特許 6069320 排気ガスターボチャージャーの駆動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069320

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】排気ガスターボチャージャーの駆動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/18 20060101AFI20170123BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/18 A

【請求項の数】12

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-522854(P2014-522854)

(86)(22)【出願日】2012年7月11日

(65)【公表番号】特表2014-521865(P2014-521865A)

(43)【公表日】2014年8月28日

(86)【国際出願番号】US2012046165

(87)【国際公開番号】WO2013015985

(87)【国際公開日】20130131

【審査請求日】2015年3月12日

(31)【優先権主張番号】102011108888.5

(32)【優先日】2011年7月28日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン・チルシュケ

【審査官】 安井 寿儀

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１３５１０４（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 実開平０７−０１０４３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００５−１１３７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２２３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０２１３１９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０３１８１６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３３／００ − ４１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ガスターボチャージャー（１）の駆動力伝達装置（１０）であって、
アクチュエーター（１１）によって変位されることができる調節ロッド（１２）を有し、
前記調節ロッド（１２）の自由端領域（１４）に配置された案内片（１５）を有し、
前記案内片（１５）の案内片のピン（１９）に締結されるレバー（１６）を有し、レバー穴（５０）と、前記レバー穴（５０）を通して延びる前記案内片のピン（１９）との間に半径方向の遊び（ＳＲ）があり、前記案内片（１５）と前記レバー（１６）との間に軸方向の遊び（ＳＡ）がある駆動力伝達装置（１０）において、
前記案内片のピン（１９）に対して前記レバー（１６）に予荷重をかける挟持ばね（２０、２０’、２０”）を特徴とする駆動力伝達装置（１０）。

【請求項2】

前記調節ロッド（１２）に固定クリップ（２２）が配設され、
前記挟持ばね（２０）が、第１の端部領域（２１）により前記固定クリップ（２２）に締結され、前記挟持ばねの第２の端部領域（２３）が前記レバー（１６）の下側（２４Ａ）を支承する、請求項１に記載の駆動力伝達装置。

【請求項3】

前記第２の端部領域（２３）が、レバー（１６）の下側（２４Ａ）に対する接触点（Ｐ）が得られるように湾曲した丸い形状である、請求項２に記載の駆動力伝達装置。

【請求項4】

前記固定クリップ（２２）が、前記調節ロッド（１２）に配置され、また前記案内片（１５）の上方に、かつ前記案内片（１５）の両側において前記調節ロッド（１２）のねじ付き部分（３２）にねじ留めされる２つのナット（３０、３１）の上方に係合する、請求項２又は３に記載の駆動力伝達装置。

【請求項5】

前記挟持ばね（２０’、２０”）が、２つのブラケット脚部（３５、３６）を有するブラケットであり、前記２つのブラケット脚部のフック状の端部領域（３７、３８）が、前記レバー（１６）の当接ショルダー（３９、４０）の背後に係合し、前記ブラケット脚部（３５、３６）を接続する接続脚部（４２）の当接部（４１）に向かって、前記レバーの頭部（３４）に予荷重をかける、請求項１に記載の駆動力伝達装置。

【請求項6】

前記レバーの頭部がリベット頭部（３４）の形態である、請求項５に記載の駆動力伝達装置。

【請求項7】

前記当接部（４１）が、前記接続脚部（４２）の前記レバーの頭部（３４）に向けられるドームの形態である、請求項５又は６に記載の駆動力伝達装置。

【請求項8】

前記挟持ばね（２０’、２０”）が、前記フック状の端部領域（３７、３８）の領域で、前記ブラケット脚部（３５、３６）の外側面（それぞれ４５と４６）から突出し、かつ前記案内片（１５）の溝（それぞれ４７と４８）内に係合する２つのウェブ（４３、４４）を有する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置。

【請求項9】

前記ウェブ（４３、４４）がそれぞれ、前記案内片のピン（１９）の長手方向軸線（Ｌ）に対して鋭角（α）に配置される、請求項８に記載の駆動力伝達装置。

【請求項10】

前記頭部（３４）がドーム形の形態であり、前記当接部（４１）が前記接続脚部（４２）の内壁（４９）の当接点である、請求項５に記載の駆動力伝達装置。

【請求項11】

アクチュエーター（１１）によって変位されることができる調節ロッド（１２）を有し、
前記調節ロッド（１２）の自由端領域（１４）に配置された案内片（１５）を有し、
前記案内片（１５）の案内片のピン（１９）に締結されるレバー（１６）を有し、レバー穴（５０）と、前記レバー穴（５０）を通して延びる前記案内片のピン（１９）との間に半径方向の遊び（ＳＲ）があり、前記案内片（１５）と前記レバー（１６）との間に軸方向の遊び（ＳＡ）がある、駆動力伝達装置（１０）を有する排気ガスターボチャージャー（１）において、
前記案内ピン（１９）に対して前記レバー（１６）に予荷重をかける挟持ばね（２０、２０’、２０”）を特徴とする排気ガスターボチャージャー（１）。

