JP6098144B2

JP6098144B2 - 可変流量バルブ及び過給装置

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Publication number: JP6098144B2
Application number: JP2012266277A
Authority: JP
Inventors: 大博本間; 謙治文野; 史彦福原
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2012-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2032-12-05
Also published as: JP2014111906A

Description

本発明は、過給装置のタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路を開閉する流量可変バルブ等に関する。

低圧段過給機（第１過給機）と高圧段過給機（第２過給機）を装備した車両用多段過給システム（過給装置の１つ）は、通常、高圧段過給機のタービンインペラをバイパスして低圧段過給機のタービンインペラへ排気ガスを供給するためのガスバイパス通路（ガス流路可変通路の１つ）を備えている。また、高圧段過給機又は低圧段過給機のタービンハウジングには、ガスバイパス通路（ガスバイパス通路の開口部）を開閉するガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブの１つ）が配設されている。そして、一般的なガスバイパスバルブの構成等は、次のようになる。

高圧段過給機又は低圧段過給機のタービンハウジングには、ステム（回転軸）が回転可能に設けられており、このステムは、アクチュエータの駆動によりステムの軸心周りに正逆方向へ揺動するものである。また、ステムには、取付部材が一体的に設けられており、この取付部材には、取付穴が貫通形成されている。

取付部材には、ガスバイパス通路の開口部側のバルブシートに当接離隔可能な弁体が設けられており、この弁体の中央部には、取付部材の取付穴に挿通（嵌合挿通）する挿通軸が一体形成されている。また、弁体の挿通軸の先端側には、弁体を取付部材に取付けるための止め金が隅肉溶接によって一体的に設けられており、弁体の挿通軸の先端側の外周面と止め金の頂面との間には、環状の溶接部が形成されている。

従って、エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、アクチュエータの駆動によりステムを正方向（一方向）へ回転させることにより、弁体を正方向（開方向）へ揺動させて、ガスバイパス通路の開口部側のバルブシートから離隔させる。これにより、ガスバイパスバルブによってガスバイパス通路を開いて、排気ガスの大部分を高圧段過給機のタービンインペラをバイパスして低圧段過給機のタービンインペラに供給することができる。

一方、エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、アクチュエータの駆動によりステムを逆方向（他方向）へ回転させることにより、弁体を逆方向（閉方向）へ揺動させて、ガスバイパス通路の開口部側のバルブシートに当接させる。これにより、ガスバイパスバルブによってガスバイパス通路を閉じて、排気ガスを高圧段過給機のタービンインペラに供給することができる。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１に示すものがある。

特開２０１１−１０６３５８号公報

ところで、ガスバイパスバルブの動作中に弁体と止め金の間に相対的な引き抜き荷重が発生しており、その引き抜き荷重を溶接部に負担させることによって、弁体に対する相対的な止め金の耐引き抜き性を確保している。一方、近年、ガスバイパスバルブだけでなく、広く過給装置に用いられるガス流量可変バルブにおいて、弁体に対する相対的な止め金の耐引き抜き性を高めて、ガス流量可変バルブの耐久性、換言すれば、過給装置の耐久性を向上させる要求が強まってきている。

