WO2011118880A1 - 터보차져의 가변노즐장치 - Google Patents

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WO2011118880A1
WO2011118880A1 PCT/KR2010/003225 KR2010003225W WO2011118880A1 WO 2011118880 A1 WO2011118880 A1 WO 2011118880A1 KR 2010003225 W KR2010003225 W KR 2010003225W WO 2011118880 A1 WO2011118880 A1 WO 2011118880A1
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WO
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ring
contact
lever plate
nozzle
turbocharger
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/003225
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English (en)
French (fr)
Inventor
권성
안재원
노태현
Original Assignee
(주)계양정밀
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • variable nozzle device of the turbocharger of the present invention and more particularly, to prevent the drive ring from being separated by a locking member integrally formed in the nozzle ring, and to install the driving ring in the nozzle ring formed with the locking member. It relates to a variable nozzle device of a turbocharger to improve the assemblability by forming a through-hole in the drive ring as possible.
  • a turbocharger is a device that rotates a turbine by using the energy of exhaust gas and pressurizes air by a compressor connected to the turbine.
  • the turbocharger supplies pressurized air to the combustion chamber of the engine to increase the filling efficiency of the engine to increase the output. Do it.
  • the turbocharger changes the energy that can be provided by the exhaust gas according to the operating state of the engine. Therefore, the turbine nozzle is varied so that the exhaust gas is applied to the turbine in order to adjust the amount appropriately according to the operating state of the engine to operate the engine more efficiently. It allows you to control the energy you provide.
  • a method of varying the turbine nozzle a method of controlling the flow direction of the exhaust gas supplied to the turbine by rotating a plurality of vanes provided in the flow path through which the exhaust gas is supplied to the turbine is mainly used.
  • variable nozzle device of the conventional turbocharger is rotatably installed in the nozzle ring 10 fixed to the housing 1 and supplied to the turbine 2. It is composed of a structure having a plurality of vanes (3) for controlling the flow rate of the gas.
  • the drive ring 20 is formed concentrically with the nozzle ring 10 and is rotatably installed in the nozzle ring 10, and is integrally connected to the rotation shaft 30 of the vane 3 and the drive ring 20 is connected to the drive ring 20. It consists of a lever plate 40 extending toward.
  • the nozzle ring 10 has a ring shape in which a through hole 11 is formed at a central portion thereof, and a plurality of rotation shafts 30 are rotatably mounted.
  • One end of the rotating shaft 30 is equipped with a vane 3 to adjust the amount of exhaust gas guided to the turbine (2).
  • the lever plate 40 is fixed to the other end of the rotation shaft 30.
  • An end of the lever plate 40 extending toward the driving ring 20 is fitted between the driving protrusions 21 protruding from one side of the driving ring 20.
  • the driving ring 20 is connected to an actuator which is externally mounted to generate the power necessary to rotate the vane 3.
  • a plurality of mount pins 50 are mounted on the nozzle ring 10 to prevent separation of the drive ring 20 rotatably mounted on one side of the nozzle ring 10.
  • Mounting pin 50 has a locking step 51 having an extended cross section to prevent the drive ring 20 is separated in the axial direction in the middle portion.
  • a locking projection 31 protruding by a predetermined height is formed at one end of the lever plate 40.
  • the locking protrusion 31 protrudes to a height capable of contacting the housing 1 portion fitted in the through hole 11 in a state where the vanes 3 are rotated as far as possible so as not to contact the turbine 2.
  • the rotation angle of the vane 3 and the rotation angle of the driving ring 20 are limited by the rotation angle of the lever plate 40 by the locking protrusion 31.
  • At least one stopper 12 is mounted to the nozzle ring 10.
  • the stopper 12 protrudes to a predetermined height so that the vane 3 is in contact with the lever plate 40 in a state in which it is rotated as far as possible so as not to contact the turbine 2 so that the lever plate 40 can no longer be rotated. It acts as a restraint.
  • the lever plate 40 should have sufficient thickness and rigidity to be in contact with the stopper 12 and to withstand collisions.
  • variable nozzle device of the turbocharger having the conventional structure as described above should be equipped with a separate mount pin 50 to prevent the drive ring 20 from being separated, the work time is increased during assembly and the manufacturing cost is increased due to an increase in parts. There is a problem that is increased. In addition, there is a risk that an accident occurs because the mount pin 50 is separated while undergoing heat deformation for a long time.
  • An object of the present invention devised in view of the above is to provide a variable nozzle device of a turbocharger which can improve assembly and operability while simply configuring a driving mechanism that can prevent the departure of a driving ring. have.
  • Still another object of the present invention is to provide a turbocharger variable nozzle device capable of simplifying the structure of the drive ring by forming a driving groove into which the end of the lever plate is inserted in the inner surface of the drive ring.
