KR20110050673A - 배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치 - Google Patents

배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치 Download PDF

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KR20110050673A
KR20110050673A KR1020117005923A KR20117005923A KR20110050673A KR 20110050673 A KR20110050673 A KR 20110050673A KR 1020117005923 A KR1020117005923 A KR 1020117005923A KR 20117005923 A KR20117005923 A KR 20117005923A KR 20110050673 A KR20110050673 A KR 20110050673A
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도미니크 보후트
토비아스 그베헨베르거
조엘 슐리앙제
크리슈토프 헤게
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에이비비 터보 시스템즈 아게
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Abstract

본 장치는 배기가스 터보차저의 베어링 하우징 (4) 을 밀봉하는데 쓰이며, 상기 베어링 하우징 밖으로 회전자 (R) 는 질량흐름의 작용을 받는, 차저의 챔버 안으로 안내되어 있다. 상기 장치는 회전자의 그루브 (22) 안에 배치된 시일링 링 (5), 베어링 하우징 (4) 위에 배치된 시트 (43), 및 링 모양으로 회전자의 회전축 둘레로 안내된, 방사상으로 뻗어 있는 분리 갭을 구비하며, 상기 시트 위에는 예하중을 받은 시일링 링 (5) 이 바깥쪽을 향한 측면과 함께 고정되어 있고, 상기 분리 갭은 서로 포개어져 놓여 있는 2 개의 슬라이딩면에 의해 한정되어 있으며, 상기 슬라이딩면들 중 제 1 슬라이딩면은 시일링 링 (5) 의 제 1 단부면 (51) 에 배치되어 있고 제 2 슬라이딩면은 그루브 (22) 의 제 1 플랭크 (21) 에 배치되어 있다. 배기가스 터보차저의 작동 동안 시일링 링 (5) 의 문지름에 의해 초래된 시일링 링 (5) 안으로의 열유입을 감소시키기 위해, 그루브 (22) 의 제 2 플랭크 (23) 안에는, 링 모양으로 축 (A) 둘레로 안내된 오목부 (26) 가 형성되어 있으며, 상기 오목부 (26) 는 방사상 바깥쪽으로, 회전자 (R) 안에 형성된 환형 바디 (24) 에 의해 한정되어 있고, 그리고 상기 환형 바디 (24) 는 회전자 (R) 의 바깥면의 섹션을 형성하며, 그리고 상기 환형 바디는 상기 바깥면에 이어지는, 방사상으로 정렬된 환형 모서리 (25) 를 구비하고, 상기 환형 모서리는 제 2 그루브 플랭크 (23) 에 시일링 링 (5) 이 부딪칠 때 생기는 문지름면의 크기를 감소시키는데 쓰인다.

Description

배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치{DEVICE FOR SEALING OFF A BEARING HOUSING OF AN EXHAUST-GAS TURBOCHARGER}
본 발명은 배기가스 터보차저 분야에 관한 것이다.
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치, 및 이러한 장치를 가진 청구항 제 5 항에 따른 배기가스 터보차저에 관한 것이다.
배기가스 터보차저에서, 내연기관의 배기가스는 내연기관에 공급된 연소공기를 위한 압축을 위해 이용된다. 이를 위해 터보차저는 터빈과 압축기를 가진 회전자를 구비하며, 상기 터빈와 압축기는 회전자의 하나의 공통의 샤프트 위에 안착한다. 내연기관의 배기가스는 터빈 안에서 팽창되며, 그리고 회전 에너지로 전환된다. 얻어진 상기 회전 에너지는 샤프트를 수단으로 하여 압축기에 전달되며, 상기 압축기는 내연기관에 공급된 공기를 압축한다. 내연기관의 연소 과정에 공급된 공기를 압축하기 위해 배기가스의 에너지를 사용함으로써, 연소 과정 및 내연기관의 에너지 수득이 최적화될 수 있다.
