KR101610429B1 - 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치와 이 장치를 이용한 터보차져 조립방법 - Google Patents

액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치와 이 장치를 이용한 터보차져 조립방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터보차져(100)의 조립시 액추에이터 어셈블리(120)의 레버(125)를 고정시키는 회전방지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 터보차져의 조립시 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치의 회전방지부재들에 의해 레버를 공구 조작에 간섭이 안 되는 일정한 위치에 고정시키고, 터보차져의 조립 후에 회전방지부재들을 제거하여 레버를 작동가능한 위치로 이동시킬 수 있어 조립시에 레버의 위치에 의해 발생되는 레이아웃의 문제를 해결하는 효과가 발생된다.

Description

액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치와 이 장치를 이용한 터보차져 조립방법{Lever fixing device of actuator assembly and turbocharger menufacturing method using it}
본 발명은 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치와 이 장치를 이용한 터보차져 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 터보 차쳐는 배가 가스를 이용하여 엔진 효율을 향상시키는 장치로, 상기 터보 차져에는 웨이스트 게이트 터보(WGT: Wastegate Turbo)와 가변식 터보(VGT: Variable Geometry Turbo)가 있다.
그리고 상기 웨이스트 게이트 터보에는 웨이스트 게이드를 구동시키기 위해서 액추에이터(Actuator)가 장착되고, 가변식 터보에는 노즐을 구동시키기 위해 액추에이터가 장착된다.
상기 액추에이터를 포함하여 구성되는 액추에이터 어셈블리는 액추에이터의 내부에 형성된 리턴 스프링에 의해 외측의 레버(Lever)가 액추에이터 작동 전 상태에 위치된다.
그런데, 상기 레버는 터보차져 조립과정에서 항상 액추에이터 작동 전 상태에 놓이게 됨으로써 상기 레버와 인접하게 장착되는 터보 어셈블리의 다른 부품을 조립할 때 볼트를 체결하는 공구가 레버에 접촉되어 간섭받게 된다.
그러나, 종래에는 볼트를 체결하는 공구가 레버에 접촉되어 간섭받게 되는 것을 방지하기 위해서 특별한 구조가 형성되지 않아 전체 레이아웃을 변경해야하는 문제가 발생된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전체 레이아웃을 변경하지 않고 엑추에이터의 레버와 인접하게 장착되는 터보차져 어셈블리의 다른 부품을 조립할 때 볼트를 체결하는 공구가 레버에 접촉되어 간섭받게 되는 것을 방지하는 구조를 갖는 터보차져를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전체 레이아웃을 변경하지 않고 엑추에이터의 레버와 인접하게 장착되는 터보차져 어셈블리의 다른 부품을 조립할 때 볼트를 체결하는 공구가 레버에 접촉되어 간섭받게 되는 것을 방지하는 구조를 이용한 터보차져 조립방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 터보차져(100)의 조립시 액추에이터 어셈블리(120)의 레버(125)를 고정시키는 회전방지부재(140, 160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 제공한다.
상기 레버(125)에 접한 터빈(110)의 측벽(112)에는 요철부(134)가 형성되고, 상기 회전방지부재(140)는 레버(125) 둘레를 감싸는 일측부분과 상기 요철부(134)에 끼워지는 요철 형상의 타측부분으로 형성될 수 있다.
상기 회전방지부재(160)는 핀 형태이고, 상기 회전방지부재(160)가 인출입되도록 터빈(110)의 측벽(112)에 형성되는 오목홈(161)를 포함하여 구성되며, 회전방지부재(160)를 상기 오목홈(161)에 인입시켜 레버(125)의 회전을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태에서 상기 액추에이터 어셈블리 레버 고정 장치를 이용하여 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시키는 과정과, 레버(125)의 주위에 위치되는 부품들을 장착하여 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료하는 과정 및 회전방지부재(140)를 제거하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법도 제공한다.
그리고 본 발명은 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태에서 청구항 1 또는 3의 액추에이터 어셈블리 레버 고정 장치를 이용하여 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시키는 과정과, 레버(125)의 주위에 위치되는 부품들을 장착하여 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료하는 과정 및 회전방지부재(160)를 제거하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법도 제공한다.
본 발명은 터보차져의 조립시 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치의 회전방지부재들에 의해 레버를 공구 조작에 간섭이 안 되는 일정한 위치에 고정시키고, 터보차져의 조립 후에 회전방지부재들을 제거하여 레버를 작동가능한 위치로 이동시킬 수 있어 조립시에 레버의 위치에 의해 발생되는 레이아웃의 문제를 해결하는 효과가 발생된다.
또한, 본 발명은 터보차져 조립시에 레버의 간섭을 고려할 필요가 없게 되어 열해를 예방할 수 있는 유리한 위치로 액추에이터 어셈블리를 장착할 수 있는 효과가 발생된다.
