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[Technisches Gebiet]
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Die Erfindung betrifft einen Turbolader.
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[Stand der Technik]
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Es sind Turbolader bekannt, die für eine Vergrößerung der Ausgabe von Motoren verwendet werden, indem sie mit den Motoren und ähnlichem verbunden werden. Wenn der Ladedruck eines Turboladers höher wird, werden die folgende Flussrate und der Druck des Abgases höher. Wenn das Drehmoment des Turboladers höher wird, wird der Ladedruck viel höher. Daraus resultiert, dass eine Beschädigung des Motors und des Turboladers wahrscheinlicher werden. Um dies zu vermeiden, weisen einige Turbolader eine Funktion zum Unterdrücken des Drucks des in ein Turbinengehäuse fließenden Abgases auf, indem sie dafür sorgen, dass ein Teil des Abgases von dem Motor zu einer stromabwärts gelegenen Seite der Turbine fließt und dabei die Turbine umgeht.
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Das Turbinengehäuse des Turboladers mit der vorstehend beschriebenen Funktion ist mit einem Durchgangsloch versehen, das die stromaufwärts gelegene Seite und die stromabwärts gelegene Seite einer Turbinenschaufel miteinander verbindet. Mit anderen Worten bildet das Durchgangsloch einen Umgehungskanal. Außerhalb des Turbinengehäuses ist ein Wastegate-Ventil derart vorgesehen, dass es dem Durchgangsloch zugewandt ist. Das Wastegate-Ventil schließt und öffnet den Umgehungskanal, indem es in Kontakt mit dem Durchgangsloch kommt und sich von diesem entfernt.
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Das Wastegate-Ventil ist an einer Halteplatte befestigt, die durch ein Stellglied bewegt wird, und arbeitet mit der Halteplatte zusammen. Wenn jedoch das Wastegate-Ventil und die Halteplatte vollständig aneinander fixiert sind, kann das Wastegate-Ventil das Durchgangsloch nicht schließen, wenn eine das Wastegate-Ventil kippende Kraft auf die mit dem Durchgangsloch versehene Fläche wirkt, sodass ein Spalt zwischen dem Wastegate-Ventil und dem Durchgangsloch erzeugt wird. Um dies zu vermeiden ist ein in der Patentliteratur 1 (PTL 1) angegebener Turbolader mit einem Zwischenraum zwischen dem Wastegate-Ventil und der Halteplatte versehen. Insbesondere enthält das Wastegate-Ventil einen Ventilkörper und einen von dem Ventilkörper vorstehenden Vorsprungsteil. Weiterhin ist die Halteplatte mit einem Einsteckloch versehen. Der Vorsprungsteil wird in das Einsteckloch eingesteckt, und ein Teil des aus dem Einsteckloch hervorstehenden Vorsprungsteils wird mit einer Scheibe oder ähnlichem gepresst, wobei der Zwischenraum zwischen dem Ventilkörper und der Halteplatte aufrechterhalten wird.
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Es ist jedoch ein Spiel zwischen der Scheibe und der Halteplatte vorhanden, wobei eine Vibration des Motors dafür sorgt, dass das Wastegate-Ventil und die Halteplatte wiederholt in Kontakt miteinander kommen und sich voneinander entfernen, wodurch Geräusche (ein Klappern) verursacht werden. Um dies zu vermeiden, ist ein in der Patentliteratur 2 (PTL 2) angegebener Turbolader mit einer Tellerfeder zwischen dem Ventilkörper und der Halteplatte versehen, und unterdrückt Geräusche, indem er den Ventilkörper und die Halteplatte durch die Vorspannkraft der Tellerfeder in Kontakt miteinander hält.
