KR100762553B1 - 가변 용량형 배기 터보 과급기 및 가변 노즐 기구 구성부재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결을 매우 적은 공정수로 가능하게 하여 낮은 제조 비용을 유지할 수 있으면서, 또한 견고한 체결 상태를 유지할 수 있어 품질이 안정된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 배기 터보 과급기를 제공한다. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재에 있어서, 상기 가변 노즐 기구의 구성 부재 중 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재의 관통 구멍에 고착되는 축 형상 부재를 제작하는 데 있어서, 강판의 상면에 상기 강판보다도 경질로 내마모성이 큰 내마모재를 일정 두께 클래딩하고, 계속해서 상기 내마모재의 클래딩부 및 상기 강판으로부터 소정의 외경의 상기 축 형상 부재를 잘라내는 것을 특징으로 한다.

터빈 케이싱, 노즐 베인, 배기 터보 과급기, 가변 노즐 기구, 구동 핀

Description

가변 용량형 배기 터보 과급기 및 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING VARIABLE-THROAT EXHAUST TURBOCHARGER AND CONSTITUENT MEMBERS OF VARIABLE THROAT-AREA MECHANISM}

도1은 본 발명에 관한 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기의 주요부 종단면도.

도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예를 나타내고, 도2a는 구동 링의 정면도, 도2b는 도2a에 있어서의 C-C선 단면도.

도3a는 상기 제1 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도(도2b의 Y부 확대도), 도3b는 구동 핀의 제조 요령을 나타내는 개략 사시도.

도4는 상기 제1 실시예에 있어서의 2층 구조의 구동 핀의 측면도.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도.

도6은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 측면도.

도7a 및 도7b는 종래의 구동 링과 구동 핀의 체결 상태를 나타내고, 도7a는 구동 링의 정면도, 도7b는 도7a에 있어서의 Z-Z선 단면도.

도8은 상기 종래의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도(도7b의 V부 확대도).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 레버 플레이트

2 : 노즐 베인

3 : 구동 링

4 : 노즐 마운트

5 : 레버

6 : 제어 슬리브

8 : 크랭크 기구

10 : 터빈 케이싱

11 : 스크롤

12 : 터빈 회전자

13 : 베어링 하우징

31 : 핀 구멍

32 : 구동 핀

[문헌 1] 일본 특허 공개 평9-112511호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 소59-78983호 공보

본 발명은 내연 기관의 배기 터보 과급기에 이용되고, 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 블레이드각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기 및 상기 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법에 관한 것이다.

차량용 내연 기관의 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서는, 고온 하에서 장기간 무윤활 상태로 운전되는 가변 노즐 기구에 있어서의 링크계 미끄럼 이동부의 마모를 낮게 억제할 필요가 있고, 이들 미끄럼 이동부를 구성하는 미끄럼 이동 부재에 종래보다도 내마모성이 높은 재료 또는 그것과 유사한 표면 처리를 실시한 것을 사용할 필요가 발생하고 있다. 일반적으로 상기 미끄럼 이동 부재에 사용되는 내마모성이 높은 내마모 재료로서는 고온 경도가 높은 텅스텐계, 니켈계, 코발트계, 세라믹 등을 예로 들 수 있다.

한편, 이들 미끄럼 이동 부재를 체결하는 구동 링 등의 연결 부재는 프레스 가공 등의 소성 가공의 용이성 때문에 스테인레스강이 대부분 사용되고 있다. 그러나, 상기 미끄럼 이동 부재에 사용되는 내마모 재료는 경도가 높은 반면 매우 취약하여 연결 부재인 스테인레스강과의 체결에 종래와 같은 코킹 등의 소성 가공은 채용할 수 없다.

일반적으로 2개의 부재의 체결에는 압입, 가열 끼워 맞춤이 채용되고 있다. 그러나 상기 가변 노즐 기구의 구성 부품은 사용시의 온도가 600 ℃를 넘으므로, 구동 핀의 선팽창 계수가 구동 링보다도 작은 경우, 상기한 바와 같은 고온 하에서 충분한 압입대(press-in fit interference)를 확보할 수 없어 구동 핀이 빠져나온다. 이러한 관점에서, 종래 구동 링과 구동 핀의 체결 수단으로서 도7a 내지 도8에 도시한 바와 같이 확실한 고정 수단으로서 용접을 채용한 것이 있다.

도7a 및 도7b는 이러한 종래의 구동 링과 구동 핀의 체결 형태를 나타내는 도면으로, 도7a는 구동 링의 정면도, 도7b는 도7a에 있어서의 Z-Z선 단면도이다. 또한, 도8은 상기 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도(도7b의 V부 확대도)이다. 도7a 내지 도8에 있어서, 내마모재로 제작된 구동 핀(032)은 그 체결부(032a)를 스테인레스강 등의 강판으로 이루어지는 구동 링(3)의 관통 구멍(31)에 압입 후, 단부(032c)를 용접함으로써 상기 구동 링(3)에 고착되어 있다. 032b는 도시하지 않은 레버 플레이트와의 결합부이다.

또한, 확실한 고정 수단으로서, 코킹을 채용한 것이 일본 특허 공개 평9-112511호 공보(이하 특허문헌 1이라 함)에 개시되어 있다. 이 개시에 따르면, 관통 구멍의 내주에 복수의 절결 홈을 마련하고, 상기 관통 구멍에 삽입된 축을 코킹함으로써 축단부의 외주부를 소성 변형시켜 상기 절결 홈 내에 침입시킴으로써 회전에 대한 느슨해짐 방지로서 기능시키고 있다.

