JPH0435538Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、排気ターボ過給機のタービンケーシ
ングに複数の排気ガス導入口を形成し、該複数の
排気ガス導入口を適宜の弁装置によつてエンジン
の運転状態に応じて開閉制御することにより上記
タービンケーシング内における排気ガス通路の通
路面積を可変とした排気ターボ過給装置に関する
ものである。

（従来技術） 従来の排気ターボ過給機においては、そのター
ビンケーシングの内部に単一の排気通路を形成し
且つ該排気通路の通路面積を固定的に設定すると
ともに、エンジンの全運転領域を通じて可及的に
高水準のタービン効率が得られるようにするとい
う観点からタービン効率を決定するＡ／Ｒ値（但
し、Ａ：タービンケーシングの排気ガス通路の通
路面積、Ｒ：タービンケーシングのスクロール部
の曲率半径）をエンジンの中速運転時の排気ガス
量に応じて設定するのが通例であつた。

ところが、このように、Ａ／Ｒ値をエンジンの
中速運転時に対応させて設定した場合には、エン
ジンの高速運転領域においては排気ガス量が上記
基準排気ガス量よりも多くなるところから排気ガ
スの流通抵抗が増大し、排気ガスのもつ排気エネ
ルギーが十分に活用できず、しかもエンジン側に
おいてはその排圧が高まるところから燃焼性が悪
化してエンジン出力が十分に得られない等の問題
が発生し、これに対してエンジンの低速運転領域
においては排気ガス量が上記基準排気ガス量より
も少なくなるところから排気ガスの流速が低下
し、タービンホイールの回転が十分に得られずタ
ービン効率が低下するという問題が発生すること
になる。

このような単一の排気ガス通路を有するタービ
ンケーシングを備えた排気ターボ過給機特有の欠
点を改善するために、例えば第１０図に示す如く
タービンケーシング１０１内の排気ガス通路を隔
壁１０２によつて第１の排気ガス通路１０３と第
２の排気ガス通路１０４の２つの排気ガス通路に
分割するとともに、該第１の排気ガス通路１０３
側に該第１の排気ガス通路１０３を開閉する弁装
置１１０を配置し、エンジンの低速運転時には該
弁装置１１０によつて第１の排気ガス通路１０３
を閉じて排気ガスを第２の排気ガス通路１０４の
みから導入させ、これに対してエンジンの高速運
転時には第１の排気ガス通路１０３を開通させて
排気ガスを第１の排気ガス通路１０３と第２の排
気ガス通路１０４の両方から同時に導入させ、も
つてタービンケーシング１０１の排気ガス通路の
通路面積をエンジンの運転状態に応じて可変と
し、エンジンの全運転領域を通じて高水準の過給
性能が得られるようにする技術の開発が試みられ
ている（例えば、実公昭60−1230号公報参照）。

ところが、この公知例のものにおいては、上記
タービンケーシング１０１の隔壁１０２に連続す
る如く排気管１０５側に形成した隔壁ブロツク１
０６の排気ガス上流側の端面１０６ａの一部と排
気管１０５の側壁１０５ａの一部とを上記弁装置
１１０の弁体１１１に対する弁座面１０７として
いるが、この場合、該弁体１１０の弁座面１０７
への着座状態において上記隔壁ブロツク１０６の
端面１０６ａのうち上記弁座面１０７として作用
する以外の部分が直接排気ガス通路中に露出せし
められるため、この露出する部分はエンジンの運
転中連続的に高温の排気ガスＧに直接晒されて高
温とされ、その結果、短期間のうちに熱酸化ある
いはクラツク発生により崩壊して弁装置１１０の
シール性が損なわれ、過給性能が悪化し且つ該排
気管１０５の耐久性（弁座面１０７をタービンケ
ーシング１０１側に形成した場合にはタービンケ
ーシング１０１の耐久性）が損なわれるというお
それがある。

尚、このような熱酸化あるいはクラツク発生等
の熱劣化現象を抑制するためには、隔壁ブロツク
１０６（タービンケーシング１０１側に弁座面を
形成するものにあつては隔壁１０２）の肉厚を厚
くして放熱性を向上させることが有効であるが、
排気ガス通路中に露出する隔壁ブロツク１０６
（又は隔壁１０２）の肉厚を厚くするということ
はそれだけ排気ガスの流通抵抗が増大することで
あり過給性能の点からみて得策ではない。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
改善しようとするもので、タービンケーシング内
の排気ガス通路を区画する隔壁の肉厚を厚くする
ことなく効果的に該隔壁の熱劣化を抑制しもつて
タービンケーシングの耐久性の向上を図るように
した排気ターボ過給装置を提供することを目的と
するものである。

