KR102383173B1 - 터보차저용 베인 카트리지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

베인의 정확한 유량제어 및 터빈 휠의 성능 저하를 예방할 수 있는 터보차저용 베인 카트리지 및 이의 제조 방법을 개시한다.
터보차저용 베인 카트리지는 베이스링, 베이스링의 축방향을 따라 베이스링으로부터 이격 배치되어 배기가스가 유동되는 유로를 형성하도록 구성되는 커버링, 베이스링과 커버링 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 유로의 면적을 가변하도록 구성되는 베인들, 및 베인들에 결합되고, 원주방향으로 회전되면서 베인들을 작동시키도록 구성되는 구동링을 포함하고, 구동링은, 일부분은 베이스링에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분은 베인들에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성되는 제1 링부, 및 제1 링부의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 베인들의 일부분이 수용되는 수용홈들을 형성하고, 구동링이 원주방향으로 회전되면 수용홈들에 수용된 베인들의 일부분을 가압하여 베인들을 작동시키도록 구성되는 제2 링부를 포함한다.

Description

터보차저용 베인 카트리지 및 이의 제조 방법{Vane cartridge for turbocharger and manufacturing method thereof}

본 발명은 배기가스의 유속을 조절할 수 있는 터보차저용 베인 카트리지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진을 장착한 차량에는 흡기압력 부가 측정으로 성능 향상, 배기가스 저감, 및 내구 신뢰성 향상을 위해 가변 노즐이 구비된 터보 차저(VGT; Variable Geometry Turbocharger)가 설치되어 있다.

터보 차저는 배기 매니폴드를 지난 배기가스에 의해 회전되는 터빈 휠과, 터빈 휠과 연결되어 터빈 휠에 의해 회전되면서 외부의 공기를 유입하여 엔진에 공급하는 컴프레셔 휠과, 배기가스가 흐르는 통로의 면적을 가변하는 베인 카트리지를 포함한다.

베인 카트리지는, 차량의 저속 또는 고속 운행에 따라 통로의 면적을 가변함으로써, 배기가스를 최적의 효율로 터빈 휠에 공급할 수 있다.

즉, 차량의 저속 운행으로 인해 배기가스가 터보 차저에 적게 유입될 경우, 베인 카트리지는 도 1에 도시된 바와 같이 통로의 면적을 좁게 하여 배기가스의 유속을 증가시키고, 차량의 고속 운행으로 인해 배기가스가 터보 차저에 많이 유입될 경우, 베인 카트리지는 도 2에 도시된 바와 같이 통로의 면적을 넓게 하여 터빈 휠에 충분한 배기가스가 공급되도록 한다.

이를 통해, 터보 차저는 저배기량을 유지하면서, 고배기량의 성능을 구현해낼 수 있다.

도 3을 참조하면, 베인 카트리지는, 베이스링과, 베이스링의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 통로의 면적을 가변하는 베인들과, 베인들에 결합되고, 외부 구동장치에 의해 원주방향으로 회전되면서 베인들을 작동시키는 구동링을 포함한다.

그러나, 구동링은 축방향으로 개방된 구조를 가짐에 따라, 터보 차저의 반복적인 사용 시 축방향으로 서서히 유동되면서 설정위치를 벗어나게 되고, 이에 구동링과 베이스링 간의 마찰이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 구동링과 베이스링 사이에 발생된 유격으로 인하여, 베인들의 정확한 제어가 이루어질 수 없게 되고, 이로 인해 터빈 휠의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-0986364호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 축방향으로 구동링의 유동을 제한하여 구동링과 베이스링 간의 마찰을 방지하고, 유격으로 인한 작동오차를 방지하여 베인의 정확한 유량제어 및 터빈 휠의 성능 저하를 예방할 수 있는 터보차저용 베인 카트리지 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터보차저용 베인 카트리지는 베이스링; 상기 베이스링의 축방향을 따라 상기 베이스링으로부터 이격 배치되어 배기가스가 유동되는 유로를 형성하도록 구성되는 커버링; 상기 베이스링과, 상기 커버링 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 상기 유로의 면적을 가변하도록 구성되는 베인들; 및 상기 베인들에 결합되고, 상기 원주방향으로 회전되면서 상기 베인들을 작동시키도록 구성되는 구동링;을 포함하고, 상기 구동링은, 일부분은 상기 베이스링에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분은 상기 베인들에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성되는 제1 링부; 및 상기 제1 링부의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 베인들의 일부분이 수용되는 수용홈들을 형성하고, 상기 구동링이 상기 원주방향으로 회전되면 상기 수용홈들에 수용된 상기 베인들의 일부분을 가압하여 상기 베인들을 작동시키도록 구성되는 제2 링부;를 포함한다.