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[Referenzliste]
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[Patentliteratur]
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- [PTL 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer Hei 11-044219
- [PTL 2] WO 2010/135104 A2
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Problemstellung]
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Der oben beschriebene Befestigungsaufbau gestattet, dass sich das Wastegate-Ventil relativ zu der Halteplatte dreht. Diese Drehung verursacht Reibungsgeräusche zwischen der Halteplatte und dem Wastegate-Ventil oder dem Vorsprungsteil. Die Reibungsgeräusche sind ebenfalls eine Geräuschquelle. Wenn in der Konfiguration der PTL 2 die Tellerfeder an das Wastegate-Ventil oder die Halteplatte geschweißt werden kann, können Reibungsgeräusche unterdrückt werden. Es ist jedoch kein ausreichender Raum für einen Schweißvorgang zwischen der Tellerfeder und dem Wastegate-Ventil oder der Halteplatte vorhanden. Deshalb muss die Konfiguration der PTL 2 zusätzlich mit einem Stopper versehen werden, der konfiguriert ist, um die Drehung des Wastegate-Ventils zu beschränken.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Turbolader anzugeben, der einen Geräuschunterdrückungseffekt unter Verwendung eines einfacheren Mechanismus erzielen kann, der eine Drehung des Wastegate-Ventils beschränkt und dabei das Wastegate-Ventil schwenkbar hält.
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[Problemlösung]
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Um das Problem zu lösen, umfasst ein Turbolader der vorliegenden Erfindung: ein Lagergehäuse, dessen eine Endseite an einem Turbinengehäuse fixiert ist und dessen andere Endseite an einem Verdichtergehäuse fixiert ist; eine Turbinenwelle, deren eines Ende mit einer Turbinenschaufel versehen ist, die in dem Turbinengehäuse aufgenommen ist, und dessen anderes Ende mit einer Verdichterschaufel versehen ist, die in dem Verdichtergehäuse aufgenommen ist; ein Durchgangsloch, das an dem Turbinengehäuse vorgesehen ist und konfiguriert ist, um dafür zu sorgen, dass ein zu der Turbinenschaufel zu führendes Fluid von einer stromaufwärts gelegenen Seite zu einer stromabwärts gelegenen Seite der Turbinenschaufel fließt und dabei die Turbinenschaufel umgeht; ein Wastegate-Ventil, das einen Hauptkörper mit einer Kontaktfläche zum Öffnen und Schließen des Durchgangslochs und einen Vorsprungsteil auf einer zu der Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite des Hauptkörpers umfasst; eine Halteplatte, die den Vorsprungsteil hält, wobei der Vorsprungsteil in ein Einsteckloch der Halteplatte eingesteckt ist und wobei die Halteplatte konfiguriert ist, um dafür zu sorgen, dass das Wastegate-Ventil das Durchgangsloch bei einer Bewegung der Halteplatte öffnet und schließt; und einen Vorspannteil, dessen eines Ende an dem Hauptkörper oder dem Vorsprungsteil fixiert ist und dessen anderes Ende an der Halteplatte fixiert ist und der konfiguriert ist, um eine Drehung des Wastegate-Ventils zu beschränken und die Halteplatte und den Hauptkörper bzw. den Vorsprungsteil in entgegengesetzten Richtungen vorzuspannen.
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Das eine Ende des Vorspannteils kann an einer dem Hauptkörper gegenüberliegenden Seite des Vorsprungsteils über die Halteplatte fixiert sein, und das andere Ende des Vorspannteils kann an einem beliebigen anderen Teil der Halteplatte als der dem Hauptkörper zugewandten Fläche fixiert sein.
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Das eine Ende des Vorspannteils kann an dem Hauptkörper fixiert sein, und das andere Ende des Vorspannteils kann an einem beliebigen anderen Teil der Halteplatte als der dem Hauptkörper zugewandten Fläche fixiert sein.
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Der Vorspannteil kann eine Blattfeder sein, und das andere Ende des Vorspannteils kann an einer Außenfläche der Halteplatte fixiert sein, die auf einer anderen Seite in einer Radialrichtung des Einstecklochs gelegen ist.
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Der Vorspannteil kann eine Spiralfeder sein.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, einen Geräuschunterdrückungseffekt unter Verwendung eines einfacheren Mechanismus zu erzielen, der die Drehung des Wastegate-Ventils beschränkt und dabei das Wastegate-Ventil schwenkbar hält.
