JP6832183B2

JP6832183B2 - Exhaust bypass device and supercharger

Info

Publication number: JP6832183B2
Application number: JP2017024266A
Authority: JP
Inventors: 壮司吉見; 石崎　達也; 達也石崎; 林　慎之; 慎之林; 優也中原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2021-02-24
Anticipated expiration: 2037-02-13
Also published as: JP2018131917A

Description

本発明は、エンジンから排出された排気ガスをタービンに流動させずにバイパスさせる排気バイパス装置、並びに、この排気バイパス装置を備える過給機に関するものである。 The present invention relates to an exhaust bypass device that bypasses the exhaust gas discharged from the engine without flowing it to the turbine, and a supercharger provided with this exhaust bypass device.

過給機は、コンプレッサとタービンとが回転軸により一体に回転するように連結されて構成されている。この過給機は、排気通路を流れる排ガスによりタービンが回転し、タービンの回転が回転軸により伝達されてコンプレッサが回転し、コンプレッサが空気を圧縮して吸気通路からエンジンに供給する。このような過給機において、タービンより上流側の排気通路から、このタービンをバイパスさせる排気バイパス装置（ウエストゲートバルブ）が設けられている。エンジンの排ガス量が過大のとき、ウエストゲートバルブを開放することで排ガスをタービンに供給せずに排出し、低負荷時の排ガス流量の作動点を上昇させ、エンジンの高出力化を図る。 The supercharger is configured by connecting a compressor and a turbine so as to rotate integrally by a rotating shaft. In this supercharger, the turbine is rotated by the exhaust gas flowing through the exhaust passage, the rotation of the turbine is transmitted by the rotation shaft to rotate the compressor, and the compressor compresses the air and supplies it to the engine from the intake passage. In such a supercharger, an exhaust bypass device (wastegate valve) for bypassing the turbine is provided from an exhaust passage on the upstream side of the turbine. When the amount of exhaust gas from the engine is excessive, the wastegate valve is opened to discharge the exhaust gas without supplying it to the turbine, and the operating point of the exhaust gas flow rate at low load is raised to increase the output of the engine.

このような過給機に適用された排気バイパス装置は、ウエストゲートバルブが開閉弁であることから、タービンに供給する排ガス流量を調整することができない。そこで、タービンに供給する排ガス流量を調整することができる技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された排気バイパス装置は、複数の貫通孔が形成されたバルブシートに対して複数の貫通孔が形成されたバルブメンバを回動自在に支持し、バルブシートに対してバルブメンバを回動して各貫通孔の開口面積を調整することで、各貫通孔を通過する排ガスのバイパス量を調整するものである。 In the exhaust bypass device applied to such a supercharger, since the wastegate valve is an on-off valve, the flow rate of exhaust gas supplied to the turbine cannot be adjusted. Therefore, as a technique capable of adjusting the flow rate of exhaust gas supplied to the turbine, for example, there is one described in Patent Document 1 below. The exhaust bypass device described in Patent Document 1 rotatably supports a valve member having a plurality of through holes formed on a valve seat having a plurality of through holes, and supports the valve member with respect to the valve seat. By adjusting the opening area of each through hole, the amount of bypass of the exhaust gas passing through each through hole is adjusted.

米国特許公開第２０１５−０００４０２０号明細書U.S. Patent Publication No. 2015-004020

排気バイパス装置は、排気通路に高温の排ガスが流れることから、一般に、７００℃〜１０００℃の高温雰囲気下にさらされる。上述した従来の排気バイパス装置は、バルブシートに対してバルブメンバが面接触し、回動時に摺接することで各貫通孔の開口面積を調整している。そのため、バルブシート及びバルブメンバが高温雰囲気下にさらされると、固着、摩耗、チャタリング騒音などの問題が発生してしまう。 Since high-temperature exhaust gas flows through the exhaust passage, the exhaust bypass device is generally exposed to a high-temperature atmosphere of 700 ° C. to 1000 ° C. In the conventional exhaust bypass device described above, the valve member is in surface contact with the valve seat and is in sliding contact during rotation to adjust the opening area of each through hole. Therefore, when the valve seat and the valve member are exposed to a high temperature atmosphere, problems such as sticking, wear, and chattering noise occur.

本発明は上述した課題を解決するものであり、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図る排気バイパス装置及び過給機を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust bypass device and a supercharger that improve reliability by ensuring good operability.

上記の目的を達成するための本発明の排気バイパス装置は、排ガスのバイパス通路が設けられるハウジングと、前記バイパス通路を閉止するように前記ハウジングに固定される第１部材と、前記バイパス通路における第１部材の上流側または下流側に前記バイパス通路を閉止するように前記ハウジングに移動自在に支持される第２部材と、前記第２部材を移動する移動装置と、を備え、前記第１部材と前記第２部材のいずれか一方に前記バイパス通路の上流側と下流側を貫通する貫通孔が設けられ、前記第１部材と前記第２部材のいずれか他方に前記一方の平面部を転動自在であると共に前記貫通孔を閉止する転動体が設けられる、ことを特徴とするものである。 The exhaust bypass device of the present invention for achieving the above object includes a housing provided with an exhaust gas bypass passage, a first member fixed to the housing so as to close the bypass passage, and a first member in the bypass passage. A second member movably supported by the housing so as to close the bypass passage on the upstream side or the downstream side of the one member, and a moving device for moving the second member are provided with the first member. A through hole penetrating the upstream side and the downstream side of the bypass passage is provided in either one of the second members, and the one flat surface portion can be rolled freely on either the first member or the second member. At the same time, a rolling element that closes the through hole is provided.

従って、移動装置により第２部材を移動すると、第１部材と第２部材の一方に設けられた貫通孔と第１部材と第２部材の他方に設けられた転動体とが相対移動し、転動体が貫通孔を閉止することができる。転動体が平面部に接触しているときは、貫通孔が開放され、バイパス通路が開放される。一方、転動体が貫通孔を閉止するときは、貫通孔が閉止され、バイパス通路が閉止される。また、転動体により貫通孔の閉止位置に応じてバイパス通路の開放量が調整される。そのため、バイパス通路の開放量を変更するとき、転動体が平面部を転動することから、両者の接触面積が減少し、固着や摩耗などのリスクが低減され、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, when the second member is moved by the moving device, the through hole provided in one of the first member and the second member and the rolling element provided in the other of the first member and the second member move relative to each other and roll. The moving body can close the through hole. When the rolling element is in contact with the flat surface portion, the through hole is opened and the bypass passage is opened. On the other hand, when the rolling element closes the through hole, the through hole is closed and the bypass passage is closed. Further, the rolling element adjusts the opening amount of the bypass passage according to the closing position of the through hole. Therefore, when the opening amount of the bypass passage is changed, the rolling element rolls on the flat surface portion, so that the contact area between the two is reduced, the risk of sticking and wear is reduced, and good operability is ensured. It is possible to improve the reliability.

本発明の排気バイパス装置では、前記貫通孔は、前記転動体より小さい寸法に設定されることを特徴としている。 The exhaust bypass device of the present invention is characterized in that the through hole is set to a size smaller than that of the rolling element.

従って、転動体が適正に貫通孔を閉止することができ、高精度にバイパス通路の開放量を調整することができる。 Therefore, the rolling element can properly close the through hole, and the opening amount of the bypass passage can be adjusted with high accuracy.

本発明の排気バイパス装置では、前記第１部材と前記第２部材は、互いに接近離反自在に支持されると共に、付勢部材により互いに接近する方向に付勢されることを特徴としている。 The exhaust bypass device of the present invention is characterized in that the first member and the second member are supported so as to be able to approach and separate from each other, and are urged by an urging member in a direction approaching each other.