회전자의 섹션 (section) 은 베어링 하우징 안에서 엑시얼 및 레이디얼 베어링 (axial-and radial bearing) 들 위에 회전 가능하게 안내되어 있으며, 상기 베어링들은 윤활제, 특히 오일로 윤활된다. 터빈 또는 압축기 방향으로 윤활제가 누출되는 것을 저지하기 위해, 베어링 하우징 안에 지지되어 있는 회전자의 섹션은 2 개의 시일 (seal) 을 통해 베어링 하우징 밖으로 안내되어 있으며, 상기 시일들 중 하나는 터빈 방향으로 베어링 하우징을 밀봉하고 다른 하나는 압축기 방향으로 밀봉한다.
터빈 샤프트쪽으로 배기가스 터보차저의 윤활제를 수용하는 베어링 하우징의 밀봉은 피스톤링 (piston ring) 으로서 설계된 시일링 링 (sealing ring) 을 갖고 수행될 수 있으며, 상기 시일링 링은 축방향 및 방사상 유극을 갖고, 회전자의 회전축 둘레로 안내된, 회전자의 링 모양 그루브 (groove) 안에 배치되어 있고, 그리고 예하중 (preload) 을 갖고 베어링 하우징의 시트 (seat) 안으로 클램핑되어 있다. 요구에 따라 2 개 이상의 시일링 링이 제공될 수 있으며, 상기 시일링 링들은 일반적으로 마찬가지로 각각 피스톤링으로서 형성되어 있고, 그리고 예하중을 갖고 하우징의 그 밖의 시트들 안으로 클램핑되어 있다. 터빈을 구동하는 배기가스 질량흐름 (mass flow) 과 베어링 하우징의 윤활제 챔버 안의 압력 간의 압력차이에 의해, 터보차저의 작동시 시일링 링의 이동이 발생하며, 그리고 이로써 압축기 방향으로 링 모양 그루브 안에서 이 링의 갈아짐 (grind in) 이 발생한다. 이 갈아짐에 의해 베어링 하우징의 누출 방지 (leak-tightness) 가 개선된다. 시일링 링의 상기 갈아짐은 이 링이 베어링 하우징의 시트 안의 둘러싸는 모서리에 밀착할 때까지 수행된다.
배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 샤프트 시일 (shaft seal) 로서 설계된 상기 언급된 유형의 장치들은 EP 1 130 220 A 및 EP 1 507 106 B1 에 기술되어 있다.
EP 1 130 220 A 에 따른 샤프트 시일에 있어서, 시일링 링은 회전자의 그루브 안에 지지되어 있다. 배기가스 터보차저의 작동 동안 시일링 링은 단부면 (end face) 과 함께 그루브의 플랭크 (flank) 에 부딪친다. 서로 상대적으로 회전하는 두 표면 사이에 형성된 분리 갭 (separating gap) 은 압축공기를 수용하는 압축기와 터보차저의 오일을 포함한 베어링을 가능한 한 공기 및 오일 밀봉적으로 서로에 대해 밀봉한다. 시일링 링 안에 형성되어 있는 그루브와 그루브의 바닥에 형성되어 있는 리브 (rib) 들은 래버린스 (labyrinth) 유형에 따라 배치된 다수의 시일 표면들을 형성하며, 그리고 샤프트 시일의 누출 방지를 개선한다.
EP 1 507 106 B1 에 따른 장치는 상이한 재료들로 만들어진 2 개의 영역을 가진, 피스톤링으로서 설계된 시일링 링을 구비하며, 이때 제 1 영역은 부드러운, 쉽게 갈아질 수 있는 재료로 제조되어 있고 슬라이딩면을 구비하고, 상기 슬라이딩면은 베어링의 회전자와 상호 작용하며, 그리고 제 2 영역은 고온에 강한 재료로 제조되어 있다. 이러한 시일링 링은, 고온에 강한 상기 재료로 만들어진 영역과 함께 시일링 링을 클램핑하기 위해 베어링의 베어링 하우징 안에 요구된 방사상 예하중을 지속적으로 가능하게 하고, 그리고 동시에 부드러운, 쉽게 갈아질 수 있는 상기 재료로 만들어진 영역과 함께 시일링 링과 회전자 간의 원하는 갈아짐 과정에 최적으로 도움을 준다는 장점을 가진다.
