(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】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】バルブ装置、および、バルブ装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
F16K 1/22 20060101AFI20231212BHJP
【ＦＩ】
F16K1/22 A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2022514359
(86)(22)【出願日】2021-03-16
(86)【国際出願番号】 JP2021010686
(87)【国際公開番号】W WO2021205826
(87)【国際公開日】2021-10-14
【審査請求日】2022-06-06
(31)【優先権主張番号】P 2020069163
(32)【優先日】2020-04-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ビョン 眞熹
【審査官】大内 俊彦
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３４１１１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１９８２８４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭６３－９４２６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１７－１５０３０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５６－９７５３０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１１－２９４２００（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８５５５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ １／００－１／５４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸を有する取付板と、
前記取付板に形成された挿通孔と、
前記挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、
前記軸部のうち、少なくとも一部が前記挿通孔内に位置する大径部と、
前記軸部のうち、前記大径部よりも径が小さい小径部と、
前記軸部のうち、前記大径部と前記小径部の間に形成された段差面と、
前記小径部に設けられ、前記小径部のうち前記段差面から前記軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、
を備え、
前記段差面は、前記段差面と前記位置規制部材との間に画定される空間に面し、
前記段差面は、前記取付板の前記挿通孔内に位置する、バルブ装置。
【請求項2】
回転軸を有する取付板と、
前記取付板に形成された挿通孔と、
前記挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、
前記軸部のうち、少なくとも一部が前記挿通孔内に位置する大径部と、
前記軸部のうち、前記大径部よりも径が小さい小径部と、
前記軸部のうち、前記大径部と前記小径部の間に形成された段差面と、
前記小径部に設けられ、前記小径部のうち前記段差面から前記軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、
を備え、
前記段差面は、前記段差面と前記位置規制部材との間に画定される空間に面し、
前記位置規制部材は、前記位置規制部材のうち最も前記取付板に近接する面に対し、前記取付板から離隔する側に位置し、前記段差面と前記中心軸方向に対向する対向部を備え、
前記段差面は、前記取付板のうち前記位置規制部材と前記中心軸方向に対向する対向面よりも前記位置規制部材と近接する側に位置する、バルブ装置。
【請求項3】
前記位置規制部材と前記取付板との間に配されたバネ部材を備える、請求項１または２に記載のバルブ装置。
【請求項4】
回転軸を有する取付板と、前記取付板に形成された挿通孔と、前記挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、前記軸部のうち、少なくとも一部が前記挿通孔内に位置する大径部と、前記軸部のうち、前記大径部よりも径が小さい小径部と、前記軸部のうち、前記大径部と前記小径部の間に形成された段差面と、前記小径部に設けられ、前記小径部のうち前記段差面から前記軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、を備えるバルブ装置の製造方法であって、前記バルブの前記大径部に前記取付板の前記挿通孔を挿通するステップと、
前記バルブの前記小径部に前記位置規制部材の孔を挿通するステップと、
前記位置規制部材の位置を前記段差面から前記中心軸方向に離隔した離隔位置に調整するステップと、
前記位置規制部材を前記小径部に固定するステップと、
を備え、
