KR101168575B1 - 터보 차저 - Google Patents

터보 차저 Download PDF

Info

Publication number
KR101168575B1
KR101168575B1 KR1020107002867A KR20107002867A KR101168575B1 KR 101168575 B1 KR101168575 B1 KR 101168575B1 KR 1020107002867 A KR1020107002867 A KR 1020107002867A KR 20107002867 A KR20107002867 A KR 20107002867A KR 101168575 B1 KR101168575 B1 KR 101168575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shroud
turbocharger
heat shield
shield plate
sealing member
Prior art date
Application number
KR1020107002867A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100029275A (ko
Inventor
요시미츠 마츠야마
Original Assignee
가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 아이에이치아이 filed Critical 가부시키가이샤 아이에이치아이
Publication of KR20100029275A publication Critical patent/KR20100029275A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101168575B1 publication Critical patent/KR101168575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165Final 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/23Three-dimensional prismatic
    • F05D2250/232Three-dimensional prismatic conical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

터보 차저의 구성 부재에 가지는 터빈 축에 대하여 반경 방향의 고리형 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지한다.
터보 차저를 구성하는 쉬라우드(10)와 쉬라우드 대치부(14) 사이에 반경 방향으로 연장되는 고리형 틈(15)을 가지고 있고, 틈(15)을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 장치를 구비한 터보 차저로서, 밀봉 장치가, 절두 원추 형상을 갖고 쉬라우드(10)와 쉬라우드 대치부(14)에 압착되도록 틈(15)에 배치된 접시 스프링 밀봉 부재(24)를 가진다.

