KR100771023B1 - 터보과급기의 케이싱 부품용 연결 장치 - Google Patents

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Abstract

그 연결 영역(11, 11')이 축방향(14)으로 동축적으로 서로 겹치며 서로에 대해 방사상으로 확실히 결합되는 서로 연결가능한 터보과급기 구성요소(10, 12)는, 대략 환형인 고정 장치(22)에 의해 축방향으로 고정된다. 연결 영역(11, 11')은 서로 대향하여 위치된 원주 홈(18, 20)을 갖고, 축방향 고정을 위해 고정 장치(22)로서 삽입될 수 있는 2개 이상의 링-세그먼트-형상의 고정 요소(24)가 2개의 원주 홈(18, 20)과 동시에 결합하고, 고정 요소(24)에는 방사상 방향으로의 변위를 위한 변위 수단(30)이 제공되어 있고, 제 1 터보과급기 구성요소(10)내의 제 1 원주 홈(18)의 방사상 높이는 적어도 고정 요소(24)의 방사상 높이(hs)만큼 크다.

Description

터보과급기의 케이싱 부품용 연결 장치{CONNECTING DEVICE FOR HOUSING-PARTS OF TURBOCHARGERS}
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 터보과급기 케이싱 및 이 방식의 터보과급기 케이싱을 가진 터보과급기에 관한 것이다.
터보과급기 및, 특히 터보과급기의 케이싱 또한 일반적으로 다양한 개개의 구성요소로 구성되어 있다. 예를 들어 케이싱의 3개의 주요 구성요소는, 컴프레서 케이싱, 터빈 케이싱 및 베어링 케이싱이다. 터빈 케이싱 및 컴프레서 케이싱은 일반적으로, 가스 출구 케이싱, 가스 입구 케이싱, 삽입벽, 터빈 휠 뒤의 후면벽, 및 컴프레서 휠 뒤의 후면벽과 같은 다수의 구성요소도 포함한다. 개개의 구성요소의 연결부는 엄격한 필요 조건을 충족시켜야 하는데, 그 이유는, 한편으로는 이 연결부에 큰 힘이 작용하기 때문이고, 다른 한편으로는 이 연결부가 또한 하중하에서 기밀되어야 하기 때문이다.
많은 터보과급기 구성요소 및, 무엇보다도 케이싱 부품이 터보과급기 축을 중심으로 동축적으로 연장하기 때문에, 방사상 외부로 연장하는 환형 플랜지를 구 비하고, 서로 연결되고, 그 축방향 단부면이 서로에 대해 환형적으로 지탱되는 구성요소를 제공하는 것이 유리하다는 것이 증명되었다. 각 경우에 있어서 이들 플랜지에는, 원주를 통해 균일하게 분포되고 서로 일치될 수 있는 수용 오리피스가 제공되어 있다. 이러한 방식으로, 볼트 또는 나사와 같은 조임 수단(fastening means)에 의해 2개의 구성요소는 최종적으로 서로 단단히 연결될 수 있다. DE-C-36 42 121에는 이러한 방식으로 서로 연결된 터보과급기 구성요소가 개시되어 있는데, 더 정확하게 이들 구성요소는 베어링 케이싱의 2개의 케이싱 부품, 및, 한편으로는 베어링 케이싱과 터빈 케이싱, 다른 한편으로는 베이링 케이싱과 컴프레서 케이싱이다. 터보과급기 구성요소의 연결 영역의 형상으로 인해, 구성요소를 매우 간단한 방식으로 제조할 수 있지만, 과도한 방사상 하중하에서 볼트가 전단되는 위험이 수반될 수도 있다.
