JPS61215423A - 排気タ−ボ過給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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っ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ニ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った。

ところが、このように、ＡＺＲ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、タービンケーシング内の排気ガス通路を複数に区
画し、この複数に区画された排気ガス通路を弁装置によ
って開閉制御することにより上記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、もってエン
ジンの全運転領域を通じて高水準の過給性能を確保する
という技術の開発が試みられている（例えば、特開昭５
８−１８５２２号公報参照）。

この公知例の排気ターボ過給装置は、第１０図に示す如
くタービンケーシング１０１内に形成されるスクロール
状の排気ガス通路を、スクロール方向に延設された隔壁
１０７によって、エンジンの全運転領域を通じて開通さ
れる低速用排気ガス通路１０２とエンジンの高速運転時
においてのみ開通される高速用排気ガス通路！０３の二
つの排気ガス通路に分割して該高速用排気ガス通路ｔ０
３と低速用排気ガス通路１０２とを排気ガス上流位置に
形成した連通口１０５を介して相互に連通せしめるとと
もに、該連通口１０５を、該連通口１０５の近傍位置に
設けた揺動型の弁装置１１０６によって開閉するように
している。

ところが、この公知例のものは、その弁装置１０６を作
動中心軸１０８に支持された弁支持体１０９と該弁支持
体１０９の先端部に連結ビン１１１にり固着された円形
の弁体１１０とで構成しているため、該弁体１１０とタ
ービンケーシング１０１側の弁座面１！２との相対位置
関係が固定的に設定されており、このため、弁体１１０
と弁座面１１２との間の密着性の管理が難しく、また工
場製造時において弁体１１０と弁座面１１２との密着性
を最適状態に設定しておいても、例えば長期の使用中次
第に弁体１１０あるいは弁座面１１２が摩滅したような
場合には該弁体１１０部分におけるシール性が損なわれ
、弁装置１０６による排気ガス通路の通路面積可変効果
が十分に得られないという問題が発生することになる。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項において指摘した問題点を解
決又は改善しようとするもので、弁装置のシール性を良
好ならしめもって過給性能を長期に亘って高水準に維持
し得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） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、複数
の排気ガス導入口が形成された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よう上記タ
ービンケーシングに接続される共通の排気管と、上記排
気管に設けられて上記タービンケーシングの排気ガス導
入口側端面を弁座面としてエンジンの運転状態に応じて
少なくともひとつの上記排気ガス導入口を開閉させる弁
装置とを備えるとともに、上記弁装置を適宜の弁作動装
置によって揺回動せしめられる弁支持体と該弁支持体に
よりしかも該弁支持体に対して浮動自在に支持されて上
記弁座面に着座又は離間せしめられる弁体とを備えて構
成したものである。

（作　用） 本発明では、弁支持体と該弁支持体の先端部に取付けら
れる弁体とが相互に浮動自在に連結されているため、例
えば長期の使用により弁体あるいは弁座面が摩滅して該
弁体と弁座面との相対関係が初期設定時から変化したよ
うな場合であっても、該弁体が弁座面との間の相対関係
の変化状態に追従して自由に変位し、確実に弁座面に密
着せしめられることになる。

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

（構　成） 第１図ないし第３図には本発明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はガスケット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２１（図示省略）を内蔵したタービンケーシング（
後に詳述する）と、コンプレッサホイール（図示省略）
を内蔵したコンプレッサケーシング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
によって、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によっ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。従って、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を通って
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２
１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本発明を適用して
タービンケーシング２１の端面２１ａのうち、上記隔壁
２６の端面２６ａを含めた上記第２の排気ガス導入口３
０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２１ａの一
部番弁装置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っ
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
って、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って
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の弁体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って洩出する排
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、後述する如く本発明を適用して弁装５ｆ６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２
１の側部に設けられた公知の構造をもつウェストゲート
バルブであり、該ウェストゲートバルブ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ｌの各気筒の排気ボート（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４１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ｌ側に衝合
させた状態で該エンジン本体ｌ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
ガスケット３を介して衡合固定されている。