상기 구동링은, 상기 제1 링부의 저면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 베이스링의 제1 표면에 접하고, 상기 구동링의 회전 시 상기 제1 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 볼부재들; 및 상기 제1 링부의 내주면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 제1 표면과 다른 상기 베이스링의 제2 표면에 접하고, 상기 구동링의 회전 시 상기 제2 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 휠부재들; 을 더 포함하고, 상기 제1 표면에는 상기 볼부재의 일부분이 수용되어 상기 볼부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 볼부재의 이동을 가이드하는 제1 볼 가이드홈이 형성되고, 상기 제2 표면에는 상기 휠부재의 일부분이 수용되어 상기 휠부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 휠부재의 이동을 가이드하는 제1 휠 가이드홈이 형성될 수 있다.

상기 베인은, 상기 베이스링과, 상기 제1 링부에 회전 가능하게 결합되는 제1 축부재; 상기 커버링에 회전 가능하게 결합되는 제2 축부재; 일부분은 상기 제1 축부재에 연결되고, 다른 일부분은 상기 제2 축부재에 연결되어 상기 베이스링과 상기 커버링 사이에서 회전 가능하게 배치되고, 상호 예각을 이루며 상기 배기가스의 흐름을 안내하는 복수의 평면과, 상기 배기가스를 상기 복수의 평면 중 하나로 안내하는 하나의 곡면으로 구성되는 베인 바디; 및 상기 제1 축부재에 연결되어 상기 수용홈에 수용되고, 상기 제2 링부에 의해 가압되어 상기 제1 축부재를 회전시키도록 구성되는 베인 암;을 포함하고, 상기 베인 바디는, 평면형상을 가지는 제1 유체 안내면; 상기 제1 유체 안내면에 대하여 5도 이상 15도 이하의 각도로 경사지게 배치되고, 평면형상을 가지는 제2 유체 안내면; 및 상기 제1 유체 안내면과 상기 제2 유체 안내면을 연결하고, 곡면형상으로 형성되어 상기 배기가스를 상기 제1 유체 안내면으로 안내하는 제3 유체 안내면;을 포함하며, 상기 제1 유체 안내면의 길이와, 상기 제2 유체 안내면의 길이의 상대비는 1:1.5 일 수 있다.