이러한 위험을 제거하기 위해, EP-A-0 248 624에 개시된 바와 같이, 방사상 숄더(shoulder) 및 대응하는 홈을 구비하는 연결 영역에 구성요소가 제공되었고, 제 1 구성요소의 숄더 및 제 2 구성요소의 홈은 축방향으로 서로 겹치고, 또한 방사상으로 서로 확실히 결합된다. 따라서, 숄더 및 홈은 방사상 힘을 흡수할 수 있는 구성요소 사이의 방사상으로 고정된 연결부를 형성한다. 수용 오리피스를 숄더 및 홈 영역속으로 도입함으로써, 심각한 기밀성의 문제가 발생된다. 따라서, 홈을 구비하는 제 1 구성요소는, 방사상 외부의 홈과 접촉하고, 조임 수단용 수용 오리피스가 제공되는 환형 비드 형상의 재료를 갖고, 상기 수용 오리피스는 원주를 통해 균일하게 분포된다. 방사상 연결부를 축방향으로 고정하기 위해, 환형 비드에는 환형 고정 장치가 축방향으로 적용되어 있고, 상기 고정 장치는 환형 비드를 넘어 방사상 내부로 돌출하고, 제 1 구성요소의 홈에 위치된 숄더의 후면측에 대항하여 지탱한다. 고정 장치 또한 수용 오리피스를 가지므로, 이 고정 장치는 볼트 또는 나사에 의해 환형 비드에 고정될 수 있어서, 고정 장치는 제 2 구성요소의 홈의 제 1 구성요소의 숄더를 단단히 조인다. 이러한 터보과급기 구성요소의 형상에 있어서, 조임 수단이 전단에 대해 보호된다 하더라도, 볼트 또는 나사 이외에 축방향 고정을 위한 추가적인 고정 장치가 필요하다. 게다가, 필요한 기밀성을 얻기 위해 숄더 및 홈을 매우 정확하게 기계가공해야 하기 때문에, 숄더 및 홈의 생산은 복잡하다.
상술한 실시형태에 있어서, 설치 및 해체를 위해 다수의 볼트 또는 나사가 각각 고정되고 또한 해제되어야 한다. 유지 보수 작업의 경우에 있어서, 하중 때문에 볼트 또는 나사가 자주 방해되고 및/또는 부식 때문에 해제하기 어렵게 되므로 케이싱의 개방은 시간이 많이 소비된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 간단한 방식으로 서로 연결될 수 있고, 생산하는데 비용 효율적이고, 간단히 장착 및 해체될 수 있는 케이싱 부품을 가지는 터보과급기 케이싱을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제 1 항의 특징을 갖는 터보과급기 케이싱에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 터보과급기 케이싱은, 축방향으로 서로 동축적으로 겹치고, 서로 방사상으로 확실히 결합되고, 대략 환형인 고정 장치에 의해 축방향으로 고정되는 연결 영역을 갖는 케이싱 부품을 가진다. 고정 장치는, 적어도 2개의 링-세그먼트-형상(ring-segment-shaped)의 고정 요소를 포함한다. 구성요소의 연결 영역은 서로 대향하여 위치된 원주 홈을 구비하고, 이 홈속으로 2개 이상의 링-세그먼트-형상의 고정 요소가 삽입될 수 있다. 축방향 고정을 위해, 고정 요소는 2개의 원주 홈과 동시에 결합하고, 또한 고정 요소에는 방사상 방향으로 변위되는 변위 수단이 제공되고, 제 1 터보과급기 구성요소의 제 1 원주 홈의 방사상 높이는 적어도 고정 요소의 방사상 높이만큼 크다. 각 고정 요소용으로, 2개의 터보과급기 구성요소중 하나 이상의 터보과급기 구성요소의 각 원주 홈에는 변위 수단을 안내하기 위한 방사상 오리피스가 제공 및 배치되어 있다.
서로 대향하여 위치된 원주 홈을 구비하는 터보과급기 구성요소는, 생산하기에 간단하고, 간단한 방식으로 서로 연결될 수 있고, 링-세그먼트-형상의 고정 요소에 의해 서로에 대해 축방향으로 고정될 수 있다. 고정 요소는 변위 수단에 의해 제 1 원주 홈의 비고정 위치로부터 제 1 원주 홈과 제 2 원주 홈 사이의 고정 위치로, 또한 그 역으로 매우 쉽게 변위될 수 있다. 따라서, 해제될 수 있고 어떠한 때에 다시 고정될 수 있는 축방향 고정이 형성될 수 있다. 터보과급기 구성요소의 원주를 통해 분포되도록 배치된 다수의 고정 요소로 분할되는 고정 장치에 의해, 임의의 크기의 직경을 갖는 터보과급기 구성요소용 고정 시스템을 사용할 수 있다. 터보과급기 구성요소의 형상은 원통형일 필요는 없다. 예를 들어, 구성요소는 타원형 또는 축방향으로 대칭의 단면을 가질수도 있다. 상이한 직경을 갖는 터보과급기 구성요소의 경우에 있어서, 연결 영역의 구성요소의 벽 두께를 적절히 적용함으로써, 구성요소가 서로 결합되는 방식으로 상호 겹치는 영역의 직경이 형성될 수 있다. 분할 때문에, 고정 요소는 홈의 부식에 대해 크게 보호를 받고, 또한 높은 기계 하중하에서라도 방해되지 않는다.
