JPH022449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジンに圧縮空気流を送るターボチ
ヤージヤに係り、特にコンプレツサの放出口から
低圧の空気流の導入路へ空気流を選択的に再循環
可能になるようにハウジングに弁アセンブリを付
設したターボチヤージヤに関する。

この種のターボチヤージヤにおいては圧縮空気
をエンジンの吸込マニホルドへ送る前段でコンプ
レツサの放出口から放出される圧縮空気量を適宜
に緩和する弁装置を備えることが望まれている。
この場合、吸込マニホルドに送られる圧縮空気量
の調節構成を低廉に且簡潔に実現することが重要
な利点となる。また種々のターボチヤージヤに付
設可能であると共に、既存のターボチヤージヤを
若干改造して適用可能になすよう汎用性の高い構
成をとることが望まれる。更にこの種のターボチ
ヤージヤにおいては弁装置を圧力により作動させ
る場合特に例えばコンプレツサの放出路から直接
コンプレツサの導入路へ空気流を再循環可能にし
吸込マニホルドへの圧縮空気の圧力を低下させる
ように弁装置を正確に作動させる場合、弁装置に
対し大気圧以下の適宜に低下せしめられた圧力を
付与して作動せしめることが好適である。

しかして本発明は好適な弁アセンブリを備え、
コンプレツサに導入される空気流の再循環可能な
構成を簡潔且低廉になしたターボチヤージヤを提
供することを目的とする。

本発明の別の目的は、簡潔性並びに経済性を図
ると共に密閉機能並びに弁機能を果たすためダイ
ヤフラムを用いた弁装置を備えるターボチヤージ
ヤを提供することにある。これに関連して本発明
は再循環空気流を効果的に調整し得る反面、高精
度の部材配列を必要としないターボチヤージヤを
提供することを目的とする。

本発明によれば上記目的は、コンプレツサと、
コンプレツサハウジングと、軸方向に移動可能で
可撓性を有した密封作用を持つダイヤフラムと、
バツクピストンと、弾性を有した押圧部材と、受
部材とを備え、前記コンプレツサハウジングは相
対的に低圧の空気を導入する導入路と内部高圧出
力室と前記内部高圧出力室から前記導入路への再
循環空気流を流通可能な連通路を有した平坦面と
を有し、前記ダイヤフラムは前記平坦面の連通路
上に位置せしめられ延長部が前記コンプレツサハ
ウジングの平坦面に気密に付設され、且つ前記再
循環空気流を流通する前記連通路を介して前記内
部高圧出力室と連通する第１の空間部と前記第１
の空間部並びに内部高圧出力室に対し気密な第２
の空間部とに分割可能に設けられ、前記バツクピ
ストンは前記第２の空間部内に配設され、且つ前
記ダイヤフラムに当接せしめられ、前記押圧部材
は前記バツクピストンを介し前記ダイヤフラムに
押圧力を与えて前記ダイヤフラムを前記コンプレ
ツサハウジングの平坦面に当接せしめ循環空気流
を流通する前記平坦面の連通路を閉塞可能に設け
られ、前記受部材は前記押圧部材と前記バツクピ
ストン間に配設され且つ前記コンプレツサハウジ
ングとの間において前記押圧部材と前記バツクピ
ストンと前記ダイヤフラムとを軸方向に案内可能
に設けられると共に前記バツクピストンに当接さ
れてなることを特徴とするターボチヤージヤによ
つて達成される。

本発明の他の目的並びに利点は添付の図面に示
す本発明の実施例に沿つた以下の詳細な説明から
明らかとなろう。

以下、本発明を添付の図面に示す実施例に沿つ
て説明する。

第１図〜第４図を参照するに符号１０で示した
ターボチヤージヤにはコンプレツサハウジング１
６、アダプタハウジング２６、カバーハウジング
３６で成るターボチヤージヤハウジングが具備さ
れており、コンプレツサハウジング１６内には遠
心形のコンプレツサ１２が軸１４に回転可能に装
着されている。ターボチヤージヤには更にコンプ
レツサを回動するタービン並びにそのハウジング
（図示せず）が包有されることは理解されよう。
一方図示の構成は例えばコンプレツサ１２がエン
ジン自体によつて機械的に駆動され、エンジンの
空気導入口に圧縮空気を供給するような他種の過
給機にも同様に適用可能である。またコンプレツ
サハウジング１６はコンプレツサ１２の導入側へ
連通した低圧用の開口をなす導入路１８と渦巻流
路の放出路２０を具備しており且コンプレツサ１
２からの相対的に高圧の放出流が流入するように
放出路２０と連通された内部高圧出力室の一部を
なす連通路２４を備えている。導入路１８と連通
路２４とはコンプレツサハウジング１６の導入側
の平坦面２２において互いに離間して開口せしめ
られる。