상기 베인들 사이에서 상기 유체의 흐름을 제어하도록 구성되는 보조 베인 카트리지; 상기 베인들과 상기 커버링 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 상기 유로의 면적을 가변하도록 구성되는 확장 베인들; 상기 확장 베인들에 결합되고, 상기 원주방향으로 회전되면서 상기 확장 베인들을 작동시키도록 구성되는 확장 구동링; 및 상기 구동링과 상기 확장 구동링 사이에 고정 배치되어 일부분은 상기 확장 구동링의 일부분을 지지하고, 다른 일부분은 상기 구동링의 일부분을 지지하는 제1 지지부와, 상기 제1 지지부로부터 연장되어 상기 확장 구동링의 다른 일부분을 지지하는 제2 지지부를 포함하는 고정링; 을 더 포함하고, 상기 보조 베인 카트리지는, 상기 베이스링에 결합되고, 상기 원주방향으로 회전 가능하게 배치되는 보조 베이스링; 상기 커버링에 결합되고, 상기 원주방향으로 회전 가능하게 배치되는 보조 커버링; 및 일부분은 상기 보조 베이스링에 회전 가능하게 결합되고, 다른 일부분은 상기 보조 커버링에 회전 가능하게 결합되어 상기 원주방향을 따라 상기 베인들 사이에 복수로 배치되며, 상기 베인들 사이로 유입되는 유체의 흐름을 제어하도록 구성되는 보조 베인들;을 포함하며, 상기 보조 베인은, 상기 보조 베이스링 및 상기 보조 커버링에 회전 가능하게 결합되는 보조 축부재; 및 타원형상으로 형성되고, 상기 보조 축부재에 의해 회전되면서 상기 유체의 흐름을 제어하는 보조 베인 바디;를 포함하고, 상기 확장 베인들과, 상기 베인들은 각각 독립적으로 작동되며, 상기 확장 구동링은, 일부분은 상기 고정링에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분은 상기 확장 베인들에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성되는 제1 확장링부; 상기 제1 확장링부의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 확장 베인들의 일부분이 수용되는 확장 수용홈들을 형성하고, 상기 확장 구동링이 상기 원주방향으로 회전되면 상기 확장 수용홈들에 수용된 상기 확장 베인들의 일부분을 가압하여 상기 확장 베인들을 작동시키도록 구성되는 제2 확장링부; 상기 제1 확장링부의 저면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 제1 지지부에 접하고, 상기 확장 구동링의 회전 시 상기 제1 지지부의 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 확장 볼부재들; 및 상기 제1 확장링부의 내주면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 제2 지지부에 접하고, 상기 확장 구동링의 회전 시 상기 제2 지지부의 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 확장 휠부재들; 을 포함하고, 상기 제1 지지부에는 상기 확장 볼부재의 일부분이 수용되어 상기 확장 볼부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 확장 볼부재의 이동을 가이드하는 제2 볼 가이드홈이 형성되고, 상기 제2 지지부에는 상기 확장 휠부재의 일부분이 수용되어 상기 확장 휠부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 확장 휠부재의 이동을 가이드하는 제2 휠 가이드홈이 형성되고, 상기 확장 베인은, 상기 베인 암, 상기 제1 축부재, 상기 베이스링 및 상기 구동링을 관통하고, 상기 베인 암, 상기 제1 축부재, 상기 베이스링 및 상기 구동링에 회전 가능하게 결합되는 제1 확장 축부재; 상기 제2 축부재에 회전 가능하게 결합되는 제2 확장 축부재; 일부분은 상기 제1 확장 축부재에 연결되고, 다른 일부분은 상기 제2 확장 축부재에 연결되어 상기 베인 암과 상기 커버링 사이에서 회전 가능하게 배치되고, 상호 예각을 이루며 상기 배기가스의 흐름을 안내하는 복수의 평면과, 상기 배기가스를 상기 복수의 평면 중 하나로 안내하는 하나의 곡면으로 구성되는 확장 베인 바디; 및 상기 제1 확장 축부재에 연결되어 상기 확장 수용홈에 수용되고, 상기 제2 확장링부에 의해 가압되어 상기 제1 확장 축부재를 회전시키도록 구성되는 확장 베인 암;을 포함하며, 상기 확장 베인 바디는, 평면형상을 가지는 제1 확장 유체 안내면; 상기 제1 확장 유체 안내면에 대하여 5도 이상 15도 이하의 각도로 경사지게 배치되고, 평면형상을 가지는 제2 확장 유체 안내면; 및 상기 제1 확장 유체 안내면과 상기 제2 확장 유체 안내면을 연결하고, 곡면형상으로 형성되어 상기 배기가스를 상기 제1 확장 유체 안내면으로 안내하는 제3 확장 유체 안내면;을 포함할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 터보차저용 베인 카트리지의 제조 방법은 커버링의 내주면에 보조 커버링을 결합하는 단계; 상기 커버링에 제2 축부재를 결합하고, 상기 보조 커버링에 보조 축부재를 결합하는 단계; 상기 제2 축부재에 상기 제2 확장 축부재를 결합하고, 상기 제2 확장 축부재에 확장 베인 바디를 결합하는 단계; 상기 확장 베인 바디에 제1 확장 축부재를 결합하고, 상기 보조 축부재에 상기 보조 베인 바디를 결합하는 단계; 상기 제1 확장 축부재에 베인 바디를 결합하여 상기 베인 바디를 상기 확장 베인 바디와 동축 상태로 정렬시키고, 상기 제1 확장 축부재가 제1 축부재를 관통하도록 상기 베인 바디에 상기 제1 축부재를 결합하는 단계; 상기 제1 축부재에 베이스링을 결합하는 단계; 상기 보조 축부재와, 상기 베이스링의 내주면에 보조 베이스링을 결합하는 단계; 상기 제1 축부재가 상기 구동링을 관통하고, 상기 구동링에 배치된 볼부재들이 상기 베이스링의 제1 표면에 접하며, 상기 구동링에 배치된 휠부재들이 상기 제1 표면과 다른 상기 베이스링의 제2 표면에 접하도록 상기 구동링을 상기 베이스링에 결합하는 단계; 상기 제1 확장 축부재가 베인 암을 관통하도록 상기 베인 암의 일부분을 수용홈에 배치하고, 상기 베인 암의 다른 일부분을 상기 제1 축부재에 결합하는 단계; 고정링을 상기 제1 확장 축부재에 결합하여 상기 고정링을 상기 구동링에 지지하는 단계; 상기 제1 확장 축부재가 제1 확장링부를 관통하고, 상기 확장 구동링에 배치된 확장 볼부재들이 상기 고정링의 제1 지지부에 접하며, 상기 확장 구동링에 배치된 확장 휠부재들이 상기 고정링의 제2 지지부에 접하도록 상기 확장 구동링을 상기 고정링에 결합하는 단계; 및 확장 베인 암의 일부분을 확장 수용홈에 배치하고, 상기 확장 베인 암의 다른 일부분을 상기 제1 확장 축부재에 결합하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 구동링이 베인에 결합되어 축방향으로의 유동이 제한되는 구조를 가지므로, 구동링과 베이스링 간의 마찰을 방지하고, 구동링과 베이스링 사이의 유격으로 인한 베인의 작동오차를 방지하여 베인의 정확한 유량제어가 가능함은 물론, 터빈 휠의 성능 저하를 예방할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 베인 카트리지가 적용된 터보 차저를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동링이 베이스링에 지지된 상태의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지의 내부구조의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 베인 바디를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보조 베인들이 베인들 사이에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 확장 구동링이 고정링에 지지된 상태의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 확장 베인 바디를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지의 제조 방법을 나타난 순서도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베인 카트리지를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베인 카트리지를 나타낸 분해사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터보차저용 베인 카트리지(1)(이하 '베인 카트리지(1)'라 함)는 베이스링(10), 커버링(20), 베인들(30) 및 구동링(40)을 포함한다.