DE 1 247 097 B 및 EP 1 536 167 A1 은 그루브 안에 지지되어 있는 시일링 링을 가진 샤프트 시일을 기술하고 있으며, 상기 샤프트 시일에 있어서 시일링 링 안으로의 열유입은 시일링 링의 작게 치수화된 단부면에 의해 감소된다 (DE 1 247 097 B: 1 단, 40 내지 47 줄 및 도 1; EP 1 536 167 A1: 10 단, 단락 [0082] 및 [0083]).
청구항 제 1 항 내지 제 5 항에 정의되어 있는 바와 같이, 본 발명의 목적은 차저 (charger) 의 어려워진 작동조건하에서도 큰 신뢰성 및 긴 수명에 의해 그 탁월함을 갖는, 도입부에 언급된 유형의 배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치, 및 이러한 장치를 가진 배기가스 터보차저를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른, 시일로서 작용하는 장치에 있어서, 배기가스 터보차저의 터빈을 향해 있는 그루브의 플랭크 안에는, 링 모양으로 축 둘레로 안내된 오목부 (depression) 가 형성되어 있으며, 상기 오목부는 방사상 바깥쪽으로, 회전자 안에 형성된 환형 바디 (annular body) 에 의해 한정되어 있고, 상기 환형 바디는 회전자의 바깥면의 섹션을 형성하며, 그리고 상기 환형 바디는 상기 바깥면에 이어지는, 방사상으로 정렬된 환형 모서리 (annular edge) 를 구비하고, 상기 환형 모서리는 상기 그루브 플랭크에 시일링 링이 부딪칠 때 생기는 문지름면 (rubbing surface) 의 크기를 감소시키는데 쓰인다.
감소된 상기 문지름면은 시일링 링 안으로의 열유입을 적게 유지한다. 시일링 링 안으로의 열유입은 시일링 링이 차저의 회전자 위에 제공되어 있는 그루브의 터빈쪽 플랭크에 부딪칠 때 생길 수 있으며, 그리고 이 경우 갈아짐 과정에 의해 마찰열은 회전자로부터, 부딪칠 때 형성된 상기 문지름면을 통해 시일링 링 안으로 유입된다. 배기가스 터보차저의 터빈쪽에서의 내연기관의 배기가스를 포함하는 질량흐름의 압력이 베어링 하우징 안의 압력보다 적으면 (이는 공회전시 작동된 내연기관에서 그러하다), 터빈쪽 그루브 플랭크에서 시일링 링의 부딪침이 발생할 수 있다. 상기 문지름면이 작게 유지되어 있음으로써 회전자와 시일링 링 간의 마찰이 감소되고, 그리고 단지 적은 열량이 시일링 링 안으로 유입되고, 이로 인해 시일링 링에 추가적으로 부하를 가하는 것이 저지된다. 이 이외에, 그루브 플랭크는 간단히 제조될 수 있으며, 그리고 그루브 플랭크의 특별한 형성을 통해 그루브의 바닥과 환형 모서리 사이의 큰 간격이 성취된다. 이로 인해, 그루브 안에서의 시일링 링의 좋은 안내가 보장되며, 그리고 동시에, 터보차저 안에 안내된 질량흐름으로부터의 오물은 방사상 바깥쪽으로 이동된 환형 모서리로 인해 그루브 안에 도달하는 것이 저지된다.
본 발명의 그 밖의 장점들은 종속항들에 나타나 있다.
이하, 본 발명에 따른 배기가스 터보차저의 베어링 하우징을 밀봉하기 위한 장치의 실시예들은 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 보다 상세히 설명된다. 모든 도면들에서, 동일하게 작용하는 요소는 동일한 참조부호로 표시되어 있다.
도면들은 다음을 나타낸다:
도 1 은 배기가스 터보차저의 축방향으로 안내된 섹션의 평면도이며, 상기 배기가스 터보차저 안에는, 테두리 선이 쳐져 있는 샤프트 시일로서 작용하는 장치가 장착되어 있다.