Description

터보 차저{Turbo Charger}
본 발명은 터보 차저의 구성 부재 간에 가지는 터빈 축에 대하여 반경 방향으로 연장된 고리형 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지하도록 한 밀봉(seal) 장치를 가지는 터보 차저에 관한 것이다.
도 1은 본 발명을 적용하는 종래의 가변 용량형의 터보 차저의 일 예를 도시한다. 이 터보 차저는, 터빈 하우징(1)과 컴프레셔 하우징(2)을 베어링 하우징(3)을 사이에 두고 체결 볼트(3a, 3b)에 의해 일체 구조로 조립되고, 터빈 하우징(1) 내의 터빈 임펠러(4)와 컴프레셔 하우징(2) 내의 컴프레셔 임펠러(5)를, 베어링 하우징(3) 내에 베어링(6)에 의해서 회전 가능하게 지지된 터빈 축(7)에 의해 연결되어 있다. 또한, 상기 베어링 하우징(3)의 반(反)터빈 하우징측에는, 도 1의 A부를 확대한 도 2에도 도시하는 바와 같이, 터빈 하우징(1)의 스크롤 통로(8)에 도입되는 유체(배기 가스)를 상기 터빈 임펠러(4)로 유도하기 위한 복수의 베인(9)을 플레이트(9a, 9b) 사이에 고리형으로 배치한 쉬라우드(10; shroud)가 설치되고, 터빈 하우징(1)과 베어링 하우징(3)으로 끼우고, 볼트(3a)에 의해서 고정되어 있다. 도 1 중, 11은 쉬라우드(10) 조립 시의 위치 결정 핀이고, 12는 컴프레셔 하우징(2)의 스크롤 통로이고, 13a, 13b, 13c, 13d는 상기 베인(9)의 개폐 각도를 조절하기 위한 링크식 전달 기구이다.
상기 스크롤 통로(8)를 형성하고 있는 터빈 하우징(1)에는, 상기 쉬라우드(10)에 대치(對峙)하는 쉬라우드 대치부(14)가 형성되어 있고, 쉬라우드(10)와 쉬라우드 대치부(14) 사이에는 터빈 축(7)에 대하여 반경 방향으로 연장되어 스크롤 통로(8)에 개구한 고리형 틈(15)이 형성되어 있다. 또한, 상기 쉬라우드(10)를 구성하고 있는 터빈 하우징측의 플레이트(9a)에는, 쉬라우드 대치부(14)의 내주면에 형성한 노치(16; notch) 내를 향하여 터빈 임펠러(4)에 따라서 연장된 연장설치부(17; 延設部)가 형성되어 있고, 따라서, 상기 틈(15)은 연장설치부(17)와 노치(16) 사이를 반(反)베어링 케이싱 방향으로 신장한 후 쉬라우드 대치부(14)의 내주면에 개구하는 틈부(15')를 형성하고 있다.
또한, 도 1의 쉬라우드(10)의 베어링 하우징(3)측에는, 터빈 임펠러(4)의 배면에 위치하도록 배치한 열 차단판(18)이 쉬라우드(10)의 플레이트(9b)에 고정되어 있고, 또한 상기 베어링 하우징(3)에는 상기 열 차단판(18)에 대치하는 열 차단판 대치부(19)가 형성되어 있고, 열 차단판(18)과 열 차단판 대치부(19) 사이에는 터빈 축(7)에 대하여 반경 방향으로 연장된 틈(20)이 형성되어 있다.
상기 틈(15, 20)은 원래 불필요한 것이지만, 터빈 하우징(1)이 냉간 시와 열간 시의 동안에 열 변형을 일으키는 것, 및 조립 부품에 정밀도 상의 편차가 있는 것 등으로 인해 형성되어 있다.
그러나, 상기 틈(15, 20)이 존재하면 상기 틈(15, 20)을 통하여 가스가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 문제가 있어, 가스가 누설되면 터보 차저의 저속측의 성능이 크게 변화되어, 엔진 성능이 불안정해지는 등의 문제를 발생한다.
이 때문에, 쉬라우드 대치부(14)의 내주측의 노치(16)와, 쉬라우드(10)의 연장설치부(17) 사이에 형성되는 틈부(15')에, 밀봉용 피스톤 링을 배치함으로써, 가스 누설을 방지하는 동시에 열 변형을 흡수할 수 있도록 한 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌1:일본공개특허공보2006-125588호
도 2에는 특허문헌 1과 같이, 쉬라우드(10)의 연장설치부(17)의 외주면에 고리형의 오목 홈(21)을 형성하여 이 오목 홈(21)에 통상 2개의 밀봉용 피스톤 링(22)을 삽입함으로써 밀봉 장치를 구성하고, 상기 밀봉용 피스톤 링(22)의 탄발력(彈撥力)에 의해 그 외주면을 노치(16)의 내주면에 압착시킴으로써 가스 누설을 방지하도록 하고 있다.
그러나, 상기한 바와 같이, 틈부(15')에 밀봉용 피스톤 링(22)을 배치하여 가스 누설을 방지하려고 해도, 가스 누설의 방지에는 한계가 있다는 문제를 가지고 있었다. 즉, 상기 밀봉용 피스톤 링(22)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이 이음매(23)를 설치할 필요가 있어서 연속된 링으로 할 수 없기 때문에, 2개의 밀봉용 피스톤 링(22)의 이음매(23)의 위치를 이동시켜 배치하여도, 이음매(23)를 통하여 가스가 누설되어 버린다는 문제가 있다.
또한, 쉬라우드 대치부(14)의 노치(16)의 내주면을 높은 진원도(roundness)로 가공하여도, 밀봉용 피스톤 링(22)의 진원도가 조금이라도 벗어나면, 쉬라우드 대치부(14)의 내주면에 균일한 압착력으로 압착할 수 없기 때문에, 밀봉용 피스톤 링(22)의 외주부로부터 가스가 누설되어 버리는 문제가 있다.
한편, 상기 열 차단판(18)과 열 차단판 대치부(19)의 사이에 형성된 틈(20)에 대해서도, 상기 틈(20)을 통하여 가스가 누설되는 문제가 있지만, 틈(20)의 가스 누설을 효과적으로 방지하도록 한 것은 종래에는 존재하지 않았다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 터보 차저의 구성 부재에 가지는 터빈 축에 대하여 반경 방향의 고리형 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지하도록 한 밀봉 장치를 가지는 터보 차저를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 터보 차저는, 터보 차저를 구성하는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 터빈 축에 대하여 반경 방향으로 연장되는 고리형 틈을 가지고, 상기 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 장치를 구비한 터보 차저로서,