また前記平坦面２２にはアダプタハウジング２
６が付設される。この場合前記アダプタハウジン
グ２６はコンプレツサハウジング１６に対し当該
コンプレツサハウジング１６との間に好適なガス
ケツト３０を介在し複数のボルト２８により固着
されている。アダプタハウジング２６は軸方向に
延びる空気流入口３２を区画するように、平坦面
２２に対し直角に軸方向に延びたボス部を包有し
ており、前記空気流入口３２はコンプレツサハウ
ジング１６の導入路１８と整合され且導入路１８
に向つて流入気流を流動し得る。またアダプタハ
ウジング２６には連通路２４に隣接する凹所が設
けられ、且前記連通路２４と同一の軸方向に対し
て延びる貫通口３４が形成されている。

アダプタハウジング２６には貫通口３４を被う
ようにカバーハウジング３６が装着される。即ち
第２図に示すように３個のボルト２８によりアダ
プタハウジング２６にカバーハウジング３６が固
定されている。この場合アダプタハウジング２６
とコンプレツサハウジング１６との間にはガスケ
ツト３０を介在する反面、カバーハウジング３６
とアダプタ２６間にはガスケツト等の別途のシー
ル部材を配設せしめてない。カバーハウジング３
６はほぼ中央に位置する内部円筒壁３８並びに圧
力信号４０を区画する比較的小さなボス部を有す
る。且カバーハウジング３６には後述するような
弁用の圧力口を外部から調節可能なようにねじ穴
３９が具備される。

特に第１図を参照するに、圧力信号４０は管４
２を介して圧力信号源４４から圧力信号を受ける
ように連結されている。またこの場合圧力信号４
０からアダプタハウジング３６内へ送られる圧力
信号を調整する制御装置４６が管４２に付設され
ている。圧力信号源４４はカバーハウジング３６
内において副大気を発生する減圧源あるいは真空
源であることが好ましい。上述の構成によりエン
ジンの吸気マニホルドへの圧力を減じる、また排
気ガスの再循環動作が可能となる。更に、ここに
は一例として真空源等を用いて圧力制御を行なう
構成を図示してあるが、この圧力信号源並びに制
御装置４６には多様の構成をとり得る。

撓み性を持ち且弾力を有した円筒型のダイヤフ
ラム４８がアダプタハウジング２６とカバーハウ
ジング３６間に、連通路２４に整合して配設され
ている。ダイヤフラム４８は一体に外周縁部と、
アダプタハウジング２６の環状溝５０内に嵌合す
る玉縁５２を有する。ダイヤフラム４８の外周部
並びに玉縁５２はカバーハウジング３６とアダプ
タハウジング２６の接続面間を効果的に密閉する
ように機能する。また密閉機能を果たすダイヤフ
ラム４８は貫通口３４上を被うように延び、アダ
プタハウジング２６とカバーハウジング３６内に
おいて放出路２０並びに連通路２４と連通するダ
イヤフラム４８の下方空間と即ち第１の空間部
と、ダイヤフラム４８の上方空間即ち第２の空間
部とを気密に区画すると共に、ダイヤフラム弁と
して働く。即ちダイヤフラム４８はアダプタハウ
ジング２６とカバーハウジング３６と相俟つてカ
バーハウジング３６内に圧力信号口４０と連通す
る密閉された内部圧力信号室５４を区画すること
になる。このダイヤフラム４８は放出路２０から
の圧力を受ける円形領域と導入路１８の圧力を受
ける円形領域とを有することになる。

カバーハウジング３６の内部圧力信号室５４内
には比較的硬度のある、好ましくは合成樹脂で形
成された円筒状のバツクピストン５６が配置され
ており、ダイヤフラム４８に固定されている。バ
ツクピストン５６の上面には環状の垂直なリブ５
８を形成する。押圧部材をなしバネ力を加えるよ
うな押圧部材としてのスプリング即ちばね６０が
円筒壁３８内に配設されており、上端が止め具６
２に係止され下端が押圧部材の受部材としてのス
プリング受部材即ちばね受部材６４に受容され
る。止め具６２にはねじ部６６が一体に設けら
れ、ねじ穴３９に螺入され挿通されると共に、ね
じ穴３９からの突出端部に締付けナツト６８が固
設され、カバーハウジング３６頂面においてナツ
ト６８を回転するようにより止め具６２の軸方向
位置、延いてはばねの圧縮強さが調整され得る。
一方ばね受部材６４は円筒形をなしており円筒壁
３８内に軸方向に移動可能に収容される。またば
ね受部材６４にはその周壁の一部が平坦面（図示
せず）として形成されるかあるいはその底面中央
に開口部（図示せず）が設けられ、円筒壁３８内
部と内部圧力信号室５４間において直接気体が流
動可能に設けられることが好ましい。ばね受部材
６４底面はバツクピストン５６に直接当接し得る
ように平坦面として形成され、且つリブ５８内に
着座するよう設けられており、リブ５８によりダ
イヤフラム４８並びにバツクピストン５６とばね
受けとの、軸線方向に対し直角方向の変位が制限
される。この場合ばね受部材６４とバツクピスト
ン５６相互は直接固定されてはいない。従つてば
ね受部材６４とバツクピストン５６間の軸線方向
に対し直角方向の変位が効果的に阻止され、且円
筒壁３８内面によつてばね受部材６４が軸方向に
案内されつつ円滑に移動可能になるようにカバー
ハウジング３６内に簡潔で安価な構成部材群が好
適に配置され得る。