従って、転動体が貫通孔を閉止したとき、第１部材と第２部材との距離が変わるが、付勢部材により第１部材と第２部材が接近する方向に付勢されることで、第１部材と第２部材とのがたつきを防止し、良好な作動性を確保することができる。 Therefore, when the rolling element closes the through hole, the distance between the first member and the second member changes, but the urging member urges the first member and the second member in the approaching direction. It is possible to prevent rattling between the first member and the second member and ensure good operability.

本発明の排気バイパス装置では、前記一方の平面部に前記転動体の転動方向に沿う傾斜面が前記貫通孔に向けて設けられることを特徴としている。 The exhaust bypass device of the present invention is characterized in that an inclined surface along the rolling direction of the rolling element is provided on the one flat surface portion toward the through hole.

従って、転動体は傾斜面を通って貫通孔を閉止するため、転動体のスムースな作動を確保し、騒音の発生を抑制することができる。 Therefore, since the rolling element closes the through hole through the inclined surface, it is possible to ensure the smooth operation of the rolling element and suppress the generation of noise.

本発明の排気バイパス装置では、前記転動体は、前記他方に支持軸により回転自在に支持されることを特徴としている。 The exhaust bypass device of the present invention is characterized in that the rolling element is rotatably supported by a support shaft on the other side.

従って、転動体が支持軸により回転自在に支持されることで、転動体の安定した作動を確保することができる。 Therefore, since the rolling element is rotatably supported by the support shaft, stable operation of the rolling element can be ensured.

本発明の排気バイパス装置では、前記転動体は、前記他方に形成された支持孔に遊転自在に支持されることを特徴としている。 The exhaust bypass device of the present invention is characterized in that the rolling element is idlely supported by a support hole formed in the other side.

従って、転動体が支持孔に遊転自在に支持されることで、転動体が貫通孔を閉止するとき、転動体と貫通孔との位置ずれを吸収することができ、転動体が適正に貫通孔を閉止することができる。 Therefore, since the rolling element is freely supported by the support hole, when the rolling element closes the through hole, the misalignment between the rolling element and the through hole can be absorbed, and the rolling element properly penetrates. The hole can be closed.

本発明の排気バイパス装置では、前記第１部材と前記第２部材は、円板形状をなし、前記一方の外周部に周方向に所定間隔を空けて複数の前記貫通孔が設けられ、前記他方の外周部に周方向に所定間隔を空けて複数の前記転動体が設けられることを特徴としている。 In the exhaust bypass device of the present invention, the first member and the second member have a disk shape, and a plurality of the through holes are provided on the outer peripheral portion of one of the members at predetermined intervals in the circumferential direction. It is characterized in that a plurality of the rolling elements are provided on the outer peripheral portion of the vehicle at predetermined intervals in the circumferential direction.

従って、移動装置により第２部材を移動すると、円板形状をなす各部材が回転方向に相対移動し、複数の転動体と複数の貫通孔との位置が変わり、貫通孔の閉止状態に応じてバイパス通路の開放量を高精度に調整することができる。 Therefore, when the second member is moved by the moving device, the disc-shaped members move relative to each other in the rotational direction, the positions of the plurality of rolling elements and the plurality of through holes change, and the positions of the plurality of rolling elements and the plurality of through holes change according to the closed state of the through holes. The opening amount of the bypass passage can be adjusted with high accuracy.

また、本発明の過給機は、コンプレッサと、タービンと、前記コンプレッサと前記タービンとを同軸上に連結する回転軸と、前記排気バイパス装置と、を備えることを特徴とするものである。 Further, the supercharger of the present invention is characterized by including a compressor, a turbine, a rotating shaft that coaxially connects the compressor and the turbine, and an exhaust bypass device.

従って、タービンに供給する排ガス量を調整するとき、排気バイパス装置にて、転動体が平面部を転動することから、第１部材と第２部材の固着や摩耗などのリスクが低減され、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, when adjusting the amount of exhaust gas supplied to the turbine, the rolling element rolls on the flat surface in the exhaust bypass device, so that the risk of sticking and wear of the first member and the second member is reduced, which is good. Reliability can be improved by ensuring good operability.

本発明の排気バイパス装置及び過給機によれば、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 According to the exhaust bypass device and the supercharger of the present invention, reliability can be improved by ensuring good operability.

図１は、第１実施形態の排気バイパス装置が適用されるエンジンを表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine to which the exhaust bypass device of the first embodiment is applied. 図２は、排気バイパス装置が適用される過給機を表す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a turbocharger to which an exhaust bypass device is applied. 図３は、バルブリングを表す正面図である。FIG. 3 is a front view showing the valve ring. 図４は、調整リングを表す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the adjustment ring. 図５は、スナップリングを表す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the snap ring. 図６は、バルブリングと調整リングとスナップリングの取付状態を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a mounting state of the valve ring, the adjusting ring, and the snap ring. 図７は、バルブリングと調整リングの作動状態を表す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an operating state of the valve ring and the adjusting ring. 図８は、バルブリングと調整リングの作動状態を表す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operating state of the valve ring and the adjusting ring. 図９は、第２実施形態の排気バイパス装置における調整リングを表す正面図である。FIG. 9 is a front view showing an adjustment ring in the exhaust bypass device of the second embodiment. 図１０は、押えリングを表す正面図である。FIG. 10 is a front view showing the holding ring. 図１１は、バルブリングと調整リングとスナップリングと押えリングの取付状態を表す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing the mounting state of the valve ring, the adjusting ring, the snap ring, and the holding ring. 図１２は、バルブリングと調整リングと押えリングの作動状態を表す説明図である。FIG. 12 is an explanatory view showing an operating state of the valve ring, the adjusting ring, and the holding ring. 図１３は、バルブリングと調整リングと押えリングの作動状態を表す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an operating state of the valve ring, the adjusting ring, and the holding ring.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る排気バイパス装置及び過給機の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Preferred embodiments of the exhaust bypass device and the turbocharger according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, the present invention also includes a combination of the respective embodiments.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の排気バイパス装置が適用されるエンジンを表す概略構成図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine to which the exhaust bypass device of the first embodiment is applied.

第１実施形態において、図１に示すように、エンジン１０は、多気筒式の内燃機関である。シリンダブロック上にシリンダヘッドが締結されて構成されるエンジン本体１１は、複数のシリンダボア１２が設けられ、各シリンダボア１２にシリンダライナ（図示略）を介してピストン１３がそれぞれ上下移動自在に支持されている。エンジン本体１１は、図示しないが、下部にクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１３がコネクティングロッド１４を介してクランクシャフトにそれぞれ連結されている。 In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the engine 10 is a multi-cylinder internal combustion engine. The engine body 11 configured by fastening the cylinder head on the cylinder block is provided with a plurality of cylinder bores 12, and the pistons 13 are supported by the cylinder bores 12 via cylinder liners (not shown) so as to be movable up and down. There is. Although not shown, the engine body 11 has a crankshaft rotatably supported at the lower portion, and each piston 13 is connected to the crankshaft via a connecting rod 14.

燃焼室１５は、シリンダボア１２の壁面及び下面とピストン１３の頂面とにより区画されて構成されている。燃焼室１５は、上方、つまり、エンジン本体１１に吸気ポート１６及び排気ポート１７が並んで形成されており、吸気ポート１６及び排気ポート１７に対して吸気弁１８及び排気弁１９の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁１８及び排気弁１９は、エンジン本体１１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１６及び排気ポート１７を閉止する方向（図１にて上方）に付勢支持されている。吸気弁１８及び排気弁１９は、図示しない吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの吸気カム及び排気カムが作用することで、吸気ポート１６及び排気ポート１７を開閉することができる。また、燃焼室１５は、上方、つまり、エンジン本体１１に燃料噴射弁２０が設けられている。燃料噴射弁２０は、燃焼室１５に高圧燃料を噴射することができる。 The combustion chamber 15 is configured by being partitioned by the wall surface and the lower surface of the cylinder bore 12 and the top surface of the piston 13. The combustion chamber 15 is formed above, that is, the intake port 16 and the exhaust port 17 are arranged side by side on the engine body 11, and the lower ends of the intake valve 18 and the exhaust valve 19 are respectively formed on the intake port 16 and the exhaust port 17. positioned. The intake valve 18 and the exhaust valve 19 are movably supported by the engine body 11 along the axial direction, and are urged and supported in the direction of closing the intake port 16 and the exhaust port 17 (upper in FIG. 1). ing. The intake valve 18 and the exhaust valve 19 can open and close the intake port 16 and the exhaust port 17 by the action of the intake cam and the exhaust cam of the intake camshaft and the exhaust camshaft (not shown). Further, the combustion chamber 15 is provided with a fuel injection valve 20 above, that is, in the engine body 11. The fuel injection valve 20 can inject high-pressure fuel into the combustion chamber 15.