そこで、本発明は、前述の要求に応えることができる、新規な構成のガス流量可変バルブ等を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路を備えた過給装置に用いられ、タービンハウジング又は前記タービンハウジングに接続した接続体に配設されかつ前記ガス流量可変通路を開閉するガス流量可変バルブであって、前記タービンハウジング又は前記接続体に回転可能に設けられ、アクチュエータの駆動により正逆方向へ揺動するステムと、前記ステムに設けられ、取付穴が形成された取付部材と、前記取付部材に設けられ、前記ガス流量可変通路の開口部側のバルブシートに当接離隔可能な弁体と、前記弁体を前記取付部材に取付けるための止め金と、を具備し、前記弁体及び前記止め金のうちの一方の部材に前記取付部材の前記取付穴に挿通（嵌合挿通）する挿通軸が形成され、前記弁体及び前記止め金のうちの他方の部材に固定穴（圧入穴）が形成され、前記一方の部材の前記挿通軸が前記他方の部材の前記固定穴に圧入し、前記挿通軸に前記止め金を係止する環状の係止突起が形成され、前記係止突起は、前記挿通軸を前記固定穴に圧入する際に、前記挿通軸の圧入代分の弾性変形によって生成されるようになっていることである。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「過給装置」とは、低圧段過給機と高圧段過給機を装備した多段過給システム、及び単一段の過給機を含む意である。また、「ガス流量可変通路」とは、高圧段過給機のタービンインペラをバイパスして低圧段過給機のタービンインペラへ排気ガスを供給するためガスバイパス通路、及び過給機のタービンインペラ（低圧段過給機のタービンインペラを含む）をバイパスするためのウェイストゲート通路を含む意である。そして、「ガス流量可変バルブ」とは、ガスバイパス通路を開閉するガスバイパスバルブ、及びウェイストゲート通路を開閉するウェイストゲートバルブを含む意である。更に、「タービンハウジングに接続した接続体」とは、タービンハウジングのガス導入口又はガス排出口に接続した配管、マニホールド、ケーシング等を含む意である。

第１の態様によると、前記過給装置の運転中に、前記アクチュエータの駆動により前記ステムを正方向（一方向）へ回転させることにより、前記弁体を正方向（開方向）へ揺動させて、前記ガス流量可変通路の開口部側の前記バルブシートから離隔させる。これにより、前記ガス流量可変バルブによって前記ガスバイパス通路を開くことができる。なお、前記ガス流量可変通路の開口部を開くことによって、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量が増加する場合と減少する場合がある。

前記ガスバイパス通路を開いた後に、前記アクチュエータの駆動により前記ステムを逆方向（他方向）へ回転させることにより、前記弁体を逆方向へ揺動（閉方向）させて、前記ガスバイパス通路の開口部側の前記バルブシートに当接させる。これにより、前記ガス流量可変バルブによって前記ガスバイパス通路を閉じることができる。なお、前記ガス流量可変通路の開口部を開くことによって、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量が減少する場合と増加する場合がある。

ここで、前記一方の部材の前記挿通軸が前記他方の部材の前記固定穴に圧入しているため、前記ガス流量可変バルブの動作中に、前記弁体と前記止め金の間に発生する相対的な引き抜き荷重を前記一方の部材の前記挿通軸の圧入面（外周面）と前記他方の部材の前記固定穴の圧入面（内周面）に負担させることができる。これにより、前記一方の部材の前記挿通軸の圧入面及び前記他方の部材の前記固定穴の圧入面の面積を十分に確保することによって、前記弁体に対する相対的な前記止め金の耐引き抜き性を十分に高めることができる。

本発明の第２の態様は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する過給装置であって、第１の態様からなる流量可変バルブを具備したことである。

第２の態様によると、第１の態様による作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、前記弁体に対する相対的な前記止め金の耐引き抜き性を十分に高めることができるため、前記ガス流量可変バルブの耐久性、換言すれば、前記過給装置の耐久性を向上させることができる。

図１（ａ）は、図１（ｂ）における矢視部IAを示す図、図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るガスバイパスバルブの断面図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）における矢視部IIAの拡大図、図２（ｂ）は、本発明の第１実施形態の変形例に係るガスバイパスバルブの断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るガスバイパスバルブの配設状態を示す図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る車両用多段過給システムを示す模式的な図である。図５（ａ）は、本発明の第２実施形態に係るガスバイパスバルブの断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）における矢視部VBの拡大図である。図６（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るガスバイパスバルブの断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）における矢視部VIBの拡大図である。図７（ａ）は、本発明の第４実施形態に係るガスバイパスバルブの断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）における矢視部VIIBの拡大図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１、図２（ａ）、図３、及び図４を参照して説明する。

図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る車両用多段過給システム１は、エンジンＥからの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンＥに供給される空気を過給する過給装置の１つであって、低圧段過給機（第１過給機）３及びこの低圧段過給機３よりも小型（小容量）の高圧段過給機（第２過給機）５を装備している。そして、車両用多段過給システム１の具体的な構成は、次のようになる。