상기 밀봉 장치가, 절두(截頭) 원추 형상을 갖고 상기 제 1 부재와 제 2 부재에 압착되도록 틈에 배치한 접시 스프링 밀봉 부재를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 터보 차저에 있어서, 상기 제 1 부재가 베어링 하우징에 고정한 쉬라우드이며, 제 2 부재가 쉬라우드와 틈을 갖고 터빈 하우징에 형성한 쉬라우드 대치부이며, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단이 쉬라우드 대치부에 압착하고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 외주단이 쉬라우드에 압착하고 있는 것은 바람직하다.
또한, 상기 터보 차저에 있어서, 상기 밀봉 장치가, 상기 쉬라우드 대치부의 단면의 내측 가장자리부에 더욱 돌출한 고리형 돌출부를 가지고 있고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단이 상기 고리형 돌출부의 외주면에 끼워져서 쉬라우드 대치부의 단면에 압착하고, 접시 스프링 밀봉 부재의 외주단이 쉬라우드에 압착하고 있는 것은 바람직하다.
또한, 상기 터보 차저에 있어서, 상기 고리형 돌출부의 외주면에, 선단을 향하여 직경이 확대된 직경 확대부를 가지고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단이 상기 직경 확대부에 의해 고리형 돌출부에 압입(壓入)되어 있는 것은 바람직하다.
또한, 상기 터보 차저에 있어서, 상기 쉬라우드 대치부의 내주면에 고리형의 계단부가 형성되어 있고, 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단에 형성한 상승부를 상기 계단부에 압입하여, 접시 스프링 밀봉 부재의 외주단을 쉬라우드에 압착하고 있는 것은 바람직하다.
또한, 상기 터보 차저에 있어서, 상기 제 1 부재가 상기 쉬라우드에 고정한 열 차단판이며, 제 2 부재가 열 차단판과 틈을 갖고 베어링 하우징에 형성한 열 차단판 대치부이며, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단과 외주단의 한쪽이 열 차단판 대치부에 압착하고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단과 외주단의 다른쪽이 열 차단판에 압착하고 있는 것은 바람직하다.
또한, 상기 터보 차저에 있어서, 상기 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단이 열 차단판 대치부에 형성한 고리형 돌출부의 외주면에 압입되어 있는 것은 바람직하다.
본 발명의 터보 차저에 따르면, 터보 차저를 구성하는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 터빈 축에 대하여 반경 방향으로 연장되어 형성되는 고리형 틈에, 절두(截頭) 원추 형상을 갖고 상기 제 1 부재와 제 2 부재에 압착하는 접시 스프링 밀봉 부재를 배치하였으므로, 절두 원추 형상을 가지는 접시 스프링 밀봉 부재의 내주단과 외주단이 제 1 부재와 제 2 부재에 긴밀하게 압착됨으로써, 틈을 통하여 유체가 누설되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다는 우수한 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명을 적용하는 종래의 가변 용량형의 터보 차저의 일 예를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 터보 차저의 A부에 있어서의 쉬라우드에 설치한 연장설치부와 쉬라우드 대치부의 내주면 사이에 밀봉용 피스톤 링에 의한 밀봉 장치를 구비한 종래의 단면도.
도 3은 밀봉용 피스톤 링의 정면도.
도 4는 도 1의 터보 차저의 A부에 있어서의 쉬라우드(제 1 부재)와 쉬라우드 대치부(제 2 부재) 사이의 틈에 적용하는 본 발명의 일 실시예를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명에 구비하는 접시 스프링 밀봉 부재의 일 예를 도시하는 정면도.
도 6은 도 5의 VI-VI 방향 화살표로 본 도면.
도 7은 접시 스프링 밀봉 부재의 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 8은 도 7에 도시한 접시 스프링 밀봉 부재의 변형예를 도시하는 단면도.
도 9는 접시 스프링 밀봉 부재의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 10은 접시 스프링 밀봉 부재의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 11은 도 1의 터보 차저의 A부에 있어서의 열 차단판(제 1 부재)과 열 차단판 대치부(제 2 부재) 사이의 틈에 적용하는 본 발명의 실시예를 도시하는 단면도.
도 12는 도 11에 도시한 접시 스프링 밀봉 부재의 변형예를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 도 1의 터보 차저의 A부에 있어서의 베어링 하우징(3)에 고정된 쉬라우드(10; 제 1 부재)와, 상기 쉬라우드(10)에 대하여 틈(15)을 갖고 터빈 하우징(1)에 형성된 쉬라우드 대치부(14; 제 2 부재)와의 사이의 틈(15)에 적용하는 본 발명의 실시예를 도시한다.