従って、エンジン１０は、クランクシャフトが２回転する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を実行することとなり、このとき、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが１回転し、吸気弁１８及び排気弁１９が吸気ポート１６及び排気ポート１７を開閉することとなる。 Therefore, the engine 10 executes four strokes of an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke while the crankshaft makes two rotations. At this time, the intake camshaft and the exhaust camshaft make one rotation. The intake valve 18 and the exhaust valve 19 open and close the intake port 16 and the exhaust port 17.

エンジン本体１１は、吸気ポート１６に吸気通路２１が連結され、排気ポート１７に排気通路２２が連結されている。過給機２３は、コンプレッサ２４とタービン２５とが回転軸２６により一体に回転するように連結されて構成されている。この過給機２３は、エンジン本体１１の排気通路２２を流れる排ガスによりタービン２５が回転し、タービン２５の回転が回転軸２６により伝達されてコンプレッサ２４が回転し、このコンプレッサ２４が空気を圧縮して吸気通路２１からエンジン本体１１に供給する。また、吸気通路２１にインタークーラ２７が装着されている。 In the engine body 11, the intake passage 21 is connected to the intake port 16, and the exhaust passage 22 is connected to the exhaust port 17. The supercharger 23 is configured by connecting the compressor 24 and the turbine 25 so as to rotate integrally by a rotating shaft 26. In the supercharger 23, the turbine 25 is rotated by the exhaust gas flowing through the exhaust passage 22 of the engine body 11, the rotation of the turbine 25 is transmitted by the rotating shaft 26, the compressor 24 is rotated, and the compressor 24 compresses the air. Is supplied to the engine body 11 from the intake passage 21. Further, an intercooler 27 is mounted on the intake passage 21.

排気通路２２は、タービン２５の装着位置に対応して排気バイパス装置２８が設けられている。排気通路２２は、タービン２５より排ガスの流れ方向の上流側の位置から分岐し、タービン２５より排ガスの流れ方向の下流側の位置に接続されるバイパス通路２９が設けられている。排気バイパス装置２８は、このバイパス通路２９を開閉することで、タービン２５のバイパスする排ガス量、つまり、タービン２５に供給する排ガス量を調整することができる。 The exhaust passage 22 is provided with an exhaust bypass device 28 corresponding to the mounting position of the turbine 25. The exhaust passage 22 is provided with a bypass passage 29 that branches from the position on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the turbine 25 and is connected to the position on the downstream side in the exhaust gas flow direction from the turbine 25. By opening and closing the bypass passage 29, the exhaust bypass device 28 can adjust the amount of exhaust gas bypassed by the turbine 25, that is, the amount of exhaust gas supplied to the turbine 25.

そのため、エンジン本体１１は、吸気通路２１から燃焼室１５に空気が供給されると、ピストン１３の上昇によりこの空気が圧縮され、燃料噴射弁２０から燃焼室１５に高圧燃料が噴射されると、この高圧燃料が着火して燃焼する。そして、発生した燃焼ガスは、排ガスとして排気通路２２に排出される。燃焼室１５から排出された排ガスは、過給機２３におけるタービン２５を回転させることで、回転軸２６を介してコンプレッサ２４を回転し、燃焼室１５に対して過給を行う。また、排気バイパス装置２８によりバイパス通路２９が開放されると、排ガスは、このバイパス通路２９を通ることでタービン２５を迂回する。 Therefore, when air is supplied from the intake passage 21 to the combustion chamber 15, the engine body 11 is compressed by the rise of the piston 13, and when high-pressure fuel is injected from the fuel injection valve 20 into the combustion chamber 15, This high pressure fuel ignites and burns. Then, the generated combustion gas is discharged to the exhaust passage 22 as exhaust gas. The exhaust gas discharged from the combustion chamber 15 rotates the turbine 25 in the supercharger 23 to rotate the compressor 24 via the rotating shaft 26, and supercharges the combustion chamber 15. Further, when the bypass passage 29 is opened by the exhaust bypass device 28, the exhaust gas bypasses the turbine 25 by passing through the bypass passage 29.

図２は、排気バイパス装置が適用される過給機を表す概略図である。 FIG. 2 is a schematic view showing a turbocharger to which an exhaust bypass device is applied.

過給機２３において、図１に示すように、中空形状をなすハウジング３１は、回転軸２６が回転自在に支持され、回転軸２６の一端部にコンプレッサ２４（図示略、図１参照）が連結され、他端部にタービン２５が連結されている。ハウジング３１は、タービン２５が収容されるボア３２が形成されており、ボア３２は、入口部３３を介して排気通路２２（図示略、図１参照）の上流側に連通すると共に、出口部３４を介して排気通路２２の下流側に連通する。 In the supercharger 23, as shown in FIG. 1, in the hollow housing 31, the rotating shaft 26 is rotatably supported, and the compressor 24 (not shown, see FIG. 1) is connected to one end of the rotating shaft 26. The turbine 25 is connected to the other end. The housing 31 is formed with a bore 32 in which the turbine 25 is housed, and the bore 32 communicates with the upstream side of the exhaust passage 22 (not shown, see FIG. 1) via the inlet portion 33 and the outlet portion 34. It communicates with the downstream side of the exhaust passage 22 via.

また、ハウジング３１は、入口部３３からボア３２を通らずに出口部３４に連通するバイパス通路２９が設けられている。排気バイパス装置２８は、このバイパス通路２９を開閉可能であると共に、通路面積を調整可能となっている。排気バイパス装置２８は、ハウジング３１内に、バルブリング（第１部材と第２部材の一方）４１と、調整リング（第１部材と第２部材の他方）４２と、スナップリング（付勢部材）４３が収容されると共に、ハウジング３１に調整リング４２のアクチュエータ（移動装置）４４が設けられて構成されている。 Further, the housing 31 is provided with a bypass passage 29 that communicates from the inlet portion 33 to the outlet portion 34 without passing through the bore 32. The exhaust bypass device 28 can open and close the bypass passage 29, and the passage area can be adjusted. In the housing 31, the exhaust bypass device 28 includes a valve ring (one of the first member and the second member) 41, an adjustment ring (the other of the first member and the second member) 42, and a snap ring (an urging member). The housing 31 is accommodated, and the housing 31 is provided with an actuator (moving device) 44 of the adjusting ring 42.

図３は、バルブリングを表す正面図、図４は、調整リングを表す正面図、図５は、スナップリングを表す正面図、図６は、バルブリングと調整リングとスナップリングの取付状態を表す断面図である。 FIG. 3 is a front view showing a valve ring, FIG. 4 is a front view showing an adjustment ring, FIG. 5 is a front view showing a snap ring, and FIG. 6 is a mounting state of the valve ring, the adjustment ring and the snap ring. It is a sectional view.