（目的を達成するための手段） 本考案は上記の目的を達成するための手段とし
て、隔壁により相互に区画された複数の排気ガス
導入口を有するタービンケーシングと、上記複数
の排気ガス導入口に排気ガスを導く排気ガス集合
通路を備え且つ上記タービンケーシングに接続さ
れる共通の排気管と、上記排気管に設けられ上記
複数の排気ガス導入口のうちエンジンの高速側で
追加的に排気ガスを導入させる高速用排気ガス導
入口を開閉する弁装置とを備えた排気ターボ過給
装置において、上記弁装置を、上記高速用排気ガ
ス導入口の端面を弁座面とし且つ該弁座面に対し
て排気ガスの上流側に向つて開作動する如く構成
された弁体を備えるとともに、その閉弁状態にお
いては上記弁体が上記高速用排気ガス導入口の端
面に当接し且つ上記隔壁のうち少なくとも上記排
気ガス集合通路の中央寄りに位置する部分の全域
を排気ガス流通方向において覆う如く構成したこ
とを特徴としている。

（作用） 本考案では上記の手段によつて、タービンケー
シング側に形成され且つ弁装置の弁座面として機
能する隔壁の排気ガス流に対向する端面のうち少
なくとも排気ガス集合通路の中央寄りに位置する
最も熱負荷の高い部分の全域が、該弁装置の閉弁
状態時においてはその弁体によつて排気ガス流か
ら覆われるとともに、該弁体が該弁座面に対して
排気ガス上流側から当接して該隔壁端面と弁体と
の間に排気ガスが侵入するのを防止することか
ら、該隔壁の端面と排気ガスとの直接的な接触が
ほぼ完全に断たれ、これにより該隔壁の温度上昇
が、上記端面がエンジンの全運転域を通じて排気
ガスに直接晒される場合に比して少なく、それだ
け該隔壁の上記端面近傍における熱酸化あるいは
熱応力によるクラツク発生等の熱劣化現象が抑制
されねこととなる。

また、隔壁の端面のうち、最も熱負荷の大きい
部分、即ち通路壁による放熱の影響が少なく高温
の排気ガスが多量に流れる排気ガス集合通路の中
央寄り部分の全域のみを弁体によつて覆うことに
より、該弁体による排気ガスの流通抵抗を可及的
に抑制した状態でしかもより効果的に隔壁の熱劣
化を防止することができるものである。

さらに、隔壁の端面が直接排気ガスに晒される
頻度を低減させることによつて該隔壁の温度上昇
を抑制するようにしているため、隔壁の肉厚を厚
くしてその放熱性を高めることにより該隔壁の温
度上昇を抑制しもつて該隔壁の熱劣化を軽減させ
るような構成とする場合に比して、該隔壁の薄肉
化が促進でき、結果的にタービンケーシングの小
形軽量化の促進が図れるものである。

（実施例） 以下、第１図ないし第９図を参照して本考案の
好適な実施例を説明する。

（構成） 第１図ないし第３図には本考案の実施例に係る
排気ターボ過給装置が示されており、図中符号１
はエンジン本体、２は排気ターボ過給機（後に詳
述する）であり、該排気ターボ過給機２はガスケ
ツト３（第３図参照）を介して排気管４（後に詳
述する）に固定されている。

排気ターボ過給機２は、第１図に示す如くター
ビンホイール（図示省略）を内蔵したタービンケ
ーシング２１（後に詳述する）と、コンプレツサ
ホイール（図示省略）を内蔵したコンプレツサケ
ーシング２２とをセンターケーシング２３を介し
て連結して構成されている。

タービンケーシング２１は、第１図並びに第３
図ないし第５図に示す如くその内部に形成された
スクロール状の排気ガス通路を、スクロール方向
に延設された隔壁２６によつて、該タービンケー
シング２１の軸方向に並ぶ２つの排気ガス通路即
ち、該隔壁２６の一方側に位置する断面長円状の
第１の排気ガス通路２７と、該隔壁２６の他方側
に位置し且つ上記第１の排気ガス通路２７より通
路面積の小さい断面長円状の第２の排気ガス通路
２８の左右２つの排気ガス通路に分割している。
この２つの排気ガス通路２７，２８は、ともにそ
の排気ガス上流側の開口端で構成される排気ガス
導入口２９，３０を、排気管４側への衝合面とし
て作用するタービンケーシング２１の排気ガス上
流側の端面２１ａ上に開口させている。尚、この
２つの排気ガス導入口２９，３０のうち、第１の
排気ガス導入口２９はエンジンの全運転域を通し
て常開とされるが、第２の排気ガス導入口３０
は、後述する弁装置６によつて排気ガスの流量の
少ないエンジンの低速運転時には閉塞され、排気
ガスの流量の多いエンジンの高速運転時には開口
される。従つて、エンジンの低速運転時には第１
の排気ガス導入口２９のみが開口し、排気ガスは
第１の排気ガス通路２７を通つてタービンケーシ
ング２１のスクロール部２１ｂ側に導入され、こ
れに対してエンジンの高速運転時には第１の排気
ガス導入口２９と第２の排気ガス導入口３０の両
方が開口しており、排気ガスは第１の排気ガス通
路２７と第２の排気ガス通路２８の両方からター
ビンケーシング２１のスクロール部２１ｂ側に導
入されることとなる。

