WO2016076206A1 - ウェイストゲートバルブ - Google Patents

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waste gate
gate valve
drive gear
urging
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健二 村岡
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Taiho Kogyo Co Ltd
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    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/02—Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
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    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186—Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
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    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
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    • F16K1/2007—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation arranged externally of valve member specially adapted operating means therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a waste gate valve technology.
  • the waste gate valve is known as a valve having a structure in which the valve moves from the valve seat and opens and closes the flow path (for example, Patent Document 1).
  • the waste gate valve is provided in the supercharger and adjusts the amount of exhaust gas flowing into the turbine by diverting a part of the exhaust gas.
  • a waste gate valve 160 will be described as a conventional waste gate valve.
  • FIG. 5 shows a state in which the valve 161 is fully closed.
  • the waste gate valve 160 includes a valve 161, a valve seat 162, a valve shaft 165, a drive gear 170, a valve casing 180, and a main spring 191.
  • the drive gear 170 is rotationally driven by the drive motor, and when the drive gear 170 is rotationally driven, the valve shaft 165 is advanced and retracted in the axial direction, and the valve shaft 165 is advanced and retracted in the axial direction. 167 rotates around the fulcrum S, the valve 161 moves from the valve seat 162, and the flow path is opened and closed.
  • the main spring 191 urges the valve 161, the valve shaft 165, and the drive gear 170 toward the upper side in the vertical direction with respect to the valve casing 180 by the urging force F1, and passes through the flow path.
  • the force acting by the exhaust gas exhaust pressure is urged upward in the vertical direction. Therefore, the waste gate valve 160 is always urged upward in the vertical direction.
  • valve 161 since the valve 161 is always urged upward in the vertical direction, it cannot follow the pulsation speed of the exhaust pressure. Further, the opening / closing control of the valve 161 by the drive motor cannot follow the pulsation speed of the exhaust pressure.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a waste gate valve capable of absorbing pulsation following the pulsation of fluid pressure.
  • the drive gear is rotationally driven by the drive means, and the drive gear is rotationally driven to advance and retract the valve shaft screwed to the drive gear in the axial direction, and to advance and retract the valve shaft.
  • Fluid pressure acting on the valve is provided with first biasing means for moving the valve provided on the valve shaft from the valve seat to open and close the flow path and biasing the valve in the closing direction.
  • a waste gate valve that is transmitted as a load to the driving means, and is preferably provided with second urging means for urging the valve in the opening direction.
  • the urging force of each of the first urging means and the second urging means is a force exerted by a fluid pressure passing through the flow path when the valve is fully open.
  • the urging force of the first urging means and the urging force of the second urging means are set so as to be balanced.
  • the pulsation can be absorbed following the pulsation of the fluid pressure.
  • FIG. 1 The configuration of the engine 100 will be described with reference to FIG.
  • the structure of the engine 100 is typically represented with the block diagram.
  • the broken line of FIG. 1 represents the electric signal line.
  • the engine 100 includes a waste gate valve 60 that is an embodiment of the waste gate valve of the present invention.
  • the engine 100 includes an air supply path 10, an exhaust path 20, an engine body 30, a supercharger 40, and an engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 50 as control means.
  • the engine 100 is a direct injection 6-cylinder diesel engine equipped with a supercharger.
  • the air supply path 10 is a path for supplying air to the engine body 30, and is configured by connecting an air supply manifold 11, an intercooler 12, a compressor 41, and an air cleaner 14 to an air supply pipe. .
  • the air supply manifold 11, the intercooler 12, the compressor 41, and the air cleaner 14 are arranged in the order of the air cleaner 14, the compressor 41, the intercooler 12, and the air supply manifold 11 from the outside toward the engine body 30.
  • the air supply manifold 11, the intercooler 12, the compressor 41, and the air cleaner 14 are connected by an air supply pipe.
  • the air supply manifold 11 is a manifold for introducing air into the cylinders 31 of the engine body 30.
  • the intercooler 12 is a heat exchanger that cools air whose temperature has been increased by the compression of the compressor 41.