도 2 는 도 1 에 테두리 선이 쳐져 있는, 갈아짐 과정이 시작되기 전의, 선행기술에 따라 설계되어 있는 샤프트 시일의 확대된 도면이다.
도 3 은 갈아짐 과정이 종료된 후의 작동상태에서 도 2 에 따른 샤프트 시일을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6 은 각각 도 1 에 테두리 선이 쳐져 있는 본 발명에 따른 샤프트 시일의 3 개의 실시형태 중 하나의 확대된 도면이다.
도 1 은 고정식으로 배치된 하우징 (G), 및 축 (A) 둘레로 회전 가능한 회전자 (R) 를 가진 배기가스 터보차저의 부분도를 개략적으로 보이고 있다. 회전자 (R) 의 왼쪽에는, 샤프트 (3) 위에 고정되어 있는 배기가스 터보차저의 압축기휠 (1) 이 암시되어 있다. 샤프트 (3) 는 오른쪽에 있는 배기가스 터보차저의 터빈휠 (2) 과 연결되어 있다. 터빈휠 (2) 은 도시되어 있지 않은 블레이드들을 포함하며, 상기 블레이드들을 통해 상기 터빈휠은 내연기관 안에 생성된 배기가스 흐름에 의해 구동된다. 상기 압축기휠도 마찬가지로 도시되어 있지 않은 블레이드들을 포함한다.
상기 두 휠 사이의 영역에는, 단지 개략적으로 도시되어 있는 엑시얼 및 레이디얼 베어링들이 배치되어 있으며, 상기 엑시얼 및 레이디얼 베어링들은 회전자 (R) 를 안내하는 동안 발생하는 축방향 및 방사상 힘을 흡수한다.
하우징 (G) 은 회전자 (R) 를 둘러싸며, 그리고 고정식 베어링 하우징으로서 형성된 하우징 부품 (4) 을 구비하고, 상기 하우징 부품은 엑시얼 및 레이디얼 베어링 (L) 들, 및 회전자 (R) 의 섹션을 수용하며, 그리고 남아 있는 하우징 부품들에 대해 차폐하고, 상기 하우징 부품들 안에는 뜨거운 배기가스의 작용을 받는 배기가스 터빈의 터빈휠 (2) 과 공기를 압축하기 위해 제공되어 있는 압축기휠 (1) 이 배치되어 있다. 이렇게 하여, 엑시얼 및 레이디얼 베어링 (L) 들은 배기가스 또는 압축공기를 포함하는, 각각 높은 압력, 높은 온도 및 높은 속도를 가진 질량흐름으로부터 보호된다. 이 질량흐름이 베어링 하우징 (4) 안에서 작용할 수 없도록, 그리고 또한 베어링 하우징 (4) 밖으로 윤활오일이 샐 수 없도록, 베어링 하우징 (4) 과 회전자 (R) 사이에는, 링 모양으로 회전축 (A) 둘레로 안내된 2 개의 샤프트 시일 (D) 이 배치되어 있으며, 상기 샤프트 시일들 중 하나는, 그를 통해 회전자가 압축기 안으로 안내되어 있는 베어링 하우징 (4) 의 섹션에 위치하고, 그리고 다른 하나는, 그를 통해 회전자가 배기가스 터빈 안으로 안내되어 있는 베어링 하우징의 섹션에 위치한다.