図３に示すように、バルブリング４１は、所定厚さを有する円板形状をなし、中心部に開口５１が形成されると共に、開口５１の径方向の外側である外周部に周方向に所定間隔（本実施形態では、等間隔）を空けて複数（本実施形態では、１２個）の貫通孔５２が形成されている。開口５１は、円形をなし、複数の貫通孔５２は、バルブリング４１の径方向に長い長方形をなし、全て同形状となっている。また、バルブリング４１は、各貫通孔５２における一方側の平面部４１ａに一対の傾斜面５３，５４が形成されている。この傾斜面５３，５４は、バルブリング４１の平面部４１ａに周方向に沿って設けられ、平面部４１ａから貫通孔５２に向けて深さが深くなる平面により形成されている。 As shown in FIG. 3, the valve ring 41 has a disk shape having a predetermined thickness, an opening 51 is formed in a central portion thereof, and an opening 51 is formed in a circumferential direction on an outer peripheral portion outside the radial direction of the opening 51. A plurality of (12 in this embodiment) through holes 52 are formed at intervals (equal intervals in this embodiment). The opening 51 has a circular shape, and the plurality of through holes 52 have a rectangular shape that is long in the radial direction of the valve ring 41, and all have the same shape. Further, in the valve ring 41, a pair of inclined surfaces 53 and 54 are formed on a flat surface portion 41a on one side of each through hole 52. The inclined surfaces 53 and 54 are provided on the flat surface portion 41a of the valve ring 41 along the circumferential direction, and are formed by a flat surface whose depth increases from the flat surface portion 41a toward the through hole 52.

図４に示すように、調整リング４２は、所定厚さを有する円板形状であって、径寸法の相違する内周リング５５と外周リング５６の間に、周方向に所定間隔（本実施形態では、等間隔）を空けて複数（本実施形態では、１２個）のローラ（転動体）５７が設けられて構成されている。内周リング５５は、中心部に開口５８が形成されており、開口５８は、円形をなし、バルブリング４１の開口５１と同径となっている。外周リング５６は、内径及び外径が内周リング５５の内径及び外径より大きい寸法であり、外周部に二股形状をなす連結部５９が径方向の外側に突出するように一体に設けられている。複数のローラ５７は、調整リング４２の径方向に長い円柱形状をなし、全て同形状となっており、軸方向の各端部が支持軸６０により内周リング５５と外周リング５６にそれぞれ回転自在に支持されている。また、各ローラ５７は、正面から見た投影面積がバルブリング４１の各貫通孔５２より大きい寸法となっており、貫通できない大きさに設定されている。 As shown in FIG. 4, the adjusting ring 42 has a disk shape having a predetermined thickness, and has a predetermined interval in the circumferential direction between the inner peripheral ring 55 and the outer peripheral ring 56 having different diameters (the present embodiment). Then, a plurality of rollers (rolling bodies) 57 (12 in the present embodiment) are provided at equal intervals). The inner peripheral ring 55 has an opening 58 formed in the center thereof, and the opening 58 has a circular shape and has the same diameter as the opening 51 of the valve ring 41. The outer peripheral ring 56 has an inner diameter and an outer diameter larger than the inner diameter and the outer diameter of the inner peripheral ring 55, and a bifurcated connecting portion 59 is integrally provided on the outer peripheral portion so as to project outward in the radial direction. There is. The plurality of rollers 57 have a cylindrical shape that is long in the radial direction of the adjusting ring 42, and all have the same shape, and each end in the axial direction is rotatable by the support shaft 60 to the inner peripheral ring 55 and the outer peripheral ring 56, respectively. Is supported by. Further, each roller 57 has a projected area when viewed from the front, which is larger than each through hole 52 of the valve ring 41, and is set to a size that cannot be penetrated.

図５に示すように、スナップリング４３は、ばね鋼により形成され、所定厚さを有するＣ型のリング形状をなし、中心部に開口６１が形成されている。開口６１は、略円形をなし、バルブリング４１の開口５１及び調整リング４２の開口５８より大径となっている。スナップリング４３は、周方向の各端部に装着用孔６２が形成されると共に、外周部に傾斜面６３が形成されている。この傾斜面６３は、スナップリング４３の平面部４３ａに周方向における全域に設けられ、平面部４３ａから外周部に向けて厚さが薄くなる平面により形成されている。 As shown in FIG. 5, the snap ring 43 is made of spring steel, has a C-shaped ring shape having a predetermined thickness, and has an opening 61 formed at the center thereof. The opening 61 has a substantially circular shape and has a larger diameter than the opening 51 of the valve ring 41 and the opening 58 of the adjusting ring 42. The snap ring 43 has mounting holes 62 formed at each end in the circumferential direction, and an inclined surface 63 is formed on the outer peripheral portion. The inclined surface 63 is provided on the flat surface portion 43a of the snap ring 43 over the entire area in the circumferential direction, and is formed by a flat surface whose thickness decreases from the flat surface portion 43a toward the outer peripheral portion.

図２及び図６に示すように、バルブリング４１と調整リング４２とスナップリング４３は、ハウジング３１の内部に軸心が回転軸２６の軸心と平行をなすように配置されている。このとき、ハウジング３１は、内部に出口部３４側からスナップリング４３、バルブリング４１、調整リング４２の順に積層されている。スナップリング４３は、平面部４３ａが出口部３４側に面し、傾斜面６３がハウジング３１に周方向に沿って形成された傾斜面３１ａに接触している。バルブリング４１は、平面部４１ｂがスナップリング４３の平面部４３ｂに接触し、外周部がハウジング３１に軸方向に移動自在で、周方向及び径方向に移動不能に支持されている。調整リング４２は、バルブリング４１の平面部４１ａに面し、各ローラ５７が平面部４１ａに接触しており、外周部がハウジング３１に周方向に移動自在で、軸方向及び径方向に移動不能に支持されている。 As shown in FIGS. 2 and 6, the valve ring 41, the adjusting ring 42, and the snap ring 43 are arranged inside the housing 31 so that the axis is parallel to the axis of the rotating shaft 26. At this time, the housing 31 is laminated inside in the order of the snap ring 43, the valve ring 41, and the adjusting ring 42 from the outlet portion 34 side. In the snap ring 43, the flat surface portion 43a faces the outlet portion 34 side, and the inclined surface 63 is in contact with the inclined surface 31a formed along the circumferential direction of the housing 31. The valve ring 41 is supported so that the flat surface portion 41b is in contact with the flat surface portion 43b of the snap ring 43, the outer peripheral portion is movable in the axial direction, and the valve ring 41 is immovably supported in the circumferential direction and the radial direction. The adjusting ring 42 faces the flat surface portion 41a of the valve ring 41, each roller 57 is in contact with the flat surface portion 41a, and the outer peripheral portion is movable in the circumferential direction with respect to the housing 31 and cannot be moved in the axial direction and the radial direction. Is supported by.

ここで、スナップリング４３は、各装着用孔６２に取付用治具（図示略）が係止し、全体が小径となるように縮められた状態でハウジング３１内に装着され、各装着用孔６２から取付用治具が離脱すると、ばね力により外側に広がって大小径となり、傾斜面６３がハウジング３１の傾斜面３１ａを押圧する。そのため、スナップリング４３は、ばね力により傾斜面６３がハウジング３１の傾斜面３１ａを押圧することから、バルブリング４１を調整リング４２に付勢支持しており、そのため、調整リング４２の各ローラ５７がバルブリング４１の平面部４１ａに押圧する。 Here, the snap ring 43 is mounted in the housing 31 in a state where a mounting jig (not shown) is locked in each mounting hole 62 and is contracted so that the entire diameter is small, and each mounting hole is formed. When the mounting jig is detached from 62, it spreads outward due to the spring force to have a large and small diameter, and the inclined surface 63 presses the inclined surface 31a of the housing 31. Therefore, in the snap ring 43, the inclined surface 63 presses the inclined surface 31a of the housing 31 by the spring force, so that the valve ring 41 is urged and supported by the adjusting ring 42. Therefore, each roller 57 of the adjusting ring 42 is supported. Presses against the flat surface portion 41a of the valve ring 41.