低圧段過給機３は、空気を圧縮（低圧圧縮）する第１コンプレッサインペラ７と、この第１コンプレッサインペラ７を収容する第１コンプレッサハウジング９と、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力を発生させる第１タービンインペラ（タービンインペラの１つ）１１と、この第１タービンインペラ１１を収容する第１タービンハウジング（タービンハウジングの１つ）１３とを備えている。また、低圧段過給機３は、第１コンプレッサハウジング９と第１タービンハウジング１３の間に配設された第１センターハウジング１５と、この第１センターハウジング１５に回転可能に設けられかつ第１コンプレッサインペラ７と第１タービンインペラ１１を同軸状に一体的に連結する第１ロータ軸１７とを備えている。

同様に、高圧段過給機５は、空気を圧縮（高圧圧縮）する第２コンプレッサインペラ１９と、この第２コンプレッサインペラ１９を収容する第２コンプレッサハウジング２１と、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力を発生させる第２タービンインペラ（タービンインペラの１つ）２３と、この第２タービンインペラ２３を収容する第２タービンハウジング（タービンハウジングの１つ）２５とを備えている。また、高圧段過給機５は、第２コンプレッサハウジング２１と第２タービンハウジング２５の間に配設された第２センターハウジング２７と、この第２センターハウジング２７に回転可能に設けられかつ第２コンプレッサインペラ１９と第２タービンインペラ２３を同軸状に一体的に連結する第２ロータ軸２９とを備えている。

エンジンＥの吸気マニホールドＥａには、空気をエンジンＥに給気するための給気通路３１の一端が接続されており、この給気通路３１の他端側は、空気を浄化するエアクリーナ３３に接続されている。また、給気通路３１の途中には、前述の第２コンプレッサインペラ１９及び第１コンプレッサインペラ７が空気の流れ方向から見て下流側（エンジンＥ側）から順次配設されている。

給気通路３１における第２コンプレッサインペラ１９の入口側には、第２コンプレッサインペラ１９をバイパス（迂回）してエンジンＥに空気を給気するためのエアバイパス通路３５の一端が接続されており、このエアバイパス通路３５の他端は、給気通路３１における第２コンプレッサインペラ１９の出口側に接続されている。また、第２コンプレッサハウジング２１の適宜位置には、エアバイパス通路３５（エアバイパス通路３５の開口部）を開閉するエアバイパスバルブ３７が配設されている。

エンジンＥの排気マニホールドＥｂには、排気ガスを排気するための排気通路３９の一端が接続されており、この排気通路３９の他端側には、排気ガスを浄化する触媒４１が接続されている。また、排気通路３９の途中には、前述の第２タービンインペラ２３及び第１タービンインペラ１１が排気ガスの流れ方向から見て上流側（エンジンＥ側）から順次配設されている。

排気通路３９における第１タービンインペラ１１の入口側には、第１タービンインペラ１１をバイパスして排気ガスを排出するためのウェイストゲート通路４３（ガス流量可変通路の１つ）の一端が接続がされており、このウェイストゲート通路４３の他端は、排気通路３９における第１タービンインペラ１１の出口側に接続されている。また、第１タービンハウジング１３の適宜位置には、ウェイストゲート通路４３（ウェイストゲート通路４３の開口部）を開閉するウェイストゲートバルブ４５が配設されている。ここで、ウェイストゲートバルブ４５（ガス流量可変バルブの１つ）は、第１コンプレッサインペラ７の出口側の圧力が設定圧に達するとウェイストゲート通路４３を開くと共に、第１コンプレッサインペラ７の出口側の圧力が設定圧未満になるとウェイストゲート通路４３を閉じるようになっている。