【請求項12】

請求項２〜１０のいずれか一項に記載の駆動力伝達装置を有する請求項１１に記載の排気ガスターボチャージャー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前文に記載の排気ガスターボチャージャーの駆動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば排気ガスターボチャージャーのウェイストゲートフラップ装置を駆動させるために、一方の端部においてアクチュエーターに動作可能に接続される、例えば電気モーター又は空圧式制御カプセルの形態の調節ロッドを有する駆動力伝達装置が設けられる。

【0003】

調節ロッドの他方の自由端領域に、案内片のピンを介してレバーに接続される案内片が配置される。

【0004】

このために、レバーは、案内片のピンが案内されるレバー穴を有し、例えばリベット接続を設けることによって、レバーを案内片のピンに接続することができる。

【0005】

レバー穴と案内片のピンとの間の相対運動を可能にするために、半径方向の遊びが前記部分の間に設けられ、軸方向の遊びが案内片とレバーとの間に設けられる。

【0006】

前記遊びは、案内片とレバーとの間の不整列をもたらすことがあり、この場合、運転中にエンジンによってもたらされる特に調節ロッドの回転方向の振動の結果、レバー穴は、リベット接続が不具合になるような激しい摩耗を受ける可能性があり、これにより、排気ガスターボチャージャー全体の故障をもたらす恐れがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本発明の目的は、振動によって誘発される摩耗を削減するか又は完全に排除することが可能である、排気ガスターボチャージャーの駆動力伝達装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的は、請求項１の特徴によって達成される。

【0009】

案内片のピンに対するレバーの予荷重の結果、冒頭に説明した軸方向の遊び、好ましくは半径方向の遊びが、排気ガスターボチャージャーの運転中に「移動する」ことができず、むしろ、エンジンによって発生された振動を構成要素に伝達することができる当該構成要素の間の規定位置に維持されることができる状況が達成される。

【0010】

この結果、例えば、レバー穴と案内片のピンとの間の接続部における振動によって誘発された摩耗は、少なくとも低減されるか又は完全に排除される。

【0011】

同様に、クランプばねの提供は、排気ガスターボチャージャーの組立順序の変化を必要とせず、更には後装着を可能にするという利点が得られる。

【0012】

従属請求項は、本発明の有利な改良に関する。

【0013】

請求項１１及び１２は、排気ガスターボチャージャーを独立して販売できる物体と規定している。

【0014】

本発明の更なる詳細、特徴及び利点は、図面に基づき例示的な実施形態の以下の説明から理解される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明による排気ガスターボチャージャーの部分断面斜視図である。

【図2A-2B】駆動力伝達装置の第１及び第２の実施形態の単純化した概略図である。

【図3】駆動力伝達装置の第１及び第２の実施形態の単純化した概略図である。

【図4】本発明による駆動力伝達装置の第３の実施形態の単純化した概略斜視図である。

【図5】図４による駆動力伝達装置の部分断面平面図である。

【図6】本発明による駆動力伝達装置の、図５に対応する、別の実施形態の図面である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、従来のように、タービンハウジング５内のコンプレッサーホイール２とコンプレッサーハウジング３とタービンホイール４とを有する本発明による排気ガスターボチャージャー１の斜視図を示している。タービンハウジング５及びコンプレッサーハウジング３は、ローターシャフト１７が取り付けられる軸受ハウジング１８によって従来の方法で互いに接続され、ローターシャフトは、その２つの自由端において、それぞれコンプレッサーホイール２とタービンホイール４とを支承する。

【0017】

タービンハウジング５には、図１に選択した図のため見えないウェイストゲートダクトを開閉するためのウェイストゲートフラップ装置６が設けられる。前記ウェイストゲートダクトは、ウェイストゲートフラップ装置６によって開放されるとき、タービンハウジング入口をタービンハウジング出口に接続する。

