内燃機関の排気装置
【課題】 排気制御弁Ａ、Ｂの低開度域における開度制御性を改善する。
【解決手段】 排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ０）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。これにより、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が緩やかになる。したがって、排気制御弁Ａ、Ｂの低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
【解決手段】 排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ０）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。これにより、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が緩やかになる。したがって、排気制御弁Ａ、Ｂの低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気装置に関するもので、特にターボ過給機を備えた内燃機関の過給圧を制御する過給圧制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）のターボチャージャ（過給機）には、コンプレッサのサージングを防止するという目的で、タービンを迂回（バイパス）する貫通孔（バイパス流路）を開閉するウェイストゲート弁（図１３参照）が設置されている。
このように、ウェイストゲート弁の弁体１０１のシール面１０２が、バルブシート１０３のシート面１０４に着座することによってバルブシート１０３をその板厚方向に貫通する貫通孔１０５を閉鎖し、バルブシート１０３のシート面１０４より離脱することによって貫通孔１０５を開放するように構成した排気装置（内燃機関の排気装置）が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のターボチャージャは、ウェイストゲート弁およびバルブシート１０３を備えている。
ウェイストゲート弁は、コンプレッサで圧縮された圧縮空気によって作動するダイヤフラムシリンダを備えている。このダイヤフラムシリンダのピストンロッドの先端側には、弁体支持部材１０６およびリンク部材を介して、弁体１０１が設置されている。
バルブシート１０３には、ターボチャージャのタービンの上流側流体経路と下流側流体経路とを連通する貫通孔１０５が設けられている。
弁体支持部材１０６は、弁体１０１を支持し、貫通孔１０５を開閉するために貫通孔１０５に対して、弁体１０１を移動させるものである。
【０００４】
ウェイストゲート弁は、弁体１０１と弁体支持部材１０６との間に僅かな隙間が形成されており、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１と垂直な平面上に形成された中心軸を回転中心軸ＣＬ３として弁体１０１が弁体支持部材１０６に対して回転しても、この回転角度にかかわらず貫通孔１０５を閉じることが可能な円形状に弁体１０１が形成されていると共に、回転中心軸ＣＬ３を回転中心として弁体支持部材１０６に対し弁体１０１が僅かな角度以上回転しないように構成されている。
ウェイストゲート弁は、弁体１０１と弁体支持部材１０６との間に僅かな隙間が形成されていることにより、弁体１０１が弁体支持部材１０６に対して、相対的に僅かに移動可能となっている。
弁体１０１のシール面１０２およびバルブシート１０３のシート面１０４は、互いに平面接触するように構成されている。
【０００５】
また、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ３に垂直な平面と弁体１０１のシール面１０２の平面とが互いに交差することにより生成される直線に平行な中心軸を第１の回転中心軸ＣＬ５とし、回転中心軸ＣＬ１と平行な中心軸を第２の回転中心軸ＣＬ７とし、弁体１０１のシール面１０２の平面に対して垂直な中心軸を第３の回転中心軸ＣＬ３とした場合、第１の回転中心軸ＣＬ５を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量が、第２の回転中心軸ＣＬ７を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量よりも小さく構成されており、また、第３の回転中心軸ＣＬ３を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量よりも小さく構成されている。
また、ウェイストゲート弁の弁体１０１の一端側には、第２の回転中心軸ＣＬ７の延伸方向に延伸している円柱形状の係合部１１１が設けられ、また、弁体支持部材１０６には、係合部１１１と係合する円柱形状に貫通孔が設けられている。
また、係合部１１１には、キー１１２が設けられ、弁体支持部材１０６には、キー１１２と係合し、キー１１２の幅よりも広い幅の係合部１１３が設けられている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のウェイストゲート弁においては、２つの回転中心軸ＣＬ１、ＣＬ７を持ち、それらが互いに平行で構成され、「バルブシート１０３のシート面１０４に垂直な軸線」と「回転中心軸ＣＬ１と回転中心軸ＣＬ７とを結ぶ軸線」とが、直角に交差している。この場合、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度が小さい時、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度の変化に対する、開弁初期段階における流量の立ち上がりが急となり、ウェイストゲート弁の開度が所定開度以下の低開度域における開度制御性が悪いという問題がある。すなわち、ウェイストゲート弁の開度が低開度域において、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度変化に対する、貫通孔１０５の開口面積の変化が大きく、細やかな流量制御が難しいという問題がある。
【０００７】
ところで、「バルブシート１０３のシート面１０４に垂直な軸線」と「弁体１０１の全閉時における回転中心軸ＣＬ１と回転中心軸ＣＬ７とを結ぶ軸線」とが、同一直線上に配置されている場合、弁体１０１に閉弁力が発生しないため、弁体１０１により貫通孔１０５を開閉することが難しいという問題がある。
また、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５内の排気ガスの圧力（排気圧）が所定値以上に高圧力の場合、排気圧によって弁体１０１が開弁方向に押される。これにより、弁体１０１を開弁状態から全閉作動させる際に、弁体１０１の全閉動作を開始してから弁体１０１がバルブシート１０３のシート面１０４に着座するまでに時間（全閉作動時間）がかかってしまう。したがって、弁体１０１の全閉作動時における、ウェイストゲート弁の閉弁応答性が悪いという問題がある。なお、ウェイストゲート弁の閉弁応答性を向上させるためには、ダイヤフラムシリンダ（アクチュエータ）の体格を大型化する必要がある。
また、弁体１０１を開弁状態から全閉作動させる際に、回転中心軸ＣＬ１での必要トルクが大きく、ダイヤフラムシリンダ（アクチュエータ）への駆動負荷が大きい。
また、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５内の排気ガスの圧力脈動が大きい場合、周期的に大きなトルクが回転中心軸ＣＬ１に発生するため、ウェイストゲート弁の全閉時において、弁体１０１のシール面１０２とバルブシート１０３のシート面１０４との間のシール性が低下する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２６５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域における開度制御性を改善することのできる内燃機関の排気装置を提供することにある。また、流路の入口よりも上流側が高圧力または高脈動の場合であっても、アクチュエータへの負荷を軽減することのできる内燃機関の排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明（内燃機関の排気装置）は、排気ガスが流入する入口と排気ガスが流出する出口とを連通する流路、およびこの流路の出口が開口した弁座を有するハウジングと、流路の出口を開閉する排気制御弁とを備えている。
排気制御弁は、ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材、この弁体支持部材に対して相対的な回転運動を行う弁体、および弁体支持部材を介して弁体を駆動するアクチュエータを有している。
排気制御弁の弁体は、弁体支持部材に係合支持されている。
弁座は、弁体が着座可能な平面状のシート面（ＰＬ１）を有している。
そして、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）は、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置されている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）を、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置したことにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、つまり回転中心（Ｃ１）を中心にして、ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材の回転角度が小さい時、弁体支持部材の回転角度の変化に対する、排気制御弁の開度変化が緩やかとなる。これにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
【００１２】
また、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが、同一直線上に存在しないので、弁座のシート面（ＰＬ１）に対して垂直方向に弁体が移動可能となる。
また、弁体の回転中心（Ｃ２）を中心にして、弁体支持部材に対して弁体が相対的な回転運動を行うことにより、弁座のシート面（ＰＬ１）から弁体が離脱して流路の出口を開放（開弁）する開弁動作が可能となる。例えば排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における弁体の開弁動作が可能となる。
なお、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが、同一直線上であると、弁座のシート面（ＰＬ１）に対して弁体を密着させる方向に作用する閉弁力が発生しない、あるいは弱いため、そのような構成は不適（不可）である。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、弁体支持部材に、流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第１回転軸を設けている。また、弁体支持部材または弁体に、流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第２回転軸を設けている。
２つの第１、第２回転軸は、相互に平行配置されている。
請求項３に記載の発明によれば、第１回転軸の中心線の位置を弁体支持部材および弁体の回転中心軸線（ＣＬ１）とし、第２回転軸の中心線の位置を弁体の回転中心軸線（ＣＬ２）としたとき、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）とは、排気制御弁の全閉時における回転中心軸線（ＣＬ１）と回転中心軸線（ＣＬ２）とを結ぶ直線のことである。
ここで、請求項１〜３に記載の排気制御弁は、ハウジングの弁座に対して着座、離脱して流路の出口を閉鎖、開放する弁体（バルブ）を備えている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）が、０°よりも大きく、４５°未満で構成されている。
０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に鋭角な角度（θ）を設定した場合には、弁体支持部材の回転角度の変化に対する、排気制御弁の開度変化（立ち上がり）が緩やかになる。これにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
また、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に鋭角な角度（θ）を設定した場合には、弁体支持部材を回す力＜回転力にならない力となるため、流路の入口よりも上流側が高圧力または高脈動の場合であっても、弁体を閉弁動作させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減することができる。
【００１５】
これによって、流路の入口よりも上流側が高圧力の時、排気圧により弁体が開弁側に押された場合であっても、弁体を開弁状態から全閉作動させる際の、第１回転軸での必要トルクが小さくなる。つまり「弁体支持部材を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁の全閉作動時、つまりアクチュエータの動力を利用して弁体を全閉作動させる際に、アクチュエータを大型化することなく、排気制御弁の閉弁応答性を向上させることができる。
また、流路の入口よりも上流側が高脈動の時、周期的に大きなトルクが第１回転軸に発生した場合であっても、「弁体支持部材を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁の全閉時における、弁体と弁座のシート面（ＰＬ１）との間のシール性を向上することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、排気制御弁（特に弁体支持部材）に、弁体における、弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部を設けている。
請求項６に記載の発明によれば、可動域制限部とは、弁体における、弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限するストッパ（規制部）のことである。
請求項７に記載の発明によれば、弁体における、弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）は、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）以上とする。
【００１７】
ところで、弁体支持部材に対して弁体が自由に相対回転すると、弁体が弁座に片当たりする等して、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）できず、弁体が流路の出口を全閉できなくなる懸念がある。
また、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉するには、弁体支持部材に対して弁体がある角度以上で相対回転する必要がある。
そこで、請求項５〜７に記載の発明によれば、弁体が流路の出口を全閉するのに必要な鋭角な角度（θ）以上、弁体支持部材に対して弁体が相対回転できるように、可動域制限部（ストッパ）を排気制御弁（特に弁体支持部材）に設けることで、弁体における、弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限することにより、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、可動域制限部とは、弁体における、弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限するストッパ（規制部）のことである。
請求項９に記載の発明によれば、弁体における、弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）は、弁体が開弁するのに必要な最小角度（θ２）の最大値（θｍａｘ）以上とする。
【００１９】
ところで、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に対して相対的に大きく傾いていると、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉する時に騒音が発生する懸念がある。
そこで、請求項８及び９に記載の発明によれば、騒音防止のために、可動域を制限している。
弁体（のシール面（ＰＬ２））を弁座のシート面（ＰＬ１）より離脱させて、弁体が流路の出口を開放（開弁）するためには、弁体が回転中心（Ｃ２）を中心に、弁体支持部材に対して相対回転する必要があるが、弁体が開弁するのに必要な最小角度（θ２）は、最大値（θｍａｘ）を持つので、最大値（θｍａｘ）以上の可動域を確保しながら弁体支持部材の可動域制限部（ストッパ）で可動域を制限する。
【００２０】
請求項１０に記載の発明によれば、ハウジングの弁座に、弁体をその移動方向に誘導するガイドを設けている。
これによって、弁体をその移動方向（開弁方向または閉弁方向）に案内（誘導）するガイドを設けることにより、弁体と弁体支持部材とを止め輪等を用いて連結（結合）する必要がない。つまり、弁体と弁体支持部材とを単純な嵌合方法を用いて連結（結合）できるので、排気制御弁の製造コストを低減でき、且つ生産性を向上することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体を相対回転可能に係合支持する係合部を設けている。
請求項１２に記載の発明によれば、排気制御弁に、弁体支持部材（の係合部）と弁体（の結合部）との間に、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）を設けることにより、高温の排気ガスが流通する流路のような高温環境下で弁体および弁体支持部材が使用された場合であっても、弁体と弁体支持部材との間の隙間（ガタ）により熱歪みによる変形（材料の熱膨張）を吸収することができる。なお、排気制御弁は、その使用温度が、常温から約１０００℃までの高温環境であるため、弁体支持部材を形成する材料（金属材料）や弁体を形成する材料（金属材料）の熱膨張を吸収することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、弁体に、弁体支持部材（の係合部）に対して相対回転可能となるように結合する結合部を設けている。
【００２２】
請求項１４に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体の結合部を弁体の回転軸方向の両側から挟み込む一対の支持部を有している。これらの支持部は、互いに対向して配置されている。
請求項１５に記載の発明によれば、弁体支持部材（の係合部）に、一対の支持部間に掛け渡されるピンを設けている。また、弁体の結合部に、ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを設けている。このローラは、ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されている。
【００２３】
請求項１６に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体の結合部を支持する支持部を設けている。
請求項１７に記載の発明によれば、弁体支持部材（の係合部）に、支持部から弁体の回転軸方向に突出するピンを設けている。このピンは、弁体支持部材の支持部に支持固定されている。また、弁体の結合部に、ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを設けている。このローラは、ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されている。
【００２４】
請求項１８に記載の発明によれば、弁体の中心線または流路の中心線に対して、弁体の中心線方向または流路の中心線方向に垂直な方向に、弁体の回転中心（Ｃ２）をオフセットして配置することにより、弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）の位置を自由に変更することができる。したがって、例えば車両に対する搭載性を向上することができる。
請求項１９に記載の発明によれば、流路の出口の延長線に対して、流路の中心線方向に垂直な方向に、弁体支持部材をオフセットして配置することにより、流路の出口の延長線上から弁体支持部材を逃がす（外す）ことができる。これにより、損失（圧力および温度）を低減することができる。すなわち、流路の出口の延長線上から弁体支持部材を逃がす（外す）ことができるので、流路の出口から流出した排気ガスが弁体支持部材に衝突することはなく、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がなくなる。また、流路の出口から流出した排気ガスが弁体支持部材に衝突することがないので、弁体支持部材に熱を奪われ難くなり、弁体支持部材からの放熱による三元触媒の暖機が遅くなる懸念がなくなる。
【００２５】
請求項２０に記載の発明によれば、ハウジングに、内燃機関の排気ポートに連通する２つの第１、第２排気通路、およびこれらの第１、第２排気通路を区画する隔壁を設けている。
流路の入口は、第１排気通路から排気ガスが流入する第１開口部である。
流路の出口は、第２排気通路へ排気ガスが流出する第２開口部である。
流路は、第１排気通路と第２排気通路とを連通するように隔壁を貫通する連通路である。
排気制御弁は、（第１排気通路から）連通路を通過（して第２排気通路へ流出）する排気ガスの流量を弁体の開閉動作により制御する排気ガス流量制御弁である。なお、第１排気通路から連通路を通過して第２排気通路へ流出する排気ガスの流量を弁体の開閉動作により制御する排気ガス流量制御弁としても良い。
【００２６】
請求項２１に記載の発明によれば、弁座のシート面（ＰＬ１）が、連通路の第２開口部の周縁に形成されている。
請求項２２に記載の発明によれば、弁座のシート面（ＰＬ１）より離脱して流路の出口を開放（開弁）する弁体を有している。
請求項２３に記載の発明によれば、弁体に、弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して流路の出口を閉鎖（全閉）するシール面（ＰＬ２）を設けている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】排気制御弁の全閉時における交差角度θ０を示した説明図である（実施例１）。
【図２】ターボチャージャを示した断面図である（実施例１）。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はバルブシートと排気制御弁（バルブ、アーム）との位置関係を示した平面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した断面図で、（ｃ）は排気制御弁の半開状態を示した断面図で、（ｄ）は排気制御弁の全開状態を示した断面図である（実施例１）。
【図６】（ａ）は直線ＡＬ１と直線ＡＬ２の交差角度θ０と、排気圧によるバルブにかかる荷重Ｐとの関係を示したグラフで、（ｂ）はアームの第１回転軸の回転角度θ１と、排気制御弁の開度と直線ＡＬ１と、直線ＡＬ２の交差角度θ０との関係を示したグラフである（実施例１）。
【図７】バルブの全閉作動時の不具合を説明するための説明図である（実施例１）。
【図８】開弁するのに必要な最小角度θ２を説明するための説明図である（実施例１）。
【図９】アームの第１回転軸の回転角度θ１と、開弁するのに必要な最小角度θ２との関係を示したグラフである（実施例２）。
【図１０】（ａ）は排気制御弁の半開状態を示した断面図で、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した断面図で、（ｃ）、（ｄ）はストッパを有するアームを示した拡大図である（実施例２）。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）及び（ｅ）は排気制御弁を示した断面図及び側面図である（実施例３）。
【図１２】バルブをオフセット配置した状態を示した断面図である（実施例４）。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）はウェイストゲート弁を示した説明図である（従来例１）。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善するという目的を、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心Ｃ１と弁体の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、弁座のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置したことで実現した。
【実施例１】
【００２９】
［実施例１の構成］
図１ないし図６は本発明の実施例１を示したもので、図１は排気制御弁の全閉時における交差角度θ０を示した図で、図２および図３はターボチャージャを示した図で、図４（ａ）〜（ｃ）はバルブシートと排気制御弁（バルブ、アーム）との位置関係を示した図で、図５（ａ）、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した図で、図５（ｃ）は排気制御弁の半開状態を示した図で、図５（ｄ）は排気制御弁の全開状態を示した図である。