前記段差面は、前記段差面と前記位置規制部材との間に画定される空間に面し、
前記位置規制部材は、前記位置規制部材のうち最も前記取付板に近接する面に対し、前記取付板から離隔する側に位置し、前記段差面と前記中心軸方向に対向する対向部を備え、
前記段差面は、前記取付板のうち前記位置規制部材と前記中心軸方向に対向する対向面よりも前記位置規制部材と近接する側に位置する、
バルブ装置の製造方法。
【請求項5】
前記離隔位置は、前記取付板に対して予め設定された離隔距離に基づいて決定される、請求項４に記載のバルブ装置の製造方法。
【請求項6】
前記小径部に前記孔を挿通する前に、前記小径部にバネ部材を挿通するステップを備え、前記離隔位置は、前記バネ部材に加わる荷重に基づいて決定される、請求項４に記載のバルブ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、バルブ装置、および、バルブ装置の製造方法に関する。本出願は２０２０年４月７日に提出された日本特許出願第２０２０－６９１６３号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、タービンハウジングのバルブ装置について開示がある。バルブ装置は、回転軸と、取付板と、バルブと、位置規制部材とを備える。タービンハウジングには、回転軸が回転自在に設けられる。回転軸には、取付板が一体的に取り付けられる。取付板には、挿通孔が形成される。バルブには、軸部が形成される。取付板の挿通孔には、バルブの軸部が挿通される。取付板の挿通孔にバルブの軸部が挿通された状態で、バルブの軸部に位置規制部材が取り付けられる。バルブは、回転軸と一体的に回転する。バルブは、例えば、タービンハウジングに形成されたウェイストゲートポートを開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－１９７０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
バルブがウェイストゲートポートを適切に閉塞するために、取付板と位置規制部材との隙間を適度に管理する必要がある。特許文献１では、位置規制部材は、バルブの軸部の先端部にカシメられる。つまり、位置規制部材の位置は、バルブの軸部のカシメ位置に決定される。そのため、取付板と位置規制部材との隙間を管理するためには、バルブおよび取付板の寸法公差を厳しく管理する必要があった。つまり、バルブおよび取付板を高精度に表面加工する必要があり、コストが増大する要因となっていた。
【0005】
本開示は、コストを低減することが可能なバルブ装置、および、バルブ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るバルブ装置は、回転軸を有する取付板と、取付板に形成された挿通孔と、挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、軸部のうち、少なくとも一部が挿通孔内に位置する大径部と、軸部のうち、大径部よりも径が小さい小径部と、軸部のうち、大径部と小径部の間に形成された段差面と、小径部に設けられ、小径部のうち段差面から軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、を備え、段差面は、段差面と位置規制部材との間に画定される空間に面し、段差面は、取付板の挿通孔内に位置する。
【0008】
上記課題を解決するために、本開示の他の態様に係るバルブ装置は、回転軸を有する取付板と、取付板に形成された挿通孔と、挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、軸部のうち、少なくとも一部が挿通孔内に位置する大径部と、軸部のうち、大径部よりも径が小さい小径部と、軸部のうち、大径部と小径部の間に形成された段差面と、小径部に設けられ、小径部のうち段差面から軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、を備え、段差面は、段差面と位置規制部材との間に画定される空間に面し、位置規制部材は、位置規制部材のうち最も取付板に近接する面に対し、取付板から離隔する側に位置し、段差面と中心軸方向に対向する対向部を備え、段差面は、取付板のうち位置規制部材と中心軸方向に対向する対向面よりも位置規制部材と近接する側に位置する。
【0009】
位置規制部材と取付板との間に配されたバネ部材を備えてもよい。
【0010】
上記課題を解決するために、本開示のバルブ装置の製造方法は、回転軸を有する取付板と、取付板に形成された挿通孔と、挿通孔に挿通される軸部が形成されたバルブと、軸部のうち、少なくとも一部が挿通孔内に位置する大径部と、軸部のうち、大径部よりも径が小さい小径部と、軸部のうち、大径部と小径部の間に形成された段差面と、小径部に設けられ、小径部のうち段差面から軸部の中心軸方向に離隔した位置に取り付けられた位置規制部材と、を備えるバルブ装置の製造方法であって、バルブの大径部に取付板の挿通孔を挿通するステップと、バルブの小径部に位置規制部材の孔を挿通するステップと、位置規制部材の位置を段差面から中心軸方向に離隔した離隔位置に調整するステップと、位置規制部材を小径部に固定するステップと、を備え、段差面は、段差面と位置規制部材との間に画定される空間に面し、位置規制部材は、位置規制部材のうち最も取付板に近接する面に対し、取付板から離隔する側に位置し、段差面と中心軸方向に対向する対向部を備え、段差面は、取付板のうち位置規制部材と中心軸方向に対向する対向面よりも位置規制部材と近接する側に位置する。