排気通路３９における第２タービンインペラ２３の入口側には、第２タービンインペラ２３をバイパスして第１タービンインペラ１１に排気ガスを供給するためのガスバイパス通路４７（ガス流量可変通路の１つ）の一端が接続されており、このガスバイパス通路４７の他端は、排気通路３９における第２タービンインペラ２３の出口側に接続されている。また、第２タービンハウジング２５の適宜位置には、ガスバイパス通路４７（ガスバイパス通路４７の開口部）を開閉するガスバイパスバルブ４９（ガス流量可変バルブの１つ）が配設されている。そして、本発明の第１実施形態に係るガスバイパスバルブ４９の具体的な構成は、次のようになる。

図１（ａ）（ｂ）及び図３に示すように、第２タービンハウジング２５の適宜位置には、ステム（回転軸）５１がブッシュ（図示省略）を介して回転可能に設けられおり、このステム５１は、電動モータ又は空気圧式アクチュエータ（ダイヤフラム）等のアクチュエータ５３の駆動によりその軸心（ステム５１の軸心）周りに正逆方向へ揺動するようになっている。また、ステム５１には、取付部材（取付板）５５が隅肉溶接等によって一体的に設けられており、この取付部材５５は、第２タービンハウジング２５内に位置してある。また、取付部材５５は、ステム５１に一体的に取付られた取付スリーブ５７、及び取付スリーブ５７に一体形成された取付タング５９を備えており、取付タング５９には、取付穴６１が貫通形成されている。

取付タング５９（取付部材５５）には、ガスバイパス通路４７の開口部側のバルブシート６３に当接離隔可能な弁体６５が設けられており、この弁体６５は、取付部材５５に対するガタ（移動及び揺動）を許容されてあって、弁体６５の中央部には、取付部材５５の取付穴６１に挿通（嵌合挿通）する挿通軸６７が一体形成されている。また、弁体６５の挿通軸６７の先端部には、弁体６５を取付部材５５に取付けるための止め金（座金）６９が設けられており、この止め金６９には、固定穴（圧入穴）７１が貫通形成されている。

ここで、弁体６５の挿通軸６７は、基端側から、取付タング５９の取付穴６１に嵌合する嵌合軸部６７ａ、及び嵌合軸部６７ａよりも小径であって止め金６９の固定穴７１に圧入する圧入軸部６７ｂを有している。また、弁体６５の挿通軸６７と取付タング５９の取付穴６１を嵌合させた状態で、図１（ｂ）の白抜き矢印に示すように、止め金６９を取付タング５９側に押付けることによって、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂが止め金６９の固定穴７１に圧入するようになっている。なお、挿通軸６７における嵌合軸部６７ａと圧入軸部６７ｂの境界段差面６７ｆは、止め金６９の押付け時における受け面（座面）になっている。

図２（ａ）に示すように、弁体６５の挿通軸６７の先端側には、止め金６９を係止する環状の係止突起７３が形成されており、この係止突起７３は、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂを止め金６９の固定穴７１に圧入する際に、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代（締め代）分の弾性変形によって生成されるようになっている。なお、理解を容易にするため、係止突起７３の外径は弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂに対して大きく示してある。

図示は省略するが、弁体６５の挿通軸６７の先端側の外周面と止め金６９の頂面６９ｔとの間に、隅肉溶接によって環状の溶接部が形成されるようにしても構わない。また、弁体６５の挿通軸６７の先端側の外周面に環状の嵌合溝が形成され、挿通軸６７の嵌合溝に止め金６９の抜け止め防止のためのリング等が嵌合して設けられるようにしても構わない。更に、弁体６５の挿通軸６７の先端側にネジ部が形成され、弁体６５の挿通軸６７のネジ部に止め金６９を固定するナットが螺合して設けられるようにしても構わない。

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、アクチュエータ５３の駆動によりステム５１を正方向（一方向）へ回転させることにより、弁体６５を正方向（開方向）へ揺動させて、ガスバイパス通路４７の開口部側のバルブシートから離隔させて、ガスバイパスバルブ４９によってガスバイパス通路４７を開くと共に、エアバイパスバルブ３７によってエアバイパスバルブ３７を開く。これにより、排気ガスの大部分を高圧段過給機５の第２タービンインペラ２３をバイパスして低圧段過給機３の第１タービンインペラ１１に供給することができ、低圧段過給機３の第１コンプレッサインペラ７を第１タービンインペラ１１と一体的に回転させて、エンジンＥに供給される空気を過給（低圧圧縮）することができる。