又、この場合、この実施例においてはタービン
ケーシング２１の端面２１ａのうち、上記隔壁２
６の端面２６ａの長手方向中央寄りに位置する幅
の狭い直線部（即ち、後述する排気管４の排気ガ
ス集合通路４３の中央寄りに対応する部分）を含
めた上記第２の排気ガス導入口３０の口縁部に位
置する略長円環状部分を後述する弁装置６に対す
る弁座面３３としている。

このように、タービンケーシング２１の端面２
１ａの一部を弁装置６の弁座面３３とすると、該
第２の排気ガス導入口３０が排気ガスの流通方向
に対向して開口することとなる。このため、弁装
置６の開弁状態時には、排気ガスは迂回すること
なくほぼ直線状に低流通抵抗でもつてスムーズに
タービンケーシング２１側に流入し、該排気ガス
流が迂回流となる場合に比して、流通抵抗の減少
分だけタービン効率が向上せしめられることにな
る。

また、この場合、第２の排気ガス導入口３０の
開口部の全域が排気ガスの流通路として有効に機
能可能であり、従つて、例えば排気ガスの流量を
一定とした場合には、排気ガスの流通方向と第２
の排気ガス導入口３０の軸心方向とが交差するよ
うな構造のものに比して該第２の排気ガス導入口
３０の口径を小さくしたりまたこれに伴つて弁装
置６も小さくできるなど、装置のコンパクト化と
いう点において有利である。

さらに、弁座面３３の平面方向が排気ガスの流
通方向に略直交する方向とされているため、該弁
座面３３の平面方向と排気ガスの流通方向とが略
平行とされた場合に比して該弁座面３３における
シール性が良好であり（即ち、後述する弁装置６
の弁プレート６１が上記弁座面３３に着座したと
き、両者間のシール面の延出方向が排気ガスの流
通方向と直交しそれだけ該シール面に沿つて洩出
する排気ガスの流通抵抗が増大するため）、それ
だけ排気ガスの流通制御が確実に行なわれること
となる。

また、タービンケーシング２１には隔壁２６が
形成されているため、該隔壁２６を有しない構造
のタービンケーシングの場合に比してその構造が
複雑で且つ不整定な熱変形も多くなるわけである
が、この実施例のものにおいては、後述する如く
弁装置６を該タービンケーシング２１側にではな
く該タービンケーシング２１に比べて比較的構造
が簡単であり不整定な熱変形が生じにくい排気管
４側に設けるようにしているため、弁装置６を備
えた排気ターボ過給装置のタービンケーシングで
あるにもかかわらず該タービンケーシング２１の
構造の複雑化を最小限度に抑えることが可能であ
り、またそれにより形状の大型化も可及的に抑制
されることとなる。

尚、第１図において符号３１は、タービンケー
シング２１の側部に設けられた公知の構造をもつ
ウエストゲートバルブであり、該ウエストゲート
バルブ３１はエンジンの吸気圧（過給圧）を受け
て作動する第１アクチユエータ８により開閉制御
される。

排気管４は、第１図ないし第３図に示す如くエ
ンジン本体１の各気筒の排気ポート（図示省略）
に対して略水平方向に向けて接続される４本の分
岐管４１Ａ，４１Ｂ……よりなる分岐管部４１
と、該各分岐管４１Ａ，４１Ｂ……をその排気ガ
ス下流端部において集合させながら該分岐管部４
１から該分岐管部４１に対して直交する方向に延
出する集合管部４２とを一体形成して構成されて
おり、その分岐管側の端面４ａをエンジン本体１
側に衝合させた状態で該エンジン本体１の側部に
締着固定されるとともに、集合管部４２側の端面
４ｂ（即ち、集合管部４２の上端面４２ａ）には、
第３図及び第４図に示す如く上記排気ターボ過給
機２のタービンケーシング２１がガスケツト３を
介して衝合固定されている。

この排気管４の集合管部４２の排気ガス上流側
端部に位置して上記分岐管部４１に連続する連続
部４６は、第４図において投影線l₁及び第５図に
おいて想像線l₂でそれぞれ示す如く該排気管４の
端面４ｂに上記タービンケーシング２１を締着固
定した状態において、上下方向において（即ち、
排気ガスの流通方向において）上記タービンケー
シング２１の上記第１の排気ガス導入口２９と第
２の排気ガス導入口３０を同時にしかも該各排気
ガス導入口２９，３０の開口方向に沿う方向にお
いて臨み得るような開口面積及び開口方向をもつ
断面略正方形状開口とされている。従つて、集合
管部４２内の排気ガス集合通路４３と、上記第１
の排気ガス通路２７と第２の排気ガス通路２８に
よりなるタービンケーシング２１側の排気ガス通
路とが略同軸状に連続することになり、排気管４
内をその分岐管部４１側から集合管部４２側に流
通する排気ガスＧは、上記連続部４６に案内され
て該集合管部４２内をその軸心方向に沿つて直線
状に流通し、上記タービンケーシング２１の第１
の排気ガス導入口２９と第２の排気ガス導入口３
０側にほとんど流通抵抗を生じることなくスムー
ズに導入せしめられることになる。

