KR20120116452A - 트랜스미션 시스템 및 배기가스 터보차저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4절 링크 기구(6)를 가지는, 특히 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트(3)의 조정 장치(2)용 트랜스미션 시스템(1)에 관한 것으로서, 4절 링크 기구는 구동장치와 작동적으로 연결되는 구동 암(7), 종동 암(8) 및 구동 암(7)과 종동 암(8)을 작동적으로 연결하는 커플러(9)를 갖는다. 이때 트랜스미션 시스템(1)의 하우징(18)에 제1 측면(17)을 이용해 지지된 하나 이상의 스프링 부재(16)는 하나 이상의 운동 방향으로의 4절 링크 기구(6)의 운동을 보조하기 위해 제2 측면(19)을 이용해 구동 암(7), 종동 암(8) 및/또는 커플러(9)와 작동적으로 연결되어 있다. 또한, 본 발명은 배기가스 터보차저에 관한 것이다.

Description

트랜스미션 시스템 및 배기가스 터보차저{TRANSMISSION SYSTEM AND EXHAUST GAS TURBOCHARGER}

본 발명은 4절 링크 기구를 가지는, 특히 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트의 조정 장치용 트랜스미션 시스템에 관한 것으로서, 4절 링크 기구는 구동 장치와 작동적으로 연결되는 구동 암, 종동 암 및 구동 암과 종동 암을 작동적으로 연결하는 커플러를 갖는다. 또한, 본 발명은 배기가스 터보차저에 관한 것이다.

조정 장치 또는 액추에이터를 이용해 조정될 수 있는 웨이스트 게이트를 가지는 배기가스 터보차저가 종래기술에 공지되어 있다. 조정 장치는 예를 들어 공압으로 작동되는 조정 장치일 수 있다. 그러나 대안으로서 웨이스트 게이트의 제어는 전기식 조정 장치를 이용해서도 이루어질 수 있다. 현재 사용되고 있는, 앞서 언급한 공압식 조정 장치에 비해 전기식 조정 장치를 이용하면 훨씬 더 큰 조정력이 제공될 수 있다. 이 경우, 일반적으로 웨이스트 게이트의 폐쇄 위치에서 웨이스트 게이트의 최적의 기밀에 필요한 최대 약 250N의 값들에 지속적으로 도달된다.

만약 전기식 조정 장치가 로터리 액추에이터라면, 힘 전달이 종종 4절 링크 기구에 의해 또는 4절 구동 장치에 의해 이루어진다. 4절 링크 기구는 구동 암, 종동 암, 및 구동 암과 종동 암을 작동적으로 연결하는 커플러를 갖는다. 전기식 조정 장치는 웨이스트 게이트에서 공압식 조정 장치에 비하여 일반적으로 2 내지 3 팩터만큼 더 큰 파지력(holding force)을 얻는다. 이러한 큰 파지력에 의해, 배기 맥동압으로 인한 웨이스트 게이트 플랩의 들림 운동은 억제될 수 있다. 그러므로 특히 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트가 폐쇄되는 내연기관의 저속 영역에서 배기가스 터보차저의 배기 가스 터빈 앞에서 현저히 커진 엔탈피가 이용된다. 상기 엔탈피는 다시 과급압 증대를 야기하고, 과급압 증대는 내연기관의 토크 증대를 야기한다.

또한, 전기식 조정 장치의 장점은 터보 과급이 필요하지 않은 내연기관의 부분 부하 영역에서 웨이스트 게이트가 완전히 개방될 수 있다는 점이다. 그러므로 배기 가스 배압이 최소화될 수 있으며, 이는 다시 밀어내는 동작의 감소 때문에 내연기관의 소비 감소를 불러온다. 배기 시스템과 대기 사이 웨이스트 게이트에서 압력차가 있으면, 웨이스트 게이트 폐쇄시 그에 상응하는 압력이 조정 장치에 반작용한다. 그러한 압력은 폐쇄 과정 동안 극복되어야 한다. 그에 반해 개방 과정은 상기 압력에 의해 지원된다. 구동 장치 및 경우에 따라서 구동 장치에 할당되는 제어 장치 그리고/또는 파워 출력단은 더 큰 조정력 -이 경우에 웨이스트 게이트의 폐쇄에 필요한 조정력-에 상응하게 설계되어야 하므로, 구동 장치의 크기 및 전력 소비가 커진다. 이때, 웨이스트 게이트가 폐쇄되거나 또는 조금만 개방되어야, 조정 장치에 압력이 작용한다. 웨이스트 게이트가 실질적으로 완전히 개방되면, 압력은 조정 장치에 작용하지 않거나 단지 약간만 작용한다.

