駆動させるシャフト３３と、シャフト３３に固定されたリンク板３４と、リンク板３４に固定された固定部３５ａとロッド３２に回動可能に挿通された回動部３５ｂとを有するリンクピン３５と、を備え、リンクピン３５の回動部３５ｂの外周にブッシュ３６を回転可能に装着し、ブッシュ３６の外周にロッド３２を回転可能に装着し、ブッシュ３６の回転により摩耗を分散させる。
【解決手段】ウェイストゲート弁２の駆動源を構成するアクチュエータ３１と、アクチュエータ３１に接続されたロッド３２と、ウェイストゲート弁２に接続されるとともに回転駆動によってウェイストゲート弁２を開閉駆動させるシャフト３３と、シャフト３３に固定されたリンク板３４と、リンク板３４に固定された固定部３５ａとロッド３２に回動可能に挿通された回動部３５ｂとを有するリンクピン３５と、を備え、リンクピン３５の回動部３５ｂの外周にブッシュ３６を回転可能に装着し、ブッシュ３６の外周にロッド３２を回転可能に装着し、ブッシュ３６の回転により摩耗を分散させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャに関し、特に、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構及び該駆動機構を有するウェイストゲート弁を備えたターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気ガスによって駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、を備え、前記コンプレッサにより加圧された空気を前記エンジンに供給し、前記エンジンの吸気圧（過給圧）を高めるものである。
【０００３】
ターボチャージャ付きエンジンの最大過給圧は、エンジンの破損を防止するため、一定値以下となるように制御される。そのため、タービンホイールを収容するタービンハウジングには、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路が形成される。かかるバイパス流路には、ウェイストゲート弁が開閉自在に配置され、かかるウェイストゲート弁を適宜開閉駆動することによって、エンジンへの過給圧が一定値以下となるように制御している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
例えば、特許文献２には、駆動源としてのアクチュエータと、該アクチュエータに備えられ過給圧に応じてウェイストゲート弁を開閉するために軸方向に移動されるロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されその回動に応じて前記ウェイストゲート弁を開閉するシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、一端が前記リンク板に形成された孔に回動可能に挿通され他端が前記ロッドに固定されたリンクピンと、を備えたウェイストゲート弁の駆動機構が開示されている。
【０００５】
かかる駆動機構によれば、アクチュエータとウェイストゲート弁とが、ロッド、リンクピン、リンク板及びシャフトを介して接続されていることから、ウェイストゲート弁を開閉するためのアクチュエータの作動力は、これらの部材を介してウェイストゲート弁に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８４６７４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０４９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、過給圧制御のためにアクチュエータのロッドが軸方向に伸縮されると、ロッドが略直線上を往復移動するため、ロッドに固定されたリンクピンと、リンクピンが挿通されるリンク板に形成された孔とが、周方向の略同一箇所で繰り返し接触して偏摩耗する。ロッドは、過給圧制御を行っている間、常に移動されるため、リンクピンとリンク板の孔との偏摩耗が進行する。また、ウェイストゲート弁は高温の排気ガス（ガソリンエンジンでは約９５０℃）に晒されているため、高温となったウェイストゲート弁から熱が伝わるリンク板も高温（約６００℃）となり、この熱影響によっても、リンク板の孔とリンクピンとの偏摩耗が促進される。
【０００８】
経年使用によって、リンクピンとリンク板の孔との偏摩耗が進行すると、アクチュエータの初期セット値がずれてしまい、ウェイストゲート弁の開閉駆動の応答性が低下してしまう。例えば、リンク板の孔とリンクピンとの隙間が最初０．３ｍｍに設定されていたものが、ロッドの繰り返しの往復駆動によりリンクピンがリンク板の孔に押し付けられる特定箇所の隙間が偏摩耗して０．６ｍｍまで拡大したとすると、本来、ロッドが０．３ｍｍ以上移動すればウェイストゲート弁が開き始めていたものが、ロッドが０．６ｍｍ以上移動しなければウェイストゲート弁が開かないことになる。
【０００９】
なお、ここでは、アクチュエータのロッドにリンクピンを固定しそのリンクピンにリンク板を回動可能に装着した場合について説明したが、逆に、リンク板にリンクピンを固定しそのリンクピンにロッドを回動可能に装着した場合であっても、同様の偏摩耗が生じることになる。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みて創案されたものであり、ウェイストゲート弁の駆動機構における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁の応答性の低下を抑制することができる、ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構であって、前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするウェイストゲート弁の駆動機構が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、排気ガスによって回転されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、前記タービンに形成され前記排気ガスの一部を前記タービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路と、該バイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁と、を備えたターボチャージャにおいて、前記ウェイストゲート弁の駆動機構は、前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするターボチャージャが提供される。