さらに、この排気管４は、その集合管部４２の
側壁のうち、上記タービンケーシング２１の上記
第２の排気ガス導入口３０に対向する側の側壁４
８を、上記連続部４６より上記端面４ｂ側寄り位
置において外方に適宜量だけ膨出させて、その内
部に上記排気ガス集合通路４３に連続してその側
方に位置し且つその一端が上記端面４ｂ上に開口
する適宜大きさの拡張スペース４５をもつ拡張部
４４としている。この拡張部４４は、後述する弁
装置６の取付け及び収納スペースとして機能す
る。

弁装置６は、第４図ないし第７図に示す如く上
記排気管４の拡張部４４に取付けられて上記ター
ビンケーシング２１の第２の排気ガス導入口３０
を開閉制御するものであつて、特にこの実施例に
おいては後述する如く該弁装置６を揺動型の弁装
置で構成している。即ち、弁装置６は、第５図に
示す如く上記排気管４の拡張部４４のしかも上記
タービンケーシング２１の第２の排気ガス導入口
３０の長軸方向において対向する一対の側壁のう
ち反エンジン本体１側に位置する側壁４７を内外
方向に（換言すれば、上記第２の排気ガス導入口
３０の長軸方向に平行な方向に）貫通して設けら
れた軸受筒６６にその作動中心軸６５を回転自在
に支承せしめた弁支持体６２と、該弁支持体６２
の揺動端６２ａに形成した弁押えプレート６３に
対して一対の連結ピン６７，６８を介して浮動自
在に支持された弁体６１とを有している。

この弁体６１は、第５図に示す如く、上記ター
ビンケーシング２１の端面２１ａの第２の排気ガ
ス導入口３０の口縁部に形成される上記弁座面３
３に衝合せしめられた状態において、少なくとも
上記第２の排気ガス導入口３０を閉塞するととも
に、上記タービンケーシング２１の隔壁２６の端
面２６ａの長手方向中央寄りの幅の狭い部分の全
域をも同時に覆うことのできるような大きさをも
つ長円形プレートとされており、しかもその長軸
方向中央部には該弁体６１をその厚さ方向に貫通
する適宜口径の通気孔７１が形成されている。

このように、弁装置６の閉弁状態において上記
隔壁２６の端面２６ａのしかも最も多量の排気ガ
スにさらされることから熱負荷が高い部分を弁体
６１によつて排気ガスから覆われるように構成し
た場合には、後述する如く該隔壁２６の熱酸化あ
るいはクラツク発生等の熱劣化現象が可及的に抑
制され且つ排気ガスの流通抵抗も低減されること
になる。

即ち、弁装置６の閉弁状態において弁体６１に
よつて隔壁２６の端面２６ａを覆蓋するようにす
ると該端面２６ａ部分が高温の排気ガスに直接に
晒される頻度が、該端面２６ａがエンジンの全運
転域を通じて排気ガスに直接晒されるように構成
されたものに比して、大幅に低減され（尚、エン
ジンの全運転域を通して弁装置６が閉弁状態とさ
れる割合は通常、約70〜80％と高率である）、そ
れだけ該隔壁２６の端面近傍における熱酸化が可
及的に防止される。また、該隔壁２６の温度上昇
が抑制されるところから、該隔壁２６の端面近傍
における熱応力に起因するクラツク発生が未然に
防止されることになり、これらのことからタービ
ンケーシング２１の耐久性が向上せしめられるこ
ととなる。さらに、上記の如く隔壁２６の端面近
傍における熱酸化及びクラツク発生が防止される
ところから該隔壁２６の厚さ寸法を薄くすること
が可能である。従つて、それだけタービンケーシ
ング２１の軽量化及びコンパクト化が促進される
とともに、隔壁２６が薄肉化された分だけ弁装置
６の開弁状態時における排気ガスの流通抵抗が低
減せしめられ、過給性能の向上を図る上において
好都合である。

一方、この弁体６１と上記弁支持体６２の弁押
えプレート６３とを連結する上記一対の連結ピン
６７，６８は、第６図及び第７図に示す如く弁体
６１に対して該弁体６１の長軸方向に適宜離間し
て固着されており、その上面６１ａ側に突出した
嵌合軸部６７ａ，６８ａをそれぞれ上記弁支持体
６２の弁押えプレート６３に形成したピン受孔７
２，７２に遊動自在に嵌入せしめている。又、こ
の一対の連結ピン６７，６８の上記嵌合軸部６７
ａ，６８ａの長さ寸法は、上記弁体６１と弁押え
プレート６３とを相互に浮動自在に支持できるよ
うに、上記弁押えプレート６３の厚さ寸法より適
宜寸法だけ長寸とされている。このため、弁装置
６をその閉弁状態（第６図に図示する状態）から
開弁させる場合には、その開弁作動初期において
第７図に示す如く弁体６１と弁押えプレート６３
の間に、上記通気孔７１に連通する平行な隙間７
４が形成され、上記タービンケーシング２１の第
２の排気ガス通路２８と排気管４の排気ガス集合
通路４３とが上記通気孔７１及び隙間７４を介し
て相互に連通せしめられることとなる。