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[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
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1 ist eine schematische Querschnittansicht eines Turboladers.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Turboladers.
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3 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Halteaufbau für ein Wastegate-Ventil erläutert.
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4 zeigt schematische Ansichten, die verschiedene Modifikationen erläutern.
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[Beschreibung verschiedener Ausführungsformen]
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Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird im Folgenden einer bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Die Dimensionen, Materialien, spezifischen Werte usw., die hier für die Ausführungsform angegeben werden, sind lediglich beispielhaft und sollen die Erfindung verdeutlichen, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es ist zu beachten, dass in der Beschreibung und in den Zeichnungen Komponenten mit jeweils annähernd gleichen Funktionen und Aufbauten durch gleiche Bezugszeichen angegeben werden und hier auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird. Komponenten, die nicht direkt in Verbindung mit der Erfindung stehen, werden nicht näher beschrieben.
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1 ist eine schematische Querschnittansicht eines Turboladers 1. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Turboladers 1. Für die folgende Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die Richtung des Pfeils F von 1 eine Vorderseite des Turboladers 1 angibt und dass die Richtung des Pfeils R eine Rückseite des Turboladers 1 angibt. Wie in 1 gezeigt, umfasst der Turbolader 1 ein Lagergehäuse 2, ein Turbinengehäuse 4 und ein Verdichtergehäuse 6. Das Turbinengehäuse 4 ist mittels Schrauben 3 mit der Vorderseite des Lagergehäuses 2 verbunden. Das Verdichtergehäuse 6 ist mittels Schrauben 5 mit der Rückseite des Lagergehäuses 2 verbunden.
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Ein Lagerloch 2a, das sich durch das Lagergehäuse 2 in der Vorne-Hinten-Richtung des Turboladers 1 erstreckt, ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Eine Turbinenwelle 7 wird drehbar durch das Lagerloch 2a unter Verwendung von Lagern gehalten. Eine Turbinenschaufel 8 ist einstückig mit einem vorderen Endteil (einer Extremität) der Turbinenwelle 7 verbunden. Die Turbinenschaufel 8 ist drehbar in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen. Außerdem ist eine Verdichterschaufel 9 einstückig mit einem hinteren Endteil (der anderen Extremität) der Turbinenwelle 7 verbunden. Die Verdichterschaufel 9 ist drehbar in dem Verdichtergehäuse 6 aufgenommen.
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Eine Einlassöffnung 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 ausgebildet. Die Einlassöffnung 10 öffnet sich zu der Rückseite des Turboladers 1 und ist mit einem Luftreiniger (nicht gezeigt) verbunden. Wenn das Verdichtergehäuse 6 mittels der Schrauben 5 mit dem Lagergehäuse 2 verbunden ist, bilden die gegenüberliegenden Flächen der zwei Gehäuse 2, 6 einen Diffusorkanal 11, der konfiguriert ist, um den Luftdruck durch eine Verdichtung der Luft zu verstärken. Der Diffusorkanal 11 ist ringförmig von der inneren zu der äußeren Seite in Radialrichtungen der Turbinenwelle 7 (der Verdichterschaufel 9) ausgebildet. Die Innenseite des Diffusorkanals 11 in den Radialrichtungen ist mit der Einlassöffnung 10 über die Verdichterschaufel 9 verbunden.
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Das Verdichtergehäuse 6 umfasst einen ringförmigen Verdichterspiralkanal 12. Der Verdichterspiralkanal 12 ist außerhalb des Diffusorkanals 11 in den Radialrichtungen der Turbinenwelle 7 (Verdichterschaufel 9) angeordnet. Der Verdichterspiralkanal 12 ist mit einer Einlassöffnung eines Motors (nicht gezeigt) und auch mit dem Diffusorkanal 11 verbunden. Deshalb wird, sobald sich die Verdichterschaufel 9 dreht, ein Fluid von der Einlassöffnung 10 in das Verdichtergehäuse 6 eingeführt. Der Druck des eingeführten Fluids wird durch den Diffusorkanal 11 und den Verdichterspiralkanal 12 verstärkt, und das resultierende Flluid wird zu der Einlassöffnung des Motors geführt.