上述の全構成は簡潔であるから、既成のターボ
チヤージヤのハウジングに若干の改造を施すだけ
で組込可能である。この組込動作を特に第４図を
参照して説明するに、本発明においては、ダイヤ
フラム４８の玉縁５２を環状溝５０に嵌入し、次
にバツクピストン５６をダイヤフラム４８上に配
設し、次いでばね６０、止め具６２、ばね受部材
６４を予めカバーハウジング３６内に組込む。ま
たカバーハウジング３６をボルト２８によりアダ
プタハウジング２６に固定することによりダイヤ
フラム弁を含むいわば弁アセンブリ総体が動作可
能になる。この場合ねじ部材６６並びに締付けナ
ツト６８はバネ６０を予め好適に圧縮するように
調整可能である。

更に上述の実施例の動作を説明するに、コンプ
レツサ１２の回転に伴い空気導入口３２並びに導
入路１８から吸入された空気がコンプレツサ１２
の周囲に達し圧縮されつつ渦巻流路の放出路２０
に流動する。周知の如く放出路２０のコンプレツ
サ１２からの放出気流はエンジンの吸込マニホル
ドに送られる。通常ばね受部材６４とバツクピス
トン５６を介してばね６０によりダイヤフラム４
８が押圧され、平坦面２２に当接されて平坦面２
２との間が密閉状態にされ、連通路２４への空気
の流通が遮断される。この場合ダイヤフラム４８
は内部圧力信号室５４を密閉する機能と共に連通
路２４を通る空気の流通を調節する弁機能も果た
す。且連通路２４への空気の流通を確実に阻止し
得るように第４図に示す如くダイヤフラム４８に
は平坦面２２と気密に圧接する環状の玉縁４９が
突設されている。

またダイヤフラム４８は連通路２４にその底部
下面が直接露呈しており、前記底部下面中央部に
比較的高い圧力が加わる。ダイヤフラム４８底部
下面の中央部を囲繞する外周部領域は、貫通口３
４、空気流入口３２並びに導入路１８間が連通し
ているから導入路１８内に流入する大気若しくは
副大気の圧力を受ける。ダイヤフラム４８の上面
側、即ち内側部には内部圧力信号室５４内の比較
的低い副大気圧ないしは減圧源の圧力がばね６０
のばね力と共に加わつており、ダイヤフラム４８
の下面側即ち外側部の比較的高い圧力に抗してい
る。

ここで内部圧力信号室５４内に適度の低副大気
圧（即ち内部圧力信号室５４内の圧力が大気圧よ
り適度に低下される）が与えられると、内部圧力
信号室５４内の圧力とダイヤフラム４８の底部下
面に働く圧力との圧力差がばね６０のばね力を上
回り、ダイヤフラム４８が上動されることにな
り、放出路２０から連通路２４を経てコンプレツ
サハウジング１６の導入路への空気流の再循環路
が形成される。この場合弁機能を有する上述のダ
イヤフラム４８は圧力号源４４並びに制御装置４
６から内部圧力信号室５４へ与えられる圧力の態
様に応じて、再循環路を流動する空気流の高精度
の調節動作等も実現可能であり、無論単に連通路
２４の、平坦面２２における開口の開閉動作のみ
も行ない得る。ダイヤフラム４８が開状態になつ
た場合、連通路２４を経る高圧空気流の少なくと
も一部が導入路１８に再循環するから、放出流路
２０、延いてはエンジンの吸込マニホルドへの圧
力を所望値に低下させ得る。