  • the compressor 41 is a component of the supercharger 40 and will be described in detail later.
  • the air cleaner 14 separates dust contained in the air supply with a filter medium such as a nonwoven fabric.
  • the exhaust path 20 is a path for discharging air (exhaust gas) from the engine body 30 and is configured by connecting an exhaust manifold 21 and a turbine 42 to an exhaust pipe.
  • the exhaust manifold 21 and the turbine 42 are arranged in the order of the exhaust manifold 21 and the turbine 42 from the engine body 30 toward the outside.
  • the exhaust manifold 21 and the turbine 42 are connected by an exhaust pipe.
  • the exhaust manifold 21 is a manifold that combines a plurality of exhaust pipes from the cylinders 31 of the engine main body 30 into one.
  • the turbine 42 is a component of the supercharger 40 and will be described in detail later.
  • the engine main body 30 includes a cylinder block (not shown), a cylinder head (not shown), and a fuel injection device 35.
  • a plurality of (six) cylinders 31,..., 31 are formed in the cylinder block.
  • the fuel injection device 35 is a device that injects fuel accumulated in the common rail into each cylinder by an injector.
  • the supercharger 40 is a device that raises the pressure of air taken in by the engine 100 to atmospheric pressure or higher.
  • the supercharger 40 includes a compressor 41 and a turbine 42.
  • the turbine 42 is rotated at high speed using the internal energy of the exhaust gas discharged from the exhaust pipe.
  • the compressor 41 is driven by a turbine 42 and sends compressed air from an air supply pipe to the engine 100.
  • the bypass path 45 connects the upstream side and the downstream side of the turbine 42 by a bypass pipe 46.
  • a waste gate valve 60 is provided in the bypass path 45. The waste gate valve 60 limits the exhaust flow rate that passes through the bypass path 45.
  • the ECU 50 comprehensively electronically controls the engine 100.
  • the ECU 50 is connected to the waste gate valve 60.
  • the ECU 50 has a function of controlling the flow rate of the exhaust gas that passes through the bypass path 45 by controlling the opening and closing of the waste gate valve 60.
  • the configuration of the waste gate valve 60 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the configuration of the waste gate valve 60 is shown as a partial cross-sectional view and a side view. In the following, description will be made according to the vertical direction shown in FIG.
  • the waste gate valve 60 includes a drive motor 55 as drive means, a valve 61, a valve seat 62, a valve shaft 65, a drive gear 70, a valve casing 80, and a main spring 91 as first biasing means. And a damper spring 92 as a second urging means.
  • the valve 61 opens and closes the flow path 82 formed in the valve casing 80 by moving from the valve seat 62.
  • the valve 61 is fixed to one end side of an arm 67 that is pivotally supported by the valve shaft 65.
  • the valve seat 62 is provided along the flow path 82 formed in the valve casing 80.
  • the arm 67 is configured in a substantially L shape and is arranged to be rotatable about the fulcrum S.
  • One end side of the arm 67 supports the valve 61.
  • the other end side of the arm 67 is pivotally supported by the lower end portion of the valve shaft 65.
  • a storage chamber 81 and a flow path 82 are formed in the valve casing 80.
  • the storage chamber 81 is formed above the flow path 82.
  • the flow path 82 is formed in a substantially L shape.
  • a bypass pipe 46 is connected to the upstream side and the downstream side of the flow path 82, and a bypass path 45 is configured.
  • the valve shaft 65 moves the valve 61 from the valve seat 62 by rotating the arm 67 by moving back and forth in the axial direction.
  • the valve shaft 65 is disposed through the storage chamber 81 and the flow path 82 formed in the valve casing 80.
  • a spiral portion 65R (lead screw) is formed in the middle portion of the valve shaft 65.
  • valve shaft 65 passes through the valve casing 80 via the guide bush 64 and extends from the valve casing 80.
  • a flange 63 is provided at the upper end of the valve shaft 65.
  • a midway portion of the valve shaft 65 is disposed through the drive gear 70 in the storage chamber 81 by screwing the spiral portion 65R with the spiral portion 70R of the drive gear 70.
