JPS6231627Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関のウエストゲートバルブに
関し、更に詳しくはダイヤフラムの破損防止装置
を有する内燃機関のウエストゲートバルブに関す
る。

従来、例えば第２図に示すように、排気タービ
ン１およびコンプレツサ２を同軸上に設けた排気
ターボ過給機３を備えた内燃機関Ｅにおいてダイ
ヤフラム３１に作用する過給圧力が設定値に達す
るとばね３６に抗してダイヤフラム３１に取付い
た作動部材；ウエストゲートバルブ２２を作動さ
せてバイパス路２１を開き排気タービン１に流入
する排気ガスの一部をバイパスさせて過給圧力を
適正に保ち機関の爆発圧力を抑制するダイヤフラ
ム装置３０を備えたものがある。

しかしながら、前記従来のダイヤフラム装置３
０ではダイヤフラム３１に作用する過給圧力によ
りダイヤフラムの戻りばね３６をたわめると、ば
ねには巻き方向があるためにねじりトルクが発生
し、このねじりトルクがウエストゲートバルブ２
２からダイヤフラム３１に伝えられてダイヤフラ
ム３１をねじり、長時間使用後にはダイヤフラム
３１が亀裂して破損するという不具合が生じる。

このため、巻き方向が互いに逆の２組の戻りば
ねを２重に使用して、ねじりトルクを打ち消し合
うようにしたダイヤフラム装置も見られるが、こ
のようなダイヤフラム装置はコストが高いうえ
に、ダイヤフラムすなわちウエストゲートバルブ
のストロークが短い場合には効果があるが、スト
ロークが長い場合にはどちらか一方のねじりトル
クが他方を上まわり、大きい方のねじりトルクの
一部がやはりダイヤフラムに作用して前記同様の
不具合が生じるという欠点がある。

一方、過給ガソリンエンジンのバイパスコント
ローラにおいて実開昭57−53033で示されるよう
にダイヤフラム軸に振動吸収部材が用いられたも
のがある。

このバイパスコントローラは、シヤフトやハウ
ジングにゴムやプラスチツクで作つた振動吸収材
を取付け、該振動吸収材によりシヤフトの共振を
吸収するようにしたものであつて、内部にダイヤ
フラムを有し、過給圧によつて前記ダイヤフラム
を作動させ、リンク機構を介してバイパスバルブ
を開閉するものである。

即ち、ダイヤフラムに直結されたシヤフトがリ
ンク機構に接続されているため、軸の共振が大き
く、この共振による軸本体の折損やダイヤフラム
の破損を防止するためのものである。

従つて、このバイパスコントローラは振動によ
つて引き起こされる軸やダイヤフラムの破損は防
止できるが、軸の捩れを防止することはできな
い。

更に別の考案として、軸の捩れによつて生ずる
シリンダ内のピストンの回転を防止するため、例
えば実開昭49−56384に示される不回転シリンダ
がある。

この不回転シリンダは、断面直截円形のロツド
と、このこのロツドを支える滑り軸受とを有し、
該滑り軸受は円筒形の軸受本体と、該軸受本体の
端面に装着された円弧パツキン並びに平面パツキ
ンと、これらのパツキンの前面を押圧する押え板
よりなるものであつて、シリンダ内のピストンの
往復運動に伴つて発生するロツドの捩れ即ち回転
を防止するものである。

しかしながら、この不回転シリンダは、蒸気機
関等のように、大型のシリンダ装置に用いられ、
製作精度及びシール性が高く要求されるものであ
るが、シール部分を含め軸の側面を切り欠き直截
円形にしているので、製作精度及びシール性の保
持、並びに組立て作業が極めて困難なものであ
る。

従つて、このような不回転シリンダを、内燃機
関のウエストゲートバルブの弁軸の捩れ防止用と
して使用することはできない。

本考案は前記従来のウエストゲートバルブの欠
点を解消するためになされたものであつて、高温
の排気ガスによる熱を遮断すると共に、前記排気
ガスをバイパスさせ、かつダイヤフラムを熱から
保護し、更にばねの伸縮に伴う弁軸の捩れによつ
て生ずるダイヤフラムの破損を防止できる小型化
された内燃機関のウエストゲートバルブを提供す
ることを目的とする。

