KR20090128525A - 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기 - Google Patents

가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기 Download PDF

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KR20090128525A
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Abstract

본 발명은 레버 플레이트의 두께를 증가시키는 일이 없이 레버 플레이트의 강성을 높임으로써, 노즐 베인의 정규의 작동성을 확보하고, 국소적으로 과대한 응력이 발생하는 것을 방지한 레버 플레이트 및 그 주변 구조를 구비한 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기를 제공한다. 복수의 노즐 베인과 환형의 드라이브 링과 노즐 베인 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 형성시키는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정시키는 레버 플레이트를 구비한 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배설하고, 상기 레버 플레이트는 상기 노즐측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡해서 형성되어서 드라이브 링의 계합핀부에 연결하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기{VARIABLE CAPACITY-TYPE EXHAUST TURBO SUPERCHARGER EQUIPPED WITH VARIABLE NOZZLE MECHANISM}
본 발명은, 내연 기관의 배기 터보 과급기에 이용되고, 노즐 마운트에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인과, 회전 구동되는 환형의 드라이브 링과, 일단측을 상기 드라이브 링에 계합하고 타단측을 노즐 베인에 고정하는 레버 플레이트를 구비하고, 드라이브 링의 회전에 의해 각 레버 플레이트를 요동시킴으로써 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 관한 것이다.
차량용 내연 기관 등에 이용되는 비교적 소형의 배기 터보 과급기에 있어서는, 엔진으로부터의 배기가스를, 터빈 케이싱에 형성된 스크롤내에 충전하고, 상기 스크롤의 내주측에 마련된 복수의 노즐 베인을 통과시켜서, 상기 노즐 베인의 내주측에 마련된 터빈 로터에 작용시키도록 구성되는 동시에, 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화 가능하게 구성한 가변 노즐 기구를 구비한 폭류형 가변 용량 배기 터보 과급기가 많이 이용되게 되었다.
도 7은 가변 노즐 기구 부착 배기 터보 과급기의 종래의 일 예를 도시하는 회전 축선을 따르는 일부 단면도이며, 도 8은 도 7의 D-D 단면도이며, 도 9는 도 8 의 C-C 단면도이다.
도 7 내지 도 9에 있어서, 도면부호(10)는 터빈 케이싱이며, 도면부호(11)는 상기 터빈 케이싱(10)의 외주부에 소용돌이 형상으로 형성된 스크롤이다.
도면부호(12)는 폭류형의 터빈 로터로, 컴프레서(도시 생략)와 동일축에 마련되고, 이것의 터빈축(12a)이 베어링 하우징(13)에 베어링(16)을 거쳐서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 도면부호(100a)는 상기 배기 터보 과급기의 회전 축심이다.
도면부호(2)는 노즐 베인이며, 상기 스크롤(11)의 내주측에 터빈의 원주방향 등간격으로 복수매 배치되는 동시에, 이것의 날개 단부에 연결된 노즐축(02)이 상기 터빈 케이싱(10)에 고정된 노즐 마운트(4)에 회동 가능하게 지지되어서, 가변 노즐 기구(100)에 의해 그 날개각을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.
상기 가변 노즐 기구(100)에 있어서, 상기 노즐 베인(2)을, 상기 노즐 마운트(4)와 상기 노즐 마운트(4)에 복수의 노즐 서포트(5)를 거쳐서 결합된 환형의 노즐 플레이트(6)의 사이에 배치하고, 상기 노즐 플레이트(6)를 상기 터빈 케이싱(10)의 부착부에 감합하고 있다.
도면부호(3)는 원반 형상으로 형성된 드라이브 링이며, 상기 노즐 마운트(4)에 회전 가능하게 지지되는 동시에, 원주방향 등간격으로 드라이브 핀(22)이 고착되어 있다.
도면부호(1)는 레버 플레이트로, 입력측의 홈이 상기 드라이브 핀(22)에 계합되고, 출력측이 상기 노즐축(02)에 고정되어 있다.