  • the main spring 91 is interposed between the valve casing 80 and the flange 63, and urges the valve 61 and the valve shaft 65 upward with respect to the valve casing 80.
  • the drive gear 70 is configured such that a spiral portion 70R is formed inside a substantially cylindrical shape, and a gear portion is formed in the middle portion of the substantially cylindrical shape.
  • Each of the upper and lower ends of the drive gear 70 is supported by a bearing 75 so as to be rotatable with respect to the storage chamber 81 (valve casing 80).
  • the drive gear 70 is configured to be slidable in the vertical direction with respect to the respective bearings 75.
  • the gear portion of the drive gear 70 is screwed with the pinion 71.
  • the pinion 71 is rotatably arranged in the storage chamber 81.
  • the pinion 71 is screwed with the drive pinion 72.
  • the drive pinion 72 is driven by the drive motor 55.
  • the damper spring 92 is interposed between the bearing plate 66 and the drive gear 70 and urges the drive gear 70 downward with respect to the valve casing 80.
  • the drive pinion 72 is rotationally driven by the drive motor 55, and the drive gear 70 is rotated via the pinion 71 by the drive pinion 72 being rotationally driven.
  • the gear 70 is rotated, the valve shaft 65 is advanced and retracted in the axial direction, and when the valve shaft 65 is advanced and retracted in the axial direction, the arm 67 is rotated, and the valve 61 moves from the valve seat 62 and flows.
  • the path 82 is opened and closed.
  • the configuration of the waste gate valve 60 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the configuration of the waste gate valve 60 is schematically shown. In the following, description will be made according to the vertical direction shown in FIG. Furthermore, in FIG. 3, the valve 61 represents a fully closed state.
  • the waste gate valve 60 includes the valve 61, the valve seat 62, the valve shaft 65, the drive gear 70, the valve casing 80, the main spring 91 as the first urging means, and the second attachment. And a damper spring 92 as a biasing means.
  • valve 61 In the waste gate valve 60, the valve 61, the valve shaft 65 and the drive gear 70 are urged upward by the urging force F ⁇ b> 1 with respect to the valve casing 80 by the main spring 91, and the valve 61, valve shaft is urged by the damper spring 92. 65 and the drive gear 70 are urged downward by the urging force F ⁇ b> 2 with respect to the valve casing 80.
  • the main spring 91 and the damper spring 92 are configured such that when the valve 61 is fully open, the force acting on the exhaust pressure of the exhaust gas passing through the flow path 82 acting on the valve 61 and the main spring acting on the valve 61.
  • the load and the spring constant are set so that the urging force F1 of 91 and the urging force F2 of the damper spring 92 acting on the valve 61 are balanced.
  • valve 61, the valve shaft 65, and the drive gear 70 are configured so that all the forces acting on the valve 61 including the force acting by the exhaust gas exhaust pressure are balanced in the fully opened state.
  • FIG. 4 the operation of the waste gate valve 60 is schematically shown. In FIG. 4, the valve 61 is fully opened.
  • the valve 61, the valve shaft 65, and the drive gear 70 are configured so that all the forces acting on the valve 61 including the force acting on the exhaust gas exhaust pressure are balanced in a fully opened state. Therefore, it is configured to be capable of minute vibrations at a predetermined opening position.
  • pulsation may occur in the exhaust gas exhaust pressure passing through the flow path 82.
  • the valve 61 follows the vibration of the exhaust pressure in synchronization with the pulsation of the exhaust pressure. Will be absorbed.
  • the pulsation can be absorbed following the pulsation of the exhaust gas.
  • the waste gate valve of the present invention is the waste gate valve 60.
  • the waste gate valve of the present invention may be EGR (Exhaust Gas Recirculation).
  • the present invention can be used for an engine.