【0011】
離隔位置は、取付板に対して予め設定された離隔距離に基づいて決定されてもよい。
【0012】
小径部に孔を挿通する前に、小径部にバネ部材を挿通するステップを備え、離隔位置は、バネ部材に加わる荷重に基づいて決定されてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0016】
図１は、過給機ＴＣの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機ＴＣの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機ＴＣの右側として説明する。図１に示すように、過給機ＴＣは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング３と、タービンハウジング５と、コンプレッサハウジング７とを含む。タービンハウジング５は、ベアリングハウジング３の左側に締結機構９によって連結される。コンプレッサハウジング７は、ベアリングハウジング３の右側に締結ボルト１１によって連結される。
【0017】
ベアリングハウジング３の外周面には、突起３ａが設けられる。突起３ａは、タービンハウジング５側に設けられる。突起３ａは、ベアリングハウジング３の径方向に突出する。タービンハウジング５の外周面には、突起５ａが設けられる。突起５ａは、ベアリングハウジング３側に設けられる。突起５ａは、タービンハウジング５の径方向に突出する。ベアリングハウジング３とタービンハウジング５は、締結機構９によってバンド締結される。締結機構９は、例えば、Ｇカップリングで構成される。締結機構９は、突起３ａ、５ａを挟持する。
【0018】
ベアリングハウジング３には、軸受孔３ｂが形成される。軸受孔３ｂは、過給機ＴＣの左右方向に貫通する。軸受孔３ｂには、軸受が配される。軸受には、シャフト１３が挿通される。軸受は、シャフト１３を回転自在に軸支する。本実施形態では、軸受は、すべり軸受である。ただし、これに限定されず、軸受は、転がり軸受であってもよい。シャフト１３の左端部には、タービンインペラ１５が設けられる。タービンインペラ１５は、タービンハウジング５に回転自在に収容される。シャフト１３の右端部には、コンプレッサインペラ１７が設けられる。コンプレッサインペラ１７は、コンプレッサハウジング７に回転自在に収容される。
【0019】
コンプレッサハウジング７には、吸気口１９が形成される。吸気口１９は、過給機ＴＣの右側に開口する。吸気口１９は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の対向面によって、ディフューザ流路２１が形成される。ディフューザ流路２１は、空気を昇圧する。ディフューザ流路２１は、環状に形成される。ディフューザ流路２１は、径方向内側において、コンプレッサインペラ１７を介して吸気口１９に連通している。
【0020】
コンプレッサハウジング７には、コンプレッサスクロール流路２３が形成される。コンプレッサスクロール流路２３は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路２３は、例えば、ディフューザ流路２１よりもシャフト１３の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路２３は、不図示のエンジンの吸気口と、ディフューザ流路２１とに連通している。コンプレッサインペラ１７が回転すると、吸気口１９からコンプレッサハウジング７内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ１７の翼間を流通する過程において加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路２１およびコンプレッサスクロール流路２３で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。
【0021】
タービンハウジング５には、吐出口２５が形成される。吐出口２５は、過給機ＴＣの左側に開口する。吐出口２５は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。タービンハウジング５の内部には、内部空間２７が形成される。内部空間２７は、吐出口２５に開口する。内部空間２７は、タービンインペラ１５より下流側（吐出口２５側）に形成される。
【0022】
タービンハウジング５には、連通路２９と、タービンスクロール流路３１とが形成される。タービンスクロール流路３１は、環状に形成される。タービンスクロール流路３１は、例えば、連通路２９よりもシャフト１３の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路３１は、ガス流入口３３（図２参照）と連通する。ガス流入口３３には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。連通路２９は、タービンインペラ１５を介してタービンスクロール流路３１と吐出口２５（内部空間２７）とを連通させる。ガス流入口３３からタービンスクロール流路３１に導かれた排気ガスは、連通路２９、タービンインペラ１５、および、内部空間２７を介して吐出口２５に導かれる。吐出口２５に導かれる排気ガスは、流通過程においてタービンインペラ１５を回転させる。
