KR20180115641A

KR20180115641A - 불균형 보정 영역을 갖는 압축기 부분을 구비한 터보차저

Info

Publication number: KR20180115641A
Application number: KR1020180043187A
Authority: KR
Inventors: 에드몬드즈 폴; 해리스 토마스
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2018-10-23
Also published as: JP2018179004A; US9957981B1; EP3406848B1; CN108730020A; EP3406848A2; JP7164317B2; EP3406848A3; CN108730020B

Abstract

터보차저는 내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠 부분, 터빈 휠 부분에 결합되고 터빈 휠 부분에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트, 및 터보차저 샤프트에 결합되고 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠 부분을 포함한다. 압축기 휠 부분은 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역, 및 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함한다.

Description

불균형 보정 영역을 갖는 압축기 부분을 구비한 터보차저{TURBOCHARGER HAVING COMPRESSOR PORTION WITH IMBALANCE CORRECTION REGION}

본 발명은 일반적으로 터보차저에 관한 것으로, 보다 구체적으로 NVH 및 로터 안정성을 개선하기 위한 불균형 보정 영역을 갖는 압축기 부분을 구비한 터보차저에 관한 것이다.

자동차와 같은 차량의 엔진용 터보차저를 제공하는 것이 알려져 있다. 자동차 터보차저는 통상적으로 센터 하우징 내에 베어링에 의해 지지되는 공통의 터보차저 샤프트 상에 압축기 휠 및 터빈 휠로 구성된다. 터보차저는 배기 가스 속의 에너지 중 일부를 추출하고, 이 출력을 압축기 휠에 전달한다. 압축기 휠은 엔진으로의 흡입 공기 밀도를 증가시킴으로써, 엔진 출력을 증가시킨다.

일부 터보차저는 샤프트 상에 나사 결합(螺合)된 압축기 휠을 갖는다. 다른 터보차저는 샤프트 주위에 배치된 압축기 휠 및 샤프트에 압축기 휠을 고정하기 위한 압축기 너트를 갖는다. 표준 압축기 너트는 불균형 보정을 목적으로 한 외측 원통형 영역에 특징이 있다. 불균형 보정이 있는 이러한 표준 압축기 너트는 일차 맥동 잡음과 같은 공력 소음(aero-acoustic noise)을 생성할 수 있다.

따라서, 공력 소음을 저감하기 위한 압축기 부분을 구비한 터보차저를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 일차 맥동 잡음을 방지하는 불균형 보정을 갖는 압축기 부분을 구비한 터보차저를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 일차 맥동 잡음을 방지하는 불균형 보정 영역을 구비한 압축기 너트를 포함하는 압축기 부분을 구비한 터보차저를 제공하는 것이 바람직하다. 따라서, 당 기술분야에서는 이들 요구 중 적어도 하나를 충족시키는 압축기 부분을 구비한 터보차저를 제공할 필요가 있다.

본 발명은, 내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠 부분, 터빈 휠 부분에 결합되고 터빈 휠 부분에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트, 및 터보차저 샤프트에 결합되고 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠 부분을 포함하는 터보차저를 제공한다. 압축기 휠 부분은 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역, 및 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함한다.

또한, 본 발명은, 내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠, 터빈 휠에 결합되고 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트, 및 압축 공기를 내연 기관에 전달하기 위해 터보차저 샤프트에 결합되고 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠을 포함하는 터보차저를 제공한다. 압축기 휠은 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 길이 방향을 따라, 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부(nose end)까지 연장된다. 노우즈 단부는 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역, 및 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함한다.

또한, 본 발명은, 내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠, 터빈 휠에 결합되고 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트, 및 압축 공기를 내연 기관에 전달하기 위해 터보차저 샤프트에 결합되고 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠을 포함하는 터보차저를 제공한다. 압축기 휠은 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 길이 방향 축을 따라, 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장된다. 또한, 터보차저는, 압축기 휠의 노우즈 단부에 인접하여 터보차저 샤프트 주위에 배치된 밸런스 부분 및 밸런스 부분에 인접하여 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 갖는 압축기 너트를 포함하여, 밸런스 부분이 파스너 부분과 압축기 휠의 노우즈 단부에 배치되어 압축기 휠을 터보차저 샤프트에 고정하게 한다. 파스너 부분은 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역을 갖고, 밸런스 부분은 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 갖는다.