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Abstract

流体圧の脈動に追従して脈動を吸収することができるウェイストゲートバルブを提供する。駆動モータ（５５）によって駆動ギア（７０）を回転駆動し、駆動ギア（７０）を回転駆動することによって駆動ギア（７０）に螺合されるバルブシャフト（６５）を軸方向に進退させ、バルブシャフト（６５）を進退させることによってバルブシャフト（６５）に設けられたバルブ（６１）をバルブシート（６２）から移動させて流路（８２）を開閉させ、バルブ（６１）を閉方向に向けて付勢するメインスプリング（９１）を備え、バルブ（６１）に作用する流体圧力が駆動モータ（５５）に対し負荷として伝達されるウェイストゲートバルブ（６０）であって、バルブ（６１）を開方向に向けて付勢するダンパースプリング（９２）が設けられる。

Description

ウェイストゲートバルブ
　本発明は、ウェイストゲートバルブの技術に関する。
　ウェイストゲートバルブは、バルブがバルブシートから移動して流路を開閉する構造のバルブとして公知である（例えば、特許文献１）。ウェイストゲートバルブは、過給機に設けられ、排気ガスの一部を分流させることによりタービンへの排気ガスの流入量を調節するものである。
　ところで、排気経路では、排気ガスの排圧が脈動してタービンの効率が低下する場合がある。そこで、排圧の脈動を抑えるべく、ウェイストゲートバルブを排圧の脈動に追従させて排圧の脈動を吸収することが考えられる。以下に、従来のウェイストゲートバルブとしてウェイストゲートバルブ１６０について説明する。
　図５を用いて、ウェイストゲートバルブ１６０の構成について説明する。
　なお、図５では、ウェイストゲートバルブ１６０の構成を模式的に表している。また、図５では、バルブ１６１が全閉の状態を表している。
　ウェイストゲートバルブ１６０は、バルブ１６１と、バルブシート１６２と、バルブシャフト１６５と、駆動ギア１７０と、バルブケーシング１８０と、メインスプリング１９１と、を具備している。
　ウェイストゲートバルブ１６０では、駆動モータによって駆動ギア１７０が回転駆動され、駆動ギア１７０が回転駆動することによってバルブシャフト１６５が軸方向に進退され、バルブシャフト１６５が軸方向に進退されることによって、アーム１６７が支点Ｓを中心に回動し、バルブ１６１がバルブシート１６２から移動して流路が開閉される。
　このとき、ウェイストゲートバルブ１６０では、メインスプリング１９１によって、バルブ１６１、バルブシャフト１６５及び駆動ギア１７０がバルブケーシング１８０に対して上下方向の上側に向けて付勢力Ｆ１によって付勢され、流路を通過する排気ガスの排圧によって作用する力が上下方向の上側に向けて付勢されている。そのため、ウェイストゲートバルブ１６０は、常時、上下方向の上側に向けて付勢されていることになる。
　つまり、ウェイストゲートバルブ１６０では、バルブ１６１が常時、上下方向の上側に向けて付勢されているため、排圧の脈動速度に追従することができない。また、駆動モータによるバルブ１６１の開閉制御では、排圧の脈動速度に追従することができない。
特開２００９－１９７７６５号公報
　本発明の解決しようとする課題は、流体圧の脈動に追従して脈動を吸収することができるウェイストゲートバルブを提供することである。
　本発明のウェイストゲートバルブにおいては、駆動手段によって駆動ギアを回転駆動し、該駆動ギアを回転駆動することによって該駆動ギアに螺合されるバルブシャフトを軸方向に進退させ、該バルブシャフトを進退させることによって該バルブシャフトに設けられたバルブをバルブシートから移動させて流路を開閉させ、該バルブを閉方向に向けて付勢する第一付勢手段を備え、該バルブに作用する流体圧力が前記駆動手段に対し負荷として伝達されるウェイストゲートバルブであって、前記バルブを開方向に向けて付勢する第二付勢手段が設けられることが好ましい。