제 2 터보과급기 구성요소의 제 2 원주 홈은 고정 요소보다 더 작은 방사상 높이를 갖는 것이 유리하다. 따라서, 고정 요소가 제 2 원주 홈의 홈 바닥에 인접할 때까지, 고정 요소는 작동되는 변위 수단에 의해 제 1 원주 홈의 비고정 위치로부터 고정 위치로 방사상으로 매우 쉽게 변위될 수 있다.
각 고정 요소용으로, 2개의 터보과급기 구성요소중 하나 이상의 터보과급기 구성요소의 각 원주 홈에는 변위 수단을 안내하기 위한 방사상 오리피스가 제공 및 배치되어 있다. 따라서, 외부로부터 변위 수단에 쉽게 접근할 수 있고, 또한 외부로부터 변위 수단을 쉽게 조작할 수 있다. 오리피스가 밀봉되는 경우, 부식의 위험이 추가적으로 감소되고, 연결부의 기밀성이 간단한 방식으로 확보된다.
연결부의 필요한 기밀성 및 우수한 부식 방어는 밀봉 수단을 갖는 전체 원주 홈을 갖춤으로써 달성될 수 있다.
변위 수단으로서 나사 또는 변위 핀을 제공하는 것이 매우 유리하다. 나사는, 쉽게 얻어질 수 있고, 비용-효율적이고, 다루기 쉽다. 예를 들어, 터보과급기 구성요소 이상으로 보호하는데 나사 너트 또는 나사 헤드가 바람직하지 않는 경우에 변위 핀이 유리하다.
원주 방향에서 보는 바와 같이 더 긴 고정 요소의 경우에 있어서, 고정 요소의 전체 길이를 통해 원주 홈 사이의 고정 위치에서 안정된 위치결정을 확보하기 위해, 추가적인 변위 수단을 제공하는 것이 유리하다. 예를 들어, 제공된 추가적인 변위 수단은, 추가적인 방사상 구멍을 통해 각 고정 요소에 연결될 수 있는 압력 나사일 수 있다.
추가적인 변위 수단으로서 원주 방향으로 위치되는 고정 요소의 단부 영역이 스프링 단부의 형태로 형성되는 것이 매우 유리하다는 것이 증명되었다. 따라서, 고정 요소는 스냅 조임의 방식으로 작동하고, 예를 들어, 연결은 변위 핀에 의해 해제가능하다.
2개의 원주 홈이 고정 요소의 길이에 대해 원주 방향으로 제한되는 경우, 고정 요소는 축방향으로 고정될 뿐만 아니라 원주 방향으로도 고정된다.
적어도 부분적으로 서로에 대해 그 위치에서 이미 고정된 터보과급기 구성요소의 경우에 있어서, 예를 들어, 추가적으로 터보과급기 구성요소에 조여지거나 또는 이미 서로 연결됨으로써, 원주 홈의 플랭크는 서로에 대해 약간 오프셋되도록 배치될 수 있고, 고정 요소가 고정 위치로 밀어지는 경우, 구성요소는 서로에 대해 축방향으로 지지된다. 그러한 경우에 있어서, 고정 요소가 제 2 원주 홈으로 더 쉽게 밀어질 수 있기 때문에, 조임력을 받는 제 2 원주 홈의 플랭크가 바닥 홈에 대해 둔각으로 배치되는 것이 적어도 유리하다. 그리고 나서, 고정 요소는 대응하는 경사진 플랭크를 갖는 것이 바람직하다.
터보과급기 구성요소, 특히 본 발명에 따라 설계된 터보과급기의 케이싱 부품은, 간단한 방식으로 장착될 수 있고, 예를 들어 유지 보수의 목적으로, 또한 간단한 방식으로 해체될 수 있고, 결과적으로 정지 시간이 감소된다. 터보과급기 구성요소 및 그 연결 영역 뿐만 아니라, 고정 요소 및 변위 수단도 간단하고 비용-효율적으로 생산될 수 있고, 결과적으로 터보과급기는 전적으로 더 유리하다.
추가적인 바람직한 실시형태는 추가적인 종속항의 주제이다.
첨부한 도면의 바람직한 실시형태를 참고로 하여 본 발명을 더 자세히 설명할 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 2개의 터보과급기 구성요소를 구비하고 길이방향 축을 따라 도시한 터보과급기의 부분을 도시한다.
도 2a는 도 1의 선 II-II를 따라 도시한 2개의 터보과급기 구성요소의 연결 영역을 도시한다.
도 2b는 도 2a의 변위 수단의 확대도이다.
도 3a는, 본 발명에 따른 터보과급기 구성요소 및 그 원주 홈을 통한 관련 고정 장치의 제 2 실시형태를 도시한다.