一方、エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、アクチュエータ５３の駆動によりステム５１を逆方向（他方向）へ回転させることにより、弁体６５を逆方向（閉方向）へ揺動させて、ガスバイパス通路４７の開口部側のバルブシート６３に当接させ、ガスバイパスバルブ４９によってガスバイパス通路４７を閉じると共に、エアバイパスバルブ３７によってエアバイパスバルブ３７を閉じる。これにより、排気ガスを高圧段過給機５の第２タービンインペラ２３に供給することができ、高圧段過給機５の第２コンプレッサインペラ１９を第２タービンインペラ２３と一体的に回転させて、エンジンＥに供給される空気を過給（高圧圧縮）することができる。

ここで、弁体６５の挿通軸６７が止め金６９の固定穴７１に圧入しているため、ガスバイパスバルブ４９の動作中に、弁体６５と止め金６９の間に発生する相対的な引き抜き荷重を弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入面（外周面）と止め金６９の固定穴７１の圧入面（内周面）に負担させることができる。これにより、弁体６５の挿通軸６７の圧入面及び止め金６９の固定穴７１の圧入面の面積を十分に確保することによって、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性を十分に高めることができる。

特に、弁体６５の挿通軸６７の先端側に止め金６９を係止する環状の係止突起７３が弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代分の弾性変形によって形成されているため、ガスバイパスバルブ４９の構成を複雑化することなく、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより十分に高めることができる。また、弁体６５及び止め金６９の材料を熱膨張率の差がない材料（例えばオーステナイト系ステンレス材料同士）に選定すると、エンジンＥの稼働時に弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入面と止め金６９の固定穴７１の圧入面の圧入代が変動せず、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより安定させることができる。更に、弁体６５及び止め金６９の材料を熱膨張率の差がある材料に選定して、エンジンＥの稼働時に弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入面と止め金６９の固定穴７１の圧入面の圧入代を大きくして、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性を高めるようにしても構わない。

従って、本発明の実施形態によれば、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより十分に高めることができるため、ガスバイパスバルブ４９の耐久性、換言すれば、車両用多段過給システム１の耐久性を向上させることができる。

（本発明の第１実施形態の変形例）
本発明の第１実施形態の変形例について図２（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第１実施形態の変形例においては、前述のガスバイパスバルブ４９（図１（ａ）（ｂ）参照）に代えて、図２（ｂ）に示すようなガスバイパスバルブ４９Ａ（ガス流量可変バルブの１つ）を用いており、本発明の第１実施形態の変形例に係るガスバイパスバルブ４９Ａは、ガスバイパスバルブ４９と略同様の構成を有している。以下、ガスバイパスバルブ４９Ａの構成のうち、ガスバイパスバルブ４９と異なる部分についてのみ説明する。なお、ガスバイパスバルブ４９Ａにおける複数の構成要素のうち、ガスバイパスバルブ４９における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

弁体６５の挿通軸６７の先端面から内部にかけて、軸方向（弁体６５の挿通軸６７の長手方向）へ延びた空洞７５が機械加工によって形成されている。なお、空洞７５は、挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの内部に形成されていれば、挿通軸６７の先端面から形成されてなくても構わない。

そして、本発明の第１実施形態の変形例によると、挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの内部に空洞７５が形成されているため、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂが止め金６９の固定穴７１に圧入する際に、弁体６５の挿通軸６７の降伏を十分に防止することができる。よって、本発明の第１実施形態の変形例によれば、本発明の実施形態の効果をより高めることができる。

（本発明の第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第２実施形態においては、前述のガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）（図１（ａ）（ｂ）及び図２（ｂ）参照）に代えて、図５（ａ）（ｂ）に示すようなガスバイパスバルブ７７（ガス流量可変バルブの１つ）を用いており、本発明の第２実施形態に係るガスバイパスバルブ７７は、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と略同様の構成を有している。以下、ガスバイパスバルブ７７の構成のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と異なる部分についてのみ説明する。なお、ガスバイパスバルブ７７における複数の構成要素のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