【0018】

ウェイストゲートフラップ装置６は、フラップレバー８に取り付けられるフラッププレート７を有する。フラップレバー８には、フラップシャフト９が設けられ、フラップシャフトは、タービンハウジング５から案内され、かつその端部において、実施例では頂端において駆動力伝達装置１０のレバー１６に接続される。伝達装置１０のレバー１６は、案内片１５を介して調節ロッド１２に接続される。その第１の端部領域１３において、調節ロッド１２はアクチュエーター１１に接続され、第２の自由端領域１４において、調節ロッド１２は案内片１５を介してレバー１６に接続される。このために、第２の端部領域１４は、実施例では、２つのナット３０と３１がねじ留めされるねじ付き部分３２を有し、２つのナットの間に、案内片１５が端部領域１４に固定される。

【0019】

前記構成の結果、調節ロッド１２の線形運動Ｂは、駆動力伝達装置によってレバー１６の回転運動、従って回転軸線Ｄを中心とするフラップシャフト９の回転運動に変換され、この結果、フラッププレート７は、ウェイストゲート開口部から離れて旋回されることができ、当該開口部を閉鎖するために当該開口部に向かって旋回されることができる。

【0020】

図２Ａ及び図３を共に見ることにより、図１に示した排気ガスターボチャージャー１に使用することができる駆動力伝達装置１０の第１の実施形態が理解される。ここで、図１を参照してすでに説明したそれらの部分は、図２Ａ及び図３に同一の参照番号で示されている。

【0021】

従って、図２Ａ及び図３による実施形態の駆動力伝達装置１０は、第１の端部領域２１により固定クリップ２２に取り付けられるクランプばね２０を有する。固定クリップ２２は調節ロッド１２に配置され、このために、ロッドガイド２６と２８を有し、これらのガイドに、片側に溝が形成されるロッドリセス２７と２９が配置され、図１に見ることできるように、これらのロッドリセスを通して調節ロッド１２が延びる。２つのロッドガイド２６と２８は、前記ロッドガイドが少なくともほぼ直角に配置される接続プレート２５を介して互いに接続される。ここで、クランプばね２０の第１の端部領域２１は、接続プレート２５に係合し、図２Ａから理解できるように、第２の端部領域２３によりレバー１６の下側２４Ａを支承する。

【0022】

図２Ａ及び図３を共に見ることにより、第２の端部領域２３が、レバー１６の下側２４Ａに対する接触点Ｐが得られるようにフック状の丸い形状であり、この結果、摩耗を低減又は防止するために、前記接触点で行われる相対運動から生じる摩擦が最小にされることを理解できる。

【0023】

図２Ａから理解できるように、前記構成において、軸方向の遊びＳ_Ａは、案内片のピン（図２Ａには見えない）とレバー１６との間のリベット頭部によって示されたリベット接続部のリベット座金３３の領域内に再配置され、これに対し、前記軸方向の遊びＳ_Ａを隠す固定クリップ２２の構成のため図２Ａに見えないレバー１６と案内片１５との間の前記軸方向の遊びＳ_Ａは、値０に低減される。これにより、特に振動によって前記領域に発生された摩耗の防止又は摩耗の排除に関して、冒頭に説明した利点が得られる。

【0024】

図２Ｂは、本発明による駆動力伝達装置１０の第２の実施形態を示しており、この場合、図１、図２Ａ及び図３を参照してすでに説明した構成要素及び部分のすべては、この点に関して上記の説明を参照できるように、同一の参照番号で示されている。

【0025】

図２Ｂは、前記実施形態において、クランプばね２０のフック状の端部領域２３が、上述の接触点Ｐが再び形成されるように、レバー１６の下側又は前側２４Ａの反対に位置する上側又は後側２４Ｂに係合することを示している。前記構成において、遊びＳ_Ａは、案内片のピン１９に対するレバー１６の予荷重によって、レバー１６と案内片１５との間の領域に規定方法で再び設定され、この結果、前記構成においても、遊びＳ_Ａの「移動」及び摩擦摩耗の関連の問題を排除できる。

【0026】

図４及び図５を共に参照すると、本発明による駆動力伝達装置１０の別の実施形態が理解される。

【0027】

この点に関して、図４は、案内片１５を有する調節ロッド１２を再び示しており、案内片は、図１を参照して既に説明したねじ３０と３１によって調節ロッド１２に締結される。図４及び図５による実施形態は、本実施形態では参照番号２０’によって示されているクランプばねの設計により図２の実施形態とは異なる。