종래 기술에 예를 들어 DE 10 2008 014 609 A1호가 공지되어 있다. 이 문서는 기어 장치에 의해 스위칭 부재에 작용하는 전동식 액추에이터를 이용해 내연기관의 스위칭 부재를 작동시키는 액추에이터에 관한 것이다. 이때 기어 장치는 하나 이상의 탄성 부재를 가져야 하며, 상기 탄성 부재는 적어도 스위칭 부재 자체로 전달되는 최대 힘 또는 토크를 하나 이상의 조정 방향으로 제한한다. 그러므로 스위칭 부재가 규정된 힘으로 작동될 수 있게 된다. 이때 탄성 부재는 전동식 액추에이터와 스위칭 부재 사이 기어 장치의 임의의 지점에 배치된다.

그에 반해 제1항의 특징들을 가지는 트랜스미션 시스템은 구동 장치를 이용해 만들려는 토크의 감소를 가능하게 하지만, 그럼에도 조정하려는 장치, 예를 들어 배기가스 터보차저의 신뢰성 있는 조정을 가능하게 한다. 이를 본 발명에 따라 달성하기 위해, 제1 측면을 이용해 트랜스미션 시스템의 하우징에 지지된 하나 이상의 스프링 부재는 하나 이상의 운동 방향으로의 4절 링크 기구의 운동을 보조하기 위해 제2 측면을 이용해 구동 암, 종동 암 및/또는 커플러와 작동적으로 연결되어 있다. 이와 같은 방식으로 더 큰 조정력이 달성되지만, 구동 장치 및/또는 구동 장치의 기어 장치를 더 크게 설계할 필요는 없다. 그에 상응하게 폐쇄력의 유지하에서 전기 구동 장치 또는 기어 장치는 더 작게 설계될 수 있고 그 결과 크기도 감소될 수 있음은 물론이다. 4절 링크 기구의 운동이 보조되어야 하는 운동 방향은 바람직하게는 웨이스트 게이트의 폐쇄 위치의 방향이다. 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트가 폐쇄되면, 폐쇄 위치라고 하고, 웨이스트 게이트가 실질적으로 개방되면, 개방 위치라고 한다.

스프링 부재는 특히 조정 장치 또는 웨이스트 게이트가 이미 폐쇄 위치의 영역에 위치하는 경우에 운동을 보조한다. 이 영역에서는, 웨이스트 게이트가 개방 위치로 운동하도록 조정 장치에 작용하는, 도입부에 언급한 압력이 발생한다. 특히 중요한 점은 스프링 부재가 4절 링크 기구의 하우징과, 구동 암, 종동 암 또는 커플러 사이에 커플링을 형성하는 것이다. 그러므로 스프링 부재는 4절 링크 기구의 개별 부재들, 즉 구동 암, 종동 암 또는 커플러와 구동 장치 사이에만 지지되는 것은 아니다. 오히려 스프링 부재는 외부에서 구동 장치에 결합한다.

본 발명에 따른 트랜스미션 시스템의 또 다른 장점은 웨이스트 게이트의 폐쇄 위치의 방향으로 조정 장치의 더 큰 동적 특성이다. 폐쇄 위치의 방향으로 운동하는데 필요한 토크는 더 작으므로, 일정한 프리텐션에서 전기 구동 장치의 최대 회전수는 더 높다. 그러므로 폐쇄 위치의 방향으로 더 빠른 운동이 실시될 수 있다. 그러므로 더 짧은 리셋 시간이 달성된다. 이는, 특히 과도적인 경우, 배기가스 터보차저의 반응 거동을 개선하고 그 결과 과급 압력 형성을 개선한다.