【００３０】
本実施例の内燃機関の過給システム（過給装置、内燃機関の排気装置）は、複数の気筒（シリンダボア）を有する内燃機関（エンジン）から排出される排気ガスの圧力（排気圧）を利用して吸気を過給（圧縮）するターボチャージャを備えている。
ターボチャージャは、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気管の途中に設けられたコンプレッサ（インペラ１、コンプレッサハウジング２）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室から排出される排気ガスが流れる排気管の途中に設けられたタービン（ホイール３、タービンハウジング４、タービンシャフト５）とを備えている。
【００３１】
本実施例のターボチャージャのタービンハウジング４には、排気入口部である排気導入流路（２つの第１、第２排気分岐流路６、７）、外部から導入された排気ガスをホイール３へ導くための２つの第１、第２スクロール８、９、ホイール３を収容する円形状のホイール収容室１０、第１排気分岐流路６と第２排気分岐流路７とを連通する流路孔１１、ホイール収容室１０より排気ガスを迂回（バイパス）させる流路孔１２、および排気出口部である排気排出流路１３等が設けられている。
また、タービンハウジング４には、隔壁１４〜１６が一体的に設けられている。
また、タービンハウジング４は、タービン入口ケース、第１、第２スクロールケースおよびタービン出口スリーブを備えている。
【００３２】
隔壁１４は、タービンハウジング４の内部空間（１つの排気導入流路）を、少なくとも一部が互いに隣り合うように並列して配置される２つの第１、第２排気分岐流路６、７に区画する第１仕切り壁（仕切り部）である。この隔壁１４には、図３に示したように、内部に流路孔１１が形成される円環状（または角環状）のバルブシート（第１弁座）１７が一体的に設けられている。このバルブシート１７は、流路孔１１の出口の周囲を取り囲む周方向に延びる第１突条リブである。
【００３３】
隔壁１５は、タービンハウジング４の内部空間を、第２排気分岐流路７と排気排出流路１３とに区画する第２仕切り壁（仕切り部）である。この隔壁１５には、図２および図３に示したように、内部に流路孔１２が形成される円環状（または角環状）のバルブシート（第２弁座）１８が一体的に設けられている。このバルブシート１８は、流路孔１２の出口の周囲を取り囲む周方向に延びる第２突条リブである。
隔壁１６は、タービンハウジング４の内部空間（１つのスクロール流路）を、少なくとも一部が互いに隣り合うように並列して配置される２つの第１、第２スクロール８、９に区画する第３仕切り壁（仕切り部）である。
【００３４】
本実施例のタービンハウジング４の内部には、流路孔１１の出口を開閉するスクロール切替弁（流量調整バルブ、第１排気制御弁：以下排気制御弁Ａと言う）が搭載されている。
排気制御弁Ａは、隔壁１４のバルブシート１７のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔（第１流路）１１を閉鎖、開放するバルブ（第１弁体）２１と、このバルブ２１を係合支持するアーム（第１弁体支持部材）２３と、このアーム２３のシャフト（後述する第１回転軸）を回転方向に摺動自在に支持するベアリング（図示せず）と、アーム２３を介してバルブ２１を開弁方向または閉弁方向に回転駆動するアクチュエータとを備えている。
なお、排気制御弁Ａの詳細は後述する。
【００３５】
本実施例のタービンハウジング４の内部には、流路孔１２の出口を開閉するウェイストゲート弁（ウェイストゲートバルブ、第２排気制御弁：以下排気制御弁Ｂと言う）が搭載されている。
排気制御弁Ｂは、隔壁１５のバルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔（第２流路）１２を閉鎖、開放するバルブ（第２弁体）２２と、このバルブ２２を係合支持するアーム（第２弁体支持部材）２４と、このアーム２４のシャフト（後述する第２回転軸）を回転方向に摺動自在に支持するベアリング（図示せず）と、アーム２４を介してバルブ２２を開弁方向または閉弁方向に回転駆動するアクチュエータとを備えている。
なお、排気制御弁Ｂの詳細は後述する。
【００３６】
ここで、エンジンとして、複数の気筒（シリンダボア）を有する多気筒ディーゼルエンジン（例えば直列４気筒エンジン）が採用されている。但し、多気筒ディーゼルエンジンに限定されず、多気筒ガソリンエンジンを適用しても良い。
エンジンは、自動車等の車両のエンジンルーム内にターボチャージャと共に設置されている。また、エンジンの各気筒には、燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタが搭載されている。また、エンジンには、エアクリーナ等が搭載されている。
【００３７】
エアクリーナは、インレットダクト（外気導入ダクト）の上流端で開口した外気導入口より空気導入流路に導入される外気（吸気）を濾過するフィルタエレメント（濾過エレメント）を有している。エアクリーナの出口端は、エアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、ターボチャージャのコンプレッサハウジング２に接続している。
コンプレッサハウジング２の出口端は、コンプレッサハウジング２から流出した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、インタークーラに接続している。 インタークーラの出口端は、インタークーラを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、スロットルボディに接続している。
【００３８】
スロットルボディの出口端は、スロットルボディを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークマニホールドを介して、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに接続している。
これらのインレットダクト、エアクリーナ、インテークダクト、コンプレッサハウジング２、インテークダクト、インタークーラ、インテークダクト、スロットルボディ、インテークマニホールド等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成する吸気管（内燃機関の吸気管、吸気ダクト）が構成される。
吸気管の内部に形成される吸気通路は、エンジンの各気筒毎の燃焼室および吸気ポートに連通している。
【００３９】
一方、エンジンの各気筒毎の排気ポートの出口端は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストマニホールドを介して、ターボチャージャのタービンハウジング４に接続している。
タービンハウジング４の出口端は、タービンハウジング４より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストダクトを介して、排気浄化装置（触媒）に接続している。
ここで、排気浄化装置は、排気ガス中の有害成分とされる、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の３つの元素を一括して化学反応により、無害な成分に変化させる、特に酸化作用によりＨＣを無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化させる三元触媒コンバータである。
【００４０】
排気浄化装置の出口端は、触媒を通過した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストダクトを介して、排気消音器であるマフラに接続している。
これらのエキゾーストマニホールド、タービンハウジング４、エキゾーストダクト、排気浄化装置（触媒）、エキゾーストダクト、マフラ等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成する排気管（内燃機関の排気管、排気ダクト）が構成される。
排気管の内部に形成される排気通路は、エンジンの各気筒毎の燃焼室および排気ポートに連通している。
【００４１】
ターボチャージャは、コンプレッサとタービンとを備え、吸気管を流れる吸気をコンプレッサ（インペラ１、コンプレッサハウジング２）で圧縮し、圧縮された圧縮空気（吸気）をエンジンの各気筒毎の燃焼室へ送り込むターボ過給機である。このターボチャージャは、タービン（ホイール３、タービンハウジング４、タービンシャフト５）が排気ガスにより回転駆動されると、タービンのホイール３に一体回転可能に連結したコンプレッサのインペラ１も回転し、このインペラ１が吸気を圧縮する。
コンプレッサは、タービンシャフト５の中心線（回転中心）を中心にして回転するインペラ１、およびこのインペラ１の周囲を円周方向に取り囲むように設置されたコンプレッサハウジング２を備えている。
【００４２】
コンプレッサのインペラ１は、複数のコンプレッサブレード（翼）が円周方向に設置されている。このインペラ１は、タービンシャフト５を介して、タービンのホイール３と一体回転可能に連結している。
コンプレッサハウジング２の内部には、吸気導入流路３１、インペラ収容室３２、スクロール３３および吸気排出流路（図示せず）等が形成されている。
また、コンプレッサハウジング２は、コンプレッサ入口スリーブ、スクロールケースおよびコンプレッサ出口ケース（図示せず）を備えている。
【００４３】
吸気導入流路３１は、コンプレッサハウジング２の上流側端面で開口する開口部である吸気導入ポート（図示せず）を介して、コンプレッサハウジング２の外部から流入した吸気をインペラ１を回転自在に収容するインペラ収容室３２へ導く吸気入口流路である。
スクロール３３は、インペラ１およびインペラ収容室３２の周囲を渦巻き状に囲むように設置されて、インペラ収容室３２から流入した吸気を吸気排出流路へ導出するように構成されている。
吸気排出流路は、コンプレッサハウジング２の下流側端面で開口する開口部である吸気排出ポート（図示せず）を介して、スクロール３３から流入した吸気をコンプレッサハウジング２の外部（インタークーラ）へ排出する吸気出口流路である。
【００４４】
タービンは、エンジンの排気圧により回転駆動されるホイール３、およびこのホイール３の周囲を円周方向に取り囲むように設置されたタービンハウジング４を備えている。
タービンのホイール３は、複数のタービンブレード（翼）が円周方向に設置されている。
タービンハウジング４は、例えば耐熱アルミニウム合金や耐熱鋼等の耐熱性金属により形成されている。このタービンハウジング４は、エキゾーストマニホールドの集合部とエキゾーストダクトとの間に接続されている。
タービンハウジング４の内部には、２つの第１、第２排気分岐流路６、７、２つの第１、第２スクロール８、９、ホイール収容室１０、流路孔１１、１２および排気排出流路１３等が形成されている。また、２つの第１、第２排気分岐流路６、７および２つの第１、第２スクロール８、９は、タービンのホイール３の回転中心軸線方向に２分割して設けられている。
【００４５】
第１排気分岐流路６は、タービンハウジング４の上流側端面で開口する開口部である排気導入ポート４６を介して、タービンハウジング４の外部から流入した排気ガスを第１スクロール８を経由して、ホイール３を回転自在に収容するホイール収容室１０へ導く排気入口流路（第１排気通路）である。
第２排気分岐流路７は、流路孔１１を介して、第１排気分岐流路６から流入した排気ガスを第２スクロール９を経由して、ホイール収容室１０へ導く排気入口流路（第２排気通路、第１排気通路）である。この第２排気分岐流路７の内部には、排気制御弁Ａのバルブ２１を開閉自在に収容（収納）するためのバルブ収納空間（第１収納空間）３４が形成されている。
【００４６】
第１スクロール８は、第１排気分岐流路６とホイール収容室１０とを連通し、ホイール収容室１０の周囲を渦巻き状に囲むように設置された渦巻き形状の第１スクロール流路のことである。この第１スクロール８は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の上流側に設けられている。
また、第１スクロール８は、第１排気分岐流路６の出口端部から排気ガスを導入する第１導入部（図示せず）、および第１スクロール８からホイール収容室１０へ排気ガスを導入する第１ノズル４１を有している。
なお、第１ノズル４１は、ホイール収容室１０の周囲を部分円形状（円弧形状）に囲むように開口したスリット状の開口部である。
【００４７】
第２スクロール９は、第２排気分岐流路７とホイール収容室１０とを連通し、ホイール収容室１０の周囲を渦巻き状に囲むように設置された渦巻き形状の第２スクロール流路のことである。この第２スクロール９は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の上流側に設けられている。
また、第２スクロール９は、第２排気分岐流路７の出口端部から排気ガスを導入する第２導入部（図示せず）、および第２スクロール９からホイール収容室１０へ排気ガスを導入する第２ノズル４２を有している。
なお、第２ノズル４２は、ホイール収容室１０の周囲を部分円形状（円弧形状）に囲むように開口したスリット状の開口部である。
【００４８】
ここで、バルブシート１７に形成される流路孔１１の上流端には、第１排気分岐流路６から排気ガスが流入する第１開口部（流路の入口）が設けられている。また、流路孔１１の下流端には、第２排気分岐流路７へ排気ガスが流出する第２開口部（流路の出口）が設けられている。つまり流路孔１１は、バルブシート１７を有する板状の隔壁１４の板厚方向の一端面で開口する第１開口部と、隔壁１４の板厚方向の他端面で開口する第２開口部とを連通する第１流路である。
流路孔１１の第２開口部の周縁には、排気制御弁Ａのバルブ２１が着座可能な平面状のシート面ＰＬ１が形成されている。
流路孔１１は、第１排気分岐流路６と第２排気分岐流路７とを連通するようにバルブシート１７をその板厚方向に貫通する第１連通孔である。
【００４９】
ここで、バルブシート１８に形成される流路孔１２の上流端には、第２排気分岐流路７から排気ガスが流入する第１開口部（流路の入口）が設けられている。また、流路孔１２の下流端には、排気排出流路１３へ排気ガスが流出する第２開口部（流路の出口）が設けられている。つまり流路孔１２は、バルブシート１８を有する板状の隔壁１５の板厚方向の一端面で開口する第１開口部と、隔壁１５の板厚方向の他端面で開口する第２開口部とを連通する第２流路である。
流路孔１２の第２開口部の周縁には、排気制御弁Ｂのバルブ２２が着座可能な平面状のシート面ＰＬ１が形成されている。
【００５０】
流路孔１２は、第２排気分岐流路７と排気排出流路１３とを連通するようにバルブシート１８をその板厚方向に貫通する第２連通孔である。
流路孔１２は、第２排気分岐流路７から流入した排気ガスを２つの第１、第２スクロール８、９およびホイール収容室１０を迂回（バイパス）して、排気排出流路１３へ導くウェイストゲート流路（バイパス流路）である。
排気排出流路１３は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の下流側に設けられている。この排気排出流路１３は、タービンハウジング４の下流側端面で開口する開口部である排気排出ポート４３を介して、タービンハウジング４の内部から外部（触媒側）へ排気ガスを排出する排気出口流路（第２排気通路）である。また、排気排出流路１３の内部には、排気制御弁Ｂのバルブ２２を開閉自在に収容（収納）するためのバルブ収納空間（第２収納空間）４４が形成されている。
【００５１】
次に、本実施例の排気制御弁Ａの詳細を図１ないし図５に基づいて説明する。
排気制御弁Ａは、排気ガスの流量が少ない、エンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う）が低速回転領域の際に閉弁（全閉）して、ホイール収容室１０へ排気ガスを導入するスクロール流路として第１スクロール８のみを使用することで、ホイール３へ導入される排気ガスの流速を高めて、エンジンの低速回転領域での過給性能を確保し、排気ガスの流量が増えた中速回転領域の際に開弁（例えば半開または全開）して、スクロール流路として２つの第１、第２スクロール８、９を併用して排気ガスの流量を調整して、エンジンの中速回転領域での過給性能を向上する過給圧制御装置を構成する。
【００５２】
排気制御弁Ａは、第１排気分岐流路６から流路孔１１、第２排気分岐流路７および第２スクロール９を通ってホイール収容室１０へ導かれる排気ガスの流量、つまり流路孔１１を通過する排気ガスの流量をバルブ２１の開閉動作により制御（調整）する排気ガス流量制御弁を構成している。
また、排気制御弁Ａは、バルブ２１の開度変化（バルブ角度変化）に対して流路孔１１の出口（第２開口部）の開口面積が変化する開口特性（バルブ開度−流量特性）を備えている。
【００５３】
排気制御弁Ａは、バルブ２１、アーム２３、ベアリングおよびアクチュエータを備えている。
バルブ２１は、タービンハウジング４と同様に、耐熱性金属により形成されている。このバルブ２１は、タービンハウジング４のバルブシート１７のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖、開放する円板状（または矩形板状または方形板状）の弁体である。すなわち、バルブ２１は、バルブシート１７のシート面ＰＬ１より離脱（離座）して流路孔１１の出口（第２開口部）を開放（開弁）するように構成されている。
バルブ２１の表面には、バルブシート１７のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
【００５４】
バルブ２１は、その裏面より突出した筒状の結合リング２５を備えている。この結合リング２５は、アーム２３の支持部２７に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
アーム２３は、バルブ２１およびタービンハウジング４と同様に、耐熱性金属により形成されている。このアーム２３は、アクチュエータの動力をバルブ２１に伝達すると共に、バルブ２１を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材である。
アーム２３は、流路孔１１の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。これらの第１、第２回転軸６１、６２は、所定の距離を隔てた位置に、相互に平行配置されている。
【００５５】
アーム２３の軸線方向の一端部には、回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。この第１回転軸６１の入力部には、アクチュエータの出力軸またはリンク機構が一体回転可能に連結されている。なお、アーム２３の第１回転軸６１は、ベアリングを介して、タービンハウジング４のタービン入口ケースの軸受け部６３の軸受け孔壁面に回転自在に支持されている。
アーム２３の軸線方向の他端部には、バルブ２１の結合リング２５を支持する支持部２７が一体的に設けられている。この支持部２７には、回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。この第２回転軸６２は、支持部２７から第１回転軸６１の突出方向に対して逆方向（バルブ２１の回転軸方向）に突出している。また、第２回転軸６２は、支持部２７に支持固定されて、バルブ２１を相対回転可能に係合支持する係合部（出力部）である。
【００５６】
第２回転軸６２の外周には、円環状の周方向溝（図示せず）が形成されている。この周方向溝には、第２回転軸６２の外周にバルブ２１の結合リング２５を嵌め合わせた際に、第２回転軸６２からのバルブ２１の抜け止めを行う止め輪等のバルブ抜け止め手段６４が装着されている。なお、止め輪の代わりに、ワッシャまたはＣリング等のバルブ抜け止め手段を採用しても良い。
なお、バルブ２１の結合リング２５は、第２回転軸６２の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。この結合リング２５は、第２回転軸６２に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
また、バルブ２１の結合リング２５とアーム２３の第２回転軸６２との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）６５が設けられている。
【００５７】
アクチュエータは、モータの動力（トルク）を利用してバルブ２１をアーム２３の回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動するように構成されている。このアクチュエータは、バルブ２１およびアーム２３を駆動する動力を発生するモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を含んで構成される電動アクチュエータである。
なお、モータは、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００５８】
ここで、本実施例の排気制御弁Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、モータへの通電を停止（オフ：ＯＦＦ）することで、バルブ２１がバルブシート１７に着座して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖（例えば全閉）する。
また、排気制御弁Ａは、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、モータを通電（オン：ＯＮ）することで、バルブ２１がバルブシート１７より離脱して流路孔１１の出口（第２開口部）を開放（例えば開弁、半開または全開）する。
また、アーム２３の入力部は、リンク機構を介して、減速機構の最終ギヤと一体回転可能に連結されている。なお、アーム２３の入力部を、リンク機構を介することなく、減速機構の最終ギヤに直結しても良い。また、アーム２３の入力部を、モータの出力軸に直結しても良い。
【００５９】
次に、本実施例の排気制御弁Ｂの詳細を図１ないし図５に基づいて説明する。
排気制御弁Ｂは、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧が設定値を越えた際に開弁（例えば半開または全開）して、コンプレッサの過給圧を設定値以下に抑える過給圧制御装置を構成する。
この排気制御弁Ｂは、第２排気分岐流路７から流路孔１２を通って排気排出流路１３へ導かれる排気ガスの流量、つまりバイパス流路を形成する流路孔１２を通過する排気ガスの流量をバルブ２２の開閉動作により制御（調整）する排気ガス流量制御弁を構成している。
また、排気制御弁Ｂは、バルブ２２の開度変化（バルブ角度変化）に対して流路孔１２の出口（第２開口部）の開口面積が変化する開口特性（バルブ開度−流量特性）を備えている。
【００６０】
排気制御弁Ｂは、バルブ２２、アーム２４、ベアリングおよびアクチュエータを備えている。
バルブ２２およびアーム２４は、排気制御弁Ａと同様に、耐熱性金属により形成されている。このバルブ２２は、タービンハウジング４のバルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖、開放する円板状（または矩形板状または方形板状）の弁体である。そして、バルブ２２の表面には、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
バルブ２２は、バルブ２１と同様に筒状の結合リング２６を備えている。この結合リング２６は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
アーム２４は、アーム２３と同様に、バルブ２２を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材である。
【００６１】
アーム２４は、アーム２３と同様に、流路孔１２の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。
アーム２４の軸線方向の一端部には、アーム２３と同様に、回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。また、アーム２４の軸線方向の他端部には、アーム２３と同様に、バルブ２２の結合リング２６を支持する支持部２８が一体的に設けられている。この支持部２８には、アーム２３と同様に、回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。
バルブ２２の結合リング２６、アーム２４の第１、第２回転軸６１、６２は、排気制御弁Ａと同様な構成を備えている。
【００６２】
アクチュエータは、排気制御弁Ａと同様に、モータの動力（トルク）を利用してバルブ２２をアーム２４の回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動するように構成されている。このアクチュエータは、バルブ２２およびアーム２４を駆動する動力を発生するモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を含んで構成される電動アクチュエータである。
なお、モータは、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００６３】
ここで、本実施例の排気制御弁Ｂは、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、モータへの通電を停止（オフ：ＯＦＦ）することで、バルブ２２がバルブシート１８に着座して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（例えば全閉）する。