본 발명에서는 도 5, 도 6에 도시하는 스프링재로 이루어지는 접시 스프링 밀봉 부재(24)를 구비하도록 한 밀봉 장치를 구성하고 있다. 접시 스프링 밀봉 부재(24)는, 도넛 형상(고리형상)의 내주단(25)과 외주단(26)의 위치가 축 중심선의 방향으로 어긋난 절두 원추 형상을 가지며, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 절두 원추 형상에 의한 축 중심선 방향에 있어서의 높이 H는, 상기 틈(15)의 폭보다 높게 형성되어 있다.
또한, 상기 밀봉 장치는, 도 4에 도시하는 바와 같이 상기 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)의 내측 가장자리부로 더욱 돌출한 고리형 돌출부(27)를 형성하고 있고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)이 상기 고리형 돌출부(27)의 외주면에 끼워져서 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)에 접촉하고, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)이 쉬라우드(10)에 접촉하도록 하고 있다.
도 4 내지 도 6의 실시예에서는 다음과 같이 작동한다.
도 4에 도시하는 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)의 내측 가장자리부로 돌출한 고리형 돌출부(27)의 외주부에 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)을 끼워지게 한 상태에 있어서, 도 1의 터빈 하우징(1)을 베어링 하우징(3)에 체결 볼트(3a)를 사용하여 일체로 조립한다.
이 때, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 절두 원추 형상에 의한 축 중심선 방향의 높이 H가 상기 틈(15)의 폭보다 높게 되어 있기 때문에, 상기 조립이 행해지면, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)은 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)에 압착되고, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)은 쉬라우드(10)에 압착된다. 이렇게, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)이 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)에 압착되고, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)이 쉬라우드(10)에 압착되어 틈(15)이 차단됨으로써, 틈(15)을 통하여 고압측의 스크롤 통로(8)의 가스가 저압측으로 누설되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7은 접시 스프링 밀봉 부재의 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 고리형 돌출부(27)의 외주면에, 선단을 향하여 직경이 확대된 직경 확대부(28)를 형성하고 있고, 도 5, 도 6에 도시한 상기 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)을 상기 직경 확대부(28)에 의해 고리형 돌출부(27)에 압입하여 설치하도록 하고 있다. 상기 직경 확대부(28)는, 고리형 돌출부(27)의 선단측에 형성한 축선과 평행한 평탄부(29)와, 상기 평탄부(29)로부터 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)을 향하여 직경이 축소되도록 한 경사면(30)에 의해 형성하고 있고, 상기 경사면(30)의 경사 각도 α는 5°내지 10°정도로 하고 있다.
도 7의 실시예에서는, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)을 고리형 돌출부(27)의 직경 확대부(28)에 압입하여 설치하도록 하고 있으므로, 터빈 하우징(1)을 베어링 하우징(3)에 조립할 때에, 접시 스프링 밀봉 부재(24)가 움직여 고리형 돌출부(27)로부터 탈락하는 문제를 방지할 수 있다.
도 8, 도 9는 도 7에 도시한 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 변형예를 도시하는 것으로, 도 8에서는, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)에 가까운 위치에는 쉬라우드 대치부(14)의 단면(14a)에 따르는 연직 방향의 직선부(31)를 가지고 있고, 또한 내주단(25)에는 고리형 돌출부(27)의 직경 확대부(28)에 대한 압입을 용이하게 하도록 상기 단면(14a)으로부터 멀어지는 방향으로 만곡한 만곡부(32)를 가지고 있다. 또한, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)에는, 상기 내주단(25)의 만곡부(32)에 대하여 역방향으로 만곡하여 쉬라우드(10)에 균일하게 압착하도록 한 만곡부(33)를 가지고 있다. 또한, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 제작상 필요한 경우에는, 만곡부(33)의 외주단(26)으로부터 또한 둘레 방향 외측에 직선적으로 연장된 연장부를 가지고 있어도 좋다.