【００１３】
上述したウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャにおいて、前記リンクピンを前記リンク板に固定した場合に前記リンクピンの前記回動部と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記ロッドとの隙間よりも大きく設定してもよいし、前記リンクピンを前記ロッドに固定した場合に前記リンク板と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記リンクピンの前記回動部との隙間よりも大きく設定してもよい。
【００１４】
前記ブッシュは、前記リンクピン及び前記回動部が挿通される前記ロッド又は前記リンク板よりも硬度が低い材質により構成されていてもよい。また、前記ブッシュは、拡径したフランジ部を有し、該フランジ部は前記ロッドと前記リンク板との間に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明に係るウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャによれば、アクチュエータの作動力が、ロッド、リンクピン及びリンク板を介してウェイストゲート弁に伝達されるようになっており、リンクピンの回動部（リンクピンとロッドとの間又はリンクピンとリンク板との間）に装着されたブッシュは回転可能に配置されていることから、ブッシュの摩耗が特定の箇所に限定されず、周方向に分散される。したがって、ウェイストゲート弁の駆動機構における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁の応答性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構を備えたターボチャージャの概略断面図である。
【図２】図１に示したウェイストゲート弁の駆動機構の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構及び該駆動機構を備えたターボチャージャについて、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構を備えたターボチャージャの概略断面図である。図２は、図１に示したウェイストゲート弁の駆動機構の斜視図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係るターボチャージャ１は、図１及び図２に示したように、排気ガスによって回転されるタービンホイール１１ａを有するタービン１１と、タービンホイール１１ａに連結されたコンプレッサホイール１２ａを有するコンプレッサ１２と、タービン１１に形成され排気ガスの一部をタービンホイール１１ａに導入せずに迂回させるバイパス流路１１ｂと、バイパス流路１１ｂの開閉を行うウェイストゲート弁２と、を備え、ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、ウェイストゲート弁２の駆動源を構成するアクチュエータ３１と、アクチュエータ３１に接続されたロッド３２と、ウェイストゲート弁２に接続されるとともに回転駆動によってウェイストゲート弁２を開閉駆動させるシャフト３３と、シャフト３３に固定されたリンク板３４と、リンク板３４に固定された固定部３５ａとロッド３２に回動可能に挿通された回動部３５ｂとを有するリンクピン３５と、を備え、リンクピン３５の回動部３５ｂの外周にブッシュ３６を回転可能に装着し、ブッシュ３６の外周にロッド３２を回転可能に装着し、ブッシュ３６の回転により摩耗を分散させるようにしている。
【００１９】
前記ターボチャージャ１は、図１に示すように、エンジンの排気ガスによって駆動されるタービンホイール１１ａと、タービンホイール１１ａにシャフト１３を介して連結されたコンプレッサホイール１２ａと、を有している。なお、図示したターボチャージャ１の構成は、単なる一例であり、ウェイストゲート弁２を有するターボチャージャ１であれば、本実施形態を適用することができる。
【００２０】
前記コンプレッサ１２は、コンプレッサホイール１２ａを回転可能に収容するコンプレッサハウジング１２ｂを有する。コンプレッサハウジング１２ｂは、コンプレッサホイール１２ａの上流側に入口流路として筒状に形成されたインレット１２ｃと、コンプレッサホイール１２ａの外周に形成されたディフューザ１２ｄと、ディフューザ１２ｄの外周に渦巻き状に形成されたスクロール部１２ｅと、を備えている。コンプレッサホイール１２ａが回転すると、吸気（空気）は、インレット１２ｃから吸い込まれ、コンプレッサホイール１２ａ、ディフューザ１２ｄ及びスクロール部１２ｅを通って加圧され、エンジンの吸気系に供給される。
【００２１】
前記タービン１１は、タービンホイール１１ａを回転可能に収容するタービンハウジング１１ｃを有する。タービンハウジング１１ｃは、タービンホイール１１ａの下流側に出口流路として形成されたアウトレット１１ｄと、タービンホイール１１ａの外周に渦巻き状に形成されたスクロール部１１ｅと、を備えている。エンジンの排気ガスは、スクロール部１１ｅに導入されて加速され、タービンホイール１１ａを回転させ、アウトレット１１ｄから排出される。
【００２２】
また、タービンハウジング１１ｃには、排気ガスの一部をタービンホイール１１ａに導入せずに迂回させるバイパス流路１１ｂが形成されている。バイパス流路１１ｂは、スクロール部１１ｅとアウトレット１１ｄとを連通するように形成されている。また、バイパス流路１１ｂの出口部は、アウトレット１１ｄに臨むように形成されており、かかる出口部には、ウェイストゲート弁２が開閉可能に配置されている。ウェイストゲート弁２は、駆動機構３によって開閉され、エンジンへの最大過給圧を所定値以下に制御する。
【００２３】
ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、図１〜図３に示したように、アクチュエータ３１と、ロッド３２と、シャフト３３と、リンク板３４と、リンクピン３５と、ブッシュ３６と、を備えている。アクチュエータ３１を作動させると、ロッド３２が軸方向に往復移動し、それに伴ってリンクピン３５、リンク板３４及びシャフト３３を介してウェイストゲート弁２が開閉駆動される。
【００２４】
アクチュエータ３１は、図１に示したように、コンプレッサハウジング１２ｂにブラケット３１ａを介して設置される。ロッド３２は、アクチュエータ３１の過給圧に応じて軸方向に往復移動する。ロッド３２の先端部には、貫通孔３２ａが形成されている。貫通孔３２ａには、図３（ａ）に示したように、ブッシュ３６が回転可能に装着され、ブッシュ３６には、リンクピン３５の回動部３５ｂが回転可能に挿通されている。