また、排気制御弁Ｂは、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、モータを通電（オン：ＯＮ）することで、バルブ２２がバルブシート１８より離脱して流路孔１２の出口（第２開口部）を開放（例えば開弁、半開または全開）する。
また、アーム２４の入力部は、リンク機構を介して、減速機構の最終ギヤと一体回転可能に連結されている。なお、アーム２４の入力部を、リンク機構を介することなく、減速機構の最終ギヤに直結しても良い。また、アーム２４の入力部を、モータの出力軸に直結しても良い。
【００６４】
［実施例１の特徴］
次に、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂの特徴を図１ないし図６に基づいて説明する。
本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、相互に平行で構成される２つの第１、第２回転軸６１、６２をそれぞれ有している。
また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１と、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２とが、同一直線上に存在しない構造を採用している。
【００６５】
また、排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブシート１７、１８とバルブ２１、２２とのシール構造として、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２とを平面接触させて流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出する排気ガスの流れをシールする平面シール構造を採用している。 また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。
【００６６】
具体的には、図１に示したように、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１が、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置されている。
ここで、直線ＡＬ１とは、第１回転軸６１の中心線の位置をバルブ２１、２２およびアーム２３、２４の回転中心軸線ＣＬ１とし、第２回転軸６２の中心線の位置をバルブ２１、２２の回転中心軸線ＣＬ２としたとき、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における回転中心軸線ＣＬ１と回転中心軸線ＣＬ２とを結ぶ直線のことである。
【００６７】
ここで、図１は、排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ２１、２２がバルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）している全閉状態を示した図である。また、図６（ａ）は直線ＡＬ１と直線ＡＬ２の交差角度θ０と、排気圧によるバルブ２１、２２にかかる荷重Ｐとの関係を示したグラフで、図６（ｂ）はアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１と、排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ開度と直線ＡＬ１と、直線ＡＬ２の交差角度θ０との関係を示したグラフである。
【００６８】
ところで、タービンハウジング４の隔壁１４、１５をその板厚（肉厚）方向に貫通する流路孔１１、１２よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６または第２排気分岐流路７の排気圧が所定値以上の高圧力の場合、図１および図６（ａ）に示したように、その排気圧の影響によりバルブ２１、２２の表面（図示下端面、ＰＬ２）に荷重Ｐがかかる（作用する）。
そして、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時にバルブ２１、２２の表面に排気圧による荷重Ｐを受けると、バルブ２１、２２の回転中心軸線ＣＬ２である、アーム２３、２４の第２回転軸６２に発生する力は、軸線方向の分力（「回転力にならない力」：矢印Ｆｙ）を表すベクトルと、半径方向の分力（「アーム２３、２４を回す力」：矢印Ｆｘ）を表すベクトルとを２辺とする平行四辺形の対角線（「排気圧による（シート面ＰＬ１、シール面ＰＬ２に垂直な）鉛直方向の力」：矢印Ｆ）で表される。
【００６９】
次に、上記構造の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を種々変化させて、「回転力にならない力」と「アーム２３、２４を回す力」とがどのように変化するかについて調査し、その結果を図６（ａ）のグラフに示した。
この図６（ａ）のグラフからも確認できるように、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、４５°よりも大きい角度になると、「アーム２３、２４を回す力」＞「回転力にならない力」となる。
【００７０】
また、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、４５°よりも小さい角度になると、「アーム２３、２４を回す力」＜「回転力にならない力」となる。
これによって、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定した場合には、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２との間のシール性を十分維持できる。また、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、バルブ２１、２２を全閉動作（閉弁動作）させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減できる。
【００７１】
次に、上記構造の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を種々変化（１°、３０°、４５°、９０°）させて、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１と排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ開度とがどのように変化するかについて調査し、その結果を図６（ｂ）のグラフに示した。
この図６（ｂ）のグラフからも確認できるように、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、４５°以上に設定した場合には、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１が小さい時、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が急である（θ０＝４５°、９０°参照）。なお、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２との交差角度θ０が４５°の場合には、図６（ｂ）に示したように、特性線は直線になる。
【００７２】
しかるに、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、４５°未満に設定した場合には、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が緩やかになる。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
以上により、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を設定している（０°＜θ０＜４５°）。
【００７３】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の過給システム（ターボチャージャ）の動作を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
【００７４】
ターボチャージャのコンプレッサから吸気管（スロットルボディ、インテークマニホールド）の吸気通路、吸気ポートを経て燃焼室内に供給された吸気とインジェクタから噴射された燃料との混合気が燃焼室内で燃焼すると、この燃焼により生じた排気ガスが排気ポートから排出される。排気ポートから排出された排気ガスは、排気管（エキゾーストマニホールド）の排気通路を経てターボチャージャのタービンへ導かれる。
エンジンの全負荷の低速運転時、つまりエンジン回転数が１５００ｒｐｍ未満の低速回転領域の場合には、アクチュエータの動力を利用して排気制御弁Ａと排気制御弁Ｂとを共に全閉する。これによって、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１にバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２が着座（平面接触）して、バルブシート１７、１８を貫通する流路孔１１、１２が閉鎖（全閉）される。
【００７５】
この結果、エンジンの排気ポートより排出された排気ガスの全量は、タービンハウジング４の上流側端面で開口した排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入する。第１排気分岐流路６に流入した排気ガスは、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。ホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、タービンハウジング４の下流側端面で開口した排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００７６】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、インペラ収容室３２、スクロール３３、吸気排出流路を通って吸気管の吸気通路に流入する。吸気管の吸気通路に流入した吸気は、吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
したがって、少ない排気流量でも十分高速な吸気の流れが得られるので、エンジンの低速運転時における過給圧を高めることができる。
【００７７】
エンジンの中速運転時、つまりエンジン回転数が１５００ｒｐｍ以上で、且つ２５００ｒｐｍ未満の中速回転領域の場合には、排気制御弁Ｂを全閉状態に維持すると共に、アクチュエータの動力を利用して排気制御弁Ａを開弁（例えば半開状態または全開状態）する。これによって、バルブシート１７のシート面ＰＬ１からバルブ２１が離脱して、流路孔１１の出口が開放（開弁）される。また、バルブ２２の全閉状態が継続されるため、流路孔１２が閉鎖（全閉）される。
【００７８】
この結果、排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの一部は、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。
また、第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの残部は、第１排気分岐流路６から流路孔１１を通って第２排気分岐流路７に流入する。第２排気分岐流路７に流入した排気ガスは、第２導入部から第２スクロール９に流入し、第２ノズル４２からホイール収容室１０に導入される。
これにより、２つの第１、第２排気分岐流路７、７および２つの第１、第２スクロール８、９の双方を通ってホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００７９】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、吸気管の吸気通路および吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
したがって、排気流量が増大し、エンジンの中速運転時における過給圧を高めることができる。
なお、エンジン回転数または目標過給圧に応じて排気制御弁Ａの開度制御を行うことができる。すなわち、エンジン回転数または目標過給圧に応じてアーム２３の第１回転軸６１の回転角度を連続的または段階的に変更することで、アーム２３の第１回転軸６１の角度変化に伴ってバルブ２１の開度、つまり流路孔１１の出口の開口面積が徐々に変化する開口特性となる。この場合、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧をエンジンの運転状況に応じて最適化することができる。
【００８０】
エンジンの高速運転時、つまりエンジン回転数が２５００ｒｐｍ以上の高速回転領域の場合には、排気制御弁Ａと排気制御弁Ｂとを共に開弁（例えば半開状態または全開状態）する。これによって、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１からバルブ２１、２２が離脱して、流路孔１１、１２の出口が開放（開弁）される。
この結果、排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの一部は、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。
【００８１】
また、第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの残部は、第１排気分岐流路６から流路孔１１を通って第２排気分岐流路７に流入する。第２排気分岐流路７に流入した排気ガスの一部は、第２導入部から第２スクロール９に流入し、第２ノズル４２からホイール収容室１０に導入される。
これにより、２つの第１、第２排気分岐流路７、７および２つの第１、第２スクロール８、９の双方を通ってホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００８２】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、吸気管の吸気通路および吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
また、第２排気分岐流路７に流入した排気ガスの残部は、第２排気分岐流路７から流路孔１２を通って排気排出流路１３に逃がされる。これにより、ターボチャージャの過給圧が設定値以下に抑えられる。
【００８３】
すなわち、排気制御弁Ｂのバルブ２２を開弁して流路孔１２を開放することにより、ホイール収容室１０に導かれる排気ガスの流量が減るので、タービンのホイール３に作用する排気エネルギーが減少する。これにより、ホイール３の回転速度が低下するので、ターボチャージャのコンプレッサのインペラ１の過回転が抑制され、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧が設定値以下に抑えられる。
なお、エンジン回転速度または目標過給圧に応じて排気制御弁Ａ、Ｂの開度制御を行うことができる。すなわち、エンジン回転数または目標過給圧に応じてアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度を連続的または段階的に変更することで、アーム２３、２４の第１回転軸６１の角度変化に伴ってバルブ２１、２２の開度、つまり流路孔１１、１２の出口の開口面積が徐々に変化する開口特性となる。この場合、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧をエンジンの運転状況に応じて最適化することができる。
【００８４】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブシート１７、１８とバルブ２１、２２とのシール構造として、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２とを平面接触させて流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出する排気ガスの流れをシールする平面シール構造を採用している。
また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。
【００８５】
これによって、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、つまり回転中心Ｃ１を中心にして、タービンハウジング４に対して相対的な回転運動を行うアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度が小さい時、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化が緩やかとなる。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
すなわち、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１と、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２とが、同一直線上に存在しないので、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に対して垂直方向にバルブ２１、２２が移動可能となる。
【００８６】
また、回転中心Ｃ２を中心にして、アーム２３、２４の第２回転軸６２に対してバルブ２１、２２が相対的な回転運動を行うことにより、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１からバルブ２１、２２が離脱して流路孔１１、１２の出口を開放（開弁）する開弁動作が可能となる。例えば排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階におけるバルブ２１、２２の開弁動作が可能となる。
なお、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが、同一直線上であると、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に対してバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２を密着させる方向に作用する閉弁力が発生しない、あるいは弱いため、そのような構成は不適（不可）である。
【００８７】
また、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、０°よりも大きく４５°未満で構成されている。
これによって、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を設定した場合には、「アーム２３、２４を回す力」＜「回転力にならない力」となるため、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、バルブ２１、２２を全閉動作（閉弁動作）させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減できる。
【００８８】
したがって、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力の時、排気圧によりバルブ２１、２２が開弁側に押された場合であっても、バルブ２１、２２を開弁状態から全閉作動させる際の、アーム２３、２４の第１回転軸６１での必要トルクが小さくなる。つまり「アーム２３、２４を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉作動時、つまりアクチュエータの動力を利用してバルブ２１、２２を全閉作動させる際に、アクチュエータを大型化することなく、排気制御弁Ａ、Ｂの閉弁応答性を向上させることができる。
また、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高脈動であっても、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２との間のシール性を向上することができる。
【００８９】
また、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂの各バルブ２１、２２には、アーム２３、２４に対して相対回転可能に結合する結合リング２５、２６が一体的に設けられている。また、アーム２３、２４の支持部２７、２８には、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６を、相対回転可能となるように係合支持する第２回転軸６２が一体的に設けられている。
そして、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６とアーム２３、２４の第２回転軸６２との間に、熱歪みによる変形を吸収するためのガタ６５を設けている。これによって、高温の排気ガスが流通する流路孔１１、１２、第２排気分岐流路７または排気排出流路１３のような高温環境下（例えば常温から約１０００℃までの高温環境下）でバルブ２１、２２およびアーム２３、２４が使用された場合であっても、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６とアーム２３、２４の第２回転軸６２との間のガタ６５により熱歪みによる変形（金属材料の熱膨張）を吸収することができる。
【００９０】
ところで、排気浄化装置に使用される排気浄化用の触媒は、その温度が活性温度に達している（活性化している）場合に排気ガス中の有害物質を効率よく浄化することができるようになっている。通常、エンジンの暖機に伴い、触媒は活性温度まで加熱される。このため、エンジンの冷間始動時に触媒が活性温度に達していない場合には、その触媒を早期に活性化させるべく、触媒の暖機を促進する所定の制御（触媒暖機制御）、例えば触媒に２次空気を導く等することで、エンジンの冷間始動時におけるエミッションの悪化を抑制している。
しかしながら、ターボチャージャを備えたエンジンでは、そのターボチャージャにおいて熱損失が発生すること等に起因して、触媒を早期に暖機させることが困難になる。このため、エンジンの冷間始動時においては、上記の触媒暖機制御を実施しても、その制御を開始してから触媒温度が活性温度に達するまでには時間がかかってしまい、その間のエミッションについては十分なものが得られなくなる懸念がある。
【００９１】
また、特許文献１に記載のウェイストゲート弁においては、その全開時に、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５の延長線上に弁体１０１が留まるため、バルブシート１０３の貫通孔１０５からタービンの下流側流体経路へ流出した排気ガスが弁体１０１に衝突することで、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がある。また、弁体１０１に熱を奪われるので、触媒の暖機が遅くなる懸念がある。
そこで、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、図５（ｄ）に示したように、排気制御弁Ａ、Ｂの全開時に、バルブ２１、２２を、流路孔１１、１２の出口の延長線に対して、流路孔１１、１２の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置している。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの全開時に、流路孔１１、１２の出口の延長線上にバルブ２１、２２が存在しないため、流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出した排気ガスがバルブ２１、２２に衝突することはない。したがって、排気ガスの排気圧の上昇を抑えることができるので、タービンハウジング４よりも下流側に設置される触媒を早期に暖機させることができる。
【００９２】
なお、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、図４（ｃ）に示したように、流路孔１１、１２の出口の延長線に対して、流路孔１１、１２の中心線方向に垂直な方向に、アーム２３、２４をオフセットして配置しても良い。この場合には、流路孔１１、１２の出口の延長線上からアーム２３、２４を逃がす（外す）ことができる。これにより、損失（圧力および温度）を低減することができる。すなわち、流路孔１１、１２の出口の延長線上からアーム２３、２４を逃がす（外す）ことができるので、流路孔１１、１２の出口から流出した排気ガスがアーム２３、２４に衝突することはなく、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がなくなる。また、流路孔１１、１２の出口から流出した排気ガスがアーム２３、２４に衝突することがないので、アーム２３、２４に熱を奪われ難くなる。したがって、排気ガスの温度の低下を抑えることができるので、三元触媒の暖機が遅くなる懸念がなくなる。
【実施例２】
【００９３】