베이스링(10)은 터보차저의 배기부(미도시)에 수용되고, 축방향을 따라 커버링(20)으로부터 이격 배치되어 커버링(20)과 함께 배기가스가 유동되는 유로(P)를 형성할 수 있다.

커버링(20)은 베이스링(10)의 축방향을 따라 베이스링(10)으로부터 이격 배치되어 베이스링(10)과 함께 배기가스가 유동되는 유로(P)를 형성할 수 있다. 그리고, 커버링(20)의 일 측에는 터빈 휠(미도시)이 수용되고, 유로(P)를 통과한 배기가스를 터빈 휠 측으로 안내하는 유도관부가 더 형성될 수 있다.

베인들(30)은 베이스링(10)과, 커버링(20) 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 배기가스량에 대응하여 유로(P)의 면적을 가변하도록 구성될 수 있다.

구동링(40)은 베인들(30)에 결합되고, 원주방향으로 회전되면서 베인들(30)을 작동시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동링(40)은 베인 컨트롤 액추에이터(미도시)와 연결되고, 베인 컨트롤 액추에이터에 의해 베이스링(10) 상에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전되면서 베인들(30)을 가압할 수 있다.

구동링(40)은 축방향을 따라 단차진 다층 구조를 가질 수 있다.

구동링(40)은 서로 다른 형상을 형성되는 제1 링부(41)와, 제2 링부(42)를 포함할 수 있다.

제1 링부(41)는 일부분이 베이스링(10)에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분이 베인들(30)에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성될 수 있다.

제2 링부(42)는 제1 링부(41)의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 베인들(30)의 일부분이 수용되는 수용홈들(421)을 형성할 수 있다. 그리고, 제2 링부(42)는 구동링(40)이 원주방향으로 회전되면 수용홈들(421)에 수용된 베인들(30)의 일부분을 가압하여 베인들(30)을 작동시킬 수 있다.

이에, 구동링(40)은 베인들(30)에 의해 축방향으로의 유동이 제한되고, 이를 통해 구동링(40)의 축방향 유동으로 인한 베이스링(10) 과의 마찰이 방지될 수 있다. 또한, 구동링(40)과 베이스링(10) 사이에 유격의 발생을 방지하여 구동링(40)의 힘이 베인들(30)에 정확히 전달될 수 있고, 이에 정확한 유량제어가 가능할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동링이 베이스링에 지지된 상태의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 구동링(40)은 볼부재들(43)과, 휠부재들(44)을 더 포함할 수 있다.

볼부재들(43)은 제1 링부(41)의 저면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 베이스링(10)의 제1 표면(S1)에 접하고, 구동링(40)의 회전 시 제1 표면(S1)을 따라 구름운동을 수행할 수 있다.

휠부재들(44)은 제1 링부(41)의 내주면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 제1 표면(S1)과 다른 베이스링(10)의 제2 표면(S2)에 접하고, 구동링(40)의 회전 시 제2 표면(S2)을 따라 구름운동을 수행할 수 있다.

여기서, 베이스링(10)의 제1 표면(S1)은 축방향에 대하여 수직으로 배치되고, 베이스링(10)의 제2 표면(S2)은 축방향과 평행하게 배치될 수 있다.

이때, 베이스링(10)의 제1 표면(S1)에는 볼부재(43)의 일부분이 수용되어 볼부재(43)를 설정된 위치에 배치시키고, 볼부재(43)의 이동을 가이드하는 제1 볼 가이드홈(11)이 형성되고, 베이스링(10)의 제2 표면(S2)에는 휠부재(44)의 일부분이 수용되어 휠부재(44)를 설정된 위치에 배치시키고, 휠부재(44)의 이동을 가이드하는 제1 휠 가이드홈(12)이 형성될 수 있다.

즉, 구동링(40)은 볼부재들(43)과, 휠부재들(44)을 통해 베이스링(10)과의 접촉을 최소화하고, 이를 통해 구동 시 면접촉에 의한 저항을 최소화하여 정확한 제어가 가능할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지의 내부구조의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 복수의 베인들(30)은 각각, 베이스링(10)과, 제1 링부(41)에 회전 가능하게 결합되는 제1 축부재(31), 커버링(20)에 회전 가능하게 결합되는 제2 축부재(32), 일부분은 제1 축부재(31)에 연결되고, 다른 일부분은 제2 축부재(32)에 연결되어 베이스링(10)과 커버링(20) 사이에서 회전 가능하게 배치되는 베인 바디(33), 그리고 제1 축부재(31)에 연결되어 수용홈(421)에 수용되고, 제2 링부(42)에 의해 가압되어 제1 축부재(31)를 회전시키도록 구성되는 베인 암(34)을 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 베인 바디를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 베인 바디(33)는 상호 예각을 이루며 배기가스의 흐름을 안내하는 복수의 평면과, 유입되는 배기가스를 복수의 평면 중 하나로 안내하는 하나의 곡면으로 구성될 수 있다.