터빈측에 배치되어 있는, 선행기술에 따른 샤프트 시일 (D) 은 도 2 및 도 3 에 개략적으로 도시되어 있다. 이 시일은 시일링 링 (5) 을 포함하며, 상기 시일링 링은 링 모양으로 회전축 둘레로 뻗어 있는, 회전자 (R) 의 그루브 (22) 안에 배치되어 있고, 그리고 피스톤링으로서 형성되어 있다. 시일링 링 (5) 과 그루브 (22) 는 회전축을 따라 절단하여 볼 때 각각 주로 직사각형 횡단면을 가진다. 이 이외에, 샤프트 시일 (D) 은 베어링 하우징 (4) 위에 배치된 시트 (43) 를 포함하며, 상기 시트 위에서 상기 시일링 링은 바깥쪽을 향한 측면과 함께 가능한 한 기밀적으로 및 액밀적으로 고정되어 있고, 그리고 또한 상기 샤프트 시일은 링 모양으로 회전자 (R) 의 회전축 둘레로 안내된, 방사상으로 뻗어 있는 분리 갭 (T) 을 포함하며, 상기 분리 갭은 서로 포개어져 놓여 있는 2 개의 슬라이딩면에 의해 한정되어 있다. 한 슬라이딩면은 시일링 링 (5) 의 단부면 (51) 에 배치되어 있으며, 다른 슬라이딩면은 그루브 (22) 의 플랭크 (21) 에 배치되어 있다. 서로 포개어져 놓여 있는 상기 슬라이딩면들과 매우 가느다란 분리 갭 (T) 은 배기가스 질량흐름이 베어링 하우징 (4) 안으로 들어가는 것을 저지하고, 또한 오일이 베어링 하우징 (4) 밖으로 나가는 것을 저지한다. 동시에, 그것들은, 베어링 하우징 (4) 에 고정되어 있는 시일링 링 (5) 이 슬라이딩 마찰로 인해 허용되지 않는 방식으로 가열되지 않으면서 회전자 (R) 의 회전을 가능하게 한다.
일반적으로 금속인 시일링 링 (5) 은 조립시 유극 (play) 을 갖고 그루브 (22) 안으로 삽입된다. 후속하여, 터빈휠 (2) 을 포함하는 회전자 (R) 의 섹션은 오른쪽으로부터 축방향에서 베어링 하우징 (4) 안으로 밀어넣어진다. 하우징 (4) 은 밀어넣기 경로를 따라 하나 또는 다수의 위치 (42) 에서 또는 연속적으로 좁아지기 때문에 시일링 링 (5) 은 방사상 예하중의 작용을 받으며, 그리고 결국 베어링 하우징 (4) 안의 시트 (43) 에 끼어 움직이지 않는다.
시일 (D) 의 제 1 작동 개시시, 분리 갭 (T) 안에서는 갈아짐 과정이 발생한다. 베어링 하우징 (4) 에 고정되어 있는 시일링 링 (5) 은 도 2 에 화살표들로 암시되어 있는 배기가스 질량흐름의 높은 압력에 의해 그루브 (22) 의 회전하는 플랭크 (21) 에 대해 눌려지고, 그리고 이것에 의해 마치 그라인딩 디스크 (grinding disc) 에 의한 것처럼 갈아진다. 상기 시일링 링의 이전에 평평했던 단부면 안으로, 분리 갭 (T) 을 오른쪽으로 한정하는 슬라이딩면 (51) 을 가진 링 모양 오목부가 갈아진다.
시일링 링 (5) 이 상기 갈아짐 과정의 종료 후 계속되는 작동 동안 너무 깊게 갈리거나 또는 심지어 쓸려서 까지게 되는 것을 저지하기 위해, 베어링 하우징 (4) 안에는 엑시얼 멈춤부 (axial stop, 41) 가 제공되어 있다. 상기 엑시얼 멈춤부는 시일링 링 (5) 의 축방향 이동 가능성을 제한하며, 그러므로 시일 (D) 의 밀봉 작용을 개선한다. 그러므로, 터보차저의 작동상태에서, 분리 갭 (T) 의 영역 안의 배기가스 질량흐름의 높은 압력에 있어서 축방향에서의 힘전달이 발생하지 않는다. 화살표 방향으로 향한, 시일링 링 (5) 에의 힘은 엑시얼 멈춤부 (41) 에 의해 저지된다.
사전 조립된 시일링 링 (5) 과 회전자 (R) 를 조립할 때, 시일링 링 (5) 이 배기가스 터빈을 향해 있는 그루브 (22) 의 플랭크 (23) 에 밀착하는 일이 생길 수 있다. 배기가스 질량흐름의 적은 압력에 있어서, 특히 엔진 공회전시, 이는 참조부호 52 로 표시되어 있는 그의 단부면에서의 시일링 링의 갈아짐을 초래할 수 있으며, 이는 추가적인 열유입에 기여한다. 이 경우 발생하는 문지름면은 서로 포개어져 놓여 있는, 그리고 단부면 (52) 과 플랭크 (23) 의 슬라이딩 마찰의 작용을 받은 링 모양 표면 섹션들의 크기에 의해 결정되어 있다.