도면부호(15)는 상기 노즐 베인(2)의 구동원인 액추에이터(도시 생략)에 연결되는 링크이며, 도면부호(10s)는 상기 링크(15)에 연결되는 크랭크 핀이며, 상기 크랭크 핀(14)이 상기 드라이브 링(3)에 계합되어서 상기 드라이브 링(3)을 회동 구동하고 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 가변 노즐 기구 부착 가변 용량형 배기 터보 과급기의 작동시에 있어서, 엔진(도시 생략)으로부터의 배기 가스는 상기 스크롤(11)로 들어가고, 상기 스크롤(11)의 소용돌이를 따라 주회(周回)하면서 노즐 베인(2)에 유입한다. 그리고, 상기 배기 가스는, 상기 노즐 베인(2)의 날개 사이를 흘러 지나가서 상기 터빈 로터(12)에 그 외주측으로부터 유입하고, 중심측을 향해 반경방향에 흘러서 상기 터빈 로터(12)에 팽창 작업을 한 후, 축방향으로 유출되어 가스 출구(10b)로 안내되어서 기외로 송출된다.
이러한 가변 용량 터빈의 용량을 제어하는데 있어서는, 상기 액추에이터에 대해, 상기 노즐 베인(2)을 흐르는 배기 가스의 유량이 소요의 유량이 되도록 상기 노즐 베인(2)의 날개각을 날개각 제어 수단(도시 생략)에 의해 설정한다. 이러한 날개각에 대응하는 액추에이터의 왕복 변위는 링크(15), 크랭크 핀(10s)을 거쳐서 드라이브 링(3)에 전달되고, 상기 드라이브 링(3)이 회동 구동된다.
상기 드라이브 링(3)의 회동에 의해, 상기 드라이브 링(3)에 원주방향 등간격으로 고착되어 있는 드라이브 핀(22)이 레버 플레이트(1)를 상기 노즐축(02) 주위로 회동시키고, 상기 노즐축(02)의 회동에 의해 노즐 베인(2)이 회동해서, 상기 액추에이터에 설정된 날개각으로 변화시킬 수 있다.
또한, 이러한 가변 노즐 기구를 구비한 폭류형 가변 용량 배기 터보 과급기의 다른 예로서, 특허문헌 1(일본 특허 공개 공보 제 2007-56791 호)의 기술이 제공되어 있다.
그러나, 도 7 내지 도 9에 도시되는 종래의 가변 노즐 기구 부착 배기 터보 과급기에는, 다음과 같은 해결해야 할 과제가 있다.
즉, 도 7 내지 도 9에 도시되는 가변 노즐 기구에서는, 도 9와 같이 드라이브 링(3)을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트(1)와 노즐 마운트(4)의 사이에 배치하고, 상기 드라이브 링(3)에 고정된 드라이브 핀(22)을 레버 플레이트(1)의 홈(1s)에 감합시키고, 상기 드라이브 링(3)으로부터 드라이브 핀(22)을 거쳐서 레버 플레이트(1)를 구동하고 있다.
이 때문에, 노즐 베인(2)에 직결된 레버 플레이트(1)와 동일 평면상에서 드라이브 핀(22)이 레버 플레이트(1)에 접촉하고, 상기 드라이브 링(3)으로부터 드라이브 핀(22)을 거쳐서 레버 플레이트(1)를 구동하기 때문에, 드라이브 핀(22)과 레버 플레이트(1)의 접점부에 왜곡 모멘트가 발생한다.
이로써, 상기 노즐 베인(2)을 지지하는 노즐축(02)부가 노즐 마운트(4)에 마련한 구멍에 대해 경사가 발생하고, 국소적으로 과대한 응력이 발생해서, 노즐 베인(2)의 정규의 작동을 할 수 없어지고, 또한 노즐 베인(2) 내지 레버 플레이트(1) 사이의 파손이 발생한다.
또한, 도 10 내지 도 11은 상기 특허문헌 1에 도시되어 있는 가변 노즐 기구에서, 도 10은 가변 노즐 기구의 정면도이며, 도 11은 도 10의 E-E선 단면도이다.
이 예에서는, 레버 플레이트(1)측에 드라이브 핀(22)을 고정하고, 상기 드라이브 핀(22)을 상기 드라이브 링(3)의 홈(3a)에 감합하고 있다. 이 경우는, 드라이브 링(3)의 홈(3a)과 드라이브 핀(22)의 접점이 구동측의 드라이브 링(3)위에 있기 때문에, 상기와 같은 왜곡 모멘트의 량은 적어서, 상기와 같이 상태가 좋지 않은 경우는 적다.