従つて、第６図に示す如く弁装置６をその閉弁
状態から矢印Ａ方向（第４図参照）に回動させて
開弁させる場合、その開弁操作開始時においては
排気ガスの静圧及び動圧が弁体６１の上面６１ａ
側に負荷されているため、該弁体６１をこの排気
ガスの圧力に抗して開作動させるためには大きな
作動力が必要となるが、この実施例のものにおい
ては上記弁体６１が弁支持体６２に対して浮動自
在に支持され且つ該弁体６１に通気孔７１が形成
されているため、第７図に示す如く弁装置６の開
弁初期においては上記弁体６１と弁押えプレート
６３とが離間して高圧の排気ガス集合通路４３と
低圧の第２の排気ガス通路２８とが相互に連通さ
れる。従つて、排気ガスの一部が通気孔７１を通
つて第２の排気ガス通路２８側に流入し、両者間
の圧力差が可及的に減少せしめられ（換言すれ
ば、弁体６１に対する開弁方向規制力が減少しせ
められ）、該弁装置６をより小さい作動力でスム
ーズ且つ迅速に開弁させることが可能となる（即
ち、後述する弁作動装置７の小形化が促進され且
つ作動中心軸６５あるいは軸受筒６６の耐摩耗性
が向上する）。

さらに、この場合、弁押えプレート６３の各ピ
ン受孔７２，７２がそれぞれ連結ピン６７，６８
の頭部６７ｂ，６８ｂによつてそれぞれ略閉塞状
態とされるため、排気ガス集合通路４３から第２
の排気ガス通路２８側へ流出する排気ガスは、該
各ピン受孔７２，７２を通ることなく弁体６１と
弁押えプレート６３との間の隙間７４から通気孔
７１側に流入することとなる。このため、弁機能
上重要な役割りを果たす上記各ピン受孔７２，７
２の内周面が高温の排気ガスに晒されて熱劣化し
弁体６１と弁支持体６２との間の遊動量が過大と
なつて弁装置６の機能を損ねるというようなこと
が未然に防止される。

また、弁体６１と弁押えプレート６３とが相互
に浮動自在に連結されているため、例えば経年劣
化により排気管４とタービンケーシング２１との
間に介設されたガスケツト３がへたつたような場
合とか、弁体６１あるいは弁座面３３が長期の使
用により摩滅したような場合でも弁体６１が両者
間の相対関係の変化状態に追従して浮動変位し該
弁体６１と弁座面３３との密着性、即ちシール性
が長期に亘つて良好に維持されることになる。

さらに、この弁装置６においては、弁体６１と
弁押えプレート６３とが一対の連結ピン６７，６
８によつて連結されているため、該弁体６１と弁
押えプレート６３との平面方向における相対位置
決めが容易で且つ一旦設定された相対位置が使用
中ズレるというようなこともない（弁体６１に対
する位置決め機能の確保）。従つて、弁体６１を
円形とすることなく長円形とすることが可能であ
り、該弁体６１を円形とする場合に比して該弁体
６１をよりコンパクトとすることが可能となるも
のである。

また、このような弁体６１の位置決めが容易で
ありかつその位置ズレが発生しないという利点
は、上記の如く第２の排気ガス導入口３０の開口
形状を円形でなく長円形に形成すること即ち、第
２の排気ガス導入口３０と弁装置６の上記作動中
心軸６５との相対距離を可及的に小さく抑えた状
態でしかも該第２の排気ガス導入口３０の開口面
積を可及的に大きくとることを可能ならしめるも
のであり、この結果、弁体６１あるいは第２の排
気ガス導入口３０を円形にする場合に比して該第
２の排気ガス導入口３０と上記作動中心軸６５と
の間隔即ち、弁支持体６２のアーム長さを可及的
に短くして該弁装置６の開弁作動力を低下させる
ことが可能となる（即ち、弁装置６の軽快且つ円
滑な作動が実現される）。即ち、この実施例のも
のにおいては、このように弁支持体６２のアーム
長さを短くできることと前述の如く弁体６１に通
気孔７１を形成したこととの相乗作用により、弁
装置６の開作動力がより一層軽減されるものであ
る。

さらに、この実施例においては、第６図及び第
７図に示す如く弁体６１に形成した通気孔７１を
該弁体６２の浮動機能を利用して開閉し、これに
よつて弁装置６の開弁時の作動力の軽減を図るよ
うにしているが、このような構成とする外に、例
えば第８図及び第９図に示す如く一対の連結ピン
６７，６８を相互に長さの異なるピンで構成し、
弁装置６の閉弁状態時（第８図参照）には弁体６
１の弁座面３３への密着性を確保するとともに、
その開作動初期（第９図参照）においては上記一
対の連結ピン６７，６８の長さ寸法の違いを利用
して弁体６１をその長軸方向の一方側から開かせ
て該弁体６１と上記弁座面３３との間に傾斜状の
隙間７５を形成し、該隙間７５から排気ガスの一
部を第２の排気ガス通路２８側に逃がすようにし
ても上記構成の場合と同様な作用効果が得られ
る。