　本発明のウェイストゲートバルブにおいては、前記第一付勢手段及び前記第二付勢手段のそれぞれの付勢力は、前記バルブが全開の状態にて前記流路を通過する流体圧が作用する力と該第一付勢手段の付勢力と該第二付勢手段の付勢力とがつり合うように設定されているものである。
　本発明のウェイストゲートバルブによれば、流体圧の脈動に追従して脈動を吸収することができる。
エンジンの構成を示す模式図。 ウェイストゲートバルブの構成を示す側面図。 ウェイストゲートバルブの構成を示す模式図。 ウェイストゲートバルブの作用を示す模式図。 従来のウェイストゲートバルブの構成を示す模式図。
　図１を用いて、エンジン１００の構成について説明する。
　なお、図１では、エンジン１００の構成をブロック線図にて模式的に表している。また、図１の破線は、電気信号線を表している。
　エンジン１００は、本発明のウェイストゲートバルブの実施形態であるウェイストゲートバルブ６０を備えるものである。エンジン１００は、給気経路１０と、排気経路２０と、エンジン本体３０と、過給機４０と、制御手段としてのＥｎｇｉｎｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ（以下、ＥＣＵ）５０と、を備えている。エンジン１００は、過給機を備えた直噴式６気筒ディーゼルエンジンとされている。
　給気経路１０は、エンジン本体３０に空気を供給する経路であって、給気配管に給気マニホールド１１と、インタークーラー１２と、コンプレッサ４１と、エアクリーナー１４と、を接続して構成されている。
　給気マニホールド１１、インタークーラー１２、コンプレッサ４１及びエアクリーナー１４は、外部からエンジン本体３０に向かって、エアクリーナー１４、コンプレッサ４１、インタークーラー１２、給気マニホールド１１の順に配置されている。給気マニホールド１１、インタークーラー１２、コンプレッサ４１及びエアクリーナー１４は、給気配管によって接続されている。
　給気マニホールド１１は、エンジン本体３０の気筒３１、・・・・、３１に空気を導入するための多岐管である。インタークーラー１２は、コンプレッサ４１の圧縮により温度が上がった空気を冷却する熱交換器である。コンプレッサ４１は、過給機４０の構成部品であって詳しくは後述する。エアクリーナー１４は、不織布等の濾材で給気中に含まれる粉塵などを分離するものである。
　排気経路２０は、エンジン本体３０から空気（排気）を排出する経路であって、排気管に排気マニホールド２１と、タービン４２と、を接続して構成されている。排気マニホールド２１、タービン４２は、エンジン本体３０から外部に向かって、排気マニホールド２１、タービン４２の順に配置されている。排気マニホールド２１、タービン４２は、排気管によって接続されている。
　排気マニホールド２１は、エンジン本体３０の気筒３１、・・・・、３１からの複数の排気管を１つにまとめる多岐管である。タービン４２は、過給機４０の構成部品であって詳しくは後述する。
　エンジン本体３０は、シリンダブロック（図示略）と、シリンダヘッド（図示略）と、燃料噴射装置３５と、を備えている。シリンダブロックには、複数（６つ）の気筒３１、・・・・、３１が形成されている。燃料噴射装置３５は、コモンレールに蓄圧された燃料をインジェクタによって各気筒に噴射する装置である。
　過給機４０は、エンジン１００が吸入する空気の圧力を大気圧以上に高める装置である。過給機４０は、コンプレッサ４１と、タービン４２と、を備えている。タービン４２は、排気配管から排出される排気ガスの内部エネルギーを利用して高速回転されるものである。コンプレッサ４１は、タービン４２によって駆動され、圧縮した空気を給気管からエンジン１００に送り込むものである。
　バイパス経路４５は、バイパス配管４６によってタービン４２の上流側と下流側とを接続している。バイパス経路４５には、ウェイストゲートバルブ６０が設けられている。ウェイストゲートバルブ６０は、バイパス経路４５を通過する排気流量を制限するものである。
　ＥＣＵ５０は、エンジン１００を総合的に電子制御するものである。ＥＣＵ５０は、ウェイストゲートバルブ６０と接続されている。ＥＣＵ５０は、ウェイストゲートバルブ６０を開閉制御して、バイパス経路４５を通過する排気の流量を制御する機能を有している。