또한, 차량용 내연 기관에 이용되는 소형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 과급기의 구성 부재 중 고온 하에서 작동하는 배기 터빈에 세라믹재를 사용하고, 이 세라믹재로 된 배기 터빈과 저온 하에서 작동하는 금속으로 된 압축기를 납땜으로 체결하도록 구성된 배기 터보 과급기가 일본 특허 공개 소59-78983호 공보(이하 특허문헌 2라 함)로 제안되어 있다.

이러한 배기 터보 과급기에 있어서는, 세라믹재로 이루어지는 배기 터빈의 축부 선단부에 끝이 가는 원뿔 돌기부를 형성하고, 금속으로 된 압축기에 상기 원뿔 돌기부와 끼워 맞춤 가능한 원뿔 오목부를 형성하고, 또한 상기 원뿔 돌기부 및 원뿔 오목부의 한쪽 또는 양방에 납 충전용 오목부를 마련하고, 상기 원뿔 돌기부와 원뿔 오목부를 끼워 맞추어 납재를 거쳐서 양자를 체결하도록 구성하여 세라믹재와 금속재 사이의 접합 치수 정밀도를 높게 유지하는 동시에, 납재를 거침으로써 세라믹재로 된 배기 터빈과 금속으로 된 압축기가 되는 터빈 회전자의 접합 강도를 증대시키고 있다.

배기 터보 과급기, 특히 차량용 내연 기관에 이용되는 소형 배기 터보 과급기에 있어서는, 기관으로부터의 배기 가스 유량과 과급기의 최적 작동 조건이 되는 가스 유량과의 매칭을 이루기 위해, 소용돌이 형상의 스크롤로부터 터빈 회전자에 이송되는 배기 가스 유량을 기관의 운전 상태에 따라서 가변으로 하는 가변 용량 터빈을 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기가 최근 많이 이용되고 있다.

이러한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구의 구성 부재 중, 노즐 베인측 레버 플레이트에 연결되는 구동 핀과 구동 링의 체결부에는 상기한 바와 같이 도7a 내지 도8에 도시된 바와 같은, 혹은 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 체결 구조가 적용되어 있다.

도7a 내지 도8에 도시되는 종래 기술에 있어서는, 구동 핀(032)에 사용되는 내마모재, 즉 내마모성이 높은 금속 재료는 용접에 대한 균열 민감성이 높고, 수율이 나쁜 문제가 있다. 따라서, 이러한 내마모재로 된 구동 핀(032)을 스테인레스강 등의 강판으로 이루어지는 구동 링(3)에 용접하는 경우에는, 구동 링(3)과 구동 핀(032)의 조립체에 안정된 품질, 신뢰성을 확보하는 것은 곤란해지고, 또한 상기한 바와 같은 수율의 악화에 수반하는 스크랩품의 증대에 의해 저비용으로 부품을 제작하는 것도 곤란해진다.

특허문헌 1에 개시되어 있는 방법은 구동 핀이 고경도의 내마모재인 경우에는 적용할 수 없다.

또한, 상기한 바와 같이 배기 터보 과급기의 구성 부재의 체결 수단으로서, 세라믹재로 된 배기 터빈과 금속으로 된 압축기를 납땜으로 고착하는 수단이 상기 특허문헌 2에 제안되어 있지만, 이러한 체결 수단에는 다음과 같은 문제점이 있어 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결 수단으로서는 적용할 수 없다.

즉, 특허문헌 2의 납땜에 의한 체결 수단은 고온 하에서 높은 토크가 작동하는 터빈 회전자와 압축기와의 체결이므로, 터빈 회전자측 원뿔 돌기부와 압축기측 원뿔 오목부의 체결부에는 납 충전용 오목부를 형성하여 상기 오목부에 납을 충전하여 체결하는 구조로 되어 있지만, 오목부의 일부에 납의 충전이 불충분한 부위가 있는 경우에는 이 부분으로부터의 파손 발생의 우려가 있다.

이로 인해, 이러한 터빈 회전자와 압축기의 체결 수단에 있어서는, 상기 배기 터빈측 원뿔 돌기부와 압축기측 원뿔 오목부의 체결부의 납땜을 오목부의 전체 에 걸쳐서 균일하고 또한 확실하게 행할 필요가 있으므로, 터빈 회전자와 압축기의 납땜 작업에 막대한 작업 공정수를 필요로 한다.

또한, 이러한 터빈 회전자와 압축기의 체결 수단에 있어서는, 압축기측이 끝이 막힌 원뿔 오목부이므로 체결부의 안쪽측에 있어서의 납땜의 침투 상황을 확인하는 것이 곤란하고, 상기 체결부의 품질 불량이 있어도 추출 곤란하여 터빈 회전자의 품질의 안정성에 과제가 있다.

특허문헌 2의 납땜에 의한 체결 수단은 이상과 같은 문제점을 갖고 있으므로, 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결 수단으로서는 적용할 수 없는 것이 된다.