그러나, 상기 특허문헌 1에 있어서는, 레버 플레이트(1)측에 왜곡이 걸리기 때문에, 상기 레버 플레이트(1)의 두께를 두껍게 해서, 상기 드라이브 링(3)측으로부터의 노즐축(02)에 가해지는 변형을 적게 할 필요가 있다. 이 때문에, 레버 플레이트(1) 두께가 두껍게 되어서, 노즐 베인(2)의 정규의 작동의 장해가 되는 동시에, 작동 경량 소형화를 저해한다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 과제에 비추어 보아서, 레버 플레이트의 두께를 증가시키는 일이 없이 레버 플레이트의 강성을 높임으로써, 노즐 베인의 정규의 작동성을 확보하고, 국소적으로 과대한 응력이 발생하는 것을 방지한 레버 플레이트 및 그 주변 구조를 구비한 가변 노즐 기구를 갖춘 가변 용량형 배기 터보 과급기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하는 것으로, 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 또는 베어링 하우징 등에 고정된 노즐 마운트에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인과, 액추에이터에 연동되는 환형의 드라이브 링과, 원주방향을 따라 상기 노즐 베인과 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 연결되는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정되는 레버 플레이트를 구비하고, 상기 드라이브 링의 회동에 의해 상기 각 레버 플레이트를 요동시켜 상기 레버 플레이트의 요동에 의해 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서, 상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고,
상기 레버 플레이트는, 상기 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향에 만곡해서 형성되어서 상기 드라이브 링의 계합핀부에 연결하도록 구성된 것을 특징으로 한다(청구항 1).
상기 레버 플레이트는, 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다.
(1) 상기 각 레버 플레이트는, 상기 계합핀부를 상기 레버 플레이트에 일체로 형성하여 상기 홈부에 계합되는 계합용 돌기로 형성한다(청구항 2).
(2) 상기 각 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 레버 플레이트의 표면에 대해 수직하게 계합핀을 끼워넣어 구성되고, 상기 계합핀을 상기 홈부에 계합해서 구성된다(청구항 3).
또한, 본 발명은 다음과 같이 구성하는 것도 가능하다.
상기 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서,
상기 드라이브 링을, 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고,
상기 각 레버 플레이트는, 상기 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡되어 형성된 만곡부와, 상기 만곡부에 연결되어 상기 홈부에 계합되는 계합용 돌기를 1장의 판을 굴곡해서 형성한 것을 특징으로 한다(청구항 4).
또한, 본 발명은, 다음과 같이 구성하는 것도 가능하다.
상기 각 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 계합핀부가 감합해서 슬라이딩하는 면의 단면이 원호 형상을 나타내고, 상기 계합핀부가 슬라이딩하지 않는 부분은 직선으로 이루어지는 타원 형상의 단면을 갖는 타원 형상으로 형성되고, 상기 타원 형상의 장축이 상기 드라이브 링의 원주방향을 따르도록 배치된다(청구항 5).
또한, 본 발명은 다음과 같이 구성하는 것도 가능하다.
터빈 케이싱을 포함하는 케이스 또는 베어링 하우징 등에 고정된 노즐 마운트에, 일단측을 회전 가능하게 지지하고 타단측을 노즐 플레이트에 지지하며 양단 지지로 구성된 복수의 노즐 베인과, 액추에이터에 연동되는 환형의 드라이브 링과, 원주방향을 따라서 상기 노즐 베인과 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 연결되는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정되는 레버 플레이트를 구비하고, 상기 드라이브 링의 회동에 의해 상기 각 레버 플레이트를 요동시켜 상기 레버 플레이트의 요동에 의해 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에, 상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고, 상기 각 레버 플레이트를 상기와 같이 구성하는 것도 가능하다(청구항 6).
본 발명에 의하면, 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고, 상기 레버 플레이트는 상기 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡해서 형성되어 상기 드라이브 링의 계합핀부에 연결하도록 구성되어 있으므로(청구항 1), 상기 레버 플레이트의 노즐 베인측 고정부와 드라이브 링의 계합핀부의 사이를, 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡해서 형성되어 있으므로, 노즐 베인측 고정부와 드라이브 링의 계합핀부의 사이의 링의 두께가 상기 축방향으로 만곡된 만큼만 두껍게 되고, 축방향의 강성이 커져서 왜곡 강성이 증가한다. 일방으로 판재를 축방향에 만곡시키고 있으므로, 레버 플레이트 자체의 판재의 중량은 증가하지 않는다. 이로써, 레버 플레이트의 두께를 증가시키는 일이 없이, 왜곡 강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 레버 플레이트에 축방향의 만곡부, 즉 오프세트부를 마련함으로써, 박판의 레버 플레이트에 필요한 높이의 계합핀부(보스부)를 용이하게 형성할 수 있다(청구항 2).