또한, 도 9에서는, 도 8의 내주단(25)에 가지는 만곡부(32)를 대신하여, 상기 직선부(31)로부터 단면(14a)에 대하여 멀어지는 방향으로 구부린 후, 연직으로 상기 직경 확대부(28)를 향하도록 형성한 대략 S자형부(34)를 가지고 있다.
도 8, 도 9의 변형예에 따르면, 내주단(25)에 형성한 만곡부(32) 및 대략 S자형부(34)를 고리형 돌출부(27)의 직경 확대부(28)에 압입함으로써, 접시 스프링 밀봉 부재(24)가 고리형 돌출부(27)로부터 탈락하는 문제를 방지할 수 있는 동시에, 만곡부(32) 및 대략 S자형부(34)를 가지는 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)이 고리형 돌출부(27)에 압입되는 것에 의한 압착과, 직선부(31)에 의한 단면(14a)으로의 압착과의 2개소에서의 압착에 의해 밀봉이 행해지기 때문에, 쉬라우드 대치부(14)와 접시 스프링 밀봉 부재(24) 사이에 있어서의 밀봉성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)에, 쉬라우드(10)에 원활하게 압착되도록 한 만곡부(33)를 형성하고 있으므로, 쉬라우드(10)와 접시 스프링 밀봉 부재(24) 사이에 있어서의 밀봉성을 높일 수 있다.
도 10은 접시 스프링 밀봉 부재의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 쉬라우드 대치부(14)의 내주면에 고리형의 계단부(35)를 형성하는 동시에, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)에, 상기 계단부(35)에 압입할 수 있도록 축 방향으로 연장된 상승부(36)를 형성하고 있고, 상기 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 상승부(36)를 상기 계단부(35)에 압입하여 고정하도록 하고 있다. 이 실시예에서는, 접시 스프링 밀봉 부재(24)를 쉬라우드 대치부(14)에 대하여 밀봉성을 높여서 고정할 수 있다.
도 11은 도 1의 터보 차저의 A부에 있어서의 쉬라우드(10)에 고정한 열 차단판(18; 제 1 부재)과, 상기 열 차단판(18)에 대하여 대치하도록 베어링 하우징(3)에 형성된 열 차단판 대치부(19; 제 2 부재)와의 사이에 형성되는 틈(20)에 적용하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 도 11의 실시예에서는, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이 스프링재로 절두 원추 형상으로 형성한 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)이 열 차단판 대치부(19)의 단면(19a)에 압착되고, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)이 열 차단판(18)에 압착되도록 배치하고 있다.
도 11의 실시예에 따르면, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)이 열 차단판 대치부(19)의 단면(19a)에 압착되고, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 외주단(26)이 열 차단판(18)에 압착되어 틈(20)이 차단됨으로써, 틈(15)을 통하여 고압측인 터빈 임펠러(4)측의 가스가 저압측인 베어링 하우징(3)측으로 누설되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
도 12는 도 11의 실시예의 변형예를 도시하는 것으로, 상기 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)에 도 8에 도시한 바와 같은 만곡부(32; 彎曲部)를 형성하고, 상기 내주단(25)을 열 차단판 대치부(19)에 형성한 고리형 돌출부(37)의 외주면에 압입하도록 하고 있다. 이렇게 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 내주단(25)을 고리형 돌출부(37)의 외주면에 압입해 두면, 조립 작업시 등에 접시 스프링 밀봉 부재(24)가 열 차단판 대치부(19)로부터 탈락하는 문제를 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 터보 차저에 따르면, 터보 차저에 형성되는 반경 방향의 고리형 틈(15, 20)에 대하여, 절두 원추 형상을 가지는 접시 스프링 밀봉 부재(24)가 압착된 상태로 되도록 배치하여 밀봉을 행하도록 하였으므로, 접시 스프링 밀봉 부재(24)의 스프링력을 이용하여, 틈(15, 20)을 통하여 유체가 누설되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
또, 접시 스프링 밀봉 부재의 형상은 도시한 예에만 한정되는 것이 아니며, 그 외에, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 터보 차저에서는, 구성 부재 간에 가지는 터빈 축에 대하여 반경 방향으로 연장된 고리형 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 하였으므로, 다양한 터보 차저에 적용하여 터보 차저의 성능을 높일 수 있다.
1: 터빈 하우징 10: 쉬라우드(제 1 부재)
14: 쉬라우드 대치부(제 2 부재) 14a: 단면(端面)
15: 틈 18: 열 차단판(제 1 부재)
19: 열 차단판 대치부(제 2 부재) 19a: 단면
20: 틈 24: 접시 스프링 밀봉 부재
25: 내주단 26: 외주단
27: 고리형 돌출부 28: 직경 확대부
36: 상승부 37: 고리형 돌출부