【００２５】
一方、ウェイストゲート弁２には、図２に示したように、アーム２ａが接続されており、アーム２ａは、タービンハウジング１１ｃを貫通するシャフト３３に固定されている。シャフト３３は、タービンハウジング１１ｃに回動可能に支持されており、シャフト３３の回動に応じて、ウェイストゲート弁２がバイパス流路１１ｂの出口部を開閉するように構成されている。
【００２６】
また、シャフト３３には、タービンハウジング１１ｃの外側に突出した端部に、リンク板３４がカシメや溶接等によって固定されている。また、リンク板３４の他端部には、貫通孔３４ａが形成されている。貫通孔３４ａには、図３（ａ）に示したように、リンクピン３５がカシメや溶接等によって固定されている。
【００２７】
すなわち、リンクピン３５の一端には、リンク板３４に固定された固定部３５ａが形成され、リンクピン３５の他端には、ブッシュ３６が回転可能に挿通される回動部３５ｂが形成されている。回動部３５ｂの直径は、回動部３５ｂとブッシュ３６との間のヘルツ応力をなるべく小さく抑えるために、固定部３５ａの直径よりも大きく形成されている。
【００２８】
また、リンクピン３５には、ブッシュ３６及びロッド３２の端面に当接するように、ブッシュ３６の抜け止め用のクリップ３５ｃが装着される。クリップ３５ｃは、略Ｃ字状に形成された弾性板であり、リンクピン３５に形成された溝部に嵌め込まれ、ブッシュ３６の回転を許容しつつ、ブッシュ３６及びロッド３２の脱落を抑制している。
【００２９】
ブッシュ３６は、図３（ａ）及び（ｂ）に示したように、略円筒形状を有する。ブッシュ３６の内径は、リンクピン３５の外周に一定の隙間ｔ１を形成するように構成され、ブッシュ３６の外径は、ロッド３２の貫通孔３２ａと一定の隙間ｔ２を形成するように構成される。また、ブッシュ３６は、拡径したフランジ部３６ａを有し、フランジ部３６ａはロッド３２とリンク板３４との間に配置される。かかるフランジ部３６ａにより、ロッド３２とリンク板３４との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。
【００３０】
また、ブッシュ３６は、リンクピン３５及びロッド３２よりも軟らかい材質、すなわち、硬度（硬さ）が低い材質により構成されている。かかる構成により、ブッシュ３６がリンクピン３５又はロッド３２と接触した際に、リンクピン３５及びロッド３２を摩耗させずに、ブッシュ３６を積極的に摩耗させることができる。よって、メンテナンス時には、摩耗したブッシュ３６を交換すれば足り、リンクピン３５やロッド３２を交換する機会を低減することができる。
【００３１】
例えば、ブッシュ３６の材質としては、耐蝕、耐熱、耐摩耗性等を考慮し、例えば、ＳＵＳ材（ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４４０等）、ＳＣＳ材（ＳＣＳ１３、ＳＣＳ１４等）等が用いられる。具体的には、リンクピン３５及びロッド３２の材質や駆動機構３の使用条件等を考慮して、リンクピン３５及びロッド３２よりも軟らかい又は硬度（硬さ）が低い材質の中から適切なものを選択する。なお、リンクピン３５及びロッド３２の材質には、一般に、ブッシュ３６よりも硬いステンレス鋼が用いられる。
【００３２】
また、ブッシュ３６の表面に、上述したＳＵＳ材やＳＣＳ材よりも硬い材質（例えば、セラミック等）をコーティングして耐摩耗性を高めるようにしてもよいし、潤滑剤（例えば、硫化モリブデン等）をコーティングして潤滑性を高めるようにしてもよい。ブッシュ３６の表面に、かかる機能性コーティング層を形成することにより、耐摩耗性や潤滑性等の機能性を向上させることができる。なお、コーティング層の機能性は、ブッシュ３６の材質、駆動機構３の使用条件等によって、適宜選択されるものであり、上述した耐摩耗性や潤滑性に限定されるものではない。
【００３３】
上述したように、リンクピン３５とロッド３２との間にブッシュ３６を一定の隙間ｔ１，ｔ２を持って装着することにより、リンクピン３５とロッド３２との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。また、ブッシュ３６は、内外の部材（リンクピン３５及びロッド３２）と一定の隙間ｔ１，ｔ２を有していることから、リンクピン３５とロッド３２との間で自由に回転することができる。
【００３４】
したがって、駆動機構３の作動時に、ブッシュ３６とリンクピン３５及びロッド３２とが接触した場合であっても、ブッシュ３６は位置が固定されることがなく、リンクピン３５とロッド３２との間で回転することができ、摩耗の発生を抑制することができる。また、駆動機構３の作動を繰り返した場合であっても、その都度ブッシュ３６は回転されることから、ブッシュ３６の摩耗が特定の箇所に限定されず、摩耗を周方向に分散することができる。したがって、ウェイストゲート弁２の駆動機構３における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁２の応答性の低下を抑制することができる。
【００３５】
ところで、ウェイストゲート弁２は、高温の排気ガス（ガソリンエンジンでは約９５０℃）に晒されるため、高温となったウェイストゲート弁２から熱が伝わるリンク板３４及びリンクピン３５も高温（約６００℃）となる。この熱影響を考慮して、図３（ａ）及び（ｂ）に示したように、リンクピン３５をリンク板３４に固定した場合に、リンクピン３５の回動部３５ｂとブッシュ３６との隙間ｔ１がブッシュ３６とロッド３２との隙間ｔ２よりも大きく設定されるようにしてもよい。
【００３６】
すなわち、隙間ｔ１，ｔ２は、リンク板３４、リンクピン３５、ブッシュ３６及びロッド３２が熱膨張した場合であっても、ブッシュ３６がリンクピン３５とロッド３２との間で回転可能となるように設定される。一般に、リンク板３４、リンクピン３５、ブッシュ３６、ロッド３２の順に温度は低下していくことから、リンクピン３５からの距離に応じて隙間ｔ１，ｔ２を設定することができ、相対的に高温の箇所の隙間ｔ１は相対的に低温の箇所の隙間ｔ２よりも大きく設定される。例えば、リンクピン３５とブッシュ３６との隙間ｔ１は０．３〜０．５ｍｍ程度、ブッシュ３６とロッド３２との隙間ｔ２は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定される。なお、これらの数値は単なる一例であり、本発明を限定するものではない。
【００３７】
