DE112015003960T5

DE112015003960T5 - Variabler Strömungsventilmechanismus und Turbolader

Info

Publication number: DE112015003960T5
Application number: DE112015003960.0T
Authority: DE
Inventors: Jaemin HUH
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-05-18
Also published as: CN109281752B; JP6269842B2; JPWO2016031564A1; CN109281752A; JP2018071550A; WO2016031564A1; US10443486B2; CN106574549B; CN106574549A; JP6610647B2; US20170145909A1

Abstract

Ein Verbindungsstift (79) ist an einem distalen Endabschnitt einer Betätigungsstange (75) eines Stellglieds (57) einstückig vorgesehen, ein Stiftloch (81) zum Gestatten eines Einsetzens des Verbindungsstifts (79) ist an einem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils (55) ausgebildet und geht durch dieses hindurch, eine ringförmige Wellenfeder (89) zum Vorspannen des Verbindungsstifts (79) zu einer Mittenseite des Stiftlochs (81) ist im Inneren des Stiftlochs (81) des Verbindungsbauteils (55) vorgesehen, die Wellenfeder (89) ist in eine Umfangsnut (85) des Verbindungsstifts (79) gepasst und hat abwechselnd eine Vielzahl von konvexen Abschnitten (91) und eine Vielzahl von konkaven Abschnitten (93) entlang ihrer Umfangsrichtung, wobei jeder der konvexen Abschnitte (91) der Wellenfeder (89) mit einer Innenumfangsfläche des Stiftlochs (81) in Druckkontakt gebracht ist, und wobei jeder der konkaven Abschnitte (93) der Wellenfeder (89) mit einer Bodenfläche (85f) der Umfangsnut (85) des Verbindungsstifts (79) in Druckkontakt gebracht ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen variablen Strömungsventilmechanismus zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsabschnitts eines variablen Gasströmungsdurchgangs zum Einstellen einer Strömungsrate eines Abgases, das zu einer Turbinenradseite in einem Turbolader, wie einem Turbolader für ein Fahrzeug, zugeführt wird, und einen Turbolader.
STAND DER TECHNIK
Als eine Maßnahme zum Unterdrücken eines übermäßigen Anstiegs eines Turboladedrucks bei einem Turbolader für ein Fahrzeug ist ein Umgehungsdurchgang gewöhnlich im Inneren eines Turbinengehäuses in dem Turbolader für ein Fahrzeug ausgebildet. Ein Teil eines Abgases strömt durch diesen Umgehungsdurchgang hindurch und umgeht das Turbinenrad. Des Weiteren ist ein Ladedruckregelventil zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsabschnitts an einer Auslassseite des Umgehungsdurchgangs an einer geeigneten Position des Turbinengehäuses vorgesehen. Hier ist der Umgehungsdurchgang einer von einem variablen Gasströmungsdurchgang zum Einstellen einer Strömungsrate des Abgases, das zu der Turbinenradseite zugeführt wird, und das Ladedruckregelventil ist eines von einem variablen Strömungsventilmechanismus zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsabschnitts des variablen Gasströmungsdurchgangs.
Das Ladedruckregelventil hat einen Schaft (Drehwelle), der durch das Turbinengehäuse drehbar gestützt ist, ein Ventil, das an einem Ventilsitz an der Öffnungsabschnittsseite in dem Umgehungsdurchgang anliegen kann und von dem Ventilsitz getrennt werden kann, und ein Montagebauteil zum Verbinden des Schafts mit dem Ventil. Der Schaft ist drehbar zu einer Vorwärtsrichtung und zu einer Rückwärtsrichtung in einem Stützloch gestützt, das in einer Außenwand des Turbinengehäuses ausgebildet ist und durch diese hindurchgeht. Ein Basisendabschnitt (ein Endabschnitt) des Schafts steht zu der Außenseite des Turbinengehäuses vor. Des Weiteren ist ein Basisendabschnitt des Montagebauteils mit einem distalen Endabschnitt des Schafts einstückig verbunden. Ein Ventil ist an einem distalen Endabschnitt des Montagebauteils vorgesehen. Das Ventil kann mit dem Ventilsitz an der Öffnungsabschnittsseite in dem Umgehungsdurchgang in Anlage kommen und vom dem Ventilsitz getrennt werden. Darüber hinaus ist ein Basisendabschnitt (ein Endabschnitt) eines Verbindungsbauteils einstückig mit dem Basisendabschnitt des Schafts verbunden. Wenn das Verbindungsbauteil in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung um eine Achsmitte des Schafts herum schwenkt, schwenkt das Ventil in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung (in einer Öffnungsrichtung oder in einer Schließrichtung) über den Schaft und das Montagebauteil.
Ein Stellglied ist an einer Außenwand eines Kompressorgehäuses in dem Turbolader für ein Fahrzeug angeordnet. Das Stellglied schwenkt das Verbindungsbauteil um eine Achsmitte des Schafts. Darüber hinaus hat das Stellglied eine Betätigungsstange, die in einer Axialrichtung von dieser (eine Axialrichtung der Betätigungsstange, mit anderen Worten gesagt eine Axialrichtung des Stellglieds) beweglich ist. Ein distaler Endabschnitt der Betätigungsstange ist mit einem distalen Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt) des Verbindungsbauteils drehbar verbunden. Um den distalen Endabschnitt der Betätigungsstange und den distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils miteinander drehbar zu verbinden, ist ein Verbindungsstift an dem distalen Ende der Betätigungsstange vorgesehen, und ein Stiftloch zum Gestatten eines Einsetzens (Einpassens) des Verbindungsstifts ist an dem distalen Endabschnitt ausgebildet und geht durch diesen hindurch. Wenn der Turboladedruck einen festgelegten Druck erreicht, bewirkt das Antreiben des Stellglieds eine Bewegung der Betätigungsstange zu einer Seite in der Axialrichtung von dieser (der Axialrichtung der Betätigungsstange), um dadurch das Verbindungsbauteil in der Vorwärtsrichtung zu schwenken. Wenn der Turboladedruck weniger wird als der festgelegte Druck, nachdem der Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs geöffnet ist, bewirkt das Antreiben des Stellglieds eine Bewegung der Betätigungsstange zu der anderen Seite in der Axialrichtung von dieser, um dadurch das Verbindungsbauteil in der Rückwärtsrichtung zu schwenken.