【0023】
タービンインペラ１５の回転力は、シャフト１３を介してコンプレッサインペラ１７に伝達される。コンプレッサインペラ１７が回転すると、上記のとおりに空気が昇圧される。こうして、空気がエンジンの吸気口に導かれる。
【0024】
図２は、タービンハウジング５の外観図である。図２に示すように、タービンハウジング５には、バルブ装置１００が設けられる。バルブ装置１００は、アクチュエータ１１０と、リンク機構１２０を備える。リンク機構１２０は、ロッド１３０と、連結ピン１４０と、リンクプレート１５０と、回転軸１６０とを含む。図２に示すように、アクチュエータ１１０、ロッド１３０、連結ピン１４０、および、リンクプレート１５０は、タービンハウジング５の外部に配される。
【0025】
アクチュエータ１１０は、ロッド１３０に接続される。アクチュエータ１１０は、ロッド１３０を、ロッド１３０の中心軸方向（図２中、矢印ａ方向および矢印ｂ方向）に移動させる。ロッド１３０は、一端がアクチュエータ１１０に接続され、他端が連結ピン１４０に接続される。連結ピン１４０は、ロッド１３０とリンクプレート１５０とを連結する。本実施形態では、連結ピン１４０は、ロッド１３０に固定される。連結ピン１４０は、リンクプレート１５０を回転自在に保持する。
【0026】
リンクプレート１５０には、ピン孔１５１と、軸孔１５３とが形成される。ピン孔１５１には、連結ピン１４０が挿通される。軸孔１５３には、回転軸１６０が挿通される。回転軸１６０は、リンクプレート１５０に固定される。回転軸１６０は、リンクプレート１５０と一体的に回転する。
【0027】
アクチュエータ１１０が駆動すると、ロッド１３０は、図２中、矢印ａ方向、または、矢印ｂ方向に移動する。ロッド１３０が図２中、矢印ａ方向に移動すると、リンクプレート１５０は、回転軸１６０の中心軸を中心として、図２中、矢印ｃ方向に回転する。ロッド１３０が図２中、矢印ｂ方向に移動すると、リンクプレート１５０は、回転軸１６０の中心軸を中心として、図２中、矢印ｄ方向に回転する。
【0028】
図３は、図２のＩＩＩ矢視図である。図３は、タービンハウジング５の内観図である。図３に示すように、リンク機構１２０は、軸受部材１７０と、取付板１８０と、バルブ１９０とを含む。軸受部材１７０、取付板１８０、および、バルブ１９０は、タービンハウジング５の内部空間２７に配される。
【0029】
タービンハウジング５には、貫通孔５ｂが形成される。貫通孔５ｂには、軸受部材１７０が挿通される。軸受部材１７０は、円筒形状である。軸受部材１７０には、回転軸１６０が挿通される。軸受部材１７０は、回転軸１６０を回転自在に軸支する。
【0030】
回転軸１６０は、一端がタービンハウジング５の外部に配され、他端がタービンハウジング５の内部に配される。回転軸１６０は、一端がリンクプレート１５０に接続され、他端が取付板１８０に接続される。取付板１８０は、回転軸１６０に一体的に取り付けられる。例えば、取付板１８０は、回転軸１６０に溶接され、回転軸１６０と一体的に回転する。取付板１８０は、本実施形態では回転軸１６０と別体で構成される。しかし、これに限定されず、取付板１８０は、回転軸１６０と一体で構成されてもよい。取付板１８０のうち、回転軸１６０と接続する側と反対側には、バルブ１９０が取り付けられる。取付板１８０は、バルブ１９０を保持する。
【0031】
図４は、バルブ１９０と取付板１８０の接続構造を説明するための説明図である。図４に示すように、バルブ１９０は、本体部１９１と、軸部１９３とを備える。バルブ１９０の軸部１９３には、位置規制部材１９５が取り付けられる。本体部１９１は、当接面１９１ａを有する。軸部１９３は、本体部１９１の当接面１９１ａが形成される側とは反対側に形成される。軸部１９３は、当接面１９１ａと直交する方向に延在する。位置規制部材１９５は、円盤形状である。位置規制部材１９５は、孔１９５ａを有する。
【0032】
取付板１８０には、挿通孔１８１が形成される。バルブ１９０の軸部１９３は、取付板１８０の挿通孔１８１に挿通される。軸部１９３は、位置規制部材１９５の孔１９５ａに挿通される。位置規制部材１９５は、取付板１８０に対し、本体部１９１とは反対側に配される。位置規制部材１９５は、例えば、溶接や接着などにより軸部１９３に取り付けられる（固定される）。取付板１８０は、本体部１９１と位置規制部材１９５との間に挟まれる。位置規制部材１９５は、バルブ１９０が取付板１８０から脱落することを抑制する。
【0033】
図１に示すように、タービンハウジング５には、バイパス流路３５およびウェイストゲートポート３７が形成される。バイパス流路３５は、一端がタービンスクロール流路３１に接続され、他端がウェイストゲートポート３７を介して内部空間２７に接続される。バイパス流路３５は、タービンスクロール流路３１と内部空間２７とを連通する。バイパス流路３５およびウェイストゲートポート３７は、タービンインペラ１５よりも径方向外側に位置する。バイパス流路３５は、タービンスクロール流路３１を流通する排気ガスの一部を、タービンインペラ１５を迂回して内部空間２７に導く。