弁体６５の挿通軸６７における嵌合軸部６７ａと圧入軸部６７ｂは、同径で連続してあって、止め金６９の頂面と挿通軸６７の先端面は、同一面上に位置している。また、止め金６９の固定穴７１と取付タング５９の取付穴６１を整合させた状態で、図５（ａ）の白抜き矢印に示すように、弁体６５を取付タング５９側に押付けることによって、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂが止め金６９の固定穴７１に圧入するようになっている。

止め金６９の頂面６９ｔにおける固定穴７１の周縁には、環状の面取部７９が形成されている。また、弁体６５の挿通軸６７の先端側には、止め金６９の面取部７９を係止する環状の係止突起８１が形成されており、この係止突起８１は、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂを止め金６９の固定穴７１に圧入する際に、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代分の弾性変形によって生成されるようになっている。

なお、本発明の第１実施形態の変形例と同様に、弁体６５の挿通軸６７の内部に空洞７５が挿通軸６７の先端側から機械加工によって形成されているが、弁体６５の挿通軸６７から空洞７５を省略しても構わない。

そして、本発明の第２実施形態によると、弁体６５の挿通軸６７の先端側に止め金６９の面取部７９を係止する環状の係止突起８１が弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代分の弾性変形によって形成されているため、ガスバイパスバルブ７７の構成を複雑化することなく、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより十分に高めることができる。よって、本発明の第２実施形態によれば、前述の本発明の第１実施形態（変形例を含む）と同様の効果を奏するものである。

（本発明の第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第３実施形態においては、前述のガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）（図１（ａ）（ｂ）及び図２（ｂ）参照）に代えて、図６（ａ）（ｂ）に示すようなガスバイパスバルブ８３（ガス流量可変バルブの１つ）を用いており、本発明の第３実施形態に係るガスバイパスバルブ８３は、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と略同様の構成を有している。以下、ガスバイパスバルブ８３の構成のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と異なる部分についてのみ説明する。なお、ガスバイパスバルブ８３における複数の構成要素のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

止め金６９の固定穴７１は、頂面６９ｔ側（取付部材５５の反対側）から、小径穴部７１ａ、及び小径穴部７１ａよりも大径の大径穴部７１ｂを有している。また、弁体６５の挿通軸６７は、基端側から、嵌合軸部６７ａ、嵌合軸部６７ａと同径であってかつ止め金６９の固定穴７１の大径穴部７１ｂに圧入する圧入軸部６７ｂ、及び圧入軸部６７ｂよりも小径であってかつ止め金６９の固定穴７１の小径穴部７１ａに嵌合する小径嵌合軸部６７ｃを有している。更に、弁体６５の挿通軸６７の嵌合軸部６７ａと取付タング５９の取付穴６１を嵌合させた状態で、図６（ａ）の白抜き矢印に示すように、止め金６９を取付タング５９側に押付けることによって、挿通軸６７の圧入軸部６７ｂが止め金６９の固定穴７１の大径穴部７１ｂに圧入するようになっている。なお、挿通軸６７における圧入軸部６７ｂと小径嵌合軸部６７ｃの境界段差面６７ｓは、止め金６９の押し込み時の受け面（座面）になっている。

止め金６９の固定穴７１の大径穴部７１ｂの内周面における小径穴部７１ａ側（奥側）には、周溝８５が形成されている。また、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの先端側には、止め金６９の周溝８５を係止する環状の係止突起８７が形成されており、この係止突起８７は、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂを止め金６９の固定穴７１の大径穴部７１ｂに圧入する際に、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代（図示省略）分の弾性変形によって生成されるようになっている。