Es sei angemerkt, dass eine Technologie betreffend die vorliegende Erfindung in Patentliteratur 1 und Patentliteratur 2 gezeigt ist.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-236088
Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-101589

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Im Übrigen, um eine Stabilität eines Eingriffsvorgangs (Verhaltens) zwischen der Betätigungsstange und dem Verbindungsbauteil zu gewährleisten, muss ein Spalt zwischen einer Innenumfangsfläche des Stiftlochs des Verbindungsbauteils und einer Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts vorgesehen sein. Andererseits kann sich in einem Fall des Vorsehens des Spalts der Verbindungsstift frei bewegen mit Bezug auf das Stiftloch des Verbindungsbauteils, wenn der Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs geöffnet ist. Demzufolge schwingen die Betätigungsstange und dergleichen, wenn eine Pulsierung (Pulsierungsdruck) eines Abgases von einer Maschinenseite oder eine Pulsierung von einer Stellgliedseite oder dergleichen erzeugt wird. In solch einem Fall gibt es Bedenken, dass ein Klappergeräusch (Kontaktgeräusch durch eine Schwingung) von dem Ladedruckregelventil auftritt und zu einer Verringerung einer Geräuscharmut eines Ladedruckregelventils führt.
Es sei angemerkt, dass das zuvor genannte Problem in gleicher Weise auch in einem variablen Strömungsventilmechanismus erzeugt wird, der anders ist das Ladedruckregenventil.
Aus diesen Gründen ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen variablen Strömungsventilmechanismus, der das zuvor genannte Problem lösen kann, und einen Turbolader vorzusehen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein variabler Strömungsventilmechanismus, der in einem Turbolader mit einem variablen Gasströmungsdurchgang im Inneren eines Turbinengehäuses oder eines Verbindungskörpers, der mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und an dieses angeschlossen ist, verwendet wird, wobei der variable Gasströmungsdurchgang zum Einstellen einer Strömungsrate eines Abgases dient, das zu einer Turbinenradseite zugeführt wird, wobei der Mechanismus gestaltet ist, um einen Öffnungsabschnitt des variablen Gasströmungsdurchgangs zu öffnen und zu schließen, und Folgendes hat: einen Schaft, der durch eine Außenwand des Turbinengehäuses oder des Verbindungskörpers gestützt ist; ein Montagebauteil mit einem Basisendabschnitt, der einstückig mit dem Schaft verbunden ist; ein Ventil, das an einem distalen Endabschnitt des Montagebauteils vorgesehen ist und gestaltet ist, um den Öffnungsabschnitt des variablen Gasströmungsdurchgangs zu öffnen und zu schließen; ein Verbindungsbauteil mit einem Basisendabschnitt, der einstückig mit einem Basisendabschnitt des Schafts verbunden ist; eine Betätigungsstange, die einen distalen Endabschnitt hat, der drehbar mit einem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils verbunden ist und gestaltet ist, um das Verbindungsbauteil um eine Achsmitte des Schafts herum in einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung zu schwenken, wobei ein Verbindungsstift an dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange oder dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils vorgesehen ist, wobei ein Stiftloch zum Gestatten eines Einsetzens des Verbindungsstifts an dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils oder dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange ausgebildet ist und durch diesen hindurchgeht, und wobei ein Vorspannbauteil, das gestaltet ist, um den Verbindungsstift zu einer Mittenseite des Stiftlochs des Verbindungsbauteils oder der Betätigungsstange vorzuspannen, im Inneren des Stiftlochs vorgesehen ist.
Hier hat in der Beschreibung und den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung ein „Turbolader“ eine Bedeutung, die nicht nur einen Turbolader mit einer einzelnen Stufe, sondern auch einen Turbolader mit mehreren Stufen (Niederdruckstufe und Hochdruckstufe) umfasst. Darüber hinaus hat ein „Verbindungskörper, der in einem Zustand des Angeschlossenseins an das Turbinengehäuse verbunden ist“ eine Bedeutung, die eine Pipeline, einen Krümmer, ein Gehäuse und dergleichen umfasst, die in einem Zustand des Angeschlossenseins an einen Gaseinlass oder einen Gasauslass des Turbinengehäuses verbunden sind. Des Weiteren hat ein „variabler Gasströmungsdurchgang“ eine Bedeutung, die einen Umgehungsdurchgang und dergleichen zum Bewirken, dass ein Teil des Abgases das Turbinenrad umgeht, umfasst, und ein „variabler Strömungsventilmechanismus“ hat eine Bedeutung, die das Ladedruckregelventil oder dergleichen zum Öffnen und Schließen eines Öffnungsabschnitts des Umgehungsdurchgangs umfasst. Darüber hinaus hat der Ausdruck „vorgesehen“ eine Bedeutung, die neben einem direkten Vorsehen ein indirektes Vorsehen über ein weiteres Bauteil umfasst und ein einstückiges Ausbilden umfasst, und der Ausdruck „verbunden“ hat eine Bedeutung, die neben einem direkten Verbinden ein indirektes Verbinden über ein weiteres Bauteil umfasst. Der Ausdruck „gestützt“ hat eine Bedeutung, die neben einem direkten Stützen ein indirektes Stützen über ein weiteres Bauteil umfasst. Darüber hinaus hat ein „Vorspannbauteil“ eine Bedeutung, die Folgendes umfasst: ein Federbauteil, wie eine Torsionsfeder, eine ringförmige Wellenfeder, eine Blattfeder oder eine gezahnte Distanzscheibe, mit einer Innenverzahnung und einer Außenverzahnung; ein Gummibauteil, das aus einem wärmeresistenten Gummi gemacht ist; und dergleichen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Turbolader zum Turboladen von Luft, die zu einer Maschine zugeführt wird, durch Verwenden von Energie des Abgases von der Maschine, und der Turbolader hat den variablen Strömungsventilmechanismus gemäß dem ersten Aspekt.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Schwingung der Betätigungsstange und dergleichen, die durch eine Pulsierung oder dergleichen des Abgases von der Maschinenseite verursacht wird, unterdrückt werden. Deshalb kann ein Klappergeräusch von dem variablen Strömungsventilmechanismus verringert werden, und eine Geräuscharmut des variablen Strömungsventilmechanismus kann verbessert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1(a) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IA-IA in 1(b), 1(b) ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie IB-IB in 4, und 1(a) und 1(b) sind Querschnittsansichten, die jeweils einen Zustand darstellen, in dem eine ringförmige Wellenfeder im Inneren eines Stiftlochs eines Verbindungsbauteils vorgesehen ist.