図７ないし図１０は本発明の実施例１及び２を示したもので、図７はバルブの全閉作動時の不具合を説明するための図で、図８は開弁するのに必要な最小角度θ２を説明するための図である。また、図９はアームの第１回転軸の回転角度θ１と、閉弁するのに必要な最小角度θ２との関係を示したグラフで、図１０（ａ）は排気制御弁の半開状態を示した図で、図１０（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した図で、図１０（ｃ）、（ｄ）はストッパを有するアームを示した図である。
【００９４】
排気制御弁Ｂのバルブ２２の表面には、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
バルブ２２の結合リング２６は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
排気制御弁のアーム２４は、バルブ２２を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材であって、流路孔１２の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。
【００９５】
アーム２４の軸線方向の一端部には、第１回転軸６１の中心線上に位置する回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。また、アーム２４の軸線方向の他端部には、バルブ２２の結合リング２６を支持する支持部２８が一体的に設けられている。この支持部２８には、第２回転軸６２の中心線上に位置する回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。
また、排気制御弁においては、その全閉時におけるアーム２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２２の結合リング２６（アーム２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。
【００９６】
ここで、排気制御弁において、アーム２４の第１回転軸６１の回転角度θ１を種々変化させて、バルブシート１８のシート面ＰＬ１よりバルブ２２が離脱（開弁）するのに必要な最小角度θ２がどのように変化するかについて調査し、その結果を図９のグラフに示した。
この図９のグラフからも確認できるように、開弁するのに必要な最小角度θ２と直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０とが一致（θ２＝θ０）していると、バルブシート１８のシート面ＰＬ１よりバルブ２２が離脱（開弁）することができない。また、開弁するのに必要な最小角度θ２の特性曲線には、最大値θｍａｘを持つことが分かる。
【００９７】
ここで、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の支持部２８との相対的な可動域は、直線ＡＬ１と結合リング２６の図示上端面とが交差し、且つ直線ＡＬ１に対して垂直な方向に延びる直線ＡＬ３に対して、図示左回転方向に回転した角度θ４が、−θ０よりも小さい角度（θ４＜−θ０）であることが、バルブ２２を閉弁するために必要である。
また、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の支持部２８との相対的な可動域は、直線ＡＬ３に対して、図示右回転方向に回転した角度θ５が、最大値θｍａｘよりも大きい角度（θ５＞θｍａｘ）であることが、バルブ２２を開弁するために必要である。
以上のことから、本実施例の排気制御弁７においては、図１０に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７１、７２）を備えている。
【００９８】
ストッパ７１は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示したように、アーム２４の支持部２８の端面から第２回転軸６２の突出方向に突出したＶ字状の突条リブである。このストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部７１ａを有している。また、ストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部７１ｂを有している。
２つの第１、第２規制部７１ａ、７１ｂは、バルブ２２の結合リング２６のシール面側に対して逆側面（図示上端面）に面接触（または線接触）してバルブ２２の結合リング２６の可動域を制限している。
また、第１規制部７１ａと第２規制部７１ｂとの間には、直線ＡＬ１上に位置する屈曲部７１ｃが設けられている。
【００９９】
ストッパ７２は、図１０（ｂ）、（ｄ）に示したように、アーム２４の支持部２８の端面から第２回転軸６２の突出方向に突出したＩ字状の突条リブである。このストッパ７２は、アーム２４の支持部２８の幅方向に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜して真っ直ぐに延びている。また、ストッパ７２は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部７２ａを有している。また、ストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部７２ｂを有している。
２つの第１、第２規制部７２ａ、７２ｂは、バルブ２２の結合リング２６のシール面側に対して逆側面（図示上端面）に点接触（または線接触）してバルブ２２の結合リング２６の可動域を制限している。
【０１００】
ここで、実施例１の排気制御弁の場合には、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）に対して自由に相対回転するように構成されている。この場合、図７に示したように、バルブ２２を開弁状態から全閉作動させるために、アーム２４の第１回転軸６１を図示右回転方向に回転駆動した際に、バルブ２２がアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）に対して逆方向（図示左回転方向）に回転し、バルブ２２を全閉できない。つまりバルブ２２をバルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）させることが困難になる。
しかるに、図８および図９に示したように、バルブ２２を全閉（閉弁）するには、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対して回転できるようにする必要がある。
そこで、本実施例の排気制御弁においては、アーム２４の支持部２８に、バルブ２２の結合リング２６が、閉弁に必要な交差角度θ０以上回転できるように、第１規制部７１ａ、７２ａを有するストッパ７１、７２を設けることで、バルブ２２の可動域を制限している。
【０１０１】
また、バルブ２２を開弁状態から全閉作動させる際（閉弁時）に、バルブ２２のシール面ＰＬ２が、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して相対的に大きく傾いていると、バルブ２２をバルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座させる際に、バルブ２２のエッジ部分がバルブシート１８のシート面ＰＬ１に衝突して騒音が発生する懸念がある。
そこで、騒音を防止するために、バルブ２２の可動域を制限する。
しかるに、図８および図９に示したように、バルブ２２を開弁させるには、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対して回転できるようにする必要がある。
上述したように、開弁するのに必要な最小角度θ２の特性曲線には、最大値θｍａｘを有しているので、最大値θｍａｘ以上の可動域を確保しながら、第２規制部７１ｂ、７２ｂを有するストッパ７１、７２を設けることで、バルブ２２の可動域を制限する。
【実施例３】
【０１０２】
図１１は本発明の実施例３を示したもので、図１１（ａ）〜（ｅ）は排気制御弁を示した図である。
本実施例の排気制御弁Ｂは、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７３）を備えている。
また、本実施例のバルブシート１８は、図１１（ｂ）に示したように、バルブ２２をその移動方向に誘導する突起（ガイド）７４を備えている。
【０１０３】
以上のように、本実施例の排気制御弁においては、バルブ２２をその移動方向（開弁方向または閉弁方向）に案内（誘導）する突起７４を設けたことにより、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の第２回転軸６２とを止め輪等のバルブ抜け止め手段６４を用いて連結（結合）する必要がない。つまり、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の第２回転軸６２とを単純な嵌合方法を用いて連結（結合）できるので、排気制御弁の製造コストを低減でき、且つ生産性を向上することができる。
なお、ガイドとして、流路孔１２の中心線方向に突出し、且つバルブ２２の移動方向に延びる突条リブを設けても良い。この場合、バルブシート１８のシート面ＰＬ１からの突条リブの高さを、バルブ２２の全開時においても、バルブ２２をその移動方向にガイド（案内）可能な高さとすることで、排気制御弁の全閉時から全開時に至るまでの全作動域に渡って、バルブ２２がアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）から脱落しないようになる。
【０１０４】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｃ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６ａ、２６ｂにおける、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７３）を備えている。
バルブ２２は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する一対の結合リング（結合部）２６ａ、２６ｂを有している。一対の結合リング２６ａ、２６ｂは、アーム２４の支持部２８をバルブ２２の回転軸方向の両側から挟み込むように、互いに対向して配置されている。
アーム２４の支持部２８には、その板厚方向に貫通する貫通孔７５が形成されている。 アーム２４は、支持部２８の貫通孔７５に圧入されることで支持部２８に支持固定されて、支持部２８の両端面からバルブ２２の回転軸方向の両側に突出するピン７６を有している。このピン７６は、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂを相対回転可能に係合支持する係合部である。
【０１０５】
ピン７６の軸線方向の一端側には、一対の結合リング２６ａ、２６ｂを貫通する貫通孔７７の孔径よりも大きい外径を有する鍔状の頭部（フランジ）７８が形成されている。
ピン７６の軸線方向の他端側の外周には、円環状の周方向溝（図示せず）が形成されている。これらの周方向溝には、ピン７６の外周にバルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂを嵌め合わせた際に、ピン７６からのバルブ２２の抜け止めを行う止め輪等のバルブ抜け止め手段７９が装着されている。なお、止め輪の代わりに、ワッシャまたはＣリング等のバルブ抜け止め手段を採用しても良い。
なお、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂは、ピン７６の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。一対の結合リング２６ａ、２６ｂは、ピン７６に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
また、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂとアーム２４のピン７６との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）が設けられている。
【０１０６】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｄ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部８１を備えている。
可動域制限部８１は、一対の支持部２８の先端（弁体側端部）に設けられている。この可動域制限部８１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部を有している。また、可動域制限部８１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部を有している。
これにより、アーム２４の各支持部２８の先端に設けられる可動域制限部８１（２つの第１、第２規制部）が、ストッパの代わりを担い、ストッパ無しで、バルブ２２の結合リング２６の可動域を制限することができる。
なお、２つの第１、第２規制部のうちいずれか一方の規制部のみを設けるようにしても良い。
【０１０７】
アーム２４は、互いに対向して配置される一対の支持部２８、および一対の支持部２８間に掛け渡されるピン８２を有している。一対の支持部２８は、バルブ２２の結合リング２６をバルブ２２の回転軸方向の両側から挟み込んでいる。また、ピン８２は、バルブ２２の結合リング２６を相対回転可能に係合支持する係合部である。また、ピン８２は、一対の支持部２８の貫通孔７５に圧入されることで一対の支持部２８に支持固定されている。
バルブ２２の結合リング２６は、ピン８２の周囲を円周方向に取り囲むように設置されて、ピン８２に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
なお、バルブ２２の結合リング２６とアーム２３のピン８２との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）が設けられている。
【０１０８】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｅ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部８３を備えている。
可動域制限部８３は、支持部２８の先端（弁体側底面（側面））に設けられている。この可動域制限部８３は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部８３ａを有している。また、可動域制限部８３は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部８３ｂを有している。
これにより、アーム２４の各支持部２８の先端に設けられる可動域制限部８３（２つの第１、第２規制部８３ａ、８３ｂ）が、ストッパの代わりを担い、ストッパ無しで、バルブ２２の結合リング２６の可動域を制限することができる。
なお、２つの第１、第２規制部８３ａ、８３ｂのうちいずれか一方の規制部のみを設けるようにしても良い。
【実施例４】
【０１０９】
図１２は本発明の実施例４を示したもので、バルブをオフセット配置した状態を示した図である。
本実施例の排気制御弁Ｂにおいては、バルブ２２の中心線または流路孔１２の中心線に対して、バルブ２２の中心線方向または流路孔１２の中心線方向に垂直な方向に、バルブ２２の回転中心Ｃ２（アーム２４の第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）をオフセットして配置している。
これにより、アーム２４の回転中心Ｃ１（アーム２４の第１回転軸６１の中心線である回転中心軸線ＣＬ１）の位置を自由に変更することができる。したがって、例えば自動車等の車両に対する搭載性を向上することができる。
【０１１０】
［変形例］
本実施例では、排気制御弁Ａ、Ｂの弁体であるバルブ２１、２２および排気制御弁Ａ、Ｂの弁体支持部材であるアーム２３、２４を第１回転軸６１の中心線（回転中心軸線ＣＬ１）を中心にして回転方向に駆動するアクチュエータとして、動力源であるモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を有する電動アクチュエータを用いているが、排気制御弁の弁体および排気制御弁の弁体支持部材を回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向に駆動するアクチュエータとして、電磁力または流体圧力を利用してバルブを回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータまたは流体圧アクチュエータを用いても良い。
【０１１１】
本実施例では、本発明の排気制御弁を、第１排気制御弁（流路孔１１の出口を開閉するスクロール切替弁）、および第２排気制御弁（バイパス流路である流路孔１２の出口を開閉するウェイストゲート弁）の排気ガス流量制御弁に適用しているが、本発明の排気制御弁を、流路の開口面積を変化させることで、流路を流れる排気ガスの圧力を調整（調圧）する排気ガス圧力制御弁に適用しても良い。また、２つの第１、第２排気制御弁のうちのいずれか一方の排気制御弁のみに本発明を適用しても良い。
【０１１２】
なお、本発明の排気装置を、排気ガス再循環装置に適用しても良い。また、ハウジングは、タービンハウジング４に限定されず、排気管の一部を構成する排気ダクトであっても構わない。
なお、弁体支持部材の支持部に対する弁体の回転角度を規制することができれば、ストッパの形状が折れ曲がっていても、直線でも構わない。
【符号の説明】
【０１１３】
Ａ 排気制御弁（第１排気制御弁、スクロール切替弁）
Ｂ 排気制御弁（第２排気制御弁、ウェイストゲート弁）
１ インペラ
２ コンプレッサハウジング
３ ホイール
４ タービンハウジング
５ タービンシャフト
６ 第１排気分岐流路（第１排気通路）
７ 第２排気分岐流路（第１排気通路、第２排気通路）
８ 第１スクロール
９ 第２スクロール
１１ 流路孔（第１流路、第１連通孔）
１２ 流路孔（第２流路、第２連通孔）
１３ 排気排出流路（第２排気通路）
１７ バルブシート（第１弁座）
１８ バルブシート（第２弁座）
２１ バルブ（第１弁体）
２２ バルブ（第２弁体）
２３ アーム（第１弁体支持部材）
２４ アーム（第２弁体支持部材）
２５ 結合リング（第１結合部、ローラ）
２６ 結合リング（第２結合部、ローラ）
２７ 支持部（第１支持部）
２８ 支持部（第２支持部）
６１ 第１回転軸
６２ 第２回転軸（係合部、ピン）
６５ ガタ（隙間）
７１ ストッパ（可動域制限部）
７２ ストッパ（可動域制限部）
７３ ストッパ（可動域制限部）
７４ 突起（ガイド）
７６ ピン
７９ バルブ抜け止め手段
８１ 可動域制限部
８２ ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気装置に関するもので、特にターボ過給機を備えた内燃機関の過給圧を制御する過給圧制御装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）のターボチャージャ（過給機）には、コンプレッサのサージングを防止するという目的で、タービンを迂回（バイパス）する貫通孔（バイパス流路）を開閉するウェイストゲート弁（図１３参照）が設置されている。
このように、ウェイストゲート弁の弁体１０１のシール面１０２が、バルブシート１０３のシート面１０４に着座することによってバルブシート１０３をその板厚方向に貫通する貫通孔１０５を閉鎖し、バルブシート１０３のシート面１０４より離脱することによって貫通孔１０５を開放するように構成した排気装置（内燃機関の排気装置）が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載のターボチャージャは、ウェイストゲート弁およびバルブシート１０３を備えている。
ウェイストゲート弁は、コンプレッサで圧縮された圧縮空気によって作動するダイヤフラムシリンダを備えている。このダイヤフラムシリンダのピストンロッドの先端側には、弁体支持部材１０６およびリンク部材を介して、弁体１０１が設置されている。
バルブシート１０３には、ターボチャージャのタービンの上流側流体経路と下流側流体経路とを連通する貫通孔１０５が設けられている。
弁体支持部材１０６は、弁体１０１を支持し、貫通孔１０５を開閉するために貫通孔１０５に対して、弁体１０１を移動させるものである。
【０００４】
ウェイストゲート弁は、弁体１０１と弁体支持部材１０６との間に僅かな隙間が形成されており、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１と垂直な平面上に形成された中心軸を回転中心軸ＣＬ３として弁体１０１が弁体支持部材１０６に対して回転しても、この回転角度にかかわらず貫通孔１０５を閉じることが可能な円形状に弁体１０１が形成されていると共に、回転中心軸ＣＬ３を回転中心として弁体支持部材１０６に対し弁体１０１が僅かな角度以上回転しないように構成されている。
ウェイストゲート弁は、弁体１０１と弁体支持部材１０６との間に僅かな隙間が形成されていることにより、弁体１０１が弁体支持部材１０６に対して、相対的に僅かに移動可能となっている。
弁体１０１のシール面１０２およびバルブシート１０３のシート面１０４は、互いに平面接触するように構成されている。
【０００５】
また、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ３に垂直な平面と弁体１０１のシール面１０２の平面とが互いに交差することにより生成される直線に平行な中心軸を第１の回転中心軸ＣＬ５とし、回転中心軸ＣＬ１と平行な中心軸を第２の回転中心軸ＣＬ７とし、弁体１０１のシール面１０２の平面に対して垂直な中心軸を第３の回転中心軸ＣＬ３とした場合、第１の回転中心軸ＣＬ５を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量が、第２の回転中心軸ＣＬ７を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量よりも小さく構成されており、また、第３の回転中心軸ＣＬ３を回転中心とした弁体支持部材１０６に対する弁体１０１の回転量よりも小さく構成されている。
また、ウェイストゲート弁の弁体１０１の一端側には、第２の回転中心軸ＣＬ７の延伸方向に延伸している円柱形状の係合部１１１が設けられ、また、弁体支持部材１０６には、係合部１１１と係合する円柱形状に貫通孔が設けられている。
また、係合部１１１には、キー１１２が設けられ、弁体支持部材１０６には、キー１１２と係合し、キー１１２の幅よりも広い幅の係合部１１３が設けられている。
【０００６】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のウェイストゲート弁においては、２つの回転中心軸ＣＬ１、ＣＬ７を持ち、それらが互いに平行で構成され、「バルブシート１０３のシート面１０４に垂直な軸線」と「回転中心軸ＣＬ１と回転中心軸ＣＬ７とを結ぶ軸線」とが、直角に交差している。この場合、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度が小さい時、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度の変化に対する、開弁初期段階における流量の立ち上がりが急となり、ウェイストゲート弁の開度が所定開度以下の低開度域における開度制御性が悪いという問題がある。すなわち、ウェイストゲート弁の開度が低開度域において、弁体支持部材１０６の回転中心軸ＣＬ１の回転角度変化に対する、貫通孔１０５の開口面積の変化が大きく、細やかな流量制御が難しいという問題がある。
【０００７】
ところで、「バルブシート１０３のシート面１０４に垂直な軸線」と「弁体１０１の全閉時における回転中心軸ＣＬ１と回転中心軸ＣＬ７とを結ぶ軸線」とが、同一直線上に配置されている場合、弁体１０１に閉弁力が発生しないため、弁体１０１により貫通孔１０５を開閉することが難しいという問題がある。
また、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５内の排気ガスの圧力（排気圧）が所定値以上に高圧力の場合、排気圧によって弁体１０１が開弁方向に押される。これにより、弁体１０１を開弁状態から全閉作動させる際に、弁体１０１の全閉動作を開始してから弁体１０１がバルブシート１０３のシート面１０４に着座するまでに時間（全閉作動時間）がかかってしまう。したがって、弁体１０１の全閉作動時における、ウェイストゲート弁の閉弁応答性が悪いという問題がある。なお、ウェイストゲート弁の閉弁応答性を向上させるためには、ダイヤフラムシリンダ（アクチュエータ）の体格を大型化する必要がある。
また、弁体１０１を開弁状態から全閉作動させる際に、回転中心軸ＣＬ１での必要トルクが大きく、ダイヤフラムシリンダ（アクチュエータ）への駆動負荷が大きい。
また、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５内の排気ガスの圧力脈動が大きい場合、周期的に大きなトルクが回転中心軸ＣＬ１に発生するため、ウェイストゲート弁の全閉時において、弁体１０１のシール面１０２とバルブシート１０３のシート面１０４との間のシール性が低下する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２２６５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域における開度制御性を改善することのできる内燃機関の排気装置を提供することにある。また、流路の入口よりも上流側が高圧力または高脈動の場合であっても、アクチュエータへの負荷を軽減することのできる内燃機関の排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明（内燃機関の排気装置）は、排気ガスが流入する入口と排気ガスが流出する出口とを連通する流路、およびこの流路の出口が開口した弁座を有するハウジングと、流路の出口を開閉する排気制御弁とを備えている。