【0034】
ウェイストゲートポート３７は、タービンハウジング５の内部空間２７を形成する内壁のうちバルブ１９０が当接可能な座面３９に形成される。ウェイストゲートポート３７は、タービンインペラ１５より下流側（吐出口２５側）に形成される。ウェイストゲートポート３７は、バイパス流路３５と内部空間２７とを連通させる。
【0035】
バルブ１９０は、ウェイストゲートポート３７の内径よりも外径が大きい弁体である。バルブ１９０は、本実施形態では、ウェイストゲートバルブである。バルブ１９０は、座面３９と当接した状態において、ウェイストゲートポート３７を閉塞する。ウェイストゲートポート３７が閉塞されると、タービンスクロール流路３１を流通する排気ガスの一部は、バイパス流路３５およびウェイストゲートポート３７を介して内部空間２７に流出しなくなる。
【0036】
バルブ１９０は、座面３９から離隔した状態において、ウェイストゲートポート３７を開放する。ウェイストゲートポート３７が開放されると、タービンスクロール流路３１を流通する排気ガスの一部は、バイパス流路３５およびウェイストゲートポート３７を介して内部空間２７に流出する。
【0037】
図３に戻り、アクチュエータ１１０（図２参照）の駆動により、回転軸１６０が図３中、矢印ｃ方向に回転すると、回転軸１６０と一体的に取付板１８０が図３中、矢印ｃ方向に回転する。取付板１８０が図３中、矢印ｃ方向に回転すると、取付板１８０に保持されたバルブ１９０が、回転軸１６０の中心軸を中心として、図３中、矢印ｃ方向に回転する。
【0038】
図５は、図３に示すバルブ１９０が矢印ｃ方向に回転した後のタービンハウジング５の内観図である。図５に示すように、バルブ１９０が矢印ｃ方向に回転すると、バルブ１９０は、座面３９から離隔する方向に移動する。バルブ１９０が座面３９から離隔すると、ウェイストゲートポート３７が開放された開放状態となる。一方、アクチュエータ１１０（図２参照）の駆動により、回転軸１６０を有する取付板１８０が図５中、矢印ｄ方向に回転すると、バルブ１９０は、回転軸１６０の中心軸を中心として、図５中、矢印ｄ方向に回転する。バルブ１９０が矢印ｄ方向に回転すると、図３に示すように、バルブ１９０は、座面３９に近接する方向に移動する。バルブ１９０が座面３９に近接し当接すると、ウェイストゲートポート３７が閉塞された閉塞状態となる。
【0039】
ところで、図４に示すように、取付板１８０と位置規制部材１９５との間には、僅かな隙間が形成される。この隙間が小さくなるほど、取付板１８０に対するバルブ１９０の移動量が制限される。バルブ１９０の移動量が制限されると、タービンハウジング５のウェイストゲートポート３７が形成された座面３９に対し、バルブ１９０が片当たりし易くなる。バルブ１９０が座面３９に片当たりすると、バルブ１９０がウェイストゲートポート３７を閉塞できなくなる。
【0040】
一方、取付板１８０と位置規制部材１９５との隙間が大きくなるほど、取付板１８０に対するバルブ１９０の移動量が緩和される。バルブ１９０の移動量が緩和されると、ウェイストゲートポート３７から排出される排気ガスの圧力によって、バルブ１９０が座面３９から離隔する方向に移動し易くなる。バルブ１９０が座面３９から離隔する方向に移動すると、バルブ１９０がウェイストゲートポート３７を閉塞できなくなる。バルブ１９０の移動量が緩和されると、ウェイストゲートポート３７から排気ガスが排出された際に、バルブ１９０が他の部材（例えば、座面３９）と衝突し易くなり、振動および騒音が発生する。
【0041】
以上のことから、取付板１８０と位置規制部材１９５との隙間を適度に管理する必要がある。上記特許文献１では、位置規制部材は、バルブの軸部の先端部にカシメられる。つまり、位置規制部材の位置は、バルブの軸部のカシメ位置に決定される。そのため、取付板と位置規制部材との隙間を管理するためには、バルブおよび取付板の寸法公差を厳しく管理する必要があった。つまり、バルブおよび取付板を高精度に表面加工する必要があり、コストが増大する要因となっていた。
【0042】
図６は、本実施形態にかかる取付板１８０とバルブ１９０と位置規制部材１９５の概略断面図である。図６に示すように、バルブ１９０の軸部１９３は、大径部１９３ａと、小径部１９３ｂと、段差面１９３ｃとを備える。
【0043】
大径部１９３ａは、大凡円柱形状である。大径部１９３ａは、大凡一定の外径を有する。大径部１９３ａは、バルブ１９０の本体部１９１と連続する。大径部１９３ａは、少なくとも一部が挿通孔１８１内に位置する。
【0044】
小径部１９３ｂは、大凡円柱形状である。小径部１９３ｂは、大凡一定の外径を有する。小径部１９３ｂの外径は、大径部１９３ａの外径よりも小さい。小径部１９３ｂの中心軸は、大径部１９３ａの中心軸と大凡等しい。小径部１９３ｂは、大径部１９３ａの本体部１９１側とは反対側に連続する。小径部１９３ｂには、位置規制部材１９５が取り付けられる。位置規制部材１９５の内径は、小径部１９３ｂの外径よりも大きく、大径部１９３ａの外径よりも小さい。小径部１９３ｂのうち位置規制部材１９５の内周面と対向する面は、位置規制部材１９５の内周面と対向しない面と面一である。
【0045】
段差面１９３ｃは、大凡円環形状である。段差面１９３ｃは、大径部１９３ａと小径部１９３ｂの間に形成される。段差面１９３ｃは、大径部１９３ａおよび小径部１９３ｂと連続する。段差面１９３ｃは、大径部１９３ａおよび小径部１９３ｂの中心軸に対し大凡直交する面である。