2 ist eine Vorderansicht eines Turboladers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Membranstellglieds. 4 stellt auch das Verbindungsbauteil dar.
5(a) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VA-VA in 5(b), und 5(b) ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem zwei Torsionsfedern im Inneren des Stiftlochs des Verbindungsbauteils vorgesehen sind.
6(a) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIA-VIA in 6(b), und 6(b) ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem zwei Blattfedern im Inneren des Stiftlochs des Verbindungsbauteils vorgesehen sind.
7(a) ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIIA-VIIA in 7(b), und 7(b) ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die ringförmige Wellenfeder im Inneren des Stiftlochs der Betätigungsstange vorgesehen ist.
8 ist eine Querschnittsvorderansicht eines Turboladers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 1 bis 8 beschrieben. Es sei angemerkt, dass ein Bezugszeichen „L“ in der Figur eine Richtung nach links bezeichnet, und „R“ bezeichnet eine Richtung nach rechts.
Ein Turbolader 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise für ein Fahrzeug vorgesehen. Wie in 2 und 8 dargestellt ist, turbolädt (komprimiert) der Turbolader 1 Luft, um zu einer Maschine zugeführt zu werden, durch Nützen einer Energie eines Abgases von einer Maschine (nicht gezeigt).
Wie in 8 dargestellt ist, hat der Turbolader 1 ein Lagergehäuse 3. Ein Paar Radiallager 5 und 5 und ein Paar Drucklager 7 und 7 sind in dem Lagergehäuse 3 vorgesehen. Diese Lager stützen drehbar eine Rotorwelle (Turbinenwelle) 9, die sich in einer Rechts- und Links-Richtung erstreckt. Mit anderen Worten gesagt ist die Rotorwelle 9 drehbar über die Vielzahl von Lagern 5 und 7 in dem Lagergehäuse 3 vorgesehen.
Ein Kompressorgehäuse 11 ist an der rechten Seite des Lagergehäuses 3 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Kompressorrad 13 drehbar in dem Kompressorgehäuse 11 vorgesehen. Das Kompressorrad 13 ist einstückig und konzentrisch an einem rechten Endabschnitt der Rotorwelle 9 verbunden und komprimiert Luft durch Nützen einer Zentrifugalkraft.
Ein Lufteinlass (Lufteinlassdurchgang) 15 zum Einleiten von Luft ist an einer Einlassseite (stromaufwärtige Seite in einer Hauptstromrichtung von Luft) des Kompressorrads 13 in dem Kompressorgehäuse 11 vorgesehen. Der Lufteinlass 15 ist mit einem Luftreiniger (nicht gezeigt) zum Reinigen von Luft verbunden. Des Weiteren ist ein Diffusorkanal 17 an einer Auslassseite (stromabwärtige Seite in der Hauptstromrichtung der Luft) des Kompressorrads 13 zwischen dem Lagergehäuse 3 und dem Kompressorgehäuse 11 vorgesehen. Der Diffusorkanal 17 ist ringförmig ausgebildet und verstärkt den Druck der komprimierten Luft. Darüber hinaus ist ein Kompressorschneckenkanal 19 in dem Kompressorgehäuse 11 vorgesehen. Der Kompressorschneckenkanal 19 ist in einem Spiralzustand ausgebildet, um das Kompressorrad 13 zu umgeben, und ist an den Diffusorkanal 17 angeschlossen. Ein Luftauslass (Luftauslassdurchgang) 21 ist zum Abgeben der komprimierten Luft an einer geeigneten Position an der Außenwand des Kompressorgehäuses 11 ausgebildet. Der Luftauslass 21 ist an den Kompressorschneckenkanal 19 angeschlossen und ist mit einem Luftförderkrümmer (nicht gezeigt) der Maschine verbunden.
Ein Turbinengehäuse 23 ist an der linken Seite des Lagergehäuses 3 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Turbinenrad 25 in dem Turbinengehäuse 23 drehbar vorgesehen. Das Turbinenrad 25 ist einstückig und konzentrisch mit einem linken Endabschnitt der Rotorwelle 9 verbunden und erzeugt eine Drehkraft (Drehmoment) durch Verwenden einer Druckenergie des Abgases.
Wie in 2, 3 und 8 dargestellt ist, ist ein Gaseinlass (Gaseinlassdurchgang) 27 zum Einleiten des Abgases an einer geeigneten Position an der Außenwand des Turbinengehäuses 23 vorgesehen. Der Gaseinlass 27 ist mit einem Auslasskrümmer (nicht gezeigt) der Maschine verbunden. Des Weiteren ist ein Turbinenschneckenkanal 29 in einem Spiralzustand an einer Einlassseite (stromaufwärtige Seite in der Hauptstromrichtung des Abgases) des Turbinenrads 25 in dem Turbinengehäuse 23 ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Gasauslass (Gasauslassdurchgang) 31 zum Abgeben des Abgases an einer Auslassseite (stromabwärtige Seite in der Hauptstromrichtung des Abgases) des Turbinenrads 25 in dem Turbinengehäuse 23 ausgebildet. Der Gasauslass 31 ist mit einer Reinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) des Abgases, die einen Katalysator verwendet, über ein Verbindungsrohr (nicht gezeigt) oder dergleichen verbunden.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist ein Umgehungsdurchgang 33 im Inneren des Turbinengehäuses 23 ausgebildet. Ein Teil des Abgases, das durch den Gaseinlass 27 hindurch eingeleitet wird, strömt durch den Umgehungsdurchgang 33 hindurch und wird zu der Seite des Gasauslasses 31 herausgeführt. Das heißt der Teil des Abgases umgeht das Turbinenrad 25 durch den Umgehungsdurchgang 33. Der Umgehungsdurchgang 33 ist ein sogenannter variabler Gasströmungsdurchgang zum Einstellen einer Strömungsrate des Abgases, das zu der Seite des Turbinenrads 25 zugeführt wird, und hat eine Gestaltung, die gleich zu dem bekannten Umgehungsdurchgang ist, der beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013-185552 offenbart ist.