도 3b는, 터보과급기의 길이방향 축을 따라 도 3a로부터의 실시형태를 도시한다.
도 4 및 도 5는, 도 3a과 유사한 도면으로서, 터보과급기 구성요소 및 관련 고정 장치의 추가적인 실시형태를 도시한다.
도 6은, 원주 홈을 통하고 터보과급기의 길이방향 축을 따른 단면을 도시하는 도면으로서, 본 발명에 따라 서로 겹치고 서로 연결되고, 본 발명에 따른 터보과급기 구성요소의 특별한 형상에 의해 축방향으로 서로에 대해 지지되는 2개의 터 보과급기 구성요소를 도시한다.
도면에 사용된 도면 부호 및 그 의미는 도면 부호 리스트에 요약되어 있다. 동일한 요소는 도면에서 기본적으로 동일한 도면 부호로 표시되어 있다. 설명된 실시형태는 본 발명의 주제의 실시예이고, 제한적인 효과를 갖지 않는다.
도 1은, 컴프레서 케이싱(5)의 축(4)상에 고정된 컴프레서 휠(3)을 구비하는 터보과급기(1)의 길이방향 축(14)을 따라 터보과급기(1)의 컴브레서 측의 일부를 도시하고 있다. 상기 컴프레서 휠(3)은 상기 터보과급기(1)의 터빈 휠(도시되지 않음)에 의해 축(4)을 통해 구동될 수 있다. 컴프레서 휠(3) 및 디퓨져(8) 를 경유하여 가스 배출 덕트(9)속으로 가스를 배출하는 흡입 덕트(7)의 외부에는 삽입벽(6)이 방사상으로 범위가 정해진다. 도시된 실시예에서, 상기 가스 배출 덕트(9)는 본 발명에 따른 2개의 구성요소(10, 12)에 의해 범위가 정해지는데, 더 정확하게, 방사상 내부로는 내벽 구성요소(10)에 의해 범위가 정해지고, 방사상 외부로는 가스 배출 케이싱(12)에 의해 범위가 정해진다. 상기 2개의 구성요소(10, 12)는 컴프레서 케이싱(5)의 일체형 부품이다. 연결 영역(11, 11')에서, 상기 2개의 구성요소(10, 12)는 축방향(14)으로 서로 겹치며 방사상으로 서로 확실히 결합된다. 상기 연결 영역(11, 11')에는, 서로 대향하여 위치되며 그 개방 측이 서로 면하게 되는 동일한 너비의 원주 홈(18, 20)이 제공되어 있다. 축방향 고정을 위해, 상기 원주에 걸쳐 규칙적으로 분포된 링-세그먼트-형상의 고정 요소(24)가 고정 장치(22)로서 상기 원주 홈(18, 20)내에 제공되어 있다.
도 2a는, 원주상에 분포된 1개의 고정 요소(24)만을 구비하는, 도 1의 II-II로 표시된 선을 따르는 단면에서 본 발명에 따른 2개의 터보과급기 구성요소(10, 12)의 원주의 일부를 도시한다. 고정 요소(24)는, 그 고정 위치, 즉 이 고정 요소가 제 1 구성요소(10)의 제 1 원주 홈(18)의 가장자리 영역(26) 위로 결합하여 제 2 구성요소(12)의 제 2 원주 홈(20)속으로 결합하는 위치에서 도시되어 있다. 제 1 구성요소(10)내에는 방사상 오리피스(28)가 배치되어 있고, 이 오리피스를 통해, 변위 핀(56)이 고정 요소(24)의 방사상 변위용 변위 수단(30)으로서 안내된다. 변위 핀(56)은, 도 2b의 확대도에서 더욱 명확히 도시된 바와 같이 용접층(25)에 의해 고정 요소(24)에 단단히 연결되어 있다. 연결의 기밀성을 확보하기 위해, 상기 변위 핀(56)은 원주 홈으로서 설계된 핀 홈(16)을 갖고, 이 핀 홈은 O-링 밀봉물로서 설계된 밀봉 요소(72)를 수용하도록 작용한다. 제 1 구성요소(10)의 제 1 원주 홈(18)의 방사상 높이(h1)는 고정 요소(24)의 방사상 높이(hs)와 동일하거나 그보다 다소 크므로, 상기 고정 요소(24)가 전체적으로 제 1 원주 홈(18)에 위치되는 비고정 위치(도시되지 않음)로 상기 변위 수단(30)에 의해 상기 고정 요소(24)가 이동될 수 있다. 