また、図２に示すように、アクチュエータ４４は、回転軸２６の軸心方向に沿って延出する駆動ロッド６５を有し、作動時にこの駆動ロッド６５を所定角度にわたって往復回動することができる。駆動ロッド６５は、先端部に連結リンク６６の一端部が固定され、連結リンク６６は他端部に連結ロッド６７が固定されている。連結ロッド６７は、回転軸２６の軸心方向に沿って設けられ、調整リング４２の連結部５９における二股部の間に挿入されている。そのため、アクチュエータ４４は、駆動ロッド６５を一方方向に回動すると、連結リンク６６を作動し、連結ロッド６７及び連結部５９を介して調整リング４２を一方方向に回動することができる。 Further, as shown in FIG. 2, the actuator 44 has a drive rod 65 extending along the axial direction of the rotation shaft 26, and the drive rod 65 can be reciprocally rotated over a predetermined angle during operation. .. One end of the connecting link 66 is fixed to the tip of the drive rod 65, and the connecting rod 67 is fixed to the other end of the connecting link 66. The connecting rod 67 is provided along the axial direction of the rotating shaft 26, and is inserted between the bifurcated portions of the connecting portion 59 of the adjusting ring 42. Therefore, when the drive rod 65 is rotated in one direction, the actuator 44 operates the connecting link 66 and can rotate the adjusting ring 42 in one direction via the connecting rod 67 and the connecting portion 59.

ここで、排気バイパス装置２８の作動について説明する。図７及び図８は、バルブリングと調整リングの作動状態を表す説明図である。 Here, the operation of the exhaust bypass device 28 will be described. 7 and 8 are explanatory views showing an operating state of the valve ring and the adjusting ring.

図２に示すように、アクチュエータ４４を作動すると、駆動ロッド６５が回動し、連結リンク６６、連結ロッド６７、連結部５９を介して調整リング４２を回動する。図６及び図７に示すように、調整リング４２は、スナップリング４３の付勢力により各ローラ５７にバルブリング４１の平面部４１ａが押圧されている。アクチュエータ４４により調整リング４２を回動すると、各ローラ５７がバルブリング４１の平面部４１ａ上を転動する。この各ローラ５７がバルブリング４１の平面部４１ａ上にあるとき、各貫通孔５２が開放されていることから、図２に示すように、バイパス通路２９が開放され、入口部３３からハウジング３１内に導入された排ガスのほとんどがバイパス通路２９を通って出口部３４から排出される。そのため、タービン２５は、排ガスによりほとんど回転しない。 As shown in FIG. 2, when the actuator 44 is operated, the drive rod 65 rotates, and the adjusting ring 42 rotates via the connecting link 66, the connecting rod 67, and the connecting portion 59. As shown in FIGS. 6 and 7, in the adjusting ring 42, the flat surface portion 41a of the valve ring 41 is pressed against each roller 57 by the urging force of the snap ring 43. When the adjusting ring 42 is rotated by the actuator 44, each roller 57 rolls on the flat surface portion 41a of the valve ring 41. When each of the rollers 57 is on the flat surface portion 41a of the valve ring 41, each through hole 52 is opened, so that the bypass passage 29 is opened and the inside of the housing 31 is opened from the inlet portion 33 as shown in FIG. Most of the exhaust gas introduced into the housing is discharged from the outlet portion 34 through the bypass passage 29. Therefore, the turbine 25 hardly rotates due to the exhaust gas.

そして、図６及び図８に示すように、バルブリング４１の平面部４１ａ上を転動する各ローラ５７が傾斜面５３を通って各貫通孔５２に入り込むと、各ローラ５７が各貫通孔５２を閉止する。すると、各貫通孔５２が閉止されていることから、図２に示すように、バイパス通路２９が閉止され、入口部３３からハウジング３１内に導入された排ガスの全量がボア３２を通って出口部３４から排出される。そのため、タービン２５は、排ガスにより回転し、回転軸２６を介してコンプレッサ２４（図１参照）を回転させる。 Then, as shown in FIGS. 6 and 8, when each roller 57 rolling on the flat surface portion 41a of the valve ring 41 enters each through hole 52 through the inclined surface 53, each roller 57 enters each through hole 52. Close. Then, since each through hole 52 is closed, as shown in FIG. 2, the bypass passage 29 is closed, and the entire amount of exhaust gas introduced into the housing 31 from the inlet portion 33 passes through the bore 32 to the outlet portion. It is discharged from 34. Therefore, the turbine 25 is rotated by the exhaust gas, and the compressor 24 (see FIG. 1) is rotated via the rotating shaft 26.

また、アクチュエータ４４の作動を制御し、調整リング４２の回動量を調整すると、各ローラ５７による各貫通孔５２の閉止量が調整される。すると、各ローラ５７による各貫通孔５２の閉止位置に応じてバイパス通路２９の開放量が調整され、ボア３２に供給される排ガス量が調整される。そのため、タービン２５の回転速度が調整され、コンプレッサ２４（図１参照）の回転速度が調整される。 Further, by controlling the operation of the actuator 44 and adjusting the rotation amount of the adjusting ring 42, the closing amount of each through hole 52 by each roller 57 is adjusted. Then, the opening amount of the bypass passage 29 is adjusted according to the closing position of each through hole 52 by each roller 57, and the amount of exhaust gas supplied to the bore 32 is adjusted. Therefore, the rotation speed of the turbine 25 is adjusted, and the rotation speed of the compressor 24 (see FIG. 1) is adjusted.

このように第１実施形態の排気バイパス装置にあっては、排ガスのバイパス通路２９が設けられるハウジング３１と、バイパス通路２９を閉止するようにハウジング３１に固定されるバルブリング（第１部材）４１と、バイパス通路２９におけるバルブリング４１の上流側にバイパス通路２９を閉止するようにハウジング３１に回動自在に支持される調整リング（第２部材）４２と、調整リング４２を回動するアクチュエータ（移動装置）４４とを設け、バルブリング４１にバイパス通路２９の上流側と下流側を貫通する貫通孔５２を設け、調整リング４２に平面部４１ａを転動自在であると共に貫通孔５２を閉止するローラ（転動体）５７を設けている。 As described above, in the exhaust bypass device of the first embodiment, the housing 31 provided with the exhaust gas bypass passage 29 and the valve ring (first member) 41 fixed to the housing 31 so as to close the bypass passage 29. An adjustment ring (second member) 42 rotatably supported by the housing 31 so as to close the bypass passage 29 on the upstream side of the valve ring 41 in the bypass passage 29, and an actuator (second member) that rotates the adjustment ring 42. A moving device) 44 is provided, a through hole 52 penetrating the upstream side and the downstream side of the bypass passage 29 is provided in the valve ring 41, and the flat surface portion 41a is rollable in the adjusting ring 42 and the through hole 52 is closed. A roller (rolling body) 57 is provided.

従って、アクチュエータ４４により調整リング４２を回動すると、ローラ５７がバルブリング４１の平面部４１ａを転動し、貫通孔５２を閉止することとなる。そのため、バイパス通路２９の開放量を変更するとき、ローラ５７とバルブリング４１との接触面積が減少し、両者間での固着や摩耗などのリスクが低減され、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, when the adjusting ring 42 is rotated by the actuator 44, the roller 57 rolls the flat surface portion 41a of the valve ring 41 and closes the through hole 52. Therefore, when the opening amount of the bypass passage 29 is changed, the contact area between the roller 57 and the valve ring 41 is reduced, the risk of sticking and wear between the two is reduced, and good operability is ensured. It is possible to improve reliability.

第１実施形態の排気バイパス装置では、貫通孔５２の開口面積をローラ５７の投影面積より小さい寸法に設定している。従って、ローラ５７が適正に貫通孔５２を閉止することができ、高精度にバイパス通路２９の開放量を調整することができる。 In the exhaust bypass device of the first embodiment, the opening area of the through hole 52 is set to a size smaller than the projected area of the roller 57. Therefore, the roller 57 can properly close the through hole 52, and the opening amount of the bypass passage 29 can be adjusted with high accuracy.