도 4 내지 도 6 에 따른 샤프트 시일의 본 발명에 따른 실시형태들에 있어서, 그루브 (22) 의 플랭크 (23) 안에는, 각각 링 모양으로 축 둘레로 안내된 오목부 (26) 가 형성되어 있다. 상기 오목부는 그루브 (22) 를 언더컷 (undercut) 하며, 그리고 방사상 바깥쪽으로, 회전자 안에 형성된 환형 바디 (24) 에 의해 한정되어 있다. 환형 바디 (24) 는 회전자 (R) 의 바깥면의 섹션을 형성하며, 그리고 상기 바깥면에 이어지는, 방사상으로 정렬된 환형 모서리 (25) 를 구비한다. 이 환형 모서리는, 그루브 플랭크 (23) 에 시일링 링 (5) 이 부딪칠 때 생기는 문지름면의 크기를 감소시킨다. 이로 인해, 슬라이딩 마찰에 의한 갈아짐 과정시 생긴, 그리고 시일링 링 (5) 안으로 유입되는 열량이 감소된다. 동시에, 그루브 (22) 의 바닥과 환형 모서리 (25) 사이의 비교적 큰 간격이 존재하며, 그러므로 상기 그루브 안에서의 시일링 링의 좋은 중심맞춤 (centering) 이 보장되고, 그리고 이로써 회전자 (R) 위에 시일링 링 (5) 이 올려놓이는 것이 저지된다. 동시에, 그루브 바닥으로부터 방사상 바깥쪽으로 이동된 환형 모서리 (25) 로 인해, 터보차저 안에 안내된 질량흐름으로부터의 오물이 그루브 (22) 안으로 들어가는 것이 저지된다.
도 4 및 도 5 에서 알아볼 수 있는 바와 같이, 오목부 (26) 가 방사상 바깥쪽으로, 환형 바디 (24) 안에 형성된, 환형 모서리 (25) 로 이어지는 원뿔형 챔퍼 (27) 에 의해 한정되어 있으면, 배기가스 터보차저의 특정한 삽입물들을 위해 바람직한 날카로운 환형 모서리 (25) 가 제공되어 있다. 이 경우, 원뿔형 챔퍼 (27) 는 방사상으로 안내된 플랭크 (23) 의 섹션으로부터 (도 4) 또는 그루브 (22) 의 바닥으로부터 환형 모서리 (25) 로 이어진다.
이에 반해, 배가가스 터보차저의 다른 삽입물들을 위해 바람직한 실시형태에 있어서 환형 모서리는 비교적 뭉툭하다. 도 6 에서 알 수 있는 바와 같이, 이 실시형태에서 환형 바디 (24) 안에 형성된, 환형 모서리 (25) 로 이어지는 실린더면 (28) 은 오목부 (26) 를 방사상 바깥쪽으로 한정한다.
모서리 (25) 는 제조 기술적으로 바람직한 방식으로 일반적으로 중단 없이 회전자 (R) 의 회전축 둘레로 안내되어 있으며, 하지만 오프셋부들에 의해 형성되어 있을 수 있고, 상기 오프셋부들은 원주 방향으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 오프셋부들은 문지름면을 추가적으로 감소시키며, 그러므로 시일링 링 안으로의 열유입이 계속 감소되는 것을 보장한다.
단 하나의 모서리 (25) 대신에 환형 바디 (24) 는 2 개 이상의 모서리를 포함할 수도 있으며, 상기 모서리들은 본질적으로 동축적으로 배치되어 있고, 그리고 서로 각각 축 (A) 둘레로 안내된 오목부에 의해 분리되어 있다.
