KR20170120543A - Split Turbocharger - Google Patents

Split Turbocharger Download PDF

Info

Publication number
KR20170120543A
KR20170120543A KR1020170135969A KR20170135969A KR20170120543A KR 20170120543 A KR20170120543 A KR 20170120543A KR 1020170135969 A KR1020170135969 A KR 1020170135969A KR 20170135969 A KR20170135969 A KR 20170135969A KR 20170120543 A KR20170120543 A KR 20170120543A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
bearing
shaft
permanent magnet
driver module
Prior art date
Application number
KR1020170135969A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101884574B1 (en
Inventor
한승주
Original Assignee
한승주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한승주 filed Critical 한승주
Priority to KR1020170135969A priority Critical patent/KR101884574B1/en
Publication of KR20170120543A publication Critical patent/KR20170120543A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101884574B1 publication Critical patent/KR101884574B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/12—Drives characterised by use of couplings or clutches therein
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
    • F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
    • F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/01—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/144—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

본 발명은 내연기관의 배기가스에 의해 구동하여 흡기를 압축하여 과급하는 터보차저에서 임펠러와 터빈 휠과 샤프트와 동력전달장치를 포함하여 임펠러와 샤프트의 연결을 분리하고 동력전달장치가 샤프트와 임펠러의 회전 동력을 받아 자기장으로 회전력을 만들어 회전력을 높여 임펠러에 회전 동력을 전달하여 배기가스의 열전도를 차단하여 과급공기의 온도를 낮추고 임펠러의 회전수를 높여 공기를 압축하여 과급공기를 내연기관에 공급하는 스플릿 터보차저를 제공한다.The present invention relates to a turbocharger which is driven by exhaust gas of an internal combustion engine to compress an intake air to separate impeller, shaft, and power transmission device from the supercharging turbocharger and separates the connection between the impeller and the shaft, It generates rotational force by magnetic force by generating rotational force by magnetic force and transmits rotational power to the impeller to shut down the heat conduction of the exhaust gas to lower the temperature of the supercharging air and to increase the number of revolutions of the impeller to supply supercharged air to the internal combustion engine Provides a split turbocharger.

Description

스플릿 터보차저{Split Turbocharger}Split Turbocharger

본 발명은 내연기관의 배기가스에 의해 구동하여 흡기를 압축하여 과급하는 터보차저에서 자기장으로 회전력을 만들어 압축기를 구동하는 동력전달장치를 갖춘 스플릿 터보차저에 관한 것이다.The present invention relates to a split turbocharger equipped with a power transmitting device for driving a compressor by rotating a turbocharger driven by exhaust gas of an internal combustion engine to compress the intake air and supercharging the engine.

내연기관의 성능 향상을 위해 내연기관의 배기가스로 구동하여 흡기를 압축하여 과급하는 터보차저가 널리 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Turbochargers which are driven by exhaust gas of an internal combustion engine to compress and supercharge an intake air are widely used for improving the performance of the internal combustion engine.

터보차저는 일반적으로, 베어링 유닛을 사이에 두고 배치된 압축기와 터빈으로 이루어지고, 압축기는 임펠러를 터빈은 터빈 휠을 각각 내장한다. 임펠러와 터빈 휠은 베어링 유닛으로 지지된 샤프트로 서로 연결되어 있고, 엔진의 배기가스로 터빈 휠을 회전 구동시키며, 이 회전력을 샤프트을 개재하여 임펠러에 전달하고 임펠러로 공기를 압축하여 과급공기를 내연기관에 공급하도록 구성되어 있다.The turbocharger generally comprises a compressor and a turbine disposed between the bearing units, the compressor is an impeller, and the turbine comprises a turbine wheel. The impeller and the turbine wheel are connected to each other by a shaft supported by a bearing unit and rotate the turbine wheel by the exhaust gas of the engine. The torque is transmitted to the impeller through the shaft and the air is compressed by the impeller, As shown in Fig.

터보차저의 터빈은 고온의 배기가스가 흐르기 때문에 터빈 휠부터 샤프트로 그리고 터빈에서 베어링 유닛으로 열전도에 의해 고온이 전달되고 엔진 룸은 내연기관의 배기 복사열에 노출되어 있어 압축기에서 나오는 압축공기의 온도 상승에 영향을 미친다.Because the turbocharger's turbine is hot, the high temperature is transferred from the turbine wheel to the shaft and from the turbine to the bearing unit by thermal conduction, and the engine room is exposed to the radiant heat of the internal combustion engine, .

이를 해결하기 위해 베어링 유닛에 냉각수 유로를 형성하고, 이 냉각수 유로에 냉각수를 흘려 베어링 유닛을 냉각하도록 구성하고 있지만 압축기에서 나오는 압축공기의 온도 상승의 억제에는 한계가 있다.In order to solve this problem, a cooling water flow path is formed in the bearing unit, and cooling water is supplied to the cooling water flow path to cool the bearing unit. However, there is a limit in suppressing the temperature rise of the compressed air coming out of the compressor.

터보차저는 고속 운전영역에서 충분한 과급압을 얻는 장점이 있는 반면에 저속 운전영역에서 배기가스 에너지가 낮아 효율 저하로 원하는 부스트를 얻을 수 없어 이로 인해 저속 운전영역과 역동 구간에서 부하 변동 시 응답 시간 지체가 발생하는 단점이 있다.The turbocharger has the advantage of obtaining a sufficient boost pressure in the high-speed operation region, but it can not obtain the desired boost due to the low efficiency due to the low exhaust gas energy in the low-speed operation region. As a result, Is generated.

이를 해결하기 위해 저속 운전영역과 역동구간에서 필요한 과급압을 얻기 위해 터보차저의 베어링 하우징 내부에 샤프트와 동축 상에 모터를 설치한 전기 터보차저 시스템과, 모터 컴프레서와 터보차저를 조합한 복합 순차식 과급 시스템을 적용한 과급기 등이 적용되고 있지만 내장 모터와 모터 컴프레서는 사용 영역이 제한되고 이와 관련한 부품수의 증가와 제어 시스템의 추가로 비용의 증가 요인이 되고 있다.To solve this problem, an electric turbocharger system in which a shaft and a coaxial motor are installed inside a bearing housing of a turbocharger to obtain a boost pressure required in a low-speed operation region and an inverse-speed region, and a combined sequential type combination of a motor compressor and a turbocharger And supercharger with supercharging system are applied. However, the use area of the internal motor and the motor compressor is limited, and an increase in the number of components and an increase in the cost of the control system are increasing factors.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내연기관의 배기가스에 의해 구동하여 흡기를 압축하여 과급하는 터보차저에서 임펠러와 터빈 휠과 샤프트와 동력전달장치를 포함하여 임펠러와 샤프트의 연결을 분리하고 동력전달장치가 샤프트와 임펠러의 회전 동력을 받아 자기장으로 회전력을 만들어 회전력을 높여 임펠러에 회전 동력을 전달하여 배기가스의 열전도를 차단하여 과급공기의 온도를 낮추고 임펠러의 회전수를 높여 공기를 압축하여 과급공기를 내연기관에 공급하는 스플릿 터보차저를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an impeller, a turbine wheel, a shaft, and a power transmission device in a turbocharger that is driven by exhaust gas of an internal combustion engine, The power transmission device receives the rotational power of the shaft and the impeller and generates the rotational force by the magnetic field to increase the rotational force to transmit the rotational power to the impeller to cut off the heat conduction of the exhaust gas to lower the temperature of the supercharging air, And the air is compressed to supply the supercharging air to the internal combustion engine.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 스플릿 터보차저는 배기가스에 의해 회전하여 구동되는 터빈 휠과 샤프트와, 상기 터빈 휠을 둘러싸는 터빈 하우징과, 상기 샤프트의 회전을 지지하는 베어링을 내장한 베어링 하우징과, 흡기를 압축하는 임펠러와, 상기 임펠러를 둘러싸는 임펠러 하우징과, 상기 임펠러에 회전 동력을 전달하는 동력전달장치를 포함한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, a split turbocharger includes a turbine wheel and a shaft rotatably driven by exhaust gas, a turbine housing surrounding the turbine wheel, An impeller housing for compressing the intake air; an impeller housing surrounding the impeller; and a power transmitting device for transmitting rotational power to the impeller.

이때, 상기 동력전달장치는 동력발생기와 상기 동력발생기의 앞쪽과 뒤쪽에 배치되어 상기 동력발생기 주위에 자기장을 형성하는 전방 구동자 모듈과 후방 구동자 모듈로 구성되어 상기 동력발생기는 상기 임펠러와 상기 임펠러 하우징을 장착하여 상기 베어링 하우징에 장착되고, 상기 전방 구동자 모듈은 상기 샤프트에 장착되고, 상기 후방 구동자 모듈은 상기 동력발생기에 장착되어 상기 샤프트와 상기 임펠러의 회전 동력을 공급받는다.The power transmission device includes a power generator and a front driver module and a rear driver module disposed on the front and rear sides of the power generator to form a magnetic field around the power generator, The front drive module is mounted on the shaft, and the rear drive module is mounted on the power generator and is supplied with rotational power of the shaft and the impeller by mounting the housing on the bearing housing.

이때, 상기 샤프트에서 공급되는 회전 동력으로 상기 전방 구동자 모듈에서 만들어지는 유도 자기장과 상기 동력발생기가 만드는 회전 자기장과 상기 동력발생기가 상기 후방 구동자 모듈과 만드는 회전 자기장과 상기 임펠러에서 공급되는 회전 동력으로 상기 동력발생기가 만드는 회전 자기장과 상기 동력발생기가 상기 후방 구동자 모듈과 만드는 회전 자기장으로 회전력을 만들어 회전력을 높여 상기 임펠러에 회전 동력을 전달한다.In this case, as the rotational power supplied from the shaft, an induction magnetic field produced by the front driver module, a rotating magnetic field generated by the power generator, a rotating magnetic field generated by the power generator and the rear driver module, A rotating magnetic field generated by the power generator and a rotating magnetic field generated by the power generator generate a rotating force to increase rotational force to transmit the rotational power to the impeller.