  • Still another object of the present invention is to provide a variable nozzle apparatus of a turbocharger, in which an inner surface of the driving ring is rotated in contact with a locking member, thereby reducing friction and improving operability.
  • the other side of the drive ring is supported by the locking member by rotating the drive ring.
  • the locking member is formed of a horizontal projection protruding radially so as to contact the other side of the drive ring.
  • the locking member is formed of a vertical protrusion protruding to contact the inner surface of the drive ring and the horizontal projection is formed at the end thereof.
  • the locking member includes a vertical protrusion protruding to contact the inner surface of the driving ring and a horizontal protrusion protruding to contact the other side of the driving ring at the end of the vertical protrusion.
  • the plurality of vertical protrusions protrude from the nozzle ring, and the horizontal protrusions are formed on at least two vertical protrusions of the plurality of vertical protrusions.
  • the vertical protrusions are formed in three places.
  • the horizontal projection is formed at a predetermined interval to limit the rotational trajectory of the lever plate
  • the stop surface is provided with a contact surface in the state in which the lever plate is rotated as possible.
  • the stop surface has a shape corresponding to the side shape of the lever plate which is in contact with a predetermined section so as to be in surface contact with the lever plate.
  • the nozzle ring has a contact surface in which the lever plate is in contact with the contact surface in which the drive ring is in contact with the same height.
  • the driving ring is formed with a driving groove having a shape penetrating both sides of the driving ring and recessed to a predetermined depth on the inner side so that the other side of the lever plate can be inserted.
  • the lever plate has a symmetrical shape with respect to the center line.
  • variable nozzle device of the turbocharger according to the present invention has a structure in which the drive ring is prevented from being separated by a catching member integral with the nozzle ring, and thus the assembly mechanism and the operability are improved while the driving mechanism is simply configured. There is.
  • the contact surface contacting the lever plate and the contact surface contacting the driving ring have the same height, and the thickness of the nozzle ring can be made thinner as the latching portion protrudes, and the length of the rotation shaft as the thickness of the nozzle ring is reduced. Since the weight is reduced by reducing the operation performance due to the weight reduction is improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a conventional turbocharger
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a variable nozzle device of the turbocharger shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a perspective view showing a variable nozzle device of a turbocharger according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view showing a variable nozzle device of the turbocharger shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line “A-A” of FIG. 4;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion “B-B” of FIG. 4;
  • FIG. 9 is a plan view showing a state in which the drive ring is fitted to the nozzle ring
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a state in which the driving ring is supported by the locking member by rotating the driving ring by a predetermined angle in a state of being fitted into the nozzle ring.
  • variable nozzle device of a turbocharger according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • the same reference numerals are given to the same parts as in the conventional structure, and a detailed description thereof will be given with reference to FIG. 1. Quote.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a variable nozzle device of a turbocharger according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view illustrating the variable nozzle device of the turbocharger shown in FIG. 3
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a" BB "portion of Figure 4
  • Figure 7 is a state diagram showing the state before the lever plate is rotated
  • FIG. 10 is a view showing a state in which a driving ring is fitted to a nozzle ring.
  • variable nozzle device of the turbocharger which is a preferred embodiment of the present invention as shown, is rotatably installed in the nozzle ring 110 fixed to the housing 1, respectively.
  • the nozzle ring 110 has a ring shape in which a through hole 111 is formed in a central portion thereof, and a plurality of rotation shafts 30 are rotatably mounted.
  • the vane 3 is mounted at one end of the rotation shaft 30, and the lever plate 140 is fixed at the other end.
  • the lever plate 140 includes a connection part 141 into which the pivot shaft 30 is inserted and connected, and an extension part 142 extending from the connection part 141 toward the driving ring 120.
  • the lever plate 140 has a left-right symmetrical shape with respect to the center line, so that the assembly time can be shortened because it has no directionality during assembly.
  • An end portion of the extension part 142 of the lever plate 140 extending toward the driving ring 120 is fitted into the driving groove 121 formed on the inner surface of the driving ring 120.
  • the driving groove 121 penetrates both side surfaces of the driving ring 120 and has a shape recessed by a predetermined depth on the inner surface.
  • a connection hole 122 is formed to be connected to an actuator that is externally mounted and generates an electric power required to rotate the vane 3.
  • the nozzle ring 110 is formed with a locking member 112 protruding to a predetermined height to support the other side of the driving ring 120.
  • the locking member 112 includes a vertical protrusion 113 protruding to contact the inner surface of the driving ring 120 and a horizontal protrusion protruding radially to contact the other side of the driving ring 120 at the end of the vertical protrusion 113. It consists of a protrusion 114.