Ein Ladedruckregelventil 35 ist an einer geeigneten Position des Turbinengehäuses 23 vorgesehen. Das Ladedruckregelventil 35 ist gestaltet, um einen Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs 33 zu öffnen und zu schließen. Das heißt das Ladedruckregelventil 35 ist ein sogenannter variabler Strömungsventilmechanismus.
Das Ladedruckregelventil 35 hat einen Schaft (Drehwelle) 39, der durch das Turbinengehäuse 23 drehbar gestützt ist, ein Ventil 45 zum Öffnen und Schließen des Öffnungsabschnitts (Ventilsitz 47) des Umgehungsdurchgangs 33, und ein Montagebauteil 43 zum Verbinden des Schafts 39 mit dem Ventil 45. Der Schaft 39 ist in einem Stützloch 37, das in einer Außenwand des Turbinengehäuses 23 ausgebildet ist und durch diese hindurchgeht, drehbar in einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung über eine Buchse 41 gestützt. Ein Basisendabschnitt (ein Endabschnitt, erster Endabschnitt) des Schafts 39 steht zu der Außenseite des Turbinengehäuses 23 vor. Des Weiteren ist ein Basisendabschnitt des Montagebauteils (Montageplatte) 43 einstückig mit einem distalen Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt) des Schafts 39 verbunden. Ein Montageloch (nicht gezeigt), das eine Form mit einer Breite über flache Flächen oder eine Kreisform hat, ist an einem distalen Endabschnitt des Montagebauteils 43 ausgebildet und geht durch diesen hindurch. Es sei angemerkt, dass der Basisendabschnitt des Montagebauteils 43 an dem distalen Endabschnitt des Schafts 39 durch beispielsweise Kehlnahtschweißen, WIG-Schweißen, Laserstrahlschweißen, Gesenkformen oder dergleichen fixiert ist.
Das Ventil 45 ist in das Montageloch des Montagebauteils 43 gepasst. Bei dieser Passung kann das Ventil 45 ein Spiel (einschließlich einer Neigung und einer geringfügigen Bewegung) mit Bezug auf das Montagebauteil 43 haben. Des Weiteren hat das Ventil 45 einen Ventilkörper 49, der an dem Ventilsitz 47 an der Öffnungsabschnittsseite des Umgehungsdurchgangs 33 in Anlage kommen kann und von diesem getrennt werden kann, und eine Ventilwelle 51, die einstückig an einem Mittelteil des Ventilkörpers 49 ausgebildet ist und in das Montageloch des Montagebauteils 43 gepasst ist. Wie vorstehend beschrieben ist, da das Spiel (Klappern) des Ventils 45 mit Bezug auf das Montagebauteil 43 gestattet ist, ist eine Haftfähigkeit des Ventilkörpers 49 an dem Ventilsitz 47 sicherstellt. Darüber hinaus ist ein ringförmiger Haken (Distanzscheibe) 53 zum Verhindern eines Entfernens des Ventils 45 von dem Montagebauteil 43 einstückig an einem distalen Endabschnitt der Ventilwelle 51 durch Kehlnahtschweißen vorgesehen. Es sei angemerkt, dass der Haken 53 einstückig an dem distalen Endabschnitt der Ventilwelle 51 durch beispielsweise Kehlnahtschweißen, WIG-Schweißen, Laserstrahlschweißen, Gesenkformen oder dergleichen vorgesehen ist.
Hier kann anstelle der einstückigen Ausbildung der Ventilwelle 51 an dem Mittelteil des Ventilkörpers 49 und des einstückigen Vorsehens des Hakens 53 an dem distalen Endabschnitt der Ventilwelle 51 die Ventilwelle 51 einstückig an dem Mittelteil des Ventilkörpers 49 vorgesehen sein und der Haken 53 kann einstückig an dem distalen Endabschnitt der Ventilwelle 51 ausgebildet sein. Es sei angemerkt, dass die Ventilwelle 51 einstückig an dem Mittelteil des Ventilkörpers 49 durch beispielsweise Gesenkformen, Kehlnahtschweißen, WIG-Schweißen oder Laserstrahlschweißen vorgesehen ist.
Der Basisendabschnitt (ein Endabschnitt) des Verbindungsbauteils (Verbindungsplatte) 55 ist mit dem Basisendabschnitt des Schafts 39 einstückig verbunden. Hier schwenkt das Ventil 45 in die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung (Öffnungsrichtung und Schließrichtung) über den Schaft 39 und das Montagebauteil 43, indem bewirkt wird, dass das Verbindungsbauteil 55 in eine Vorwärtsrichtung und eine Rückwärtsrichtung um die Achsmitte des Schafts 39 schwenkt. Es sei angemerkt, dass der Basisendabschnitt des Verbindungsbauteils 55 mit dem Basisendabschnitt des Schafts 39 durch beispielsweise Kehlnahtschweißen, WIG-Schweißen, Laserstrahlschweißen, Gesenkformen oder dergleichen einstückig verbunden ist.