본 발명의 하나의 이점은, NVH 및 로터 안정성을 개선하기 위한 불균형 보정 영역을 갖는 압축기 부분을 구비한 터보차저가 제공된다는 것이다. 본 발명의 다른 이점은, 압축기 부분이 맥동 잡음 또는 다른 공력 소음 문제점을 발생시키기 않는 대칭형 선단 에지 영역을 갖는다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은, 압축기 부분이 선단 에지의 연속성을 보존하기 위해 외측 에지 또는 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역을 갖는다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은, 대칭형 선단 에지 영역이, 공력 소음을 야기할 수 있는 기류의 교란을 야기하는 것으로부터 밸런스 컷(balance cut)과 같은 불균형 보정 영역을 보호하는 데 사용된다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은, 압축기 부분이 대칭형 선단 에지 영역로부터 길이 방향 내측의 임의의 영역에 배치된 불균형 보정 영역을 가질 수 있다는 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부 도면과 함께 이후의 설명을 읽은 후에 더 잘 이해되기 때문에, 용이하게 인식될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 터보차저의 단면도이다.
도 2는 도 1의 터보차저의 일부분의 확대도이다.
도 3은 도 2의 부분의 일 단부의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 터보차저의 단면도이다.
도 5는 도 4의 터보차저의 일부분의 확대도이다.
도 6은 도 5의 부분의 일 단부의 확대도이다.
도 7은 압축기 너트를 도시하는 도 5의 부분의 일 단부의 입면도이다.
도 8은 도 7의 압축기 너트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 터보차저의 단면도이다.
도 10은 도 9의 터보차저의 일부분의 확대도이다.
도 11은 도 10의 부분의 일 단부의 확대도이다.
도 12는 압축기 너트를 도시하는 도 10의 부분의 일 단부의 입면도이다.
도 13은 도 12의 압축기 너트의 사시도이다.
도 14는 도 4 및 도 9의 터보차저용 압축기 너트에 대한 반경방향의 깊은 불균형 보정의 그래프이다.