  • a plurality of vertical protrusions 113 are formed with a predetermined interval to contact the inner surface of the driving ring 120, the horizontal protrusions 114 are formed only on at least two vertical protrusions 113 of the plurality of vertical protrusions 113. It is made of a structure.
  • the horizontal protrusions 114 are formed on the three vertical protrusions 113 having a predetermined interval.
  • the vertical protrusions 113 are formed at a predetermined interval to limit the rotational trajectory of the lever plate 140. That is, the stop plate 113a is provided to be in contact with the lever plate 140 in the maximum rotation.
  • the stop surface 113a has a shape corresponding to the lateral shape of the extension part 142 of the lever plate 140 to be in surface contact with a predetermined section of the extension part 142 of the lever plate 140.
  • the shape of the stop surface 113a is not limited to a structure that is in surface contact with the shape corresponding to the side shape of the lever plate 140 and the extension part 142, and has a shape different from the side shape of the extension part 142. It may be configured as a structure in contact.
  • the inner surface of the drive ring 120 is formed with a through hole 123 recessed to a predetermined depth so that the horizontal protrusion 114 of the locking member 112 passes.
  • the through hole 123 is formed to mate with the horizontal protrusion 114 of the locking member 112.
  • the contact surface 110a in contact with the lever plate 140 in the nozzle ring 110 and the contact surface 110b in contact with the drive ring 120 form the same height. Therefore, the lever plate 140 forming a straight line is mounted to be seated on the contact surface 110a of the nozzle ring 110, and thus may be directly inserted into the driving groove 121 of the driving ring 120.
  • variable nozzle device of the turbocharger operates the actuator to rotate in the direction in which the vanes 3 are closed as shown in FIG. 7, so that the driving ring 120 rotates as much as possible in one direction.
  • the extension portion 142 of the lever plate 140 is in contact with the stop surface 113a of one side is stopped so that the driving ring 120 is no longer rotated. That is, the rotation angle of the driving ring 120 in one direction (the vane opening direction) is limited.
  • the opening and closing angles of the vanes 3 can be limited.
  • the process of mounting the drive ring 120 on the nozzle ring 110 is as follows.
  • the horizontal protrusion 114 of the locking member 112 formed on the nozzle ring 110 is attached to the driving ring 120.
  • the driving ring 120 is in close contact with the nozzle ring 110 while the driving ring 120 is positioned to pass through the formed through hole 123.
  • the horizontal protrusion 114 passes through the through hole 123 and is positioned higher than the thickness of the driving ring 120, thereby rotating the driving ring 120 by a predetermined angle.
  • the horizontal protrusions 114 of 112 support the other side of the driving ring 120. That is, when the driving ring 120 is rotated by a predetermined angle, as shown in FIG. 5, the horizontal protrusion 114 of the locking member 114 supports the other side of the driving ring 120, thereby driving the shaft 120. It is to prevent the deviation from the direction.
  • variable nozzle device of the turbocharger As described above, in the variable nozzle device of the turbocharger according to the present invention, the other side of the driving ring 120 is supported by the horizontal protrusion 114 of the locking member 112 formed integrally with the nozzle ring 110 to drive the drive ring 120. ) Structure, which prevents the deviating from each other, improves the assembly and operability while the driving mechanism is simply configured.
  • the contact surface 110a in contact with the lever plate 140 and the contact surface 110b in contact with the driving ring 120 have the same height, and are formed in the driving groove 121 formed on the inner surface of the driving ring 120. Since the lever plate 140 is formed to be inserted immediately, the thickness of the nozzle ring 110 can be made thinner by the height of the locking member 112, and the rotation shaft is reduced as the thickness of the nozzle ring 110 is reduced. By reducing the length of the 30 can achieve a weight reduction. In addition, since it is possible to reduce the installation space in which the variable nozzle device of the turbocharger is installed, the turbocharger can be miniaturized.

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Abstract

본 발명은 구동 매커니즘이 간단하게 구성되면서도 드라이브링의 이탈을 방지하고 조립성이나 작동성이 향상된 터보차져의 가변노즐장치를 개시한다. 본 발명은 터빈측으로 유입되는 배기가스를 안내하는 베인이 연결된 다수개의 회동축을 회동가능하게 지지하는 노즐링과, 상기 회동축을 회동시킬 수 있도록 일측이 상기 회동축과 연결되는 레버플레이트와, 상기 노즐링과 일측면이 접촉되어 회전가능하게 장착되고, 상기 레버플레이트를 회동시킬 수 있도록 상기 레버플레이트의 타측이 연결되며, 내측면에 소정의 깊이로 함몰되는 관통홀이 형성된 드라이브링 및 상기 관통홀을 관통하도록 상기 노즐링에서 돌출되어 상기 드라이브링의 타측면을 지지하는 걸림부재를 포함하여, 상기 걸림부재가 상기 관통홀을 관통되도록 상기 드라이브링을 상기 노즐링에 밀착한 상태에서, 상기 드라이브링의 회전시켜 상기 걸림부재에 상기 드라이브링의 타측면이 지지될 수 있도록 한 것이다.