第１実施形態の排気バイパス装置では、バルブリング４１に対して調整リング４２を接近離反自在に支持すると共に、スナップリング４３により調整リング４２がバルブリング４１に接近する方向に付勢している。従って、ローラ５７が貫通孔５２に入り込んだとき、バルブリング４１と調整リング４２との距離が変わるが、スナップリング４３により調整リング４２がバルブリング４１に接近する方向に付勢されることで、バルブリング４１と調整リング４２とのがたつきを防止し、良好な作動性を確保することができる。 In the exhaust bypass device of the first embodiment, the adjusting ring 42 is supported with respect to the valve ring 41 so as to be able to approach and separate from each other, and the adjusting ring 42 is urged in the direction of approaching the valve ring 41 by the snap ring 43. Therefore, when the roller 57 enters the through hole 52, the distance between the valve ring 41 and the adjusting ring 42 changes, but the snap ring 43 urges the adjusting ring 42 in the direction of approaching the valve ring 41. It is possible to prevent rattling between the valve ring 41 and the adjusting ring 42 and ensure good operability.

第１実施形態の排気バイパス装置では、バルブリング４１の平面部４１ａにローラ５７の転動方向に沿う傾斜面５３，５４を貫通孔５２に向けて設けている。従って、ローラ５７は、傾斜面５３，５４を通って貫通孔５２に入り込んで閉止するため、ローラ５７のスムースな作動を確保し、騒音の発生を抑制することができる。 In the exhaust bypass device of the first embodiment, inclined surfaces 53 and 54 along the rolling direction of the roller 57 are provided on the flat surface portion 41a of the valve ring 41 toward the through hole 52. Therefore, since the roller 57 enters the through hole 52 through the inclined surfaces 53 and 54 and closes, the smooth operation of the roller 57 can be ensured and the generation of noise can be suppressed.

第１実施形態の排気バイパス装置では、内周リング５５と外周リング５６の間に周方向に所定間隔を空けて複数のローラ５７を配置し、支持軸６０により回転自在に支持している。従って、ローラ５７の位置が規制され、バルブリング４１の平面部４１ａ上を適正に転動することとなり、安定した作動を確保することができる。 In the exhaust bypass device of the first embodiment, a plurality of rollers 57 are arranged between the inner peripheral ring 55 and the outer peripheral ring 56 at predetermined intervals in the circumferential direction, and are rotatably supported by the support shaft 60. Therefore, the position of the roller 57 is restricted, and the valve ring 41 rolls properly on the flat surface portion 41a, so that stable operation can be ensured.

第１実施形態の排気バイパス装置では、バルブリング４１を円板形状とし、外周部に周方向に所定間隔を空けて複数の貫通孔５２を設け、調整リング４２を円板形状とし、外周部に周方向に所定間隔を空けて複数のローラ５７を設けている。従って、アクチュエータ４４により調整リング４２を回動すると、複数のローラ５７と複数の貫通孔５２との相対位置が変わり、貫通孔５２の閉止状態に応じてバイパス通路２９の開放量を高精度に調整することができる。 In the exhaust bypass device of the first embodiment, the valve ring 41 has a disk shape, a plurality of through holes 52 are provided on the outer peripheral portion at predetermined intervals in the circumferential direction, and the adjustment ring 42 has a disc shape on the outer peripheral portion. A plurality of rollers 57 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction. Therefore, when the adjusting ring 42 is rotated by the actuator 44, the relative positions of the plurality of rollers 57 and the plurality of through holes 52 change, and the opening amount of the bypass passage 29 is adjusted with high accuracy according to the closed state of the through holes 52. can do.

また、第１実施形態の過給機にあっては、コンプレッサ２４と、タービン２５と、コンプレッサ２４とタービン２５とを同軸上に連結する回転軸２６と、排気バイパス装置２８とを設けている。従って、タービン２５に供給する排ガス量を調整するとき、排気バイパス装置２８にて、ローラ５７がバルブリング４１の平面部４１ａを転動することから、ローラ５７とバルブリング４１との接触面積が減少し、両者間での固着や摩耗などのリスクが低減され、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 Further, in the supercharger of the first embodiment, a compressor 24, a turbine 25, a rotating shaft 26 for coaxially connecting the compressor 24 and the turbine 25, and an exhaust bypass device 28 are provided. Therefore, when adjusting the amount of exhaust gas supplied to the turbine 25, the roller 57 rolls on the flat surface portion 41a of the valve ring 41 in the exhaust bypass device 28, so that the contact area between the roller 57 and the valve ring 41 is reduced. However, the risk of sticking and wear between the two is reduced, and reliability can be improved by ensuring good operability.

［第２実施形態］
図９は、第２実施形態の排気バイパス装置における調整リングを表す正面図、図１０は、押えリングを表す正面図、図１１は、バルブリングと調整リングとスナップリングと押えリングの取付状態を表す断面図、図１２及び図１３は、バルブリングと調整リングと押えリングの作動状態を表す説明図である。なお、本実施形態の排気バイパス装置の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図２を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
9 is a front view showing the adjusting ring in the exhaust bypass device of the second embodiment, FIG. 10 is a front view showing the holding ring, and FIG. 11 is a mounting state of the valve ring, the adjusting ring, the snap ring and the holding ring. FIG. 12 and 13 are explanatory views showing an operating state of the valve ring, the adjusting ring, and the holding ring. The basic configuration of the exhaust bypass device of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment described above, and will be described with reference to FIG. 2 and has the same functions as the first embodiment described above. The members having the same reference numerals are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

第２実施形態の排気バイパス装置は、図１１に示すように、ハウジング３１内に、バルブリング４１と、調整リング（第１部材と第２部材の他方）７１と、スナップリング４３と、押えリング７２が収容されると共に、ハウジング３１に調整リング７１のアクチュエータ４４（図２参照）が設けられて構成されている。 As shown in FIG. 11, the exhaust bypass device of the second embodiment includes a valve ring 41, an adjusting ring (the other of the first member and the second member) 71, a snap ring 43, and a holding ring in the housing 31. 72 is housed, and the housing 31 is provided with an actuator 44 (see FIG. 2) of the adjusting ring 71.

図９に示すように、調整リング７１は、所定厚さを有する円板形状をなし、中心部に開口８１が形成されると共に、開口８１の径方向の外側である外周部に周方向に所定間隔（本実施形態では、等間隔）を空けて複数（本実施形態では、１２個）の支持孔８２が形成されている。複数（本実施形態では、１２個）のローラ（転動体）８３は、調整リング７１の径方向に長い円柱形状をなし、全て同形状となっている。各ローラ８３は、投影面積が各支持孔８２の開口面積より若干小さい寸法に設定されており、各ローラ８３が各支持孔８２に遊転自在に支持されている。また、調整リング７１は、外周部に二股形状をなす連結部８４が径方向の外側に突出するように一体に設けられている。 As shown in FIG. 9, the adjusting ring 71 has a disk shape having a predetermined thickness, an opening 81 is formed in the central portion, and the adjustment ring 71 is predetermined in the circumferential direction on the outer peripheral portion which is the outer side in the radial direction of the opening 81. A plurality of (12 in this embodiment) support holes 82 are formed at intervals (equal intervals in this embodiment). The plurality of rollers (rolling bodies) 83 (12 in this embodiment) have a cylindrical shape that is long in the radial direction of the adjusting ring 71, and all have the same shape. The projected area of each roller 83 is set to be slightly smaller than the opening area of each support hole 82, and each roller 83 is idlely supported by each support hole 82. Further, the adjusting ring 71 is integrally provided on the outer peripheral portion so that the bifurcated connecting portion 84 projects outward in the radial direction.