도면을 참조하면, 달리 나타내지 않는 한, 유사한 번호가 유사한 구성을 표기하는 데 사용되며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 터보차저(20)가 도 1 내지 도 3에 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 터보차저(20)는, 터빈 하우징(24), 샤프트 하우징(26), 및 압축기 하우징(28)을 갖는, 개략적으로 22로 나타낸 하우징을 포함한다. 터빈 하우징(26)은 내연 기관(미도시)으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 배기 가스 입구(30) 및 터빈 배기 가스 출구(32)를 갖는다. 압축기 하우징(28)은 화살표로 나타낸 바와 같이 주위 기류를 수용하기 위한 압축기 주위 공기 입구(34) 및 압축 공기를 내연 기관에 전달하기 위한 압축기 공기 배출 출구(미도시)를 갖는다. 또한, 터보차저(20)는, 터빈 하우징(26) 내에 배치된, 개략적으로 36으로 나타낸 회전식 터빈 부분, 및 압축기 하우징(28) 내에 배치된, 개략적으로 38로 나타낸 회전식 압축기 부분을 포함한다. 터보차저(20)는 터빈 부분(36) 및 압축기 부분(38)에 결합되고 샤프트 하우징(26) 내에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되는 회전식 터보차저 샤프트(40)를 추가로 포함한다. 터보차저의 일례가 King에 의한 미국 특허출원 공개 제2015/0219121호에 개시되어 있고, 그의 전문은 본 명세서에 명확하게 참고로 포함되어 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 터보차저 샤프트(40)는 길이 방향 축(A)을 따라 연장된다. 터빈 부분(36)은, 샤프트 및 휠 어셈블리가 되는 터보차저 샤프트(40)의 일단부에 단단히 부착된 터빈 휠(42)을 포함한다. 압축기 부분(38)은, "스터브 샤프트(stub shaft)"(46)라고 지칭되는 터보차저 샤프트(40)의 타 단부에 결합된 압축기 휠(44)을 포함한다. 예시된 실시형태에서, 압축기 휠(44)은 복수의 나사산(48)에 의해 스터브 샤프트(46)와 나사 결합된다. 압축기 휠(44)은 터빈 부분(36)과 대향하는 휠 단부(50)와 압축기 주위 공기 입구(34)로 흐르는 주위 기류와 대향하는 노우즈 단부(52) 사이에서 길이 방향으로 연장된다. 노우즈 단부(52)는 대체로 원통 형상이다. 압축기 부분(38)은 압축기 주위 공기 입구(34)로 흐르는 주위 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역(54)을 포함한다. 도시된 실시형태에서, 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52)는 대칭형 선단 에지 영역(54)을 포함한다. 또한, 압축기 부분(38)은 터보차저 샤프트(40)의 불균형을 보정하기 위해 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역(56)을 포함한다. 불균형 보정 영역(56)은 불균형을 보정하기 위해 다량 제거된다. 불균형 보정 영역(56)은, 대칭형 선단 에지 영역(54)의 연속성을 보존하고 불균형 보정 영역(56)이 일차 맥동 잡음 또는 그밖의 공력 소음 문제점을 야기하는 것을 방지하기 위해 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치된다. 도시된 실시형태에서, 불균형 보정 영역(56)은 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52) 내로 반경방향으로 절단된다. 절단 깊이는 불균형을 보정하기 위해 얼마나 많은 양이 제거될 필요가 있는지에 따라 달라진다. 다양한 실시형태에서, 불균형 보정 영역(56)은 볼 엔드 밀, 플랫 엔드 밀, 그라인딩 휠 등에 의해 형성될 수 있다. 불균형 보정 영역(56)은 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52)를 가로질러 연장되는 평면 형상 또는 아치 형상으로서 정의될 수 있다. 불균형 보정 영역(56)은 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측의 임의의 영역 내에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)의 균일성은 불균형 보정 영역(56)이 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치되는 것에 의해 보존된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)은 불균형 보정 영역(56)이 공력 소음을 야기할 수 있는 기류의 교란을 일으키지 않도록 보호하는 데 사용된다는 것이 이해되어야 한다.