Description

터보차져의 가변노즐장치
본 발명의 터보차져의 가변노즐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐링에 일체로 형성된 걸림부재에 의해 드라이브링이 이탈되는 것을 방지하고, 걸림부재가 형성된 상기 노즐링에 드라이브링을 설치하는 것이 가능하도록 상기 드라이브링에 관통홀을 형성하여 조립성을 향상시킨 터보차져의 가변노즐장치에 관한 것이다.
터보차져는 배기가스가 가지고 있는 에너지를 이용하여 터빈을 회전시키고, 터빈에 연결된 컴프레셔에 의해 공기를 가압하는 장치로서, 엔진의 연소실로 가압된 공기를 공급하여 엔진의 충진효율을 향상시킴으로써 출력을 증대할 수 있도록 한다.
터보차져는 엔진의 운전상태에 따라 배기가스가 제공할 수 있는 에너지가 변화하므로 이를 엔진의 운전상태에 따라 적절히 조절하여 엔진을 보다 효율적으로 운전할 수 있도록 하기 위해서 터빈 노즐을 가변하여 배기가스가 터빈에 제공하는 에너지를 조절할 수 있도록 하고 있다. 터빈 노즐을 가변시키는 방법으로는 배기가스가 터빈으로 공급되는 유로에 설치되어있는 다수개의 베인을 회동시킴으로써, 터빈으로 공급되는 배기가스의 유동 방향을 조절하도록 하는 방법이 주로 사용되고 있다.
이와 같은 종래 구조의 터보차져의 가변노즐장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(1)에 대해 고정된 노즐링(10)에 각각 회동가능하게 설치되어 터빈(2)으로 공급되는 배기가스의 유동량을 조절하는 다수개의 베인(3)을 구비한 구조로 구성된다. 또한, 노즐링(10)과 동심축을 이루고 노즐링(10)에 회동 가능하게 설치되는 드라이브링(20)과, 베인(3)의 회동축(30)에 일체로 연결되며 드라이브링(20)을 향해 연장되는 레버플레이트(40)로 이루어진다.
노즐링(10)은 중심부에 관통공(11)이 형성된 링 형상을 가지며 다수개의 회동축(30)이 회전가능하게 장착된다. 회동축(30)의 일측 끝단에는 베인(3)이 장착되어 터빈(2)으로 안내되는 배기가스의 양을 조절한다. 회동축(30)의 타측 끝단에는 레버플레이트(40)가 고정된다.
드라이브링(20)을 향해 연장된 레버플레이트(40)의 끝단은 드라이브링(20)의 일측면에서 돌출된 구동돌기(21) 사이에 끼워진다. 드라이브링(20)은 외부에 장착되어 베인(3)을 회동시키는데 필요한 동력을 발생시키는 액츄에이터와 연결된다.
노즐링(10)의 일측면에 회전가능하게 장착된 드라이브링(20)의 이탈을 방지하기 위해 노즐링(10)에는 다수개의 마운트핀(50)이 장착된다. 마운트핀(50)은 중간부에 드라이브링(20)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 확장된 단면을 갖는 걸림턱(51)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 터보차져의 가변노즐장치가 작동되는 도중에 베인(3)이 일정각도이상 회동하게 되면 터빈(2)에 접촉될 위험이 있기 때문에 이를 방지하기 위해 베인(3)의 회동각도를 제한할 필요가 있다. 베인(3)의 회동각도를 제한하기 위해 레버플레이트(40)의 일측끝단부에는 소정의 높이만큼 돌출된 걸림돌기(31)가 형성된다. 걸림돌기(31)는 베인(3)이 터빈(2)에 접촉되지 않는 한도까지 최대한 회동된 상태에서 관통공(11)에 끼워진 하우징(1) 부와 접촉될 수 있는 높이까지 돌출된다. 걸림돌기(31)에 의해 레버플레이트(40)의 회동각도가 제한됨으로써 베인(3)의 회동각도와 드라이브링(20)의 회전각도가 제한되는 것이다.
또한 노즐링(10)에는 적어도 하나의 스토퍼(12)가 장착된다. 스토퍼(12)는 소정의 높이로 돌출되어 베인(3)이 터빈(2)에 접촉되지 않는 한도까지 최대한 회동된 상태에서 레버플레이트(40)에 접촉되어 레버플레이트(40)가 더 이상 회동되지 못하도록 구속하는 역할을 수행한다. 레버플레이트(40)는 스토퍼(12)와 접촉되고 충돌을 견딜 수 있도록 충분한 두께와 강성을 갖아야 한다.