なお、本発明の第１実施形態の変形例と同様に、弁体６５の挿通軸６７の内部に空洞（図示省略）が挿通軸６７の先端側から機械加工によって形成されるようにしても構わない。

そして、本発明の第３実施形態によれば、弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの先端側に止め金６９の周溝８５を係止する環状の係止突起８７が弁体６５の挿通軸６７の圧入軸部６７ｂの圧入代分の弾性変形によって形成されているため、ガスバイパスバルブ８３の構成を複雑化することなく、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより十分に高めることができる。よって、本発明の第３実施形態によれば、前述の本発明の第１実施形態（変形例を含む）と同様の効果を奏するものである。

（本発明の第４実施形態）
本発明の第４実施形態について図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第４実施形態においては、前述のガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）（図１（ａ）（ｂ）及び図２（ｂ）参照）に代えて、図７（ａ）（ｂ）に示すようなガスバイパスバルブ８９（ガス流量可変バルブの１つ）を用いており、本発明の第４実施形態に係るガスバイパスバルブ８９は、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と略同様の構成を有している。以下、ガスバイパスバルブ８９の構成のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）と異なる部分についてのみ説明する。なお、ガスバイパスバルブ８９における複数の構成要素のうち、ガスバイパスバルブ４９（４９Ａ）における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

弁体６５の中央部に挿通軸６７が一体形成され、弁体６５の挿通軸６７の先端部に弁体６５を止め金６９が設けられ、止め金６９に固定穴（圧入穴）７１が貫通形成される代わりに（図１参照）、止め金６９の中央部には、取付タング５９の取付穴６１に挿通（嵌合挿通）する挿通軸９１が一体形成されると共に、弁体６５の中央部に固定穴９３が貫通形成されている。

ここで、止め金６９の挿通軸９１は、基端側から、取付タング５９の取付穴６１に嵌合する嵌合軸部９１ａ、及び嵌合軸部９１ａと同径であって弁体６５の固定穴９３に圧入する圧入軸部９１ｂを有している。また、弁体６５の固定穴９３と取付タング５９の取付穴６１を整合させた状態で、図７（ａ）の白抜き矢印に示すように、止め金６９を取付タング５９側に押付けることによって、止め金６９の挿通軸９１が弁体６５の固定穴９３に圧入するようになっている。

弁体６５の底面６５ｂ（取付部材５５の反対側の面）における固定穴９３の周縁には、環状の面取部９５が形成されている。また、止め金６９の挿通軸９１の先端側には、弁体６５の面取部９５を係止する環状の係止突起９７が形成されており、この係止突起９７は、止め金６９の挿通軸９１を弁体６５の固定穴９３に圧入する際に、止め金６９の挿通軸９１の圧入代（図示省略）分の弾性変形によって生成されるようになっている。

なお、止め金６９の挿通軸９１の先端面から圧入軸部９１ｂの内部にかけて軸方向（止め金６９の挿通軸９１の長手方向）へ延びた空洞９９が機械加工によって形成されているが、止め金６９の挿通軸９１から空洞９９を省略しても構わない。

そして、本発明の第４実施形態によれば、止め金６９の挿通軸９１が弁体６５の固定穴９３に圧入しているため、ガスバイパスバルブ８９の動作中に、弁体６５と止め金６９の間に発生する相対的な引き抜き荷重を止め金６９の挿通軸９１の圧入軸部９１ｂの圧入面（外周面）と弁体６５の固定穴９３の圧入面（内周面）に負担させることができる。これにより、止め金６９の挿通軸９１の圧入面及び弁体６５の固定穴９３の圧入面の面積を十分に確保することによって、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性を十分に高めることができる。特に、止め金６９の挿通軸９１の先端側に弁体６５の面取部９５を係止する環状の係止突起９７が止め金６９の挿通軸９１の圧入代分の弾性変形によって形成されているため、ガスバイパスバルブ８９の構成を複雑化することなく、弁体６５に対する相対的な止め金６９の耐引き抜き性をより十分に高めることができる。よって、本発明の第４実施形態によれば、前述の本発明の第１実施形態（変形例を含む）と同様の効果を奏するものである。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、ガスバイパスバルブ４７（４７Ａ，７７，８３，８９）に適用した構成をウェイストゲートバルブ４５に適用する等、その他、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