【0046】
本実施形態では、段差面１９３ｃは、挿通孔１８１内に位置する。具体的に、段差面１９３ｃは、取付板１８０のうち位置規制部材１９５と軸部１９３の中心軸方向（以下、単に中心軸方向ともいう）に対向する対向面１８３よりも位置規制部材１９５から離隔する側に位置する。
【0047】
バルブ１９０には、インコーネルなどの高価な素材が使用される。そのため、バルブ１９０の軸部１９３をすべて大径部１９３ａで形成すると、コストが増大する。したがって、本実施形態では、バルブ１９０の素材を減少させるために、軸部１９３に大径部１９３ａよりも径が小さい小径部１９３ｂを設けている。小径部１９３ｂが設けられることで、軸部１９３すべてが大径部１９３ａにより形成される場合よりも、バルブ１９０のコストを低減させることができる。
【0048】
本実施形態では、段差面１９３ｃが挿通孔１８１内に位置する。つまり、大径部１９３ａは、取付板１８０よりも位置規制部材１９５側に突出しない。したがって、大径部１９３ａが取付板１８０よりも位置規制部材１９５側に突出する場合と比べて、大径部１９３ａの体積を減少させることができる。その結果、バルブ１９０のコストを低減させることができる。
【0049】
ここで、大径部１９３ａは、回転軸１６０（図５参照）を有する取付板１８０が回転したとき、取付板１８０の挿通孔１８１の内周面と当接する必要がある。すなわち、取付板１８０が大径部１９３ａに対し傾斜した際に、大径部１９３ａは、取付板１８０の傾斜方向（移動方向）において挿通孔１８１の内周面と当接する必要がある。挿通孔１８１の内周面が大径部１９３ａと当接しないと、取付板１８０の傾斜方向への移動が制限されず、大径部１９３ａに対する取付板１８０の傾斜角度が増大する。大径部１９３ａに対する取付板１８０の傾斜角度が増大すると、取付板１８０が位置規制部材１９５と接触する可能性がある。取付板１８０が位置規制部材１９５と接触すると、バルブ１９０の軸部１９３から位置規制部材１９５が脱落するおそれがある。
【0050】
そこで、段差面１９３ｃの位置は、取付板１８０が大径部１９３ａに対し傾斜した際に、取付板１８０の傾斜方向において挿通孔１８１の内周面が大径部１９３ａと当接可能な位置に設定される。例えば、段差面１９３ｃの位置は、大径部１９３ａの中心軸方向の高さが、取付板１８０の厚さの少なくとも半分以上となる位置に設定される。これにより、取付板１８０が大径部１９３ａに対し傾斜した際に、挿通孔１８１の内周面は、大径部１９３ａと当接することができる。したがって、バルブ１９０の軸部１９３から位置規制部材１９５が脱落することを抑制することができる。
【0051】
本実施形態のバルブ１９０および取付板１８０には、表面加工が施されていない。つまり、バルブ１９０および取付板１８０は、製造後に素材の面のまま加工レスに形成される。したがって、本実施形態のバルブ１９０および取付板１８０は、高精度な表面加工が施されたバルブおよび取付板よりも、コストを低減させることができる。
【0052】
しかし、バルブ１９０および取付板１８０に高精度な表面加工が施されない場合、バルブ１９０および取付板１８０の寸法公差のバラツキや寸法公差の積み重ね（累積公差）により、取付板１８０と位置規制部材１９５との隙間を適度に管理することが困難になる。
【0053】
そこで、本実施形態では、位置規制部材１９５と取付板１８０との隙間に応じて、小径部１９３ｂ上における位置規制部材１９５の位置を調整し、位置規制部材１９５を小径部１９３ｂ上の任意の位置で固定するようにしている。位置規制部材１９５の位置を調整し、小径部１９３ｂ上に固定することで、バルブ１９０および取付板１８０に寸法公差のバラツキや累積公差があっても、取付板１８０と位置規制部材１９５との隙間を適度に管理することができる。
【0054】
位置規制部材１９５と取付板１８０との隙間が調整（管理）できるように、段差面１９３ｃは、位置規制部材１９５と当接不能な位置に形成される。本実施形態では、段差面１９３ｃは、挿通孔１８１内に位置している。その結果、位置規制部材１９５と取付板１８０とが当接した場合でも、位置規制部材１９５は、段差面１９３ｃと当接不能となる。このように、位置規制部材１９５は、小径部１９３ｂのうち段差面１９３ｃから中心軸方向に離隔した位置に取り付けられる。
【0055】
図７は、バルブ１９０と取付板１８０と位置規制部材１９５との組立方法（製造方法）を説明するフローチャート図である。図７に示すフローチャートは、例えば、不図示の組立装置により実行される。図７に示すように、組立装置は、バルブ１９０の大径部１９３ａに取付板１８０の挿通孔１８１を挿通させる（ステップＳ１）。組立装置は、バルブ１９０の小径部１９３ｂに位置規制部材１９５の孔１９５ａを挿通させる（ステップＳ２）。組立装置は、位置規制部材１９５の位置を段差面１９３ｃから中心軸方向に離隔した離隔位置に調整する（ステップＳ３）。
【0056】
例えば、組立装置は、離隔位置を、取付板１８０の対向面１８３（あるいは、段差面１９３ｃ）に対して予め設定された離隔距離に基づいて決定する。ここで、組立装置は、対向面１８３と位置規制部材１９５との距離を計測する測距センサを用いて、位置規制部材１９５の位置を調整する。これにより、ウェイストゲートポート３７を閉塞する際に、バルブ１９０と座面３９との間にかかる荷重を簡易に適切に設定することができる。