上述のような本発明によれば、吸込マニホルド
への圧力を調整し低下させ得る弁装置を具備し、
且極めて簡潔で低廉なターボチヤージヤが得られ
ることが明らかであろう。また本発明のターボチ
ヤージヤにおいては構成部材の製造公差が大であ
つても適用可能であり、且周知のターボチヤージ
ヤに付加する部品点数も最小限にすることができ
る。且この簡潔な構成をもつて、ダイヤフラムに
よる密閉機能と、平坦面２２上に直接当接し連通
路２４の開口を開閉する弁機能との二機能を果た
し得る。

更に上述の実施例においては、アダプタハウジ
ング２６とカバーハウジング３６を別体に設ける
と共に、本体をなすコンプレツサハウジング１６
とアダプタハウジング２６も別体にしているが、
例えばコンプレツサハウジング１６とアダプタハ
ウジング２６とを一体になし、この一体化したハ
ウジングにカバーハウジング３６を直接取り付け
られるよう構成することもできる。

本発明においては、密閉機能並びに弁機能を果
たすダイヤフラム４８により、ターボチヤージヤ
等のコンプレツサハウジング内の放出路２０から
放出される圧縮空気流を適宜に且効果的に調整す
る構成を実現できる。本構成にあつては、円筒壁
３８内において摺動するばね受部材６４によりダ
イヤフラム４８並びにこれに付帯する部材群を軸
方向に確実に位置決めし保持し得る。この反面、
各部材の高精度の位置決めを不要にするようにば
ね受部材６４とバツクピストン５６とは軸方向に
対し直角方向に相対的に若干変位可能にし得る。
またダイヤフラム４８の一側においては高低の異
なつた圧力が加えられ得、一方ダイヤフラム４８
の他側には前記ダイヤフラム４８の軸方向の位置
を調整する機能を有したばね６０並びに副大気圧
が、一側に加わる圧力に好適に抗するよう加えら
れることが理解されよう。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、添付の特許請求の範囲に含まれる設計変更
を含むことが当業者には容易に理解されよう。

上述のように構成された本発明によれば、総体
的に組立性が良好になる上、特に既述のターボチ
ヤージヤに対しても、コンプレツサの放出口から
低圧の空気流の導入路への再循環空気流路を開閉
する弁アセンブリを装着可能にし得、汎用性に富
ませ得る等の顕著な効果を達成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるターボチヤージヤの部分
垂直断面図、第２図は同部分平面図、第３図は同
部分拡大図、第４図は同部分分解断面図である。 １０…ターボチヤージヤ、１２…コンプレツ
サ、１４…軸、１６…コンプレツサハウジング、
１８…導入路、２０…放出路、２２…平坦面、２
４…連通路、２６…アダプタハウジング、２８…
ボルト、３０…ガスケツト、３２…空気流入口、
３４…貫通口、３６…カバーハウジング、３８…
円筒壁、３９…ねじ穴、４０…圧力信号口、４２
…管、４４…圧力信号源、４６…制御装置、４８
…ダイヤフラム、４９…玉縁、５０…環状溝、５
２…玉縁、５４…内部圧力信号室、５６…バツク
ピストン、５８…リブ、６０…ばね、６２…止め
具、６４…ばね受部材、６６…ねじ部、６８…締
付ナツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンプレツサと、コンプレツサハウジング
   と、軸方向に移動可能で可撓性を有した密封作用
   を持つダイヤフラムと、バツクピストンと、弾性
   を有した押圧部材と、受部材とを備え、前記コン
   プレツサハウジングは相対的に低圧の空気を導入
   する導入路と内部高圧出力室と前記内部高圧出力
   室から前記導入路への再循環空気流を流通可能な
   連通路を有した平坦面とを有し、前記ダイヤフラ
   ムは前記平坦面の連通路上に位置せしめられ延長
   部が前記コンプレツサハウジングの平坦面に気密
   に付設され、且つ前記再循環空気流を流通する前
   記連通路を介して前記内部高圧出力室と連通する
   第１の空間部と前記第１の空間部並びに内部高圧
   出力室に対し気密な第２の空間部とに分割可能に
   設けられ、前記バツクピストンは前記第２の空間
   部内に配設され、且つ前記ダイヤフラムに当接せ
   しめられ、前記押圧部材は前記バツクピストンを
   介し前記ダイヤフラムに押圧力を与えて前記ダイ
   ヤフラムを前記コンプレツサハウジングの平坦面
   に当接せしめ循環空気流を流通する前記平坦面の
   連通路を閉塞可能に設けられ、前記受部材は前記
   押圧部材と前記バツクピストン間に配設され且つ
   前記コンプレツサハウジングとの間において前記
   押圧部材と前記バツクピストンと前記ダイヤフラ
   ムとを軸方向に案内可能に設けられると共に前記
   バツクピストンに当接されてなることを特徴とす
   るターボチヤージヤ。