또한. 계합핀부와 홈부의 결합부를 상기 드라이브 링의 상부측에 가까이 마련했으므로, 상기 결합부의 왜곡 모멘트가 저감되어서, 링크계의 붕괴에 따른 리스크를 억제할 수 있다.
또한, 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 레버 플레이트의 표면에 대해 수직하게 계합핀을 끼워넣어 구성되고, 상기 계합핀을 상기 홈부에 계합해서 구성되므로(청구항 3), 계합핀만을 진동에 대한 강도가 큰 재료로 구성하면 좋고, 레버 플레이트는 저가격품을 충당할 수 있어서, 비용이 절감된다.
또한, 상기 각 레버 플레이트는, 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡되어 형성된 만곡부와, 상기 만곡부에 연결되어 상기 홈부에 계합되는 계합용 돌기를 1장의 판을 굴곡시켜 형성했으므로 (청구항 4), 1장의 판을 굴곡해서 레버 플레이트 및 드라이브 링의 홈부와의 계합용 돌기를 형성할 수 있는 것이 되어서, 저비용으로 레버 플레이트를 제작할 수 있는 동시에, 상기 레버 플레이트의 외경을 억제할 수 있다.
또한, 각 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 계합핀부가 감합해서 슬라이딩하는 면의 단면이 원호 형상을 나타내고, 상기 계합핀부가 접동하지 않는 부분은, 직선으로 이루어지는 타원 형상의 단면을 갖는 타원 형상으로 형성되고, 상기 타원 형상의 장축이 상기 드라이브 링의 원주방향에 따르도록 배치되어 있으므로(청구항 5), 상기 타원 형상으로 형성된 계합핀부는, 외주가 연결되어 있기 때문에, 상기 계합핀부의 강도가 U자 형상의 계합핀부에 비해서 향상되고, 또한 계합핀부의 외경을 최소로 축소할 수 있다.
또한, 본 발명은 노즐 마운트에 일단측을 회전 가능하게 지지하고 타단측을 노즐 플레이트에 지지하며 양단 지지로 구성된 복수의 노즐 베인을 구비한 과급기에도(청구항 6), 상기 구성의 레버 플레이트의 구조를 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 제 1 실시예에 따른 가변 노즐 기구 부착 배기 터보 과급기의 일 예를 도시하는 회전 축선에 따르는 일부 단면도,
도 2는 도 1의 B-B 단면도,
도 3은 도 2의 A-A 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 도 3의 대응도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예를 도시하는 도 3의 대응도,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예를 도시하는 도 3의 대응도,
도 7은 종래의 가변 노즐 기구 부착 배기 터보 과급기의 일 예를 도시하는 회전 축선에 따르는 일부 단면도,
도 8은 도 7의 D-D 단면도,
도 9는 도 8의 C-C 단면도,
도 10은 종래의 가변 노즐 기구의 정면도,
도 11은 도 10의 E-E 단면도.
이하, 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것에만 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가변 노즐 기구 부착 배기 터보 과급기의 일 예를 도시하는 회전 축선에 따르는 일부 단면도이며, 도 2는 도 1의 B-B 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 도면부호(10)는 터빈 케이싱이며, 도면부호(11)는 상기 터빈 케이싱(10) 외주부에 소용돌이 형상으로 형성된 스크롤이다.
도면부호(12)는 폭류형의 터빈 로터로, 컴프레서(도시 생략)와 동일축에 마련되어 이것의 터빈축(12a)이 베어링 하우징(13)에 베어링(16)을 거쳐서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 도면부호(100a)는 상기 배기 터보 과급기의 회전축심이다.
도면부호(2)는 노즐 베인으로, 상기 스크롤(11)의 내주측에 터빈의 원주방향 등간격으로 복수매 배치되는 동시에, 이것의 날개 단부에 연결된 노즐축(02)이 상기 베어링 하우징(13)에 고정된 노즐 마운트(4)에 회동 가능하게 지지되어, 후술하는 가변 노즐 기구(100)에 의해 그 날개각을 변화시킬 수 있도록 되어 있다.