도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 터보차저(20)의 다른 실시형태가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3의 유사한 부분은 유사한 참조 번호를 갖는다. 터보차저(20)의 본 실시형태에서, 압축기 부분(38)은 스터브 샤프트(46) 주위에 배치된 압축기 휠(44), 및 복수의 나사산(62)에 의해 스터브 샤프트(46)와 나사 결합된, 개략적으로 60으로 나타낸 압축기 너트를 포함한다. 압축기 휠(44)은 압축기 너트(60)로부터의 클램프 하중에 의해 소정의 위치에 보지된다. 도시된 실시형태에서, 압축기 너트(60)는 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52)에 인접하여 스터브 샤프트(46) 주위에 배치된 균형 부분(64)을 포함한다. 또한, 압축기 너트(60)는 균형 부분(64)에 인접하여 나사산(62)에 의해 스터브 샤프트(46) 주위에 배치되고 스터브 샤프트(46)에 결합된 파스너 부분(66)을 포함하여, 균형 부분(64)이 파스너 부분(66)과 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52) 사이에 길이 방향으로 배치되게 한다. 파스너 부분(66)은 대칭형 선단 에지 영역(54)을 포함하며, 불균형 보정 영역(56)을 갖지 않는다. 일 실시형태에서, 파스너 부분(66)은 육각형 형상이지만, 임의의 적절한 대칭형 형상일 수도 있다. 균형 부분(64)은 대체로 원통 형상이다. 불균형 보정 영역(56)은 터보차저 샤프트(40)의 불균형을 보정하기 위해 균형 부분(64) 내로 반경방향으로 연장된다. 불균형 보정 영역(56)은 균형 부분(64)을 가로질러 길이 방향 및 가로방향으로 연장되는 평면 형상 또는 아치 형상으로서 정의될 수 있다. 일 실시형태에서, 불균형 보정 영역(56)은 2.0 밀리미터의 폭 및 1.55 밀리미터의 깊이를 가질 수 있다. 균형 부분(64)은 반경방향으로 연장되고, 파스너 부분(66)은 그 거리가 균형 부분(64)의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장된다. 압축기 너트(60)는 금속과 같은 강성 물질로 제조된다. 압축기 너트(60)는 일체형, 통합형, 및 원피스이다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)의 균일성은 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역(56)에 의해 보지된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)은 불균형 보정 영역(56)이 공력 소음을 야기할 수 있는 기류의 교란을 일으키지 않도록 보호하고 방지하는 데 사용된다는 것이 이해되어야 한다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 터보차저(20)의 또 다른 실시형태가 나타나 있다. 도 4 내지 도 8의 유사한 부분은 유사한 참조 번호를 갖는다. 터보차저(20)의 본 실시형태에서, 압축기 부분(38)은 스터브 샤프트(46) 주위에 배치된 압축기 휠(44), 및 복수의 나사산(62)에 의해 스터브 샤프트(46)와 나사 결합된, 개략적으로 60으로 나타낸 압축기 너트를 포함한다. 압축기 휠(44)은 압축기 너트(60)로부터의 클램프 하중에 의해 소정의 위치에 보지된다. 도시된 실시형태에서, 압축기 너트(60)는 스터브 샤프트(46) 주위에 배치된 균형 부분(64)을 포함한다. 또한, 압축기 너트(60)는 균형 부분(64)의 각 길이 방향 단부에 인접하여 나사산(62)에 의해 스터브 샤프트(46) 주위에 배치되고 스터브 샤프트(46)에 결합된 제1 파스너 부분(66) 및 제2 파스너 부분(68)을 포함하여, 균형 부분(64)이 제1 파스너 부분(66)과 제2 파스너 부분(68) 사이에 배치되고 제2 파스너 부분(68)이 압축기 휠(44)의 노우즈 단부(52)에 인접하여 배치되게 한다. 제1 파스너 부분(66)은 대칭형 선단 에지 영역(54)을 포함하고, 불균형 보정 영역(56)을 갖지 않는다. 일 실시형태에서, 제1 파스너 부분(66) 및 제2 파스너 부분(68)은 육각형 형상이지만, 임의의 적절한 대칭 형상일 수 있다. 균형 부분(64)은 대체로 원통 형상이다. 불균형 보정 영역(56)은 터보차저 샤프트(40)의 불균형을 보정하기 위해 균형 부분(64) 내로 반경방향으로 연장된다. 불균형 보정 영역(56)은 균형 부분(64)을 가로질러 길이 방향 및 가로방향으로 연장되는 평면 형상 또는 아치 형상으로서 정의될 수 있다. 일 실시형태에서, 불균형 보정 영역(56)은 2.0 밀리미터의 폭 및 1.55 밀리미터의 깊이를 가질 수 있다. 균형 부분(64)은 반경방향으로 연장되고, 제1 파스너 부분(66) 및 제2 파스너 부분(68)은 그 거리가 균형 부분(64)의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장된다. 압축기 너트(60)는 금속과 같은 강성 물질로 제조된다. 압축기 너트(60)는 일체형, 통합형, 및 원피스이다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)의 균일성은 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역(56)에 의해 보지된다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 대칭형 선단 에지 영역(54)은 불균형 보정 영역(56)이 공력 소음을 야기할 수 있는 기류의 교란을 일으키지 않도록 보호하고 방지하는 데 사용된다는 것이 이해되어야 한다.