図１０に示すように、押えリング７２は、所定厚さを有する円板形状をなし、中心部に開口８５が形成されている。なお、押えリング７２をスナップリング４３と一体に設けてもよい。 As shown in FIG. 10, the pressing ring 72 has a disk shape having a predetermined thickness, and an opening 85 is formed in the central portion. The presser ring 72 may be provided integrally with the snap ring 43.

図２及び図１１に示すように、バルブリング４１と調整リング７１とスナップリング４３と押えリング７２は、ハウジング３１の内部に軸心が回転軸２６の軸心と平行をなすように配置されている。このとき、ハウジング３１は、内部に出口部３４側からスナップリング４３、押えリング７２、調整リング７１、バルブリング４１の順に積層されている。スナップリング４３は、平面部４３ａが出口部３４側に面し、傾斜面６３がハウジング３１に周方向に沿って形成された傾斜面３１ａに接触している。押えリング７２は、平面部７２ａがスナップリング４３の平面部４３ｂに接触し、外周部がハウジング３１に軸方向に移動自在で、周方向及び径方向に移動不能に支持されている。調整リング７１は、押えリング７２の平面部７２ｂに面し、各ローラ８３が平面部７２ｂに接触しており、外周部がハウジング３１（また、押えリング７２）に周方向及び軸方向に移動自在で、径方向に移動不能に支持されている。バルブリング４１は、平面部４１ａが調整リング７１に面し、平面部４１ａに各ローラ８３が接触しており、外周部がハウジング３１に固定されている。 As shown in FIGS. 2 and 11, the valve ring 41, the adjusting ring 71, the snap ring 43, and the holding ring 72 are arranged inside the housing 31 so that the axis is parallel to the axis of the rotating shaft 26. There is. At this time, the housing 31 is laminated inside in the order of the snap ring 43, the pressing ring 72, the adjusting ring 71, and the valve ring 41 from the outlet portion 34 side. In the snap ring 43, the flat surface portion 43a faces the outlet portion 34 side, and the inclined surface 63 is in contact with the inclined surface 31a formed along the circumferential direction of the housing 31. The pressing ring 72 is supported so that the flat surface portion 72a is in contact with the flat surface portion 43b of the snap ring 43, the outer peripheral portion is movable in the axial direction to the housing 31, and is immovable in the circumferential direction and the radial direction. The adjusting ring 71 faces the flat surface portion 72b of the pressing ring 72, each roller 83 is in contact with the flat surface portion 72b, and the outer peripheral portion is movable in the circumferential direction and the axial direction with respect to the housing 31 (also, the pressing ring 72). It is supported so that it cannot move in the radial direction. In the valve ring 41, the flat surface portion 41a faces the adjusting ring 71, each roller 83 is in contact with the flat surface portion 41a, and the outer peripheral portion is fixed to the housing 31.

そのため、図２に示すように、アクチュエータ４４を作動すると、駆動ロッド６５が回動し、連結リンク６６、連結ロッド６７、連結部５９を介して調整リング７１を回動する。図１１及び図１２に示すように、押えリング７２は、スナップリング４３の付勢力により平面部７２ｂが調整リング７１の各ローラ８３に押圧され、調整リング７１は、押えリング７２の押圧力により各ローラ８３がバルブリング４１の平面部４１ａに押圧されている。アクチュエータ４４により調整リング７１を回動すると、各ローラ８３が押えリング７２の平面部７２ｂ及びバルブリング４１の平面部４１ａ上を転動する。この各ローラ８３がバルブリング４１の平面部４１ａ上にあるとき、各貫通孔５２が開放されていることから、図２に示すように、バイパス通路２９が開放され、入口部３３からハウジング３１内に導入された排ガスのほとんどがバイパス通路２９を通って出口部３４から排出される。そのため、タービン２５は、排ガスによりほとんど回転しない。 Therefore, as shown in FIG. 2, when the actuator 44 is operated, the drive rod 65 rotates, and the adjusting ring 71 rotates via the connecting link 66, the connecting rod 67, and the connecting portion 59. As shown in FIGS. 11 and 12, the flat surface portion 72b of the pressing ring 72 is pressed against each roller 83 of the adjusting ring 71 by the urging force of the snap ring 43, and the adjusting ring 71 is pressed by the pressing force of the pressing ring 72. The roller 83 is pressed against the flat surface portion 41a of the valve ring 41. When the adjusting ring 71 is rotated by the actuator 44, each roller 83 rolls on the flat surface portion 72b of the pressing ring 72 and the flat surface portion 41a of the valve ring 41. When each of the rollers 83 is on the flat surface portion 41a of the valve ring 41, each through hole 52 is opened. Therefore, as shown in FIG. 2, the bypass passage 29 is opened and the inside of the housing 31 is opened from the inlet portion 33. Most of the exhaust gas introduced into the housing is discharged from the outlet portion 34 through the bypass passage 29. Therefore, the turbine 25 hardly rotates due to the exhaust gas.

そして、図１１及び図１３に示すように、バルブリング４１の平面部４１ａ上を転動する各ローラ８３が傾斜面５３を通って各貫通孔５２に入り込むと、各ローラ８３が各貫通孔５２を閉止する。すると、各貫通孔５２が閉止されていることから、図２に示すように、バイパス通路２９が閉止され、入口部３３からハウジング３１内に導入された排ガスの全量がボア３２を通って出口部３４から排出される。そのため、タービン２５は、排ガスにより回転し、回転軸２６を介してコンプレッサ２４（図１参照）を回転する。 Then, as shown in FIGS. 11 and 13, when each roller 83 rolling on the flat surface portion 41a of the valve ring 41 enters each through hole 52 through the inclined surface 53, each roller 83 enters each through hole 52. Close. Then, since each through hole 52 is closed, as shown in FIG. 2, the bypass passage 29 is closed, and the entire amount of exhaust gas introduced into the housing 31 from the inlet portion 33 passes through the bore 32 to the outlet portion. It is discharged from 34. Therefore, the turbine 25 is rotated by the exhaust gas, and the compressor 24 (see FIG. 1) is rotated via the rotating shaft 26.

また、アクチュエータ４４の作動を制御し、調整リング７１の回動量を調整すると、各ローラ８３による各貫通孔５２の閉止量が調整される。すると、各ローラ８３による各貫通孔５２の閉止位置に応じてバイパス通路２９の開放量が調整され、ボア３２に供給される排ガス量が調整される。そのため、タービン２５の回転速度が調整され、コンプレッサ２４（図１参照）の回転速度が調整される。 Further, by controlling the operation of the actuator 44 and adjusting the rotation amount of the adjusting ring 71, the closing amount of each through hole 52 by each roller 83 is adjusted. Then, the opening amount of the bypass passage 29 is adjusted according to the closing position of each through hole 52 by each roller 83, and the amount of exhaust gas supplied to the bore 32 is adjusted. Therefore, the rotation speed of the turbine 25 is adjusted, and the rotation speed of the compressor 24 (see FIG. 1) is adjusted.

このように第２実施形態の排気バイパス装置にあっては、排ガスのバイパス通路２９が設けられるハウジング３１と、バイパス通路２９を閉止するようにハウジング３１に固定されるバルブリング４１と、バイパス通路２９におけるバルブリング４１の上流側にバイパス通路２９を閉止するようにハウジング３１に回動自在に支持される調整リング（第２部材）７１と、調整リング７１を回動するアクチュエータ４４とを設け、バルブリング４１にバイパス通路２９の上流側と下流側を貫通する貫通孔５２を設け、調整リング７１に平面部４１ａを転動自在であると共に貫通孔５２を閉止するローラ（転動体）８３を設けている。 As described above, in the exhaust bypass device of the second embodiment, the housing 31 provided with the exhaust gas bypass passage 29, the valve ring 41 fixed to the housing 31 so as to close the bypass passage 29, and the bypass passage 29 An adjusting ring (second member) 71 rotatably supported by the housing 31 so as to close the bypass passage 29 and an actuator 44 for rotating the adjusting ring 71 are provided on the upstream side of the valve ring 41 in the valve. The ring 41 is provided with a through hole 52 penetrating the upstream side and the downstream side of the bypass passage 29, and the adjusting ring 71 is provided with a roller (rolling body) 83 capable of rolling the flat surface portion 41a and closing the through hole 52. There is.