Wie in 2 bis 4 dargestellt ist, ist ein Stellglied 57 an der Außenwand des Kompressorgehäuses 11 über eine Halterung 59 verbunden. Das Stellglied 57 ist beispielsweise ein Membranstellglied wie nachstehend und schwenkt das Verbindungsbauteil 55 um die Achsmitte des Schafts 39 in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung. Das Stellglied 57 hat einen zylindrischen Stellgliedkörper 61. Darüber hinaus ist eine Membran 63 in dem Stellgliedkörper 61 vorgesehen, um in eine Druckkammer 65 und eine Atmosphärenluftkammer 67 geteilt zu sein. Die Druckkammer 65 ist eine Kammer (ein Raum), zu der Luft mit einem positiven Druck von dem Luftauslass 21 als eine Druckquelle zugeführt wird. Die Atmosphärenluftkammer 67 ist eine Kammer, die mit der Atmosphärenluft in Verbindung ist. Eine erste Halteplatte 69 ist an einer Fläche an der Seite der Druckkammer 65 in der Membran 63 vorgesehen. Eine zweite Halteplatte 71 ist an einer Fläche an der Seite der Atmosphärenluftkammer 67 in der Membran 63 vorgesehen. Des Weiteren ist eine Rückstellfeder (Spiralfeder) 73 in der Atmosphärenluftkammer 67 vorgesehen. Die Rückstellfeder 73 spannt die Membran 63 zu der Seite der Druckkammer 65 vor.
In dem Stellgliedkörper 61 ist eine Betätigungsstange 75 über eine Buchse 77 vorgesehen. Die Betätigungsstange 75 steht von dem Stellgliedkörper 61 zu der Außenseite vor und ist in ihrer Axialrichtung (Axialrichtung der Betätigungsstange 75) beweglich. Des Weiteren ist ein Basisendabschnitt der Betätigungsstange 75 mit einem Mittelteil der Membran 63 einstückig verbunden. Ein distaler Endabschnitt der Betätigungsstange 75 hat eine Form einer flachen Platte und ist mit einem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 drehbar (schwenkbar) verbunden.
Wie in 1(a), 1(b) und 4 dargestellt ist, um den distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 und den distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 drehbar miteinander zu verbinden, ist ein Verbindungsstift 79 (ein Basisendabschnitt des Verbindungsstifts 79), der einen kreisförmigen Querschnitt hat, an dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 einstückig vorgesehen (mit diesem einstückig verbunden). Darüber hinaus ist ein kreisförmiges Stiftloch 81 zum Gestatten eines Einsetzens (Einpassens) des Verbindungsstifts 79 an dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 ausgebildet und geht durch diesen hindurch. Der Verbindungsstift 79 hat einen Flanschabschnitt 83, der den distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 an der Basisendabschnittsseite stützen kann. Eine Umfangsnut 85 ist in einem mittleren Abschnitt (einem Abschnitt zwischen dem Basisendabschnitt und dem distalen Endabschnitt) des Verbindungsstifts 79 ausgebildet. Des Weiteren ist der distale Endabschnitt des Verbindungsstifts 79 mit einem Haltering 87 zum Verhindern eines Entfernens des Verbindungsbauteils 55 von der Betätigungsstange 75 versehen. Es sei angemerkt, dass der Verbindungsstift 79 an dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 durch beispielsweise Gesenkformen, Kehlnahtschweißen, WIG-Schweißen oder Laserstrahlschweißen einstückig vorgesehen ist. Eine Querschnittsform des Verbindungsstifts 79 und eine Form des Stiftlochs 81 in dieser Ausführungsform sind kreisförmig. Jedoch können diese Formen in eine beliebige Form wie ein Rechteck geändert werden, solange der Verbindungsstift 79 relativ drehbar mit Bezug auf das Stiftloch 81 ist. Beispielsweise kann eine Kombination aus der Querschnittsform des Verbindungsstifts 79 und der Form des Stiftlochs 81 je nach Angemessenheit derart geändert sein, dass die Querschnittsform des Verbindungsstifts 79 kreisförmig ist und die Form des Stiftlochs 81 ein Viereck oder dergleichen ist.
Wie in 1(a) und 1(b) dargestellt ist, ist eine Wellenfeder 89 als ein Vorspannbauteil, das gestaltet ist, um den Verbindungsstift 79 zu einer Mittenseite des Stiftlochs 81 vorzuspannen, im Inneren des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 vorgesehen. Die Wellenfeder 89 ist ringförmig ausgebildet und spannt den Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 vor. Die Wellenfeder 89 ist aus einem wärmewiderstandsfähigen Metall, wie einer Ni-basierten Legierung, einer Ni-Co-Legierung oder Edelstahl, hergestellt und ist in die Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 gepasst. Des Weiteren hat die Wellenfeder 89 eine Vielzahl von konvexen Abschnitten (Bergabschnitten, konvexen Flächenabschnitten) 91, die nach außen in einer Radialrichtung des Verbindungsstifts 79 (des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55) vorstehen, und eine Vielzahl von konkaven Abschnitten (Talabschnitte, konkave Flächenabschnitte) 93, die nach innen in der Radialrichtung des Verbindungsstifts 79 eingedrückt sind. Die konvexen Abschnitte 91 und die konkaven Abschnitte 93 sind entlang einer Umfangsrichtung der Wellenfeder 89 abwechselnd ausgerichtet. Darüber hinaus ist jeder der konvexen Abschnitte 91 der Wellenfeder 89 in einen Druckkontakt mit einer Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 durch eine elastische Kraft (Vorspannkraft) der Wellenfeder 89 gebracht. Es sei angemerkt, dass der Ausdruck Druckkontakt bedeutet, dass ein Kontakt bewirkt wird, während ein Druck ausgeübt wird. Jeder der konkaven Abschnitte 93 der Wellenfeder 89 ist durch die elastische Kraft der Wellenfeder 89 mit einer Bodenfläche 85f (Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts 79) der Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 in Druckkontakt gebracht. Die Anzahl der Wellenfedern 89 ist nicht auf eins begrenzt, sondern kann zwei oder mehr sein. Die Anzahl der konvexen Abschnitte 91 und der konkaven Abschnitte 93 der Wellenfeder 89 kann auch in geeigneter Weise geändert sein. In der Wellenfeder 89 kann eine Vielzahl von Ausschnitten (nicht gezeigt) oder dergleichen in Abständen entlang einer Umfangsrichtung (Umfangsrichtung der Wellenfeder 89) innerhalb eines Umfangs ausgebildet sein, in dem die Wirkung der vorliegenden Erfindung ausgeübt werden kann.