ところで、ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、作動時にロッド３２の往復運動をリンク機構の回転運動に変換する関係上、ロッド３２が揺動するように構成される場合がある。このとき、ロッド３２とリンク板３４との接続部に捩れが生じる場合があるため、ブッシュ３６は、リンクピン３５の軸方向（すなわち、ブッシュ３６とリンク板３４との間又はブッシュ３６とクリップ３５ｃとの間）に一定の隙間を有していてもよい。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態に係るウェイストゲート弁２の駆動機構３について説明する。ここで、図４は、本発明の第二実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。なお、図３に示した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３９】
図４に示した第二実施形態に係るウェイストゲート弁２の駆動機構３は、リンクピン３５をロッド３２に固定し、リンクピン３５をリンク板３４に回動可能に接続したものである。第一実施形態及び第二実施形態の構成を考慮すれば、リンクピン３５は、リンク板３４及びロッド３２のいずれか一方に固定された固定部３５ａと、他方に回動可能に挿通された回動部３５ｂと、を有する。
【００４０】
図４（ａ）に示したように、ロッド３２に形成された貫通孔３２ａには、リンクピン３５の固定部３５ａがカシメや溶接等によって固定される。また、リンク板３４の貫通孔３４ａには、ブッシュ３６が回転可能に装着され、ブッシュ３６には、リンクピン３５の回動部３５ｂが回転可能に挿通されている。また、リンクピン３５には、ブッシュ３６及びリンク板３４の端面に当接するように、ブッシュ３６の抜け止め用のクリップ３５ｃが装着される。
【００４１】
また、図４（ａ）及び（ｂ）に示したように、ブッシュ３６の内径は、リンクピン３５の外周に一定の隙間ｔ３を形成するように構成され、ブッシュ３６の外径は、リンク板３４の貫通孔３４ａと一定の隙間ｔ４を形成するように構成される。また、リンクピン３５をロッド３２に固定した場合に、リンク板３４とブッシュ３６との隙間ｔ４がブッシュ３６とリンクピン３５の回動部３５ｂとの隙間ｔ３よりも大きく設定される。
【００４２】
すなわち、隙間ｔ３，ｔ４は、リンク板３４、ブッシュ３６及びリンクピン３５が熱膨張した場合であっても、ブッシュ３６がリンクピン３５とリンク板３４との間で回転可能となるように設定される。一般に、リンク板３４、ブッシュ３６、リンクピン３５の順に温度は低下していくことから、リンクピン３５からの距離に応じて隙間ｔ１，ｔ２を設定することができ、相対的に高温の箇所の隙間ｔ４は相対的に低温の箇所の隙間ｔ３よりも大きく設定される。例えば、ブッシュ３６とリンク板３４との隙間ｔ４は０．３〜０．５ｍｍ程度、リンクピン３５とブッシュ３６との隙間ｔ３は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定される。なお、これらの数値は単なる一例であり、本発明を限定するものではない。
【００４３】
かかる第二実施形態の構成によっても、リンクピン３５とリンク板３４との間にブッシュ３６を一定の隙間ｔ３，ｔ４を持って装着することにより、リンクピン３５とリンク板３４との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。また、ブッシュ３６は、内外の部材（リンクピン３５及びリンク板３４）と一定の隙間ｔ３，ｔ４を有していることから、リンクピン３５とリンク板３４との間で自由に回転することができる。
【００４４】
したがって、駆動機構３の作動時に、ブッシュ３６とリンクピン３５及びリンク板３４とが接触した場合であっても、ブッシュ３６は位置が固定されることがなく、リンクピン３５とリンク板３４との間で回転することができ、摩耗の発生を抑制することができる。また、駆動機構３の作動を繰り返した場合であっても、その都度ブッシュ３６は回転されることから、ブッシュ３６の摩耗が特定の箇所に限定されず、摩耗を周方向に分散することができる。したがって、ウェイストゲート弁２の駆動機構３における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁２の応答性の低下を抑制することができる。
【００４５】
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ターボチャージャ
２ ウェイストゲート弁
３ 駆動機構
１１ タービン
１１ａ タービンホイール
１１ｂ バイパス流路
１２ コンプレッサ
１２ａ コンプレッサホイール
３１ アクチュエータ
３２ ロッド
３３ シャフト
３４ リンク板
３５ リンクピン
３５ａ 固定部
３５ｂ 回動部
３６ ブッシュ
３６ａ フランジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャに関し、特に、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構及び該駆動機構を有するウェイストゲート弁を備えたターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、一般に、エンジンの排気ガスによって駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、を備え、前記コンプレッサにより加圧された空気を前記エンジンに供給し、前記エンジンの吸気圧（過給圧）を高めるものである。
【０００３】
ターボチャージャ付きエンジンの最大過給圧は、エンジンの破損を防止するため、一定値以下となるように制御される。そのため、タービンホイールを収容するタービンハウジングには、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路が形成される。かかるバイパス流路には、ウェイストゲート弁が開閉自在に配置され、かかるウェイストゲート弁を適宜開閉駆動することによって、エンジンへの過給圧が一定値以下となるように制御している（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
例えば、特許文献２には、駆動源としてのアクチュエータと、該アクチュエータに備えられ過給圧に応じてウェイストゲート弁を開閉するために軸方向に移動されるロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されその回動に応じて前記ウェイストゲート弁を開閉するシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、一端が前記リンク板に形成された孔に回動可能に挿通され他端が前記ロッドに固定されたリンクピンと、を備えたウェイストゲート弁の駆動機構が開示されている。
【０００５】