Claims (7)

  1. 터보 차저를 구성하는 터빈 하우징과 베어링 하우징 사이에 베인을 갖는 쉬라우드가 구비되고, 상기 쉬라우드와 베어링 하우징 사이에 터빈축에 대하여 반경 방향으로 연장되는 고리형 틈을 가지고 있고, 상기 틈을 통하여 유체가 고압측으로부터 저압측으로 누설되는 것을 방지하기 위한 밀봉 장치를 구비한 터보 차저로서,
    상기 밀봉 장치가, 상기 쉬라우드에 고정된 열 차단판을 가지며, 상기 열 차단판과 상기 베어링 하우징에 형성한 열 차단판 대치부 사이의 틈에, 내주단에 형성된 만곡부가 상기 열 차단판 대치부에 형성된 고리형 돌출부에 압입되고, 외주단이 상기 열 차단판에 압착된 절두 원추 형상의 접시 스프링 밀봉 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 터보 차저.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020107002867A 2007-08-16 2008-07-03 터보 차저 KR101168575B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2007-212188 2007-08-16
JP2007212188A JP5045304B2 (ja) 2007-08-16 2007-08-16 ターボチャージャ
PCT/JP2008/001750 WO2009022448A1 (ja) 2007-08-16 2008-07-03 ターボチャージャ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100029275A KR20100029275A (ko) 2010-03-16
KR101168575B1 true KR101168575B1 (ko) 2012-07-26

