KR101729672B1 - 터보차저 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 터빈(2), 및 압축기 스파이럴(13) 및 베어링 하우징측 확산벽(14)을 구비하며 베어링 하우징(4)에 체결되는 압축기 하우징(10)을 구비한 압축기(3)를 포함하는 배기가스 터보차저(1)에 관한 것으로, 압축기 하우징(10)은 압력다이주조 하우징으로 형성되고, 확산벽(14)은, 압축기 하우징 스파이럴(13)의 내벽을 향한 전이 영역에서 내부 만곡부(16)를 구비하며 압축기 하우징(10)에 연결될 수 있는 별개의 구성요소로서 형성된다.

Description

터보차저{TURBOCHARGER}
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 배기가스 터보차저에 관한 것이다.
종래에는, 상기 유형의 배기가스 터보차저의 압축기의 압축기 하우징이 영구금형주조(permanent-mold-cast) 하우징으로 형성되어, 특히 압축기 스파이럴의 영역에서 원형 횡단면 형상을 구현할 수 있다는 이점을 충분히 가진다. 그러나, 영구금형주조는 고가의 제조 방법이다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 제조 비용을 절감하지만 주지의 설계에 비해 효율을 적어도 감소시키진 않는 청구범위 제1항의 전제부에 명시된 유형의 배기가스 터보차저를 제공하는 데에 있다.
상기 목적은 청구범위 제1항의 특징부에 의해 달성된다.
압축기 하우징을 압력다이주조(pressure-die-cast) 하우징으로 형성하기 때문에, 영구금형주조 하우징에 비해 원하는 비용 절감을 달성한다.
압력다이주조 하우징에서는 하우징 후방측 방향으로 스파이럴의 만곡된 전이부를 구현하는 것이 금형으로부터의 분리를 방지한다는 이유로 가능하지 않기 때문에, 별개의 구성요소로서 베어링 하우징측 확산벽(diffuser wall)을 형성한다. 상기 별개의 구성요소는 압축기 하우징의 제조 후에 적절한 방식으로 압축기 하우징에 연결될 수 있다. 이러한 목적으로, 예컨대 인레이(inlay)로도 지칭될 수 있는 별개의 구성요소가 압축기의 후방벽 및 압축기 하우징 사이에 배치될 수 있고, 후방벽에 의해 고정될 수 있다. 대안으로, 인레이 부품 또는 확산벽은 베어링 하우징의 인접벽에 의해 고정될 수 있으며, 이 실시형태에서는 상기 인접벽이 동시에 압축기의 후방벽을 형성한다.
또한, 별개의 인레이 부품으로 형성된 베어링 하우징측 확산벽은 반경방향 원주면에 접착 결합되고/결합되거나, 후방벽에 축방향으로 접착 결합되고/되거나, 베어링 하우징의 플랜지에 접착 결합될 수 있다.
인레이 직경은 밀봉 슬리브 외경 및 압축기 휠 외경 사이에서 가변될 수 있다.
효율 손실을 받아들일 필요가 없도록, 별개의 구성요소로서 형성된 베어링 하우징측 확산벽은 압축기 스파이럴의 내벽을 향한 전이 영역에서 내부 만곡부(internal rounding)를 구비한다.
별개의 구성요소로 형성된 확산벽은 포지티브 잠금식 연결 장치(positively locking connecting devices), 즉 강제 잠금식 연결 장치에 의해 압축기 하우징에 연결될 수 있으며, 또는 넌-포지티브 잠금식 연결 장치(non-positively locking connecting devices), 즉 비강제 잠금식 연결 장치에 의해 압축기 하우징에 연결될 수 있다.
종속 청구항들은 본 발명의 유리한 개선들에 관한 것이다.
베어링 하우징측 후방 확산벽이 내열 플라스틱을 이용한 플라스틱 사출성형 부품으로서 형성되면, 압축기와 베어링 하우징의 열적 디커플링이 추가로 달성된다. 이런 방식으로, 1.5% 내지 2%의 추가적인 효율 상승도 가능하다.
본 발명의 다른 상세, 이점, 특징은 아래의 도면에 기반한 예시적인 실시형태의 후술하는 설명에서 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 단면 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 압축기 하우징의 절반부의 단면도를 도시한다.
도 1은 터빈(2) 및 압축기(3)를 포함하는 본 발명에 따른 배기가스 터보차저(1)를 도시한다. 터빈(2) 및 압축기(3)는 베어링 하우징(4)을 통해 서로 연결된다. 베어링 하우징에서는, 로터 샤프트(5)가 예컨대 부동 슬리브 베어링 장치(6, 7)에 의해 장착된다.
오일 공급선(8, 9)이 베어링 장치(6, 7)의 윤활을 보장한다.
압축기(3)는 압축기 하우징(10)을 포함하되, 하우징 내부 공간(11)에는 압축기 휠(12)이 배치된다.
압축기 하우징(10)은 또한, 베어링 하우징측에서 확산벽(14) 또는 하우징 후방벽을 구비한 압축기 스파이럴(13)을 포함한다.
본 발명에 따른 압축기 하우징(10)의 설계는 도 2에 기초하여 이하에 보다 상세히 설명될 것이다. 압축기 하우징(10)은 압력다이주조 하우징으로 형성되어, 특히 비용 절감과 관련하여 도입부에 설명된 이점을 제공한다. 상기 유형의 압력다이주조 하우징은 조립 상태에서 베어링 하우징(4)에 인접하게 배치된 영역에서 개방형 설계로 이루어져야 하기 때문에, 별개의 구성요소가 베어링 하우징측 확산벽(14)으로서 구비되고, 상기 별개의 구성요소는 압력다이주조 제조 공정 후에 마감된 압축기 하우징(10) 내에 배치되며 적절한 방식으로 고정된다. 확산벽(14)은 포지티브 잠금식 연결 장치(positively locking connecting devices), 즉 강제 잠금식 연결 장치에 의해 압축기 하우징(10)에 연결될 수 있으며, 또는 넌-포지티브 잠금식 연결 장치(non-positively locking connecting devices), 즉 비강제 잠금식 연결 장치에 의해 압축기 하우징(10)에 연결될 수 있다. 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 압축기 스파이럴(13)의 내벽(15)에 인접한 영역에서 확산벽(14)이 만곡부(16)를 구비하고, 도 2의 개략적인 도면에 자세히 도시된 바와 같이, 상기 만곡부는 내벽(15)으로부터, 확산벽(14) 중 직선형으로 진행되며 상기 내벽(15)에 수직인 내벽 영역(17)으로 이어진다. 별개로 형성되는 상기 유형의 구성요소를 확산벽으로서 구비한 결과로, 만곡부(16)가 압축기 하우징(10)의 하우징 내부(11)를 향한 만곡된 전이부를 제공하기 때문에, 최종적인 효율 손실 없이 압력다이주조 공정의 비용상의 이점을 활용하는 것이 가능하다.
또한, 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 베어링 하우징측 확산벽을 형성하는 별개의 구성요소 또는 인레이는 압력다이주조에 의한 압축기 하우징(10)의 제조 후에 압축기 하우징(10)의 개방측 내에 배치될 수 있으며, 예컨대 상기 별개의 구성요소 또는 인레이는 베어링 하우징의 플랜지(도 2에 미도시) 또는 압축기 하우징(10)의 후방벽(18)에 의해 압축기 하우징(10)과 고정된다.
지점들(19, 20)은 가능한 접착점들을 가리키는데, 지점(19)은 압축기 하우징의 후방벽(18)에 대한 축방향 접착점을 나타내고, 지점(20)은 반경방향 접착점을 나타낸다. 축방향 및/또는 반경방향 접착 장치가 확산벽(14)을 위한 비강제 잠금식 연결 장치(non-positively locking connecting devices)로서 구비될 수 있다.
본 발명에 따라 제공된 인레이 직경 범위를 도 2에서 양방향 화살표(21)로 나타내었다.
압축기 하우징의 후방벽(18)은 바람직하게는 반경방향 시일(22)을 이용하여, 예컨대 나사 연결 또는 수축 끼워맞춤에 의해 통상의 방식으로 고정될 수 있다.
본 발명의 앞서 기재된 개시내용 외에도, 도 1 및 도 2에서 본 발명의 개략적인 도면을 명확히 참조한다.
부호의 설명
1 배기가스 터보차저
2 터빈
3 압축기
4 베어링 하우징
5 로터 샤프트
6, 7 부동 슬리브 베어링 장치
8, 9 오일 공급선
10 압축기 하우징
11 하우징 내부 공간
12 압축기 휠
13 압축기 스파이럴
14 베어링 하우징측 확산벽
15 압축기 스파이럴(13)의 내벽
16 만곡부
17 확산벽(14)의 직선형 내벽
18 압축기 하우징의 후방벽
19 축방향 접착점
20 반경방향 접착점
21 내경 영역
22 시일
L 터보차저축