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Das Turbinengehäuse 4 enthält eine Auslassöffnung 13. Die Auslassöffnung 13 öffnet sich zu der Vorderseite des Turboladers 1 und ist mit einer Abgasemissions-Steuereinrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Das Turbinengehäuse 4 enthält weiterhin einen Kanal 14 und einen ringförmigen Turbinenspiralkanal 15. Der Turbinenspiralkanal 15 liegt außerhalb des Kanals 14 in den Radialrichtungen der Turbinenwelle 7 (der Turbinenschaufel 8). Der Turbinenspiralkanal 15 ist mit einem Gaseinlass 16 (in 2 gezeigt) verbunden, zu dem Abgas von einer Abgasöffnung des Motors geführt wird. Außerdem ist der Turbinenspiralkanal 15 mit dem Kanal 14 verbunden. Deshalb wird das Abgas von dem Gaseinlass 16 zu dem Turbinenspiralkanal 15 geführt und weiterhin über den Kanal 14 und die Turbinenschaufel 8 zu der Auslassöffnung 13 geführt. Während des Flusses des Abgases dreht das Abgas die Turbinenschaufel 8. Das Drehmoment der Turbinenschaufel 8 wird über die Turbinenwelle 7 auf die Verdichterschaufel 9 übertragen und dreht dadurch die Verdichterschaufel 9. Wie oben beschrieben, verstärkt das Drehmoment der Verdichterschaufel 9 den Druck des eingeführten Fluids, wobei das resultierende Fluid zu der Einlassöffnung des Motors geführt wird.
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Wie in 2 gezeigt, enthält das Turbinengehäuse 4 einen Wandteil, der einen Kanal bildet, der den Gaseinlass 16 mit dem Turbinenspiralkanal 15 verbindet (durch gepunktete Linien in 2 wiedergegeben). Der Wandteil ist mit einem Durchgangsloch 2b versehen. Das Durchgangsloch 2b öffnet sich in der gleichen Richtung wie die Auslassöffnung 13. Ein Teil des von dem Gaseinlass 16 einfließenden Fluids kann über das Durchgangsloch 2b zu der stromabwärts gelegenen Seite der Turbinenschaufel 8 fließen und dabei die Turbinenschaufel 8 umgehen.
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Ein Wastegate-Ventil 17 ist ein Ventil, das konfiguriert ist, um das Durchgangsloch 2b zu schließen, indem es in Kontakt mit einem Randteil des Durchgangslochs 2b kommt, und um das Durchgangsloch 2b zu öffnen, indem es von dem Durchgangsloch 2b getrennt wird. Das Wastegate-Ventil 17 öffnet und schließt sich in Übereinstimmung mit der Tätigkeit des Stellglieds 18.
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Das Stellglied 18 enthält eine Stelleinheit 18a. Der Druck des Verdichterspiralkanals 12 wird über ein Rohr 19 zu der Stelleinheit 19 übertragen. Die Stelleinheit 18a besteht aus: einem zylindrischen Gehäuse; und, unter anderem, einer Membran und einer Feder, die in dem Gehäuse platziert sind. Sobald der Druck von dem Rohr 19 die Federkraft der Feder übersteigt, wirkt die Membran derart, dass sie das Objekt (oder das Stellglied 18) in einer durch den Pfeil A in 2 angegebenen Richtung bewegt.