Family

ID=40350507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107002867A KR101168575B1 (ko) 2007-08-16 2008-07-03 터보 차저

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8568092B2 (ko)
EP (1) EP2180160B1 (ko)
JP (1) JP5045304B2 (ko)
KR (1) KR101168575B1 (ko)
CN (1) CN101779018B (ko)
WO (1) WO2009022448A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5402061B2 (ja) * 2009-02-17 2014-01-29 株式会社Ihi ターボチャージャ
US9121300B2 (en) * 2009-12-17 2015-09-01 Ihi Corporation Turbocharger
JP5402682B2 (ja) 2010-01-29 2014-01-29 株式会社Ihi ターボチャージャのシール装置
WO2012036122A1 (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 株式会社Ihi 固定翼式ターボチャージャ
DE102011005151A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
CN103429869B (zh) * 2011-04-26 2015-06-10 丰田自动车株式会社 涡轮增压器的涡轮壳体
JP5849445B2 (ja) * 2011-06-13 2016-01-27 株式会社Ihi 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
US8820072B2 (en) * 2011-08-23 2014-09-02 Honeywell International Inc. Compressor diffuser plate
DE102011111702A1 (de) * 2011-08-24 2013-02-28 Ihi Charging Systems International Gmbh Turbine für einen Abgasturbolader
JP5118767B1 (ja) * 2011-09-22 2013-01-16 三菱重工業株式会社 ターボチャージャのシールリング組付け方法及びターボチャージャ
JP5787085B2 (ja) * 2011-11-16 2015-09-30 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
US9353637B2 (en) * 2012-05-11 2016-05-31 Honeywell International Inc. Turbine exhaust housing
US9011089B2 (en) * 2012-05-11 2015-04-21 Honeywell International Inc. Expansion seal
JP6074944B2 (ja) * 2012-08-10 2017-02-08 株式会社Ihi 過給機
EP2770167B1 (en) * 2013-02-25 2018-01-31 Honeywell International Inc. Turbine exhaust seal
US9447697B2 (en) * 2013-03-15 2016-09-20 Dayco Ip Holdings, Llc Wastegate valve and turbocharger having same
DE102013007443A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennerdichtung für Gasturbinen-Brennkammerkopf und Hitzeschild
US9556880B2 (en) 2013-06-26 2017-01-31 Honeywell International Inc. Turbine exhaust seal
JP6126246B2 (ja) * 2013-12-27 2017-05-10 三菱重工業株式会社 タービンハウジング
WO2015097890A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 三菱重工業株式会社 タービンハウジング
US10087940B2 (en) * 2014-12-10 2018-10-02 Honeywell International Inc. Exhaust turbine assembly
US10550705B2 (en) 2014-12-10 2020-02-04 Garrett Transportation I Inc. Turbine exhaust seal
US20160265539A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Caterpillar Inc. Compressor assembly having a matched shim
US10066639B2 (en) 2015-03-09 2018-09-04 Caterpillar Inc. Compressor assembly having a vaneless space
US9890788B2 (en) 2015-03-09 2018-02-13 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9752536B2 (en) 2015-03-09 2017-09-05 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9903225B2 (en) 2015-03-09 2018-02-27 Caterpillar Inc. Turbocharger with low carbon steel shaft
US10006341B2 (en) 2015-03-09 2018-06-26 Caterpillar Inc. Compressor assembly having a diffuser ring with tabs
US9879594B2 (en) 2015-03-09 2018-01-30 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine nozzle and containment structure
US9683520B2 (en) 2015-03-09 2017-06-20 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9739238B2 (en) 2015-03-09 2017-08-22 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9822700B2 (en) 2015-03-09 2017-11-21 Caterpillar Inc. Turbocharger with oil containment arrangement
US9810238B2 (en) 2015-03-09 2017-11-07 Caterpillar Inc. Turbocharger with turbine shroud
US9777747B2 (en) 2015-03-09 2017-10-03 Caterpillar Inc. Turbocharger with dual-use mounting holes
US9650913B2 (en) 2015-03-09 2017-05-16 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine containment structure
US9732633B2 (en) 2015-03-09 2017-08-15 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine assembly
US9638138B2 (en) 2015-03-09 2017-05-02 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
US9915172B2 (en) 2015-03-09 2018-03-13 Caterpillar Inc. Turbocharger with bearing piloted compressor wheel
JP6394791B2 (ja) * 2015-03-31 2018-09-26 株式会社Ihi 可変容量型過給機
JP6459835B2 (ja) * 2015-07-31 2019-01-30 株式会社デンソー バルブ装置
US11473437B2 (en) 2015-09-24 2022-10-18 General Electric Company Turbine snap in spring seal
JP6705146B2 (ja) 2015-10-07 2020-06-03 株式会社Ihi 流量可変バルブ機構及び過給機
US11248704B2 (en) 2015-12-11 2022-02-15 Nok Corporation Metal gasket
DE102016125189B4 (de) * 2016-12-21 2020-11-26 Man Energy Solutions Se Turbolader
FR3083820B1 (fr) * 2018-07-11 2020-10-02 Safran Aircraft Engines Dispositif de maintien ameliore pour distributeur de turbomachine
FR3086324B1 (fr) * 2018-09-20 2020-11-06 Safran Helicopter Engines Etancheite d'une turbine
JP6992910B2 (ja) * 2018-10-18 2022-01-13 株式会社Ihi 可変容量型過給機
JP7135788B2 (ja) * 2018-11-29 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
CN115698482A (zh) * 2020-09-14 2023-02-03 株式会社Ihi 增压器
US11674409B2 (en) * 2021-03-31 2023-06-13 Garrett Transportation I Inc. Turbocharger with vaned turbine nozzle, and method of assembling same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006133793A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-21 Borgwarner Inc. Scheibenanordnung für einen turbolader