또한, 상기 구동 핀(032)의 심부를 강재 또는 소결 재료로 제작하여, 미끄럼 이동면의 표층에 플라즈마 용사 등으로 내마모 재료를 코팅하는 방법이 제안되어 있지만, 이러한 방법에서는 구동 핀(032)과 같은 작은 부품의 경우에는 재료의 90 ％ 정도가 비산되어 버려 재료의 수율이 나쁘다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 과제에 비추어, 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결을 매우 적은 공정수로 가능하게 하여 저렴한 제조 비용을 유지할 수 있고, 또한 견고한 체결 상태를 유지할 수 있어 품질이 안정된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 배기 터보 과급기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하는 것으로, 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법에 있어서, 상기 가변 노즐 기구의 구성 부재 중 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재의 관통 구멍에 고착되는 축 형상 부재를 제작하는 데 있어서, 강판의 상면에 상기 강판보다도 경질로 내마모성이 큰 내마모재를 일정 두께로 클래딩하고, 계속해서 상기 내마모재의 클래딩부 및 상기 강판으로부터 소정의 외경의 상기 축 형상 부재를 잘라내는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제조 방법에 의해 제조된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기의 발명은, 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 가변 노즐 기구의 구동 링과 상기 구동 링의 관통 구멍에 압입되는 구동 핀과의 체결부를 상기 관통 구멍에 구동 핀을 코킹 고정하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀을 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재가 상기 내마모 부재보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재에 축 방향으로 클래딩 용접된 2층 구조로 형성하고, 또한 상기 구동 핀의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 코킹 고정한 체결부로 구성하고, 또한 상기 내마모 부재측을 상기 구동 핀에 연결되는 상대 부재와의 미끄럼 이동부로 구성한 것을 특징으로 한다.

이러한 발명에 있어서, 상기 내마모 부재를 Co-Mo계 합금으로 구성하고, 상기 체결 부재를 스테인레스강 및 탄소강을 포함하는 강재로 구성하는 것이 바람직하다.

가변 노즐 기구의 구동 핀에 적합하고, 바람직하게는 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 경질로 내마모성이 큰 내마모재는 코킹에 의한 고정이 곤란하지만, 이러한 발명에 따르면, 상기 내마모재를 이보다도 연질이고 인성이 커서 코킹에 의한 고정이 가능한 스테인레스강, 탄소강 등의 강재 상에 일정 두께 클래딩하고, 바람직하게는 방전 가공에 의해 축 형상 부재를 잘라냄으로써, 바람직하게는 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 내마모재와 스테인레스강, 탄소강 등의 강재가 축 방향으로 2층으로 체결된 구동 핀 등의 축 형상 부재를 얻을 수 있다.

따라서, 이러한 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 내마모재와 스테인레스강, 탄소강 등의 강재와의 2층의 축 형상 부재를 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재의 관통 구멍 내에 삽입하여 강재 부분을 코킹함으로써, 고경도로 내마모성이 큰 Co-Mo계 합금 등으로 이루어지는 내마모재를 이용한 구동 핀에 적합한 축 형상 부재를 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재에 코킹에 의해 확실하게 고착하는 것이 가능해진다.

또한 이러한 발명에 따르면, 구동 핀 등의 축 형상 부재와 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재와의 체결을 코킹에 의해 행함으로써, 종래 기술에 관한 용접과는 달리 구동 핀이나 구동 링 등의 부재에 국소적인 열을 가할 필요는 없어, 이에 의한 열변형을 회피할 수 있다.

또한, 상기 축 형상 부재와 상기 관통 구멍 형성 부재의 체결을 코킹에 의해 행함으로써, 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재에 국소적인 열을 가함에 따른 열변형을 회피할 필요가 없으므로, 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재를 얇게 하는 것 이 가능해진다.

또한 이러한 발명에 따르면, 상기 축 형상 부재의 상기 관통 구멍 형성 부재와의 체결부에 상기 관통 구멍 형성 부재와 동일한 강재를 사용함으로써, 상기 체결부의 선팽창 계수를 동일하게 하여 가변 노즐 기구 구성 부재를 고온에서 사용하는 경우에도 압입만으로 체결력을 확보할 수 있다.

또한 이러한 발명에 따르면, 상기 구동 핀 등의 축 형상 부재를 2층 구조로 함으로써 상기 축 형상 부재의 미끄럼 이동부의 재료에 좌우되는 일 없이, 동일한 체결 방법으로 구동 핀 등의 축 형상 부재와 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재를 체결할 수 있다.

또한, 상기 축 형상 부재를 내마모성을 필요로 하는 부분만을 Co-Mo계 합금 등의 고가의 내마모재를 사용하고, 상기 관통 구멍 형성 부재와의 체결부는 저렴한 강재를 사용하였으므로, 고가의 내마모재의 사용량을 적게 할 수 있어 가변 노즐 기구의 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 강판의 표면에 내마모재를 일정 두께 클래딩하여, 상기 내마모재의 클래딩부 및 강판으로부터 상기 축 형상 부재를 방전 가공 등에 의해 잘라내므로, 플라즈마 용사 등의 코팅과 비교하여 고가의 내마모재의 단위 사용량당 제작 부품수가 많아져 내마모재의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법에 있어서, 상 기 가변 노즐 기구의 구성 부재 중 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재와 상기 관통 구멍에 고착되는 축 형상 부재를 제작하는 데 있어서, 원통 형상으로 형성되어 소결 재료로 이루어지는 내마모 부재의 내주에 봉 형상으로 형성되어 상기 내마모 부재보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재의 일단부측을 압입ㆍ고착하여 상기 내마모 부재와 체결 부재에 의해 2층으로 형성된 상기 축 형상 부재를 제작하고, 계속해서 상기 축 형상 부재의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 상기 축 형상 부재의 단부를 코킹 고정하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제조 방법에 의해 제조된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기의 발명은, 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 가변 노즐 기구의 구동 링과 상기 구동 링의 관통 구멍에 압입되는 구동 핀의 체결부를 상기 관통 구멍에 구동 핀을 코킹 고정하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀을 원통 형상으로 형성되어 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재의 내주에 봉 형상으로 형성되어 상기 내마모 부재보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재의 일단부측을 압입ㆍ고착하여 이루어지는 2층 구조로 형성하고, 또한 상기 구동 핀의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 코킹 고정한 체결부로 구성하고, 또한 상기 내마모 부재측을 상기 구동 핀에 연결되는 상대 부재와의 미끄럼 이동부로 구성한 것을 특징으로 한다.