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
図において投影線田、及び第５図において想像線症、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３ｏ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。従って、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２！側
の排気ガス通路とが略同輪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って直線状に流通し、
上記タービンケーシング２１の第１の排気ガス導入口２
９と第２の排気ガス導入口３０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４８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。この拡張に５４４は、後述する弁装置
６の取付は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
あって、特にこの実施例においては本発明を適用して後
述する如く該弁装置６を揺動型の弁装置としている。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の長袖方向において対向する−対の側
壁のうち反エンジン本体ｌ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
長袖方向に平行な方向に）貫通して設けられた軸受筒６
６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、本発明を適用して該弁支持体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を介してしかも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
３３に衡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を閉塞し且つ上記タービンケ
ーシング２１の隔壁２６の端面２６ａを覆うことのでき
るような大きさをもつ長円形プレートとされており、し
かもその長袖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め閉弁状態において上記隔壁２６
の端面２６ａが弁体６１によって覆蓋されるように構成
した場合には、後述する如く該隔壁２Ｇの熱酸化あるい
はクラッ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によって隔壁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
クラッ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ッ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。従って、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
の長袖方向に適宜離間して固着されており、その上面６
１ａ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７２゜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６７ａ、６８
ａ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、その間弁作動初期に
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７■二連通する平行な隙間７４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。

従って、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
、その間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。従って、排気
ガスの一部が通気孔７１を通って第２の排気ガス通路２
８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
せしめられ）、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６
５あるいは軸受軸６６の耐摩耗性が向上する）。

さらに、この場合、介挿えプレート６３の各ピン受孔７
２．７２がそれぞれ連結ピン６７．６８の頭部６７ｂ、
６８ｂによっ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と介挿えプレート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ビン受孔７２．７２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って弁装置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と介挿えプレート６３とが本発明を適用
して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
介在されたガスケット３がへたったような場合とか、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っ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と介挿えプ
レート６３とが一対の連結ビン６７．６８によって連結
されているため、該弁体６１と介挿えプレート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６！に対する位置決め機能の確保）。従って、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３ｏ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７
１形成したことの相乗作用により、弁装置６の開弁作動
力がより一層軽減されるものである。

尚、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６１の浮動機
能を利用して開閉し、これによって弁装置６の開弁時の
作動力の軽減を図るようにしているが、本発明の他の実
施例においては、上記通気孔７１を形成することなく例
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ビンで構成し、弁装置６の閉
弁状態時（第８図参照）には弁体６１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６Ｉをその長袖方向の一方側か
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側に逃がすようにすることもで
きる。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によって
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（ｌｌ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によって実質的に減殺さ
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６
５（実質的には軸受筒６６）によっ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って、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ｌＯを進退変位させるように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
ュレータ１２が、上記集合管部４２の上記エンジン本体
ｌ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ュレータ取付部
４２ｂと該インシュレータ取付部４２ｂに対向する該ア
クチュエータ用インシュレータ２の一側面１２ａとを一
対の取付ボルト１５．１５によって締結することによっ
て固定されている。さらに、この排気管用インシュレー
タ１２の取付けの際、該排気管用インシュレータ１２と
ともに平板状のブラケット１３が、その先端部１３ａを
該排気管用インシュレータ１２の反エンジン本体ｌ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１
５，１５によって共締め固定されている。さらに、この
ブラケット１３の先端部１３ａには、その外周を略密閉
容器状のアクチュエータ用インシュレータｌＫによって
被包された上記第２アクチユエータ９が、該アクチュエ
ータ用インシュレータ１１の上記作動子１θ側の一側面
１１ａを上記ブラケット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によって締結固定されている。従
って、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ュエータ用インシュレータ１
１と排気管用インシュレータ１２の２部付を介して略断
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ＩＯ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
が矢印へ方向（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ｌＯ
が矢印す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ュレータ
１２が取付けられ、さらに該排気管用インシュレータ１
２とともに排気管４側に取付けられたブラケット１３の
先端部１３ａに、その周囲をアクチュエータ用インシュ
レータ１１によって被包された第２アクチユエータ９を
その端面９ａと該ブラケット先端部１３ａとの間に上記
アクチュエータ用インシュレータ２を介在させた状態で
共締め固定すると、インシュレータ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
ブラケット１３を介して伝達される伝導伝熱がアクチュ
エータ用インシュレータ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の全周をアクチュエータ
用インシュレータ１１によって被包すると、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とことになる。