도 14를 참조하면, 터보차저(20)의 압축기 너트(60)에 대한 반경방향 깊이의 불균형 보정의 그래프(70)가 나타나 있다. 그래프(70)는 종축(72)이 데시벨 진폭(맥동)이고 횡축(74)이 rpm(회전 속도)이다. 또한, 그래프(70)는 반경방향 깊이의 플롯(76, 78, 및 80)을 포함한다. 플롯(76)은 압축기 휠의 외측에 배치된 1 밀리미터 반경방향의 깊은 플랫 컷(flat cut)이다. 플롯(80)은 압축기 휠의 내측에 배치된 1 밀리미터 반경방향의 깊은 플랫 컷이다. 플롯(78)은 일차 맥동 잡음에 대해 수용 가능한 것으로 간주되는 20 mg 컷이다. 플롯(80)에 있어서는 압축기 휠의 내측에 위치하는 반경방향의 깊은 플랫 컷을 배치함으로써, 플롯(78)의 수용 가능한 것으로 간주되는 레벨 아래로 공력 소음을 저감한다는 것이 이해되어야 한다.

따라서, 본 발명의 터보차저(20)는 일차 맥동 잡음과 같은 공력 소음을 저감하기 위한 불균형 보정 영역(56)을 갖는 압축기 부분(38)을 제공한다. 본 발명의 압축기 부분(38)은 맥동 잡음을 발생시키지 않는 대칭형 선단 에지 영역(54)을 갖는다. 본 발명의 압축기 부분(38)은 선단 에지의 연속성을 보존하기 위해 외측 에지 또는 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역(56)을 갖는다. 본 발명의 대칭형 선단 에지 영역(54)은 불균형 보정 영역(56)이 공력 소음을 야기할 수 있는 흐름의 교란을 일으키지 않도록 보호하는 데 사용된다. 본 발명의 압축기 부분(38)은 대칭형 선단 에지 영역(54)으로부터 길이 방향 내측에 배치된 임의의 영역에 위치하는 불균형 보정 영역(56)을 가질 수 있다.

본 발명은 예시적인 방식으로 설명되어 있다. 사용되어 있는 용어는 제한이 아니라 설명하는 단어의 성격을 갖는 것으로 의도되어 있다는 것이 이해되어야 한다.

상술한 교시에 비추어보아 본 발명의 많은 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위 안에서, 본 발명은 구체적으로 기재된 바와 달리 실시될 수 있다.

본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 정의되어 있으나, 이하의 실시형태에 따라 본 발명을 다른 방법으로 정의할 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다:

1. 터보차저로서:

내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠 부분;

상기 터빈 휠 부분에 결합되고 상기 터빈 휠 부분에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트; 및

상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠 부분을 포함하며,

상기 압축기 휠 부분은:

기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역; 및

상기 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역으로서, 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 반경방향 내측으로 연장되는, 불균형 보정 영역을 포함하는, 터보차저.

2. 실시형태 1에 있어서, 상기 압축기 휠 부분은 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 휠을 포함하는, 터보차저.

3. 실시형태 2에 있어서, 상기 압축기 휠은 상기 터빈 휠 부분과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠로부터 길이 방향으로 이격되고 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되는, 터보차저.

4. 실시형태 3에 있어서, 상기 노우즈 단부는 상기 대칭형 선단 에지 영역을 포함하는, 터보차저.

5. 실시형태 2 또는 실시형태 3에 있어서, 상기 압축기 휠 부분은 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 너트를 포함하는, 터보차저.

6. 실시형태 5에 있어서, 상기 압축기 너트는 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치된 균형 부분 및 상기 균형 부분에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 포함하여, 상기 균형 부분이 상기 파스너 부분과 상기 압축기 휠 사이에 배치되어 상기 압축기 휠을 상기 터보차저 샤프트에 고정시키는, 터보차저.

7. 실시형태 6에 있어서, 상기 파스너 부분은 상기 대칭형 선단 에지 영역을 포함하며, 상기 불균형 보정 영역을 갖지 않는, 터보차저.