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Eine Stange 18b des Stellglieds 18 ist mit der Stelleinheit 18a (der Membrane) verbunden. Sobald die Stelleinheit 18a (die Membrane) tätig wird, bewegt sich die Stange 18b in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung in Reaktion auf die Tätigkeit. Mit anderen Worten vollzieht die Stange 18b eine lineare Bewegung in Reaktion auf die Tätigkeit der Stelleinheit 18a. Ein Ende des Verbindungsglieds 20 ist mit der Extremität der Stange 18b verbunden. Das eine Ende des Verbindungsglieds 20 wird gleitbar durch einen Wellenteil 18c der Stange 18b gehalten. Das andere Ende des Verbindungsglieds 20 ist an einem Ende einer Welle 21 fixiert. Die Welle 21 wird drehbar durch das Turbinengehäuse 4 gehalten. Wie in 2 gezeigt, stehen die Mittenachse der Stange 18b und die Drehmittenachse der Welle 21 dreidimensional in Beziehung, wobei sie jedoch mit einem Abstand von beinahe gleich der Länge des Verbindungsglieds 20 voneinander entfernt sind. Sobald sich also die Stange 18b bewegt, dreht sich das Verbindungsglied 20 um die Welle 21, die als Drehmittenachse dient. In Reaktion auf die Drehung des Verbindungsglieds 20 dreht sich die Welle 21 in einer durch den Pfeil B in 2 angegebenen Richtung. Das Wastegate-Ventil 17 wird an dem anderen Ende der Welle 21 durch eine Halteplatte 22 gehalten. Sobald sich also die Halteplatte 22 in Reaktion auf die Drehung der Welle 21 in der Richtung des Pfeils B bewegt, öffnet das Wastegate-Ventil 17 das Durchgangsloch 2b.
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Der Ventilhub des Wastegate-Ventils 17 ändert sich in Übereinstimmung mit dem Druck des Fluids, das durch den Verdichterspiralkanal 12 verdichtet wird. In Übereinstimmung mit der Druckänderung wird die Menge des zu der stromabwärts gelegenen Seite der Turbinenschaufel 8 fließenden und die Turbinenschaufel 8 umgehenden Abgases eingestellt.
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Wie oben beschrieben, stellt das Wastegate-Ventil 17 die Menge des die Turbinenschaufel 8 umgehenden Fluids (des Abgases) in Reaktion auf die Tätigkeit der Stelleinheit 18a ein. Mit anderen Worten reduziert das Wastegate-Ventil 17 den Druck des von dem Gaseinlass 16 durch den Turbinenspiralkanal 15 fließenden Abgases und stellt damit die Drehausgabe von der Turbinenschaufel 8 ein.
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3 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Halteaufbau für das Wastegate-Ventil 17 erläutert. Wie in 3 gezeigt, ist das Wastegate-Ventil 17 an der Halteplatte 22 befestigt. Insbesondere enthält das Wastegate-Ventil 17 einen Hauptkörper 17a und einen an dem Hauptkörper 17a fixierten Vorsprungsteil 17c. Der Hauptkörper 17a enthält eine Kontaktfläche 17b, die in Kontakt mit dem Durchgangsloch 2b des Turbinengehäuses 4 ist. Der Vorsprungsteil 17c ist an einer der Kontaktfläche 17b gegenüberliegenden Fläche des Hauptkörpers 17a fixiert. Der Vorsprungsteil 17c steht in einer der Kontaktfläche 17b gegenüberliegenden Richtung vor. Dabei kann der Vorsprungsteil 17c einstückig mit dem Hauptkörper 17a ausgebildet sein.
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Ein Einsteckloch 22a ist in der Hauptplatte 22 ausgebildet. Das Einsteckloch 22a erstreckt sich in einer Richtung durch die Halteplatte 22, in der die Halteplatte 22 dem Hauptkörper 17a des Wastegate-Ventils 17 zugewandt ist. Der Vorsprungsteil 17c des Wastegate-Ventils 17 wird durch das Einsteckloch 22a eingesteckt und darin gehalten. Ein Befestigungsglied 23 ist auf einem Teil des Vorsprungsteil 17c platziert, der aus dem Einsteckloch 22a hervorsteht. Das Befestigungsglied 23 wird auf dem Vorsprungsteil 17c derart fixiert, dass ein Zwischenraum zwischen dem Hauptkörper 17a und der Halteplatte 22 bleibt. Das Befestigungsglied 23 beschränkt die Position (den Toleranzbereich der Bewegung) des Wastegate-Ventils 17 relativ zu der Halteplatte 22. Ein Beispiel für das Befestigungsglied 23 ist eine Scheibe, deren Außendurchmesser größer als das Einsteckloch 22a ist. Das Befestigungsglied 23 wird an dem Vorsprungsteil 17c durch Pressen, Schweißen oder ähnliches fixiert.