한편, 상기 동력발생기는 전방 회전자와, 후방 회전자와, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자를 장착하여 회전을 지지하는 베어링 모듈과, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자 주위에 자기장을 형성하는 구동자 모듈들과, 상기 베어링 모듈과 상기 구동자 모듈을 장착하는 프레임과, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자를 상기 베어링 모듈에 고정하는 로크 너트들과, 상기 베어링 모듈을 상기 프레임에 고정하는 고정구를 포함한다.Meanwhile, the power generator includes a bearing module for mounting a front rotor, a rear rotor, the front rotor and the rear rotor to support rotation, and a magnetic field is formed around the front rotor and the rear rotor Lock nuts for securing the front rotors and the rear rotors to the bearing modules, and a fixing device for fixing the bearing modules to the frame .

한편, 상기 프레임은 원통 형상으로 이루어진 몸체의 축을 중심으로 앞쪽과 뒤쪽의 내면에 기준점에 맞추어 각각 등 간격으로 2n개 (n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 원주 축선 방향으로 형성하고 내주 면에 그리스 윤활 방식의 베어링과 오일 윤활 방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 그리고 자기 베어링 중 어느 하나로 하는 상기 베어링 모듈의 장착 공간과 냉각 공간을 형성하고 몸체의 앞면과 뒷면에 상기 베어링 하우징과 상기 임펠러 하우징과 상기 후방 구동자 모듈의 장착 면을 형성한 형상을 가진다.On the other hand, the frame has 2n (n is an integer of 4 or more) or 3n (n is an integer of 2 or more) permanent magnet embossing holes in the inner and outer surfaces of the front and rear sides of the cylindrical body, Is formed in the circumferential direction and a bearing space of the bearing module and a cooling space are formed on the inner circumferential surface by a grease lubrication type bearing, an oil lubrication type bearing, an air cooling type bearing and a magnetic bearing, And a mounting surface of the bearing housing, the impeller housing, and the rear driver module are formed on the rear surface.

한편, 상기 베어링 모듈은 환봉 형상으로 이루어진 몸체의 외주 면에 베어링 장착 면과 베어링 고정 턱과 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자의 위상을 고정하는 고정 홈들과 나사산들을 형성한 샤프트와, 그리스 공급 냉각방식의 베어링과 오일 공급 냉각방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 자기 베어링 중 어느 하나의 베어링과, 위상을 고정하는 고정구를 포함한다.The bearing module includes a shaft having a bearing mounting surface, a bearing fixing jaw, fixing grooves for fixing the phases of the front rotor and the rear rotor, and threads formed on the outer circumferential surface of the body, Type bearing, an oil supply cooling type bearing, an air cooling type bearing and a magnetic bearing, and a fixture for fixing the phase.

한편, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자는 원반 형상으로 이루어진 몸체의 중심에 원통형 돌출부를 형성하여 내주 면에 위상을 고정하는 슬롯 홈을 형성하고 몸체의 원주 축선 상에 슬롯 홈에 맞추어 등 간격으로 2n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 형성한 형상을 가진 회전판과, 상기 회전판의 슬롯 홈에 맞추어 영구자석 매입 구멍들에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착한 2n개의 영구자석을 포함한다.Meanwhile, the front rotor and the rear rotor may have a cylindrical protrusion formed at the center of a disc-shaped body to form a slot groove for fixing a phase to the inner circumference surface, (N is an integer of 2 or more) permanent magnet buried holes, and a permanent magnet buried in the slot groove of the rotating plate, 2n permanent permanent magnets formed by alternately embedding N and S poles in the permanent magnet buried holes Includes magnets.

한편, 상기 구동자 모듈은 상기 프레임의 기준점에 맞추어 상기 프레임의 영구자석 매입 구멍들에 2n개를 (n은 4 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개를 (n은 2 이상 정수) 3상 배열하여 매입하여 부착한 영구자석을 포함한다.Meanwhile, the driver module alternately embeds 2n (n is an integer of 4 or more) N and S poles alternately in the permanent magnet embedding holes of the frame according to the reference point of the frame, or 3n 2 or more constants), and includes permanent magnets in which phases are arranged and embedded.

한편, 상기 전방 구동자 모듈은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 샤프트와의 장착 면을 형성하고 기준점에 맞추어 상기 전방 회전자 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 형성한 고정대와, 상기 고정대의 기준점에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 영구자석을 포함한다.On the other hand, the front driver module is formed with a mounting surface with the shaft on a body having a closed cylindrical shape on one side, and has 2n (hereinafter referred to as " (where n is an integer of 4 or more) or 3n (where n is an integer of 2 or more) permanent magnetic embedding holes; and N and S poles are alternately embedded in the 2n permanent magnet embedding holes in accordance with the reference point of the fixing table Or 2n or 3n permanent magnets which are attached and embedded in three-phase arrangement in 3n permanent magnet buried holes.

한편, 상기 후방 구동자 모듈은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 임펠러 하우징과 상기 동력발생기와의 장착 면을 형성하고 기준점에 맞추어 상기 후방 회전자 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 형성한 고정대와, 상기 고정대의 기준점에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 영구자석을 포함한다.Meanwhile, the rear driver module is formed with a mounting surface between the impeller housing and the power generator on a body having a closed cylindrical shape on one side, and is mounted at regular intervals in the circumferential direction around the rear rotor (Hereinafter, referred to as " n ") permanent magnet embedding holes are formed in the permanent magnet embedding holes of 2n Are alternately embedded or attached, or include 2n or 3n permanent magnets which are embedded and attached in a 3-phase arrangement in 3n permanent magnet buried holes.

한편, 상기 동력발생기의 전방 회전자와 후방 회전자는 자속의 방향이 상기 프레임의 축선 방향을 향하고 상기 동력발생기의 구동자 모듈들과 상기 전방 구동자 모듈과 상기 후방 구동자 모듈은 상기 동력발생기의 전방 회전자와 후방 회전자 주위에 일정 간격을 두고 자속의 방향이 직각으로 향한 것이다.The front rotor and the rear rotor of the power generator face the direction of the axis of the frame and the driver modules of the power generator and the front driver module and the rear driver module are disposed in front of the power generator The direction of the magnetic flux is directed at a right angle with a certain interval around the rotor and the rear rotor.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 임펠러와 샤프트의 연결을 분리하고 동력전달장치가 샤프트와 임펠러의 회전 동력을 받아 자기장으로 회전력을 만들어 회전력을 높여 임펠러에 회전 동력을 전달하여 배기가스의 열전도를 차단하여 과급공기의 온도를 낮추고 임펠러의 회전수를 높여 공기를 압축하여 과급공기를 내연기관에 공급하는 스플릿 터보차저를 제공한다.As described above, according to the present invention, the connection between the impeller and the shaft is separated, and the power transmission device receives the rotational power of the shaft and the impeller to generate the rotational force by the magnetic field to increase the rotational force to transmit the rotational power to the impeller, A split turbocharger for lowering the temperature of supercharging air and increasing the number of revolutions of the impeller to compress air to supply supercharged air to the internal combustion engine.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스플릿 터보차저를 도시한 사시도.
도 2는 동력발생기를 도시한 단면 사시도.
도 3은 동력발생기의 프레임을 도시한 단면 사시도.
도 4는 동력발생기의 베어링 모듈을 도시한 단면 사시도.
도 5는 동력발생기의 전방 회전자와 후방 회전자를 도시한 단면 사시도.
도 6은 동력발생기의 구동자 모듈을 도시한 사시도.
도 7은 전방 구동자 모듈과 후방 구동자 모듈을 도시한 단면 사시도.
도 8과 도 9와 도 10은 실시예에 따른 동력전달장치의 작동 설명도.1 is a perspective view showing a split turbocharger according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional perspective view showing the power generator;
3 is a cross-sectional perspective view showing the frame of the power generator.
4 is a cross-sectional perspective view illustrating the bearing module of the power generator;
5 is a cross-sectional perspective view showing a front rotor and a rear rotor of the power generator;
6 is a perspective view showing a driver module of the power generator;
7 is a cross-sectional perspective view illustrating the front driver module and the rear driver module.
Fig. 8, Fig. 9 and Fig. 10 are explanatory views of the operation of the power transmitting apparatus according to the embodiment. Fig.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 스플릿 터보차저의 단면도이고 도 2는 동력발생기(200)의 단면도이고 도 8과 도 9와 도 10은 동력전달장치(100)의 작동 설명도이다.1 is a cross-sectional view of a split turbocharger according to an embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the power generator 200, and FIGS. 8, 9, and 10 are explanatory views of operations of the power transmitting apparatus 100.

먼저, 구성요소들에 대해 설명한다.First, the components will be described.

본 발명에 의한 스플릿 터보차저는 도 1에 도시한 바와 같이, 배기가스에 의해 회전하여 구동되는 터빈 휠(510)과 샤프트(520)와, 상기 터빈 휠(510)을 둘러싸는 터빈 하우징(550)과, 상기 샤프트(520)의 회전을 지지하는 베어링(560)을 내장한 베어링 하우징(570)과, 흡기를 압축하는 임펠러(610)와, 상기 임펠러(610)를 둘러싸는 임펠러 하우징(650)과, 상기 임펠러(610)에 회전 동력을 전달하는 동력전달장치(100)를 포함한다.1, a split turbocharger according to the present invention includes a turbine wheel 510 and a shaft 520 driven by exhaust gas, a turbine housing 550 surrounding the turbine wheel 510, A bearing housing 570 having a bearing 560 for supporting the rotation of the shaft 520, an impeller 610 for compressing the intake air, an impeller housing 650 surrounding the impeller 610, And a power transmission device 100 for transmitting rotational power to the impeller 610.