前記目的を達成するための本考案は、放熱フイ
ンを有するバルブガイドに支持された断面円形の
弁軸の一端にダイヤフラムを、中間部に蔓巻ばね
をそれぞれ設け、前記バルブガイドと蔓巻ばねの
間の弁軸の側面を平坦に削除し、この平坦部に当
接するように回転防止部材をケーシングに固定し
てなる内燃機関のウエストゲートバルブである。

前記ウエストゲートバルブのケーシング本体の
内部は、バルブガイド部とダイヤフラム装置及び
ばね取付部に分割され、前記バルブガイド部には
断面円形の軸受穴が設けられ、その開口の周囲に
は、放熱用のフインが多段に設けられると共に、
円筒状の軸受（シール）が嵌合される。

前記ダイヤフラム装置は、ダイヤフラム板の中
心に弁軸の一端を固定すると共に、蔓巻ばねのば
ね力を介してウエストゲートバルブを開閉させ
る。

前記バルブガイドの端部付近には弁軸の回転防
止部材が設けられる、この回転防止部材は、弁軸
の両側或いは片側に、軸と平行な面を前記ダイヤ
フラムの作動範囲に設けると共に、前記弁軸の平
行面に対し、両側或いは片側から板状体或いは棒
状体を摺動自在に係合させて構成され、前記係合
部材の一端は、本体のケーシングにボルト等で固
設される。

以上の構成よりなる本考案の内燃機関のウエス
トゲートバルブは、コンプレツサが供給する過給
圧をダイヤフラム室にバイパスさせ、その過給圧
によつてダイヤフラムを作動させると共に、ウエ
ストゲートバルブを開放し、排気タービンに供給
する排気ガスをバイパスさせるものである。

この排気ガスの温度は、摂氏900度にも達する
高温であるため、ウエストゲートバルブ本体及び
排気ガスのバイパス路のケーシング部、或いはバ
ルブガイド部はかなりの高温となる。

従つて、この部分に使用される各部材料もこの
高温に十分耐え得る材料とし、特にバルブガイド
の周辺には放熱用のフインを設けたので冷却効果
がよくなり、全体として小型化することができ
る。

以下、図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図はこの考案のダイヤフラム装置の正面図
であり、第２図は第１図Ａ−Ａ線における側断面
図である。

２１はバイパス路、２２は作動部材であつて例
えばこのバイパス路２１を開閉するきのこ形のウ
エストゲートバルブ、３０は前記ウエストゲート
バルブ２２を開閉駆動するダイヤフラム装置であ
る。このダイヤフラム装置３０は、ダイヤフラム
３１を境界として同ダイヤフラム３１とケーシン
グ３７とにより形成され、大気に連通する大気室
３２と、前記ダイヤフラム３１とケーシング３８
とにより形成され、機関の吸気管に連通するダイ
ヤフラム室３３に分かれており、前記ダイヤフラ
ム３１には前記きのこ形のウエストゲートバルブ
２２の軸端が直接ボルト等により固定されてい
る。３４は軸受ブツシユ、３５はウエストゲート
バルブ２２の軸部２２ａに固定されたばね受、３
６はウエストゲートバルブ２２を前記バイパス路
２１を閉じる方向に付勢するばねである。

そして、この考案では前記ダイヤフラム室３３
のケーシング３８は、脚２３，２４を用いて前記
バイパス路２１より所定の距離を隔てて支持され
ており、この実施例では脚２３，２４はウエスト
ゲートバルブ２２の軸部２２ａを挾んで対向する
位置にバイパス路２１のケーシング２１ａに連続
して設けられている。２７は脚２３，２４とケー
シング３８との結合用ボルトである。

また、前記脚２３，２４の内側には、ウエスト
ゲートバルブ２２の軸部２２ａを正しく往復動さ
せるためのバルブガイド２５がバイパス路２１の
ケーシング２１ａに連続して設けられており、こ
のバルブガイド２５の他端は脚２３，２４間に設
けられたステー２８に接続している。２５ａは前
記バルブガイド２５の放熱用のフインであり、２
６はウエストゲートバルブ２２とバルブガイド２
５との間に挿入された軸受ブツシユ、２９はこの
軸受ブツシユ２６への水やダストの侵入を防ぐ通
気性を有するカバーである。