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Der Turbolader 1 enthält einen Vorspannteil 24. Der Vorspannteil 24 ist aus einem elastischen Glied wie etwa einer Feder ausgebildet. Das Vorspannglied 24 der Ausführungsform ist eine Blattfeder. Ein Ende des Vorspannteils 24 ist an dem Vorsprungsteil 17c fixiert, während das andere Ende des Vorspannteils 24 an der Halteplatte 22 fixiert ist. Beispiele für das hierfür verwendete Fixierungsverfahren sind Schweißen, Pressen und Schrauben. Es können aber auch andere wohlbekannte Verfahren angewendet werden.
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Das eine Ende des Vorspannteils 24 ist an einer dem Hauptkörper 17a gegenüberliegenden Seite des Vorsprungsteils 17c mit dazwischen der Halteplatte 22 fixiert. Das andere Ende des Vorspannteils 24 ist an einer Position in der Halteplatte 22 fixiert, die weiter von dem Hauptkörper 17a entfernt ist als eine dem Hauptkörper 17a zugewandte Fläche 22b der Halteplatte 22. Insbesondere ist das andere Ende des Vorspannteils 24 an einer Außenfläche 22c der Halteplatte 22 fixiert, die an einer Außenseite in einer Radialrichtung des Einstecklochs 22a gelegen ist.
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Die oben beschriebene Fixierung durch Schweißen oder ähnliches beschränkt die Drehung des Vorspannteils 24 um den Vorsprungsteil 17c des Wastegate-Ventils 17.
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Der Vorspannteil 24 spannt den Vorsprungsteil 17c und die Halteplatte 22 in deren entsprechenden entgegengesetzten Richtungen vor. Mit anderen Worten spannt der Vorspannteil 24 den Vorsprungsteil 17c nach unten in 3 und die Halteplatte 22 nach oben in 3 vor.
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Dazu wird der Vorspannteil 24 in einem Zustand fixiert, in dem der Vorspannteil 24 weiter geöffnet ist als wenn keine Last auf den Vorspannteil 24 wirkt (oder in einem Zustand, in dem eine Kraft in einer Zugrichtung wirkt). Mit anderen Worten ist in dem Vorspannteil 24 immer eine mechanische Spannung gegeben, die den Vorspannteil 24 zu schließen versucht. Deshalb wird die Halteplatte 22 durch die Vorspannkraft in einer den Vorspannteil 24 schließenden Richtung gegen das Befestigungsglied 23 gedrückt.
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Dabei kann der Vorspannteil 24 in einem Zustand fixiert werden, in dem der Vorspannteil 24 weniger geöffnet ist als wenn keine Last auf den Vorspannteil 24 wirkt (oder in einem Zustand, in dem eine Kraft in einer komprimierenden Richtung wirkt). In diesem Fall wird die Halteplatte 22 durch die Vorspannkraft in der den Vorspannteil 24 öffnenden Richtung gegen den Hauptkörper gedrückt. Weiterhin kann in diesem Fall auf das Befestigungsglied 23 verzichtet werden.