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１Ｂ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アクチュエータ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！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云タービンホ
イールを駆動し、コンプレッ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。

従って、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。従って
、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、本発明の弁装置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。

（発明の効果） 本発明の排気ターボ過給装置は、複数の排気ガス導入口
が形成された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よう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て
上記タービンケーシングの排気ガス導入口側端面を弁座
面としてエンジンの運転状態に応じて少なくともひとつ
の上記排気ガス導入口を開閉させる弁装置とを備えると
ともに、上記弁装置が適宜の弁作動装置によって揺回動
せしめられる弁支持体と該弁支持体によりしかも該弁支
持体に対して浮動自在に支持されて上記弁座面に着座又
は離間せしめられる弁体とを備えて構成されていること
を特徴とするものである。

従って、本発明の排気ターボ過給装置によれば、弁装置
の弁支持体と該弁支持体の先端部に取付けられる弁体と
が相互に浮動自在に連結されているため、例えば長期の
使用により弁体あるいは弁座面が摩滅して該弁体と弁座
面との相対関係が初期設定時から変化したような場合で
あっても、該弁体が弁座面との間の相対関係の変化状態
に追従して自由に変位し、確実に弁座面に密着せしめら
れ、その結果、上記弁座面におけるシール性が長期に亘
って良好に維持され高水準の過給性能が得られるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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［［−ｆｆ矢視図、第３図は第
１図の■−■矢視図、第４図は第３図の１’Ｖ−ＩＶ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図は本発明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
装置のタービンケーシング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　・・・・アクチュエータ １１．１２　・・・インシュレータ ２１・・・・タービンケーシング ２２・・・・コンプレッサケーシング 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 ３■・・・・ウェストゲートバルブ ３３・・・・弁座面 ４１・・・・分岐管部 ４２・・・・集合管部 ４４・・・・拡張部 ６Ｉ・・・・弁体 ６２・・・・弁支持体 ６３・・・・介挿えプレート ６５・・・・作動中心軸 ７１・・・・通気孔 ／・・・・−エンジン本体 ２・・・・・ターボ過給機 ψ・・・・・排気管 ６・・・・−弁装置 ７・・・・−弁作動装置 ざ、９・・・−アクチュエータ ／／、／＋２・・・インシュレータ ２１・・・−タービンケーシング ＋２２・・・・コンプレッサケーシング２３・・・・セ
ンターケーシング コ乙・・・・Ｉｌ’ｉ壁 １−ｌ・・・排気ガス通路 、２９．３０・・・排気ガス導入口 ３／−一蟻−ウェストゲートバルブ ３３・・・・弁ＷＡ面 ダト・・・分岐管部 １２・・・・集合管部 ＋７４１・・・・拡張部 乙ｌ・・・・弁体 ６２・・・・弁支持体 ６３１・・−介挿えプレート 乙ｊ・・・・作動中心軸 ７１・・・・通気孔 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の排気ガス導入口が形成されたタービンケーシ
   ングと、上記複数の排気ガス導入口に排気ガスを導くよ
   う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て上記タービンケーシングの排
   気ガス導入口側端面を弁座面としてエンジンの運転状態
   に応じて少なくともひとつの上記排気ガス導入口を開閉
   させる弁装置とを備えるとともに、上記弁装置が適宜の
   弁作動装置によって揺回動せしめられる弁支持体と該弁
   支持体によりしかも該弁支持体に対して浮動自在に支持
   されて上記弁座面に着座又は離間せしめられる弁体とを
   備えて構成されていることを特徴とする排気ターボ過給
   装置。