바람직한 실시예에서, 스프링 부재가 프리텐션됨에 따라, 웨이스트 게이트를 폐쇄 위치의 방향으로 옮기기 위해, 스프링 부재에 의해 생성된 탄성력이 폐쇄 위치의 영역에서도 존재한다. 그러므로 구동 장치와 구동 암 사이에 기어 장치가 제공되면, 기어 장치의 치차 플랭크들과 지지점들의 신뢰성 있는 접촉이 달성되므로, 기어 장치의 저소음 및 저마모 작동이 달성된다. 임의의 장치들을 조정하기 위한 조정 장치가 이용될 수 있으며, 그러므로 조정 장치는 배기가스 터보차저와 함께 이용되는 것에 국한되지 않는다. 이런 경우 폐쇄 위치는 일반적인 형태로 제1 위치라 하고 개방 위치는 제2 위치라 할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따라, 구동 암이 구동 지지점을 중심으로 회전가능하게 지지되며 스프링 부재가 레버 암에 작용하고, 레버 암은 구동 암과 연결되고 마찬가지로 구동 지지점을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 4절 링크 기구를 작동시키기 위해, 구동 장치는 구동 지지점의 영역에서 구동 암에 작용한다. 예를 들어 구동 암은 구동 장치의 구동 축에 배치되어 있다. 레버 암 역시 구동 지지점을 중심으로 회전할 수 있게 지지된다. 이때 레버 암은 구동 암과 연결되어 있다. 레버 암과 구동 암이 일체형으로 형성될 수도 있다. 4절 링크 기구의 운동 또는 웨이스트 게이트의 조정을 보조하기 위해 스프링 부재가 레버 암에 작용한다. 레버 암에서의 스프링 부재의 작용점은 구동 지지점으로부터 떨어져 있으므로, 구동 지지점 주변에 4절 링크 기구의 구동 암에 작용하는 토크가 생성된다. 스프링 부재의 탄성력은 하나 이상의 운동 방향으로의 4절 링크 기구의 운동이 보조되도록 세팅되어야 한다.

본 발명의 한 실시예에 따라, 레버 암은 구동 암에 대하여 소정의 각도로 배치되고, 그리고/또는 구동 암보다 길이가 더 짧거나, 같거나 또는 더 길다. 특히 레버 암과 구동 암이 일체형으로 형성되거나 또는 구동 암이 레버 암을 함께 형성하면, 상기 소정의 각도는 바로 0일 수 있다. 즉, 구동 암과 레버 암 사이에 각도 옵셋은 존재하지 않는다. 또는 대안으로서 레버 암이 구동 암에 대하여 0도와 다른 각도로 배치될 수 있다. 이때 레버 암은 구동 암보다 더 짧거나 같거나 더 길 수 있다. 구동 암의 길이는 구동 암이 커플러와 연결되는 커플러 지지점과 구동 지지점 사이의 거리이다. 레버 암의 길이는 레버 암이 회전할 수 있게 지지된 구동 지지점과, 스프링 부재가 탄성력을 레버 암으로 도입하거나 레버 암에 고정되는 힘 작용점 사이의 구간이다.

본 발명의 실시예에 따라, 스프링 부재는 제1 위치의 방향으로 4절 링크 기구를 밀어낸다. 이때 제1 위치는 조정 장치 또는 웨이스트 게이트의 폐쇄 위치이다. 즉, 4절 링크 기구의 운동이 보조되어야 하는 운동 방향은 제1 위치로 향해 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 스프링 부재는 제1 위치에서 프리텐션을 레버 암에 일으키도록 선택된다. 즉, 스프링 부재는 제1 위치에 도달하자마자 이완되어 탄성력을 더 이상 생성하지 않도록 설계되지는 않는다. 오히려 제1 위치 또는 폐쇄 위치에 도달한 후에도 탄성력이 여전히 존재함으로써 프리텐션으로서 이용된다. 이를 위해 특히 스프링 부재의 길이가 상응하게 선택될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 제1 위치가 존재하는 구동 암의 각도 위치 범위에서 레버 암의 레버 효과가 최대가 되도록, 스프링 부재가 배치된다. 만약 4절 링크 기구 또는 조정하려는 장치가 제1 위치에 있으면, 스프링 부재가 레버 암에 작용하는 지점과 구동 지지점 사이 거리가 스프링 부재의 연장 방향으로 최대이거나 최대에 가까워진다. 이를 위해 스프링 부재는 바람직하게는 제1 위치에서 레버 암으로부터 직각을 이루거나, 레버 암의 종축에 대하여 직각으로 레버 암에 작용하는 탄성력을 생성한다. 그에 반해 4절 링크 기구가 제1 위치로부터 또는 구동 암이 상기 각도 위치 범위로부터 벗어나면, 레버 암의 레버 효과는 더 작아진다.