구체적으로, 베인 바디(33)는, 평면형상을 가지는 제1 유체 안내면(331), 제1 유체 안내면(331)에 대하여 5도 이상 15도 이하의 각도로 경사지게 배치되고, 평면형상을 가지는 제2 유체 안내면(332), 그리고 제1 유체 안내면(331)과 제2 유체 안내면(332)을 연결하고, 곡면형상으로 형성되어 배기가스를 제1 유체 안내면(331)으로 안내하는 제3 유체 안내면(333)을 포함할 수 있다.

이때, 제1 유체 안내면(331)의 하측에서 배기가스의 흐름을 안내하는 제2 유체 안내면(332)은, 제1 유체 안내면(331)에 비해 더 긴 길이를 가질 수 있다.

구체적으로, 제1 유체 안내면(331)의 길이(L1)와, 제2 유체 안내면(332)의 길이(L2)의 상대비는 1:1.5 일 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보조 베인들이 베인들 사이에 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 9를 참조하면, 본 베인 카트리지(1)는 보조 베인 카트리지(50)를 더 포함할 수 있다.

보조 베인 카트리지(50)는 베인들(30) 사이에서 유체의 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다.

보조 베인 카트리지(50)는 베이스링(10)에 결합되고, 원주방향으로 회전 가능하게 배치되는 보조 베이스링(51)과, 커버링(20)에 결합되고, 원주방향으로 회전 가능하게 배치되는 보조 커버링(52)과, 일부분은 보조 베이스링(51)에 회전 가능하게 결합되고, 다른 일부분은 보조 커버링(52)에 회전 가능하게 결합되어 원주방향을 따라 베인들(30) 사이에 복수로 배치되며, 베인들(30) 사이로 유입되는 유체의 흐름을 제어하도록 구성되는 보조 베인들(53)을 포함할 수 있다.

여기서, 보조 베인(53)은, 보조 베이스링(51) 및 보조 커버링(52)에 회전 가능하게 결합되는 보조 축부재(531)와, 타원형상으로 형성되고, 보조 축부재(531)에 의해 회전되면서 유체의 흐름을 제어하는 보조 베인 바디(532)를 포함할 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 보조 베이스링(51)은 제1 전동 액추에이터(미도시)에 연결되고, 제1 전동 액추에이터의 구동에 의해 원주방향으로 회전될 수 있다. 그리고, 보조 축부재(531)는 제1 전동 액추에이터와 다른 제2 전동 액추에이터(미도시)에 연결되고, 제2 전동 액추에이터의 구동에 의해 보조 베인 바디(532)를 회전시킬 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 베인 카트리지(1)는 확장 베인들(60), 확장 구동링(70) 및 고정링(80)을 더 포함할 수 있다.

고정링(80)은 구동링(40)과 확장 구동링(70) 사이에 고정 배치되어, 확장 구동링(70)을 지지하도록 구성될 수 있다.

고정링(80)은 제1 지지부(81)와, 제2 지지부(82)를 포함할 수 있다.

제1 지지부(81)는 구동링(40)과 확장 구동링(70) 사이에 고정 배치되어 일부분은 확장 구동링(70)의 일부분을 지지하고, 다른 일부분은 구동링(40)의 일부분을 지지할 수 있다.

제2 지지부(82)는 제1 지지부(81)로부터 연장되어 확장 구동링(70)의 다른 일부분을 지지할 수 있다.

확장 베인들(60)은 베인들(30)과 커버링(20) 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 유로(P)의 면적을 가변하도록 구성될 수 있다.

확장 베인들(60)과, 베인들(30)은 각각 독립적으로 작동될 수 있다.

확장 구동링(70)은 확장 베인들(60)에 결합되고, 원주방향으로 회전되면서 확장 베인들(60)을 작동시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 확장 구동링(70)은 베인 컨트롤 액추에이터(미도시)와 다른 보조 베인 컨트롤 액추에이터(미도시)에 연결되고, 보조 베인 컨트롤 액추에이터에 의해 고정링(80) 상에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전되면서 확장 베인들(60)을 가압할 수 있다.

확장 구동링(70)은 축방향을 따라 단차진 다층 구조를 가질 수 있다.

확장 구동링(70)은 서로 다른 형상을 형성되는 제1 확장링부(71)와, 제2 확장링부(72)를 포함할 수 있다.