【0028】

図５の詳細図から理解できるように、前記クランプばね２０’は、２つのブラケット脚部３５と３６を有するブラケットの形態である。ブラケット脚部３５と３６は、図５に見ることができるＵ字形構造が得られるように、接続脚部４２によって互いに接続される。ブラケット脚部３５と３６には、フック状の端部領域３７と３８がそれぞれ設けられる。前記フック状の端部領域３７と３８は、レバー１６の関連の当接ショルダー３９と４０のそれぞれの背後に係合する。図５に示した実施形態では、レバー１６は、上述のリベット座金３３及びリベット頭部３４の形成部によって案内片のピン１９に接続される。同様に図５に示されているように、リベット頭部３４には、クランプばね２０’の作用の下に接続脚部４２の当接部４１に向かって予荷重がかけられ、前記当接部は、前記リベット頭部と当接部との間の摩耗を低減するために実施例ではドーム形の構造であり、この場合、ドームは、リベット頭部３４の方向に内側方向に延びる。

【0029】

振動によって誘発される摩耗の排除は、本実施形態では、レバー１６がクランプばね２０’の作用の下に当接部４１に向かって引っ張られ、レバー１６と案内片１５との間の軸方向の遊びＳ_Ａがこのように設定されることによって達成される。

【0030】

図６は、本発明による駆動力伝達装置１０の別の実施形態を示している。前記説明を簡略化するために、図５に示したようなナット３０と３１を有する調節ロッド１２は、再び図示されていない。

【0031】

図６による実施形態は、軸方向の減衰に加えて半径方向の減衰が設けられるという点で図５の実施形態とは異なる。前記半径方向の減衰は、クランプばね２０”が２つのウェブ４３と４４を有し、これらのウェブが、フック状の端部領域３７と３８のそれぞれの領域におけるブラケット脚部３５と３６の外側面４５と４６のそれぞれから突出することによって達成される。ここで、ウェブ４３と４４は、レバー穴５０の内側面を案内片のピン１９の外側面から遊びＳ_Ｒに対応する距離に維持することが可能であるように、案内片１５の関連の溝４７と４８のそれぞれに係合する。

【0032】

同様に図６が示すように、ウェブ４３と４４は、案内片のピン１９の長手方向軸線Ｌに対して鋭角αに配置され、このことは、ウェブ４３に基づく両方のウェブに関して一例として示されている。

【0033】

図５による実施形態と対照的に、更に、接続脚部４２の内壁４９がドーム形の構造でないことが当てはまる。しかし、リベット頭部３４は、内壁４９に対する接触点が当接部４１として生成されるようにドーム形の構造であり、この接触点は、同様に少なくとも摩擦及び摩耗の低減に寄与する。

【0034】

しかし、図６の実施形態は、図５によるドーム形の当接部４１により形成してもよいことを強調しなければならない。

【0035】

図６の実施形態は、他の点では、図５の実施形態に対応し、この結果、構成要素及び操作モードに関して上記の説明を参照してもよい。

【0036】

上述の開示に加えて、この場合、図１〜図６の概略図が明示的に参照される。

【符号の説明】

【0037】

１ 排気ガスターボチャージャー
２ コンプレッサーホイール
３ コンプレッサーハウジング
４ タービンホイール
５ タービンハウジング
６ ウェイストゲートフラップ装置
７ フラッププレート
８ フラップレバー
９ フラップシャフト
１０ 駆動力伝達装置
１１ アクチュエーター
１２ 調節ロッド
１３ 第１の端部領域
１４ 第２の端部領域
１５ 案内片
１６ レバー
１７ ローターシャフト
１８ 軸受ハウジング
１９ 案内ピン
２０、２０’、２０” クランプばね
２１ 第１の端部領域
２２ 固定クリップ
２３ 第２の端部領域
２４Ａ 下側／前側
２４Ｂ 上側／後側
２５ 接続プレート
２６、２８ ロッドガイド
２７、２９ ロッドリセス
３０、３１ ナット
３２ ねじ付き部分
３３ リベット座金
３４ リベット頭部
３５、３６ ブラケット脚部
３７、３８ 端部領域
３９、４０ 当接ショルダー
４１ 当接部
４２ 接続脚部
４３、４４ ウェブ
４５、４６ 外側面
４７、４８ 溝
４９ 内壁
５０ レバー穴
Ｄ 回転軸線
Ｌ 長手方向軸線
Ｂ 移動方向
Ｓ_Ａ 軸方向の遊び
Ｓ_Ｒ 半径方向の遊び
α 角度
Ｐ 接触点

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】