排気制御弁は、ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材、この弁体支持部材に対して相対的な回転運動を行う弁体、および弁体支持部材を介して弁体を駆動するアクチュエータを有している。
排気制御弁の弁体は、弁体支持部材に係合支持されている。
弁座は、弁体が着座可能な平面状のシート面（ＰＬ１）を有している。
そして、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）は、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置されている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）を、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置したことにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、つまり回転中心（Ｃ１）を中心にして、ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材の回転角度が小さい時、弁体支持部材の回転角度の変化に対する、排気制御弁の開度変化が緩やかとなる。これにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
【００１２】
また、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが、同一直線上に存在しないので、弁座のシート面（ＰＬ１）に対して垂直方向に弁体が移動可能となる。
また、弁体の回転中心（Ｃ２）を中心にして、弁体支持部材に対して弁体が相対的な回転運動を行うことにより、弁座のシート面（ＰＬ１）から弁体が離脱して流路の出口を開放（開弁）する開弁動作が可能となる。例えば排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における弁体の開弁動作が可能となる。
なお、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが、同一直線上であると、弁座のシート面（ＰＬ１）に対して弁体を密着させる方向に作用する閉弁力が発生しない、あるいは弱いため、そのような構成は不適（不可）である。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、弁体支持部材に、流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第１回転軸を設けている。また、弁体支持部材または弁体に、流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第２回転軸を設けている。
２つの第１、第２回転軸は、相互に平行配置されている。
請求項３に記載の発明によれば、第１回転軸の中心線の位置を弁体支持部材および弁体の回転中心軸線（ＣＬ１）とし、第２回転軸の中心線の位置を弁体の回転中心軸線（ＣＬ２）としたとき、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）とは、排気制御弁の全閉時における回転中心軸線（ＣＬ１）と回転中心軸線（ＣＬ２）とを結ぶ直線のことである。
ここで、請求項１〜３に記載の排気制御弁は、ハウジングの弁座に対して着座、離脱して流路の出口を閉鎖、開放する弁体（バルブ）を備えている。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）が、０°よりも大きく、４５°未満で構成されている。
０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に鋭角な角度（θ）を設定した場合には、弁体支持部材の回転角度の変化に対する、排気制御弁の開度変化（立ち上がり）が緩やかになる。これにより、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
また、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に鋭角な角度（θ）を設定した場合には、弁体支持部材を回す力＜回転力にならない力となるため、流路の入口よりも上流側が高圧力または高脈動の場合であっても、弁体を閉弁動作させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減することができる。
【００１５】
これによって、流路の入口よりも上流側が高圧力の時、排気圧により弁体が開弁側に押された場合であっても、弁体を開弁状態から全閉作動させる際の、第１回転軸での必要トルクが小さくなる。つまり「弁体支持部材を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁の全閉作動時、つまりアクチュエータの動力を利用して弁体を全閉作動させる際に、アクチュエータを大型化することなく、排気制御弁の閉弁応答性を向上させることができる。
また、流路の入口よりも上流側が高脈動の時、周期的に大きなトルクが第１回転軸に発生した場合であっても、「弁体支持部材を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁の全閉時における、弁体と弁座のシート面（ＰＬ１）との間のシール性を向上することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、排気制御弁（特に弁体支持部材）に、弁体における、弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部を設けている。
請求項６に記載の発明によれば、可動域制限部とは、弁体における、弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限するストッパ（規制部）のことである。
請求項７に記載の発明によれば、弁体における、弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）は、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）と、弁座のシート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）以上とする。
【００１７】
ところで、弁体支持部材に対して弁体が自由に相対回転すると、弁体が弁座に片当たりする等して、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）できず、弁体が流路の出口を全閉できなくなる懸念がある。
また、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉するには、弁体支持部材に対して弁体がある角度以上で相対回転する必要がある。
そこで、請求項５〜７に記載の発明によれば、弁体が流路の出口を全閉するのに必要な鋭角な角度（θ）以上、弁体支持部材に対して弁体が相対回転できるように、可動域制限部（ストッパ）を排気制御弁（特に弁体支持部材）に設けることで、弁体における、弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限することにより、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉することができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、可動域制限部とは、弁体における、弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限するストッパ（規制部）のことである。
請求項９に記載の発明によれば、弁体における、弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域（可動域）は、弁体が開弁するのに必要な最小角度（θ２）の最大値（θｍａｘ）以上とする。
【００１９】
ところで、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に対して相対的に大きく傾いていると、弁体のシール面（ＰＬ２）が弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して、弁体が流路の出口を全閉する時に騒音が発生する懸念がある。
そこで、請求項８及び９に記載の発明によれば、騒音防止のために、可動域を制限している。
弁体（のシール面（ＰＬ２））を弁座のシート面（ＰＬ１）より離脱させて、弁体が流路の出口を開放（開弁）するためには、弁体が回転中心（Ｃ２）を中心に、弁体支持部材に対して相対回転する必要があるが、弁体が開弁するのに必要な最小角度（θ２）は、最大値（θｍａｘ）を持つので、最大値（θｍａｘ）以上の可動域を確保しながら弁体支持部材の可動域制限部（ストッパ）で可動域を制限する。
【００２０】
請求項１０に記載の発明によれば、ハウジングの弁座に、弁体をその移動方向に誘導するガイドを設けている。
これによって、弁体をその移動方向（開弁方向または閉弁方向）に案内（誘導）するガイドを設けることにより、弁体と弁体支持部材とを止め輪等を用いて連結（結合）する必要がない。つまり、弁体と弁体支持部材とを単純な嵌合方法を用いて連結（結合）できるので、排気制御弁の製造コストを低減でき、且つ生産性を向上することができる。
【００２１】
請求項１１に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体を相対回転可能に係合支持する係合部を設けている。
請求項１２に記載の発明によれば、排気制御弁に、弁体支持部材（の係合部）と弁体（の結合部）との間に、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）を設けることにより、高温の排気ガスが流通する流路のような高温環境下で弁体および弁体支持部材が使用された場合であっても、弁体と弁体支持部材との間の隙間（ガタ）により熱歪みによる変形（材料の熱膨張）を吸収することができる。なお、排気制御弁は、その使用温度が、常温から約１０００℃までの高温環境であるため、弁体支持部材を形成する材料（金属材料）や弁体を形成する材料（金属材料）の熱膨張を吸収することができる。
請求項１３に記載の発明によれば、弁体に、弁体支持部材（の係合部）に対して相対回転可能となるように結合する結合部を設けている。
【００２２】
請求項１４に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体の結合部を弁体の回転軸方向の両側から挟み込む一対の支持部を有している。これらの支持部は、互いに対向して配置されている。
請求項１５に記載の発明によれば、弁体支持部材（の係合部）に、一対の支持部間に掛け渡されるピンを設けている。また、弁体の結合部に、ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを設けている。このローラは、ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されている。
【００２３】
請求項１６に記載の発明によれば、弁体支持部材に、弁体の結合部を支持する支持部を設けている。
請求項１７に記載の発明によれば、弁体支持部材（の係合部）に、支持部から弁体の回転軸方向に突出するピンを設けている。このピンは、弁体支持部材の支持部に支持固定されている。また、弁体の結合部に、ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを設けている。このローラは、ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されている。
【００２４】
請求項１８に記載の発明によれば、弁体の中心線または流路の中心線に対して、弁体の中心線方向または流路の中心線方向に垂直な方向に、弁体の回転中心（Ｃ２）をオフセットして配置することにより、弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）の位置を自由に変更することができる。したがって、例えば車両に対する搭載性を向上することができる。
請求項１９に記載の発明によれば、流路の出口の延長線に対して、流路の中心線方向に垂直な方向に、弁体支持部材をオフセットして配置することにより、流路の出口の延長線上から弁体支持部材を逃がす（外す）ことができる。これにより、損失（圧力および温度）を低減することができる。すなわち、流路の出口の延長線上から弁体支持部材を逃がす（外す）ことができるので、流路の出口から流出した排気ガスが弁体支持部材に衝突することはなく、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がなくなる。また、流路の出口から流出した排気ガスが弁体支持部材に衝突することがないので、弁体支持部材に熱を奪われ難くなり、弁体支持部材からの放熱による三元触媒の暖機が遅くなる懸念がなくなる。
【００２５】
請求項２０に記載の発明によれば、ハウジングに、内燃機関の排気ポートに連通する２つの第１、第２排気通路、およびこれらの第１、第２排気通路を区画する隔壁を設けている。
流路の入口は、第１排気通路から排気ガスが流入する第１開口部である。
流路の出口は、第２排気通路へ排気ガスが流出する第２開口部である。
流路は、第１排気通路と第２排気通路とを連通するように隔壁を貫通する連通路である。
排気制御弁は、（第１排気通路から）連通路を通過（して第２排気通路へ流出）する排気ガスの流量を弁体の開閉動作により制御する排気ガス流量制御弁である。なお、第１排気通路から連通路を通過して第２排気通路へ流出する排気ガスの流量を弁体の開閉動作により制御する排気ガス流量制御弁としても良い。
【００２６】
請求項２１に記載の発明によれば、弁座のシート面（ＰＬ１）が、連通路の第２開口部の周縁に形成されている。
請求項２２に記載の発明によれば、弁座のシート面（ＰＬ１）より離脱して流路の出口を開放（開弁）する弁体を有している。
請求項２３に記載の発明によれば、弁体に、弁座のシート面（ＰＬ１）に着座（平面接触）して流路の出口を閉鎖（全閉）するシール面（ＰＬ２）を設けている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】排気制御弁の全閉時における交差角度θ０を示した説明図である（実施例１）。
【図２】ターボチャージャを示した断面図である（実施例１）。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である（実施例１）。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はバルブシートと排気制御弁（バルブ、アーム）との位置関係を示した平面図である（実施例１）。
【図５】（ａ）、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した断面図で、（ｃ）は排気制御弁の半開状態を示した断面図で、（ｄ）は排気制御弁の全開状態を示した断面図である（実施例１）。
【図６】（ａ）は直線ＡＬ１と直線ＡＬ２の交差角度θ０と、排気圧によるバルブにかかる荷重Ｐとの関係を示したグラフで、（ｂ）はアームの第１回転軸の回転角度θ１と、排気制御弁の開度と直線ＡＬ１と、直線ＡＬ２の交差角度θ０との関係を示したグラフである（実施例１）。
【図７】バルブの全閉作動時の不具合を説明するための説明図である（実施例１）。
【図８】開弁するのに必要な最小角度θ２を説明するための説明図である（実施例１）。
【図９】アームの第１回転軸の回転角度θ１と、開弁するのに必要な最小角度θ２との関係を示したグラフである（実施例２）。
【図１０】（ａ）は排気制御弁の半開状態を示した断面図で、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した断面図で、（ｃ）、（ｄ）はストッパを有するアームを示した拡大図である（実施例２）。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）及び（ｅ）は排気制御弁を示した断面図及び側面図である（実施例３）。
【図１２】バルブをオフセット配置した状態を示した断面図である（実施例４）。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）はウェイストゲート弁を示した説明図である（従来例１）。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、排気制御弁の開度が所定開度以下の低開度域、特に弁体の開弁初期段階における開度制御性を改善するという目的を、排気制御弁の全閉時における弁体支持部材の回転中心Ｃ１と弁体の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、弁座のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置したことで実現した。
【実施例１】
【００２９】
［実施例１の構成］
図１ないし図６は本発明の実施例１を示したもので、図１は排気制御弁の全閉時における交差角度θ０を示した図で、図２および図３はターボチャージャを示した図で、図４（ａ）〜（ｃ）はバルブシートと排気制御弁（バルブ、アーム）との位置関係を示した図で、図５（ａ）、（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した図で、図５（ｃ）は排気制御弁の半開状態を示した図で、図５（ｄ）は排気制御弁の全開状態を示した図である。
【００３０】
本実施例の内燃機関の過給システム（過給装置、内燃機関の排気装置）は、複数の気筒（シリンダボア）を有する内燃機関（エンジン）から排出される排気ガスの圧力（排気圧）を利用して吸気を過給（圧縮）するターボチャージャを備えている。
ターボチャージャは、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気管の途中に設けられたコンプレッサ（インペラ１、コンプレッサハウジング２）と、エンジンの各気筒毎の燃焼室から排出される排気ガスが流れる排気管の途中に設けられたタービン（ホイール３、タービンハウジング４、タービンシャフト５）とを備えている。
【００３１】
本実施例のターボチャージャのタービンハウジング４には、排気入口部である排気導入流路（２つの第１、第２排気分岐流路６、７）、外部から導入された排気ガスをホイール３へ導くための２つの第１、第２スクロール８、９、ホイール３を収容する円形状のホイール収容室１０、第１排気分岐流路６と第２排気分岐流路７とを連通する流路孔１１、ホイール収容室１０より排気ガスを迂回（バイパス）させる流路孔１２、および排気出口部である排気排出流路１３等が設けられている。
また、タービンハウジング４には、隔壁１４〜１６が一体的に設けられている。
また、タービンハウジング４は、タービン入口ケース、第１、第２スクロールケースおよびタービン出口スリーブを備えている。
【００３２】
隔壁１４は、タービンハウジング４の内部空間（１つの排気導入流路）を、少なくとも一部が互いに隣り合うように並列して配置される２つの第１、第２排気分岐流路６、７に区画する第１仕切り壁（仕切り部）である。この隔壁１４には、図３に示したように、内部に流路孔１１が形成される円環状（または角環状）のバルブシート（第１弁座）１７が一体的に設けられている。このバルブシート１７は、流路孔１１の出口の周囲を取り囲む周方向に延びる第１突条リブである。
【００３３】
隔壁１５は、タービンハウジング４の内部空間を、第２排気分岐流路７と排気排出流路１３とに区画する第２仕切り壁（仕切り部）である。この隔壁１５には、図２および図３に示したように、内部に流路孔１２が形成される円環状（または角環状）のバルブシート（第２弁座）１８が一体的に設けられている。このバルブシート１８は、流路孔１２の出口の周囲を取り囲む周方向に延びる第２突条リブである。
隔壁１６は、タービンハウジング４の内部空間（１つのスクロール流路）を、少なくとも一部が互いに隣り合うように並列して配置される２つの第１、第２スクロール８、９に区画する第３仕切り壁（仕切り部）である。
【００３４】
本実施例のタービンハウジング４の内部には、流路孔１１の出口を開閉するスクロール切替弁（流量調整バルブ、第１排気制御弁：以下排気制御弁Ａと言う）が搭載されている。
排気制御弁Ａは、隔壁１４のバルブシート１７のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔（第１流路）１１を閉鎖、開放するバルブ（第１弁体）２１と、このバルブ２１を係合支持するアーム（第１弁体支持部材）２３と、このアーム２３のシャフト（後述する第１回転軸）を回転方向に摺動自在に支持するベアリング（図示せず）と、アーム２３を介してバルブ２１を開弁方向または閉弁方向に回転駆動するアクチュエータとを備えている。
なお、排気制御弁Ａの詳細は後述する。
【００３５】
本実施例のタービンハウジング４の内部には、流路孔１２の出口を開閉するウェイストゲート弁（ウェイストゲートバルブ、第２排気制御弁：以下排気制御弁Ｂと言う）が搭載されている。
排気制御弁Ｂは、隔壁１５のバルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔（第２流路）１２を閉鎖、開放するバルブ（第２弁体）２２と、このバルブ２２を係合支持するアーム（第２弁体支持部材）２４と、このアーム２４のシャフト（後述する第２回転軸）を回転方向に摺動自在に支持するベアリング（図示せず）と、アーム２４を介してバルブ２２を開弁方向または閉弁方向に回転駆動するアクチュエータとを備えている。
なお、排気制御弁Ｂの詳細は後述する。
【００３６】
ここで、エンジンとして、複数の気筒（シリンダボア）を有する多気筒ディーゼルエンジン（例えば直列４気筒エンジン）が採用されている。但し、多気筒ディーゼルエンジンに限定されず、多気筒ガソリンエンジンを適用しても良い。
エンジンは、自動車等の車両のエンジンルーム内にターボチャージャと共に設置されている。また、エンジンの各気筒には、燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタが搭載されている。また、エンジンには、エアクリーナ等が搭載されている。
【００３７】
エアクリーナは、インレットダクト（外気導入ダクト）の上流端で開口した外気導入口より空気導入流路に導入される外気（吸気）を濾過するフィルタエレメント（濾過エレメント）を有している。エアクリーナの出口端は、エアクリーナを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、ターボチャージャのコンプレッサハウジング２に接続している。
コンプレッサハウジング２の出口端は、コンプレッサハウジング２から流出した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、インタークーラに接続している。 インタークーラの出口端は、インタークーラを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークダクトを介して、スロットルボディに接続している。
【００３８】
スロットルボディの出口端は、スロットルボディを通過した吸気が流れる吸気通路を形成するインテークマニホールドを介して、エンジンの各気筒毎の吸気ポートに接続している。
これらのインレットダクト、エアクリーナ、インテークダクト、コンプレッサハウジング２、インテークダクト、インタークーラ、インテークダクト、スロットルボディ、インテークマニホールド等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸い込まれる吸気が流れる吸気通路を形成する吸気管（内燃機関の吸気管、吸気ダクト）が構成される。
吸気管の内部に形成される吸気通路は、エンジンの各気筒毎の燃焼室および吸気ポートに連通している。
【００３９】
一方、エンジンの各気筒毎の排気ポートの出口端は、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストマニホールドを介して、ターボチャージャのタービンハウジング４に接続している。
タービンハウジング４の出口端は、タービンハウジング４より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストダクトを介して、排気浄化装置（触媒）に接続している。
ここで、排気浄化装置は、排気ガス中の有害成分とされる、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の３つの元素を一括して化学反応により、無害な成分に変化させる、特に酸化作用によりＨＣを無害な水（Ｈ2 Ｏ）に変化させる三元触媒コンバータである。
【００４０】
排気浄化装置の出口端は、触媒を通過した排気ガスが流れる排気通路を形成するエキゾーストダクトを介して、排気消音器であるマフラに接続している。
これらのエキゾーストマニホールド、タービンハウジング４、エキゾーストダクト、排気浄化装置（触媒）、エキゾーストダクト、マフラ等によって、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスが流れる排気通路を形成する排気管（内燃機関の排気管、排気ダクト）が構成される。