かかる駆動機構によれば、アクチュエータとウェイストゲート弁とが、ロッド、リンクピン、リンク板及びシャフトを介して接続されていることから、ウェイストゲート弁を開閉するためのアクチュエータの作動力は、これらの部材を介してウェイストゲート弁に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２８４６７４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５０４９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、過給圧制御のためにアクチュエータのロッドが軸方向に伸縮されると、ロッドが略直線上を往復移動するため、ロッドに固定されたリンクピンと、リンクピンが挿通されるリンク板に形成された孔とが、周方向の略同一箇所で繰り返し接触して偏摩耗する。ロッドは、過給圧制御を行っている間、常に移動されるため、リンクピンとリンク板の孔との偏摩耗が進行する。また、ウェイストゲート弁は高温の排気ガス（ガソリンエンジンでは約９５０℃）に晒されているため、高温となったウェイストゲート弁から熱が伝わるリンク板も高温（約６００℃）となり、この熱影響によっても、リンク板の孔とリンクピンとの偏摩耗が促進される。
【０００８】
経年使用によって、リンクピンとリンク板の孔との偏摩耗が進行すると、アクチュエータの初期セット値がずれてしまい、ウェイストゲート弁の開閉駆動の応答性が低下してしまう。例えば、リンク板の孔とリンクピンとの隙間が最初０．３ｍｍに設定されていたものが、ロッドの繰り返しの往復駆動によりリンクピンがリンク板の孔に押し付けられる特定箇所の隙間が偏摩耗して０．６ｍｍまで拡大したとすると、本来、ロッドが０．３ｍｍ以上移動すればウェイストゲート弁が開き始めていたものが、ロッドが０．６ｍｍ以上移動しなければウェイストゲート弁が開かないことになる。
【０００９】
なお、ここでは、アクチュエータのロッドにリンクピンを固定しそのリンクピンにリンク板を回動可能に装着した場合について説明したが、逆に、リンク板にリンクピンを固定しそのリンクピンにロッドを回動可能に装着した場合であっても、同様の偏摩耗が生じることになる。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みて創案されたものであり、ウェイストゲート弁の駆動機構における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁の応答性の低下を抑制することができる、ウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構であって、前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするウェイストゲート弁の駆動機構が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、排気ガスによって回転されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、前記タービンに形成され前記排気ガスの一部を前記タービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路と、該バイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁と、を備えたターボチャージャにおいて、前記ウェイストゲート弁の駆動機構は、前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするターボチャージャが提供される。
【００１３】
上述したウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャにおいて、前記リンクピンを前記リンク板に固定した場合に前記リンクピンの前記回動部と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記ロッドとの隙間よりも大きく設定してもよいし、前記リンクピンを前記ロッドに固定した場合に前記リンク板と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記リンクピンの前記回動部との隙間よりも大きく設定してもよい。
【００１４】
前記ブッシュは、前記リンクピン及び前記回動部が挿通される前記ロッド又は前記リンク板よりも硬度が低い材質により構成されていてもよい。また、前記ブッシュは、拡径したフランジ部を有し、該フランジ部は前記ロッドと前記リンク板との間に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明に係るウェイストゲート弁の駆動機構及びターボチャージャによれば、アクチュエータの作動力が、ロッド、リンクピン及びリンク板を介してウェイストゲート弁に伝達されるようになっており、リンクピンの回動部（リンクピンとロッドとの間又はリンクピンとリンク板との間）に装着されたブッシュは回転可能に配置されていることから、ブッシュの摩耗が特定の箇所に限定されず、周方向に分散される。したがって、ウェイストゲート弁の駆動機構における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁の応答性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構を備えたターボチャージャの概略断面図である。
【図２】図１に示したウェイストゲート弁の駆動機構の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。
【図４】本発明の第二実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構及び該駆動機構を備えたターボチャージャについて、図１〜図４を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構を備えたターボチャージャの概略断面図である。図２は、図１に示したウェイストゲート弁の駆動機構の斜視図である。
【００１８】
本発明の実施形態に係るターボチャージャ１は、図１及び図２に示したように、排気ガスによって回転されるタービンホイール１１ａを有するタービン１１と、タービンホイール１１ａに連結されたコンプレッサホイール１２ａを有するコンプレッサ１２と、タービン１１に形成され排気ガスの一部をタービンホイール１１ａに導入せずに迂回させるバイパス流路１１ｂと、バイパス流路１１ｂの開閉を行うウェイストゲート弁２と、を備え、ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、ウェイストゲート弁２の駆動源を構成するアクチュエータ３１と、アクチュエータ３１に接続されたロッド３２と、ウェイストゲート弁２に接続されるとともに回転駆動によってウェイストゲート弁２を開閉駆動させるシャフト３３と、シャフト３３に固定されたリンク板３４と、リンク板３４に固定された固定部３５ａとロッド３２に回動可能に挿通された回動部３５ｂとを有するリンクピン３５と、を備え、リンクピン３５の回動部３５ｂの外周にブッシュ３６を回転可能に装着し、ブッシュ３６の外周にロッド３２を回転可能に装着し、ブッシュ３６の回転により摩耗を分散させるようにしている。