１車両用多段過給システム（過給装置）
３低圧段過給機
５高圧段過給機
７第１コンプレッサインペラ
１１第１タービンインペラ（タービンインペラ）
１３第１タービンハウジング（タービンハウジング）
１９第２コンプレッサインペラ
２３第２タービンインペラ（タービンインペラ）
２９第２タービンハウジング（タービンハウジング）
３１給気通路
３５エアバイパス通路
３７エアバイパスバルブ
３９排気通路
４３ウェイストゲート通路（ガス流量可変通路）
４５ウェイストゲートバルブ（ガス流量可変バルブ）
４７ガスバイパス通路（ガス流量可変通路）
４９ガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブ）
４９Ａガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブ）
５１ステム
５３アクチュエータ
５５取付部材
５７取付スリーブ
５９取付タング
６１取付穴
６３バルブシート
６５弁体
６７挿通軸
６７ａ嵌合軸部
６７ｂ圧入軸部
６７ｃ小径嵌合軸部
６９止め金
７１固定穴
７１ａ小径穴部
７１ｂ大径穴部
７３係止突起
７５空洞
７７ガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブ）
７９面取部
８１係止突起
８３ガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブ）
８５周溝
８７係止突起
８９ガスバイパスバルブ（ガス流量可変バルブ）
９１挿通軸
９１ａ嵌合軸部
９１ｂ圧入軸部
９３固定穴
９５面取部
９７係止突起
９９空洞

Claims

タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路を備えた過給装置に用いられ、タービンハウジング又は前記タービンハウジングに接続した接続体に配設されかつ前記ガス流量可変通路を開閉するガス流量可変バルブであって、
前記タービンハウジング又は前記接続体に回転可能に設けられ、アクチュエータの駆動により正逆方向へ揺動するステムと、
前記ステムに設けられ、取付穴が形成された取付部材と、
前記取付部材に設けられ、前記ガス流量可変通路の開口部側のバルブシートに当接離隔可能な弁体と、
前記弁体を前記取付部材に取付けるための止め金と、を具備し、
前記弁体及び前記止め金のうちの一方の部材に前記取付部材の前記取付穴に挿通する挿通軸が形成され、前記弁体及び前記止め金のうちの他方の部材に固定穴が形成され、前記一方の部材の前記挿通軸が前記他方の部材の前記固定穴に圧入し、
前記挿通軸に前記止め金を係止する環状の係止突起が形成され、前記係止突起は、前記挿通軸を前記固定穴に圧入する際に、前記挿通軸の圧入代分の弾性変形によって生成されるようになっている、ガス可変流量バルブ。
タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変とするためのガス流量可変通路を備えた過給装置に用いられ、タービンハウジング又は前記タービンハウジングに接続した接続体に配設されかつ前記ガス流量可変通路を開閉するガス流量可変バルブであって、
前記タービンハウジング又は前記接続体に回転可能に設けられ、アクチュエータの駆動により正逆方向へ揺動するステムと、
前記ステムに設けられ、取付穴が形成された取付部材と、
前記取付部材に設けられ、前記ガス流量可変通路の開口部側のバルブシートに当接離隔可能な弁体と、
前記弁体を前記取付部材に取付けるための止め金と、を具備し、
前記弁体及び前記止め金のうちの一方の部材に前記取付部材の前記取付穴に挿通する挿通軸が形成され、前記弁体及び前記止め金のうちの他方の部材に固定穴が形成され、前記一方の部材の前記挿通軸が前記他方の部材の前記固定穴に圧入し、
前記挿通軸の先端面から、前記挿通軸の一部であって前記固定穴に圧入する圧入軸部の内部にかけて、前記挿通軸の長手方向へ延びた空洞が形成され、前記空洞は、前記挿通軸の先端面側にのみ開口されている、ガス可変流量バルブ。
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する過給装置であって、
請求項１又は請求項２に記載のガス流量可変バルブを具備した、過給装置。