【0057】
組立装置は、離隔位置に調整された位置規制部材１９５を小径部１９３ｂに固定する（ステップＳ４）。例えば、組立装置は、溶接や接着等により、位置規制部材１９５を小径部１９３ｂに固定する。これにより、バルブ１９０と取付板１８０と位置規制部材１９５との組立処理が終了する。
【0058】
以上のように、本実施形態では、バルブ１９０および取付板１８０が加工レスに形成される。位置規制部材１９５は、取付板１８０との離隔距離が調整され、段差面１９３ｃから中心軸方向に離隔した位置に固定される。これにより、取付板１８０と位置規制部材１９５との隙間を適度に管理しながら、バルブ装置１００のコストを低減することができる。
【0059】
（第１変形例）
図８は、第１変形例のバルブ装置２００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第１変形例のバルブ装置２００は、上記実施形態の軸部１９３に代えて、軸部２９３を備える。上記実施形態の位置規制部材１９５に代えて、位置規制部材２９５を備える。図８に示すように、軸部２９３は、大径部２９３ａと、小径部２９３ｂと、段差面２９３ｃとを備える。
図８は、第１変形例のバルブ装置２００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第１変形例のバルブ装置２００は、上記実施形態の軸部１９３に代えて、軸部２９３を備える。上記実施形態の位置規制部材１９５に代えて、位置規制部材２９５を備える。図８に示すように、軸部２９３は、大径部２９３ａと、小径部２９３ｂと、段差面２９３ｃとを備える。
【0060】
大径部２９３ａは、大凡円柱形状である。大径部２９３ａは、大凡一定の外径を有する。大径部２９３ａは、本体部１９１と連続する。大径部２９３ａは、少なくとも一部が挿通孔１８１内に位置する。
【0061】
小径部２９３ｂは、大凡円柱形状である。小径部２９３ｂは、大凡一定の外径を有する。小径部２９３ｂの外径は、大径部２９３ａの外径よりも小さい。小径部２９３ｂの中心軸は、大径部２９３ａの中心軸と大凡等しい。小径部２９３ｂは、大径部２９３ａの本体部１９１側とは反対側に連続する。小径部２９３ｂには、位置規制部材２９５が取り付けられる。位置規制部材２９５の内径は、小径部２９３ｂの外径よりも大きく、大径部２９３ａの外径よりも小さい。
【0062】
段差面２９３ｃは、大凡円環形状である。段差面２９３ｃは、大径部２９３ａと小径部２９３ｂの間に形成される。段差面２９３ｃは、大径部２９３ａおよび小径部２９３ｂと連続する。段差面２９３ｃは、大径部２９３ａおよび小径部２９３ｂの中心軸に対し大凡直交する面である。
【0063】
位置規制部材２９５は、最も取付板１８０に近接する近接面２９５ｂを備える。位置規制部材２９５は、近接面２９５ｂに対し、取付板１８０から離隔する側に位置し、段差面２９３ｃと中心軸方向に対向する対向部２９５ｃを備える。対向部２９５ｃは、大凡円環形状である。対向部２９５ｃの外径は、段差面２９３ｃ（大径部２９３ａ）の外径よりも僅かに大きい。近接面２９５ｂと対向部２９５ｃとの中心軸方向における離隔距離は、取付板１８０の対向面１８３と段差面２９３ｃとの中心軸方向における離隔距離よりも大きい。ただし、近接面２９５ｂと対向部２９５ｃとの中心軸方向における離隔距離は、取付板１８０の対向面１８３と段差面２９３ｃとの中心軸方向における離隔距離と等しくてもよいし、小さくてもよい。
【0064】
第１変形例では、段差面２９３ｃは、取付板１８０よりも位置規制部材１９５側に位置する。具体的に、段差面２９３ｃは、取付板１８０のうち位置規制部材２９５と中心軸方向に対向する対向面１８３よりも位置規制部材１９５と近接する側に位置する。これにより、上記実施形態のように段差面１９３ｃが挿通孔１８１内に位置する場合と比べて、軸部２９３の強度および耐摩耗性を向上させることができる。
【0065】
第１変形例では、近接面２９５ｂと対向部２９５ｃとの中心軸方向における離隔距離は、取付板１８０の対向面１８３と段差面２９３ｃとの中心軸方向における離隔距離よりも大きい。そのため、近接面２９５ｂと対向面１８３が当接しても、対向部２９５ｃと段差面１９３ｃは、当接不能となる。したがって、位置規制部材２９５に対向部２９５ｃが形成されない場合よりも、位置規制部材２９５と取付板１８０との隙間の調整量を増大させることができる。第１変形例でも、上記実施形態と同様に、バルブ１９０および取付板１８０が加工レスに形成される。位置規制部材２９５は、取付板１８０との離隔距離が調整され、対向部２９５ｃが段差面２９３ｃから中心軸方向に離隔した位置に固定される。これにより、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【0066】
（第２変形例）
図９は、第２変形例のバルブ装置３００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第２変形例のバルブ装置３００は、上記実施形態のバルブ装置１００において、取付板１８０と位置規制部材１９５との間にバネ部材３１０を設けたものである。それ以外の構成は、上記実施形態のバルブ装置１００と同じである。