본 발명의 실시예에 따라, 레버 효과는 제1 위치에서 시작하여 4절 링크 기구의 제2 위치의 방향으로 감소하도록, 스프링 부재가 배치된다. 제2 위치는 예를 들어 웨이스트 게이트가 개방되는 개방 위치이다. 그러므로 4절 링크 기구가 제2 위치의 방향으로 더 멀리 운동할수록, 레버 효과는 점점 작아진다. 이와 같은 방식으로 탄성력에 의해 구동 암에 가해지는 토크가 감소하므로, 구동 장치는 제2 위치로 운동시 제2 위치에 대하여 반작용할 필요가 없다. 이와 같은 방식으로 제1 위치로의 변위가 보조될 수 있는 동시에 제2 위치로의 변위가 방해받지 않는다.

본 발명의 실시예에 따라, 구동 장치는 기어 장치에 의해 구동 암과 연결되어 있으며, 기어 장치는 구동 장치에 할당되는 구동 기어 및 구동 암에 할당되고 구동 기어와 상호 작용하는 종동 기어를 갖는다. 구동 장치와 구동 암 사이에서 구동 장치의 회전수를 변환하는 것이 종종 유리하다. 그러나 이를 위해서는, 예를 들어 구동 장치는 비교적 고속 전기 모터이지만 구동 암은 비교적 저속으로 회전하므로, 큰 토크가 제공되어야 한다. 이런 목적을 위해 기어 장치가 제공되며, 기어 장치는 서로 상호 작용하는 구동 기어와 종동 기어를 갖는다. 구동 기어도 종동 기어도 바람직하게는 치차로서 실시되어 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 구동 기어는 원주 전체에 걸쳐 변하는 구름 곡선 반경을 가지고, 종동 기어는 구동 기어의 구름 곡선 반경에 상보적인 구름 곡선 반경을 가지며, 상기 구름 곡선 반경들은 4절 링크 기구의 직선 연장 위치(straight position)를 중심으로 하는 회전각 범위 내에서는 기어 장치의 제1 변속비를 적어도 국부적으로 형성하도록 선택되고, 상기 회전각 범위 밖에서는 제1 변속비와 상이한 하나 이상의 제2 변속비를 형성하도록 선택된다. 이와 같은 방식으로 구동 기어 또는 종동 기어의 상이한 회전각 위치에 대해 변속비가 다를 수 있다. 예를 들어 제1 위치의 영역에서 비교적 큰 토크가 선택되고, 제2 위치의 영역에서 더 작은 변속비가 선택된다. 바람직하게 회전각 범위 내에서의 변속비는 회전각 범위 밖에서보다 더 작을 수 있다. 이와 같은 방식으로 4절 링크 기구의 구동 암의 직선 연장 위치의 영역에서 변속비가 감소할 수 있는데, 그 이유는 상기 구동 암으로 인해 이미 큰 힘이 커플러에 전달될 수 있기 때문이다. 여기서 "직선 연장 위치"라 함은, 구동 암과 커플러 사이의 연결 지점과 구동 지지점에서 가상의 직선이 커플러와 정렬되거나, 커플러 연결점들 사이 가상의 직선이 구동 암 및 종동 암과 실질적으로 정렬되는 즉, 거의 이들의 연장부를 형성하게 되는 구동 암의 위치를 의미한다.