Des Weiteren kann eine Gestaltung des Vorspannbauteils, das gestaltet ist, um den Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 oder dergleichen vorzuspannen, wie folgt geändert sein:
Wie in 5(a) und 5(b) dargestellt ist, können wenigstens zwei Torsionsfedern 95 als das zuvor genannte Vorspannbauteil verwendet werden. Die Torsionsfeder 95 ist aus einem wärmewiderstandsfähigen Metall wie einer Ni-basierten Legierung, einer Ni-Co-Legierung oder Edelstahl gemacht. Wenn die Torsionsfeder 95 verwendet wird, ist die Umfangsnut 85 zum Aufnehmen der Torsionsfeder 95 an einer Seitenfläche des Verbindungsstifts 79 ausgebildet. Hier hat jede der Torsionsfedern 95 einen Spiralabschnitt 97, der durch Einpassen vorgesehen ist, um die Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 zu umgeben, und ein paar Armabschnitte 99, die durch Vorstehen entsprechend an beiden Enden des Spiralabschnitts 97 einstückig ausgebildet sind. Des Weiteren ist eine distale Endseite von jedem der Armabschnitte 99 von jeder der Torsionsfedern 95 gebogen und geformt und ist in einen Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 durch die elastische Kraft (Vorspannkraft) von jeder der Torsionsfedern 95 gebracht. Darüber hinaus stehen der Armabschnitt 99 von einer der Torsionsfedern 95 und der Armabschnitt 99 von der anderen Torsionsfeder 95 in Richtungen vor, die entgegengesetzt zueinander sind. Es sei angemerkt, dass die Anzahl der Torsionsfedern 95 nicht auf zwei begrenzt ist, sondern sie kann eins oder drei oder mehr sein. Die Anzahl der Umfangsnuten 85 des Verbindungsstifts 79 kann gleich wie oder verschieden von der Anzahl der Torsionsfedern 95 sein. Beispielsweise kann eine Gestaltung derart sein, dass eine Umfangsnut 85 in dem Verbindungsstift 79 vorgesehen ist, und die Spiralabschnitte 97 der zwei Torsionsfedern 95 sind in diese eine Umfangsnut 85 gepasst.
Wie in 6(a) und 6(b) dargestellt ist, kann eine Blattfeder 101 als das zuvor genannte Vorspannbauteil verwendet werden. Die Blattfeder 101 ist aus einem wärmewiderstandsfähigen Metall wie einer Ni-basierten Legierung, einer Ni-Co-Legierung oder einem Edelstahl gemacht und hat einen Aufbau, bei dem der Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 durch sandwichartiges Umgeben des Verbindungsstifts 79 vorgespannt wird. In einem Beispiel, das in 6(a) und 6(b) dargestellt ist, werden zwei Blattfedern 101 verwendet. Die Form des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 ist eine rechteckige Form (viereckige Form). Hier hat ein Querschnitt von jeder der Blattfedern 101 eine U-Form, und ein Teil von jeder der Blattfedern 101 ist in die Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 gepasst. Darüber hinaus ist jede der Blattfedern 101 durch ihre elastische Kraft (Vorspannkraft) in Druckkontakt mit der Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 und der Bodenfläche 85f (Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts 79) der Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 gebracht. Es sei angemerkt, dass die Anzahl der Blattfedern 101 nicht auf zwei begrenzt ist sondern drei oder mehr sein kann, solange die Vielzahl von Blattfedern 101 den Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftslochs 81 des Verbindungsbauteils 55 vorspannt. Darüber hinaus kann die Form des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 eine mehreckige Form sein, die anders ist als die rechteckige Form.
Wie in 7(a) und 7(b) dargestellt ist, kann eine Gestaltung derart sein, dass der Verbindungsstift 79 einstückig an dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 vorgesehen ist und das Stiftloch 81 an dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 ausgebildet ist und durch diesen hindurch geht. In diesem Fall kann der Flanschabschnitt 83 des Verbindungsstifts 79 den distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 stützen. Es sei angemerkt, dass 7(a) und 7(b) einen Zustand darstellen, in dem die ringförmige Wellenfeder 89 als ein Beispiel des Vorspannbauteils im Inneren des Stiftlochs 81 der Betätigungsstange 75 vorgesehen ist.
Im Anschluss werden die Arbeitsweise und die Wirkung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wenn das Abgas, das durch den Gaseinlass 27 eingeleitet wird, von der Einlassseite zu der Auslassseite des Turbinenrads 25 über den Turbinenschneckenkanal 29 strömt, wird eine Drehkraft (ein Drehmoment) durch Verwenden einer Druckenergie des Abgases erzeugt, wodurch die Rotorwelle 9 und das Kompressorrad 13 einstückig mit dem Turbinenrad 25 drehen können. Demzufolge kann die Luft, die durch den Lufteinlass 15 eingeleitet wird, komprimiert werden und von dem Luftauslass 21 über den Diffusorkanal 17 und den Kompressorschneckenkanal 19 abgegeben werden, und die Luft, die zu der Maschine zuzuführen ist, kann turbogeladen werden.
Während des Betriebs des Turboladers 1, wenn ein Turboladedruck (ein Druck des Luftauslasses 21) den festgelegten Druck erreicht und ein positiver Druck von dem Luftauslass 21 als eine Druckquelle zu der Druckkammer 65 aufgebracht wird, bewegt sich die Betätigungsstange 75 zu einer Seite (in die Richtung nach links) in der Axialrichtung (Axialrichtung der Betätigungsstange 75), um dadurch das Verbindungsbauteil 55 in die positive Richtung (Uhrzeigersinnrichtung in 1 und 3) zu schwenken. Dann schwenkt das Ventil 45 in die positive Richtung (Öffnungsrichtung) über den Schaft 39 und das Montagebauteil 43 und kann den Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs 33 öffnen. Als eine Folge kann bewirkt werden, dass ein Teil des Abgases, das durch den Gaseinlass 27 hindurch eingeleitet wird, das Turbinenrad 25 umgeht, um dadurch die Strömungsrate des Abgases verringern zu können, das zu der Seite des Turbinenrads 25 zugeführt wird.