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Wie oben beschrieben, spannt in dem Turbolader 1 der Ausführungsform der Vorspannteil 24 den Hauptkörper 17a und die Halteplatte 22 in deren entsprechenden entgegengesetzten Richtungen vor. Der Vorspannteil 24 ist an dem Hauptkörper 17a und der Halteplatte 22 durch Schweißen oder ähnliches fixiert. Deshalb wird eine Drehung des Wastegate-Ventils 17 immer beschränkt. Und wenn die Kontaktfläche 17b des Wastegate-Ventils 17 in einen geneigten Kontakt mit der Fläche kommt, die mit dem Durchgangsloch 2b versehen ist, wird die Kontaktfläche l7b gegen die Federkraft des Vorspannteils 24 parallel zu der mit dem Durchgangsloch 2b versehenen Fläche ausgerichtet.
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Dementsprechend kann der Turbolader 1 das Durchgangsloch 2b zuverlässig unter Verwendung des Wastegate-Ventils 17 schließen. Und während das Durchgangsloch 2b geöffnet ist, hält die Federkraft des Vorspannteils 24 die Halteplatte 22 und das Befestigungsglied 23 in einem engen Kontakt. Dieser enge Kontaktzustand verhindert einen intermittierenden Kontakt und eine Reibung zwischen der Halteplatte 22 und dem Wastegate-Ventil 17, die aufgrund einer Vibration des Motors oder ähnlichem auftreten können. Dementsprechend können durch einen Kontakt und eine Reibung verursachte Geräusche unterdrückt werden. Dieser Mechanismus wird unter Verwendung einer einfachen Konfiguration erhalten, in welcher der Vorspannteil 24 an dem Vorsprungsteil 17c und der Halteplatte 22 durch Schweißen oder ähnliches fixiert ist, sodass die Produktionskosten niedrig sind. Deshalb kann der Turbolader 1 der Ausführungsform kostengünstig hergestellt werden.
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(Erste Modifikation)
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4 zeigt schematische Ansichten, die verschiedene Modifikationen erläutern. Insbesondere ist 4(a) eine Querschnittansicht einer ersten Modifikation in Entsprechung zu 3 und ist 4(b) eine Querschnittansicht einer zweiten Modifikation in Entsprechung zu 3.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das eine Ende des Vorspannteils 24 an dem Vorsprungsteil 17c fixiert, während das andere Ende des Vorspannteils 24 an der Halteplatte 22 durch Schweißen oder ähnliches fixiert ist. Weiterhin ist in der ersten Modifikation wie in 4(a) gezeigt ein Ende eines Vorspannteils 34 an dem Hauptkörper 17a fixiert, während das andere Ende des Vorspannteils 34 an der Halteplatte 22 fixiert ist.
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Insbesondere ist das eine Ende des Vorspannteils 34 an dem Hauptkörper 17a fixiert, während das andere Ende des Vorspannteils 34 an einer Position in der Halteplatte 22 fixiert ist, die weiter von dem Hauptkörper 17a entfernt ist als die Fläche 22b der Halteplatte 22, die dem Hauptkörper 17a zugewandt ist.
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In diesem Fall ist der Vorspannteil 34 in einem Zustand fixiert, in dem der Vorspannteil 34 weniger geöffnet ist als wenn keine Last auf den Vorspannteil 34 wirkt. Aus diesem Grund wird die Halteplatte 22 durch die Vorspannkraft in einer den Vorspannteil 34 öffnenden Richtung gegen das Befestigungsglied 23 gedrückt.
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Weiterhin kann der Vorspannteil 34 in einem Zustand fixiert werden, in dem der Vorspannteil 34 weiter geöffnet ist als wenn keine Last auf den Vorspannteil 34 wirkt. In diesem Fall wird die Halteplatte 22 durch die Vorspannkraft in einer den Vorspannteil 34 schließenden Richtung gegen den Hauptkörper 17a gedrückt. In diesem Fall kann auf das Befestigungsglied 23 verzichtet werden.
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(Zweite Modifikation)
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In der zweiten Modifikation besteht wie in 4(b) gezeigt ein Vorspannteil 44 aus einer Spiralfeder. Insbesondere ist die Spiralfeder eine Kegelfeder.