또한, 본 발명은 웨이스트 게이트 및 웨이스트 게이트를 조정하기 위한 조정 장치를 포함하는 배기가스 터보차저에 관한 것으로서, 조정 장치는 특히 앞서 실시예들에 따른, 4절 링크 기구를 포함하는 트랜스미션 시스템을 가지며, 4절 링크 기구는 구동 장치와 작동적으로 연결된 구동 암, 종동 암 및 구동 암과 종동 암을 작동적으로 연결하는 커플러를 갖는다. 이때 제1 측면을 이용해 4절 링크 기구의 하우징에 지지된 하나 이상의 스프링 부재가 제2 측면을 이용해 하나 이상의 운동 방향으로 운동을 보조하기 위해 구동 암, 종동 암 및/또는 커플러와 작동적으로 연결되어 있다. 트랜스미션 시스템은 앞의 실시예들에 따라 변형될 수 있다.

본 발명은 하기에서 도면에 도시된 실시예를 참고로 상세히 설명되지만, 본 발명에 대한 제한은 없다.
도 1은 4절 링크 기구를 가지는 조정 장치용 트랜스미션 시스템의 제1 위치에서의 모습을 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1의 트랜스미션 시스템의 제2 위치에서의 모습을 도시한 개략도이다.
도 3은 제1 측면을 이용해 트랜스미션 시스템의 하우징에 작용하고 제2 측면을 이용해 4절 링크 기구의 구동 암에 작용하는 스프링 부재의 탄성력이 기입된 다이어그램이다.
도 4는 제1 위치에 있는 트랜스미션 시스템의 또 다른 실시예의 한 영역에 관한 도이다.
도 5는 제2 위치에 있는, 도 4에 공지된 트랜스미션 시스템의 실시예에 관한 도이다.

도 1에는 (도면에 상세히 도시되지 않은) 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트(3)의 조정 장치(2)를 위한 트랜스미션 시스템(1)이 도시되어 있다. 웨이스트 게이트(3)는 웨이스트 게이트 개구(4)와 웨이스트 게이트 플랩(5)으로 이루어지고, 웨이스트 게이트 개구(4)는 웨이스트 게이트 플랩(5)을 이용해 폐쇄될 수 있다. 조정 장치(2)는 전기에 의해 작동되는 조정 장치이므로 전기 액추에이터 또는 전기 구동 장치(도면에 도시되지는 않음)를 갖는다.

트랜스미션 시스템(1)은 구동 암(7), 종동 암(8) 및 구동 암(7)과 종동 암(8)을 작동적으로 연결하는 커플러(9)를 포함하는 4절 링크 기구(6)를 갖는다. 이때 구동 암(7)은 구동 지지점(10)을 중심으로 회전할 수 있게 지지된다. 구동 지지점(10)에서 구동 암은 구동 축(11)에 의해 도면에 도시되지 않은 구동 장치와 작동적으로 연결되어 있다. 커플러(9)는 커플러 지지점(12)에서 회전할 수 있게 구동 암(7)에 지지된다. 종동 암(8)에 또 다른 커플러 지지점(13)이 제공되어 있으며, 이 커플러 지지점에서 커플러(9)는 회전할 수 있게 종동 암(8)에 지지된다. 종동 암(8)은 종동 지지점(14)을 중심으로 회전할 수 있게 지지되며 바람직하게는 종동 축(15)에 고정되어 있다. 배기가스 터보차저의 종동 암(8)과 웨이스트 게이트(3) 사이의 작동적 연결은 종동 축(15)에 의해 만들어진다. 그러므로 4절 링크 기구(6) 또는 트랜스미션 시스템(1)은 웨이스트 게이트(3)의 조정 장치(2)의 구성 요소이다.