제1 확장링부(71)는 일부분이 고정링(80)에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분이 확장 베인들(60)에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성될 수 있다.

제2 확장링부(72)는 제1 확장링부(71)의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 확장 베인들(60)의 일부분이 수용되는 확장 수용홈들(721)을 형성할 수 있다. 그리고, 제2 확장링부(72)는 확장 구동링(70)이 원주방향으로 회전되면 확장 수용홈들(721)에 수용된 확장 베인들(60)의 일부분을 가압하여 확장 베인들(60)을 작동시킬 수 있다.

이에, 확장 구동링(70)은 확장 베인들(60)에 의해 축방향으로의 유동이 제한되고, 이를 통해 확장 구동링(70)의 축방향 유동으로 인한 고정링(80)과의 마찰이 방지될 수 있다. 또한, 확장 구동링(70)과 고정링(80) 사이에 유격의 발생을 방지하여 확장 구동링(70)의 힘이 확장 베인들(60)에 정확히 전달될 수 있고, 이에 정확한 유량제어가 가능할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 확장 구동링이 고정링에 지지된 상태의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 확장 구동링(70)은 확장 볼부재들(73)과, 확장 휠부재들(74)을 더 포함할 수 있다.

확장 볼부재들(73)은 제1 확장링부(71)의 저면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 제1 지지부(81)에 접하고, 확장 구동링(70)의 회전 시 제1 지지부(81)의 표면을 따라 구름운동을 수행할 수 있다.

확장 휠부재들(74)은 제1 확장링부(71)의 내주면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 제1 지지부(81)와 다른 제2 지지부(82)에 접하고, 확장 구동링(70)의 회전 시 제2 지지부(82)의 표면을 따라 구름운동을 수행할 수 있다.

여기서, 제1 지지부(81)는 축방향에 대하여 수직으로 배치되고, 제2 지지부(82)는 축방향과 평행하게 배치될 수 있다.

이때, 제1 지지부(81)에는 확장 볼부재(73)의 일부분이 수용되어 확장 볼부재(73)를 설정된 위치에 배치시키고, 확장 볼부재(73)의 이동을 가이드하는 제2 볼 가이드홈(811)이 형성되고, 제2 지지부(82)에는 확장 휠부재(74)의 일부분이 수용되어 확장 휠부재(74)를 설정된 위치에 배치시키고, 확장 휠부재(74)의 이동을 가이드하는 제2 휠 가이드홈(821)이 형성될 수 있다.

즉, 확장 구동링(70)은 확장 볼부재들(73)과, 확장 휠부재들(74)을 통해 고정링(80)과의 접촉을 최소화하고, 이를 통해 구동시 면접촉에 의한 저항을 최소화하여 정확한 제어가 가능할 수 있다.

도 7을 참조하면, 복수의 확장 베인들(60)은 각각, 베인 암(34), 제1 축부재(31), 베이스링(10) 및 구동링(40)을 관통하고, 베인 암(34), 제1 축부재(31), 베이스링(10) 및 구동링(40)에 회전 가능하게 결합되는 제1 확장 축부재(61), 제2 축부재(32)에 회전 가능하게 결합되는 제2 확장 축부재(62), 일부분은 제1 확장 축부재(61)에 연결되고, 다른 일부분은 제2 확장 축부재(62)에 연결되어 베인 암(34)과 커버링(20) 사이에서 회전 가능하게 배치되는 확장 베인 바디(63), 그리고 제1 확장 축부재(61)에 연결되어 확장 수용홈(721)에 수용되고, 제2 확장링부(72)에 의해 가압되어 제1 확장 축부재(61)를 회전시키도록 구성되는 확장 베인 암(64)을 포함할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 확장 베인 바디를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 확장 베인 바디(63)는 상호 예각을 이루며 배기가스의 흐름을 안내하는 복수의 평면과, 유입되는 배기가스를 복수의 평면 중 하나로 안내하는 하나의 곡면으로 구성될 수 있다.

구체적으로, 확장 베인 바디(63)는, 평면형상을 가지는 제1 확장 유체 안내면(631), 제1 확장 유체 안내면(631)에 대하여 5도 이상 15도 이하의 각도로 경사지게 배치되고, 평면형상을 가지는 제2 확장 유체 안내면(632), 그리고 제1 확장 유체 안내면(631)과 제2 확장 유체 안내면(632)을 연결하고, 곡면형상으로 형성되어 배기가스를 제1 확장 유체 안내면(631)으로 안내하는 제3 확장 유체 안내면(633)을 포함할 수 있다.

이때, 제1 확장 유체 안내면(631)의 하측에서 배기가스의 흐름을 안내하는 제2 확장 유체 안내면(632)은, 제1 확장 유체 안내면(631)에 비해 더 긴 길이를 가질 수 있다.