Des Weiteren bewegt sich, nachdem der Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs 33 geöffnet ist, wenn der Turboladedruck auf einen Wert geringer als der festgelegte Druck fällt und der Zustand des Aufbringens eines positiven Drucks von dem Luftauslass 21 aufgehoben ist, die Betätigungsstange 75 zu der anderen Seite (Richtung nach rechts) in ihrer Axialrichtung durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 73, um dadurch das Verbindungsbauteil 55 in die entgegengesetzte Richtung (Gegenuhrzeigersinnrichtung in 1 und 3) zu schwenken. Dann schwenkt das Ventil 45 zu der entgegengesetzten Richtung (Schließrichtung) über den Schaft 39 und das Montagebauteil 43, wodurch der Öffnungsabschnitt des Umgehungsdurchgangs 33 geschlossen werden kann. Deshalb kann die Strömung des Abgases in dem Umgehungsdurchgang 33 unterbrochen werden, und die Strömungsrate des Abgases, das zu der Seite des Turbinenrads 25 zugeführt wird, kann erhöht werden.
Da der Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 oder der Betätigungsstange 75 durch das Federbauteil wie die ringförmige Wellenfeder 89 vorgespannt wird, kann selbst wenn die Pulsierung (Pulsierungsdruck) des Abgases von der Maschinenseite oder die Pulsierung von der Seite des Membranstellglieds 57 oder dergleichen erzeugt wird, die Schwingung der Betätigungsstange 75 und des Verbindungsbauteils 55, die durch die Pulsierung oder dergleichen verursacht wird, insbesondere die Schwingung in der Axialrichtung der Betätigungsstange 75, unterdrückt werden. Des Weiteren wird die Schwingung der Betätigungsstange 75 oder dergleichen, die durch die Pulsierung oder dergleichen des Abgases von der Maschinenseite verursacht wird, unterdrückt, mit dem Ergebnis, dass die Schwingung des Ventils 45 und des Ventilsitzes 47 oder des Montagebauteils 43, die durch die Pulsierung oder dergleichen verursacht wird, auch unterdrückt werden kann. Insbesondere in einem Fall, in dem die Wellenfeder 89 als das Federbauteil verwendet wird, kann der Verbindungsstift 79 stabil zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 entlang seiner Umfangsrichtung (Umfangsrichtung des Verbindungsstifts 79) vorgespannt werden, wodurch die Unterdrückungswirkung der Schwingung der Betätigungsstange 75 oder dergleichen verbessert werden kann.
Da wenigstens ein Teil der Wellenfeder 89, der Torsionsfeder 95 oder der Blattfeder 101 in die Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 gepasst ist, kann das Federbauteil wie die Wellenfeder 89 leicht zusammen gebaut werden, ohne einen minimalen Spalt zwischen der Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts 79 und der Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 zu ändern, und ein Entfernen des Federbauteils wie der Wellenfeder 89 von dem Inneren des Stiftlochs 81 kann verhindert werden.
Deshalb kann gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die Schwingung der Betätigungsstange 75 und dergleichen, die durch die Pulsierung des Abgases von der Maschinenseite oder dergleichen verursacht wird, unterdrückt werden kann, das Klappergeräusch von dem Ladedruckregelventil 35 verringert werden, und eine Geräuscharmut des Ladedruckregelventils 38, mit anderen Worten gesagt eine Geräuscharmut des Turboladers 1, kann verbessert werden.
Des Weiteren, da ein Entfernen des Federbauteils wie der Wellenfeder 89 von dem Inneren des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 oder der Betätigungsstange 75 verhindert werden kann, während eine Montage des Federbauteils wie der Wellenfeder 89 verbessert wird, kann eine Geräuscharmut des Ladedruckregelventils 35 stabil verbessert werden, und Zusammenbauvorgänge des Ladedruckregelventils 35 können verbessert werden, während Zusammenbauvorgänge des Ladedruckregelventils 35 verbessert werden.
Da darüber hinaus die Schwingung der Betätigungsstange 75 oder dergleichen, die durch die Pulsierung oder dergleichen des Abgases von der Maschinenseite verursacht wird, unterdrückt werden kann, können eine Abnutzung der Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts 79 und eine Abnutzung der Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 oder der Betätigungsstange 75 verringert werden, zusätzlich zu den zuvor genannten Wirkungen.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor genannte Erklärung der Ausführungsform begrenzt ist, sondern in verschiedenen Formen wie folgt ausgeführt werden kann.
Ein Ladedruckregelventil (nicht gezeigt), das den Öffnungsabschnitt eines Umgehungsdurchgangs (nicht gezeigt) öffnet und schließt, der in dem Auslasskrümmer ausgebildet ist, kann an einer geeigneten Position des Auslasskrümmers (nicht gezeigt) vorgesehen sein, der in einem Zustand des Angeschlossenseins an den Gaseinlass 27 des Turbinengehäuses 23 verbunden ist, statt des Vorsehens des Ladedruckregelventils 35, das den Umgehungsdurchgang 33 öffnet und schließt, an einer geeigneten Position des Turbinengehäuses 23.
Ein negativer Druck kann von einer weiteren Druckquelle (nicht gezeigt) an der Maschinenseite auf die Druckkammer 65 aufgebracht werden, statt der Aufbringung des positiven Drucks von dem Luftauslass 21 auf die Druckkammer 65. In diesem Fall ist die Rückstellfeder 73 in der Druckkammer 65 vorgesehen. Des Weiteren kann der Stellgliedkörper 61 statt der Atmosphärenluftkammer 67 eine weitere Druckkammer (nicht gezeigt) an dem Inneren haben, die den negativen Druck von einer weiteren Druckquelle (nicht gezeigt), wie einer Pumpe für einen negativen Druck, aufbringen kann. Darüber hinaus kann ein elektronisch gesteuertes elektrisches Stellglied (nicht gezeigt) oder ein hydraulisch angetriebenes hydraulisches Stellglied (nicht gezeigt) statt des Membranstellglieds verwendet werden. Darüber hinaus kann wenigstens einer von dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils 55 und dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange 75 eine gabelförmige Form haben. Als ein Beispiel ist der Fall beschrieben worden, in dem wenigstens ein Teil der Wellenfeder 89 oder dergleichen in die Umfangsnut 85 des Verbindungsstifts 79 gepasst ist, aber ein Innendurchmesser des Stiftlochs 81 kann erhöht sein oder eine Umfangsnut (nicht gezeigt), in die wenigstens ein Teil der Wellenfeder 89 oder dergleichen einzupassen ist, kann an der Innenumfangsfläche des Stiftlochs 81 ausgebildet sein, anstatt des Ausbildens der Umfangsnut 85 in der Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts 79. Statt der Verwendung des Federbauteils wie der ringförmigen Wellenfeder 89 kann ein anderes Federbauteil wie eine gezahnte Distanzscheibe mit einer Innenverzahnung und einer Außenverzahnung oder ein Gummibauteil, das aus einem wärmewiderstandsfähigen Gummi gemacht ist, als das Vorspannbauteil verwendet werden, das gestaltet ist, um den Verbindungsstift 79 zu der Mittenseite des Stiftlochs 81 des Verbindungsbauteils 55 oder der Betätigungsstange 75 vorzuspannen. In diesem Fall kann eine wärmewiderstandsfähige Beschichtung auf die Oberfläche des Federbauteils oder des Gummibauteils aufgebracht sein.