　図２を用いて、ウェイストゲートバルブ６０の構成について説明する。
　なお、図２では、ウェイストゲートバルブ６０の構成を一部断面視かつ側面視として表している。また、以下では図２に示す上下方向に従って説明するものとする。
　ウェイストゲートバルブ６０は、駆動手段としての駆動モータ５５と、バルブ６１と、バルブシート６２と、バルブシャフト６５と、駆動ギア７０と、バルブケーシング８０と、第一付勢手段としてのメインスプリング９１と、第二付勢手段としてのダンパースプリング９２と、を具備している。
　バルブ６１は、バルブシート６２から移動することによってバルブケーシング８０に形成される流路８２を開閉するものである。バルブ６１は、バルブシャフト６５に軸支されるアーム６７の一端側に固設されている。バルブシート６２は、バルブケーシング８０に形成される流路８２の途上に設けられている。
　アーム６７は略Ｌ字形状に構成され、支点Ｓを中心に回動自在に配置されている。アーム６７の一端側は、バルブ６１を支持している。アーム６７の他端側は、バルブシャフト６５の下端部に軸支されている。
　バルブケーシング８０には、収納室８１と、流路８２と、が形成されている。収納室８１は、流路８２の上側に形成されている。流路８２は、略Ｌ字形状に形成されている。流路８２の上流側及び下流側には、バイパス配管４６が接続され、バイパス経路４５が構成されている。
　バルブシャフト６５は、軸方向に進退することによって、アーム６７を回動してバルブ６１をバルブシート６２から移動させるものである。バルブシャフト６５は、バルブケーシング８０に形成される収納室８１及び流路８２を貫通して配置されている。バルブシャフト６５の中途部には螺旋部６５Ｒ（リードスクリュー）が形成されている。
　バルブシャフト６５の上側は、ガイドブッシュ６４を介してバルブケーシング８０を貫通して、バルブケーシング８０から延出されている。バルブシャフト６５の上側先端には、フランジ６３が設けられている。バルブシャフト６５の中途部は、収納室８１にて、螺旋部６５Ｒを駆動ギア７０の螺旋部７０Ｒに螺合させて、駆動ギア７０を貫通して配置されている。
　メインスプリング９１は、バルブケーシング８０とフランジ６３との間に介装され、バルブ６１及びバルブシャフト６５をバルブケーシング８０に対して上側に向けて付勢している。
　駆動ギア７０は、略円筒形状の内部に螺旋部７０Ｒが形成され、略円筒形状の中途部にギア部が形成されて構成されている。駆動ギア７０は、上下端部のそれぞれがベアリング７５によって収納室８１（バルブケーシング８０）に対して回動可能に支持されている。また、駆動ギア７０は、それぞれのベアリング７５に対して上下方向に摺動可能に構成されている。
　駆動ギア７０のギア部は、ピニオン７１と螺合されている。ピニオン７１は、収納室８１にて回動自在に配置されている。ピニオン７１は、駆動ピニオン７２と螺合されている。駆動ピニオン７２は、駆動モータ５５によって駆動されるものである。
　ダンパースプリング９２は、ベアリングプレート６６と駆動ギア７０との間に介装され、駆動ギア７０をバルブケーシング８０に対して下側に向けて付勢している。
　このような構成とすることで、ウェイストゲートバルブ６０では、駆動モータ５５によって駆動ピニオン７２が回転駆動され、駆動ピニオン７２が回転駆動されることによってピニオン７１を介して駆動ギア７０が回転され、駆動ギア７０が回転されることによってバルブシャフト６５が軸方向に進退され、バルブシャフト６５が軸方向に進退されることによって、アーム６７を回動して、バルブ６１がバルブシート６２から移動して流路８２が開閉される。
　なお、ウェイストゲートバルブ６０では、バルブ６１に作用する流体圧力が駆動モータ５５に対し負荷として伝達されるものとする。
　図３を用いて、ウェイストゲートバルブ６０の構成について説明する。
　なお、図３では、ウェイストゲートバルブ６０の構成を模式的に表している。また、以下では図３に示す上下方向に従って説明するものとする。さらに、図３では、バルブ６１が全閉の状態を表している。