상기 동력전달장치(100)는 동력발생기(200)와 상기 동력발생기(200)의 앞쪽과 뒤쪽에 배치되어 상기 동력발생기(200) 주위에 자기장을 형성하는 전방 구동자 모듈(310)과 후방 구동자 모듈(350)로 구성되어 상기 동력발생기(200)는 상기 임펠러(610)와 상기 임펠러 하우징(650)을 장착하여 상기 베어링 하우징(570)에 장착되고, 상기 전방 구동자 모듈(310)은 상기 샤프트(520)에 장착되고, 상기 후방 구동자 모듈(350)은 상기 동력발생기(200)에 장착되어 상기 샤프트(520)와 상기 임펠러(610)의 회전 동력을 공급받는다.The power transmission apparatus 100 includes a power generator 200 and a front driver module 310 disposed at the front and rear sides of the power generator 200 to form a magnetic field around the power generator 200, And a module 350. The power generator 200 is attached to the bearing housing 570 by mounting the impeller 610 and the impeller housing 650. The front driver module 310 is mounted on the shaft 350, And the rear driver module 350 is mounted on the power generator 200 and receives rotational power of the shaft 520 and the impeller 610.

상기 동력발생기(200)는 도 2에 도시한 바와 같이, 프레임(210)에 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)의 회전을 지지하는 베어링 모듈(220)을 장착하여 스냅 링 또는 로크 너트와 같은 고정구(270)로 고정하고 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)를 상기 베어링 모듈(220)에 장착하여 로크 너트(260)로 고정하고 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250) 주위에 자기장을 형성하는 구동자 모듈(230)들을 상기 프레임(210)에 장착한 것이다.2, the power generator 200 is equipped with a bearing module 220 for supporting the rotation of the front rotor 240 and the rear rotor 250 to the frame 210, And the front rotor 240 and the rear rotor 250 are fixed to the bearing module 220 and fixed by a lock nut 260. The front rotor 240 and the front rotor 240 are fixed to each other by a lock nut 260, And a driver module 230 for forming a magnetic field around the rear rotor 250 are mounted on the frame 210.

상세하게는 상기 동력발생기(200)는 전방 회전자(240)와, 후방 회전자(250)와, 상기 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)를 장착하여 회전을 지지하는 베어링 모듈(220)과, 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250) 주위에 자기장을 형성하는 구동자 모듈(230)들과, 상기 베어링 모듈(220)과 상기 구동자 모듈(230)을 장착하는 프레임(210)과, 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)를 상기 베어링 모듈(220)에 고정하는 로크 너트(260)들과, 상기 베어링 모듈(220)을 상기 프레임(210)에 고정하는 고정구(270)를 포함한다.In detail, the power generator 200 includes a front rotor 240, a rear rotor 250, a bearing module (not shown) for supporting the rotation by mounting the front rotor 240 and the rear rotor 250 A driver module 230 for forming a magnetic field around the front rotator 240 and the rear rotor 250 and a bearing module 220 and a driver module 230 mounted thereon A lock nut 260 for fixing the front rotor 240 and the rear rotor 250 to the bearing module 220; 210).

상기 구성에서 상기 프레임(210)은 도 3에 도시한 바와 같이, 원통 형상으로 이루어진 몸체의 축을 중심으로 앞쪽과 뒷쪽의 내면(218)에 기준점(211)에 맞추어 각각 등 간격으로 영구자석 매입 구멍(213)을 원주 축선 방향으로 형성하고 내주 면에 상기 베어링 모듈(220)의 장착 공간과 베어링 냉각 공간(212)을 형성하고 몸체의 앞면과 뒷면에 상기 베어링 하우징(570)과 상기 임펠러 하우징(650)과 상기 후방 구동자 모듈(350)의 장착 면(214)들을 형성한 형상을 가진 것이다.3, the frame 210 includes a cylindrical body 218 formed on the inner surface 218 of the front and rear sides with an axis of the cylindrical body, The bearing housing 570 and the impeller housing 650 are formed on a front surface and a rear surface of the body, respectively. The bearing housing 570 and the impeller housing 650 are integrally formed on the inner surface of the bearing housing 220, And the mounting surfaces 214 of the rear driver module 350 are formed.

상세하게는 상기 프레임(210)은 원통 형상으로 이루어진 몸체의 축을 중심으로 앞쪽과 뒤쪽의 내면(218)에 기준점(211)에 맞추어 각각 등 간격으로 2n개 (n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍(213)을 원주 축선 방향으로 형성하고 내주 면에 그리스 윤활 방식의 베어링과 오일 윤활 방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 그리고 자기 베어링 중 어느 하나로 하는 상기 베어링 모듈(220)의 장착 공간과 냉각 공간(212)을 형성하고 몸체의 앞면과 뒷면에 상기 베어링 하우징(570)과 상기 임펠러 하우징(650)과 상기 후방 구동자 모듈(350)의 장착 면(214)들을 형성한 형상을 가진다.In detail, the frame 210 has a cylindrical shape, and has 2n (n is an integer of 4 or more) or 3n (an integer of 4 or more) spaced from the reference point 211 on the inner surface 218 on the front side and the rear side, wherein n is an integer equal to or greater than 2) permanent magnet embedding hole 213 is formed in the circumferential axial direction and an inner circumferential surface is provided with a grease lubrication type bearing, an oil lubrication type bearing, an air cooling type bearing, The mounting space of the module 220 and the cooling space 212 are formed and the mounting surface of the bearing housing 570, the impeller housing 650 and the rear driver module 350 is formed on the front surface and the rear surface of the body, As shown in FIG.

상기 베어링 모듈(220)은 도 4에 도시한 바와 같이, 환봉 형상으로 이루어진 몸체의 외주 면에 베어링 장착 면(223)과 베어링 고정 턱(222)과 상기 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)의 위상을 고정하는 고정 홈(224)들과 나사산(225)들을 형성한 샤프트(221)에 회전을 지지하는 베어링(226)을 장착하고 위상을 고정하는 고정구(227)를 장착한 것이다. 또한, 상기 베어링 모듈(220)은 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 최대 회전수에 따라 내구 수명을 보장하는 허용 한계를 넘지 않는 그리스 공급 냉각방식의 베어링과 오일 공급 냉각방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 자기 베어링 중 어느 하나의 베어링(226)을 선택하여 적용한 것이다.4, the bearing module 220 includes a bearing mounting surface 223, a bearing fixing jaw 222, a front rotor 240 and a rear rotor (not shown) on the outer circumferential surface of a round- And a fixture 227 for fixing the phase and mounting a bearing 226 for supporting the rotation to the shaft 221 having the fixing grooves 224 for fixing the phases of the screws 225 and the screws 225. The bearing module 220 includes a grease supply cooling type bearing that does not exceed a permissible limit for ensuring durable life according to the maximum number of rotations of the front rotor 240 and the rear rotor 250, Type bearing and an air cooling type bearing and a magnetic bearing are selected and applied.

상세하게는 상기 베어링 모듈(220)은 환봉 형상으로 이루어진 몸체의 외주 면에 베어링 장착 면(223)과 베어링 고정 턱(222)과 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 위상을 고정하는 고정 홈(224)들과 나사산(225)들을 형성한 샤프트(221)와, 그리스 공급 냉각방식의 베어링과 오일 공급 냉각방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 자기 베어링 중 어느 하나의 베어링(226)과, 위상을 고정하는 고정구(227)를 포함한다.The bearing module 220 includes a bearing mounting surface 223 and a bearing fixing jaw 222 on the outer circumferential surface of a body having a round rod shape and a phase of the front rotor 240 and the rear rotor 250 A shaft 221 formed with fixing grooves 224 and screws 225 for fixing the bearing 224 and the bearing 225 and a bearing of an oil supply cooling type, a bearing of an oil supply cooling type, a bearing of an air cooling type, (226), and a fixture (227) for fixing the phase.

상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)는 도 5에 도시한 바와 같이, 원반 형상으로 이루어진 몸체의 중심에 원통형 돌출부(244)를 형성하여 내주 면에 위상을 고정하는 슬롯 홈(243)을 형성하고 몸체의 원주 축선 상에 슬롯 홈(243)에 맞추어 등 간격으로 영구자석 매입 구멍(245)들을 형성한 형상을 가진 회전판(242)의 영구자석 매입 구멍(245)들에 슬롯 홈(243)에 맞추어 영구자석(246)들을 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착한 것이다.As shown in FIG. 5, the front rotor 240 and the rear rotor 250 have a cylindrical protrusion 244 formed at the center of a disk-shaped body, and a slot groove The permanent magnet embedding holes 245 of the rotary plate 242 having a shape in which the permanent magnet embedding holes 245 are formed at regular intervals in conformity with the slot grooves 243 on the circumferential axis of the body, And the permanent magnets 246 are alternately embedded and attached to the N pole and the S pole in conformity with the first permanent magnet 243.