이러한 발명에 있어서, 상기 내마모 부재를 소결 재료로 구성하고, 상기 체결 부재를 스테인레스강 및 탄소강을 포함하는 강재 또는 소결 재료 중 어느 한쪽으로 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 발명에 따르면, 구동 핀 등의 축 형상 부재의 형상의 자유도를 높게 할 수 있고, 또한 나머지 두께를 얇게 함으로써 재료의 수율을 높이고, 또한 가공을 용이하게 하는 것이 가능해진다. 또한 구동 핀 등의 축 형상 부재의 체결부에 스테인레스강 등의 강재를 사용함으로써 고가의 내마모재의 사용량을 저감시킬 수 있다.

또한, 구동 핀 등의 축 형상 부재는 원통 형상으로 형성된 내마모재를 소결 재료로 함으로써 심부의 강재에 필요한 두께의 내마모재를 피복할 수 있어, 사용 조건에 맞춘 구동 핀 등의 축 형상 부재의 제작이 가능해진다.

또한, 상기 구동 핀 등의 축 형상 부재는 미끄럼 이동부를 소결 재료로 함으로써 형상의 자유도가 높고, 재료의 수율을 높일 수 있어 가공 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 필요에 따라서 소결 재료로 이루어지는 상기 내마모재의 두께를 조정하여 가변 노즐 기구의 부하에 적당한 구동 핀 등의 축 형상 부재를 제작 가능해지고, 상기 축 형상 부재 재료 비용을 저렴하게 억제할 수 있다.

또한 본 발명은 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법에 있어서, 상 기 가변 노즐 기구의 구성 부재 중 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재와 상기 관통 구멍에 고착되는 축 형상 부재를 제작하는 데 있어서, 봉 형상으로 형성되어 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재의 접합용 단부면과 봉 형상으로 형성된 체결 부재의 접합용 단부면을 마찰 압접 또는 확산 압접 중 어느 한쪽에 의해 접합하여 축 방향으로 2층의 상기 축 형상 부재를 제작하고, 계속해서 축 형상 부재의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 상기 축 형상 부재의 단부를 코킹 고정하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제조 방법에 의해 제조된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기의 발명은 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 가변 노즐 기구의 구동 링과 상기 구동 링의 관통 구멍에 압입되는 구동 핀과의 체결부를 상기 관통 구멍에 구동 핀을 코킹 고정하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀을 봉 형상으로 형성되어 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재의 접합용 단부면과 봉 형상으로 형성된 체결 부재의 접합용 단부면을 압접하여 이루어지는 축 방향으로 2층의 2층 구조 구동 핀으로 압입하여 상기 관통 구멍에 코킹 고정한 체결부에 구성하고, 또한 상기 내마모 부재측을 상기 구동 핀에 연결되는 상대 부재와의 미끄럼 이동부에 구성한 것을 특징으로 한다.

이러한 발명에 따르면, 경질 재료로 이루어지는 봉 형상의 내마모 부재의 접합용 단부면과, 강재로 이루어지는 봉 형상의 체결 부재의 접합용 단부면을 마찰 압접 또는 확산 압접 중 어느 한쪽에 의해 접합하여, 축 방향으로 2층의 상기 축 형상 부재를 제작하므로, 난체결재인 내마모재를 연질 재료의 강재로 이루어지는 체결 부재를 거쳐서 강재로 이루어지는 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재에 용이하게 체결하는 것이 가능해진다.

또한 이러한 발명에 따르면, 일반적인 공법인 마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 상기 축 형상 부재에 있어서의 니켈 베이스, 코발트 베이스 등의 내마모재와 스테인레스강 등의 강재와의 접합 강도를 높게 유지하는 것이 가능하다.

마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 용접 클래딩이나 소결 등의 공법을 이용하기 어려운 내마모재에 대해서도, 소성 가공이 용이한 오스테나이트계 스테인레스강재와의 접합이 가능해진다.

또한, 구동 핀 등의 축 형상 부재의 미끄럼 이동부와 체결부를 마찰 압접 혹은 확산 접합함으로써 다른 부재의 접합 강도를 높게 확보할 수 있는 동시에, 용접 클래딩, 분말 야금 등의 특수 기술을 불필요로 하고, 일반적인 공법으로 용이하게 가변 노즐 기구 구성 부재를 제작할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가변 노즐 기구의 구동 핀에 적합한 Co-Mo계 합금 등의 내마모재와 스테인레스강, 탄소강 등의 강재와의 2층의 축 형상 부재를 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재의 관통 구멍 내에 삽입하여, 강재 부분을 코킹함으로써 고경도이고 내마모성이 큰 Co-Mo계 합금 등으로 이루어지는 내마모재를 이용한 구동 핀에 적합한 축 형상 부재를 구동 링 등의 관통 구멍 형성 부재에 코킹에 의해 확실하게 고착하는 것이 가능해진다.

이에 의해, 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결이 매우 적은 공정수로 가능해지고, 상기 가변 노즐 기구의 구성 부재의 제조 비용을 낮게 유지하여 견고한 체결 상태를 유지할 수 있어, 품질이 안정된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 배기 터보 과급기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한 본 발명의 범위를 그만큼에 한정하는 취지가 아닌 단순한 설명예에 지나지 않는다.

도1은 본 발명에 관한 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기의 주요부 종단면도이다.

도1에 있어서, 10은 터빈 케이싱, 11은 상기 터빈 케이싱(10) 내에 소용돌이 형상으로 형성된 스크롤이다. 12는 래디얼류(radial-flow)형의 터빈 회전자로, 도시하지 않은 압축기와 동축으로 설치되어 이 터빈 샤프트(12a)가 베어링 하우징(13)에 베어링(13a)을 거쳐서 회전 가능하게 지지되어 있다. 100a는 상기 배기 터보 과급기의 회전 축심이다.