그리고 본 발명은 터보차져의 조립 후에 회전방지부재들을 용이하게 제거할 수 있기 때문에 터보차저의 조립 공정이 신속하게 진행될 수 있는 효과가 발생된다.
도 1은 본 발명인 액추에이터 어셈블리를 포함하는 터보차져를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 액추에이터 레버 부분이 장착되는 과정의 제 1 실시확대도.
도 3은 도 1의 액추에이터 레버 부분이 장착되는 과정의 제 2 실시확대도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명인 액추에이터 어셈블리를 포함하는 터보차져를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 액추에이터 레버 부분이 장착되는 과정의 제 1 실시확대도이고, 도 3은 도 1의 액추에이터 레버 부분이 장착되는 과정의 제 2 실시확대도이다.
본 발명인 액추에이터 어셈블리를 포함하는 터보차져(100)는 흡기매니폴드(105)가 연결되는 압축기(113)와, 상기 압축기(113)의 임펠러와 동일 회전축으로 연결되는 임펠러가 마련된 터빈(110)과, 상기 터빈(110)에 마련되는 웨이스트 게이트(115)를 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브(129) 및 상기 웨이스트 게이트 밸브(129)를 구동시키는 액추에이터 어셈블리(120)를 포함하여 구성된다.
상기 터빈(110)의 임펠러가 배기가스에 의해 구동되면, 터빈(110)의 임펠러와 동일 회전축으로 연결된 압축기(113)의 임펠러에 의해 공기가 압축되며, 상기 압축된 압축공기는 흡기매니폴드(105)로 이동되어 엔진에 전달되며, 이와 같은 과정을 통하여 상기 터보차져(100)는 엔진 효율을 높인다.
그리고 상기 웨이스트 게이트 밸브(129)는 터빈(110)에 과도한 배기가스가 유입되는 경우에 그 일부를 바이패스하기 위해서 형성된다.
또한, 상기 액추에이터 어셈블리(120)는 상기 웨이스트 게이트 밸브(129)를 작동시키는 기능을 수행하며, 구동력이 발생되는 액추에이터(121)와, 상기 액추에이터(121)에 연결된 로드(123)와, 상기 로드(123)의 핀연결부(126)에 힌지 결합되는 레버(125)와, 상기 레버(125)와 일체로 연결되는 연결바(127)를 포함하여 구성된다.
상기 연결바(127)는 그 일부가 터빈(110)의 벽을 관통하여 레버(125)와 연결되며, 웨이스트 게이트 밸브(129)의 회전중심 역할을 한다.
본 발명의 핵심은 상기 터보차져(100) 조립과정에서 액추에이터 어셈블리(120)가 장착된 후에 터보 어셈블리의 다른 부품을 조립할 때 볼트를 체결하는 공구가 레버(125)에 접촉되어 간섭받는 것을 방지하는 구조를 형성하는 것이다.
즉, 터보차져(100) 조립과정이 완료된 상태에서 상기 레버(125)는 액추에이터(121)의 내부에 장착된 리턴스프링에 의해 당겨진 상태로 위치되다가 액추에이터(121)가 작동될 때만 회전되는데, 본 발명은 터보차져(100) 조립과정에서 상기 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전되는 위치에 고정시켜 레버(125) 주위에 장착되는 다른 부품에 대한 볼트 체결 공구의 작업을 원활하게 한다.
이러한 구조를 형성하기 위해서 본 발명은 상기 레버(125)가 형성되는 부분 주위의 구조를 도 2 또는 도 3과 같이 변형한다.
우선, 도 2를 통하여 본 발명의 레버(125)가 장착되는 것을 나타내는 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태이며, 아직 상기 레버(125)에 로드(123)가 연결되지 않은 상태이다.
그리고 상기 레버(125)에 접한 터빈(110)의 측벽(112) 외측에는 레버(125) 중 상기 연결바(127)와 연결되는 상부(132) 둘레와 인접하게 오목부 또는 볼록부인 요철부(134)가 형성된다.
또한, 상기 레버(125)의 상부(132) 둘레를 감싸는 일측부분과 상기 요철부(134)에 끼워지는 요철 형상의 타측부분을 포함하여 형성되는 "U"자 형태의 제 1 회전방지부재(140)가 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시킨다.
이 상태에서 액추에이터 어셈블리(120)의 나머지 부분인 레버(125)와 액추에이터(121)를 장착하고, 레버(125)의 주위에 장착하는 매니폴드 등의 부품들을 장착한다.
그리고 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료된 후에 제 1 회전방지부재(140)를 제거한다.
상기 제 1 회전방지부재(140)가 제거되면 액추에이터(121)의 리턴스프링에 의해 레버(125)는 회전되어 액추에이터(121) 작동 전 상태일 때의 위치로 돌아온다.