이와는 대조적으로, 제 2 구성요소(12)의 제 2 원주 홈(20)의 방사상 높이(h2)는 고정 요소(24)의 방사상 높이보다 작다. 고정 요소(24)가 비고정 위치로부터 고정 위치로 방사상 방향으로 변위되는 경우, 고정 요소(24)는 단순히 제 2 원주 홈(20)의 홈 바닥(32)에 인접해서 변위되어야 한다. 고정 요소(24)가 고정 위치로부터 비고정 위치로 변위되는 경우, 고정 요소(24)는 역으로 단순히 제 1 구성요소(10)의 제 1 원주 홈(18)의 홈 바닥(34)에 인접해서 변위되어야 한다. 도시된 특별한 실시형태에서, 원주 방향(35)으로 위치된 고정 요소(24)의 단부 영역은 제 1 원주 홈(18)의 홈 바닥(34)상에 지지되는 스프링 단부(54)로서 형성된다. 스프링 단부(54)는, 추가적인 변위 수단(46)으로서 작용하며, 상기 고정 요소(24)의 중간 영역(53)을 고정 위치로 가압한다. 그리하여, 전체 결합체는 상기 변위 핀(56)의 변위에 의해 방사상 내부로 해제될 수 있는 스냅 조임 방식으로 작용한다. 또한 원주 방향(35)으로의 고정을 달성하기 위해, 도시된 실시예에서 제 1 및 제 2 구성요소(10, 12)의 원주 홈(18, 20)은, 고정 요소(24)의 길이에 따라 대략적으로 원주 방향(35)으로 범위가 정해진다.
컴프레서 케이싱(5)의 내벽 구성요소 및 가스 배출 케이싱 외에 추가적으로, 서로 연결되는 터보과급기(1)의 다른 구성요소(10, 12)는 본 발명에 따라, 예를 들어 컴프레서 케이싱을 베어링 케이싱과 같이 그리고 베어링 케이싱, 다양한 베어링 케이싱 부품 및 베어링 케이싱 및 터빈 케이싱을 DE-C-36 42 121 호의 실시예와 유사한 방식으로 설계될 수 있다. 삽입벽 및 컴프레서 케이싱의 부분 또는 터빈 휠의 후면벽 또는 상기 컴프레서 휠의 후면벽은, 본 발명에 따라 설계되는 경우 EP-A-0 248 624 호와 유사한 방식으로 도시된 바와 같이, 어려움 없이 서로 연결될 수 있으며, 만약 요구된다면, 문제없이 해체될 수도 있다.
추가적인 도면은 본 발명에 따른 터보과급기 구성요소(10, 12)의 연결 영역을 도시하며, 도시된 상기 터보과급기 구성요소(10, 12)는, 서로 연결되는 터보과급기(1)의 모든 구성요소일 수 있으며, 적어도 그 연결 영역에서 상기 터보과급기 축(14)과 동축으로 신장한다. 이들 구성요소의 연결 영역은, 각각의 경우에 있어서 서로 동축이 되고 축방향으로 서로 겹치며 방사상 방향으로 명확해지도록 설계된다. 도 3a, 도 4 및 도 5 는 각 경우에 있어서 도 2a에 대응한다. 각 경우에 있어서 방사상으로 더 큰 높이의 원주 홈을 갖는 터보과급기 구성요소는, 제 1 원주 홈(18)을 갖는 제 1 구성요소(10)로서 정의된다. 이러한 제 1 구성요소는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 방사상 내부 구성요소이거나 또는, 도 6에 도시된 바와 같이 방사상 외부 구성요소일 수 있다. 변위 수단(30)을 수용하기 위한 방사상 오리피스(28)는, 제 1 및/또는 제 2 터보과급기 구성요소내에 배치될 수 있고, 또한 상기 터보과급기 구성요소의 길이에 대해 고정 요소(24)의 바람직하게는 대략 중간에 위치된다.