상기와 같은 종래 구조로 이루어진 터보차져의 가변노즐장치는 드라이브링(20)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 별도의 마운트핀(50)이 장착되어야 하므로 조립작업시 작업시간이 증가되고 부품증가로 인해 제조원가가 증가되는 문제점이 있다. 또한, 오랜 시간 열변형을 겪으면서 마운트핀(50)이 이탈되어 사고가 발생될 위험이 있다.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 드라이브링의 이탈을 방지할 수 있는 구동 메커니즘이 간단하게 구성되면서도 조립성이나 작동성이 향상될 수 있도록 하는 터보차져의 가변노즐장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 레버플레이트의 끝단이 삽입되는 구동홈이 드라이브링의 내측면에 형성됨으로써 드라이브링의 구조를 간소화시키는 것이 가능한 터보차져의 가변노즐장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 드라이브링의 내측면이 걸림부재와 접촉된 상태로 회전되기 때문에 마찰력이 저감되어 작동성이 향상되는 터보차져의 가변노즐장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 터보차져의 가변노즐장치는 터빈측으로 유입되는 배기가스를 안내하는 베인이 연결된 다수개의 회동축을 회동가능하게 지지하는 노즐링; 상기 회동축을 회동시킬 수 있도록 일측이 상기 회동축과 연결되는 레버플레이트; 상기 노즐링과 일측면이 접촉되어 회전가능하게 장착되고, 상기 레버플레이트를 회동시킬 수 있도록 상기 레버플레이트의 타측이 연결되며, 내측면에 소정의 깊이로 함몰되는 관통홀이 형성된 드라이브링; 및 상기 관통홀을 관통하도록 상기 노즐링에서 돌출되어 상기 드라이브링의 타측면을 지지하는 걸림부재;를 포함하여, 상기 걸림부재가 상기 관통홀을 관통하도록 상기 드라이브링을 상기 노즐링에 밀착한 상태에서, 상기 드라이브링의 회전시켜 상기 걸림부재에 상기 드라이브링의 타측면이 지지된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 걸림부재는 상기 드라이브링의 타측면에 접촉되도록 방사형으로 돌출되는 수평돌기로 이루어진다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 걸림부재는 상기 드라이브링의 내측면에 접촉되도록 돌출되고 그 끝단에 상기 수평돌기가 형성되는 수직돌기로 이루어진다.
상기 걸림부재는 상기 드라이브링의 내측면에 접촉되도록 돌출되는 수직돌기 및 상기 수직돌기의 끝단에서 상기 드라이브링의 타측면에 접촉되도록 돌출되는 수평돌기를 포함한다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 수직돌기는 상기 노즐링에서 다수개 돌출되고, 상기 수평돌기는 다수개의 상기 수직돌기 중에서 적어도 두 개의 수직돌기에 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 수직돌기는 세 곳에 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 수평돌기는 상기 레버플레이트의 회동궤적을 제한할 수 있도록 일정 간격을 두고 형성되며, 상기 레버플레이트가 최대한 회전된 상태에서 접촉되는 멈춤면이 구비된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 멈춤면은 상기 레버플레이트와 면접촉될 수 있도록 일정구간 접촉되는 상기 레버플레이트의 측면 형상과 대응되는 형상으로 이루어진다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 노즐링은 상기 레버플레이트가 접촉되는 접촉면과 상기 드라이브링이 접촉되는 접촉면이 동일한 높이를 이룬다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 드라이브링에는 상기 레버플레이트의 타측이 삽입될 수 있도록 상기 드라이브링의 양측면을 관통하고 내측면에서 소정의 깊이로 함몰된 형상으로 이루어진 구동홈이 형성된다.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 레버플레이트는 중심선을 기준으로 좌우 대칭형상으로 이룬다.