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In der zweiten Modifikation ist ein Ende des Vorspannteils 44 auf einer dem Hauptkörper 17a gegenüberliegenden Seite des Vorsprungsteils 17c mit dazwischen der Halteplatte 22 fixiert. Das andere Ende des Vorspannteils 44 ist an einer Position in der Halteplatte 22 fixiert, die weiter von dem Hauptkörper 17a entfernt ist als die dem Hauptkörper 17a zugewandte Fläche 22b der Halteplatte 22. Insbesondere ist die Position auf einer Fläche 22d gegenüber der Fläche 22b angeordnet.
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In 4(b) wird der Vorspannteil 44 fixiert, während er in einer vertikalen Richtung aus dem Zustand ohne Last heraus komprimiert wird. Deshalb wird die Halteplatte 22 durch die Vorspannkraft in einer den Vorspannteil 44 expandierenden Richtung gegen den Hauptkörper 17a gedrückt.
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Wie in der weiter oben beschriebenen Ausführungsform kann auch in den ersten und zweiten Modifikationen ein Mechanismus mit einer einfachen Konfiguration erhalten werden, mit dem der Turbolader 1 zuverlässig das Durchgangsloch 2b unter Verwendung des Wastegate-Ventils 17 schließen kann und durch den Kontakt und die Reibung zwischen der Halteplatte 22 und dem Wastegate-Ventil 17 verursachte Geräusche unterdrücken kann. Außerdem kann der Turbolader 1 der Modifikation kostengünstig hergestellt werden.
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Es wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass verschiedene Modifikationen oder Korrekturen an der hier beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform und den Modifikationen ist das andere Ende des Vorspannteils an der Außenfläche 22c oder der Fläche 22d der Halteplatte 22 fixiert. Die Position, wo der Vorspannteil fixiert ist, kann aber auch in einem beliebigen anderen Bereich als an der dem Hauptkörper 17a zugewandte Fläche 22b vorgesehen sein. Eine derartige Konfiguration vereinfacht die Ausführung eines Fixierungsvorgangs wie etwa eines Schweißens im Vergleich zu einer Konfiguration, in der das andere Ende des Vorspannteils an der dem Hauptkörper 17a zugewandten Fläche 22b fixiert wird.
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Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Die Erfindung kann auf einen Turbolader wie etwa einen so genannten Twin-Scroll-Turbolader angewendet werden, der mehrere Turbinenspiralkanäle enthält. In diesem Fall sind Umgehungskanäle individuell für die entsprechenden Turbinenspiralkanäle vorgesehen, um den Gasfluss auf die Turbinenspiralkanäle aufzuteilen. Die Ventilmechanismen der Erfindung werden an den entsprechenden Umgehungskanälen vorgesehen und sind konfiguriert, um das Einflussverhältnis des Abgases zwischen den Turbinenspiralkanälen einzustellen.
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Weiterhin kann die Erfindung auf ein Turboladersystem angewendet werden, das mehrere Turbolader enthält. In diesem Fall sind die mehreren Turbolader in einer Reihe in der Flussrichtung des Abgases miteinander verbunden. Wenn das Turboladersystem zum Beispiel einen stromaufwärts in der Flussrichtung des Abgases angeordneten Turbolader und einen stromabwärts in der Flussrichtung des Abgases angeordneten Turbolader umfasst, wird eine Auslassöffnung des stromaufwärts gelegenen Turboladers unter Verwendung eines Abgaskanals mit einem Gaseinlass des stromabwärts gelegenen Turboladers verbunden. Die Ventilmechanismen der Erfindung werden an den entsprechenden Turboladern vorgesehen und sind konfiguriert, um das Einflussverhältnis des Abgases zwischen den Turbinenspiralkanälen der Turbolader einzustellen.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Die Erfindung kann auf einen Turbolader angewendet werden, der ein Wastegate-Ventil enthält, das konfiguriert ist, um einen Kanal zu öffnen und zu schließen und dadurch zu veranlassen, dass ein zu einer Turbinenschaufel geführtes Fluid die Turbinenschaufel umgeht.