8. 실시형태 6 또는 실시형태 7에 있어서, 상기 균형 부분은 대체로 원통 형상인, 터보차저.

9. 실시형태 6 내지 실시형태 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분 내로 반경방향으로 연장되는, 터보차저.

10. 실시형태 6 내지 실시형태 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분을 가로질러 연장되는 평면 형상 및 아치 형상 중 하나로서 정의되는, 터보차저.

11. 실시형태 6 내지 실시형태 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 균형 부분은 반경방향으로 연장되며, 상기 파스너 부분은 그 거리가 상기 균형 부분의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장되는, 터보차저.

12. 터보차저로서:

내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠;

상기 터빈 휠에 결합되고 상기 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는, 터보차저 샤프트; 및

압축 공기를 내연 기관에 전달하기 위해 상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠로서, 상기 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되는, 상기 압축기 휠을 포함하고,

상기 노우즈 단부는 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역, 및 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 음향 잡음을 저감하기 위해 상기 대칭 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함하는, 터보차저.

13. 터보차저로서:

내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠;

상기 터빈 휠에 결합되고 상기 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트;

압축 공기를 내연 기관에 전달하기 위해 상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠로서, 상기 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되는, 상기 압축기 휠; 및

상기 압축기 휠의 상기 노우즈 단부에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치된 균형 부분, 및 상기 균형 부분에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 포함하여, 상기 밸런스 부분이 상기 파스너 부분과 상기 압축기 휠의 상기 노우즈 단부 사이에 배치되어 상기 압축기 휠을 상기 터보차저 샤프트에 고정시키는 압축기 너트를 포함하고,

상기 파스너 부분은 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역을 갖고, 상기 균형 부분은 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 음향 잡음을 저감하기 위해 상기 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는, 터보차저.

14. 실시형태 13에 있어서, 상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분을 가로질러 연장되는 평면 형상 또는 아치 형상 중 하나로서 정의되는, 터보차저.

15. 실시형태 13 또는 실시형태 14에 있어서, 상기 균형 부분은 반경방향으로 연장되며, 상기 파스너 부분은 그 거리가 상기 균형 부분의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장되는, 터보차저.