또한, 트랜스미션 시스템(1)은 스프링 부재(16)를 가지며, 스프링 부재는 제1 측면(17)을 이용해 도면에 개략적으로만 도시된 트랜스미션 시스템(1) 하우징(18)에 작동적으로 연결되고 제2 측면(19)을 이용해 구동 암(7)과 작동적으로 연결되어 있다. 이는 스프링 부재(16)의 제1 측면(17)이 구동 지지점(10)에 대하여 상대적으로 고정된, 즉 운동하지 않는 것을 의미한다. 스프링 부재(16)는 구동 암(7)에 탄성력을 야기하고, 이때 탄성력으로 인한 구동 암의 회전 운동을 통해 구동 암(7)의 회전각 위치에 따라 각각 상이한 토크가 구동 암에 전달된다. 스프링 부재(16)의 제2 측면(19)은 레버 암(20)에 고정되고, 레버 암은 도면에 도시된 실시예에서 구동 암(7)과 일체형으로 실시되어 있다. 대안으로서 레버 암(20)은 구동 암(7)에만 연결되고 마찬가지로 구동 지지점(10)을 중심으로 회전할 수 있게 지지된다. 스프링 부재(16) 역시 커플러(9)처럼 커플러 지지점(12)에서 레버 암(20) 또는 구동 암(7)에 작용하는 것을 생각해 볼 수 있다. 스프링 부재(16)는 제1 측면(17)을 이용해 회전할 수 있게 하우징(18)에 지지된다.

웨이스트 게이트(3) 및 트랜스미션 시스템(1)이 웨이스트 게이트(3)의 폐쇄 위치에 상응하는 제1 위치에 있는 모습이 도 1에 도시되어 있다. 제1 위치에 웨이스트 게이트 플랩(5)이 배치되면, 웨이스트 게이트 플랩은 웨이스트 게이트 개구(4)를 폐쇄한다. 그에 상응하게 구동 암(7), 종동 암(8) 및 커플러(9) 역시 제1 위치 또는 폐쇄 위치에 위치한다. 스프링 부재(16)와 구동 암(7)은 제1 위치에서, 스프링 부재(16)가 구동 지지점(10)을 기준으로 구동 암(7)에 작용하는 레버 경로가 최대가 되도록, 즉 구동 지지점(10)과 커플러 지지점(12) 사이의 거리에 상응하도록, 상호 배치된다. 이는 또한, 스프링 부재(16) 또는 스프링 부재에 의해 야기되는 탄성력이 구동 지지점(10)과 커플러 지지점(12) 사이 가상의 직선에 실질적으로 직각임을 의미한다. 그러므로 제 1 위치에서 레버 암(20)의 레버 효과 역시 최대가 된다.

이때 스프링 부재(16) 또는 스프링 부재의 길이는, 스프링 부재가 제1 위치에서도 탄성력 또는 프리텐션을 레버 암(20)에 가하도록, 선택되는 것이 바람직하다. 그러므로 웨이스트 게이트(3)가 완전히 폐쇄된 경우에도 스프링 부재(16)는 이완된 형태로 있지 않는다. 스프링 부재(16) 또는 스프링 부재의 탄성력이 웨이스트 게이트(3) 또는 웨이스트 게이트 플랩(5)을 제1 위치 또는 폐쇄 위치의 방향으로 밀어낸다는 사실을 쉽게 알 수 있다.

도 2에는 도 1의 트랜스미션 시스템(1)이 웨이스트 게이트(3)의 개방 위치에 상응하는 제2 위치에 있는 모습이 도시되어 있다. 이는 웨이스트 게이트 플랩(5)이 웨이스트 게이트 개구(4)가 개방되도록 배치됨을 의미한다. 이를 위해 트랜스미션 시스템(1) 또는 트랜스미션 시스템에 할당된 부재들이 제2 위치로 이동되므로, 구동 암(7)은 레버 암(20)과 함께 제2 회전각 위치에 위치한다. 구동 지지점(10)도 종동 지지점(14)도 고정되어 있기 때문에, 예를 들어 구동 장치를 이용해 구동 축(11)에 의해 야기되는 구동 암(7)의 운동을 통해 토크가 웨이스트 게이트(3)에 전달되어, 웨이스트 게이트를 통해 웨이스트 게이트 플랩(5)이 개방 위치로 운동하게 된다. 반대로 웨이스트 게이트(3)가 도 2에 도시된 개방 위치로부터 도 1에 도시된 폐쇄 위치로 이동될 수 있음은 자명하다. 이때 제1 위치의 방향으로 운동하는 경우 제1 운동 방향이 존재하고, 제2 위치로 운동하는 경우 제2 운동 방향이 존재한다.