尚、この第８図及び第９図の各部材は、第６図
及び第７図の各部材と同一構成を有するものであ
り、該第６図及び第７図の各部材に付した符号と
同じ符号を付することによりその詳細説明を省略
する。

一方、この弁装置６は、後述する弁作動装置７
によつて上記作動中心軸６５を中心として矢印Ａ
−Ｂ方向に回動され、第４図において実線図示す
る閉弁位置と同図において鎖線図示（符号６′）
する開弁位置の２位置に択一的に位置決めされる
わけであるが、この場合、弁装置６の開弁位置に
おいては該弁装置６が上記排気管４の拡張スペー
ス４５内に収納される（換言すれば、上記連続部
４６の投影線l₁よりも拡張部４４側に位置する）
ように、上記弁支持体６２のアーム長さあるいは
作動中心軸６５の取付位置等を適宜に設定してい
る。

このようにすることにより、弁装置６の開弁状
態時において排気管４の排気ガス集合通路４３の
通路面積が開弁位置に位置決めされた弁装置６に
よつて実質的に減殺されるというようなことがな
く、排気ガスの流通抵抗が可及的に軽減されるこ
とになり、また弁装置６の閉弁状態時においては
弁装置６の弁支持体６２及び作動中心軸６５（実
質的には軸受筒６６）によつて排気ガスが上記タ
ービンケーシング２１の端面２１ａのうち拡張ス
ペース４５に臨んで露出している部分に直接当た
るのが可及的に防止され、該端面２１ａの熱劣化
が抑制される。このことから、該タービンケーシ
ング２１の耐久性が向上せしめられることとな
る。

さらに、弁装置６が、隔壁２６が形成されてお
らず比較的構造が簡単で、そのため不整定な熱変
形が少ない排気管４側に設けられているため、構
造が比較的複雑でそのため不整定な熱変形が生じ
易いタービンケーシング２１側に弁装置６を設け
る場合に比して該弁装置６の作動特性に与える熱
変形の影響が少なく、それだけ該弁装置６の作動
精度を高水準に維持することが可能となる。

弁作動装置７は、上記弁装置６をエンジンの運
転状態に応じて開閉作動させるものであつて、エ
ンジンの運転状態に応じて適宜に供給制御される
エア圧力を受けてその作動子１０を進退変位させ
るようしたダイヤフラム式の圧力応動機構を有す
る第２アクチユエータ９で構成されており、第１
図ないし第３図に示す如く上記排気管４の集合管
部４２の側方に後述する如く略断熱的に取付けら
れている。

即ち、上記排気管４の集合管部４２には、略コ
字状に折曲形成された板材よりなる排気管用イン
シユレータ１２が、上記集合管部４２の上記エン
ジン本体１側に対向する側面を除く他の三つの側
面の外側を包囲する如く該集合管部４２の外側か
ら嵌合され且つ該集合管部４２の一側部に膨出形
成したインシユレータ取付部４２ｂと該インシユ
レータ取付部４２ｂに対向する該アクチユエータ
用インシユレータ１１の一側面１２ａとを一対の
取付ボルト１５，１５によつて締結することによ
つて固定されている。さらに、この排気管用イン
シユレータ１２の取付けの際、該排気管用インシ
ユレータ１２とともに平板状のブラケツト１３
が、その先端部１３ａを該排気管用インシユレー
タ１２の反エンジン本体１寄りの外端部より外方
に突出させた状態で上記取付ボルト１５，１５に
よつて共締め固定されている。

さらに、このブラケツト１３の先端部１３ａに
は、その外周を略密閉容器状のアクチユエータ用
インシユレータ１１によつて被包された上記第２
アクチユエータ９が、該アクチユエータ用インシ
ユレータ１１の上記作動子１０側の一側面１１ａ
を上記ブラケツト１３の先端部１３ａと第２アク
チユエータ９の前端面９ａとの間に挟んだ状態で
一対の取付ボルト１６，１６によつて締結固定さ
れている。

従つて、第２アクチユエータ９は、上記排気管
４の集合管部４２に対して上記アクチユエータ用
インシユレータ１１と排気管用インシユレータ１
２の２部材を介して略断熱的に固定されることと
なる。このようにして排気管４側に取付けられた
第２アクチユエータ９の作動子１０には、リンク
レバー６９，７０を介して上記弁装置６の作動中
心軸６５が連結されており、該作動子１０が矢印
ａ方向（第１図参照）に突出することにより上記
弁装置６が矢印Ａ方向（第４図参照）に回動して
上記第２の排気ガス導入口３０が開口され、これ
に対して該作動子１０が矢印ｂ方向に後退するこ
とにより上記弁装置６が矢印Ｂ方向に回動して上
記第２の排気ガス導入口３０が閉塞される。