이와 같이 본 발명에 의한 터보차져의 가변노즐장치는 노즐링과 일체를 이루는 걸림부재에 의해 드라이브링의 이탈이 방지되는 구조로 이루어져, 구동 매커니즘이 간단하게 구성되면서도 조립성이나 작동성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 드라이브링의 내측면이 걸림부재에 접촉된 상태로 회전되기 때문에 마찰력이 저감되어 작동성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 레버플레이트가 접촉되는 접촉면과 드라이브링이 접촉되는 접촉면이 동일한 높이를 이루고, 걸림부제가 돌출된만큼 노즐링의 두께를 얇게 하는 것이 가능하고, 노즐링의 두께가 감소된만큼 회동축의 길이를 줄여 중량감소가 이루어지므로 중량감소로 인한 동작성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 구조의 터보차져를 단면하여 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 터보차져의 가변노즐장치를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 터보차져의 가변노즐장치를 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 터보차져의 가변노즐장치를 도시한 평면도,
도 5는 도 4의 "A-A" 부분을 단면하여 도시한 단면도,
도 6은 도 4의 "B-B" 부분을 단면하여 도시한 단면도,
도 7은 레버플레이트가 회동되기 전 상태를 도시한 상태도,
도 8은 레버플레이트가 회동된 상태를 도시한 상태도,
도 9는 노즐링에 드라이브링이 끼워진 상태를 도시한 평면도,
도 10은 노즐링에 끼워진 상태에서 드라이브링이 일정각도만큼 회전되어 상기 걸림부재에 상기 드라이브링이 지지된 상태를 도시한 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 터보차져의 가변노즐장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 도 1을 인용한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 터보차져의 가변노즐장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 터보차져의 가변노즐장치를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 "A-A" 부분을 단면하여 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 "B-B" 부분을 단면하여 도시한 단면도이고, 도 7은 레버플레이트가 회동되기 전 상태를 도시한 상태도이고, 도 8은 레버플레이트가 회동된 상태를 도시한 상태도이고, 도 9는 노즐링에 드라이브링이 끼워진 상태를 도시한 평면도이고, 도 10은 노즐링에 끼워진 상태에서 드라이브링이 일정각도만큼 회전되어 상기 걸림부재에 상기 드라이브링이 지지된 상태를 도시한 평면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 터보차져의 가변노즐장치는 하우징(1)에 대해 고정된 노즐링(110)에 각각 회동가능하게 설치되어 터빈(2)으로 공급되는 배기가스의 유동량을 조절하는 다수개의 베인(3)을 구비한 구조로 구성된다. 또한 노즐링(110)과 동심축을 이루고 노즐링(110)에 회동 가능하게 설치되는 드라이브링(120)과, 베인(3)의 회동축(30)에 일체로 연결되며 드라이브링(120)을 향해 연장되는 레버플레이트(140)로 이루어진다.
상기 노즐링(110)은 중심부에 관통공(111)이 형성된 링 형상을 가지며 다수개의 회동축(30)이 회전가능하게 장착된다. 회동축(30)의 일측 끝단에는 베인(3)이 장착되고, 타측 끝단에는 레버플레이트(140)가 고정된다.
레버플레이트(140)는 회동축(30)이 삽입 연결되는 연결부(141)와, 연결부(141)에서 드라이브링(120)을 향해 연장되는 연장부(142)로 이루어진다. 레버플레이트(140)는 중심선을 기준으로 좌우 대칭형상으로 이루어져, 조립작업시 방향성을 갖지 않으므로 조립시간을 단축할 수 있게 된다.
드라이브링(120)을 향해 연장된 레버플레이트(140)의 연장부(142) 끝단은 드라이브링(120)의 내측면에 형성된 구동홈(121)에 끼워진다. 구동홈(121)은 드라이브링(120)의 양측면을 관통하고 내측면에서 소정의 깊이만큼 함몰된 형상으로 이루어진다. 드라이브링(120)의 외주면 측에는 외부에 장착되어 베인(3)을 회동시키는데 필요한 동력을 발생시키는 액츄에이터와 연결되는 연결홀(122)이 형성된다.
상기 노즐링(110)에는 소정의 높이로 돌출되어 드라이브링(120)의 타측면을 지지하는 걸림부재(112)가 형성된다. 걸림부재(112)는 드라이브링(120)의 내측면에 접촉되도록 돌출되는 수직돌기(113)와, 수직돌기(113)의 끝단에서 드라이브링(120)의 타측면에 접촉되도록 방사형으로 돌출되는 수평돌기(114)로 이루어진다. 수직돌기(113)는 드라이브링(120)의 내측면에 접촉되도록 일정간격을 두고 다수개 형성되며, 다수개의 수직돌기(113) 중에서 적어도 두 개의 수직돌기(113)에만 수평돌기(114)가 형성되는 구조로 이루어진다. 도시된 바와 같이 일정 간격을 이루는 세 개의 수직돌기(113)에 수평돌기(114)가 형성되는 것이 바람직하다. 수직돌기(113)는 레버플레이트(140)의 회동궤적을 제한할 수 있도록 일정간격을 두고 형성된다. 즉, 레버플레이트(140)가 최대한 회전된 상태에서 접촉되는 멈춤면(113a)이 구비된다. 멈춤면(113a)은 레버플레이트(140)의 연장부(142) 일정구간과 면접촉될 수 있도록 레버플레이트(140)의 연장부(142)의 측면 형상과 대응되는 형상을 갖는다. 멈춤면(113a)의 형상은 레버플레이트(140) 연장부(142)의 측면 형상과 대응되는 형상으로 이루어져 면접촉되는 구조로만 한정되지 않고, 연장부(142)의 측면 형상과 다른 형상으로 이루어져 선접촉되는 구조로 구성될 수도 있다.