Darüber hinaus ist der Umfang des Rechts, der in der vorliegenden Erfindung umfasst ist, nicht auf die zuvor genannte Ausführungsform begrenzt. Das heißt der variable Strömungsventilmechanismus der vorliegenden Anmeldung ist nicht auf das zuvor genannte Ladedruckregelventil 35 begrenzt, sondern kann auch auf einen Umschaltventilmechanismus (nicht gezeigt) zum Umschalten zwischen einem Zufuhrzustand und einem Zufuhrstoppzustand des Abgases mit Bezug auf irgendeinen von einer Vielzahl von Turbinenspiralkanälen (nicht gezeigt), die in dem Turbinengehäuse (nicht gezeigt) ausgebildet sind, angewendet werden, wie in beispielsweise der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 61-33923 und der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2001-263078 beschrieben ist. Des Weiteren kann der variable Strömungsventilmechanismus der vorliegenden Anmeldung auch auf einen Umschaltventilmechanismus (nicht gezeigt) zum Umschalten zwischen dem Zufuhrzustand und dem Zufuhrstoppzustand des Abgases mit Bezug auf eine beliebige Stufe eines mehrstufigen Turbinengehäuses (nicht gezeigt) angewendet werden, wie beispielsweise in den japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschriften Nr. 2010-209688 und 2011-106358 dargestellt ist.

Claims

Variabler Strömungsventilmechanismus, der in einem Turbolader mit einem variablen Gasströmungsdurchgang im Inneren eines Turbinengehäuses oder eines Verbindungskörpers, der mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und an dieses angeschlossen ist, verwendet wird, wobei der variable Gasströmungsdurchgang zum Einstellen einer Strömungsrate eines Abgases dient, das zu einer Turbinenradseite zugeführt wird, wobei der Mechanismus gestaltet ist, um einen Öffnungsabschnitt des variablen Gasströmungsdurchgangs zu öffnen und zu schließen, und Folgendes aufweist: einen Schaft, der durch eine Außenwand des Turbinengehäuses oder des Verbindungskörpers gestützt ist; ein Montagebauteil, das einen Basisendabschnitt hat, der mit dem Schaft einstückig verbunden ist; ein Ventil, das an einem distalen Endabschnitt des Montagebauteils vorgesehen ist und gestaltet ist, um den Öffnungsabschnitt des variablen Gasströmungsdurchgangs zu öffnen und zu schließen; ein Verbindungsbauteil, das einen Basisendabschnitt hat, der mit einem Basisendabschnitt des Schafts einstückig verbunden ist; eine Betätigungsstange, die einen distalen Endabschnitt hat, der mit einem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils drehbar verbunden ist und gestaltet ist, um das Verbindungsbauteil um eine Achsmitte des Schafts herum in einer Vorwärtsrichtung und einer Rückwärtsrichtung zu schwenken, wobei ein Verbindungsstift an dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange oder dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils vorgesehen ist, ein Stiftloch zum Gestatten eines Einsetzens des Verbindungsstifts an dem distalen Endabschnitt des Verbindungsbauteils oder dem distalen Endabschnitt der Betätigungsstange ausgebildet ist und durch diesen hindurchgeht, und ein Vorspannbauteil, das gestaltet ist, um den Verbindungstift zu einer Mittenseite des Stiftlochs des Verbindungsbauteils oder der Betätigungsstange vorzuspannen, im Inneren des Stiftlochs vorgesehen ist.
Variabler Strömungsventilmechanismus nach Anspruch 1, wobei eine Umfangsnut in einer Außenumfangsfläche eines mittleren Abschnitts des Verbindungsstifts ausgebildet ist und wenigstens ein Teil des Vorspannbauteils in die Umfangsnut des Verbindungsstifts gepasst ist.
Variabler Strömungsventilmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vorspannbauteil eine ringförmige Wellenfeder ist, die abwechselnd eine Vielzahl von konvexen Abschnitten, die nach außen in einer Radialrichtung des Verbindungsstifts vorstehen, und eine Vielzahl von konkaven Abschnitten, die nach Innen in der Radialrichtung des Verbindungsstifts eingedrückt sind, entlang einer Umfangsrichtung hat, und der konvexe Abschnitt der Wellenfeder mit einer Innenumfangsfläche des Stiftlochs des Verbindungsbauteils oder der Betätigungsstange in Druckkontakt gebracht ist, und der konkave Abschnitt der Wellenfeder mit einer Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts in Druckkontakt gebracht ist.
Variabler Strömungsventilmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Vorspannbauteil eine Torsionsfeder ist, die einen Spiralabschnitt, der vorgesehen ist, um die Außenumfangsfläche des Verbindungsstifts zu umgeben, und ein Paar Armabschnitte hat, die vorgesehen sind, um entsprechend an beiden Enden des Spiralabschnitts vorzustehen, und wobei jeder der Armabschnitte der Torsionsfeder mit der Innenumfangsfläche des Stiftlochs des Verbindungsbauteils oder der Betätigungsstange in Druckkontakt gebracht ist.
Turbolader zum Turboladen von Luft, die zu einer Maschine zuzuführen ist, durch Verwenden von Energie eines Abgases von der Maschine, wobei der Turbolader den variablen Strömungsventilmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.