상기 노즐 베인(2)은, 상기 노즐 마운트(4)와 상기 노즐 마운트(4)에 결합된 환형의 노즐 플레이트(6)의 사이에 배치되고, 상기 노즐 플레이트(6)는 상기 터빈 케이싱(10)의 부착부에 감합하고 있다.
본 발명은 이상과 같이 구성된 배기 터보 과급기의 가변 노즐 기구(100)에 관한 것이다.
[실시예 1]
도 1 내지 도 3에 있어서, 도면부호(3)는 원반 형상으로 형성된 드라이브 링으로, 상기 터빈 케이싱(10)에 회전 가능하게 지지되는 동시에, 도 7과 마찬가지로 상기 노즐 베인(2)의 구동원인 액추에이터(도시 생략)에 연결되는 링크(15), 상기 링크(15)에 연결되는 크랭크 핀(10s), 상기 크랭크 핀(10s)이 상기 드라이브 링(3)에 계합되어서 상기 드라이브 링(3)을 회동 구동하고 있다.
또한, 상기 드라이브 링(3)을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트(1)와 노 즐 마운트(4)의 사이에 배치하고 있다.
각 레버 플레이트(1)는, 원주방향을 따라서 상기 노즐 베인(2)과 동수 배설되고, 상기 노즐 베인(2)측 고정부(5a)인 내주측에 연결되는 상기 레버 플레이트(1)의 표면으로부터 축방향으로 만곡해서 만곡부(1v)가 형성되고, 상기 만곡부(1v)의 상단부에는 계합용 돌기(5)가 상기 레버 플레이트(1)에 일체로 형성되고, 상기 드라이브 링(3)에 형성된 홈부(3s)에 계합되어 있다(도면부호(2a)는 접촉점을 도시한다). 상기 레버 플레이트(1)의 내주측은, 상기 노즐 베인(2)의 노즐축(02)에, 코킹부에서 고정된다.
이러한 구성으로 이루어지는 가변 노즐 기구 부착 가변 용량형 배기 터보 과급기의 작동시에 있어서, 엔진(도시 생략)으로부터의 배기 가스는 상기 스크롤(11)로 들어가고, 상기 스크롤(11)의 소용돌이를 따라 주회하면서 노즐 베인(2)으로 유입된다. 그리고, 상기 배기 가스는, 상기 노즐 베인(2)의 날개 사이를 흘러 지나가서 상기 터빈 로터(12)에 그 외주측으로부터 유입되고, 중심측을 향해 반경방향에 흘러서 상기 터빈 로터(12)에 팽창 작업을 한 후, 축방향으로 유출해서 가스 출구(10b)에 안내되어 기외로 송출된다.
이러한 가변 용량 터빈의 용량을 제어하는데 있어서는, 상기 액추에이터에 대해, 상기 노즐 베인(2)을 흐르는 배기 가스의 유량이 소요의 유량이 되는 것과 같은 상기 노즐 베인(2)의 날개각을, 날개각 제어 수단(도시 생략)에 의해 설정한다. 이러한 날개각에 대응하는 액추에이터의 왕복 변위는 드라이브 링(3)에 전달되어서, 상기 드라이브 링(3)이 회동 구동된다.
상기 드라이브 링(3)의 회동에 의해, 상기 드라이브 링(3)에 형성된 홈부(3s)에 계합되어 있는 계합용 돌기(5)가 레버 플레이트(1)를 상기 노즐축(02) 주위로 회동시키고, 상기 노즐축(02)의 회동에 의해 노즐 베인(2)이 회동해서, 상기 액추에이터에서 설정된 날개각으로 변화될 수 있다.