このように、排気管４の外側に排気管用インシ
ユレータ１２が取付けられ、さらに該排気管用イ
ンシユレータ１２とともに排気管４側に取付けら
れたブラケツト１３の先端部１３ａに、その周囲
をアクチユエータ用インシユレータ１１によつて
被包された第２アクチユエータ９をその端面９ａ
と該ブラケツト先端部１３ａとの間に上記アクチ
ユエータ用インシユレータ１１を介在させた状態
で共締め固定すると、インシユレータ１１，１２
の作用により排気管４側から第２アクチユエータ
９側に輻射熱が伝達されるのが可及的に防止さ
れ、また排気管４側からブラケツト１３を介して
伝達される伝導伝熱がアクチユエータ用インシユ
レータ１１側に伝達され第２アクチユエータ９側
への伝熱量が可及的に低減される。また、上記の
如く第２アクチユエータ９の全周をアクチユエー
タ用インシユレータ１１によつて被包すると、飛
石の衝突、汚泥あるいは雨水の付着等から該第２
アクチユエータ９を保護することができる。これ
らのことから、該第２アクチユエータ９の耐久性
が向上することになる。

さらに、上述の如く第２アクチユエータ９の昇
温が可及的に抑制されるところから、該第２アク
チユエータ９のダイヤフラム（図示省略）の材質
を比較的耐熱性の劣る低級品とすることが可能で
あり、それだけ第２アクチユエータ９のコストの
低廉化が促進される。

また、弁装置６と該弁装置６を作動させる第２
アクチユエータ９とをともに排気管４側に取付け
るようにしているため、排気ガスからの熱の影響
を受けて排気管４が熱変形を生じたような場合で
も該排気管４に取付けられた第２アクチユエータ
９と弁装置６との相対関係をほぼ一定に保つこと
ができ、弁装置６の制御精度が常時高水準に維持
されることになる。また、弁装置６と第２アクチ
ユエータ９とがともに排気管４に取付けられてい
るため、装置の分解組立時には該弁装置６と第２
アクチユエータ９とを相互に連動連結させたまま
これを行なうことができ、またその作動検査は装
置の分解状態あるいは組立状態のいずれの状態に
おいてでも高精度で行なうことができ、弁装置６
と第２アクチユエータ９相互間の組立精度及び組
立性が良好ならしめられる。

続いて、この排気ターボ過給装置の作動並びに
その作用を説明する。

エンジンが運転されるとエンジン本体１側の各
気筒から排出される排気ガスＧは、排気管４の各
分岐管４１Ａ，４１Ｂ……を介して集合管部４２
に集められたのち、該集合管部４２の排気ガス集
合通路４３から排気ターボ過給機２のタービンケ
ーシング２１内の排気ガス通路即ち、第１の排気
ガス通路２７及び第２の排気ガス通路２８内に導
入され、その排気エネルギーでもつてタービンホ
イールを駆動し、コンプレツサホイールによる吸
入空気の予圧作用（吸気過給）を行なわしめる。

この際、エンジンの運転状態に応じて弁装置６
が開閉作動し、排気ガスの導入形態が選択され
る。即ち、エンジンの運転状態が排気ガスの流量
の少ない低速運転領域にある場合には第２アクチ
ユエータ９により上記弁装置６が開弁位置（第４
図、実線図示位置）に設定され、逆にエンジンの
運転状態が排気ガスの流量の多い高速運転領域に
ある場合には第２アクチユエータ９により上記弁
装置６が開弁位置（第４図、鎖線図示位置）に設
定される。従つて、排気ガスの排出量が少ないエ
ンジンの低速運転領域においては、第１の排気ガ
ス通路２７のみから排気ガスがタービンケーシン
グ２１内に導入されるため、排気ガス量が少ない
にもかかわらず該排気ガスのタービンケーシング
２１内におけるガス流速が十分に確保され、ター
ビンホイールの回転が高回転側に維持されてより
低速域から排気ターボ過給機２による過給効果を
得ることが可能となる。

さらに、この場合、排気ガス通路の通路面積が
第１の排気ガス通路２７と第２の排気ガス通路２
８の両方が有効とされている場合よりも絞られる
ため、タービンケーシング２１の排気入口側での
排気ガス圧力とスクロール部出口での排気ガス圧
力との差をより大きくとることができ（即ち、排
気ガスの膨張比が上昇し）、より高水準の過給性
能が得られることとなる。

一方、排気ガスの排出量が多いエンジンの高速
運転領域においては、第１の排気ガス通路２７と
第２の排気ガス通路２８の両方が開通されるた
め、この両者から同時に多量の排気ガスがタービ
ンケーシング２１内に大きな流通抵抗を生じるこ
となくスムーズに導入される。従つて、多量の排
気ガスの排気エネルギーがタービンホイールの駆
動力として有効に活用されて過給性能が向上する
とともに、エンジン側においてはその排圧が低下
せしめられるところからその燃焼性が良好とな
り、エンジンの高出力化が実現されることにな
る。

なお、本考案の弁装置６は、例えば排気ガス流
量、エンジンへの吸入空気量等を直接検知して制
御すれば良く、あるいは比較的エンジン負荷の高
い運転領域においてエンジン回転数に応じて制御
する等、その制御信号、制御領域に限定されるも
のではない。