상기 드라이브링(120)의 내측면에는 걸림부재(112)의 수평돌기(114)가 통과될 있도록 소정의 깊이로 함몰된 관통홀(123)이 형성된다. 관통홀(123)은 걸림부재(112)의 수평돌기(114)와 짝을 이루어 형성된다.
그리고 노즐링(110)에서 레버플레이트(140)와 접촉되는 접촉면(110a)과 드라이브링(120)이 접촉되는 접촉면(110b)은 동일한 높이를 이룬다. 따라서 직선을 이루는 레버플레이트(140)가 노즐링(110)의 접촉면(110a)에 안착되도록 장착된 상태에서 곧바로 드라이브링(120)의 구동홈(121)에 삽입되는 것이 가능한 구조로 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 일 실시예인 터보차져의 가변노즐장치는 도 7에 도시된 바와 같이 베인(3)이 닫히는 방향으로 회동되도록 액츄에이터를 작동시켜 드라이브링(120)이 일측 방향으로 최대한 회동하게 되면 레버플레이트(140)의 연장부(142)가 일측의 멈춤면(113a)에 접촉되면서 더 이상 드라이브링(120)이 회동되지 않도록 정지된다. 즉, 일측방향(베인이 열리는 방향)으로의 드라이브링(120) 회전각도가 제한되는 것이다.
반대로 도 8에 도시된 바와 같이 베인이 최대한 열리는 방향으로 회동되도록 액츄에이터를 작동시켜 드라이브링(120)이 타측 방향으로 최대한 회동하게 되면 레버플레이트(140)의 연장부(142)가 타측의 멈춤면(113a)에 접촉되면서 더 이상 드라이브링(120)이 회동되지 않도록 정지된다. 즉, 타측 방향(베인이 닫히는 방향)으로의 드라이브링(120) 회전 각도가 제한되는 것이다.
상기와 같이 양측의 멈춤면(113a) 사이에서 레버플레이트(140)의 회전궤적이 형성되므로 베인(3)의 열림각도 및 닫힘각도를 제한할 수 있게 되는 것이다.
노즐링(110)에 드라이브링(120)이 장착되는 과정은 다음과 같다.
드라이브링(120)을 노즐링(110)에 장착하고자 하는 경우 우선, 도 9에 도시된 바와 같이 노즐링(110)에 형성된 걸림부재(112)의 수평돌기(114)가 드라이브링(120)에 형성된 관통홀(123)을 통과하도록 드라이브링(120)의 위치시킨 상태에서 드라이브링(120)을 노즐링(110)에 밀착시킨다. 상기와 같이 수평돌기(114)가 관통홀(123)을 통과하여 드라이브링(120)의 두께보다 높게 위치된 상태에서 도 10에 도시된 바와 같이 드라이브링(120)을 일정각도만큼 회전시켜 걸림부재(112)의 수평돌기(114)가 드라이브링(120)의 타측면을 지지하도록 한다. 즉, 드라이브링(120)을 일정각도만큼 회전시키면 도 5에 도시된 바와 같이 걸림부재(114)의 수평돌기(114)가 드라이브링(120)의 타측면을 지지하여 드라이브링(120)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의한 터보차져의 가변노즐장치는 노즐링(110)에 일체로 형성된 걸림부재(112)의 수평돌기(114)에 의해 드라이브링(120)의 타측면이 지지되어 드라이브링(120)이 이탈되는 것을 방지하는 구조로 이루어져, 간단한 구조로 구동 매커니즘이 간단하게 구성되면서도 조립성이나 작동성이 향상된다.
또한, 드라이브링(120)의 내측면이 걸림부재(112)의 수직돌기(113)에 접촉된 상태로 회전되므로 마찰력이 저감되어 작동성이 향상된다.