도 1 내지 도 2b와 같이 도 3a 및 3b는, 제 1 원주 홈(18)의 홈 바닥(34)에서 지지되며 상기 고정 요소(24)의 중간 영역을 고정 위치로 가압하는 스프링 단부(54)를 구비하는 고정 요소(24)를 도시한다. 각 경우의 원주 홈(18, 20)은, 상술한 실시예와는 대조적으로 연속적으로 형성되며, 상기 고정 요소(24)의 길이에 제한되지 않는다. 원주 홈(18, 20)의 형성에 있어서 더 간단한 이러한 방법은, 상기 터보과급기(1)의 다른 구조적 요소(도시되지 않음)에 구성요소(10, 12)가 원주 방향으로 이미 고정된 때에도 가능하다. 따라서, 원주홈에 대한 제한이 없다 하더라도, 상기 터보과급기 구성요소(10, 12)는 원주 방향으로의 서로에 대한 회전에 대항하여 고정된다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예에서, 변위 수단(30), 즉, 변위 핀(56)은 본 실시예에서, 제 2 구성요소(12)의 방사상 오리피스(28)를 통해 외부로부터 방사상으로 안내된다. 상기 변위 핀(56)은 단지 연결을 해제시키기 위해 상기 오리피스(28)속으로 삽입되며 그렇지 않을 경우 상기 오리피스로부터 제거된다. 상기 변위 핀(56)에 의해, 상기 고정 요소(24)의 중간 영역(53)은 상기 제 1 원주 홈(18)속으로 비고정 위치로 가압될 수 있으며, 상기 2개의 구성요소(10, 12)는 서로 분리될 수 있다. 이러한 실시형태의 한가지 이점은, 상기 고정 위치에서 변위 핀(56)이 제거되어, 어떠한 요소도 상기 2개의 터보과급기 구성요소(10, 12) 중의 1개의 구성요소를 지나 돌출하지 않는다는 점이다. 도 1 내지 도 2b의 터보과급기 구성요소와는 대조적으로, 본 실시예에서 도 3b에 도시되는 바와 같이 상기 구성요소는 반대 방향으로부터 서로 축방향으로 겹친다.
도 4에 도시된 실시형태는 본질적으로 도 2a 및 도 2b의 실시형태와 일치한다. 상기 2개의 터보과급기 구성요소(10, 12)의 원주 홈(18, 20)은, 다시 대략적으로 상기 고정 요소(24)의 길이에 대해 원주 방향(24)으로 제한되며, 도시된 실시예에서, 원주를 따라 압연된 대응 길이의 홈 세그먼트에 의해 형성된다. 그러나, 적절한 지점에서 연속적인 원주 홈속으로 정지 요소를 삽입함으로써 원주 홈(18, 20)의 제한물(37)을 갖는 것도 가능하다. 제공된 정지 요소는, 예를 들어 스터드 볼트(stud), 정지 나사 등일 수 있다. 다시, 이번에는 변위 수단(30)으로서 상기 고정 요소(24)의 중간의 방사상 오리피스(28)속으로 안내되는 나사(36)가 상기 제 1 구성요소(10)에 제공되어 있다. 이 나사(36)는, 고정 요소(24) 및 오리피스(28)의 대응하는 내부 나사산(44')과 상호작용하는 단순 오른 나사산(44)을 갖는다. 스프링 단부(54) 대신에 제공된 추가적인 변위 수단(46)은, 대응하는 내부 나사산을 갖는 방사상 구멍(50)을 통해 안내되며 상기 고정 요소(24)상으로 가압되는 2개의 압력 나사(48)이다. 상기 방사상 구멍(50)은 상기 오리피스(28)의 양측에 원주 방향(35)으로 이격되어 배치되어 있다. 본 실시예에서, 상기 원주 홈(18, 20)에는, 예를 들어 고무 피복의 형태로 상기 홈의 내벽에 적용되는 밀봉 수단(72)이 전체적으로 설치되어 있다. 상기 원주 방향(35)으로 제공된 상기 홈(18, 20)의 제한물(37)은, 상기 원주 방향(35)에서의 구성요소(10, 12)를 고정시키는 이점 외에 추가적으로, 상기 나사(36)가 고정 요소(24)로부터 풀리게 되는 경우라도, 상기 고정 요소(24)가 상기 원주 홈(18, 20)내에서 원주 방향(35)으로 변위되지 않으며 분실되지 않는다는 이점을 갖는다. 상기 나사(36)를 고정 요소(24)속으로 재고정시키는 것은 어느 경우에도 가능하다.
상술한 나사(36) 대신에, 하단 영역(38)에서 왼 나사산(40)을 가지며, 헤드 영역(42)에서 오른 나사산(44)을 가지는 나사(36)가 또한 변위 수단(30)으로서 사용될 수 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 이러한 나사산(40, 44)은 상기 제 1 구성요소(10)의 오리피스(28) 및 고정 요소(24)의 대응하는 내부 나사산(40', 44')과 상호작용한다. 이러한 방식으로, 나사(36)를 몇번 회전시킴으로써, 상기 고정 요소(24)는 고정 위치로부터 비고정 위치로 그리고 다시 제자리로 이동될 수 있다. 본 실시예에서의 상기 고정 요소의 작은 길이 때문에, 스프링 단부 또는 압력 나사 형태의 임의의 추가적인 변위 수단(46)이 필요하지 않다.