Claims (7)

  1. 터빈(2); 및
    압축기 스파이럴(13) 및 베어링 하우징측 확산벽(14)을 구비하고 베어링 하우징(4)에 체결되는 압축기 하우징(10)을 구비한 압축기(3)로서, 상기 확산벽(14)은, 압축기 하우징 스파이럴(13)의 내벽(15)을 향한 전이 영역에 내부 만곡부(16)를 구비하며 압축기 하우징(10)에 연결될 수 있는 별개의 구성요소로 형성되는, 압축기(3);를 포함하는 배기가스 터보차저(1)로서,
    상기 압축기 하우징(10)은 압력다이주조 하우징으로 형성되고,
    상기 확산벽(14)은, 플라스틱 사출성형 부품으로 형성되며,
    상기 확산벽(14)은, 강제 잠금식 연결 장치(positively locking connecting devices)에 의해 압축기 하우징(10)에 연결되거나,
    상기 확산벽(14)은 비강제 잠금식 연결 장치(non-positively locking connecting devices)에 의해 압축기 하우징(10)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 터보차저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산벽(14)은 압축기 하우징 후방벽(18)에 의해 압축기 하우징(10)과 고정되는 것인 배기가스 터보차저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확산벽(14)은 베어링 하우징의 플랜지에 의해 압축기 하우징(10)과 고정되는 것인 배기가스 터보차저.
  4. 제1항에 있어서,
    축방향 및/또는 반경방향 접착 장치(19 및/또는 20)가 확산벽(14)을 위한 비강제 잠금식 연결 장치(non-positively locking connecting devices)로서 구비되는 것인 배기가스 터보차저.
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