さらに、この考案では前記カバー２９に覆われ
た脚間部分のウエストゲートバルブ２２の軸部２
２ａの前記ばね受３５の下部に、その軸線方向に
平行な平行面２２ｂを軸部２２ａの両側から形成
する。そしてこの平行面２２ｂに摺動自在に回転
防止部材５０を係合させる。この回転防止部材５
０は平行面２２ｂを挾むことができる第４図に示
すような平行凹部５０ａを有するプレート５０′
であつて、第２図に示すように脚２３にボルト５
１を用いて固定される。

従つて、この考案のダイヤフラム装置３０は、
前記平行面２２ｂとプレート５０′の平行凹部５
０ａによるバルブ回転防止機構により、ウエスト
ゲートバルブ２２にばね３６からねじりトルクが
作用しても回転せず、ねじりトルクがダイヤフラ
ムまで伝わることがない構造となつている。

なお、前記平行面２２ｂの回転を防止する部材
は前記プレート５０′のような平板に限られず、
例えば２本の棒状物を平行に前記脚２３，２４間
に固定しても良く、また、片側のみに摺動自在に
係合させても良い。

以上のように本考案による内燃機関のウエスト
ゲートバルブは、放熱フインを有するバルブガイ
ドに支持された断面円形の弁軸の一端にダイヤフ
ラムを、中間部に蔓巻ばねをそれぞれ設け、前記
バルブガイドと蔓巻ばねの間の弁軸の側面を平坦
に削除し、この平坦部に当接するように回転防止
部材をケーシングに固定したことを特徴とするも
のであつて、次の効果を奏することができる。

バルブガイドに近接させて弁軸の一部を平坦
に削除し、この削除した部分にシール構造とは
別体の回転防止部材を係合させたので、蔓巻ば
ねの伸縮による弁軸の捩れを防止することがで
きる。

更に、前記回転防止部材はその一端をケーシ
ングに取付けるようにしたので、取付け、取外
しが極めて簡単である。

前記弁軸が回転防止部材と係合する平坦部は
バルブガイド部を避けて設けられるので、弁軸
の断面は円形のままでよく、軸受部の開口及び
シール構造（軸受ブツシユ）が極めて正確かつ
容易に加工できる。

バルブガイド部が放熱フインを設け、熱の冷
却効果をよくし、高温排気ガスからダイヤフラ
ムを保護するようにしたので、全体を小型化す
ることができる。

弁軸に回転防止部材を設けたので、逆トルク
の発生する二個のダイヤフラム戻りばねを設け
る必要がない。

なお、第２図において、ウエストゲードバルブ
を押下げて、排気バイパス路を開くように大気室
に過給圧力を導入して、それに抗するように、ば
ね受とステーとの間にばねを配設するようにする
もの、あるいは負荷が低い領域において、ダイヤ
フラムに圧力（正圧、あるいは不圧でも可）を作
用させて、排気バイパス路を、強制的に開くよう
にウエストゲートを作動させ、この負荷域を無過
給状態とするための装置として用いるものであつ
ても、この考案を適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のウエストゲート
バルブ装置の正面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線に
おける側断面図、第３図は第１図Ｂ−Ｂ線におけ
る平断面図、第４図はウエストゲートバルブの回
転防止用のプレートの斜視図である。 １……排気タービン、２１……バイパス路、２
２……ウエストゲートバルブ、２２ａ……軸部、
２２ｂ……平行面、２３，２４……脚、２５……
バルブガイド、３０……ダイヤフラム装置、３１
……ダイヤフラム、３６……ばね、５０……回転
防止部材、５０′……プレート、５０ａ……平行
凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 放熱フインを有するバルブガイドに支持された
   断面円形の弁軸の一端にダイヤフラムを、中間部
   に蔓巻ばねをそれぞれ設け、前記バルブガイドと
   蔓巻ばねの間の弁軸の側面を平坦に削除し、この
   平坦部に当接するように回転防止部材をケーシン
   グに固定してなる内燃機関のウエストゲートバル
   ブ。