図９は、第２変形例のバルブ装置３００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第２変形例のバルブ装置３００は、上記実施形態のバルブ装置１００において、取付板１８０と位置規制部材１９５との間にバネ部材３１０を設けたものである。それ以外の構成は、上記実施形態のバルブ装置１００と同じである。
【0067】
バネ部材３１０は、円盤形状である。第２変形例では、バネ部材３１０は、皿バネである。バネ部材３１０は、一端が取付板１８０に接触し、他端が位置規制部材１９５に接触する。バネ部材３１０は、取付板１８０と位置規制部材１９５とを、互いに離隔する方向に付勢する。これにより、取付板１８０に対するバルブ１９０のがたつきが抑制される。ウェイストゲートポート３７を閉塞する際に、バネ部材３１０は、バルブ１９０の当接面１９１ａを座面３９に押圧することで、排気脈動によるバルブ１９０の振動を抑制することができる。
【0068】
図１０は、バルブ１９０と取付板１８０とバネ部材３１０と位置規制部材１９５との組立方法（製造方法）を説明するフローチャート図である。図１０に示すフローチャートは、例えば、不図示の組立装置により実行される。図１０に示すように、組立装置は、バルブ１９０の大径部１９３ａに取付板１８０の挿通孔１８１を挿通させる（ステップＳ１１）。組立装置は、バルブ１９０の小径部１９３ｂにバネ部材３１０を挿通させる（ステップＳ１２）。組立装置は、バルブ１９０の小径部１９３ｂに位置規制部材１９５の孔を挿通させる（ステップＳ１３）。ここで、バネ部材３１０は、大径部１９３ａに取付板１８０を挿通した後、小径部１９３ｂに位置規制部材１９５を挿通する前に、小径部１９３ｂに挿通される。組立装置は、位置規制部材１９５の位置を段差面１９３ｃから中心軸方向に離隔した離隔位置に調整する（ステップＳ１４）。
【0069】
例えば、組立装置は、離隔位置を、バネ部材３１０に加わる荷重に基づいて決定する。ここで、組立装置は、バルブ１９０の当接面１９１ａに圧力センサを配置し、位置規制部材１９５を中心軸方向に移動させる。位置規制部材１９５が中心軸方向に移動すると、バネ部材３１０の収縮状態に応じて圧力センサの出力値が変化する。組立装置は、位置規制部材１９５の位置を、圧力センサの出力値が所定値となる位置に調整する。これにより、ウェイストゲートポート３７を閉塞する際に、バルブ１９０と座面３９との間にかかる荷重を高精度（適切）に設定することができる。
【0070】
組立装置は、離隔位置に調整された位置規制部材１９５を小径部１９３ｂに固定する（ステップＳ１５）。例えば、組立装置は、溶接や接着等により、位置規制部材１９５を小径部１９３ｂに固定する。これにより、バルブ１９０と取付板１８０とバネ部材３１０と位置規制部材１９５との組立処理が終了する。第２変形例においても、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【0071】
（第３変形例）
図１１は、第３変形例のバルブ装置４００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第３変形例のバルブ装置４００は、上記第１変形例のバルブ装置２００において、取付板１８０と位置規制部材２９５との間にバネ部材４１０を設けたものである。それ以外の構成は、上記第１変形例のバルブ装置２００と同じである。第３変形例においても、上記実施形態、上記第１変形例、および、上記第２変形例と同様の作用および効果を得ることができる。
図１１は、第３変形例のバルブ装置４００の構成を説明するための説明図である。上記実施形態の過給機ＴＣと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第３変形例のバルブ装置４００は、上記第１変形例のバルブ装置２００において、取付板１８０と位置規制部材２９５との間にバネ部材４１０を設けたものである。それ以外の構成は、上記第１変形例のバルブ装置２００と同じである。第３変形例においても、上記実施形態、上記第１変形例、および、上記第２変形例と同様の作用および効果を得ることができる。
【0072】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【0073】
上記実施形態、第１変形例、第２変形例、および、第３変形例では、バルブ１９０がウェイストゲートポート３７を開閉するウェイストゲートバルブである例について説明した。しかし、これに限定されず、バルブ１９０は、開口を開閉する他のバルブに適用することも可能である。例えば、バルブ１９０は、ツインスクロール型過給機のタービンハウジングにおいて、２つのタービンスクロール流路を連通する開口を開閉するバルブに適用されてもよい。
【符号の説明】
【0074】
１００：バルブ装置 １６０：回転軸 １８０：取付板 １８１：挿通孔 １９０：バルブ １９３：軸部 １９３ａ：大径部 １９３ｂ：小径部 １９３ｃ：段差面 １９５：位置規制部材 １９５ａ：孔 ２００：バルブ装置 ２９３：軸部 ２９３ａ：大径部 ２９３ｂ：小径部 ２９３ｃ：段差面 ２９５：位置規制部材 ２９５ｂ：近接面（面） ２９５ｃ：対向部 ３００：バルブ装置 ３１０：バネ部材 ４００：バルブ装置 ４１０：バネ部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】