　ウェイストゲートバルブ６０は、上述したように、バルブ６１と、バルブシート６２と、バルブシャフト６５と、駆動ギア７０と、バルブケーシング８０と、第一付勢手段としてのメインスプリング９１と、第二付勢手段としてのダンパースプリング９２と、を具備している。
　ウェイストゲートバルブ６０では、メインスプリング９１によって、バルブ６１、バルブシャフト６５及び駆動ギア７０がバルブケーシング８０に対して上側に向けて付勢力Ｆ１によって付勢され、ダンパースプリング９２によって、バルブ６１、バルブシャフト６５及び駆動ギア７０がバルブケーシング８０に対して下側に向けて付勢力Ｆ２によって付勢されている。
　ここで、メインスプリング９１及びダンパースプリング９２は、バルブ６１が全開の状態にて、バルブ６１に作用する流路８２を通過する排気ガスの排圧によって作用する力と、バルブ６１に作用するメインスプリング９１の付勢力Ｆ１と、バルブ６１に作用するダンパースプリング９２の付勢力Ｆ２と、がつり合うようにそれぞれ荷重とバネ定数が設定されている。
　言い換えれば、バルブ６１、バルブシャフト６５及び駆動ギア７０は、全開の状態にて、排気ガスの排圧によって作用する力を含めたバルブ６１に作用する力が全てつり合うように構成されている。
　図４を用いて、ウェイストゲートバルブ６０の作用について説明する。
　なお、図４では、ウェイストゲートバルブ６０の作用を模式的に表している。また、図４では、バルブ６１が全開の状態を表している。
　ウェイストゲートバルブ６０では、バルブ６１、バルブシャフト６５及び駆動ギア７０は、全開の状態にて、排気ガスの排圧によって作用する力を含めたバルブ６１に作用する力が全てつり合うように構成されているため、所定の開度位置にて微小振動可能なように構成されている。
　ウェイストゲートバルブ６０では、流路８２を通過する排気ガスの排圧に脈動が発生する場合がある。このとき、ウェイストゲートバルブ６０が微小振動可能なように構成されているため、排圧の脈動に同調してバルブ６１が微小振動して追従し、バルブ６１の微小振動挙動に排圧の脈動が吸収されることになる。
　ウェイストゲートバルブ６０の効果について説明する。
　ウェイストゲートバルブ６０によれば、排気ガスの脈動に追従して脈動を吸収することができる。
　なお、本実施形態では、本発明のウェイストゲートバルブをウェイストゲートバルブ６０とする構成としたがこれに限定されない。本発明のウェイストゲートバルブをＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）とする構成であっても良い。
　本発明は、エンジンに利用可能である。
　６０　　　ウェイストゲートバルブ
　６１　　　バルブ
　６２　　　バルブシート
　６５　　　バルブシャフト
　７０　　　駆動ギア
　８０　　　バルブケーシング
　９１　　　メインスプリング（第一付勢手段）
　９２　　　ダンパースプリング（第二付勢手段）
　１００　　エンジン

Claims (2)

  1. 　駆動手段によって駆動ギアを回転駆動し、該駆動ギアを回転駆動することによって該駆動ギアに螺合されるバルブシャフトを軸方向に進退させ、該バルブシャフトを進退させることによって該バルブシャフトに設けられたバルブをバルブシートから移動させて流路を開閉させ、該バルブを閉方向に向けて付勢する第一付勢手段を備え、該バルブに作用する流体圧力が前記駆動手段に対し負荷として伝達されるウェイストゲートバルブであって、
    　前記バルブを開方向に向けて付勢する第二付勢手段が設けられる、
    　ウェイストゲートバルブ。
  2. 　請求項１記載のウェイストゲートバルブであって、
    　前記第一付勢手段及び前記第二付勢手段のそれぞれの付勢力は、前記バルブが全開の状態にて前記流路を通過する流体圧が作用する力と該第一付勢手段の付勢力と該第二付勢手段の付勢力とがつり合うように設定されている、
    　ウェイストゲートバルブ。
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