상세하게는 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)는 원반 형상으로 이루어진 몸체의 중심에 원통형 돌출부(244)를 형성하여 내주 면에 위상을 고정하는 슬롯 홈(243)을 형성하고 몸체의 원주 축선 상에 슬롯 홈(243)에 맞추어 등 간격으로 2n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍(245)을 형성한 형상을 가진 회전판(242)과, 상기 회전판(242)의 슬롯 홈(243)에 맞추어 영구자석 매입 구멍(245)들에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착한 2n개의 영구자석(246)을 포함한다.Specifically, the front rotor 240 and the rear rotor 250 have a cylindrical protrusion 244 formed at the center of a disk-shaped body to form a slot groove 243 for fixing the phase to the inner circumferential surface A rotary plate 242 having a shape in which 2n pieces (hereinafter, n is an integer of 2 or more) permanent magnet embedding holes 245 are formed at regular intervals in alignment with the slot grooves 243 on the circumference axis of the body, And 2n permanent magnets 246 in which the N and S poles are alternately embedded in the permanent magnet buried holes 245 in alignment with the slot grooves 243 of the permanent magnets 243.

상기 구동자 모듈(230)은 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 프레임(210)의 기준점(211)에 맞추어 상기 프레임(210)의 영구자석 매입 구멍(213)들에 영구자석(236)들을 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3상 배열하여 매입하여 부착한 것이다.6, the driver module 230 includes permanent magnets 236 inserted into the permanent magnet buried holes 213 of the frame 210 in alignment with the reference point 211 of the frame 210, Pole and S pole are alternately embedded or attached, or they are arranged in a three-phase arrangement.

상세하게는 상기 구동자 모듈(230)은 상기 프레임(210)의 기준점(211)에 맞추어 상기 프레임(210)의 영구자석 매입 구멍(213)들에 2n개를 (n은 4 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개를 (n은 2 이상 정수) 3상 배열하여 매입하여 부착한 영구자석(236)을 포함한다.More specifically, the driver module 230 includes 2n (n is an integer of 4 or more) N poles (not shown) in the permanent magnet buried holes 213 of the frame 210 in alignment with the reference point 211 of the frame 210 And the permanent magnets 236 are alternately embedded or attached with 3 n pieces (n is an integer of 2 or more) arranged in a 3-phase arrangement.

상기 전방 구동자 모듈(310)은 도 7에 도시한 바와 같이, 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 샤프트(520)와의 장착 면(315)을 형성하고 기준점(311)에 맞추어 상기 전방 회전자(240) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 영구자석 매입 구멍(313)들을 형성한 고정대(312)의 영구자석 매입 구멍(313)들에 기준점(311)에 맞추어 영구자석(316)들을 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3상 배열하여 매입하여 부착한 것이다.As shown in FIG. 7, the front driver module 310 has a mounting surface 315 formed with a shaft 520 on a body having a closed cylindrical shape on one side, The permanent magnets 316 are aligned with the reference points 311 in the permanent magnet buried holes 313 of the fixing table 312 in which the permanent magnet buried holes 313 are formed at regular intervals in the circumferential direction around the electron 240, ) Are alternately embedded in the N pole and the S pole, or are mounted in a three-phase arrangement.

상세하게는 상기 전방 구동자 모듈(310)은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 샤프트(520)와의 장착 면(315)을 형성하고 기준점(311)에 맞추어 상기 전방 회전자(240) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍(313)을 형성한 고정대(312)와, 상기 고정대(312)의 기준점(311)에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍(313)에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍(313)에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 영구자석(316)을 포함한다.The front driver module 310 has a mounting surface 315 with the shaft 520 formed on a cylindrical body having a closed surface on one side and is mounted around the front rotor 240 (Hereinafter, n is an integer of 4 or more) or 3n (n is an integer of 2 or more) permanent magnetic embedding holes 313 at equal intervals at regular intervals in the circumferential direction of the fixed base 312, N poles and S poles are alternately embedded or attached to 2n permanent magnet buried holes 313 in accordance with the reference point 311 of the permanent magnet holder 312 or are embedded in 3n phases in 3n permanent magnet buried holes 313, And includes 2n or 3n permanent magnets 316.

상기 후방 구동자 모듈(350)은 도 7에 도시한 바와 같이, 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 임펠러 하우징(650)과 상기 동력발생기(200)와의 장착 면(315)을 형성하고 기준점(311)에 맞추어 상기 후방 회전자(250) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 영구자석 매입 구멍(313)들을 형성한 고정대(312)의 영구자석 매입 구멍(313)들에 기준점(311)에 맞추어 영구자석(316)들을 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3상 배열하여 매입하여 부착한 것이다.7, the rear driver module 350 may be formed by forming a mounting surface 315 between the impeller housing 650 and the power generator 200 on a body having a closed cylindrical shape on one side, The permanent magnet buried holes 313 of the fixing table 312 in which the permanent magnet buried holes 313 are formed at regular intervals in the circumferential direction around the rear rotator 250 at equal intervals in alignment with the base 311, 311, the permanent magnets 316 are alternately embedded in the N pole and the S pole, and the permanent magnets 316 are arranged and mounted in a three-phase arrangement.

상세하게는 상기 후방 구동자 모듈(350)은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 임펠러 하우징(650)과 상기 동력발생기(200)와의 장착 면(315)을 형성하고 기준점(311)에 맞추어 상기 후방 회전자(250) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍(313)을 형성한 고정대(312)와, 상기 고정대(312)의 기준점에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍(313)에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍(313)에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 영구자석(316)을 포함한다.More specifically, the rear driver module 350 has a mounting surface 315 between the impeller housing 650 and the power generator 200 formed on a cylindrical body having a closed surface on one side, and is fitted with a reference point 311 2n (n is an integer of 4 or more) or 3n (where n is an integer of 2 or more) permanent magnetic embedding holes 313 are formed at regular intervals in the circumferential direction around the rear rotor 250 An N pole and an S pole are alternately embedded and attached to 2n permanent magnet buried holes 313 in accordance with the reference point of the fixing table 312 or a 3 phase array is formed in 3n permanent magnet buried holes 313, And 2n or 3n permanent magnets 316 which are embedded and attached.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)는 상기 프레임의(210) 축선 방향으로 자속의 방향이 향하고, 상기 동력발생기(200)의 구동자 모듈(230)들과 상기 전방 구동자 모듈(310)과 상기 후방 구동자 모듈(350)은 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250) 주위에 일정 간격을 두고 직각 방향으로 자속의 방향이 향한 것이다.1, the front rotor 240 and the rear rotor 250 of the power generator 200 are oriented in the direction of the magnetic flux in the axial direction of the frame 210, and the power generator 200, The driver module 230 of the power generator 200 and the front driver module 310 and the rear driver module 350 are connected to the front rotor 240 and the rear rotor 250 of the power generator 200, And the direction of the magnetic flux is directed in a direction perpendicular to the gap.

상세하게는 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)는 자속의 방향이 상기 프레임(210)의 축선 방향을 향하고 상기 동력발생기(200)의 구동자 모듈(230)들과 상기 전방 구동자 모듈(310)과 상기 후방 구동자 모듈(350)은 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250) 주위에 일정 간격을 두고 자속의 방향이 직각으로 향한 것이다.The front rotor 240 and the rear rotor 250 of the power generator 200 are arranged so that the direction of the magnetic flux is directed toward the axial direction of the frame 210 and the driver module 230 of the power generator 200 The front driver module 310 and the rear driver module 350 are disposed at a predetermined interval around the front rotator 240 and the rear rotor 250 of the power generator 200, This is at a right angle.

다음으로, 작용 및 작동에 대해 설명한다.Next, the operation and operation will be described.

스플릿 터보차저는 상기 터빈 하우징(450)의 배기 통로에 상기 터빈 휠(510)이 배치되고 임펠러 하우징(650)의 흡기 통로에 상기 임펠러(610)가 배치되어 있으며, 상기 샤프트(520)는 상기 베어링 하우징(750)에 내장된 상기 베어링(780)에 의해 회전 가능하게 지지되어 장착되고 상기 베어링 하우징(750)과 상기 임펠러(610) 사이에 동력발생기(200)와 전방 구동자 모듈(310)과 후방 구동자 모듈(350)로 구성된 상기 동력전달장치(100)가 개재되어 있다. The split turbocharger has the turbine wheel 510 disposed in the exhaust passage of the turbine housing 450 and the impeller 610 disposed in the intake passage of the impeller housing 650, A power generator 200 and a front driver module 310 are provided between the bearing housing 750 and the impeller 610 and a rear driver module 310 is installed between the bearing housing 750 and the impeller 610, The power transmission device 100 constituted by the driver module 350 is interposed.

상기 동력전달장치(100)의 동력발생기(200)는 뒤쪽에 후방 구동자 모듈(350)과 상기 임펠러(610)와 상기 임펠러 하우징(650)을 장착하고 앞쪽은 상기 베어링 하우징(750)에 장착되고, 전방 구동자 모듈(310)은 상기 샤프트(520)에 장착되어 있다. 또한, 상기 동력발생기(200)와 상기 베어링 하우징(750), 상기 동력발생기(200)와 상기 임펠러 하우징(650) 사이에 공간 확보용 어답터를 장착하여도 좋다. 차량용 터보차저에서는 상기 터빈 휠(510)과 상기 샤프트(520)가 일체형으로 적용된다.The power generator 200 of the power transmission apparatus 100 includes a rear driver module 350, the impeller 610 and the impeller housing 650 mounted on the rear side thereof and the front side thereof is mounted on the bearing housing 750 And the front driver module 310 is mounted on the shaft 520. An adapter for securing a space may be installed between the power generator 200 and the bearing housing 750, between the power generator 200 and the impeller housing 650. In the turbocharger for a vehicle, the turbine wheel 510 and the shaft 520 are integrally applied.