스프링 부재(16)는, 4절 링크 기구(6) 또는 4절 링크 기구 구성 요소의 제1 운동 방향으로의 운동을 보조하도록 배치된다. 이는, 웨이스트 게이트 개구(4)의 측면 중 웨이스트 게이트 플랩(5)으로부터 먼 쪽에 놓인 측면에서의 압력이 웨이스트 게이트 플랩(5) 가까이에 놓인 웨이스트 게이트 개구(4)의 측면에서보다 일반적으로 더 크다는 점에서 유리하다. 이러한 압력차는 웨이스트 게이트 플랩(5)을 개방 위치의 방향으로 밀어내는 압력을 야기한다. 스프링 부재(16)가 상기 압력에 대해 반작용하므로, 웨이스트 게이트 개구(4)가 웨이스트 게이트 플랩(5)으로 신뢰성 있으면서도 기밀하게 폐쇄된다. 또한, 트랜스미션 시스템(1)이 이와 같이 구성될 경우 구동 장치의 크기가 더 작아질 수 있는데, 그 이유는 트랜스미션 시스템(1) 또는 웨이스트 게이트(3)를 폐쇄 위치로 이동시키는 데 있어 더 작은 토크로도 충분하기 때문이다.

또한, 스프링 부재(16)가 레버 암(20)에 작용함으로써, 스프링 부재(16)에 의한 트랜스미션 시스템(1) 또는 웨이스트 게이트(3)의 제2 위치로의 운동이 방해받지 않는 것이 달성되는데, 이는 트랜스미션 시스템(1)이 제2 위치의 방향으로 더 멀리 운동할수록 레버 암(20)의 레버 효과, 즉 작용 레버 암은 더 작아지기 때문이다. 이는 도 2에서 쉽게 알 수 있다.

웨이스트 게이트(3)의 조정 경로(s)에 걸쳐서 스프링 부재(16)에 의해 커플러(9)에 작용하는 힘(F)이 기입된 다이어그램이 도 3에 도시되어 있다. 이때 힘(F)은 구동 장치에 의해 야기된 힘에 부가해서 스프링 부재(16)를 통해 커플러(9)에 인가되는 힘이다. 다이어그램이 도시하는 것처럼, 웨이스트 게이트(3)의 폐쇄 위치에 상응하는 s = 0의 조정 경로에서 힘(F)은 최대이고, 조정 경로(s)가 증가할수록, 즉 개방 위치로 웨이스트 게이트(3)가 운동하면서 감소하는 거동을 보인다. 이는, 폐쇄 위치로 웨이스트 게이트(3)가 운동하는 동안 스프링 부재(16)가 인장되어도, 즉 스프링 부재(16)에 의해 야기된 탄성력이 점점 커지더라도, 힘(F)은 점점 작아지는 것을 의미한다. 앞서 설명한 것처럼, 이때 레버 효과가 감소되며, 이는 커플러(9)에서 감소하는 힘 거동을 야기한다.

트랜스미션 시스템(1)의 또 다른 실시예의 한 영역이 도 4에 도시되어 있다. 본 실시예에서 레버 암(20)은 구동 암(7)과 별도로 형성되어 있다. 레버 암(20)은 구동 암(7)에 대하여 소정의 각도로 배치되며, 상기 각도는 0°가 아니다. 레버 암(20)의 길이는 구동 암(7)의 길이보다 더 작으며, 레버 암(20)의 길이는 레버 암(20)에 대한 스프링 부재(16)의 힘 작용점과 구동 지지점(10) 사이의 거리이다. 그에 반해 구동 암(7)의 길이는 구동 지지점(10)과 커플러 지지점(12) 사이 거리이다. 도 4에는 하우징(18)의 한 영역이 도시되는데, 상기 영역에서는 도면에 도시된 구현형으로 구동 암(7)과 연결되는 구동 장치가 제공된다. 하우징(18)에는 스프링 부재(16)의 제1 측면(17)이 지지되는 커플링 돌출부(21)가 제공된다. 스프링 부재(16)는 예를 들어 인장 코일 스프링으로서 실시되며, 제1 측면(17) 및 제2 측면(19)에 각각 커플링 돌출부(21) 또는 레버 암(20)에 걸 수 있는 후크를 갖는다. 도 4에는 제1 위치에, 즉 폐쇄 위치에 놓인 트랜스미션 시스템(1)이 도시되어 있으며, 여기서 스프링 부재(16)는 거의 완전히 이완된 형태로 존재한다.