Claims

터보차저로서:
내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠 부분;
상기 터빈 휠 부분에 결합되고 상기 터빈 휠 부분에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트; 및
상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠 부분을 포함하며,
상기 압축기 휠 부분은:
기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역; 및
상기 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치된 불균형 보정 영역으로서, 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 상기 불균형 보정 영역의 반대 측면 상의 하나의 단단한 벽을 가로질러 반경방향 내측으로 연장되는 평면 형상 및 아치 형상 중 하나로서 정의되는, 불균형 보정 영역을 포함하는, 터보차저.
제1항에 있어서, 상기 압축기 휠 부분은 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 휠을 포함하는, 터보차저.
제2항에 있어서, 상기 압축기 휠은 상기 터빈 휠 부분과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠로부터 길이 방향으로 이격되고 상기 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되는, 터보차저.
제3항에 있어서, 상기 노우즈 단부는 상기 대칭형 선단 에지 영역을 포함하는, 터보차저.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 압축기 휠 부분은 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 너트를 포함하는, 터보차저.
제5항에 있어서, 상기 압축기 너트는 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치된 균형 부분 및 상기 균형 부분에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 포함하여, 상기 균형 부분이 상기 파스너 부분과 상기 압축기 휠 사이에 배치되어 상기 압축기 휠을 상기 터보차저 샤프트에 고정시키는, 터보차저.
제6항에 있어서, 상기 파스너 부분은 상기 대칭형 선단 에지 영역을 포함하며, 상기 불균형 보정 영역을 갖지 않는, 터보차저.
제6항에 있어서, 상기 균형 부분은 대체로 원통 형상인, 터보차저.
터보차저로서:
내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠 부분;
상기 터빈 휠 부분에 결합되고 상기 터빈 휠 부분에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는, 터보차저 샤프트; 및
상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠 부분을 포함하며,
상기 압축기 휠 부분은:
기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역; 및
상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 소음을 저감하기 위해 상기 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함하고,
상기 압축기 휠 부분은 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 휠을 포함하며,
상기 압축기 휠 부분은 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트에 결합된 압축기 너트를 포함하고,
상기 압축기 너트는 상기 압축기 휠에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치된 균형 부분 및 상기 균형 부분에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 포함하여, 상기 균형 부분이 상기 파스너 부분과 상기 압축기 휠 사이에 배치되어 상기 압축기 휠을 상기 터보차저 샤프트에 고정시키며,
상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분 내로 반경방향으로 연장되거나,
상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분을 가로질러 연장되는 평면 형상 및 아치 형상 중 하나로서 정의되는, 터보차저.
제6항에 있어서, 상기 균형 부분은 반경방향으로 연장되며, 상기 파스너 부분은 그 거리가 상기 균형 부분의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장되는, 터보차저.
터보차저로서:
내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠;
상기 터빈 휠에 결합되고 상기 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되고, 나사 부분을 갖는 터보차저 샤프트; 및
압축 공기를 상기 내연 기관에 전달하기 위해 상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠로서, 상기 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되며, 상기 나사 부분과 나사 결합된 나사 구멍을 갖는, 상기 압축기 휠을 포함하고,
상기 노우즈 단부는 상기 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역, 및 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 음향 잡음을 저감하기 위해 상기 대칭 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는 불균형 보정 영역을 포함하는, 터보차저.
터보차저로서:
내연 기관으로부터의 배기 가스를 수용하기 위한 터빈 휠;
상기 터빈 휠에 결합되고 상기 터빈 휠에 의해 회전 가능하며, 길이 방향 축을 따라 연장되는 터보차저 샤프트;
압축 공기를 상기 내연 기관에 전달하기 위해 상기 터보차저 샤프트에 결합되고 상기 터보차저 샤프트에 의해 회전 가능한 압축기 휠로서, 상기 터빈 휠과 대향하는 휠 단부로부터, 상기 길이 방향 축을 따라, 상기 휠 단부로부터 길이 방향으로 이격된 기류와 대향하는 노우즈 단부까지 연장되는, 상기 압축기 휠; 및
상기 압축기 휠의 상기 노우즈 단부에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치된 균형 부분, 및 상기 균형 부분에 인접하여 상기 터보차저 샤프트 주위에 배치되고 상기 터보차저 샤프트에 결합된 파스너 부분을 포함하여, 상기 밸런스 부분이 상기 파스너 부분과 상기 압축기 휠의 상기 노우즈 단부 사이에 배치되어 상기 압축기 휠을 상기 터보차저 샤프트에 고정시키는 압축기 너트를 포함하고,
상기 파스너 부분은 상기 기류와 대향하는 대칭형 선단 에지 영역을 갖고, 상기 균형 부분은 상기 터보차저 샤프트의 불균형을 보정하고 공력 음향 잡음을 저감하기 위해 상기 대칭형 선단 에지 영역으로부터 길이 방향 내측에 배치되고 반경방향 내측으로 연장되는, 터보차저.
제12항에 있어서, 상기 불균형 보정 영역은 상기 균형 부분을 가로질러 연장되는 평면 형상 또는 아치 형상 중 하나로서 정의되는, 터보차저.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 균형 부분은 반경방향으로 연장되며, 상기 파스너 부분은 그 거리가 상기 균형 부분의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장되는, 터보차저.
제9항에 있어서, 상기 파스너 부분이 상기 대칭형 선단 에지 영역을 포함하고, 상기 불균형 보정 영역을 갖지 않거나, 상기 균형 부분이 대체로 원통 형상이거나, 상기 균형 부분은 반경방향으로 연장되며, 상기 파스너 부분은 그 거리가 상기 균형 부분의 반경방향 거리를 초과하여 반경방향으로 연장되는, 터보차저.