상기 전방 구동자 모듈(310)은 상기 동력발생기(200) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 자속의 방향이 직각으로 향하도록 배치된다.The front driver module 310 is disposed so that the direction of the magnetic flux is perpendicular to the front rotor 240 of the power generator 200 at a predetermined interval in the circumferential direction around the power generator 200.

즉, 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들은 자기장의 방향이 상기 프레임(210)의 축선 방향으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 2 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착되고 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들은 상기 동력발생기(200) 주위의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 상기 전방 회전자(240)와 자기장의 방향이 직각으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 4 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착된 것이다.That is, the permanent magnets 246 of the front rotor 240 alternately include N poles (n is an integer of 2 or more) and S poles alternately in such a manner that the direction of the magnetic field is oriented in the axial direction of the frame 210 And the permanent magnets 316 of the front driver module 310 are oriented at right angles to the direction of the magnetic field with respect to the front rotor 240 at regular intervals in the circumferential direction around the power generator 200 2n (n is an integer of 4 or more) N poles and S poles are alternately embedded and attached.

도 8에 도시한 바와 같이 평면상에 전개하면, 상기 샤프트(520)가 정지상태에서는 상기 전방 회전자(240)의 N극 영구자석(246)들은 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들의 N극과 S극 사이에 위치하거나 또는 S극들과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다. 상기 전방 회전자(240)의 S극 영구자석(246)들은 상기 전방 구동자 모듈(310)의 N극과 S극 영구자석(316) 사이에 위치하거나 또는 S극들과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다.8, the N pole permanent magnets 246 of the front rotator 240 are fixed to the permanent magnets (not shown) of the front driver module 310 when the shaft 520 is in a stationary state 316), or at a position opposite to the S-poles. The S pole permanent magnets 246 of the front rotor 240 are positioned between the N pole and the S pole permanent magnet 316 of the front driver module 310 or at a position opposite to the S poles, .

상기 샤프트(520)가 회전하게 되면 상기 샤프트(520)에 장착된 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들이 회전하며 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들과 90도 위상으로 당기고 미는 인력과 척력의 유도 자기장의 회전력을 만들어 상기 전방 회전자(240)를 가속 회전하게 된다.When the shaft 520 is rotated, the permanent magnets 316 of the front driver module 310 mounted on the shaft 520 are rotated and the permanent magnets 246 of the front rotor 240 are rotated 90 So that the rotational force of the induction magnetic field of the attraction force and the repulsive force is generated to accelerate and rotate the front rotor 240.

따라서, 상기 샤프트(520)의 회전 동력을 받아 상기 전방 구동자 모듈(310)은 상기 영구자석(316)들이 상기 샤프트(520)의 축선 지름 방향으로 N극과 S극이 교대로 배치된 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 만들어 회전하고 상기 전방 회전자(240)는 상기 전방 구동자 모듈(310)의 내주 면의 주위에 일정한 간격을 두고 상기 영구자석(246)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 방향으로 N극과 S극을 교대로 배치된 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 형성하여 상기 전방 구동자 모듈(310)이 회전하며 상기 전방 회전자(240)와 밀고 당기는 인력과 척력으로 유성 운동의 회전력을 만들어 상기 전방 회전자(240)를 가속 회전시키는 것이다.The front driver module 310 receives the rotational power of the shaft 520 and the permanent magnets 316 of the front driver module 310 are rotated in the axial direction of the shaft 520, The permanent magnet 246 is rotated in the axial direction of the bearing module 220 at a predetermined interval around the inner circumferential surface of the front driver module 310, The front driver module 310 rotates to generate a rotational force of the planetary motion with the pulling force and the repulsive force of the front rotor 240, So that the front rotor 240 is accelerated and rotated.

또한, 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들은 자기장의 방향이 상기 프레임(210)의 축선 방향으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 2 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착되고 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들은 상기 전방 회전자(240)와 자기장의 방향이 직각으로 향하도록 하여 3n개가 (n은 2 이상 정수) 3상이 되도록 매입하여 부착된 것이다.The permanent magnets 246 of the front rotor 240 alternately include N poles (n is an integer of 2 or more) and S poles alternately so that the direction of the magnetic field is oriented in the axial direction of the frame 210 And the permanent magnets 316 of the front driver module 310 are embedded so as to have 3n (n is an integer of 2 or more) three phases so that the direction of the magnetic field is perpendicular to the direction of the forward rotator 240, .

상기 샤프트(520)가 정지상태에서는 상기 전방 회전자(240)의 N극 영구자석(246)들은 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들의 N극과 S극, S극과 N극 사이에 위치하거나 또는 S극과 N극과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다. S극 영구자석(246)들은 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들의 S극과 N극과 마주보거나 S극과 S극, N극과 N극 사이에 위치하여 자기 평형을 이루게 된다.The N pole permanent magnets 246 of the front rotor 240 are connected to the N pole and the S pole and the S pole and the N pole of the permanent magnet 316 of the front driver module 310, The magnetic field is balanced between the S pole and the N pole. The S-pole permanent magnets 246 are positioned between the S-pole and the N-pole of the permanent magnets 316 of the front driver module 310 or between the S-pole and S-pole, the N-pole and the N-pole, do.

상기 샤프트(520)가 회전하게 되면 상기 샤프트(520)에 장착된 상기 전방 구동자 모듈(310)의 영구자석(316)들이 회전하며 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들과 120도 위상으로 당기고 미는 인력과 척력의 유도 자기장의 회전력을 만들어 상기 전방 회전자(240)를 가속 회전하게 된다.When the shaft 520 rotates, the permanent magnets 316 of the front driver module 310 mounted on the shaft 520 rotate and the permanent magnets 246 of the front rotor 240 and the permanent magnets 246 of the front rotor 240 rotate. So that the rotational force of the induction magnetic field of the attraction force and the repulsive force is generated to accelerate and rotate the front rotor 240.

따라서, 상기 샤프트(520)의 회전 동력을 받아 상기 전방 구동자 모듈(310)은 상기 영구자석(316)들이 상기 샤프트(520)의 축선 지름 방향으로 N, N, N극과 S, S, S극의 3상이 되도록 배치되어 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 만들어 회전하고 상기 전방 회전자(240)는 상기 전방 구동자 모듈(310)의 내주 면의 주위에 일정한 간격을 두고 상기 영구자석(246)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 방향으로 N극과 S극을 교대로 배치된 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 형성하여 상기 전방 구동자 모듈(310)이 회전하며 상기 전방 회전자(240)와 밀고 당기는 인력과 척력으로 유성 운동의 회전력을 만들어 상기 전방 회전자(240)를 가속 회전시키는 것이다.Accordingly, the front driver module 310 receives the rotational power of the shaft 520, so that the permanent magnets 316 are rotated in the axial direction of the shaft 520 with N, N, N poles and S, S, S And the front rotor 240 rotates about the circumference of the inner circumferential surface of the front driver module 310 so that the permanent magnets 246 are spaced apart from the inner circumferential surface of the front driver module 310, An imaginary magnetic field rotation moment axis disposed alternately with the N pole and the S pole in the axial direction of the bearing module 220 is formed so that the front driver module 310 rotates and attracts and pulls the front rotor 240 So that the forward rotation of the front rotor 240 is accelerated and rotated.

예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이 유성기어열에서 링 기어(820)가 회전하면 유성 기어 캐리어(840)의 유성 기어(830)가 선 기어(810)를 균일하게 밀어내면서 가속 회전시키는 원리가 적용된다.9, when the ring gear 820 rotates in the planetary gear train, the planetary gear 830 of the planetary gear carrier 840 rotates the sun gear 810 uniformly, Is applied.

한편, 상기 동력발생기(200)의 전방 회전자(240)와 후방 회전자(250)는 상기 프레임(210)의 원주 축선 상에 상기 프레임의(210) 축선 방향으로 자속의 방향이 향하여 배치되고, 상기 동력발생기(200)의 구동자 모듈(230)들과 상기 후방 구동자 모듈(350)은 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 주위에 상기 프레임(210)의 원주 방향으로 상기 일정 간격을 두고 배치되어 자속의 방향이 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 자속의 방향과 직각으로 향하도록 하여 배치된다.The front rotor 240 and the rear rotor 250 of the power generator 200 are disposed on the circumferential axis of the frame 210 in the direction of the magnetic flux in the axis direction of the frame 210, The driver modules 230 of the power generator 200 and the rear driver module 350 are disposed around the front rotator 240 and the rear rotor 250 in the circumferential direction of the frame 210 So that the direction of the magnetic flux is perpendicular to the direction of the magnetic fluxes of the front rotator 240 and the rear rotor 250. As shown in FIG.

즉, 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 영구자석(246)들은 자기장의 방향이 상기 프레임(210)의 축선 방향으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 2 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착되고 상기 동력발생기(200)의 구동자 모듈(230)들의 영구자석(236)들과 상기 후방 구동자 모듈(350)의 영구자석(316)들은 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 영구자석(246)들와 자기장의 방향이 직각으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 4 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착된 것이다.That is, the permanent magnet 246 of the front rotor 240 and the rear rotor 250 has 2n (n is an integer of 2 or more) N (N is an integer of 2 or more) with the direction of the magnetic field oriented in the axial direction of the frame 210 The permanent magnets 236 of the driver module 230 of the power generator 200 and the permanent magnets 316 of the rear driver module 350 are mounted in the forward 2n (n is an integer of 4 or more) N poles and S poles are alternately embedded and attached by the electrons 240 and the permanent magnets 246 of the rear rotor 250 so that the directions of the magnetic fields are orthogonal to each other .