이러한 제 1 실시예에 의하면, 드라이브 링(3)을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트(1)와 노즐 마운트(4)의 사이에 배치하고, 상기 레버 플레이트(1)는, 상기 노즐 베인(2)측 고정부(5a)에 연결되는 상기 레버 플레이트(1)의 표면으로부터 축방향으로 만곡해서 만곡부(1v)가 형성되고, 상기 만곡부(1v)의 상단부에는 계합용 돌기(5)가 상기 레버 플레이트(1)에 일체로 형성되고, 상기 드라이브 링(3)에 형성된 홈부(3s)에 계합되어 있으므로, 노즐 베인측 고정부(5a)와 드라이브 링(3)의 계합용 돌기(5)의 사이의 링의 두께(u)가 상기 축방향에 만곡한 만큼만 두껍게 되고, 축방향의 강성이 커져서 왜곡 강성이 증가한다. 일방으로 판재를 축방향에 만곡시켜서 레버 플레이트(1)를 형성하고 있으므로, 레버 플레이트(1) 자체의 판재의 중량은 증가하지 않는다. 이로써, 레버 플레이트(1)의 두께를 증가시키는 일이 없이, 왜곡 강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 레버 플레이트(1)에 축방향의 만곡부(1v), 즉 오프셋부를 마련함으로써, 박판의 레버 플레이트(1)에 필요한 높이의 계합용 돌기(5)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 계합용 돌기(5)와 드라이브 링(3)의 홈부(3s)의 결합부를 상기 드라이브 링(3)의 상부측에 가까이 마련함으로써, 상기 결합부의 왜곡 모멘트가 저감되어서, 링크계의 붕괴에 따르는 위험을 제어할 수 있다.
또한, 각 레버 플레이트(1)의 계합용 돌기(5)에 의한 계합핀부는, 도 2와 같이, 상기 계합핀부가 감합해서 접동하는 면의 단면이 원호 형상을 나타내고, 상기 계합핀부가 접동하지 않는 부분은 직선으로 이루어지는 타원 형상의 단면을 갖는 타원 형상(30)으로 형성되고, 상기 타원 형상(30)의 장축이 상기 드라이브 링(3)의 원주방향에 따르도록 배치되어 있으므로, 상기 타원 형상(30)에 형성되는 계합핀부는, 외주가 연결되어 있기 때문에, 상기 계합핀부의 강도가 U자 형상의 계합핀부에 비해서 향상되고, 또한 계합핀부의 두께(T)를 작게 할 수 있어서, 그 외경을 최소로 축소할 수 있다.
[실시예 2]
도 4는 본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 도 3의 대응도이다.
이 제 2 실시예에 있어서는, 상기 각 레버 플레이트(1)의 계합핀부는, 상기 레버 플레이트(1)의 표면(1p)에 대해, 수직 방향으로 계합핀(2s)을 끼워넣어 구성되고, 상기 계합핀(2s)을 상기 드라이브 링(3)의 홈부(3s)에 계합해서, 코킹부(2t)에 코킹해서 구성된다. 도면부호(1s)는 굴곡부이다.
이 경우는, 계합핀(2s)만을 강도가 높은 재료로 구성하면 좋고, 레버 플레이트(1)는 저가격품을 충당할 수 있어서, 비용이 낮아진다.
그 밖의 구성은 도 1 내지 도 3에 도시하는 제 1 실시예와 같아서, 이것과 동일한 부재는 동일한 부호로 도시한다.
[실시예 3]
도 5는 본 발명의 제 3 실시예를 도시하는 도 3의 대응도이다.
이 제 3 실시예에 있어서는, 상기 드라이브 링(3)을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트(1)와 노즐 마운트(4)의 사이에 배치하고, 상기 각 레버 플레이트(1)는 상기 노즐 베인측 고정부(5a)에 연결되어, 상기 레버 플레이트(1)의 표면(1u)으로부터 축방향으로 만곡해서 형성된 만곡부(1v)와, 상기 만곡부(1v)에 연결되어 드라이브 링(3)의 홈부(3s)에 계합되는 계합용 돌기(5)를, 막대 형상 또는 1장의 판을 만곡해서 형성하고 있다.
그 밖의 구성은 도 1 내지 도 3에 도시하는 제 1 실시예와 같고, 이것과 동일한 부재는 동일한 부호로 도시한다.
이러한 제 3 실시예에 의하면, 막대 형상 또는 1장의 판을 굴곡해서 형성하여 구성했으므로, 막대 형상 또는 1장의 판에서 레버 플레이트(1) 및 드라이브 링(3)의 홈부(3s)의 계합용 돌기(5)를 형성할 수 있게 되어서, 저비용으로 레버 플레이트(1)를 제작할 수 있는 동시에, 상기 레버 플레이트(1)의 외경을 억제할 수 있다.
[실시예 4]
도 6은 본 발명의 제 4 실시예를 도시하는 도 3의 대응도이다.