도 6은 터보과급기(1)의 축(58)을 도시하며, 이 축은 강체 실린더로서 설계 되며 내부에서 방사상으로 제 2 터보과급기 구성요소(12)를 형성한다. 연결 영역(11)과 함께 축에 연결되는 제 1 구성요소(10)는 축(58)상으로 축방향으로 밀리는 관(60)을 형성한다. 이러한 연결 영역에서, 상기 제 1 구성요소(10)는 큰 방사상 높이(h1)의 2개의 제 1 원주 홈(18, 18')을 구비하고, 상기 축(58)은, 제 2 터보과급기 구성요소(12)로서 상기 제 1 원주 홈(18, 18')에 대향하여 위치되며 동일한 너비 및 보다 작은 방사상 높이(h2)를 갖는 2개의 제 2 원주 홈(20, 20')을 구비한다. 상기 축(58)의 단부 영역(62)에 위치된 원주 홈(18, 20)은 정확히 서로 대향하여 위치되며, 축방향 고정을 위해, 나사(36)로 고정 요소(24)를 수용한다. 관형 연결 영역(60)의 단부 영역(64)내의 원주 홈(18', 20')은 대조적으로, 서로 다소 오프셋되도록 배치되어 있다. 축 단부(62')에 면하는 축(58) 내의 원주 홈(20')의 플랭크(66)는, 상기 제 2 홈(20')의 홈 바닥(32)에 대해 둔각( α)으로 배치된다. 원주 홈(20')의 이러한 플랭크(66)와 상호작용하는 고정 요소(24')의 플랭크(68)는 대응하는 경사면(70)을 갖는다. 고정 요소(24')의 방사상 변위를 위해, 헤드 영역(42)이 제 1 구성요소(10)의 방사상 오리피스(28)를 지나 돌출하며 그 위로 너트(52)가 조여지는 나사(36')가 제공되어 있다. 상기 나사(36')의 하단 영역(38)에서, 이들 나사는 용접 조인트(25)를 통해 고정 요소(24')에 단단히 연결된다. 상기 너트(52)를 회전시킴으로써, 상기 고정 요소(24)는 고정 위치와 비고정 위치 사이에서 방사상 방향(29)으로 변위될 수 있다. 상기 고정 요소(24')가 관(60)의 제 1 원주 홈(18')으로부터 고정 위치로 변위되는 경우, 고정 요소(24')의 플랭크(68)의 경사면(70)은 홈 바닥(32)에 대해 각도( α)로 배치된 원주 홈(20')의 플랭크(66)를 따라 미끄러진다. 상기 고정 요소(24)는 축(58)의 제 2 원주 홈(20')속으로 가압되며, 상기 제 1 터보과급기 구성요소(10)는 축(58) 형태의 제 2 터보과급기 구성요소(10)에 대해 축 방향(14)으로 지지된다.
따라서, 상기 변위 요소(30)는, 가압 및/또는 인발 작용을 가질 수 있고, 상기 터보과급기 구성요소의 방사상 내부 및 외부에 배치될 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 상기 고정 요소(24, 24')는 각각 원형 아크 세그먼트로서 설계된다. 그러나, 상기 고정 요소(24, 24')는, 다각형의 형태 또는 2개의 레그를 갖는 단순각의 형태로 설계될 수도 있다. 큰 직경을 갖는 구성요소(10, 12)용으로는 바아(bar) 형태의 고정 요소(24, 24')가 유익할 수 있다. 그러나 이러한 경우에 있어서, 바아 형태의 고정 요소는, 그 단부 영역이 내부 구성요소(10, 12)의 표면으로부터 너무 멀리 돌출하지 않도록 너무 큰 길이를 갖지 않아야 한다. 이러한 바아-형상의 고정 요소(24, 24')의 경우에 있어서, 상기 고정 요소(24, 24')의 단부 영역내의 2개의 변위 수단(30)은, 고정 요소(24, 24')의 중간의 하나의 변위 수단(30) 대신에 사용되는 것이 유리하다. 상기 고정 요소(24, 24')는 높은 항복점을 갖는 스프링 강 또는 고-강도 강으로부터 제조되는 것이 바람직하다. 대응하는 특성을 갖는 템퍼링 강 또는 다른 재료 또한 사용될 수 있다.