【００１９】
前記ターボチャージャ１は、図１に示すように、エンジンの排気ガスによって駆動されるタービンホイール１１ａと、タービンホイール１１ａにシャフト１３を介して連結されたコンプレッサホイール１２ａと、を有している。なお、図示したターボチャージャ１の構成は、単なる一例であり、ウェイストゲート弁２を有するターボチャージャ１であれば、本実施形態を適用することができる。
【００２０】
前記コンプレッサ１２は、コンプレッサホイール１２ａを回転可能に収容するコンプレッサハウジング１２ｂを有する。コンプレッサハウジング１２ｂは、コンプレッサホイール１２ａの上流側に入口流路として筒状に形成されたインレット１２ｃと、コンプレッサホイール１２ａの外周に形成されたディフューザ１２ｄと、ディフューザ１２ｄの外周に渦巻き状に形成されたスクロール部１２ｅと、を備えている。コンプレッサホイール１２ａが回転すると、吸気（空気）は、インレット１２ｃから吸い込まれ、コンプレッサホイール１２ａ、ディフューザ１２ｄ及びスクロール部１２ｅを通って加圧され、エンジンの吸気系に供給される。
【００２１】
前記タービン１１は、タービンホイール１１ａを回転可能に収容するタービンハウジング１１ｃを有する。タービンハウジング１１ｃは、タービンホイール１１ａの下流側に出口流路として形成されたアウトレット１１ｄと、タービンホイール１１ａの外周に渦巻き状に形成されたスクロール部１１ｅと、を備えている。エンジンの排気ガスは、スクロール部１１ｅに導入されて加速され、タービンホイール１１ａを回転させ、アウトレット１１ｄから排出される。
【００２２】
また、タービンハウジング１１ｃには、排気ガスの一部をタービンホイール１１ａに導入せずに迂回させるバイパス流路１１ｂが形成されている。バイパス流路１１ｂは、スクロール部１１ｅとアウトレット１１ｄとを連通するように形成されている。また、バイパス流路１１ｂの出口部は、アウトレット１１ｄに臨むように形成されており、かかる出口部には、ウェイストゲート弁２が開閉可能に配置されている。ウェイストゲート弁２は、駆動機構３によって開閉され、エンジンへの最大過給圧を所定値以下に制御する。
【００２３】
ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、図１〜図３に示したように、アクチュエータ３１と、ロッド３２と、シャフト３３と、リンク板３４と、リンクピン３５と、ブッシュ３６と、を備えている。アクチュエータ３１を作動させると、ロッド３２が軸方向に往復移動し、それに伴ってリンクピン３５、リンク板３４及びシャフト３３を介してウェイストゲート弁２が開閉駆動される。
【００２４】
アクチュエータ３１は、図１に示したように、コンプレッサハウジング１２ｂにブラケット３１ａを介して設置される。ロッド３２は、アクチュエータ３１の過給圧に応じて軸方向に往復移動する。ロッド３２の先端部には、貫通孔３２ａが形成されている。貫通孔３２ａには、図３（ａ）に示したように、ブッシュ３６が回転可能に装着され、ブッシュ３６には、リンクピン３５の回動部３５ｂが回転可能に挿通されている。
【００２５】
一方、ウェイストゲート弁２には、図２に示したように、アーム２ａが接続されており、アーム２ａは、タービンハウジング１１ｃを貫通するシャフト３３に固定されている。シャフト３３は、タービンハウジング１１ｃに回動可能に支持されており、シャフト３３の回動に応じて、ウェイストゲート弁２がバイパス流路１１ｂの出口部を開閉するように構成されている。
【００２６】
また、シャフト３３には、タービンハウジング１１ｃの外側に突出した端部に、リンク板３４がカシメや溶接等によって固定されている。また、リンク板３４の他端部には、貫通孔３４ａが形成されている。貫通孔３４ａには、図３（ａ）に示したように、リンクピン３５がカシメや溶接等によって固定されている。
【００２７】
すなわち、リンクピン３５の一端には、リンク板３４に固定された固定部３５ａが形成され、リンクピン３５の他端には、ブッシュ３６が回転可能に挿通される回動部３５ｂが形成されている。回動部３５ｂの直径は、回動部３５ｂとブッシュ３６との間のヘルツ応力をなるべく小さく抑えるために、固定部３５ａの直径よりも大きく形成されている。
【００２８】
また、リンクピン３５には、ブッシュ３６及びロッド３２の端面に当接するように、ブッシュ３６の抜け止め用のクリップ３５ｃが装着される。クリップ３５ｃは、略Ｃ字状に形成された弾性板であり、リンクピン３５に形成された溝部に嵌め込まれ、ブッシュ３６の回転を許容しつつ、ブッシュ３６及びロッド３２の脱落を抑制している。
【００２９】
ブッシュ３６は、図３（ａ）及び（ｂ）に示したように、略円筒形状を有する。ブッシュ３６の内径は、リンクピン３５の外周に一定の隙間ｔ１を形成するように構成され、ブッシュ３６の外径は、ロッド３２の貫通孔３２ａと一定の隙間ｔ２を形成するように構成される。また、ブッシュ３６は、拡径したフランジ部３６ａを有し、フランジ部３６ａはロッド３２とリンク板３４との間に配置される。かかるフランジ部３６ａにより、ロッド３２とリンク板３４との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。
【００３０】
また、ブッシュ３６は、リンクピン３５及びロッド３２よりも軟らかい材質、すなわち、硬度（硬さ）が低い材質により構成されている。かかる構成により、ブッシュ３６がリンクピン３５又はロッド３２と接触した際に、リンクピン３５及びロッド３２を摩耗させずに、ブッシュ３６を積極的に摩耗させることができる。よって、メンテナンス時には、摩耗したブッシュ３６を交換すれば足り、リンクピン３５やロッド３２を交換する機会を低減することができる。
【００３１】
例えば、ブッシュ３６の材質としては、耐蝕、耐熱、耐摩耗性等を考慮し、例えば、ＳＵＳ材（ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４４０等）、ＳＣＳ材（ＳＣＳ１３、ＳＣＳ１４等）等が用いられる。具体的には、リンクピン３５及びロッド３２の材質や駆動機構３の使用条件等を考慮して、リンクピン３５及びロッド３２よりも軟らかい又は硬度（硬さ）が低い材質の中から適切なものを選択する。なお、リンクピン３５及びロッド３２の材質には、一般に、ブッシュ３６よりも硬いステンレス鋼が用いられる。