또한, 레버플레이트(140)가 접촉되는 접촉면(110a)과 드라이브링(120)이 접촉되는 접촉면(110b)이 동일한 높이로 이루어지고, 드라이브링(120)의 내측면에 형성된 구동홈(121)에 레버플레이트(140)가 곧바로 삽입되는 구조로 이루어지므로 걸림부재(112)가 돌출된 높이만큼 노즐링(110)의 두께를 얇게 하는 것이 가능하고, 노즐링(110)의 두께가 감소된 만큼 회동축(30)의 길이를 줄여 중량감소를 이룰 수 있다. 그리고 터보차져의 가변노즐장치가 설치되는 설치공간을 축소시키는 것이 가능하므로 터보차져의 소형화를 이룰 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (10)

  1. 터빈측으로 유입되는 배기가스를 안내하는 베인이 연결된 다수개의 회동축을 회동가능하게 지지하는 노즐링;
    상기 회동축을 회동시킬 수 있도록 일측이 상기 회동축과 연결되는 레버플레이트;
    상기 노즐링과 일측면이 접촉되어 회전가능하게 장착되고, 상기 레버플레이트를 회동시킬 수 있도록 상기 레버플레이트의 타측이 연결되며, 내측면에 소정의 깊이로 함몰되는 관통홀이 형성된 드라이브링; 및
    상기 관통홀을 관통하도록 상기 노즐링에서 돌출되어 상기 드라이브링의 타측면을 지지하는 걸림부재; 를 포함하여,
    상기 걸림부재가 상기 관통홀을 관통하도록 상기 드라이브링을 상기 노즐링에 밀착한 상태에서, 상기 드라이브링의 회전시켜 상기 걸림부재에 상기 드라이브링의 타측면이 지지되는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 걸림부재는
    상기 드라이브링의 타측면에 접촉되도록 방사형으로 돌출되는 수평돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 걸림부재는
    상기 드라이브링의 내측면에 접촉되도록 돌출되고 그 끝단에 상기 수평돌기가 형성되는 수직돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 수직돌기는 상기 노즐링에서 다수개 돌출되고, 상기 수평돌기는 다수개의 상기 수직돌기 중에서 적어도 두 개의 수직돌기에 형성되는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 수직돌기는 세 곳에 형성되는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 수평돌기는
    상기 레버플레이트의 회동궤적을 제한할 수 있도록 일정 간격을 두고 형성되며, 상기 레버플레이트가 최대한 회전된 상태에서 접촉되는 멈춤면이 구비되는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 멈춤면은
    상기 레버플레이트와 면접촉될 수 있도록 일정구간 접촉되는 상기 레버플레이트의 측면 형상과 대응되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  8. 제 1항 또는 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐링은
    상기 레버플레이트가 접촉되는 접촉면과 상기 드라이브링이 접촉되는 접촉면이 동일한 높이를 이루는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 드라이브링에는 상기 레버플레이트의 타측이 삽입될 수 있도록 상기 드라이브링의 양측면을 관통하고 내측면에서 소정의 깊이로 함몰된 형상으로 이루어진 구동홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 레버플레이트는 중심선을 기준으로 좌우 대칭형상으로 이루는 것을 특징으로 하는 터보차져의 가변노즐장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101431219B1 (ko) 2012-12-14 2014-08-18 한국파워트레인 주식회사 차량용 토크 컨버터
JP2015514924A (ja) * 2012-04-27 2015-05-21 ボーグワーナー インコーポレーテッド 排気ガスターボチャージャ
CN113853476A (zh) * 2019-06-26 2021-12-28 三菱重工发动机和增压器株式会社 可变喷嘴装置以及可变容量型排气涡轮增压器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677145B1 (ko) * 2013-08-19 2016-11-17 보르그워너 인코퍼레이티드 배기가스 터보차저
US9611751B1 (en) 2015-09-18 2017-04-04 Borgwarner Inc. Geometry for increasing torque capacity of riveted vane lever
CN110761847B (zh) * 2019-10-30 2022-02-25 辽宁工程技术大学 一种涡轮增压器分体滑动式可调喷嘴环

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070019035A (ko) * 2002-10-18 2007-02-14 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 가변 노즐 기구, 이를 구비한 배기 터보 차저, 및 가변노즐 기구를 구비한 배기 터보 차저의 제조 방법
EP1635041B1 (de) * 2004-09-11 2008-01-02 IHI Charging Systems International GmbH Stelleinrichtung für Leitschaufeln eines Abgasturboladers
KR20090109405A (ko) * 2008-04-15 2009-10-20 (주)계양정밀 가변노즐을 구비한 터보차져

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070019035A (ko) * 2002-10-18 2007-02-14 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 가변 노즐 기구, 이를 구비한 배기 터보 차저, 및 가변노즐 기구를 구비한 배기 터보 차저의 제조 방법
EP1635041B1 (de) * 2004-09-11 2008-01-02 IHI Charging Systems International GmbH Stelleinrichtung für Leitschaufeln eines Abgasturboladers
KR20090109405A (ko) * 2008-04-15 2009-10-20 (주)계양정밀 가변노즐을 구비한 터보차져

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015514924A (ja) * 2012-04-27 2015-05-21 ボーグワーナー インコーポレーテッド 排気ガスターボチャージャ
KR101431219B1 (ko) 2012-12-14 2014-08-18 한국파워트레인 주식회사 차량용 토크 컨버터
CN113853476A (zh) * 2019-06-26 2021-12-28 三菱重工发动机和增压器株式会社 可变喷嘴装置以及可变容量型排气涡轮增压器
CN113853476B (zh) * 2019-06-26 2023-08-29 三菱重工发动机和增压器株式会社 可变喷嘴装置以及可变容量型排气涡轮增压器

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