2는 노즐 베인으로, 상기 스크롤(11)의 내주측 환형 유로에 터빈의 원주 방향 등간격으로 복수매 배치되는 동시에, 이 날개단부에 형성된 노즐축(02)이 상기 터빈 케이싱(10)에 고정된 노즐 마운트(4)에 회전 가능하게 지지되고, 가변 노즐 기구(100)에 의해 그 날개각을 변화시키도록 되어 있다.

3은 원반 형상으로 형성된 구동 링으로, 상기 노즐 마운트(4)의 외주에 회전 가능하게 지지되고, 원주 방향 등간격으로 구동 핀(32)이 고착되어 있다.

1은 이들 각 구동 핀(32)에 결합되는 레버 플레이트로, 입력측(외측)에 마련된 홈이 상기 구동 핀(32)에 결합되고, 출력측(중심측)에는 상기 노즐축(02)이 고정되어 있다.

8은 상기 노즐 베인(2)의 구동원인 액튜에이터(도시 생략)에 연결되는 크랭크 기구, 5는 상기 크랭크 기구(8)에 연결되는 레버, 6은 상기 레버(5)에 고정되어 상기 구동 링(3)에 결합하여 상기 구동 링(3)을 회전 구동하는 제어 슬리브이다.

이러한 구성으로 이루어지는 가변 노즐 기구가 달린 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 내연 기관(도시 생략)으로부터의 배기 가스는 상기 스크롤(11)에 들어가고, 상기 스크롤(11)의 소용돌이에 따라서 주위 회전하면서 노즐 베인(2)이 배치된 환형 유로에 유입한다. 그리고, 상기 배기 가스는 상기 노즐 베인(2)의 날개 사이를 흘러 통과하여 상기 터빈 회전자(12)에 그 외주측으로부터 유입하고, 중심측을 향해 반경 방향으로 흘러 상기 터빈 회전자(12)에 팽창 작업을 없앤 후, 축 방향으로 유출하여 가스 출구(10b)로 안내되어 기기 밖으로 송출된다.

이러한 가변 용량 터빈의 용량을 제어하는 데 있어서는, 상기 액튜에이터에 대해, 상기 노즐 베인(2)이 배치된 유로를 흐르는 배기 가스의 유량이 소요 유량이 되는 상기 노즐 베인(2)의 날개각을 날개각 제어 수단(도시 생략)에 의해 설정한다. 이러한 날개각에 대응하는 액튜에이터의 왕복 변위는 크랭크 기구(8), 레버(5), 제어 슬리브(6)를 거쳐서 구동 링(3)에 전달되어 상기 구동 링(3)이 회전 구동된다.

상기 구동 링(3)의 회전에 의해 상기 구동 링(3)에 원주 방향 등간격으로 고착되어 있는 구동 핀(32)이 레버 플레이트(1)를 상기 노즐축(02)의 축심 주위로 회전시키고, 이에 의해 상기 레버 플레이트(1)에 고정된 노즐축(02)이 회전하여 상기 노즐축(02)과 일체의 노즐 베인(2)이 회전하여 상기 액튜에이터에 의해 설정된 날개각으로 변화시키게 된다.

본 발명은 이상과 같이 구성된 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부 등의 관통 구멍 형성 부재와 축 형상 부재의 체결부의 개량에 관한 것이다.

[제1 실시예]

도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예를 나타내고, 도2a는 구동 링의 정면도, 도2b는 도2a에 있어서의 C-C선 단면도이다. 도3a는 상기 제1 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도(도2b의 Y부 확대도), 도3b는 구동 핀의 제작 방법의 설명도(사시도), 도4는 2층 구조의 구동 핀의 측면도이다.

도2a 내지 도4에 있어서, 3은 가변 노즐 기구(100)(도1 참조)의 구동 링(관통 구멍 형성 부재), 31은 상기 구동 링(3)의 원주 방향을 따라 등간격으로 천공된 관통 구멍으로 이루어지는 핀 구멍이고, 도3a 및 도3b와 같이 각 핀 구멍(31)에는 구동 핀(축 형상 부재)(32)이 압입되고, 단부가 코킹(32c는 코킹부)에 의해 고착되어 있다.

이러한 제1 실시예에 있어서는, 도2a, 도2b에 도시된 바와 같이 상기 가변 노즐 기구(100)의 구성 부재인 구동 링(3)의 핀 구멍(관통 구멍)(31)에 구동 핀(32)을 압입하여 양자를 코킹으로 고착하는 동시에, 도3a 및 도4와 같이 상기 구동 핀(32)을 Co-Mo계 합금(Co 60 중량 ％, Mo 20 중량 ％ 정도가 적합)으로 이루어지는 내마모 부재(32b)와 스테인레스강재로 이루어지는 체결 부재(32a)가 축 방향으로 클래딩 접착된 2층 구조의 구동 핀(32)으로 구성하고, 상기 구동 핀(32)의 체결 부재(32a)측을 상기 핀 구멍(31)에 압입하여 상기 구동 링(3)에 코킹으로 고착하도록 구성하고 있다. 32d(도4 참조)는 상기 내마모 부재(32b)와 체결 부재(32a)의 접합부, 32c는 코킹부이다.