구체적으로, 제1 확장 유체 안내면(631)의 길이(L3)와, 제2 유체 안내면(332)의 길이(L4)의 상대비는 1:1.5 일 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 터보차저용 베인 카트리지의 제조 방법(이하 '베인 카트리지 제조 방법'이라 함)에 대하여 설명한다.

참고로, 본 컴프레셔 휠의 제조 방법을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 본 베인 카트리지(1)를 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 베인 카트리지의 제조 방법을 나타난 순서도이다.

도 6, 도 7, 도 10 및 도 12를 참조하면, 커버링(20)의 내주면에 보조 커버링(52)을 결합한다(S100).

커버링(20)의 내주면에 보조 커버링(52)이 결합되면, 커버링(20)에 제2 축부재(32)를 결합하고, 보조 커버링(52)에 보조 축부재(531)를 결합한다(S105).

커버링(20)에 제2 축부재(32)가 결합되고, 보조 커버링(52)에 보조 축부재(531)가 결합되면, 제2 축부재(32)에 제2 확장 축부재(62)를 결합하고, 제2 확장 축부재(62)에 확장 베인 바디(63)를 결합한다(S110).

제2 확장 축부재(62)에 확장 베인 바디(63)가 결합되면, 확장 베인 바디(63)에 제1 확장 축부재(61)를 결합하고, 보조 축부재(531)에 보조 베인 바디(532)를 결합한다(S115).

확장 베인 바디(63)에 제1 확장 축부재(61)가 결합되고, 보조 축부재(531)에 보조 베인 바디(532)가 결합되면, 제1 확장 축부재(61)에 베인 바디(33)를 결합하여 베인 바디(33)를 확장 베인 바디(63)와 동축 상태로 정렬시키고, 제1 확장 축부재(61)가 제1 축부재(31)를 관통하도록 베인 바디(33)에 제1 축부재(31)를 결합한다(S120).

베인 바디(33)에 제1 축부재(31)가 결합되면, 제1 축부재(31)에 베이스링(10)을 결합한다(S125).

제1 축부재(31)에 베이스링(10)이 결합되면, 보조 축부재(531)와, 베이스링(10)의 내주면에 보조 베이스링(51)을 결합한다(S130).

보조 축부재(531)와, 베이스링(10)의 내주면에 보조 베이스링(51)이 결합되면, 제1 축부재(31)가 구동링(40)을 관통하고, 구동링(40)에 배치된 볼부재들(43)이 베이스링(10)의 제1 표면(S1)에 접하며, 구동링(40)에 배치된 휠부재들(44)이 제1 표면(S1)과 다른 베이스링(10)의 제2 표면(S2)에 접하도록 구동링(40)을 베이스링(10)에 결합한다(S135).

구동링(40)이 베이스링(10)에 결합되면, 제1 확장 축부재(61)가 베인 암(34)을 관통하도록 베인 암(34)의 일부분을 수용홈(421)에 배치하고, 베인 암(34)의 다른 일부분을 제1 축부재(31)에 결합한다(S140).

베인 암(34)의 일부분이 수용홈(421)에 배치되고, 베인 암(34)의 다른 일부분이 제1 축부재(31)에 결합되면, 고정링(80)을 제1 확장 축부재(61)에 결합하여 고정링(80)을 구동링(40)에 지지한다(S145).

고정링(80)이 제1 확장 축부재(61)에 결합되면, 제1 확장 축부재(61)가 제1 확장링부(71)를 관통하고, 확장 구동링(70)에 배치된 확장 볼부재들(73)이 고정링(80)의 제1 지지부(81)에 접하며, 확장 구동링(70)에 배치된 확장 휠부재들(74)이 고정링(80)의 제2 지지부(82)에 접하도록 확장 구동링(70)을 고정링(80)에 결합한다(S150).

확장 구동링(70)이 고정링(80)에 결합되면, 확장 베인 암(64)의 일부분을 확장 수용홈(721)에 배치하고, 확장 베인 암(64)의 다른 일부분을 제1 확장 축부재(61)에 결합한다(S155).

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 구동링(40)이 베인(30)에 결합되어 축방향으로의 유동이 제한되는 구조를 가지므로, 구동링(40)과 베이스링(10) 간의 마찰을 방지하고, 구동링(40)과 베이스링(10) 사이의 유격으로 인한 베인(30)의 작동오차를 방지하여 베인(30)의 정확한 유량제어가 가능함은 물론, 터빈 휠(미도시)의 성능 저하를 예방할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 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. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 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.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

1. 베인 카트리지
10. 베이스링
S1. 제1 표면
11. 제1 볼 가이드홈
S2. 제2 표면
12. 제1 휠 가이드홈
20. 커버링
30. 베인, 베인들
31. 제1 축부재
32. 제2 축부재
33. 베인 바디
331. 제1 유체 안내면
L1. 제1 유체 안내면의 길이
332. 제2 유체 안내면
L2. 제2 유체 안내면의 길이
333. 제3 유체 안내면
34. 베인 암
40. 구동링
41. 제1 링부
42. 제2 링부
421. 수용홈, 수용홈들
43. 볼부재들
44. 휠부재들
50. 보조 베인 카트리지
51. 보조 베이스링
52. 보조 커버링
53. 보조 베인, 보조 베인들
531. 보조 축부재
532. 보조 베인 바디
60. 확장 베인, 확장 베인들
61. 제1 확장 축부재
62. 제2 확장 축부재
63. 확장 베인 바디
631. 제1 확장 유체 안내면
L3. 제1 확장 유체 안내면의 길이
632. 제2 확장 유체 안내면
L4. 제2 확장 유체 안내면의 길이
633. 제3 확장 유체 안내면
64. 확장 베인 암
70. 확장 구동링
71. 제1 확장링부
72. 제2 확장링부
721. 확장 수용홈, 확장 수용홈들
73. 확장 볼부재들
74. 확장 휠부재들
80. 고정링
81. 제1 지지부
811. 제2 볼 가이드홈
82. 제2 지지부
821. 제2 휠 가이드홈
P. 유로

Claims (3)

1. 베이스링;
   상기 베이스링의 축방향을 따라 상기 베이스링으로부터 이격 배치되어 배기가스가 유동되는 유로를 형성하도록 구성되는 커버링;
   상기 베이스링과, 상기 커버링 사이에 원주방향을 따라 복수로 배치되고, 상기 유로의 면적을 가변하도록 구성되는 베인들; 및
   상기 베인들에 결합되고, 상기 원주방향으로 회전되면서 상기 베인들을 작동시키도록 구성되는 구동링;을 포함하고,
   상기 구동링은,
   일부분은 상기 베이스링에 지지되어 반경방향으로의 유동이 제한되고, 다른 일부분은 상기 베인들에 지지되어 축방향으로의 유동이 제한되도록 구성되는 제1 링부; 및
   상기 제1 링부의 일면에 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 베인들의 일부분이 수용되는 수용홈들을 형성하고, 상기 구동링이 상기 원주방향으로 회전되면 상기 수용홈들에 수용된 상기 베인들의 일부분을 가압하여 상기 베인들을 작동시키도록 구성되는 제2 링부;를 포함하고,
   상기 구동링은,
   상기 제1 링부의 저면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 베이스링의 제1 표면에 접하고, 상기 구동링의 회전 시 상기 제1 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 볼부재들; 및
   상기 제1 링부의 내주면에 상기 원주방향을 따라 복수로 배치되어 상기 제1 표면과 다른 상기 베이스링의 제2 표면에 접하고, 상기 구동링의 회전 시 상기 제2 표면을 따라 구름운동을 수행하도록 구성되는 휠부재들; 을 더 포함하고,
   상기 제1 표면에는 상기 볼부재의 일부분이 수용되어 상기 볼부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 볼부재의 이동을 가이드하는 제1 볼 가이드홈이 형성되고,
   상기 제2 표면에는 상기 휠부재의 일부분이 수용되어 상기 휠부재를 설정된 위치에 배치시키고, 상기 휠부재의 이동을 가이드하는 제1 휠 가이드홈이 형성되는, 터보차저용 베인 카트리지.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 베인은,
   상기 베이스링과, 상기 제1 링부에 회전 가능하게 결합되는 제1 축부재;
   상기 커버링에 회전 가능하게 결합되는 제2 축부재;
   일부분은 상기 제1 축부재에 연결되고, 다른 일부분은 상기 제2 축부재에 연결되어 상기 베이스링과 상기 커버링 사이에서 회전 가능하게 배치되고, 상호 예각을 이루며 상기 배기가스의 흐름을 안내하는 복수의 평면과, 상기 배기가스를 상기 복수의 평면 중 하나로 안내하는 하나의 곡면으로 구성되는 베인 바디; 및
   상기 제1 축부재에 연결되어 상기 수용홈에 수용되고, 상기 제2 링부에 의해 가압되어 상기 제1 축부재를 회전시키도록 구성되는 베인 암;을 포함하고,
   상기 베인 바디는,
   평면형상을 가지는 제1 유체 안내면;
   상기 제1 유체 안내면에 대하여 5도 이상 15도 이하의 각도로 경사지게 배치되고, 평면형상을 가지는 제2 유체 안내면; 및
   상기 제1 유체 안내면과 상기 제2 유체 안내면을 연결하고, 곡면형상으로 형성되어 상기 배기가스를 상기 제1 유체 안내면으로 안내하는 제3 유체 안내면;을 포함하며,
   상기 제1 유체 안내면의 길이와, 상기 제2 유체 안내면의 길이의 상대비는 1:1.5 인, 터보차저용 베인 카트리지.

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