단 하나의 시일링 링 (5) 대신에 시일 (D) 은 그 밖의 시일링 링 (5) 들을 구비할 수도 있으며, 상기 시일링 링들은 추가적인 그루브들 안에 배치되어 있고, 그리고 베어링 하우징 (4) 에 고정되어 있다.
본 발명에 따른 시일들은 회전자의 터빈쪽 뿐만 아니라 압축기쪽 베어링 하우징 관통부에 제공될 수 있다. 터보차저에 대한 요구가 허용한다면, 본 발명에 따른 시일은 터빈쪽에서만 사용될 수 있으며, 반면 압축기쪽 회전자 관통부는 선행기술에 따른 시일을 갖고 밀봉될 수 있다.
A : 회전축 D : 시일
G : 하우징 L : 엑시얼 및 레이디얼 베어링
R : 회전자 T : 분리 갭
1 : 압축기휠 2 : 터빈휠
21 : 그루브 플랭크 22 : 그루브
23 : 그루브 플랭크 24 : 챔퍼
25 : 모서리 26 : 오목부
27 : 챔퍼 28 : 실린더면
4 : 베어링 하우징 41 : 엑시얼 멈춤부
42 : 방사상으로 좁아진 부분 43 : 시트
5 : 시일링 링 51, 52 : 단부면

Claims (5)

  1. 배기가스 터보차저의 베어링 하우징 (4) 을 밀봉하기 위한 장치 (D) 로서, 상기 베어링 하우징 밖으로 회전자 (R) 는 질량흐름의 작용을 받는, 차저의 챔버 안으로 안내되어 있으며, 상기 장치는 회전자 (R) 의 그루브 (22) 안에 배치된 시일링 링 (5), 베어링 하우징 (4) 위에 배치된 시트 (43), 및 링 모양으로 회전자의 회전축 (A) 둘레로 안내된, 방사상으로 뻗어 있는 분리 갭 (T) 을 포함하고, 상기 시트 위에는 예하중을 받은 시일링 링 (5) 이 바깥쪽을 향한 측면과 함께 고정되어 있으며, 상기 분리 갭은 서로 포개어져 놓여 있는 2 개의 슬라이딩면에 의해 한정되어 있으며, 상기 슬라이딩면들 중 제 1 슬라이딩면은 시일링 링 (5) 의 제 1 단부면 (51) 에 배치되어 있고, 제 2 슬라이딩면은 그루브 (22) 의 제 1 플랭크 (21) 에 배치되어 있는, 배기가스 터보차저의 베어링 하우징 (4) 을 밀봉하기 위한 장치 (D) 에 있어서, 그루브 (22) 의 제 2 플랭크 (23) 안에는, 링 모양으로 축 (A) 둘레로 안내된 오목부 (26) 가 형성되어 있으며, 상기 오목부 (26) 는 방사상 바깥쪽으로, 회전자 (R) 안에 형성된 환형 바디 (24) 에 의해 한정되어 있고, 그리고 상기 환형 바디 (24) 는 회전자 (R) 의 바깥면의 섹션을 형성하며, 그리고 상기 바깥면에 이어지는, 방사상으로 정렬된 환형 모서리 (25) 를 구비하고, 상기 환형 모서리는 제 2 그루브 플랭크 (23) 에 시일링 링 (5) 이 부딪칠 때 생기는 문지름면의 크기를 감소시키는데 쓰이는 것을 특징으로 하는, 배기가스 터보차저의 베어링 하우징 (4) 을 밀봉하기 위한 장치 (D).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부 (26) 는 환형 바디 (24) 안에 형성된, 그리고 환형 모서리 (25) 로 이어지는 원뿔형 챔퍼 (27) 에 의해 한정되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 원뿔형 챔퍼 (27) 는 그루브 (22) 의 바닥으로부터 환형 모서리 (25) 로 이어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부 (26) 는 환형 바디 (24) 안에 형성된, 그리고 환형 모서리 (25) 로 이어지는 실린더면 (28) 에 의해 한정되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 시일링 링 (5) 을 수용하는 그루브 (22) 는 터빈휠 (2) 을 지니고 있는 회전자 (R) 의 섹션에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 장치 (D) 를 가진 배기가스 터보차저.
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