제 1 실시예에서 본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치는 상기 요철부(134)와 제 1 회전방지부재(140)를 포함하여 구성된다.
도 2의 구성을 통하여 본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법은 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태에서 상기 요철부(134)와 제 1 회전방지부재(140)를 포함하여 구성된 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용하여 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시키는 제 1 과정과, 액추에이터 어셈블리(120)의 나머지 부분인 레버(125)와 액추에이터(121)를 장착하는 제 2 과정과, 레버(125)의 주위에 위치되는 부품들을 장착하여 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료하는 제 3 과정 및 제 1 회전방지부재(140)를 제거하는 제 4 과정으로 진행된다.
한편, 도 3을 통하여 본 발명의 레버(125)가 장착되는 것을 나타내는 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태이며, 아직 상기 레버(125)에 로드(123)가 연결되지 않은 상태이다.
그리고 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전된 위치와 동일한 위치에 위치시킨 상태에서 레버(125)의 회전을 방지하는 핀 형태의 제 2 회전방지부재(160)가 형성된다.
상기 터빈(110)의 측벽(112)에 제 2 회전방지부재(160)가 인출입되는 오목홈(161)을 형성하여 제 2 회전방지부재(160)를 상기 오목홈(161)에 인입시켜 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시킨다.
이 상태에서 액추에이터 어셈블리(120)의 나머지 부분인 레버(125)와 액추에이터(121)를 장착하고, 레버(125)의 주위에 장착하는 매니폴드 등의 부품들을 장착한다.
그리고 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료된 후에 제 2 회전방지부재(160)를 제거한다.
상기 제 2 회전방지부재(160)가 제거되면 액추에이터(121)의 리턴스프링에 의해 레버(125)는 회전되어 액추에이터(121) 작동 전 상태일 때의 위치로 돌아온다.
제 2 실시예에서 본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치는 제 2 회전방지부재(160)와 오목홈(161)을 포함하여 구성된다.
도 3의 구성을 통하여 본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용한 터보차져 조립방법은 터빈(110)의 측벽(112)을 관통하여 형성되는 연결바(127)의 일부분과 레버(125)가 장착된 상태에서 제 2 회전방지부재(160)와 오목홈(161)을 포함하여 구성된 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치를 이용하여 레버(125)를 액추에이터(121)에 의해 회전될 위치와 동일한 위치에 고정시키는 제 1 과정과, 액추에이터 어셈블리(120)의 나머지 부분인 레버(125)와 액추에이터(121)를 장착하는 제 2 과정과, 레버(125)의 주위에 위치되는 부품들을 장착하여 터보차져(100) 어셈블리의 장착이 완료하는 제 3 과정 및 제 2 회전방지부재(160)를 제거하는 제 4 과정으로 진행된다.
상기와 같이 본 발명은 터보차져(100)의 조립시 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치의 상기 회전방지부재(140, 160)들에 의해 레버(125)를 공구 조작에 간섭이 안 되는 일정한 위치에 고정시키고, 터보차져(100)의 조립 후에 회전방지부재들을 제거하여 레버(125)를 작동가능한 위치로 이동시킬 수 있어 조립시에 레버(125)의 위치에 의해 발생되는 레이아웃의 문제를 해결하는 효과가 발생된다.
또한, 본 발명은 터보차져(100) 조립시에 레버(125)의 간섭을 고려할 필요가 없게 되어 열해를 예방할 수 있는 유리한 위치로 액추에이터 어셈블리(120)를 장착할 수 있는 효과가 발생된다.
그리고 본 발명은 터보차져(100)의 조립 후에 회전방지부재들을 용이하게 제거할 수 있기 때문에 터보차저의 조립 공정이 신속하게 진행될 수 있는 효과가 발생된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 터보차져 105: 흡기매니폴드
110: 터빈 115: 웨이스트 게이트
120: 액추에이터 어셈블리 121: 액추에이터
123: 로드 126: 핀연결부
125: 레버 127: 연결바

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 액추에이터(121)에 연결된 로드(123)의 핀연결부(126)에 힌지 결합되는 레버(125)와, 상기 레버(125)와 일체로 연결되는 연결바(127)를 포함하는 액추에이터 어셈블리(120)에 있어서,
    터보차져(100)의 조립시 상기 액추에이터 어셈블리(120)의 레버(125)를 고정시키는 회전방지부재(140)를 포함하여 구성되되,
    상기 레버(125)에 접한 터빈(110)의 측벽(112)에는 요철부(134)가 형성되고,
    상기 회전방지부재(140)는 레버(125) 둘레를 감싸는 일측부분과 상기 요철부(134)에 끼워지는 요철 형상의 타측부분으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액추에이터 어셈블리의 레버 고정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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