【００３２】
また、ブッシュ３６の表面に、上述したＳＵＳ材やＳＣＳ材よりも硬い材質（例えば、セラミック等）をコーティングして耐摩耗性を高めるようにしてもよいし、潤滑剤（例えば、硫化モリブデン等）をコーティングして潤滑性を高めるようにしてもよい。ブッシュ３６の表面に、かかる機能性コーティング層を形成することにより、耐摩耗性や潤滑性等の機能性を向上させることができる。なお、コーティング層の機能性は、ブッシュ３６の材質、駆動機構３の使用条件等によって、適宜選択されるものであり、上述した耐摩耗性や潤滑性に限定されるものではない。
【００３３】
上述したように、リンクピン３５とロッド３２との間にブッシュ３６を一定の隙間ｔ１，ｔ２を持って装着することにより、リンクピン３５とロッド３２との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。また、ブッシュ３６は、内外の部材（リンクピン３５及びロッド３２）と一定の隙間ｔ１，ｔ２を有していることから、リンクピン３５とロッド３２との間で自由に回転することができる。
【００３４】
したがって、駆動機構３の作動時に、ブッシュ３６とリンクピン３５及びロッド３２とが接触した場合であっても、ブッシュ３６は位置が固定されることがなく、リンクピン３５とロッド３２との間で回転することができ、摩耗の発生を抑制することができる。また、駆動機構３の作動を繰り返した場合であっても、その都度ブッシュ３６は回転されることから、ブッシュ３６の摩耗が特定の箇所に限定されず、摩耗を周方向に分散することができる。したがって、ウェイストゲート弁２の駆動機構３における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁２の応答性の低下を抑制することができる。
【００３５】
ところで、ウェイストゲート弁２は、高温の排気ガス（ガソリンエンジンでは約９５０℃）に晒されるため、高温となったウェイストゲート弁２から熱が伝わるリンク板３４及びリンクピン３５も高温（約６００℃）となる。この熱影響を考慮して、図３（ａ）及び（ｂ）に示したように、リンクピン３５をリンク板３４に固定した場合に、リンクピン３５の回動部３５ｂとブッシュ３６との隙間ｔ１がブッシュ３６とロッド３２との隙間ｔ２よりも大きく設定されるようにしてもよい。
【００３６】
すなわち、隙間ｔ１，ｔ２は、リンク板３４、リンクピン３５、ブッシュ３６及びロッド３２が熱膨張した場合であっても、ブッシュ３６がリンクピン３５とロッド３２との間で回転可能となるように設定される。一般に、リンク板３４、リンクピン３５、ブッシュ３６、ロッド３２の順に温度は低下していくことから、リンクピン３５からの距離に応じて隙間ｔ１，ｔ２を設定することができ、相対的に高温の箇所の隙間ｔ１は相対的に低温の箇所の隙間ｔ２よりも大きく設定される。例えば、リンクピン３５とブッシュ３６との隙間ｔ１は０．３〜０．５ｍｍ程度、ブッシュ３６とロッド３２との隙間ｔ２は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定される。なお、これらの数値は単なる一例であり、本発明を限定するものではない。
【００３７】
ところで、ウェイストゲート弁２の駆動機構３は、作動時にロッド３２の往復運動をリンク機構の回転運動に変換する関係上、ロッド３２が揺動するように構成される場合がある。このとき、ロッド３２とリンク板３４との接続部に捩れが生じる場合があるため、ブッシュ３６は、リンクピン３５の軸方向（すなわち、ブッシュ３６とリンク板３４との間又はブッシュ３６とクリップ３５ｃとの間）に一定の隙間を有していてもよい。
【００３８】
次に、本発明の他の実施形態に係るウェイストゲート弁２の駆動機構３について説明する。ここで、図４は、本発明の第二実施形態に係るウェイストゲート弁の駆動機構の要部を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は図４（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、である。なお、図３に示した第一実施形態と同じ構成部品については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。
【００３９】
図４に示した第二実施形態に係るウェイストゲート弁２の駆動機構３は、リンクピン３５をロッド３２に固定し、リンクピン３５をリンク板３４に回動可能に接続したものである。第一実施形態及び第二実施形態の構成を考慮すれば、リンクピン３５は、リンク板３４及びロッド３２のいずれか一方に固定された固定部３５ａと、他方に回動可能に挿通された回動部３５ｂと、を有する。
【００４０】
図４（ａ）に示したように、ロッド３２に形成された貫通孔３２ａには、リンクピン３５の固定部３５ａがカシメや溶接等によって固定される。また、リンク板３４の貫通孔３４ａには、ブッシュ３６が回転可能に装着され、ブッシュ３６には、リンクピン３５の回動部３５ｂが回転可能に挿通されている。また、リンクピン３５には、ブッシュ３６及びリンク板３４の端面に当接するように、ブッシュ３６の抜け止め用のクリップ３５ｃが装着される。
【００４１】
また、図４（ａ）及び（ｂ）に示したように、ブッシュ３６の内径は、リンクピン３５の外周に一定の隙間ｔ３を形成するように構成され、ブッシュ３６の外径は、リンク板３４の貫通孔３４ａと一定の隙間ｔ４を形成するように構成される。また、リンクピン３５をロッド３２に固定した場合に、リンク板３４とブッシュ３６との隙間ｔ４がブッシュ３６とリンクピン３５の回動部３５ｂとの隙間ｔ３よりも大きく設定される。
【００４２】
すなわち、隙間ｔ３，ｔ４は、リンク板３４、ブッシュ３６及びリンクピン３５が熱膨張した場合であっても、ブッシュ３６がリンクピン３５とリンク板３４との間で回転可能となるように設定される。一般に、リンク板３４、ブッシュ３６、リンクピン３５の順に温度は低下していくことから、リンクピン３５からの距離に応じて隙間ｔ１，ｔ２を設定することができ、相対的に高温の箇所の隙間ｔ４は相対的に低温の箇所の隙間ｔ３よりも大きく設定される。例えば、ブッシュ３６とリンク板３４との隙間ｔ４は０．３〜０．５ｍｍ程度、リンクピン３５とブッシュ３６との隙間ｔ３は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定される。なお、これらの数値は単なる一例であり、本発明を限定するものではない。
【００４３】