排気管の内部に形成される排気通路は、エンジンの各気筒毎の燃焼室および排気ポートに連通している。
【００４１】
ターボチャージャは、コンプレッサとタービンとを備え、吸気管を流れる吸気をコンプレッサ（インペラ１、コンプレッサハウジング２）で圧縮し、圧縮された圧縮空気（吸気）をエンジンの各気筒毎の燃焼室へ送り込むターボ過給機である。このターボチャージャは、タービン（ホイール３、タービンハウジング４、タービンシャフト５）が排気ガスにより回転駆動されると、タービンのホイール３に一体回転可能に連結したコンプレッサのインペラ１も回転し、このインペラ１が吸気を圧縮する。
コンプレッサは、タービンシャフト５の中心線（回転中心）を中心にして回転するインペラ１、およびこのインペラ１の周囲を円周方向に取り囲むように設置されたコンプレッサハウジング２を備えている。
【００４２】
コンプレッサのインペラ１は、複数のコンプレッサブレード（翼）が円周方向に設置されている。このインペラ１は、タービンシャフト５を介して、タービンのホイール３と一体回転可能に連結している。
コンプレッサハウジング２の内部には、吸気導入流路３１、インペラ収容室３２、スクロール３３および吸気排出流路（図示せず）等が形成されている。
また、コンプレッサハウジング２は、コンプレッサ入口スリーブ、スクロールケースおよびコンプレッサ出口ケース（図示せず）を備えている。
【００４３】
吸気導入流路３１は、コンプレッサハウジング２の上流側端面で開口する開口部である吸気導入ポート（図示せず）を介して、コンプレッサハウジング２の外部から流入した吸気をインペラ１を回転自在に収容するインペラ収容室３２へ導く吸気入口流路である。
スクロール３３は、インペラ１およびインペラ収容室３２の周囲を渦巻き状に囲むように設置されて、インペラ収容室３２から流入した吸気を吸気排出流路へ導出するように構成されている。
吸気排出流路は、コンプレッサハウジング２の下流側端面で開口する開口部である吸気排出ポート（図示せず）を介して、スクロール３３から流入した吸気をコンプレッサハウジング２の外部（インタークーラ）へ排出する吸気出口流路である。
【００４４】
タービンは、エンジンの排気圧により回転駆動されるホイール３、およびこのホイール３の周囲を円周方向に取り囲むように設置されたタービンハウジング４を備えている。
タービンのホイール３は、複数のタービンブレード（翼）が円周方向に設置されている。
タービンハウジング４は、例えば耐熱アルミニウム合金や耐熱鋼等の耐熱性金属により形成されている。このタービンハウジング４は、エキゾーストマニホールドの集合部とエキゾーストダクトとの間に接続されている。
タービンハウジング４の内部には、２つの第１、第２排気分岐流路６、７、２つの第１、第２スクロール８、９、ホイール収容室１０、流路孔１１、１２および排気排出流路１３等が形成されている。また、２つの第１、第２排気分岐流路６、７および２つの第１、第２スクロール８、９は、タービンのホイール３の回転中心軸線方向に２分割して設けられている。
【００４５】
第１排気分岐流路６は、タービンハウジング４の上流側端面で開口する開口部である排気導入ポート４６を介して、タービンハウジング４の外部から流入した排気ガスを第１スクロール８を経由して、ホイール３を回転自在に収容するホイール収容室１０へ導く排気入口流路（第１排気通路）である。
第２排気分岐流路７は、流路孔１１を介して、第１排気分岐流路６から流入した排気ガスを第２スクロール９を経由して、ホイール収容室１０へ導く排気入口流路（第２排気通路、第１排気通路）である。この第２排気分岐流路７の内部には、排気制御弁Ａのバルブ２１を開閉自在に収容（収納）するためのバルブ収納空間（第１収納空間）３４が形成されている。
【００４６】
第１スクロール８は、第１排気分岐流路６とホイール収容室１０とを連通し、ホイール収容室１０の周囲を渦巻き状に囲むように設置された渦巻き形状の第１スクロール流路のことである。この第１スクロール８は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の上流側に設けられている。
また、第１スクロール８は、第１排気分岐流路６の出口端部から排気ガスを導入する第１導入部（図示せず）、および第１スクロール８からホイール収容室１０へ排気ガスを導入する第１ノズル４１を有している。
なお、第１ノズル４１は、ホイール収容室１０の周囲を部分円形状（円弧形状）に囲むように開口したスリット状の開口部である。
【００４７】
第２スクロール９は、第２排気分岐流路７とホイール収容室１０とを連通し、ホイール収容室１０の周囲を渦巻き状に囲むように設置された渦巻き形状の第２スクロール流路のことである。この第２スクロール９は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の上流側に設けられている。
また、第２スクロール９は、第２排気分岐流路７の出口端部から排気ガスを導入する第２導入部（図示せず）、および第２スクロール９からホイール収容室１０へ排気ガスを導入する第２ノズル４２を有している。
なお、第２ノズル４２は、ホイール収容室１０の周囲を部分円形状（円弧形状）に囲むように開口したスリット状の開口部である。
【００４８】
ここで、バルブシート１７に形成される流路孔１１の上流端には、第１排気分岐流路６から排気ガスが流入する第１開口部（流路の入口）が設けられている。また、流路孔１１の下流端には、第２排気分岐流路７へ排気ガスが流出する第２開口部（流路の出口）が設けられている。つまり流路孔１１は、バルブシート１７を有する板状の隔壁１４の板厚方向の一端面で開口する第１開口部と、隔壁１４の板厚方向の他端面で開口する第２開口部とを連通する第１流路である。
流路孔１１の第２開口部の周縁には、排気制御弁Ａのバルブ２１が着座可能な平面状のシート面ＰＬ１が形成されている。
流路孔１１は、第１排気分岐流路６と第２排気分岐流路７とを連通するようにバルブシート１７をその板厚方向に貫通する第１連通孔である。
【００４９】
ここで、バルブシート１８に形成される流路孔１２の上流端には、第２排気分岐流路７から排気ガスが流入する第１開口部（流路の入口）が設けられている。また、流路孔１２の下流端には、排気排出流路１３へ排気ガスが流出する第２開口部（流路の出口）が設けられている。つまり流路孔１２は、バルブシート１８を有する板状の隔壁１５の板厚方向の一端面で開口する第１開口部と、隔壁１５の板厚方向の他端面で開口する第２開口部とを連通する第２流路である。
流路孔１２の第２開口部の周縁には、排気制御弁Ｂのバルブ２２が着座可能な平面状のシート面ＰＬ１が形成されている。
【００５０】
流路孔１２は、第２排気分岐流路７と排気排出流路１３とを連通するようにバルブシート１８をその板厚方向に貫通する第２連通孔である。
流路孔１２は、第２排気分岐流路７から流入した排気ガスを２つの第１、第２スクロール８、９およびホイール収容室１０を迂回（バイパス）して、排気排出流路１３へ導くウェイストゲート流路（バイパス流路）である。
排気排出流路１３は、ホイール収容室１０よりも排気流方向の下流側に設けられている。この排気排出流路１３は、タービンハウジング４の下流側端面で開口する開口部である排気排出ポート４３を介して、タービンハウジング４の内部から外部（触媒側）へ排気ガスを排出する排気出口流路（第２排気通路）である。また、排気排出流路１３の内部には、排気制御弁Ｂのバルブ２２を開閉自在に収容（収納）するためのバルブ収納空間（第２収納空間）４４が形成されている。
【００５１】
次に、本実施例の排気制御弁Ａの詳細を図１ないし図５に基づいて説明する。
排気制御弁Ａは、排気ガスの流量が少ない、エンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う）が低速回転領域の際に閉弁（全閉）して、ホイール収容室１０へ排気ガスを導入するスクロール流路として第１スクロール８のみを使用することで、ホイール３へ導入される排気ガスの流速を高めて、エンジンの低速回転領域での過給性能を確保し、排気ガスの流量が増えた中速回転領域の際に開弁（例えば半開または全開）して、スクロール流路として２つの第１、第２スクロール８、９を併用して排気ガスの流量を調整して、エンジンの中速回転領域での過給性能を向上する過給圧制御装置を構成する。
【００５２】
排気制御弁Ａは、第１排気分岐流路６から流路孔１１、第２排気分岐流路７および第２スクロール９を通ってホイール収容室１０へ導かれる排気ガスの流量、つまり流路孔１１を通過する排気ガスの流量をバルブ２１の開閉動作により制御（調整）する排気ガス流量制御弁を構成している。
また、排気制御弁Ａは、バルブ２１の開度変化（バルブ角度変化）に対して流路孔１１の出口（第２開口部）の開口面積が変化する開口特性（バルブ開度−流量特性）を備えている。
【００５３】
排気制御弁Ａは、バルブ２１、アーム２３、ベアリングおよびアクチュエータを備えている。
バルブ２１は、タービンハウジング４と同様に、耐熱性金属により形成されている。このバルブ２１は、タービンハウジング４のバルブシート１７のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖、開放する円板状（または矩形板状または方形板状）の弁体である。すなわち、バルブ２１は、バルブシート１７のシート面ＰＬ１より離脱（離座）して流路孔１１の出口（第２開口部）を開放（開弁）するように構成されている。
バルブ２１の表面には、バルブシート１７のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
【００５４】
バルブ２１は、その裏面より突出した筒状の結合リング２５を備えている。この結合リング２５は、アーム２３の支持部２７に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
アーム２３は、バルブ２１およびタービンハウジング４と同様に、耐熱性金属により形成されている。このアーム２３は、アクチュエータの動力をバルブ２１に伝達すると共に、バルブ２１を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材である。
アーム２３は、流路孔１１の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。これらの第１、第２回転軸６１、６２は、所定の距離を隔てた位置に、相互に平行配置されている。
【００５５】
アーム２３の軸線方向の一端部には、回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。この第１回転軸６１の入力部には、アクチュエータの出力軸またはリンク機構が一体回転可能に連結されている。なお、アーム２３の第１回転軸６１は、ベアリングを介して、タービンハウジング４のタービン入口ケースの軸受け部６３の軸受け孔壁面に回転自在に支持されている。
アーム２３の軸線方向の他端部には、バルブ２１の結合リング２５を支持する支持部２７が一体的に設けられている。この支持部２７には、回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。この第２回転軸６２は、支持部２７から第１回転軸６１の突出方向に対して逆方向（バルブ２１の回転軸方向）に突出している。また、第２回転軸６２は、支持部２７に支持固定されて、バルブ２１を相対回転可能に係合支持する係合部（出力部）である。
【００５６】
第２回転軸６２の外周には、円環状の周方向溝（図示せず）が形成されている。この周方向溝には、第２回転軸６２の外周にバルブ２１の結合リング２５を嵌め合わせた際に、第２回転軸６２からのバルブ２１の抜け止めを行う止め輪等のバルブ抜け止め手段６４が装着されている。なお、止め輪の代わりに、ワッシャまたはＣリング等のバルブ抜け止め手段を採用しても良い。
なお、バルブ２１の結合リング２５は、第２回転軸６２の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。この結合リング２５は、第２回転軸６２に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
また、バルブ２１の結合リング２５とアーム２３の第２回転軸６２との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）６５が設けられている。
【００５７】
アクチュエータは、モータの動力（トルク）を利用してバルブ２１をアーム２３の回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動するように構成されている。このアクチュエータは、バルブ２１およびアーム２３を駆動する動力を発生するモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を含んで構成される電動アクチュエータである。
なお、モータは、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００５８】
ここで、本実施例の排気制御弁Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、モータへの通電を停止（オフ：ＯＦＦ）することで、バルブ２１がバルブシート１７に着座して流路孔１１の出口（第２開口部）を閉鎖（例えば全閉）する。
また、排気制御弁Ａは、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、モータを通電（オン：ＯＮ）することで、バルブ２１がバルブシート１７より離脱して流路孔１１の出口（第２開口部）を開放（例えば開弁、半開または全開）する。
また、アーム２３の入力部は、リンク機構を介して、減速機構の最終ギヤと一体回転可能に連結されている。なお、アーム２３の入力部を、リンク機構を介することなく、減速機構の最終ギヤに直結しても良い。また、アーム２３の入力部を、モータの出力軸に直結しても良い。
【００５９】
次に、本実施例の排気制御弁Ｂの詳細を図１ないし図５に基づいて説明する。
排気制御弁Ｂは、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧が設定値を越えた際に開弁（例えば半開または全開）して、コンプレッサの過給圧を設定値以下に抑える過給圧制御装置を構成する。
この排気制御弁Ｂは、第２排気分岐流路７から流路孔１２を通って排気排出流路１３へ導かれる排気ガスの流量、つまりバイパス流路を形成する流路孔１２を通過する排気ガスの流量をバルブ２２の開閉動作により制御（調整）する排気ガス流量制御弁を構成している。
また、排気制御弁Ｂは、バルブ２２の開度変化（バルブ角度変化）に対して流路孔１２の出口（第２開口部）の開口面積が変化する開口特性（バルブ開度−流量特性）を備えている。
【００６０】
排気制御弁Ｂは、バルブ２２、アーム２４、ベアリングおよびアクチュエータを備えている。
バルブ２２およびアーム２４は、排気制御弁Ａと同様に、耐熱性金属により形成されている。このバルブ２２は、タービンハウジング４のバルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して着座、離脱して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖、開放する円板状（または矩形板状または方形板状）の弁体である。そして、バルブ２２の表面には、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
バルブ２２は、バルブ２１と同様に筒状の結合リング２６を備えている。この結合リング２６は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
アーム２４は、アーム２３と同様に、バルブ２２を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材である。
【００６１】
アーム２４は、アーム２３と同様に、流路孔１２の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。
アーム２４の軸線方向の一端部には、アーム２３と同様に、回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。また、アーム２４の軸線方向の他端部には、アーム２３と同様に、バルブ２２の結合リング２６を支持する支持部２８が一体的に設けられている。この支持部２８には、アーム２３と同様に、回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。
バルブ２２の結合リング２６、アーム２４の第１、第２回転軸６１、６２は、排気制御弁Ａと同様な構成を備えている。
【００６２】
アクチュエータは、排気制御弁Ａと同様に、モータの動力（トルク）を利用してバルブ２２をアーム２４の回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動するように構成されている。このアクチュエータは、バルブ２２およびアーム２４を駆動する動力を発生するモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を含んで構成される電動アクチュエータである。
なお、モータは、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
【００６３】
ここで、本実施例の排気制御弁Ｂは、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、モータへの通電を停止（オフ：ＯＦＦ）することで、バルブ２２がバルブシート１８に着座して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（例えば全閉）する。
また、排気制御弁Ｂは、図５（ｃ）、（ｄ）に示したように、モータを通電（オン：ＯＮ）することで、バルブ２２がバルブシート１８より離脱して流路孔１２の出口（第２開口部）を開放（例えば開弁、半開または全開）する。
また、アーム２４の入力部は、リンク機構を介して、減速機構の最終ギヤと一体回転可能に連結されている。なお、アーム２４の入力部を、リンク機構を介することなく、減速機構の最終ギヤに直結しても良い。また、アーム２４の入力部を、モータの出力軸に直結しても良い。
【００６４】
［実施例１の特徴］
次に、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂの特徴を図１ないし図６に基づいて説明する。
本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、相互に平行で構成される２つの第１、第２回転軸６１、６２をそれぞれ有している。
また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１と、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２とが、同一直線上に存在しない構造を採用している。
【００６５】
また、排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブシート１７、１８とバルブ２１、２２とのシール構造として、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２とを平面接触させて流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出する排気ガスの流れをシールする平面シール構造を採用している。 また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。
【００６６】
具体的には、図１に示したように、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１が、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置されている。
ここで、直線ＡＬ１とは、第１回転軸６１の中心線の位置をバルブ２１、２２およびアーム２３、２４の回転中心軸線ＣＬ１とし、第２回転軸６２の中心線の位置をバルブ２１、２２の回転中心軸線ＣＬ２としたとき、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における回転中心軸線ＣＬ１と回転中心軸線ＣＬ２とを結ぶ直線のことである。
【００６７】
ここで、図１は、排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ２１、２２がバルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）している全閉状態を示した図である。また、図６（ａ）は直線ＡＬ１と直線ＡＬ２の交差角度θ０と、排気圧によるバルブ２１、２２にかかる荷重Ｐとの関係を示したグラフで、図６（ｂ）はアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１と、排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ開度と直線ＡＬ１と、直線ＡＬ２の交差角度θ０との関係を示したグラフである。
【００６８】
ところで、タービンハウジング４の隔壁１４、１５をその板厚（肉厚）方向に貫通する流路孔１１、１２よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６または第２排気分岐流路７の排気圧が所定値以上の高圧力の場合、図１および図６（ａ）に示したように、その排気圧の影響によりバルブ２１、２２の表面（図示下端面、ＰＬ２）に荷重Ｐがかかる（作用する）。
そして、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時にバルブ２１、２２の表面に排気圧による荷重Ｐを受けると、バルブ２１、２２の回転中心軸線ＣＬ２である、アーム２３、２４の第２回転軸６２に発生する力は、軸線方向の分力（「回転力にならない力」：矢印Ｆｙ）を表すベクトルと、半径方向の分力（「アーム２３、２４を回す力」：矢印Ｆｘ）を表すベクトルとを２辺とする平行四辺形の対角線（「排気圧による（シート面ＰＬ１、シール面ＰＬ２に垂直な）鉛直方向の力」：矢印Ｆ）で表される。
【００６９】
次に、上記構造の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を種々変化させて、「回転力にならない力」と「アーム２３、２４を回す力」とがどのように変化するかについて調査し、その結果を図６（ａ）のグラフに示した。
この図６（ａ）のグラフからも確認できるように、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、４５°よりも大きい角度になると、「アーム２３、２４を回す力」＞「回転力にならない力」となる。
【００７０】
また、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、４５°よりも小さい角度になると、「アーム２３、２４を回す力」＜「回転力にならない力」となる。
これによって、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定した場合には、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２との間のシール性を十分維持できる。また、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、バルブ２１、２２を全閉動作（閉弁動作）させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減できる。
【００７１】
次に、上記構造の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を種々変化（１°、３０°、４５°、９０°）させて、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１と排気制御弁Ａ、Ｂのバルブ開度とがどのように変化するかについて調査し、その結果を図６（ｂ）のグラフに示した。
この図６（ｂ）のグラフからも確認できるように、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、４５°以上に設定した場合には、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１が小さい時、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が急である（θ０＝４５°、９０°参照）。なお、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２との交差角度θ０が４５°の場合には、図６（ｂ）に示したように、特性線は直線になる。
【００７２】
しかるに、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を、４５°未満に設定した場合には、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度θ１の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化（開弁初期段階の立ち上がり）が緩やかになる。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
以上により、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を設定している（０°＜θ０＜４５°）。