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3391939A (en) * 1965-07-28 1968-07-09 Mueller Seal Company Rotary mechanical seal
JPS6340538A (ja) 1986-08-06 1988-02-20 株式会社東芝 Ct画像診断方法
JPH0447387Y2 (ko) * 1986-09-03 1992-11-09
US5074111A (en) * 1988-12-28 1991-12-24 Sundstrand Corporation Seal plate with concentrate annular segments for a gas turbine engine
US5233824A (en) * 1990-10-10 1993-08-10 Allied-Signal Inc. Turbine engine interstage seal
DE4438957C1 (de) * 1994-10-31 1996-01-18 Ford Werke Ag Axiallager mit einer benachbarten Abdichtung
JPH09112697A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Mitsubishi Electric Corp シールリング
DE19703033A1 (de) * 1997-01-29 1998-07-30 Asea Brown Boveri Abgasturbine eines Turboladers
US6076835A (en) 1997-05-21 2000-06-20 Allison Advanced Development Company Interstage van seal apparatus
JPH11229886A (ja) * 1998-02-13 1999-08-24 Taiho Kogyo Co Ltd ターボチャージャのシール装置
JP4209980B2 (ja) 1998-11-24 2009-01-14 イーグル工業株式会社 内燃機関のピストン用熱膨張吸収装置
GB0121864D0 (en) 2001-09-10 2001-10-31 Leavesley Malcolm G Turbocharger apparatus
US7004478B2 (en) 2001-12-07 2006-02-28 Perkinelmer Inc. Shallow metallic s-seal
EP1515003A1 (de) 2003-09-11 2005-03-16 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine und Dichtungsmittel für eine Gasturbine
DE102004039473A1 (de) * 2004-08-14 2006-03-23 Ihi Charging Systems International Gmbh Dichtung
JP4729901B2 (ja) 2004-11-01 2011-07-20 株式会社Ihi 過給機および密封装置
EP1672177B1 (de) * 2004-12-14 2011-11-23 BorgWarner, Inc. Turbolader
JP4275081B2 (ja) * 2005-02-10 2009-06-10 三菱重工業株式会社 可変容量型排気ターボ過給機のスクロール構造及びその製造方法
GB2427446B (en) 2005-06-20 2010-06-30 Malcolm George Leavesley Variable turbocharger apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006133793A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-21 Borgwarner Inc. Scheibenanordnung für einen turbolader

Also Published As

Publication number Publication date
CN101779018A (zh) 2010-07-14
EP2180160A1 (en) 2010-04-28
JP5045304B2 (ja) 2012-10-10
EP2180160A4 (en) 2012-05-23
US20110182722A1 (en) 2011-07-28
US8568092B2 (en) 2013-10-29
CN101779018B (zh) 2014-07-09
KR20100029275A (ko) 2010-03-16
JP2009047027A (ja) 2009-03-05
WO2009022448A1 (ja) 2009-02-19
EP2180160B1 (en) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101168575B1 (ko) 터보 차저
KR101182121B1 (ko) 터보 챠저
JP5402682B2 (ja) ターボチャージャのシール装置
JP6542246B2 (ja) 可変容量型過給機
JP5176879B2 (ja) ターボチャージャのシール装置
CA2696547C (en) Split ring seal with spring element
WO2016159004A1 (ja) 可変容量型過給機
JP5561368B2 (ja) 固定翼式ターボチャージャ
WO2013125580A1 (ja) ターボチャージャ
US20140321990A1 (en) Turbocharger
US20080260521A1 (en) Sealing arrangement
JP6240307B2 (ja) 板金タービンハウジング
JP6177421B2 (ja) シール構造及び該シール構造を備える過給機
JP6793851B2 (ja) ターボチャージャ
WO2011086993A1 (ja) シール構造及びそれを備えたガスタービンエンジン
CN114526264A (zh) 具有衬套环和偏置构件的可变导向叶片组件
CN107683374B (zh) 密封结构以及增压器
CN111108274B (zh) 可变喷嘴涡轮增压器
JP6607321B2 (ja) シールリング、および、過給機
GB2583181A (en) Assembly for a turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150618

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160616

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170616

Year of fee payment: 6