かかる第二実施形態の構成によっても、リンクピン３５とリンク板３４との間にブッシュ３６を一定の隙間ｔ３，ｔ４を持って装着することにより、リンクピン３５とリンク板３４との接触を抑制し、両者の摩耗を抑制することができる。また、ブッシュ３６は、内外の部材（リンクピン３５及びリンク板３４）と一定の隙間ｔ３，ｔ４を有していることから、リンクピン３５とリンク板３４との間で自由に回転することができる。
【００４４】
したがって、駆動機構３の作動時に、ブッシュ３６とリンクピン３５及びリンク板３４とが接触した場合であっても、ブッシュ３６は位置が固定されることがなく、リンクピン３５とリンク板３４との間で回転することができ、摩耗の発生を抑制することができる。また、駆動機構３の作動を繰り返した場合であっても、その都度ブッシュ３６は回転されることから、ブッシュ３６の摩耗が特定の箇所に限定されず、摩耗を周方向に分散することができる。したがって、ウェイストゲート弁２の駆動機構３における偏摩耗を抑制し、ウェイストゲート弁２の応答性の低下を抑制することができる。
【００４５】
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ターボチャージャ
２ ウェイストゲート弁
３ 駆動機構
１１ タービン
１１ａ タービンホイール
１１ｂ バイパス流路
１２ コンプレッサ
１２ａ コンプレッサホイール
３１ アクチュエータ
３２ ロッド
３３ シャフト
３４ リンク板
３５ リンクピン
３５ａ 固定部
３５ｂ 回動部
３６ ブッシュ
３６ａ フランジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構であって、
前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、
前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項２】
前記リンクピンを前記リンク板に固定した場合に前記リンクピンの前記回動部と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記ロッドとの隙間よりも大きく設定される、又は、前記リンクピンを前記ロッドに固定した場合に前記リンク板と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記リンクピンの前記回動部との隙間よりも大きく設定される、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項３】
前記ブッシュは、前記リンクピン及び前記回動部が挿通される前記ロッド又は前記リンク板よりも硬度が低い材質により構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項４】
前記ブッシュは、拡径したフランジ部を有し、該フランジ部は前記ロッドと前記リンク板との間に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項５】
排気ガスによって回転されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、前記タービンに形成され前記排気ガスの一部を前記タービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路と、該バイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁と、を備えたターボチャージャにおいて、
前記ウェイストゲート弁の駆動機構は、請求項１から請求項４のいずれかに記載されたウェイストゲート弁の駆動機構である、ことを特徴とするターボチャージャ。
【請求項１】
排気ガスの一部をタービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁の駆動機構であって、
前記ウェイストゲート弁の駆動源を構成するアクチュエータと、該アクチュエータに接続されたロッドと、前記ウェイストゲート弁に接続されるとともに回転駆動によって前記ウェイストゲート弁を開閉駆動させるシャフトと、該シャフトに固定されたリンク板と、該リンク板及び前記ロッドのいずれか一方に固定された固定部と他方に回動可能に挿通された回動部とを有するリンクピンと、を備え、
前記リンクピンの前記回動部の外周にブッシュを回転可能に装着し、該ブッシュの外周に前記回動部が挿通される前記リンク板又は前記ロッドを回転可能に装着し、前記ブッシュの回転により摩耗を分散させるようにした、ことを特徴とするウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項２】
前記リンクピンを前記リンク板に固定した場合に前記リンクピンの前記回動部と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記ロッドとの隙間よりも大きく設定される、又は、前記リンクピンを前記ロッドに固定した場合に前記リンク板と前記ブッシュとの隙間が前記ブッシュと前記リンクピンの前記回動部との隙間よりも大きく設定される、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項３】
前記ブッシュは、前記リンクピン及び前記回動部が挿通される前記ロッド又は前記リンク板よりも硬度が低い材質により構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項４】
前記ブッシュは、拡径したフランジ部を有し、該フランジ部は前記ロッドと前記リンク板との間に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のウェイストゲート弁の駆動機構。
【請求項５】
排気ガスによって回転されるタービンホイールを有するタービンと、前記タービンホイールに連結されたコンプレッサホイールを有するコンプレッサと、前記タービンに形成され前記排気ガスの一部を前記タービンホイールに導入せずに迂回させるバイパス流路と、該バイパス流路の開閉を行うウェイストゲート弁と、を備えたターボチャージャにおいて、
前記ウェイストゲート弁の駆動機構は、請求項１から請求項４のいずれかに記載されたウェイストゲート弁の駆動機構である、ことを特徴とするターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２２９６（Ｐ２０１３−２２９６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１２２７（Ｐ２０１１−１３１２２７）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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