도 10에 도시한 바와 같이 평면상에 전개하면, 상기 전방 구동자 모듈(310)이 정지상태에서는 상기 전방 회전자(240)의 N극 영구자석(246)들은 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들의 N극과 S극 사이에 위치하거나 또는 S극들과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다. 상기 전방 회전자(240)의 S극 영구자석(246)들은 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들의 N극과 S극 사이에 위치하거나 또는 S극들과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다.10, the N-pole permanent magnets 246 of the front rotator 240 are fixed to the permanent magnet 246 of the driver module 230 when the front driver module 310 is in a stopped state, The magnetic field is balanced between the N poles and the S poles of the magnets 236 or at a position facing the S poles. The S-pole permanent magnets 246 of the front rotor 240 are positioned between the N-poles and the S-poles of the permanent magnets 236 of the driver module 230 or at a position opposite to the S- .

상기 전방 구동자 모듈(310)이 회전하며 만드는 유도 자기장의 회전력에 의해 상기 전방 회전자(240)가 회전 자기장으로 회전하여 화살표 방향으로 가속하여 이동하면 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들은 화살표 방향으로 동시에 이동하면서 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들과 90도 위상으로 당기고 미는 인력과 척력의 자기장의 추진력을 얻게 되어 가속하게 된다.When the front rotor 240 rotates in a rotating magnetic field and is accelerated and moved in the direction of the arrow by the rotational force of the induction magnetic field generated by rotating the front drive module 310, the permanent magnets 246 Are simultaneously moved in the direction of the arrow to accelerate the magnetic field of the driving force and the repulsive force of the magnetic field of the pulling and pushing in the phase of 90 degrees with the permanent magnets 236 of the driver module 230.

따라서, 상기 전방 구동자 모듈(310)의 회전 동력을 받아 상기 전방 회전자(240)는 상기 영구자석(246)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 방향으로 N극과 S극이 교대로 배치된 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 만들어 회전하고 상기 구동자 모듈(230)은 상기 전방 회전자(240)의 주위에 일정한 간격을 두고 상기 영구자석(236)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 지름 방향으로 N극과 S극을 교대로 배치되어 자기장을 형성하여 상기 전방 회전자(240)가 회전하며 상기 구동자 모듈(230)이 형성하는 자기장과 밀고 당기는 인력과 척력으로 회전력을 만들어 가속 회전하는 것이다. 상기 후방 회전자(250)와 상기 구동자 모듈(230) 그리고 상기 후방 회전자(250)와 상기 후방 구동자 모듈(350)도 동일하게 설명된다.The front rotator 240 receives the rotational power of the front driver module 310 so that the permanent magnets 246 are alternately arranged in the axial direction of the bearing module 220, The driving module 230 rotates the imaginary magnetic field rotation moment axis so that the permanent magnets 236 are rotated in the axial direction of the bearing module 220 at a predetermined interval around the front rotator 240, The front and rear rotors 240 and 240 are rotated by rotating the forward and backward motors 230 and 230, respectively. The rear rotor 250, the driver module 230, the rear rotor 250, and the rear driver module 350 are also described.

또한, 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)의 영구자석(246)들은 자기장의 방향이 상기 프레임(210)의 축선 방향으로 향하도록 하여 2n개가 (n은 2 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착되고 상기 동력발생기(200)의 구동자 모듈(230)들과 상기 후방 구동자 모듈(350)의 영구자석(346)들은 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)와 자기장의 방향이 직각으로 향하도록 하여 3n개가 (n은 2 이상 정수) 3상이 되도록 매입하여 부착된 것이다.The front rotors 240 and the permanent magnets 246 of the rear rotator 250 are arranged such that the direction of the magnetic field is oriented in the axial direction of the frame 210 so that 2n The driving magnet modules 230 of the power generator 200 and the permanent magnets 346 of the rear driving module 350 are mounted on the front rotor 240 and the front rotor 240, (N is an integer of 2 or more) 3 phases so that the directions of the magnetic field and the rear rotor 250 are oriented at right angles.

상기 전방 구동자 모듈(310)이 정지상태에서는 상기 전방 회전자(240)의 N극 영구자석(246)들은 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들의 N극과 S극, S극과 N극 사이에 위치하거나 또는 S극과 N극과 마주보는 위치에서 자기장의 평형을 이루게 된다. S극 영구자석(246)들은 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들의 S극과 N극과 마주보거나 S극과 S극, N극과 N극 사이에 위치하여 자기 평형을 이루게 된다.The N pole permanent magnets 246 of the front rotor 240 are connected to the N pole and the S pole and the S pole of the permanent magnets 236 of the driver module 230 when the front driver module 310 is stopped, And the magnetic field is balanced at the position between the N pole and the S pole and the N pole. The S-pole permanent magnets 246 are located between the S and N poles of the permanent magnets 236 of the driver module 230, or between the S and P poles, and between the N and N poles, .

상기 전방 구동자 모듈(310)이 회전하며 만드는 유도 자기장의 회전력에 의해 상기 전방 회전자(240)가 회전 자기장으로 회전하여 화살표 방향으로 가속하여 이동하면 상기 전방 회전자(240)의 영구자석(246)들은 화살표 방향으로 동시에 이동하면서 상기 구동자 모듈(230)의 영구자석(236)들과 120도 위상으로 당기고 미는 인력과 척력의 추진력을 얻게 되어 가속 회전하게 된다.When the front rotor 240 rotates in a rotating magnetic field and is accelerated and moved in the direction of the arrow by the rotational force of the induction magnetic field generated by rotating the front drive module 310, the permanent magnets 246 Are simultaneously moved in the direction of the arrow to obtain accelerating force of pulling and pushing force and repulsive force to the permanent magnets 236 of the driver module 230 in the phase of 120 degrees.

따라서, 상기 전방 구동자 모듈(310)의 회전 동력을 받아 상기 전방 회전자(240)는 상기 영구자석(246)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 방향으로 N극과 S극이 교대로 배치된 가상의 자기장 회전 모멘트 축을 만들어 회전하고 상기 구동자 모듈(230)은 상기 전방 회전자(240)의 주위에 일정한 간격을 두고 상기 영구자석(236)들이 상기 베어링 모듈(220)의 축선 지름 방향으로 N, N, N극과 S, S, S극의 3상이 되도록 배치되어 자기장을 형성하여 상기 전방 회전자(240)가 회전하며 상기 구동자 모듈(230)이 형성하는 자기장과 밀고 당기는 인력과 척력으로 회전력을 만들어 가속 회전하는 것이다. 상기 후방 회전자(250)와 상기 구동자 모듈(230) 그리고 상기 후방 회전자(250)와 상기 후방 구동자 모듈(350)도 동일하게 설명된다.The front rotator 240 receives the rotational power of the front driver module 310 so that the permanent magnets 246 are alternately arranged in the axial direction of the bearing module 220, The driving module 230 rotates the imaginary magnetic field rotation moment axis so that the permanent magnets 236 are rotated in the axial direction of the bearing module 220 at a predetermined interval around the front rotator 240, , N, and N poles, and S, S, and S poles to form a magnetic field, and the front rotor 240 rotates, and a magnetic field formed by the driver module 230 and a pulling force It creates a rotational force and accelerates and rotates. The rear rotor 250, the driver module 230, the rear rotor 250, and the rear driver module 350 are also described.

예를 들면, 자기부상열차에서 차륜이 원동기로 구동되어 차대가 일정 속도 이상 가속되면 차대에 설치된 전기자와 일정한 간격을 두고 설치된 리액션플레이트 사이의 전자력을 이용하여 주행하는 선형유도모터(LIM : Linear Induction Motor) 구동방식의 원리가 적용된다.For example, in a magnetic levitation train, when a wheel is driven by a prime mover and the vehicle is accelerated above a certain speed, a linear induction motor (LIM) that travels using electromagnetic force between the armature installed in the undercarriage and a reaction plate ) Drive principle is applied.

또한 차대에 설치된 전기자와 일정한 간격을 두고 설치된 리액션플레이트 사이의 전자력을 이용하여 주행하는 선형동기모터(LSM : the linear synchronous motor) 구동방식의 원리가 적용된다.The principle of driving the linear synchronous motor (LSM) driving by using the electromagnetic force between the armature installed in the undercarriage and the reaction plate arranged at a certain distance is applied.

한편, 내연기관이 시동되면 내연기관의 흡입압에 의해 외부공기가 상기 임펠러 하우징(650)의 공기 흡입구로 유입하여 임펠러(610)를 거쳐 디퓨저와 스크롤과 공기 배출구로 배출되는 공기 유동의 관성력으로 상기 임펠러(610)를 회전시키며 상기 임펠러(610)는 상기 베어링 모듈(220)의 샤프트(221)에 장착된 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)에 회전 동력을 전달하게 된다.On the other hand, when the internal combustion engine is started, external air is introduced into the air intake port of the impeller housing 650 by the suction pressure of the internal combustion engine, and the inertia force of the air flow discharged through the impeller 610, The impeller 610 rotates the impeller 610 and transmits rotational power to the front rotor 240 and the rear rotor 250 mounted on the shaft 221 of the bearing module 220.

이때, 상기 임펠러(610)에서 공급되는 회전 동력을 받은 상기 전방 회전자(240)와 상기 후방 회전자(250)는 상기 구동자 모듈(230)과 상기 후방 구동자 모듈(350)이 형성하는 자기장과 밀고 당기는 인력과 척력으로 회전력을 만들어 가속 회전하게 된다.At this time, the front rotor 240 and the rear rotor 250, which receive the rotational power supplied from the impeller 610, are driven by the magnetic field generated by the driver module 230 and the rear driver module 350, And pushing and pulling force and repulsive force to create a rotating force.