도3b는 상기 2층 구조의 구동 핀(32)의 제작 방법의 설명도로, 상기 구동 핀(32)을 제작하는 데 있어서는, 스테인레스판(032a)의 상면에 Co-Mo계 합금을 일정 두께 클래딩하고(032b는 클래딩부), 계속해서 이러한 Co-Mo계 합금의 클래딩부(032b) 및 상기 스테인레스판(032a)으로부터 소정의 외경의 축 소재를 방전 가공에 의해 잘라냄으로써, 도3a 및 도3b와 같이 내마모 부재(32b)와 체결 부재(32a)가 축 방향으로 클래딩 접착된 2층 구조의 구동 핀(32)을 피가공 원재(crude material)로 제작한다.

이러한 제1 실시예에 있어서, 또한 상기 피가공 원재 제작품에 일반적인 기계 가공을 실시함으로써 최종적인 형상의 구동 핀(32)으로 한다.

상기 Co-Mo계 합금과 같은 코발트계의 내마모재는 일반적으로 용접재로서 사용되고 있고, 신뢰성이 높은 용접 클래딩이 가능하다.

내마모성이 높은 금속은 경성인 반면 취약하고, 소성 가공에서의 체결은 곤 란하다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 제1 실시예에서는 구동 핀(32)의 체결부에 소성 가공이 용이한 스테인레스강재를 사용함으로써, 코킹에서의 체결을 가능하게 하고 있다. 이에 의해, 내마모 부재(32b)로 이루어지는 미끄럼 이동부의 내마모성이 높고, 스테인레스강재로 이루어지는 체결부는 신뢰성이 높은 체결의 조립이 용이해진다.

또한 오스테나이트계 스테인레스강재 등으로 제작된 구동 링(3)의 열팽창 계수는 Co-Mo계 합금과 같은 코발트 베이스, 니켈 베이스 등 내마모 부재의 그것보다도 크기 때문에, 구동 핀을 이와 같은 내마모재로 제작하여 스테인레스강재로 이루어지는 구동 링에 압입에 의해서만 체결하였다면 고온시에 압입대가 없어지는 등 충분한 체결력을 확보할 수 없는 데 반해, 이러한 제1 실시예의 구조는 압입 부분의 재료[스테인레스강재로 이루어지는 체결 부재(32a)]를 구동 링(3)과 동일한 선팽창 계수로 함으로써 압입만으로 체결력을 확보하는 것도 가능해진다.

또한, 통상 구동 링(3)의 전체 둘레 9 내지 13군데에 설치하는 구동 핀(32) 중 마모의 조건이 엄격하지 않은 부분에 사용되는 것은 통상의 내열강을 사용하고, 마모의 조건이 엄격한 부분에 사용되는 것은 상기 Co-Mo계 합금과 같은 코발트 베이스, 니켈 베이스 등의 내마모재를 사용할 필요가 있는 경우, 양자에서는 체결 방법을 바꿔야만 하므로 공정이 복잡해진다.

이에 대해 이러한 제1 실시예에서는, 미끄럼 이동부에 내마모 부재(32b)를 사용해도 체결 부재(32a)를 체결 상대 부재와 유사 특성의 재료로 함으로써, 구동 링(3)의 모든 핀 구멍에 대해 동일한 체결 방법으로 체결할 수 있는 구동 링(3)으 로 할 수 있다.

또한, 상기 Co-Mo계 합금과 같은 코발트 베이스, 니켈 베이스 등의 내마모재는 매우 비싸다. 이러한 제1 실시예에서는 미끄럼 이동부의 내마모 부재(32b)만 이와 같은 재료를 사용하고, 다른 체결 부재(32a) 등은 보다 저렴한 재료를 사용할 수 있으므로 재료비를 저렴하게 억제할 수 있다.

이러한 제1 실시예에 따르면, 가변 노즐 기구(100)의 구동 핀(32)에 적합한 고경도이고 내마모성이 큰 반면, 코킹에 의한 고정이 곤란한 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 내마모 부재를 상기 Co-Mo계 합금(32b)보다도 연질이고 인성이 커서 코킹에 의한 고정이 가능한 스테인레스 강판 상에 일정 두께 클래딩하여 방전 가공으로 구동 핀 피가공 원재를 잘라내어 가공함으로써, 내마모 부재(32b)와 체결 부재(32a)가 축 방향으로 2층으로 체결된 구동 핀(32)을 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 내마모 부재(32b)와 스테인레스강재로 이루어지는 체결 부재(32a)의 2층의 구동 핀(32)(축 형상 부재)을 구동 링(3)의 핀 구멍(31) 내에 삽입하여 스테인레스강재로 이루어지는 체결 부재(32a)의 부분을 코킹함으로써, 고경도로 내마모성이 큰 Co-Mo계 합금을 이용한 구동 핀(32)을 구동 링(3)의 핀 구멍(31) 내에 코킹에 의해 확실하게 고착하는 것이 가능해진다.

또한 이러한 제1 실시예에 따르면, 구동 핀(32)과 구동 링(3)의 체결을 코킹으로 함으로써, 종래 기술에 관한 용접과는 달리 체결 부재에 국소적인 열을 가할 필요는 없고, 이에 의한 열변형을 회피할 수 있다.

또한, 상기 구동 핀(32)과 구동 링(3)의 체결을 코킹에 의해 행함으로써 구 동 링(3)에 국소적인 열을 가함에 따른 열변형을 회피할 필요가 없으므로 상기 구동 링(3)을 얇게 하는 것이 가능해지고, 상기 구동 링(3)을 경량, 소형화할 수 있다.

또한 이러한 제1 실시예에 따르면, 상기 구동 핀(32)의 구동 링(3)과의 체결부에 상기 구동 링(3)과 같은 스테인레스강재를 사용함으로써, 상기 체결부의 선팽창 계수를 동일하게 하여 가변 노즐 기구(100)의 구성 부재를 고온으로 사용하는 경우에도 압입만으로 체결력을 확보할 수 있다.

또한 이러한 제1 실시예에 따르면, 상기 구동 핀(32)을 2층 구조로 함으로써 상기 구동 핀(32)의 내마모 부재(32b)로 이루어지는 미끄럼 이동부의 재료에 좌우되는 일 없이, 동일한 체결 방법으로 구동 핀(32)과 구동 링(3)을 체결할 수 있다.

또한, 상기 구동 핀(32)을 내마모성을 필요로 하는 부분만을 Co-Mo계 합금 등의 고가의 내마모재를 사용하고, 구동 링(3)과의 체결부는 저렴한 스테인레스강재를 사용하였으므로, 고가의 내마모재의 사용량을 적게 할 수 있어 가변 노즐 기구(100)의 제조 비용을 낮게 억제할 수 있다.

또한, 스테인레스강판(032a)의 상면에 Co-Mo계 합금으로 이루어지는 내마모재(032b)를 일정 두께 클래딩하여, 상기 내마모재(032b)의 클래딩부 및 스테인레스강판(032a)으로부터 상기 구동 핀(32)을 방전 가공에 의해 잘라내므로, 플라즈마 용사 등의 코팅과 비교하여 고가의 내마모재의 단위 사용량당 제작 부품수가 많아져 내마모재의 수율을 향상시킬 수 있다.

[제2 실시예]

도5는 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 단면도이다.

이러한 제2 실시예에 있어서는, 상기 가변 노즐 기구(100)의 구동 링(3)과 상기 구동 링(3)의 관통 구멍(31)에 압입되는 구동 핀(32)의 체결부를 상기 관통 구멍(31)에 구동 핀(32)을 코킹(32c는 코킹부) 고정하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀(32)을, 원통 형상으로 형성되어 경질의 소결 재료로 이루어지는 내마모 부재(321)의 내주에 봉 형상으로 형성되고, 스테인레스강, 탄소강 등의 상기 내마모 부재(321)보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재(322)의 일단부측을 압입ㆍ고착하여 이루어지는 2층 구조로 형성하고 있다.

그리고, 상기 구동 핀(32)의 상기 체결 부재(322)측을 상기 구동 링(3)의 관통 구멍(31)에 압입하여 상기 관통 구멍(31)에 축단부의 코킹부(32c)로 코킹 고정하고, 또한 상기 내마모 부재(321)측을 상기 구동 핀(32)에 연결되는 상대 부재인 레버 플레이트(1)(도1 참조)와의 미끄럼 이동부에 구성하고 있다.

상기 체결 부재는 상기한 바와 같은 스테인레스강, 탄소강 등의 강재 외에 소결 재료를 이용할 수도 있다.

또, 도5에 있어서는, 상기 체결 부재(322)가 관통 구멍(31)을 관통한 형상으로 되어 있지만, 상기 관통 구멍(31)의 도중에 고정된 형상이라도 좋다.

이러한 제2 실시예에 있어서의 가변 노즐 기구(100)의 상기 구동 링(3)(관통 구멍 형성 부재)과 이것의 관통 구멍(31)에 고착되는 구동 핀(축 형상 부재)(32)을 제작하는 데 있어서는, 원통 형상으로 형성되어 소결 재료로 이루어지는 내마모 부재(321)의 내주에 봉 형상으로 형성되어 내마모 부재(321)보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재(322)의 직경 축소된 일단부측을 압입ㆍ고착하여 상기 내마모 부재(321)와 체결 부재(322)에 의해 2층으로 형성된 상기 구동 핀(32)을 제작하고, 계속해서 상기 구동 핀(32)의 상기 체결 부재(322)측을 상기 관통 구멍(31)에 압입하여 상기 관통 구멍(31)에 상기 구동 핀(32)의 단부를 코킹부(32c)로 코킹 고정한다.

상기 소결 재료로 이루어지는 내마모 부재(321)의 부위는 MIM법(Metal Injection Molding)으로 대용해도 좋다.

이러한 제2 실시예에 따르면, 구동 핀(32) 형상의 자유도를 높게 할 수 있고, 또한 나머지 두께를 얇게 함으로써 재료의 수율을 높여, 더욱 가공을 용이하게 하는 것이 가능해진다. 또한 상기 구동 핀(32)의 체결 부재(322)에 스테인레스강 등의 강재를 사용함으로써 고가인 내마모재의 사용량을 저감시킬 수 있다.

또한, 구동 핀(32)은 원통 형상으로 형성된 내마모재를 소결 재료로 함으로써 심부의 강재에 필요한 두께의 내마모재를 피복할 수 있어, 사용 조건에 맞춘 구동 핀(32)의 제작이 가능해진다.

또한, 필요에 따라서 소결 재료로 이루어지는 상기 내마모 부재(321)의 두께를 조정하여, 가변 노즐 기구(100)의 부하에 맞는 구동 핀(32)을 제작 가능해져, 상기 구동 핀(32)의 재료 비용을 낮게 억제할 수 있다.

[제3 실시예]

도6은 본 발명의 제3 실시예에 있어서의 구동 링과 구동 핀의 체결부의 상세를 나타내는 확대 측면도이다.

이러한 제3 실시예에 있어서는, 상기 가변 노즐 기구(100)의 구동 링(3)과 상기 구동 링(3)의 관통 구멍(31)에 압입되는 구동 핀(32)과의 체결부를 상기 관통 구멍(31)에 구동 핀(32)을 코킹 고정(32c가 코킹부)하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀(32)을 봉 형상으로 형성되어 Co-Mo계 합금과 같은 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재(323)의 접합용 단부면과, 봉 형상으로 형성되어 상기 내마모 부재(323)보다도 연질의 강재로 이루어지는 체결 부재(324)의 접합용 단부면을 압접하여(32e가 접합면) 축 방향으로 2층의 2층 구조 구동 핀(32)으로 형성한다.

그리고, 상기 구동 핀(32)의 상기 체결 부재(324)측을 상기 관통 구멍(31)에 압입하여 상기 관통 구멍(31)에 코킹부(32c)로 코킹 고정하고, 또한 상기 내마모 부재(323)측을 상기 구동 핀(32)에 연결되는 상대 부재인 레버 플레이트(1)(도1 참조)와의 미끄럼 이동부로 구성하고 있다.

이러한 제3 실시예에 있어서의 가변 노즐 기구(100)의 상기 구동 링(3)(관통 구멍 형성 부재)과 이것의 관통 구멍(31)에 고착되는 구동 핀(축 형상 부재)(32)을 제작하는 데 있어서는, 봉 형상으로 형성되고 Co-Mo계 합금과 같은 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재(323)의 접합용 단부면과, 봉 형상으로 형성되어 강재로 이루어지는 체결 부재(324)의 접합용 단부면을 마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 접합면(32e)에서 접합하여, 상기 내마모 부재(323)와 체결 부재(324)가 접합면(32e)에서 압접된 축 방향으로 2층의 상기 구동 핀(32)을 제작하고, 계속해서 상기 구동 핀(32)의 상기 체결 부재(324)측을 상기 구동 링(3)의 관통 구멍(31)에 압입하여 상기 관통 구멍(31)에 상기 구동 핀(32) 단부의 코킹부(32c)를 코킹 고정한다.

이러한 제3 실시예에 따르면, 봉 형상의 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재(323)의 접합용 단부면과 봉 형상의 체결 부재(324)의 접합용 단부면을 마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 접합하여 축 방향으로 2층의 구동 핀(32)을 제작하므로, 난체결재인 내마모 부재(323)를 연질의 강재로 이루어지는 체결 부재(324)를 거쳐서 강재로 이루어지는 구동 링(3)에 용이하게 체결하는 것이 가능해진다.

또한, 일반적인 공법인 마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 Co-Mo계 합금과 같은 니켈 베이스, 코발트 베이스 등으로 이루어지는 내마모 부재(323)와, 스테인레스강 등의 강재로 이루어지는 체결 부재(324)와의 접합 강도를 높게 유지하는 것이 가능하다.

또한 이와 같은 제3 실시예에 따르면, 용접 클래딩이나 소결 등의 공법을 이용하기 어려운 내마모재에 대해서도, 소성 가공이 용이한 오스테나이트계 스테인레스재와의 접합이 가능해진다.

또한, 상기 내마모 부재(323)와 체결 부재(324)를 마찰 압접 혹은 확산 압접에 의해 접합함으로써 다른 재료의 접합 강도를 높게 확보할 수 있는 동시에, 용접 클래딩, 분말 야금 등의 특수 기술을 불필요로 하고, 일반적인 공법으로 용이하게 가변 노즐 기구(100)의 구성 부재를 제작할 수 있다.

또, 상기 각 실시예에 있어서는 구동 링(3)과 구동 핀(32)의 체결에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 일 없이, 가변 노즐 기구(100)의 구성 부재 중, 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재와 상기 관통 구멍에 삽입되는 축 형상 부재와의 체결부 전체에 적용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가변 노즐 기구의 구성 부재의 체결이 매우 적은 공정수로 가능해져 저렴한 제조 비용을 유지할 수 있고, 또한 견고한 체결 상태를 유지할 수 있어 품질이 안정된 가변 노즐 기구 구성 부재를 구비한 배기 터보 과급기를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법에 있어서,

   상기 가변 노즐 기구의 구성 부재 중 관통 구멍을 구비한 관통 구멍 형성 부재와 상기 관통 구멍에 고착되는 축 형상 부재를 제작하는 데 있어서, 원통 형상으로 형성되어 소결 재료로 이루어지는 내마모 부재의 내주에 봉 형상으로 형성되어 상기 내마모 부재보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재의 일단부측을 압입ㆍ고착하여 상기 내마모 부재와 체결 부재에 의해 2층으로 형성된 상기 축 형상 부재를 제작하고, 계속해서 상기 축 형상 부재의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 상기 축 형상 부재의 단부를 코킹 고정하는 것을 특징으로 하는 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서의 가변 노즐 기구 구성 부재의 제조 방법.
2. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 부재에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서,

   상기 가변 노즐 기구의 구동 링과 상기 구동 링의 관통 구멍에 압입되는 구동 핀과의 체결부를 상기 관통 구멍에 구동 핀을 코킹 고정하여 구성하는 동시에, 상기 구동 핀을 원통 형상으로 형성되어 경질 재료로 이루어지는 내마모 부재의 내주에 봉 형상으로 형성되어 상기 내마모 부재보다도 연질의 재료로 이루어지는 체결 부재의 일단부측을 압입ㆍ고착하여 이루어지는 2층 구조로 형성하고, 또한 상기 구동 핀의 상기 체결 부재측을 상기 관통 구멍에 압입하여 상기 관통 구멍에 코킹 고정하는 체결부로 하고, 또한 상기 내마모 부재측을 상기 구동 핀에 연결되는 상대 부재와의 미끄럼 이동부로 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 가변 용량형 배기 터보 과급기.
3. 제2항에 있어서, 상기 내마모 부재를 소결 재료로 구성하고, 상기 체결 부재를 스테인레스강 및 탄소강을 포함하는 강재 또는 소결 재료 중 어느 한쪽으로 구성한 것을 특징으로 하는 가변 용량형 배기 터보 과급기.

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