【００７３】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関の過給システム（ターボチャージャ）の動作を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
【００７４】
ターボチャージャのコンプレッサから吸気管（スロットルボディ、インテークマニホールド）の吸気通路、吸気ポートを経て燃焼室内に供給された吸気とインジェクタから噴射された燃料との混合気が燃焼室内で燃焼すると、この燃焼により生じた排気ガスが排気ポートから排出される。排気ポートから排出された排気ガスは、排気管（エキゾーストマニホールド）の排気通路を経てターボチャージャのタービンへ導かれる。
エンジンの全負荷の低速運転時、つまりエンジン回転数が１５００ｒｐｍ未満の低速回転領域の場合には、アクチュエータの動力を利用して排気制御弁Ａと排気制御弁Ｂとを共に全閉する。これによって、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１にバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２が着座（平面接触）して、バルブシート１７、１８を貫通する流路孔１１、１２が閉鎖（全閉）される。
【００７５】
この結果、エンジンの排気ポートより排出された排気ガスの全量は、タービンハウジング４の上流側端面で開口した排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入する。第１排気分岐流路６に流入した排気ガスは、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。ホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、タービンハウジング４の下流側端面で開口した排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００７６】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、インペラ収容室３２、スクロール３３、吸気排出流路を通って吸気管の吸気通路に流入する。吸気管の吸気通路に流入した吸気は、吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
したがって、少ない排気流量でも十分高速な吸気の流れが得られるので、エンジンの低速運転時における過給圧を高めることができる。
【００７７】
エンジンの中速運転時、つまりエンジン回転数が１５００ｒｐｍ以上で、且つ２５００ｒｐｍ未満の中速回転領域の場合には、排気制御弁Ｂを全閉状態に維持すると共に、アクチュエータの動力を利用して排気制御弁Ａを開弁（例えば半開状態または全開状態）する。これによって、バルブシート１７のシート面ＰＬ１からバルブ２１が離脱して、流路孔１１の出口が開放（開弁）される。また、バルブ２２の全閉状態が継続されるため、流路孔１２が閉鎖（全閉）される。
【００７８】
この結果、排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの一部は、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。
また、第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの残部は、第１排気分岐流路６から流路孔１１を通って第２排気分岐流路７に流入する。第２排気分岐流路７に流入した排気ガスは、第２導入部から第２スクロール９に流入し、第２ノズル４２からホイール収容室１０に導入される。
これにより、２つの第１、第２排気分岐流路７、７および２つの第１、第２スクロール８、９の双方を通ってホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００７９】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、吸気管の吸気通路および吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
したがって、排気流量が増大し、エンジンの中速運転時における過給圧を高めることができる。
なお、エンジン回転数または目標過給圧に応じて排気制御弁Ａの開度制御を行うことができる。すなわち、エンジン回転数または目標過給圧に応じてアーム２３の第１回転軸６１の回転角度を連続的または段階的に変更することで、アーム２３の第１回転軸６１の角度変化に伴ってバルブ２１の開度、つまり流路孔１１の出口の開口面積が徐々に変化する開口特性となる。この場合、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧をエンジンの運転状況に応じて最適化することができる。
【００８０】
エンジンの高速運転時、つまりエンジン回転数が２５００ｒｐｍ以上の高速回転領域の場合には、排気制御弁Ａと排気制御弁Ｂとを共に開弁（例えば半開状態または全開状態）する。これによって、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１からバルブ２１、２２が離脱して、流路孔１１、１２の出口が開放（開弁）される。
この結果、排気導入ポート４６から第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの一部は、第１導入部から第１スクロール８に流入し、第１ノズル４１からホイール収容室１０に導入される。
【００８１】
また、第１排気分岐流路６に流入した排気ガスの残部は、第１排気分岐流路６から流路孔１１を通って第２排気分岐流路７に流入する。第２排気分岐流路７に流入した排気ガスの一部は、第２導入部から第２スクロール９に流入し、第２ノズル４２からホイール収容室１０に導入される。
これにより、２つの第１、第２排気分岐流路７、７および２つの第１、第２スクロール８、９の双方を通ってホイール収容室１０に導入された排気ガスは、タービンのホイール３を回転駆動した後に、タービンハウジング４の排気排出流路１３を通って、排気排出ポート４３から外部（触媒側）へ排出される。
【００８２】
一方、吸気管の吸気通路からコンプレッサハウジング２の内部に流入した吸気は、吸気導入流路３１を通ってインペラ収容室３２に導かれる。そして、インペラ収容室３２に導入された吸気は、ホイール３の回転により駆動されるインペラ１の遠心力によって圧縮されて圧力（過給圧）が上昇する。そして、圧力が上昇した吸気は、吸気管の吸気通路および吸気ポートを通ってエンジンの燃焼室内に吸い込まれる。
また、第２排気分岐流路７に流入した排気ガスの残部は、第２排気分岐流路７から流路孔１２を通って排気排出流路１３に逃がされる。これにより、ターボチャージャの過給圧が設定値以下に抑えられる。
【００８３】
すなわち、排気制御弁Ｂのバルブ２２を開弁して流路孔１２を開放することにより、ホイール収容室１０に導かれる排気ガスの流量が減るので、タービンのホイール３に作用する排気エネルギーが減少する。これにより、ホイール３の回転速度が低下するので、ターボチャージャのコンプレッサのインペラ１の過回転が抑制され、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧が設定値以下に抑えられる。
なお、エンジン回転速度または目標過給圧に応じて排気制御弁Ａ、Ｂの開度制御を行うことができる。すなわち、エンジン回転数または目標過給圧に応じてアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度を連続的または段階的に変更することで、アーム２３、２４の第１回転軸６１の角度変化に伴ってバルブ２１、２２の開度、つまり流路孔１１、１２の出口の開口面積が徐々に変化する開口特性となる。この場合、ターボチャージャのコンプレッサの過給圧をエンジンの運転状況に応じて最適化することができる。
【００８４】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブシート１７、１８とバルブ２１、２２とのシール構造として、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２とを平面接触させて流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出する排気ガスの流れをシールする平面シール構造を採用している。
また、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６（アーム２３、２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。
【００８５】
これによって、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、つまり回転中心Ｃ１を中心にして、タービンハウジング４に対して相対的な回転運動を行うアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度が小さい時、アーム２３、２４の第１回転軸６１の回転角度の変化に対する、排気制御弁Ａ、Ｂの開度変化が緩やかとなる。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階における開度制御性を改善することができる。
すなわち、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時におけるアーム２３、２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２１、２２の結合リング２５、２６の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１と、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２とが、同一直線上に存在しないので、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に対して垂直方向にバルブ２１、２２が移動可能となる。
【００８６】
また、回転中心Ｃ２を中心にして、アーム２３、２４の第２回転軸６２に対してバルブ２１、２２が相対的な回転運動を行うことにより、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１からバルブ２１、２２が離脱して流路孔１１、１２の出口を開放（開弁）する開弁動作が可能となる。例えば排気制御弁Ａ、Ｂの開度が所定開度以下の低開度域、特にバルブ２１、２２の開弁初期段階におけるバルブ２１、２２の開弁動作が可能となる。
なお、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが、同一直線上であると、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１に対してバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２を密着させる方向に作用する閉弁力が発生しない、あるいは弱いため、そのような構成は不適（不可）である。
【００８７】
また、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０が、０°よりも大きく４５°未満で構成されている。
これによって、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０を設定した場合には、「アーム２３、２４を回す力」＜「回転力にならない力」となるため、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力または高脈動であっても、バルブ２１、２２を全閉動作（閉弁動作）させる際のアクチュエータへの駆動負荷を軽減できる。
【００８８】
したがって、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高圧力の時、排気圧によりバルブ２１、２２が開弁側に押された場合であっても、バルブ２１、２２を開弁状態から全閉作動させる際の、アーム２３、２４の第１回転軸６１での必要トルクが小さくなる。つまり「アーム２３、２４を回す力」が「回転力にならない力」よりも小さくなるので、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉作動時、つまりアクチュエータの動力を利用してバルブ２１、２２を全閉作動させる際に、アクチュエータを大型化することなく、排気制御弁Ａ、Ｂの閉弁応答性を向上させることができる。
また、流路孔１１（または流路孔１２）よりも排気流方向の上流側の第１排気分岐流路６（または第２排気分岐流路７）の排気圧が高脈動であっても、排気制御弁Ａ、Ｂの全閉時における、バルブシート１７、１８のシート面ＰＬ１とバルブ２１、２２のシール面ＰＬ２との間のシール性を向上することができる。
【００８９】
また、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂの各バルブ２１、２２には、アーム２３、２４に対して相対回転可能に結合する結合リング２５、２６が一体的に設けられている。また、アーム２３、２４の支持部２７、２８には、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６を、相対回転可能となるように係合支持する第２回転軸６２が一体的に設けられている。
そして、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６とアーム２３、２４の第２回転軸６２との間に、熱歪みによる変形を吸収するためのガタ６５を設けている。これによって、高温の排気ガスが流通する流路孔１１、１２、第２排気分岐流路７または排気排出流路１３のような高温環境下（例えば常温から約１０００℃までの高温環境下）でバルブ２１、２２およびアーム２３、２４が使用された場合であっても、バルブ２１、２２の結合リング２５、２６とアーム２３、２４の第２回転軸６２との間のガタ６５により熱歪みによる変形（金属材料の熱膨張）を吸収することができる。
【００９０】
ところで、排気浄化装置に使用される排気浄化用の触媒は、その温度が活性温度に達している（活性化している）場合に排気ガス中の有害物質を効率よく浄化することができるようになっている。通常、エンジンの暖機に伴い、触媒は活性温度まで加熱される。このため、エンジンの冷間始動時に触媒が活性温度に達していない場合には、その触媒を早期に活性化させるべく、触媒の暖機を促進する所定の制御（触媒暖機制御）、例えば触媒に２次空気を導く等することで、エンジンの冷間始動時におけるエミッションの悪化を抑制している。
しかしながら、ターボチャージャを備えたエンジンでは、そのターボチャージャにおいて熱損失が発生すること等に起因して、触媒を早期に暖機させることが困難になる。このため、エンジンの冷間始動時においては、上記の触媒暖機制御を実施しても、その制御を開始してから触媒温度が活性温度に達するまでには時間がかかってしまい、その間のエミッションについては十分なものが得られなくなる懸念がある。
【００９１】
また、特許文献１に記載のウェイストゲート弁においては、その全開時に、タービンの上流側流体経路および貫通孔１０５の延長線上に弁体１０１が留まるため、バルブシート１０３の貫通孔１０５からタービンの下流側流体経路へ流出した排気ガスが弁体１０１に衝突することで、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がある。また、弁体１０１に熱を奪われるので、触媒の暖機が遅くなる懸念がある。
そこで、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいては、図５（ｄ）に示したように、排気制御弁Ａ、Ｂの全開時に、バルブ２１、２２を、流路孔１１、１２の出口の延長線に対して、流路孔１１、１２の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置している。これにより、排気制御弁Ａ、Ｂの全開時に、流路孔１１、１２の出口の延長線上にバルブ２１、２２が存在しないため、流路孔１１、１２の出口から第２排気分岐流路７または排気排出流路１３へ流出した排気ガスがバルブ２１、２２に衝突することはない。したがって、排気ガスの排気圧の上昇を抑えることができるので、タービンハウジング４よりも下流側に設置される触媒を早期に暖機させることができる。
【００９２】
なお、本実施例の排気制御弁Ａ、Ｂにおいて、図４（ｃ）に示したように、流路孔１１、１２の出口の延長線に対して、流路孔１１、１２の中心線方向に垂直な方向に、アーム２３、２４をオフセットして配置しても良い。この場合には、流路孔１１、１２の出口の延長線上からアーム２３、２４を逃がす（外す）ことができる。これにより、損失（圧力および温度）を低減することができる。すなわち、流路孔１１、１２の出口の延長線上からアーム２３、２４を逃がす（外す）ことができるので、流路孔１１、１２の出口から流出した排気ガスがアーム２３、２４に衝突することはなく、圧力損失による排気圧の上昇の懸念がなくなる。また、流路孔１１、１２の出口から流出した排気ガスがアーム２３、２４に衝突することがないので、アーム２３、２４に熱を奪われ難くなる。したがって、排気ガスの温度の低下を抑えることができるので、三元触媒の暖機が遅くなる懸念がなくなる。
【実施例２】
【００９３】
図７ないし図１０は本発明の実施例１及び２を示したもので、図７はバルブの全閉作動時の不具合を説明するための図で、図８は開弁するのに必要な最小角度θ２を説明するための図である。また、図９はアームの第１回転軸の回転角度θ１と、閉弁するのに必要な最小角度θ２との関係を示したグラフで、図１０（ａ）は排気制御弁の半開状態を示した図で、図１０（ｂ）は排気制御弁の全閉状態を示した図で、図１０（ｃ）、（ｄ）はストッパを有するアームを示した図である。
【００９４】
排気制御弁Ｂのバルブ２２の表面には、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）して流路孔１２の出口（第２開口部）を閉鎖（全閉）する平面状のシール面ＰＬ２が形成されている。
バルブ２２の結合リング２６は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する結合部である。
排気制御弁のアーム２４は、バルブ２２を相対回転可能に係合支持する弁体支持部材であって、流路孔１２の出口（第２開口部）の中心線方向に対して垂直な方向に延びる２つの第１、第２回転軸６１、６２を有している。
【００９５】
アーム２４の軸線方向の一端部には、第１回転軸６１の中心線上に位置する回転中心軸線ＣＬ１方向に真っ直ぐに延びる第１回転軸６１が一体回転可能に連結されている。また、アーム２４の軸線方向の他端部には、バルブ２２の結合リング２６を支持する支持部２８が一体的に設けられている。この支持部２８には、第２回転軸６２の中心線上に位置する回転中心軸線ＣＬ２方向に真っ直ぐに延びる第２回転軸（ピン）６２が一体回転可能に連結されている。
また、排気制御弁においては、その全閉時におけるアーム２４の第１回転軸６１の回転中心Ｃ１とバルブ２２の結合リング２６（アーム２４の第２回転軸６２）の回転中心Ｃ２とを結ぶ直線ＡＬ１を、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に垂直な方向に延びる直線ＡＬ２に対して鋭角な交差角度θ０で交差するように配置している。特に、直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度（θ）を、０°よりも大きく、４５°未満の角度範囲内に設定している。
【００９６】
ここで、排気制御弁において、アーム２４の第１回転軸６１の回転角度θ１を種々変化させて、バルブシート１８のシート面ＰＬ１よりバルブ２２が離脱（開弁）するのに必要な最小角度θ２がどのように変化するかについて調査し、その結果を図９のグラフに示した。
この図９のグラフからも確認できるように、開弁するのに必要な最小角度θ２と直線ＡＬ１と直線ＡＬ２とが鋭角的に交差する交差角度θ０とが一致（θ２＝θ０）していると、バルブシート１８のシート面ＰＬ１よりバルブ２２が離脱（開弁）することができない。また、開弁するのに必要な最小角度θ２の特性曲線には、最大値θｍａｘを持つことが分かる。
【００９７】
ここで、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の支持部２８との相対的な可動域は、直線ＡＬ１と結合リング２６の図示上端面とが交差し、且つ直線ＡＬ１に対して垂直な方向に延びる直線ＡＬ３に対して、図示左回転方向に回転した角度θ４が、−θ０よりも小さい角度（θ４＜−θ０）であることが、バルブ２２を閉弁するために必要である。
また、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の支持部２８との相対的な可動域は、直線ＡＬ３に対して、図示右回転方向に回転した角度θ５が、最大値θｍａｘよりも大きい角度（θ５＞θｍａｘ）であることが、バルブ２２を開弁するために必要である。
以上のことから、本実施例の排気制御弁７においては、図１０に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７１、７２）を備えている。
【００９８】
ストッパ７１は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示したように、アーム２４の支持部２８の端面から第２回転軸６２の突出方向に突出したＶ字状の突条リブである。このストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部７１ａを有している。また、ストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部７１ｂを有している。
２つの第１、第２規制部７１ａ、７１ｂは、バルブ２２の結合リング２６のシール面側に対して逆側面（図示上端面）に面接触（または線接触）してバルブ２２の結合リング２６の可動域を制限している。
また、第１規制部７１ａと第２規制部７１ｂとの間には、直線ＡＬ１上に位置する屈曲部７１ｃが設けられている。
【００９９】
ストッパ７２は、図１０（ｂ）、（ｄ）に示したように、アーム２４の支持部２８の端面から第２回転軸６２の突出方向に突出したＩ字状の突条リブである。このストッパ７２は、アーム２４の支持部２８の幅方向に対して所定の傾斜角度分だけ傾斜して真っ直ぐに延びている。また、ストッパ７２は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部７２ａを有している。また、ストッパ７１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部７２ｂを有している。
２つの第１、第２規制部７２ａ、７２ｂは、バルブ２２の結合リング２６のシール面側に対して逆側面（図示上端面）に点接触（または線接触）してバルブ２２の結合リング２６の可動域を制限している。
【０１００】
ここで、実施例１の排気制御弁の場合には、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）に対して自由に相対回転するように構成されている。この場合、図７に示したように、バルブ２２を開弁状態から全閉作動させるために、アーム２４の第１回転軸６１を図示右回転方向に回転駆動した際に、バルブ２２がアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）に対して逆方向（図示左回転方向）に回転し、バルブ２２を全閉できない。つまりバルブ２２をバルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座（平面接触）させることが困難になる。
しかるに、図８および図９に示したように、バルブ２２を全閉（閉弁）するには、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対して回転できるようにする必要がある。
そこで、本実施例の排気制御弁においては、アーム２４の支持部２８に、バルブ２２の結合リング２６が、閉弁に必要な交差角度θ０以上回転できるように、第１規制部７１ａ、７２ａを有するストッパ７１、７２を設けることで、バルブ２２の可動域を制限している。
【０１０１】
また、バルブ２２を開弁状態から全閉作動させる際（閉弁時）に、バルブ２２のシール面ＰＬ２が、バルブシート１８のシート面ＰＬ１に対して相対的に大きく傾いていると、バルブ２２をバルブシート１８のシート面ＰＬ１に着座させる際に、バルブ２２のエッジ部分がバルブシート１８のシート面ＰＬ１に衝突して騒音が発生する懸念がある。
そこで、騒音を防止するために、バルブ２２の可動域を制限する。
しかるに、図８および図９に示したように、バルブ２２を開弁させるには、バルブ２２の結合リング２６が、アーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対して回転できるようにする必要がある。
上述したように、開弁するのに必要な最小角度θ２の特性曲線には、最大値θｍａｘを有しているので、最大値θｍａｘ以上の可動域を確保しながら、第２規制部７１ｂ、７２ｂを有するストッパ７１、７２を設けることで、バルブ２２の可動域を制限する。
【実施例３】
【０１０２】
図１１は本発明の実施例３を示したもので、図１１（ａ）〜（ｅ）は排気制御弁を示した図である。
本実施例の排気制御弁Ｂは、図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７３）を備えている。