도 4의 트랜스미션 시스템(1)이 제2 위치에 있는 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 트랜스미션 시스템의 구조는 앞의 실시예들을 이용해 이미 설명된 내용을 참조한다.

Claims (10)

1. 구동장치와 작동적으로 연결되는 구동 암(7), 종동 암(8) 및 구동 암(7)과 종동 암(8)을 작동적으로 연결하는 커플러(9)를 포함하는, 4절 링크 기구(6)를 구비한, 특히 배기가스 터보차저의 웨이스트 게이트(3)의 조정 장치(2)용 트랜스미션 시스템(1)에 있어서,
   제1 측면(17)을 이용해 트랜스미션 시스템(1)의 하우징(18)에 지지된 하나 이상의 스프링 부재(16)가 제2 측면(19)을 이용해 하나 이상의 운동 방향으로의 4절 링크 기구(6)의 운동을 보조하기 위해 구동 암(7), 종동 암(8) 및/또는 커플러(9)와 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
2. 제1항에 있어서, 구동 암(7)이 구동 지지점(10)을 중심으로 회전할 수 있게 지지되어 있으며, 스프링 부재(16)는 레버 암(20)에 작용하고, 레버 암(20)은 구동 암(7)과 연결되며 마찬가지로 구동 지지점(10)을 중심으로 회전할 수 있게 지지되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
3. 전술한 항들 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 레버 암(20)은 구동 암(7)에 대하여 소정의 각도로 배치되고, 그리고/또는 구동 암(7)보다 길이가 더 짧거나, 같거나 또는 더 긴 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 스프링 부재(16)는 제1 위치의 방향으로 4절 링크 기구(6)를 밀어내는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 스프링 부재(16)가 제1 위치에서 레버 암(20)에 프리텐션을 야기하도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 제1 위치에 있는 구동 암의 각도 위치 범위 내에서 레버 암(20)의 레버 효과가 최대가 되도록, 스프링 부재(16)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 레버 효과가 제1 위치에서 시작하여 4절 링크 기구(6)의 제2 위치의 방향으로 감소하도록, 스프링 부재(16)가 배치되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 구동 장치가 기어 장치에 의해 구동 암(7)과 연결되어 있으며, 기어 장치는 구동 장치에 할당된 구동 기어와, 구동 암(7)에 할당되어 구동 기어와 상호 작용하는 종동 기어를 가지는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 있어서, 구동 기어는 원주 전체에 걸쳐 변하는 구름 곡선 반경을 가지며, 종동 기어는 구동 기어의 구름 곡선 반경에 상보적인 구름 곡선 반경을 가지며, 상기 구름 곡선 반경들은 4절 링크 기구(6)의 직선 연장 위치를 중심으로 하는 회전각 범위 내에서는 기어 장치의 제1 변속비를 적어도 국부적으로 형성하도록 선택되고, 상기 각도 범위 밖에서는 제1 변속비와 상이한 하나 이상의 제2 변속비를 형성하도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 트랜스미션 시스템.
10. 웨이스트 게이트(3) 및 웨이스트 게이트(3)를 조정하기 위한 조정 장치(2)를 포함하는 배기가스 터보차저이며, 조정 장치(2)는 특히 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항 또는 복수의 항에 따른, 4절 링크 기구(6)를 포함하는 트랜스미션 시스템(1)을 가지며, 4절 링크 기구(6)는 구동 장치와 연결된 구동 암(7), 종동 암(8), 및 구동 암(7)과 종동 암(8)을 작동적으로 연결하는 커플러(9)를 가지는, 배기가스 터보차저에 있어서,
    제1 측면(17)을 이용해 4절 링크 기구(6)의 하우징(18)에 지지된 하나 이상의 스프링 부재(18)가 제2 측면(19)을 이용해 하나 이상의 운동 방향으로의 운동을 보조하기 위해 구동 암(7), 종동 암(8) 및/또는 커플러(9)와 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 배기가스 터보차저.

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