（考案の効果） 本考案の排気ターボ過給装置は、隔壁により相
互に区画された複数の排気ガス導入口を有するタ
ービンケーシングと、上記複数の排気ガス導入口
に排気ガスを導く排気ガス集合通路を備え且つ上
記タービンケーシングに接続される共通の排気管
と、上記排気管に設けられ上記複数の排気ガス導
入口のうちエンジンの高速側で追加的に排気ガス
を導入させる高速用排気ガス導入口を開閉する弁
装置とを備えた排気ターボ過給装置において、上
記弁装置を、上記高速用排気ガス導入口の端面を
弁座面とし且つ該弁座面に対して排気ガスの上流
側に向つて開作動する如く構成された弁体を備え
るとともに、その閉弁状態においては上記弁体が
上記高速用排気ガス導入口の端面に当接し且つ上
記隔壁のうち少なくとも上記排気ガス集合通路の
中央寄りに位置する部分の全域を排気ガス流通方
向において覆う如く構成したことを特徴とするも
のである。

従つて、本考案の排気ターボ過給装置によれ
ば、タービンケーシング側に形成され且つ弁装置
の弁座面として機能する隔壁の排気ガス流に対向
する端面のうち少なくとも排気ガス集合通路の中
央寄りに位置する最も熱負荷の高い部分の全域
が、該弁装置の閉弁状態時においてはその弁体に
よつて排気ガス流から覆われるとともに、該弁体
が該弁座面に対して排気ガス上流側から当接して
該隔壁端面と弁体との間に排気ガスが侵入するの
を防止することから、該隔壁の端面と排気ガスと
の直接的な接触がほぼ完全に断たれ、これにより
該隔壁の温度上昇が、上記端面がエンジンの全運
転域を通じて排気ガスに直接晒される場合に比し
て少なく、それだけ該隔壁の上記端面近傍におけ
る熱酸化あるいは熱応力によるクラツク発生等の
熱劣化現象が抑制され、結果的に該隔壁部分、延
いてはタービンケーシングの耐久性が高められる
ものである。

また、隔壁の端面のうち、最も熱負荷の大きい
部分、即ち通路壁による放熱の影響が少なく高温
の排気ガスが多量に流れる排気ガス集合通路の中
央寄り部分の全域のみを弁体によつて覆うことに
より、該弁体による排気ガスの流通抵抗を可及的
に抑制した状態でしかもより効果的に隔壁の熱劣
化を防止することができ、エンジン性能の維持と
タービンケーシングの耐久性とを両立し得るもの
である。

さらに、隔壁の端面が直接排気ガスに晒される
頻度を低減させることによつて該隔壁の温度上昇
を抑制するようにしているため、隔壁の肉厚を厚
くしてその放熱性を高めることにより該隔壁の温
度上昇を抑制しもつて該隔壁の熱劣化を軽減させ
るような構成とする場合に比して、該隔壁の薄肉
化が促進でき、結果的にタービンケーシングの小
形軽量化の促進が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る排気ターボ過給
装置の正面図、第２図は第１図の−矢視図、
第３図は第１図の−矢視図、第４図は第３図
の−断面図、第５図は第４図の−断面
図、第６図は第５図の−断面図、第７図は第
６図に示した弁装置の状態変化図、第８図及び第
９図は本考案の他の実施例に係る弁装置の作動状
態図、第１０図は従来の排気ターボ過給装置の要
部の構造説明図である。 １……エンジン本体、２……ターボ過給機、４
……排気管、６……弁装置、７……弁作動装置、
８，９……アクチユエータ、１１，１２……イン
シユレータ、２１……タービンケーシング、２２
……コンプレツサケーシング、２３……センター
ケーシング、２６……隔壁、２７，２８……排気
ガス通路、２９，３０……排気ガス導入口、３１
……ウエストゲートバルブ、３３……弁座面、４
１……分岐管部、４２……集合管部、４４……拡
張部、６１……弁体、６２……弁支持体、６３…
…弁押えプレート、６５……作動中心軸、７１…
…通気孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 隔壁により相互に区画された複数の排気ガス導
   入口を有するタービンケーシングと、上記複数の
   排気ガス導入口に排気ガスを導く排気ガス集合通
   路を備え且つ上記タービンケーシングに接続され
   る共通の排気管と、上記排気管に設けられ上記複
   数の排気ガス導入口のうちエンジンの高速側で追
   加的に排気ガスを導入させる高速用排気ガス導入
   口を開閉する弁装置とを備えた排気ターボ過給装
   置であつて、上記弁装置は、上記高速用排気ガス
   導入口の端面を弁座面とし且つ該弁座面に対して
   排気ガスの上流側に向つて開作動する如く構成さ
   れた弁体を備えるとともに、その閉弁状態におい
   ては上記弁体が上記高速用排気ガス導入口の端面
   に当接し且つ上記隔壁のうち少なくとも上記排気
   ガス集合通路の中央寄りに位置する部分の全域を
   排気ガス流通方向において覆う如く構成されてい
   ることを特徴とする排気ターボ過給装置。