また、本実施例のバルブシート１８は、図１１（ｂ）に示したように、バルブ２２をその移動方向に誘導する突起（ガイド）７４を備えている。
【０１０３】
以上のように、本実施例の排気制御弁においては、バルブ２２をその移動方向（開弁方向または閉弁方向）に案内（誘導）する突起７４を設けたことにより、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の第２回転軸６２とを止め輪等のバルブ抜け止め手段６４を用いて連結（結合）する必要がない。つまり、バルブ２２の結合リング２６とアーム２４の第２回転軸６２とを単純な嵌合方法を用いて連結（結合）できるので、排気制御弁の製造コストを低減でき、且つ生産性を向上することができる。
なお、ガイドとして、流路孔１２の中心線方向に突出し、且つバルブ２２の移動方向に延びる突条リブを設けても良い。この場合、バルブシート１８のシート面ＰＬ１からの突条リブの高さを、バルブ２２の全開時においても、バルブ２２をその移動方向にガイド（案内）可能な高さとすることで、排気制御弁の全閉時から全開時に至るまでの全作動域に渡って、バルブ２２がアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２）から脱落しないようになる。
【０１０４】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｃ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６ａ、２６ｂにおける、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部（ストッパ７３）を備えている。
バルブ２２は、アーム２４の支持部２８に対して相対回転可能となるように結合する一対の結合リング（結合部）２６ａ、２６ｂを有している。一対の結合リング２６ａ、２６ｂは、アーム２４の支持部２８をバルブ２２の回転軸方向の両側から挟み込むように、互いに対向して配置されている。
アーム２４の支持部２８には、その板厚方向に貫通する貫通孔７５が形成されている。 アーム２４は、支持部２８の貫通孔７５に圧入されることで支持部２８に支持固定されて、支持部２８の両端面からバルブ２２の回転軸方向の両側に突出するピン７６を有している。このピン７６は、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂを相対回転可能に係合支持する係合部である。
【０１０５】
ピン７６の軸線方向の一端側には、一対の結合リング２６ａ、２６ｂを貫通する貫通孔７７の孔径よりも大きい外径を有する鍔状の頭部（フランジ）７８が形成されている。
ピン７６の軸線方向の他端側の外周には、円環状の周方向溝（図示せず）が形成されている。これらの周方向溝には、ピン７６の外周にバルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂを嵌め合わせた際に、ピン７６からのバルブ２２の抜け止めを行う止め輪等のバルブ抜け止め手段７９が装着されている。なお、止め輪の代わりに、ワッシャまたはＣリング等のバルブ抜け止め手段を採用しても良い。
なお、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂは、ピン７６の周囲を円周方向に取り囲むように設置されている。一対の結合リング２６ａ、２６ｂは、ピン７６に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
また、バルブ２２の各結合リング２６ａ、２６ｂとアーム２４のピン７６との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）が設けられている。
【０１０６】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｄ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部８１を備えている。
可動域制限部８１は、一対の支持部２８の先端（弁体側端部）に設けられている。この可動域制限部８１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部を有している。また、可動域制限部８１は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部を有している。
これにより、アーム２４の各支持部２８の先端に設けられる可動域制限部８１（２つの第１、第２規制部）が、ストッパの代わりを担い、ストッパ無しで、バルブ２２の結合リング２６の可動域を制限することができる。
なお、２つの第１、第２規制部のうちいずれか一方の規制部のみを設けるようにしても良い。
【０１０７】
アーム２４は、互いに対向して配置される一対の支持部２８、および一対の支持部２８間に掛け渡されるピン８２を有している。一対の支持部２８は、バルブ２２の結合リング２６をバルブ２２の回転軸方向の両側から挟み込んでいる。また、ピン８２は、バルブ２２の結合リング２６を相対回転可能に係合支持する係合部である。また、ピン８２は、一対の支持部２８の貫通孔７５に圧入されることで一対の支持部２８に支持固定されている。
バルブ２２の結合リング２６は、ピン８２の周囲を円周方向に取り囲むように設置されて、ピン８２に対して相対回転可能となるように係合支持される円筒ローラである。
なお、バルブ２２の結合リング２６とアーム２３のピン８２との間には、熱歪みによる変形を吸収するための隙間（ガタ）が設けられている。
【０１０８】
本実施例の排気制御弁は、図１１（ｅ）に示したように、バルブ２２の結合リング２６における、アーム２４の支持部２８に対する相対回転動作が可能な領域（可動域）を制限する可動域制限部８３を備えている。
可動域制限部８３は、支持部２８の先端（弁体側底面（側面））に設けられている。この可動域制限部８３は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８（第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）に対する図示左回転方向（一方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第１規制部８３ａを有している。また、可動域制限部８３は、バルブ２２の結合リング２６におけるアーム２４の支持部２８に対する図示右回転方向（一方向に対して逆方向）への相対回転動作が可能な領域（可動域）を規制する第２規制部８３ｂを有している。
これにより、アーム２４の各支持部２８の先端に設けられる可動域制限部８３（２つの第１、第２規制部８３ａ、８３ｂ）が、ストッパの代わりを担い、ストッパ無しで、バルブ２２の結合リング２６の可動域を制限することができる。
なお、２つの第１、第２規制部８３ａ、８３ｂのうちいずれか一方の規制部のみを設けるようにしても良い。
【実施例４】
【０１０９】
図１２は本発明の実施例４を示したもので、バルブをオフセット配置した状態を示した図である。
本実施例の排気制御弁Ｂにおいては、バルブ２２の中心線または流路孔１２の中心線に対して、バルブ２２の中心線方向または流路孔１２の中心線方向に垂直な方向に、バルブ２２の回転中心Ｃ２（アーム２４の第２回転軸６２の中心線である回転中心軸線ＣＬ２）をオフセットして配置している。
これにより、アーム２４の回転中心Ｃ１（アーム２４の第１回転軸６１の中心線である回転中心軸線ＣＬ１）の位置を自由に変更することができる。したがって、例えば自動車等の車両に対する搭載性を向上することができる。
【０１１０】
［変形例］
本実施例では、排気制御弁Ａ、Ｂの弁体であるバルブ２１、２２および排気制御弁Ａ、Ｂの弁体支持部材であるアーム２３、２４を第１回転軸６１の中心線（回転中心軸線ＣＬ１）を中心にして回転方向に駆動するアクチュエータとして、動力源であるモータ、およびこのモータの回転を減速する減速機構を有する電動アクチュエータを用いているが、排気制御弁の弁体および排気制御弁の弁体支持部材を回転中心軸線ＣＬ１を中心にして回転方向に駆動するアクチュエータとして、電磁力または流体圧力を利用してバルブを回転方向（開弁方向または閉弁方向）に駆動する電磁アクチュエータまたは流体圧アクチュエータを用いても良い。
【０１１１】
本実施例では、本発明の排気制御弁を、第１排気制御弁（流路孔１１の出口を開閉するスクロール切替弁）、および第２排気制御弁（バイパス流路である流路孔１２の出口を開閉するウェイストゲート弁）の排気ガス流量制御弁に適用しているが、本発明の排気制御弁を、流路の開口面積を変化させることで、流路を流れる排気ガスの圧力を調整（調圧）する排気ガス圧力制御弁に適用しても良い。また、２つの第１、第２排気制御弁のうちのいずれか一方の排気制御弁のみに本発明を適用しても良い。
【０１１２】
なお、本発明の排気装置を、排気ガス再循環装置に適用しても良い。また、ハウジングは、タービンハウジング４に限定されず、排気管の一部を構成する排気ダクトであっても構わない。
なお、弁体支持部材の支持部に対する弁体の回転角度を規制することができれば、ストッパの形状が折れ曲がっていても、直線でも構わない。
【符号の説明】
【０１１３】
Ａ 排気制御弁（第１排気制御弁、スクロール切替弁）
Ｂ 排気制御弁（第２排気制御弁、ウェイストゲート弁）
１ インペラ
２ コンプレッサハウジング
３ ホイール
４ タービンハウジング
５ タービンシャフト
６ 第１排気分岐流路（第１排気通路）
７ 第２排気分岐流路（第１排気通路、第２排気通路）
８ 第１スクロール
９ 第２スクロール
１１ 流路孔（第１流路、第１連通孔）
１２ 流路孔（第２流路、第２連通孔）
１３ 排気排出流路（第２排気通路）
１７ バルブシート（第１弁座）
１８ バルブシート（第２弁座）
２１ バルブ（第１弁体）
２２ バルブ（第２弁体）
２３ アーム（第１弁体支持部材）
２４ アーム（第２弁体支持部材）
２５ 結合リング（第１結合部、ローラ）
２６ 結合リング（第２結合部、ローラ）
２７ 支持部（第１支持部）
２８ 支持部（第２支持部）
６１ 第１回転軸
６２ 第２回転軸（係合部、ピン）
６５ ガタ（隙間）
７１ ストッパ（可動域制限部）
７２ ストッパ（可動域制限部）
７３ ストッパ（可動域制限部）
７４ 突起（ガイド）
７６ ピン
７９ バルブ抜け止め手段
８１ 可動域制限部
８２ ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）排気ガスが流入する入口と排気ガスが流出する出口とを連通する流路、およびこの流路の出口が開口した弁座を有するハウジングと、
（ｂ）前記流路の出口を開閉する排気制御弁と
を備えた内燃機関の排気装置において、
前記排気制御弁は、前記ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材、この弁体支持部材に係合支持されて、前記弁体支持部材に対して相対的な回転運動を行う弁体、および前記弁体支持部材を介して前記弁体を駆動するアクチュエータを有し、
前記弁座は、前記弁体が着座可能な平面状のシート面（ＰＬ１）を有し、
前記排気制御弁の全閉時における前記弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と前記弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）は、前記シート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第１回転軸を有し、 前記弁体支持部材または前記弁体は、前記第１回転軸に対して平行して配置されて、前記流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第２回転軸を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の排気装置において、
前記第１回転軸の中心線の位置を前記弁体支持部材および前記弁体の回転中心軸線（ＣＬ１）とし、
前記第２回転軸の中心線の位置を前記弁体の回転中心軸線（ＣＬ２）としたとき、
前記直線（ＡＬ１）とは、前記排気制御弁の全閉時における前記回転中心軸線（ＣＬ１）と前記回転中心軸線（ＣＬ２）とを結ぶ直線のことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記直線（ＡＬ１）と前記直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）が、０°よりも大きく、４５°未満で構成されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記排気制御弁は、前記弁体における前記弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域を制限する可動域制限部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の排気装置において、
前記可動域制限部とは、前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域を制限するストッパのことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域は、 前記直線（ＡＬ１）と前記直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）以上とすることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の内燃機関の排気装置において、
前記可動域制限部とは、前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域を制限するストッパのことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域は、
前記弁体が開弁するのに必要な最小角度の最大値（θｍａｘ）以上とすることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記弁座は、前記弁体をその移動方向に誘導するガイドを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記弁体を相対回転可能に係合支持する係合部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記排気制御弁は、前記弁体支持部材と前記弁体との間に、熱歪みによる変形を吸収するための隙間を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記弁体支持部材に対して相対回転可能となるように結合する結合部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、互いに対向して配置されて、前記結合部を前記弁体の回転軸方向の両側から挟み込む一対の支持部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記一対の支持部間に掛け渡されるピンを有し、
前記結合部は、前記ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記結合部を支持する支持部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記支持部に支持固定されて、前記支持部から前記弁体の回転軸方向に突出するピンを有し、
前記結合部は、前記ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体の回転中心（Ｃ２）は、前記弁体の中心線または前記流路の中心線に対して、前記弁体の中心線方向または前記流路の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１９】
請求項１ないし請求項１８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記流路の出口の延長線に対して、前記流路の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２０】
請求項１ないし請求項１９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記ハウジングは、内燃機関の排気ポートに連通する２つの第１、第２排気通路、およびこれらの第１、第２排気通路を区画する隔壁を有し、
前記流路の入口は、前記第１排気通路から排気ガスが流入する第１開口部であって、
前記流路の出口は、前記第２排気通路へ排気ガスが流出する第２開口部であって、
前記流路は、前記第１排気通路と前記第２排気通路とを連通するように前記隔壁を貫通する連通路であって、
前記排気制御弁は、前記連通路を通過する排気ガスの流量を前記弁体の開閉動作により制御することを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の内燃機関の排気装置において、
前記シート面（ＰＬ１）は、前記第２開口部の周縁に形成されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２２】
請求項１ないし請求項２１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記シート面（ＰＬ１）より離脱して前記流路の出口を開放することを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記シート面（ＰＬ１）に着座して前記流路の出口を閉鎖するシール面（ＰＬ２）を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１】
（ａ）排気ガスが流入する入口と排気ガスが流出する出口とを連通する流路、およびこの流路の出口が開口した弁座を有するハウジングと、
（ｂ）前記流路の出口を開閉する排気制御弁と
を備えた内燃機関の排気装置において、
前記排気制御弁は、前記ハウジングに対して相対的な回転運動を行う弁体支持部材、この弁体支持部材に係合支持されて、前記弁体支持部材に対して相対的な回転運動を行う弁体、および前記弁体支持部材を介して前記弁体を駆動するアクチュエータを有し、
前記弁座は、前記弁体が着座可能な平面状のシート面（ＰＬ１）を有し、
前記排気制御弁の全閉時における前記弁体支持部材の回転中心（Ｃ１）と前記弁体の回転中心（Ｃ２）とを結ぶ直線（ＡＬ１）は、前記シート面（ＰＬ１）に垂直な方向に延びる直線（ＡＬ２）に対して鋭角な角度（θ）で交差するように配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第１回転軸を有し、 前記弁体支持部材または前記弁体は、前記第１回転軸に対して平行して配置されて、前記流路の中心線方向に垂直な方向に延びる第２回転軸を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の排気装置において、
前記第１回転軸の中心線の位置を前記弁体支持部材および前記弁体の回転中心軸線（ＣＬ１）とし、
前記第２回転軸の中心線の位置を前記弁体の回転中心軸線（ＣＬ２）としたとき、
前記直線（ＡＬ１）とは、前記排気制御弁の全閉時における前記回転中心軸線（ＣＬ１）と前記回転中心軸線（ＣＬ２）とを結ぶ直線のことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記直線（ＡＬ１）と前記直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）が、０°よりも大きく、４５°未満で構成されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記排気制御弁は、前記弁体における前記弁体支持部材に対する相対回転動作が可能な領域を制限する可動域制限部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の排気装置において、
前記可動域制限部とは、前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域を制限するストッパのことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向への相対回転動作が可能な領域は、 前記直線（ＡＬ１）と前記直線（ＡＬ２）とが交差する鋭角な角度（θ）以上とすることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の内燃機関の排気装置において、
前記可動域制限部とは、前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域を制限するストッパのことであることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体における前記弁体支持部材に対する一方向に対して逆方向への相対回転動作が可能な領域は、
前記弁体が開弁するのに必要な最小角度の最大値（θｍａｘ）以上とすることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、 前記弁座は、前記弁体をその移動方向に誘導するガイドを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記弁体を相対回転可能に係合支持する係合部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記排気制御弁は、前記弁体支持部材と前記弁体との間に、熱歪みによる変形を吸収するための隙間を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記弁体支持部材に対して相対回転可能となるように結合する結合部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、互いに対向して配置されて、前記結合部を前記弁体の回転軸方向の両側から挟み込む一対の支持部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記一対の支持部間に掛け渡されるピンを有し、
前記結合部は、前記ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記結合部を支持する支持部を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記支持部に支持固定されて、前記支持部から前記弁体の回転軸方向に突出するピンを有し、
前記結合部は、前記ピンの周囲を周方向に取り囲むように設置されて、前記ピンに対して相対回転可能となるように係合支持されるローラを有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１８】
請求項１ないし請求項１７のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体の回転中心（Ｃ２）は、前記弁体の中心線または前記流路の中心線に対して、前記弁体の中心線方向または前記流路の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項１９】
請求項１ないし請求項１８のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体支持部材は、前記流路の出口の延長線に対して、前記流路の中心線方向に垂直な方向にオフセットして配置されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２０】
請求項１ないし請求項１９のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記ハウジングは、内燃機関の排気ポートに連通する２つの第１、第２排気通路、およびこれらの第１、第２排気通路を区画する隔壁を有し、
前記流路の入口は、前記第１排気通路から排気ガスが流入する第１開口部であって、
前記流路の出口は、前記第２排気通路へ排気ガスが流出する第２開口部であって、
前記流路は、前記第１排気通路と前記第２排気通路とを連通するように前記隔壁を貫通する連通路であって、
前記排気制御弁は、前記連通路を通過する排気ガスの流量を前記弁体の開閉動作により制御することを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の内燃機関の排気装置において、
前記シート面（ＰＬ１）は、前記第２開口部の周縁に形成されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２２】
請求項１ないし請求項２１のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記シート面（ＰＬ１）より離脱して前記流路の出口を開放することを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２３】
請求項１ないし請求項２２のうちのいずれか１つに記載の内燃機関の排気装置において、
前記弁体は、前記シート面（ＰＬ１）に着座して前記流路の出口を閉鎖するシール面（ＰＬ２）を有していることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−２４１３９（Ｐ２０１３−２４１３９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９８５９（Ｐ２０１１−１５９８５９）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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