도면 부호 리스트
h1 제 1 홈의 방사상 높이
h2 제 2 홈의 방사상 높이
hs 고정 요소의 방사상 높이
α 플랭크/홈-바닥 각도
10 제 1 구성요소
12 제 2 구성요소
14 축방향
16 핀 홈
18, 18' 제 1 원주 홈
20, 20' 제 2 원주 홈
22 고정 장치
24, 24' 고정 요소
25 용접층
26 제 1 홈의 가장자리
28 방사상 오리피스
29 방사상 방향
30 변위 수단
32 제 2 홈의 홈 바닥
34 제 1 홈의 홈 바닥
35 원주 방향
36, 36' 나사
37 원주 홈의 제한물
38 나사의 하단 영역
40 왼 나사산
40' 왼 내부 나사산
42 나사의 헤드 영역
44 오른 나사산
44' 오른 내부 나사산
46 추가적인 변위 수단
48 압력 나사
50 방사상 구멍
52 너트
53 중간 영역
54 스프링 단부
56 변위 핀
58 축
60 관
62 축의 단부 영역
62' 축 단부
64 관의 단부 영역
66 제 2 홈의 플랭크
68 고정 요소의 플랭크
70 플랭크의 경사면
72 밀봉 수단

Claims (11)

  1. 축방향으로 대칭인 외벽을 가진 제 1 구성요소 (10) 와 축방향으로 대칭인 내벽을 가진 제 2 구성요소 (12) 를 포함하며, 방사상 내부의 제 1 구성요소 (10) 와 방사상 외부의 제 2 구성요소 (12) 가 가스 배출 덕트 (9) 의 경계를 정하며, 제 2 구성요소 (12) 의 내벽은 방사상으로 제 1 구성요소 (10) 의 외벽을 방사상으로 둘러싸며, 환형인 고정 장치 (22) 는 축방향 고정을 위해서 형상 연결 영역에 제공되는 터보과급기 케이싱에 있어서, 상기 형상 연결 영역(11, 11')은 서로 대향하여 위치된 원주 홈(18, 18', 20, 20')을 갖고, 이 원주 홈내에는 적어도 2개의 링-세그먼트-형상의 고정 요소(24, 24')가 고정 장치(22)로서 삽입될 수 있으며, 상기 적어도 2개의 링-세그먼트-형상의 고정 요소는 축방향 고정을 위해 2개의 원주 홈(18, 18', 20, 20')과 동시에 결합하고, 고정 요소(24, 24')에는 방사상 방향(29)으로의 변위를 위한 변위 수단(30)이 제공되어 있고, 제 1 구성요소(10)내의 제 1 원주 홈(18, 18')의 방사상 높이(h1)는 적어도 고정 요소(24, 24')의 방사상 높이(hs)만큼 크고, 각 고정 요소용으로, 제 1 구성요소(10), 제 2 구성요소 혹은 제 1 및 제 2 구성요소 (10, 12) 에 대응하는 원주 홈 (18, 18', 20, 20') 에는 변위 수단을 안내하기 위한 방사상 오리피스 (28) 가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 구성요소(12)내의 제 2 원주 홈(20, 20')의 방사상 높이(h2)는 상기 고정 요소(24, 24')의 방사상 높이(hs)보다 더 작은 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 요소(24, 24')용 변위 수단(30)으로서 변위 핀(56), 나사(36, 36') 또는 변위 핀 (56) 및 나사 (36, 36') 가 제공되는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 요소(24, 24')상에 형성된 스프링 단부(54) 형태의 추가적인 변위 수단(46)이 제공되는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정 요소(24, 24')는 특정한 길이를 갖고, 상기 원주 홈(18, 18', 20, 20')은 상기 원주 방향(35)에 있어 상기 고정 요소(24, 24')의 길이에 제한되는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로 연결된 상태에서, 고정 위치의 상기 고정 요소(24, 24')가 제 1 구성요소(10)에 대해 축방향(14)으로 제 2 구성요소(12)를 지지하도록, 제 1 원주 홈(18, 18')의 적어도 하나의 플랭크가 제 2 원주 홈(20, 20')의 플랭크(66)에 대해 축방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  7. 제 6 항에 있어서, 조임력을 받는 상기 제 2 원주 홈(20, 20')의 플랭크(66)는 홈 바닥(34)에 대해 둔각(α)을 형성하고, 상기 고정 요소(24, 24')의 대응하는 플랭크(68)는 바람직하게는 대응하는 경사면(70)을 갖는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 원주 홈(18, 18', 20, 20')은 밀봉 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 터보과급기 케이싱.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 터보과급기 케이싱을 구비한 터보과급기.
  10. 삭제
  11. 삭제
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