상기에서 설명한 예의 자기부상열차의 선형유도모터 구동방식의 원리와 선형동기모터 구동방식의 원리가 적용된다.The principles of the linear induction motor drive system of the magnetic levitation train and the principle of the linear synchronous motor drive system of the example described above are applied.

상기와 같이 구성된 스플릿 터보차저에서는 내연기관의 배기가스에 의해 상기 터빈 휠(510)과 샤프트(520)를 회전하여 상기 샤프트(520)에서 공급되는 회전 동력으로 상기 전방 구동자 모듈(310)에서 만들어지는 유도 자기장과 상기 동력발생기(200)가 만드는 회전 자기장과 상기 동력발생기(200)가 상기 후방 구동자 모듈(350)과 만드는 회전 자기장과 상기 임펠러(610)에서 공급되는 회전 동력으로 상기 동력발생기(200)가 만드는 회전 자기장과 상기 동력발생기(200)가 상기 후방 구동자 모듈(350)과 만드는 회전 자기장으로 회전력을 만들어 상기 임펠러(610)에 회전 동력을 전달하여 공기를 압축하여 과급공기를 내연기관에 공급한다.In the split turbocharger constructed as described above, the turbine wheel 510 and the shaft 520 are rotated by the exhaust gas of the internal combustion engine, and the rotational torque is supplied from the shaft 520 to the front driver module 310 The rotating magnetic field generated by the power generator 200 and the rotating magnetic field generated by the power generator 200 by the rear driver module 350 and the rotational power supplied from the impeller 610 by the power generator 200 200 and a rotating magnetic field generated by the power generator 200 with the rear driver module 350 to transmit rotational power to the impeller 610 to compress the air to generate supercharged air, .

상기 동력전달장치(200)의 회전력은 영구자석들의 자기밀도와 자기장의 접촉 면적과 영구자석들의 장착 지름 피치와 일정한 간격을 두고 직각으로 마주보는 영구자석들 간의 간격을 조정하여 결정된다.The rotational force of the power transmission device 200 is determined by adjusting the interval between the permanent magnets facing each other at right angles with the magnetic densities of the permanent magnets and the contact area between the permanent magnets and the mounting diameters of the permanent magnets.

또한, 상기 동력전달장치(200)는 영구자석들의 인력과 척력의 상호작용으로 자기장의 회전력을 만들어 구동하기 때문에 높은 구동 효율로 소음 발생이 거의 발생하지 않으며 내구성이 좋고 구동 비용이 없다.In addition, since the power transmission device 200 drives and generates the rotating force of the magnetic field by the interaction of attraction and repulsive force of the permanent magnets, noise generation is hardly generated at high driving efficiency, and durability is good and there is no driving cost.

기타, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

100: 동력전달장치 110: 동력발생기
210: 프레임 220: 베어링 모듈
230: 구동자 모듈 240: 전방 회전자
250: 후방 회전자 310: 전방 구동자 모듈
350: 후방 구동자 모듈 510: 터빈 휠
520: 샤프트 550: 터빈 하우징
610: 임펠러 650: 임펠러 하우징100: Power transmission device 110: Power generator
210: frame 220: bearing module
230: driver module 240: front rotor
250: rear rotor 310: front driver module
350: rear driver module 510: turbine wheel
520: shaft 550: turbine housing
610: impeller 650: impeller housing

Claims (9)

터빈 하우징 내부에 배치되어 배기가스에 의해 회전하는 터빈 휠:

상기 터빈 하우징에 결합되는 베어링 하우징;
상기 베어링 하우징 내부에 배치되며, 상기 터빈 휠에 결합되어 회전 동력을 전달하는 샤프트; 및
상기 샤프트의 회전을 지지하는 베어링;을 포함하는 베어링 모듈:

상기 샤프트에 결합되어 회전되며, 회전 중심을 기준으로 그 몸체의 원주 방향을 따라 서로 다른 극성이 교번적으로 이격 배치되는 복수개의 영구자석을 갖는 전방 구동자 모듈;
상기 샤프트의 동축선상에서 상기 샤프트로부터 분리된 회전 축에 결합되어 회전되며, 상기 전방 구동자 모듈에 배치된 영구자석에 근접시켜 그 몸체의 원주 방향을 따라 서로 다른 극성이 교번적으로 이격 배치되는 영구자석을 갖는 전방 회전자와,
상기 베어링 하우징에 결합되며, 상기 전방 회전자를 회전가능하게 지지하며, 그 몸체의 양면 원주 방향을 따라 서로 다른 극성이 교번적으로 이격 배치되는 복수개의 영구자석을 갖는 프레임과,
상기 회전 축에 결합되어 상기 프레임에 회전가능하게 지지되며, 그 몸체의 원주 방향을 따라 서로 다른 극성이 교번적으로 이격 배치되는 영구자석을 갖는 후방 회전자를 포함하는 동력발생기; 및
상기 프레임에 결합되며, 그 몸체의 원주 방향을 따라 서로 다른 극성이 교번적으로 이격 배치되는 영구자석을 갖는 후방 구동자 모듈;을 포함하는 동력전달장치: 및

상기 후방 구동자 모듈에 결합되며, 임펠러 하우징의 내부에 배치되어 흡기를 압축하는 임펠러:를 포함하며,

상기 전방 회전자 및 후방 회전자에 형성된 영구자석의 자속 방향과 상기 전방 구동자 모듈, 후방 구동자 모듈 및 프레임에 형성된 영구자석의 자속 방향이 서로 직교되는 배치 관계를 가지며;
상기 전방 회전자 및 후방 회전자에 형성된 영구자석과 상기 전방 구동자 모듈, 후방 구동자 모듈 및 프레임에 형성된 영구자석 간의 인력과 척력의 상호 작용에 의해 상기 전방 회전자 및 후방 회전자의 가속이 이루어지는 스플릿 터보차저.
A turbine wheel disposed inside the turbine housing and rotated by the exhaust gas:

A bearing housing coupled to the turbine housing;
A shaft disposed within the bearing housing and coupled to the turbine wheel to transmit rotational power; And
A bearing supporting a rotation of the shaft;

A front driver module having a plurality of permanent magnets rotatably coupled to the shaft and spaced apart from each other with different polarities along a circumferential direction of the body with respect to a center of rotation;
A permanent magnet disposed on the front driver module and rotatably coupled to a rotary shaft separated from the shaft on a coaxial line of the shaft, the permanent magnet having permanent magnets arranged alternately and spaced apart from each other in the circumferential direction of the body, A front rotor having magnets,
A frame coupled to the bearing housing and rotatably supporting the front rotor and having a plurality of permanent magnets spaced apart from each other with different polarities along both circumferential directions of the body;
A power generator coupled to the rotation shaft and rotatably supported by the frame, the power generator including a rear rotor having permanent magnets with different polarities alternately spaced along the circumferential direction of the body; And
And a rear driver module coupled to the frame and having permanent magnets spaced alternately in different polarities along a circumferential direction of the body,

An impeller coupled to the rear driver module and disposed inside the impeller housing to compress the intake air,