이 제 4 실시예에 있어서는, 일단측을 노즐 마운트(4)에 회전 가능하게 지지하고 타단측(21a)을 노즐 플레이트(61)에 지지하여 양단 지지로 구성된 복수의 노즐 베인(2)을 구비했다.
과급기에도, 상기 제 1 내지 3 실시예의 구조를 그대로 적용할 수 있다.
그 밖의 구성은 도 1 내지 도 3에 도시하는 제 1 실시예와 동일해서, 이것과 동일 부재는 동일 부호로 도시한다.
본 발명에 의하면, 레버 플레이트의 두께를 증가시키는 일이 없이 레버 플레이트의 강성을 높임으로써, 노즐 베인의 정규의 작동성을 확보하고, 국소적으로 과대한 응력이 발생하는 것을 방지한, 레버 플레이트 및 그 주변 구조를 구비한 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 또는 베어링 하우징 등에 고정된 노즐 마운트에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인과, 액추에이터에 연동하는 환형의 드라이브 링과, 원주방향을 따라서 상기 노즐 베인과 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 연결시키는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정시키는 레버 플레이트를 구비하고, 상기 드라이브 링의 회동에 의해 상기 각 레버 플레이트를 요동시켜서 상기 레버 플레이트의 요동에 의해 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서,
    상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고,
    상기 레버 플레이트는, 상기 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡되어 형성되어서 상기 드라이브 링의 계합핀부에 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 레버 플레이트는, 상기 계합핀부를 상기 레버 플레이트에 일체로 형성하여 상기 홈부에 계합되는 계합용 돌기로 형성한 것을 특징으로 하는
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 레버 플레이트의 표면에 대해 수직하게 계합핀을 끼워넣어 구성되고, 상기 계합핀을 상기 홈부에 계합해서 구성된 것을 특징으로 하는
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
  4. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 또는 베어링 하우징 등에 고정된 노즐 마운트에 회전 가능하게 지지된 복수의 노즐 베인과, 액추에이터에 연동하는 환형의 드라이브 링과, 원주방향을 따라서 상기 노즐 베인과 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 연결시키는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정시키는 레버 플레이트를 구비하고, 상기 드라이브 링의 회동에 의해 상기 각 레버 플레이트를 요동시켜 상기 레버 플레이트의 요동에 의해 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서,
    상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고,
    상기 각 레버 플레이트는 상기 노즐 베인측 고정부에 연결되는 상기 레버 플레이트의 표면으로부터 축방향으로 만곡되어 형성된 만곡부와, 상기 만곡부에 연결 되어 상기 홈부에 계합되는 계합용 돌기를 1장의 판을 굴곡해서 형성한 것을 특징으로 하는
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 레버 플레이트의 계합핀부는, 상기 계합핀부가 감합해서 슬라이딩하는 면의 단면이 원호 형상을 나타내고, 상기 계합핀부가 슬라이딩하지 않는 부분은 직선으로 이루어지는 타원 형상의 단면을 갖는 타원 형상으로 형성되며, 상기 타원 형상의 장축이 상기 드라이브 링의 원주방향을 따르도록 배치된
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
  6. 터빈 케이싱을 포함하는 케이스 또는 베어링 하우징 등에 고정된 노즐 마운트에, 일단측을 회전 가능하게 지지하고 타단측을 노즐 플레이트에 지지하여 양단 지지로 구성된 복수의 노즐 베인과, 액추에이터에 연동하는 환형의 드라이브 링과, 원주방향을 따라서 상기 노즐 베인과 동수 배설되고, 일단측을 상기 드라이브 링에 형성된 홈부에 계합하는 계합핀부에 연결시키는 동시에 타단측을 상기 노즐 베인에 고정시키는 레버 플레이트를 구비하고, 상기 드라이브 링의 회동에 의해 상기 각 레버 플레이트를 요동시켜 상기 레버 플레이트의 요동에 의해 상기 복수의 노즐 베인의 날개각을 변화시키는 가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기에 있어서,
    상기 드라이브 링을 축방향에 있어서 상기 레버 플레이트와 노즐 마운트의 사이에 배치하고,
    상기 각 레버 플레이트를 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 기재와 같이 구성한 것을 특징으로 하는
    가변 노즐 기구를 구비한 가변 용량형 배기 터보 과급기.
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