従って、アクチュエータ４４により調整リング７１を回動すると、ローラ８３がバルブリング４１の平面部４１ａを転動し、貫通孔５２を閉止することとなる。そのため、バイパス通路２９の開放量を変更するとき、ローラ８３とバルブリング４１との接触面積が減少し、両者間での固着や摩耗などのリスクが低減され、良好な作動性を確保することで信頼性の向上を図ることができる。 Therefore, when the adjusting ring 71 is rotated by the actuator 44, the roller 83 rolls the flat surface portion 41a of the valve ring 41 and closes the through hole 52. Therefore, when the opening amount of the bypass passage 29 is changed, the contact area between the roller 83 and the valve ring 41 is reduced, the risk of sticking and wear between the two is reduced, and good operability is ensured. It is possible to improve reliability.

第２実施形態の排気バイパス装置では、ローラ８３を調整リング７１に形成された支持孔８２に遊転自在に支持している。従って、ローラ８３が貫通孔５２を閉止するとき、ローラ８３と貫通孔５２との位置ずれを吸収することができ、ローラ８３が適正に貫通孔５２を閉止することができる。 In the exhaust bypass device of the second embodiment, the roller 83 is idlely supported in the support hole 82 formed in the adjusting ring 71. Therefore, when the roller 83 closes the through hole 52, the misalignment between the roller 83 and the through hole 52 can be absorbed, and the roller 83 can properly close the through hole 52.

なお、上述した第１実施形態では、バルブリング４１を軸方向に移動自在に支持し、スナップリング４３により調整リング４２側に付勢支持し、第２実施形態では、調整リング７１を軸方向に移動自在に支持し、スナップリング４３によりバルブリング４１側に付勢支持したが、いずれの場合も有効である。この場合、バルブリング４１、調整リング４２，７１、スナップリング４３の位置関係は、上述したものに限定されるものではなく、排ガスの流れ方向の上流側と下流側で入れ替えてもよいものである。 In the first embodiment described above, the valve ring 41 is movably supported in the axial direction, and the snap ring 43 urges and supports the adjustment ring 42 side, and in the second embodiment, the adjustment ring 71 is axially supported. It was movably supported and urged and supported on the valve ring 41 side by the snap ring 43, but it is effective in either case. In this case, the positional relationship between the valve ring 41, the adjusting rings 42, 71, and the snap ring 43 is not limited to those described above, and may be interchanged between the upstream side and the downstream side in the exhaust gas flow direction. ..

また、上述した実施形態では、付勢部材としてスナップリング４３を適用したが、この構成に限定されるものではない。例えば、付勢部材として、リング形状をなす板バネを適用したり、複数の板バネや圧縮コイルばねを周方向に所定間隔を空けて配置することで構成したりしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the snap ring 43 is applied as the urging member, but the present invention is not limited to this configuration. For example, as the urging member, a ring-shaped leaf spring may be applied, or a plurality of leaf springs or compression coil springs may be arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.

また、上述した実施形態では、貫通孔５２が形成されたバルブリング４１を周方向に回動不能とし、ローラ５７，８３が設けられた調整リング４２，７１を周方向に回動自在としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、周方向に回動不能なバルブリングにローラを設け、周方向に回動自在な調整リングに貫通孔を形成してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the valve ring 41 in which the through hole 52 is formed is made non-rotatable in the circumferential direction, and the adjusting rings 42, 71 provided with the rollers 57, 83 are made rotatable in the circumferential direction. , Not limited to this configuration. For example, a roller may be provided on the valve ring that cannot rotate in the circumferential direction, and a through hole may be formed in the adjusting ring that can rotate in the circumferential direction.

また、上述した実施形態では、ハウジング３１に対してバルブリング４１を別体に設けたが、第２実施形態のように、バルブリング４１をハウジング３１に固定した場合、バルブリング４１とハウジング３１とを一体、つまり、ハウジングに貫通孔を形成したり、転動体を支持したりしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the valve ring 41 is provided separately from the housing 31, but when the valve ring 41 is fixed to the housing 31 as in the second embodiment, the valve ring 41 and the housing 31 That is, a through hole may be formed in the housing, or a rolling element may be supported.

また、上述した実施形態では、転動体を円柱形状をなすローラ５７，８３としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、調整リングの中心側が細径となる円錐台形状としたり、球形状などとしたりしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the rolling elements are rollers 57 and 83 having a cylindrical shape, but the rolling elements are not limited to this configuration. For example, the central side of the adjusting ring may have a truncated cone shape with a small diameter, a spherical shape, or the like.

１０エンジン
１１エンジン本体
１３ピストン
１５燃焼室
２１吸気通路
２２排気通路
２３過給機
２４コンプレッサ
２５タービン
２６回転軸
２８排気バイパス装置
２９バイパス通路
３１ハウジング
３２ボア
３３入口部
３４出口部
４１バルブリング（第１部材と第２部材の一方）
４２，７１調整リング（第１部材と第２部材の他方）
４３スナップリング（付勢部材）
４４アクチュエータ（移動装置）
５２貫通孔
５３，５４傾斜面
５５内周リング
５６外周リング
５７，８３ローラ（転動体）
５９，８４連結部
６３傾斜面
７２押えリング
８２支持孔 10 Engine 11 Engine body 13 Piston 15 Combustion chamber 21 Intake passage 22 Exhaust passage 23 Supercharger 24 Compressor 25 Turbine 26 Rotating shaft 28 Exhaust bypass device 29 Bypass passage 31 Housing 32 Bore 33 Inlet 34 Outlet 41 Valve ring (1st One of the member and the second member)
42,71 Adjustment ring (the other of the first member and the second member)
43 Snap ring (biasing member)
44 Actuator (moving device)
52 Through hole 53,54 Inclined surface 55 Inner circumference ring 56 Outer circumference ring 57,83 Roller (rolling element)
59, 84 Connecting part 63 Inclined surface 72 Holding ring 82 Support hole

Claims

A housing with an exhaust gas bypass passage and
A first member fixed to the housing so as to close the bypass passage,
A second member movably supported by the housing so as to close the bypass passage on the upstream side or the downstream side of the first member in the bypass passage.
A moving device for moving the second member and
With
The first member and the second member have a disk shape,
A plurality of through holes penetrating the upstream side and the downstream side of the bypass passage are provided on the outer peripheral portion of either the first member or the second member at predetermined intervals in the circumferential direction .
A plurality of rolling elements are provided on the outer peripheral portion of either the first member and the second member at predetermined intervals in the circumferential direction so that the one plane portion can be rolled freely and the through hole is closed.
An exhaust bypass device characterized by that.

The exhaust bypass device according to claim 1, wherein the through hole is set to a size smaller than that of the rolling element.

The exhaust according to claim 1 or 2, wherein the first member and the second member are supported so as to be able to approach and separate from each other and are urged by an urging member in a direction approaching each other. Bypass device.

The exhaust bypass device according to claim 3, wherein an inclined surface along the rolling direction of the rolling element is provided on one of the flat surface portions toward the through hole.

The exhaust bypass device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rolling element is rotatably supported by a support shaft on the other side.

The exhaust bypass device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rolling element is idlely supported by a support hole formed in the other side.

With a compressor
With the turbine
A rotating shaft that coaxially connects the compressor and the turbine,
The exhaust bypass device according to any one of claims 1 to 6.
A turbocharger characterized by being equipped with.