Wherein the magnetic flux direction of the permanent magnet formed on the front rotor and the rear rotor is orthogonal to the magnetic flux direction of the permanent magnet formed on the front driver module, the rear driver module, and the frame;
The front rotor and the rear rotor are accelerated by the interaction of the attraction force between the permanent magnet formed on the front rotor and the rear rotor and the permanent magnet formed on the front driver module, the rear driver module, and the frame Split turbocharger.
청구항 1에 있어서,
상기 동력발생기는 프레임과, 상기 프레임에 장착되어 회전을 지지하는 상기 베어링 모듈과, 상기 프레임의 전방과 후방에서 상기 프레임의 전면과 후면과 축선 방향으로 일정 간극을 두고 이격되어 직각 방향으로 배치되어 상기 베어링 모듈의 샤프트에 고정되며 영구자석들이 상기 샤프트의 축선 방향으로 일정 간극을 두고 축선 지름 방향으로 배열되고 직각 방향으로 배치되어 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 방향으로 향한 상기 전방 회전자 및 상기 후방 회전자와, 상기 전방 회전자 및 상기 후방 회전자와 상기 샤프트의 축선 방향으로 일정 간극을 두고 이격되어 직각 방향으로 배치되어 영구자석들이 상기 전방 회전자 및 상기 후방 회전자 주위에 축선 지름 방향으로 배열되고 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 지름 방향으로 향하며 상기 프레임에 장착되는 구동자 모듈들과, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자를 상기 베어링 모듈에 고정하는 로크 너트들과, 상기 베어링 모듈을 상기 프레임에 고정하는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method according to claim 1,
The power generator includes a frame, the bearing module mounted on the frame and supporting the rotation, and a bearing module disposed on the front and rear sides of the frame in a direction perpendicular to the front and rear surfaces of the frame, Wherein the permanent magnet is fixed to the shaft of the bearing module and arranged in a radial direction of the axis with a certain clearance in the axial direction of the shaft and arranged in a perpendicular direction so that the direction of the magnetic flux is in the axial direction of the shaft, And the permanent magnets are arranged in the axial radial direction around the front rotor and the rear rotor, the permanent magnets being disposed in a direction perpendicular to the axial direction of the front rotor and the rear rotor, The direction of the magnetic flux is directed in the axial diameter direction of the shaft, A lock nut for fixing the front rotor and the rear rotor to the bearing module and a fixture for fixing the bearing module to the frame, Charger.
청구항 2에 있어서,
상기 프레임은 원통 형상으로 이루어진 몸체의 축을 중심으로 앞쪽과 뒤쪽의 내면에 기준점에 맞추어 각각 등 간격으로 2n개 (n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자 주위의 원주 축선 방향으로 형성하고 내주 면에 그리스 윤활 방식의 베어링과 오일 윤활 방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 그리고 자기 베어링 중 어느 하나로 하는 상기 베어링 모듈의 장착 공간과 냉각 공간을 형성하고 몸체의 앞면과 뒷면에 상기 베어링 하우징과 상기 임펠러 하우징과 상기 후방 구동자 모듈의 장착 면을 형성한 형상을 가진 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method of claim 2,
The frame has a permanent magnet embedding hole of 2n (n is an integer of 4 or more) or 3n (n is an integer of 2 or more) buried holes in the front and back inner surfaces of the cylindrical body, The bearing module according to any one of claims 1 to 3, wherein the bearing is formed of a grease lubrication type bearing, an oil lubrication type bearing, an air cooling type bearing, and a magnetic bearing on the inner circumferential surface in the circumferential axial direction around the front rotor and the rear rotor And a shape in which a bearing surface of the bearing housing, the impeller housing, and the rear driver module are formed on the front and rear surfaces of the body, respectively.
청구항 2에 있어서,
상기 베어링 모듈은 환봉 형상으로 이루어진 몸체의 외주 면에 베어링 장착 면과 베어링 고정 턱과 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자의 위상을 고정하는 고정 홈들과 나사산들을 형성한 샤프트와, 그리스 공급 냉각방식의 베어링과 오일 공급 냉각방식의 베어링과 공기 냉각방식의 베어링과 자기 베어링 중 어느 하나의 베어링과, 상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자의 위상을 고정하는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method of claim 2,
The bearing module includes a shaft having a bearing mounting surface, a bearing fixing jaw, fixing grooves for fixing the phases of the front rotor and the rear rotor, and threads formed on the outer circumferential surface of the body, And a fixture for fixing the phase of the front rotor and the rear rotor. The split turbocharger according to claim 1,
청구항 2에 있어서,
상기 전방 회전자와 상기 후방 회전자는 원반 형상으로 이루어진 몸체의 중심에 원통형 돌출부를 형성하여 내주 면에 위상을 고정하는 슬롯 홈을 형성하고 슬롯 홈에 맞추어 등 간격으로 2n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 몸체의 원주 축선상에 형성한 형상을 가진 회전판과, 상기 회전판의 슬롯 홈에 맞추어 영구자석 매입 구멍들에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착한 2n개의 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 방향으로 향한 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method of claim 2,
The front rotor and the rear rotor are each formed with a cylindrical protrusion at the center of a disk-like body, and a slot groove for fixing the phase to the inner circumference surface is formed, and 2n (where n is an integer of 2 or more ) A rotating plate having a shape in which a permanent magnet buried hole is formed on a circumferential axis line of the body, and a direction of a magnetic flux of 2n in which N and S poles are alternately embedded in the permanent magnet buried holes in accordance with the slot groove of the rotating plate And a permanent magnet facing the axial direction of the shaft.
청구항 2에 있어서,
상기 구동자 모듈은 상기 프레임의 기준점에 맞추어 상기 프레임의 영구자석 매입 구멍들에 2n개를 (n은 4 이상 정수) N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개를 (n은 2 이상 정수) 3상 배열하여 매입하여 부착한 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 지름 방향으로 향한 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method of claim 2,
The driver module alternately embeds 2n (n is an integer of 4 or more) N poles and S poles alternately in the permanent magnet buried holes of the frame according to the reference point of the frame, or attaches 3n (n is 2 or more Wherein the permanent magnets include permanent magnets in which the direction of the magnetic flux embedded and embedded in the three phases is oriented in the axial diameter direction of the shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 전방 구동자 모듈은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체의 중심에 상기 샤프트의 관통 구멍과 장착 면을 형성하고 기준점에 맞추어 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 상기 전방 회전자 주위의 원주 축선 방향으로 형성한 고정대와, 상기 고정대의 기준점에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 지름 방향으로 향한 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method according to claim 1,
The front driver module includes a through hole and a mounting surface of the shaft at the center of a body having a cylindrical shape with one side closed, 2n (n is an integer of 4 or more) or 3n n is an integer equal to or greater than 2) permanent magnet embedding holes are formed in the circumferential axial direction around the front rotor, and N and S poles are alternately embedded in the 2n permanent magnet embedding holes Wherein the permanent magnets include permanent magnets in which the directions of the magnetic fluxes of 2n or 3n embedded in the three-phase arrangement and embedded in the 3n permanent magnet buried holes are oriented in the axial diameter direction of the shaft.
청구항 1에 있어서,
상기 후방 구동자 모듈은 한쪽 면이 닫힌 원통 형상으로 이루어진 몸체에 상기 임펠러 하우징과 상기 동력발생기와의 장착 면과 몸체의 중심에 관통 구멍을 형성하고 기준점에 맞추어 등 간격으로 2n개 (이하 n은 4 이상 정수) 또는 3n개의 (이하 n은 2 이상 정수) 영구자석 매입 구멍을 상기 후방 회전자 주위의 원주 축선 방향으로 형성한 고정대와, 상기 고정대의 기준점에 맞추어 2n개의 영구자석 매입 구멍에 N극과 S극을 교대로 매입하여 부착하거나 3n개의 영구자석 매입 구멍에 3상 배열하여 매입하여 부착한 2n개 또는 3n개의 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 지름 방향으로 향한 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.
The method according to claim 1,
The rear driver module includes a body having a cylindrical shape with one side closed, a through hole formed at the center of the body and a mounting surface between the impeller housing and the power generator, and 2n (N is an integer of 2 or more) permanent magnet burying holes are formed in the circumferential axial direction of the rear rotor, and 2n permanent magnet embedding holes are formed at the reference point of the fixed base, S poles are alternately embedded or attached to each other, or a permanent magnet in which the direction of 2n or 3n magnetic fluxes embedded in and embedded in 3n phase-embedded in 3n permanent magnet embedding holes is oriented in the axial diameter direction of the shaft Split turbocharger.
청구항 2에 있어서,
상기 동력전달장치는 상기 동력발생기의 전방 회전자와 후방 회전자의 영구자석들은 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 지름 방향으로 향하고 상기 동력발생기의 구동자 모듈들과 상기 전방 구동자 모듈과 상기 후방 구동자 모듈의 영구자석들은 자속의 방향이 상기 샤프트의 축선 방향으로 향한 것을 특징으로 하는 스플릿 터보차저.The method of claim 2,
Wherein the permanent magnets of the front rotor and the rear rotor of the power generator are arranged such that the direction of the magnetic flux is directed in the axial diameter direction of the shaft and the driver modules of the power generator, Wherein the permanent magnets of the self-propelled module face the direction of the magnetic flux in the axial direction of the shaft.
KR1020170135969A 2017-10-19 2017-10-19 Split Turbocharger KR101884574B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170135969A KR101884574B1 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Split Turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170135969A KR101884574B1 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Split Turbocharger

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150137203A Division KR20170038136A (en) 2015-09-29 2015-09-29 Split Turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170120543A true KR20170120543A (en) 2017-10-31
KR101884574B1 KR101884574B1 (en) 2018-08-01

Family

ID=60301606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170135969A KR101884574B1 (en) 2017-10-19 2017-10-19 Split Turbocharger

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101884574B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023091600A1 (en) * 2021-11-17 2023-05-25 Verdego Aero, Inc. System and methods for stabilization of dc bus voltage in a hybrid-electric aircraft

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029992A (en) * 2000-09-12 2003-04-16 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 Rotor and bearing system for electrically assisted turbocharger
KR101429846B1 (en) * 2013-02-06 2014-08-12 한승주 Air Charger driven by Rotating Magnetic Field
KR101429848B1 (en) * 2013-02-13 2014-08-12 한승주 Air Expander driven by Rotating Magnetic Field

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030029992A (en) * 2000-09-12 2003-04-16 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 Rotor and bearing system for electrically assisted turbocharger
KR101429846B1 (en) * 2013-02-06 2014-08-12 한승주 Air Charger driven by Rotating Magnetic Field
KR101429848B1 (en) * 2013-02-13 2014-08-12 한승주 Air Expander driven by Rotating Magnetic Field

Also Published As

Publication number Publication date
KR101884574B1 (en) 2018-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101429846B1 (en) Air Charger driven by Rotating Magnetic Field
US20150188400A1 (en) Magnetic Flywheel Induction Engine-Motor-Generator
US11081919B2 (en) Electric machine with metallic shield rotor
JP2018507680A (en) Continuously variable transmission
KR101429848B1 (en) Air Expander driven by Rotating Magnetic Field
US20140033706A1 (en) Turbocharger provided with an electrical machine for a supercharged internal combustion engine
KR101804209B1 (en) Air Cooling Device
KR101891548B1 (en) Split Supercharger
KR101884574B1 (en) Split Turbocharger
US10389221B2 (en) Power transmission apparatus using magnetic field
GB2505454A (en) Turbine system, eg turbocharger or turbogenerator, with integrated electrical machine
KR20170038136A (en) Split Turbocharger
KR101873892B1 (en) Cooling Air Supply Device
KR101907249B1 (en) High-speed power generator
KR20170022066A (en) Split Supercharger
KR20170029754A (en) Cooling Air Supply Device
KR101868292B1 (en) Air Cooling Device
JP6654149B2 (en) Variable power transmission
KR20170121138A (en) Turbocharger attached to the accelerator
KR20170046039A (en) Turbocharger attached to the accelerator
KR20160134635A (en) Power transmission device using a magnetic field
EP4274061A1 (en) Electric machine having asymmetric magnet arrangement
KR101930139B1 (en) Power Transmission Device
CN107026545B (en) A kind of hybrid vehicle brushless Double-stator motor
JP2022507661A (en) Permanent magnet motor

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant