KR20190047254A - Apparatus for waste gate valve of turbo charger - Google Patents

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KR20190047254A
KR20190047254A KR1020170140913A KR20170140913A KR20190047254A KR 20190047254 A KR20190047254 A KR 20190047254A KR 1020170140913 A KR1020170140913 A KR 1020170140913A KR 20170140913 A KR20170140913 A KR 20170140913A KR 20190047254 A KR20190047254 A KR 20190047254A
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Abstract

A waste gate valve apparatus for a turbocharger according to the present invention may comprise: a turbine housing having a bypass flow path bypassing exhaust gas to an outlet; a valve body installed on the inside of the outlet, while being moved along an axial direction so as to open and close an exit unit of the bypass flow path; and an actuator applying driving force such that the valve body may be moved along an axial direction.

Description

터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치 {APPARATUS FOR WASTE GATE VALVE OF TURBO CHARGER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wastegate valve device for a turbocharger,

본 발명은 바이패스된 배기가스가 편심되어 배출되는 것을 방지하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wastegate valve apparatus for a turbocharger which prevents eccentrically discharged exhaust gases from being bypassed.

일반적으로 자동차의 터보차저는 엔진의 배기 매니폴드에 연결되며, 엔진에서 배출되는 배기가스를 이용하여 터빈을 돌리고, 상기한 터빈은 흡기 매니폴드와 에어클리너 사이에 위치한 컴프레서와 회전축으로 연결되어 컴프레서를 회전시키는 구성으로 마련된다. 따라서, 대기로 버려지는 배기 에너지를 터빈의 회전력으로 변환시켜 회수하고, 컴프레서에 의해 혼합가스의 충진효율을 높임으로써 출력 및 연료비를 향상시키는 역할을 수행한다.Generally, a turbocharger of an automobile is connected to an exhaust manifold of an engine, and uses the exhaust gas discharged from the engine to rotate the turbine. The turbine is connected to a compressor located between the intake manifold and the air cleaner, As shown in FIG. Accordingly, the exhaust energy that is discharged to the atmosphere is converted into rotational force of the turbine and recovered, and the compressor performs the role of improving the output efficiency and the fuel cost by increasing the efficiency of filling the mixed gas.

한편, 터보차저에는 흡기 매니폴드에 과도한 부스트 압력이 발생하는 경우에 이상 연소현상 또는 엔진 이상현상이 발생할 수 있는바, 엔진의 운전 조건에 따라 과도한 부스트 압력을 억제하기 위해 바이패스유로를 형성한다. 이때, 바이패스 유로를 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브를 마련한다.On the other hand, in the turbocharger, when an excessive boost pressure is generated in the intake manifold, an abnormal combustion phenomenon or an engine abnormal phenomenon may occur, and a bypass flow path is formed to suppress an excessive boost pressure depending on an engine operating condition. At this time, a waste gate valve for opening and closing the bypass passage is provided.

웨이스트 게이트 어셈블리는 터빈의 상류측 배기가스 유입관에 구비되며, 그 유입관을 통해 터빈으로 유입되는 배기가스의 일부를 외부로 바이패스시켜 배기가스에 의해 흡입 공기가 과도하게 압축되는 것을 방지하는 기능을 한다.The waste gate assembly is provided in an exhaust gas inlet pipe on the upstream side of the turbine and has a function of bypassing a part of the exhaust gas flowing into the turbine through the inlet pipe to the outside to prevent the intake air from being excessively compressed by the exhaust gas .

일반적으로 종래의 웨이스트 게이트 밸브는 스프링력에 의해 바이패스 유로를 폐쇄하는 상태를 유지하다가, 스프링력을 극복하도록 액추에이터 압력을 증가시킴으로써 바이패스 유로를 개방한다. In general, the conventional wastegate valve keeps the bypass flow path closed by the spring force, and opens the bypass flow path by increasing the actuator pressure so as to overcome the spring force.

이때, 웨이스트 게이트 밸브에 적용되는 스프링은 플로팅(floating) 현상을 방지하기 위해 강한 탄성력을 가지도록 마련되는데, 이는 액추에이터의 강한 구동력을 요구하게 되어 부품의 무게, 부피 및 비용이 증가하게 된다.At this time, the spring applied to the wastegate valve is provided with a strong elastic force to prevent floating phenomenon, which requires a strong driving force of the actuator, thereby increasing the weight, volume and cost of the component.

또한, 바이패스 유로가 터빈휠 출구 유로에 수직으로 연통됨으로써 터빈휠 출구 가스 유동과 간섭되는 현상이 발생하였다.Further, the bypass flow path is vertically communicated with the turbine wheel outlet flow path, thereby interfering with the turbine wheel outlet gas flow.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 10-2016-005064310-2016-0050643 AA

본 발명은 터빈휠을 거치지 않고 바이패스된 배기가스가 편심되어 배출되는 것을 방지하고, 바이패스되는 배기가스량을 정확히 제어하며, 밸브 작동력을 저감할 수 있는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a wastegate valve device for a turbocharger which can prevent eccentrically discharged exhaust gas from bypassing without passing through a turbine wheel, precisely control the amount of exhaust gas to be bypassed, and reduce valve operating force, There is a purpose.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치는 배기가스를 배출구로 바이패스시키는 바이패스유로가 형성된 터빈하우징; 상기 배출구 내측에 설치되어, 축방향을 따라 이동되면서 상기 바이패스유로의 출구부를 개폐하도록 마련된 밸브체; 상기 밸브체가 축방향으로 이동 동작하도록 구동력을 인가하는 액추에이터;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wastegate valve device for a turbocharger, including: a turbine housing having a bypass flow path for bypassing exhaust gas to an exhaust port; A valve body provided inside the discharge port and provided to open and close the outlet portion of the bypass flow passage while being moved along the axial direction; And an actuator for applying a driving force to move the valve body in the axial direction.

상기 밸브체는, 외주면에는 반경방향으로 돌출되어 상기 배출구의 외주면을 따라 형성된 단일홀을 관통하여 가이드되는 노브가 형성되고, 내주면에는 반경방향으로 돌출된 구동돌기가 형성된 회전스위블; 외주면에는 상기 구동돌기가 관통하도록 마련되어 상기 회전스위블의 회전에 따라 축방향 이동력을 전달받는 구동슬릿이 형성되고, 축방향 이동에 따라 외주면이 상기 바이패스유로의 출구부를 선택적으로 개폐하는 슬라이더; 일측이 상기 배출구에 고정결합되고, 외주면이 상기 슬라이더의 내주면과 접하며, 상기 바이패스유로의 출구부와 대응되는 지점에 연통홀이 형성되도록 마련된 고정링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the valve body includes: a rotary swivel having a knob protruding radially from the outer circumferential surface of the discharge port and guiding through a single hole formed along the outer circumferential surface of the discharge port, and having a drive projection protruding in the radial direction on the inner circumferential surface thereof; A drive slit is formed on an outer circumferential surface of the rotary shaft to allow the drive projection to pass therethrough to receive an axial movement force in accordance with the rotation of the rotary swivel and an outer circumferential surface selectively opens and closes the outlet portion of the bypass passage in the axial direction; And a stationary ring fixedly coupled to the discharge port and having an outer circumferential surface in contact with an inner circumferential surface of the slider and a communication hole formed at a position corresponding to an outlet portion of the bypass flow path.

상기 액추에이터는 상기 노브와 연결되어 상기 회전스위블을 회전시키도록 구동력을 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.And the actuator may be connected to the knob to apply a driving force to rotate the rotary swivel.

상기 구동슬릿은 상기 슬라이더의 축방향 중심축을 기준으로 하여 일정각도 기울어진 장홀 형상으로 형성됨으로써, 상기 회전스위블의 회전에 따라 상기 슬라이더를 축방향 이동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The driving slit is formed in a long hole shape inclined by a predetermined angle with respect to the axial central axis of the slider so that the slider is moved in the axial direction in accordance with the rotation of the rotation swivel.

상기 터빈하우징에는 터빈휠과 상기 배출구 사이를 연결하는 배출유로가 형성되고, 상기 바이패스유로는 상기 배출유로와 예각을 이루면서 연통된 것을 특징으로 할 수 있다.The turbine housing is formed with a discharge passage connecting between the turbine wheel and the discharge port, and the bypass passage is communicated with the discharge passage at an acute angle.

상기 연통홀은 상기 고정링의 외주면을 따라 다수 개로 구비되고, 상기 바이패스유로는 출구부가 상기 배출유로의 둘레를 따라 연통되도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.The communication holes may be formed along the outer circumferential surface of the stationary ring, and the bypass passage may be formed such that the outlet portion communicates with the circumference of the discharge passage.

상기 배출유로에는 상기 바이패스유로와 연통되는 지점보다 하류 측에서 중공 단면적이 불연속적으로 증가하는 단차부가 형성되고, 상기 단차부에 상기 회전스위블이 끼워지는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the discharge passage is provided with a step portion in which a hollow cross-sectional area is discontinuously increased on a downstream side of a point communicating with the bypass passage, and the rotary swivel is inserted into the step portion.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치에 따르면, 바이패스되는 배기가스의 양을 정확하게 제어할 수 있고, 종래보다 밸브 작동력을 저감할 수 있어 액추에이터에 의한 부피, 무게 및 원가를 저감할 수 있다.According to the wastegate valve device for a turbocharger having the above-described structure, the amount of exhaust gas to be bypassed can be accurately controlled and the valve operating force can be reduced as compared with the prior art, thereby reducing the volume, can do.

또한, 터빈 후단에 연결된 촉매 컨버터로 바이패스된 배기가스를 균일하게 공급할 수 있는바, 배기가스 정화효율을 상승시킬 수 있다.Further, since the exhaust gas bypassed by the catalytic converter connected to the rear end of the turbine can be uniformly supplied, the exhaust gas purifying efficiency can be increased.

아울러, 바이패스유로가 터빈휠 하류에 마련된 배출유로와 예각을 이루도록 형성됨으로써, 바이패스된 배기가스에 의해 유동간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다.Further, since the bypass flow path is formed at an acute angle with the exhaust flow path provided downstream of the turbine wheel, it is possible to prevent the flow interference from being caused by the bypassed exhaust gas.

도 1은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A-A'단면을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전스위블을 상세히 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이더를 상세히 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정링을 상세히 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치가 미작동될 경우의 모습을 도시한 측면도,
도 7은 도 6의 B-B' 단면을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치가 작동될 경우의 모습을 도시한 측면도,
도 9는 도 8의 C-C' 단면을 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a wastegate valve device for a turbocharger of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view showing a rotation swivel according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a perspective view illustrating a slider according to an exemplary embodiment of the present invention,
5 is a perspective view showing the fixing ring in detail according to an embodiment of the present invention,
6 is a side view showing a state in which the wastegate valve device for a turbocharger of the present invention is not operated,
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB 'of FIG. 6,
8 is a side view showing a state in which the wastegate valve device for a turbocharger of the present invention is operated,
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section CC 'of FIG.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a wastegate valve apparatus for a turbocharger according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'단면을 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a wastegate valve apparatus for a turbocharger according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치는 배기가스를 배출구(15)로 바이패스시키는 바이패스유로(11)가 형성된 터빈하우징(10); 상기 배출구(15) 내측에 설치되어, 축방향을 따라 이동되면서 상기 바이패스유로(11)의 출구부를 개폐하도록 마련된 밸브체; 및 상기 밸브체가 축방향으로 이동 동작하도록 구동력을 인가하는 액추에이터(미도시);를 포함할 수 있다.1 and 2, a wastegate valve device for a turbocharger according to the present invention includes a turbine housing 10 having a bypass flow path 11 for bypassing an exhaust gas to an exhaust port 15; A valve body provided inside the discharge port (15) to open and close an outlet portion of the bypass flow passage (11) while being moved along an axial direction; And an actuator (not shown) for applying a driving force to move the valve body in the axial direction.

종래에 웨이스트 게이트 밸브는 스윙암 타입으로 구비되어 바이패스유로의 출구부와 인접하여 밀폐하거나, 출구부로부터 이격되도록 동작하면서 바이패스유로를 개폐하였다. 반면, 본 발명은 밸브체가 축방향으로 슬라이딩 이동되면서 상기 바이패스유로(11)를 개폐하도록 마련됨으로써, 배기가스가 바이패스되는 양을 세밀하게 컨트롤할 수 있다.Conventionally, the wastegate valve is provided as a swing arm type so as to close or close the outlet portion of the bypass flow passage, or to open and close the bypass flow passage while being separated from the outlet portion. On the other hand, according to the present invention, since the valve body is slidably moved in the axial direction to open and close the bypass passage 11, the amount by which the exhaust gas is bypassed can be finely controlled.

더 구체적으로, 본 발명에서 상기 밸브체는, 외주면에는 반경방향으로 돌출되어 상기 배출구(15)의 외주면을 따라 형성된 단일홀(17)을 관통하여 가이드되는 노브(23)가 형성되고, 내주면에는 반경방향으로 돌출된 구동돌기(25)가 형성된 회전스위블(20); 외주면에는 상기 구동돌기(25)가 관통하도록 마련되어 상기 회전스위블(20)의 회전에 따라 축방향 이동력을 전달받는 구동슬릿(33)이 형성되고, 축방향 이동에 따라 외주면이 상기 바이패스유로(11)의 출구부를 선택적으로 개폐하는 슬라이더(30); 일측이 상기 배출구(15)에 고정결합되고, 외주면이 상기 슬라이더(30)의 내주면과 접하며, 상기 바이패스유로(11)의 출구부와 대응되는 지점에 연통홀(43)이 형성되도록 마련된 고정링(40);을 포함하여 구성될 수 있다.More specifically, in the present invention, the valve body has a knob 23 protruding in the radial direction on its outer peripheral surface and guided through a single hole 17 formed along the outer peripheral surface of the discharge port 15, A rotation swivel (20) formed with a drive projection (25) protruding in the direction of the axis; A drive slit 33 is formed on the outer circumferential surface to receive the axial movement force according to the rotation of the rotary swivel 20 and the outer circumferential surface of the drive slit 33, A slider (30) for selectively opening and closing the outlet of the outlet (11); And a communicating hole 43 formed at a position corresponding to the outlet of the bypass flow path 11, the one end being fixedly coupled to the outlet 15, the outer circumferential surface being in contact with the inner circumferential surface of the slider 30, (40).

즉, 밸브체는 회전스위블(20), 슬라이더(30), 고정링(40)으로 구성되어, 액추에이터(미도시)로부터 전달되는 구동력이 회전스위블(20)을 거쳐 슬라이더(30)로 공급되도록 마련된 것을 특징으로 한다.That is, the valve body is constituted by the rotary swivel 20, the slider 30 and the stationary ring 40 so that the driving force transmitted from the actuator (not shown) is supplied to the slider 30 via the rotary swivel 20 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전스위블(20)을 상세히 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이더(30)를 상세히 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정링(40)을 상세히 도시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view illustrating a rotary swivel 20 in detail according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view illustrating the slider 30 in detail according to an embodiment of the present invention. Is a perspective view showing the fixing ring 40 according to one embodiment of the present invention in detail.

상기 회전스위블(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성되어, 외주면에 노브(23)가 외측으로 돌출되고, 내주면에 구동돌기(25)가 내측으로 돌출되도록 형성된다.The rotary swivel 20 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 3. The rotary swivel 20 has a knob 23 protruding outward on an outer circumferential surface thereof, and a driving protuberance 25 protruding inward on an inner circumferential surface thereof.

여기서, 상기 액추에이터(미도시)는 상기 노브(23)와 연결되어 상기 회전스위블(20)을 회전시키도록 구동력을 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the actuator (not shown) may be connected to the knob 23 to apply driving force to rotate the rotary swivel 20.

즉, 회전스위블(20)은 터빈하우징(10)의 배출구(15) 내측에 구비되지만, 노브(23)가 터빈하우징(10)의 단일홀(17)을 관통하여 액추에이터(미도시)와 연결됨으로써 액추에이터로부터 구동력을 전달받는다.That is, the rotary swivel 20 is provided inside the discharge port 15 of the turbine housing 10, but the knob 23 is connected to the actuator (not shown) through the single hole 17 of the turbine housing 10 The driving force is transmitted from the actuator.

따라서, 액추에이터의 구동력을 회전스위블(20)이 전달받아 구동돌기(25)를 통해 슬라이더(30)로 전달하여, 슬라이더(30)가 축방향 이동됨으로써 바이패스유로(11)의 출구부를 개폐동작할 수 있다. 여기서, 액추에이터는 공압식 액추에이터 또는 전기모터를 이용한 액추에이터일 수 있다.Therefore, the driving force of the actuator is transmitted to the slider 30 through the driving projection 25 and the slider 30 is moved in the axial direction to thereby open and close the outlet portion of the bypass flow path 11 . Here, the actuator may be an actuator using a pneumatic actuator or an electric motor.

상기 슬라이더(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 구비되되, 외주면에 장홀 형상의 구동슬릿(33)이 형성된다.The slider 30 has a cylindrical shape as shown in FIG. 4, and an elongated driving slit 33 is formed on an outer circumferential surface thereof.

상기 구동슬릿(33)은 상기 슬라이더(30)의 축방향 중심축을 기준으로 하여 일정각도 기울어진 장홀 형상으로 형성됨으로써, 상기 회전스위블(20)의 회전에 따라 상기 슬라이더(30)를 축방향 이동시키는 것을 특징으로 한다.The driving slit 33 is formed in an elongated hole shape inclined at a predetermined angle with respect to the axial center axis of the slider 30 so that the slider 30 is moved in the axial direction in accordance with the rotation of the rotary swivel 20 .

즉, 회전스위블(20)의 구동돌기(25)가 슬라이더(30)의 구동슬릿(33)을 관통하여 서로 결합되는데, 회전스위블(20)이 액추에이터 구동력에 의해 축방향을 중심으로 회전할 경우, 구동돌기(25)가 구동슬릿(33)을 따라 이동한다. 이때, 구동슬릿(33)이 축방향 중심축을 기준으로 일정각도 기울어지게 형성되기 때문에, 회전스위블(20)의 회전에 따라 상기 슬라이더(30)가 축방향으로 이동할 수 있게 된다.That is, the driving projections 25 of the rotary swivel 20 are coupled to each other through the driving slit 33 of the slider 30. When the rotary swivel 20 rotates about the axial direction by the actuator driving force, The driving projection 25 moves along the driving slit 33. [ At this time, since the driving slit 33 is formed to be inclined at a certain angle with respect to the central axis in the axial direction, the slider 30 can be moved in the axial direction in accordance with the rotation of the rotary swivel 20.

이와 같은 슬라이더(30)의 축방향의 이동에 따라 바이패스유로(11)가 선택적으로 개폐되는데, 구체적인 동작에 대하여는 후술하도록 하겠다.The bypass flow passage 11 is selectively opened and closed in accordance with the movement of the slider 30 in the axial direction. The concrete operation will be described later.

상기 고정링(40)은 도 5에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성되고, 터빈하우징(10)과 이루는 사이 공간에서 슬라이더(30)가 원활하게 축방향 이동 가능하도록 외경이 배출구(15) 중공과 일정거리 이격되는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 일측이 상기 터빈하우징(10)의 배출구(15)와 결합되도록 외측으로 절곡 형성될 수 있다.The fixed ring 40 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. 5 and has an outer diameter larger than the outer diameter of the outlet 15 so that the slider 30 can smoothly move axially in the space between the turbine housing 10 and the turbine housing 10. And may be formed in a size that is spaced a certain distance. At this time, one side may be bent outward so as to engage with the discharge port 15 of the turbine housing 10.

이에 따라, 고정링(40)은 슬라이더(30)가 축방향으로 이동할 경우에 터빈하우징(10)을 이탈하는 것을 막을 수 있다. 하지만, 고정링(40)은 바이패스유로(11)를 막아서는 안되기 때문에 바이패스유로(11)와 대응되는 지점에 연통홀(43)이 형성되도록 마련됨으로써, 슬라이더(30)가 바이패스유로(11)를 개방했을 때, 배기가스가 원활하게 배출구(15) 측으로 유동하도록 할 수 있다.Accordingly, the stationary ring 40 can prevent the turbine housing 10 from being disengaged when the slider 30 moves in the axial direction. However, since the stationary ring 40 does not block the bypass flow path 11, the communication hole 43 is formed at a position corresponding to the bypass flow path 11, so that the slider 30 is connected to the bypass flow path 11 The exhaust gas can smoothly flow to the discharge port 15 side.

상술한 밸브체 구성에 따르면, 종래의 스윙암 타입의 웨이스트 게이트 밸브를 이용하던 것보다 밸브 작동력이 저감되어 액추에이터에 소모되는 전력을 줄여 연비를 향상시킬 수 있다. 또한, 종래의 스윙암 타입 웨이스트 게이트 밸브가 작동될 때 발생하던 래틀성 소음을 제거할 수 있어 차량 상품성을 향상시킬 수 있다.According to the valve body structure described above, the valve operating force is reduced as compared with the conventional swash arm type wastegate valve, so that the electric power consumed by the actuator can be reduced and the fuel consumption can be improved. In addition, since the rattle noise generated when the conventional swing arm type wastegate valve is operated can be removed, the commerciality of the vehicle can be improved.

아래에서는 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the wastegate valve device for a turbocharger of the present invention will be described below.

도 6은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치가 미작동될 경우의 모습을 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 B-B' 단면을 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치가 작동될 경우의 모습을 도시한 측면도이고, 도 9는 도 8의 C-C' 단면을 도시한 단면도이다.6 is a side view showing a state in which the wastegate valve apparatus for a turbocharger of the present invention is not operated, Fig. 7 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line BB 'of Fig. 6, 9 is a side view showing a state in which the waste gate valve device is operated, and Fig. 9 is a cross-sectional view showing a cross section CC 'in Fig.

상기 액추에이터가 초기지점에서 미작동한 상태라면, 밸브체는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 바이패스유로(11)를 폐쇄한 상태를 유지한다.If the actuator is not operated at the initial point, the valve body maintains the closed state of the bypass flow path 11 as shown in FIGS. 6 and 7.

만약, 액추에이터가 작동을 시작하여 도 8에 도시된 바와 같이 노브(23)를 단일홀을 따라 회전시킨 상태라면, 회전스위블이 회전하면서 도 9에 도시된 바와 같이 구동돌기(25)가 구동슬릿(33)을 따라 이동하면서 슬라이더(30)를 축방향 일측으로 이동시키게 된다. 이에 따라, 바이패스유로(11)를 통과한 배기가스는 고정링(40)의 연통홀(43)을 거쳐 터빈하우징(10)의 배출구(15) 측으로 유동할 수 있게 된다. If the actuator starts operating and the knob 23 is rotated along a single hole as shown in Fig. 8, the rotation of the rotation swivel causes the driving projection 25 to move to the driving slit 33 so as to move the slider 30 in one axial direction. The exhaust gas that has passed through the bypass flow path 11 can flow to the discharge port 15 side of the turbine housing 10 through the communication hole 43 of the stationary ring 40.

도 7 및 도 9의 단면에서 구동돌기(25)와 구동슬릿(33)은 설명의 편의성을 위해 도시한 것일 뿐, 구동돌기(25)와 구동슬릿(33)이 고정링(40)을 관통하는 것으로 해석되어서는 안될 것이다.7 and 9, the driving projection 25 and the driving slit 33 are shown only for convenience of explanation, and only the driving projection 25 and the driving slit 33 pass through the stationary ring 40 It should not be construed as being.

더 나아가, 도 2, 도 7 및 도 9를 참조하면 본 발명의 상기 터빈하우징(10)에는 터빈휠(50)과 상기 배출구(15) 사이를 연결하는 배출유로(13)가 형성되고, 상기 바이패스유로(11)는 상기 배출유로(13)와 예각을 이루도록 마련될 수 있다.2, 7 and 9, the turbine housing 10 of the present invention is formed with a discharge passage 13 for connecting between the turbine wheel 50 and the discharge port 15, The path passage 11 may be formed at an acute angle with the discharge passage 13.

즉, 바이패스유로(11)로부터 배출되는 배기가스가 다량으로 발생할 경우에, 터빈휠(50)을 통과한 배기가스의 유동흐름이 방해받는 현상을 최소화하여 터빈 효율 저하를 방지할 수 있다.That is, when a large amount of exhaust gas is discharged from the bypass flow path 11, the flow of the exhaust gas passing through the turbine wheel 50 is minimized, thereby preventing the turbine efficiency from being lowered.

또한, 상기 연통홀(43)은 상기 고정링(40)의 외주면을 따라 다수 개로 구비되고, 상기 바이패스유로(11)는 출구부가 상기 배출유로(13)의 둘레를 따라 연통되도록 형성될 수 있다.A plurality of communication holes 43 may be formed along the outer circumferential surface of the stationary ring 40. The bypass passage 11 may be formed such that an outlet portion communicates with the periphery of the discharge passage 13 .

이에 따라, 바이패스되는 배기가스가 배출유로(13) 내에 균일하게 공급될 수 있다. 따라서, 터빈하우징(10)의 배출구(15)에 결합되는 촉매컨버터에 배기가스가 편심되게 전달됨으로써 정화효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Thus, exhaust gas to be bypassed can be uniformly supplied into the discharge flow path 13. Accordingly, the exhaust gas is eccentrically transmitted to the catalytic converter coupled to the exhaust port 15 of the turbine housing 10, thereby preventing the purification efficiency from being lowered.

한편, 상기 배출유로(13)에는 상기 바이패스유로(11)와 연통되는 지점보다 하류 측에서 중공 단면적이 불연속적으로 증가하는 단차부(19)가 형성되고, 상기 단차부(19)에 상기 회전스위블(20)이 끼워지도록 마련될 수 있다.On the other hand, the discharge passage 13 is formed with a step 19 whose hollow cross-sectional area is discontinuously increased on the downstream side from a point communicating with the bypass passage 11, So that the swivel 20 can be fitted.

이러한 단차부(19)에 따르면 상기 회전스위블(20)이 축방향으로 이동되는 것을 막을 수 있고, 상기 슬라이더(30)가 측면이 평평한 원통 형상으로 형성될 수 있다.According to the stepped portion 19, the rotary swivel 20 can be prevented from moving in the axial direction, and the slider 30 can be formed into a cylindrical shape having a flat side.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치에 따르면, 바이패스되는 배기가스의 양을 정확하게 제어할 수 있고, 종래보다 밸브 작동력을 저감할 수 있어 액추에이터에 의한 부피, 무게 및 원가를 저감할 수 있다.According to the wastegate valve device for a turbocharger having the above-described structure, the amount of exhaust gas to be bypassed can be accurately controlled and the valve operating force can be reduced as compared with the prior art, thereby reducing the volume, can do.

또한, 터빈 후단에 연결된 촉매 컨버터로 바이패스된 배기가스를 균일하게 공급할 수 있는바, 배기가스 정화효율을 상승시킬 수 있다.Further, since the exhaust gas bypassed by the catalytic converter connected to the rear end of the turbine can be uniformly supplied, the exhaust gas purifying efficiency can be increased.

아울러, 바이패스유로가 터빈휠 하류에 마련된 배출유로와 예각을 이루도록 형성됨으로써, 바이패스된 배기가스에 의해 유동간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다.Further, since the bypass flow path is formed at an acute angle with the exhaust flow path provided downstream of the turbine wheel, it is possible to prevent the flow interference from being caused by the bypassed exhaust gas.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 터빈하우징
11: 바이패스유로
13: 배출유로
15: 배출구
17: 단일홀
19: 단차부
20: 회전스위블
23: 노브
25: 구동돌기
30: 슬라이더
33: 구동슬릿
40: 고정링
43: 연통홀
50: 터빈휠10: Turbine housings
11: Bypass flow
13:
15: Outlet
17: single hole
19: stepped portion
20: rotation swivel
23: Knob
25: driving projection
30: Slider
33: Driving slit
40: Fixing ring
43: communication hole
50: Turbine wheel

Claims (7)

배기가스를 배출구로 바이패스시키는 바이패스유로가 형성된 터빈하우징;
상기 배출구 내측에 설치되어, 축방향을 따라 이동되면서 상기 바이패스유로의 출구부를 개폐하도록 마련된 밸브체;
상기 밸브체가 축방향으로 이동 동작하도록 구동력을 인가하는 액추에이터;를 포함하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.A turbine housing having a bypass flow path for bypassing exhaust gas to an exhaust port;
A valve body provided inside the discharge port and provided to open and close the outlet portion of the bypass flow passage while being moved along the axial direction;
And an actuator for applying a driving force to move the valve body in the axial direction. 청구항 1에 있어서,
상기 밸브체는,
외주면에는 반경방향으로 돌출되어 상기 배출구의 외주면을 따라 형성된 단일홀을 관통하여 가이드되는 노브가 형성되고, 내주면에는 반경방향으로 돌출된 구동돌기가 형성된 회전스위블;
외주면에는 상기 구동돌기가 관통하도록 마련되어 상기 회전스위블의 회전에 따라 축방향 이동력을 전달받는 구동슬릿이 형성되고, 축방향 이동에 따라 외주면이 상기 바이패스유로의 출구부를 선택적으로 개폐하는 슬라이더;
일측이 상기 배출구에 고정결합되고, 외주면이 상기 슬라이더의 내주면과 접하며, 상기 바이패스유로의 출구부와 대응되는 지점에 연통홀이 형성되도록 마련된 고정링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method according to claim 1,
Wherein the valve body comprises:
A rotary swivel protruding in a radial direction from the outer circumferential surface to form a knob guided through a single hole formed along the outer circumferential surface of the discharge port and having a driving projection protruding in the radial direction on the inner circumferential surface;
A drive slit is formed on an outer circumferential surface of the rotary shaft to allow the drive projection to pass therethrough to receive an axial movement force in accordance with the rotation of the rotary swivel and an outer circumferential surface selectively opens and closes the outlet portion of the bypass passage in the axial direction;
And a stationary ring fixedly coupled to the discharge port and having an outer circumferential surface in contact with an inner circumferential surface of the slider and a communication hole formed at a position corresponding to an outlet portion of the bypass passage, Wastegate valve device. 청구항 2에 있어서,
상기 액추에이터는 상기 노브와 연결되어 상기 회전스위블을 회전시키도록 구동력을 인가하는 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method of claim 2,
Wherein the actuator is connected to the knob to apply a driving force to rotate the rotary swivel. 청구항 2에 있어서,
상기 구동슬릿은 상기 슬라이더의 축방향 중심축을 기준으로 하여 일정각도 기울어진 장홀 형상으로 형성됨으로써, 상기 회전스위블의 회전에 따라 상기 슬라이더를 축방향 이동시키는 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method of claim 2,
Wherein the driving slit is formed in a long hole shape inclined at a predetermined angle with respect to the axial center axis of the slider so that the slider is moved in the axial direction in accordance with the rotation of the rotation swivel. 청구항 2에 있어서,
상기 터빈하우징에는 터빈휠과 상기 배출구 사이를 연결하는 배출유로가 형성되고,
상기 바이패스유로는 상기 배출유로와 예각을 이루면서 연통된 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method of claim 2,
Wherein the turbine housing is formed with a discharge passage for connecting between the turbine wheel and the discharge port,
Wherein the bypass passage is communicated with the discharge passage at an acute angle. 청구항 5에 있어서,
상기 연통홀은 상기 고정링의 외주면을 따라 다수 개로 구비되고,
상기 바이패스유로는 출구부가 상기 배출유로의 둘레를 따라 연통되도록 형성된 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method of claim 5,
Wherein the communication holes are provided in a plurality of locations along the outer peripheral surface of the stationary ring,
Wherein the bypass passage is formed so that an outlet portion communicates with the periphery of the discharge passage. 청구항 5에 있어서,
상기 배출유로에는 상기 바이패스유로와 연통되는 지점보다 하류 측에서 중공 단면적이 불연속적으로 증가하는 단차부가 형성되고,
상기 단차부에 상기 회전스위블이 끼워지는 것을 특징으로 하는 터보차저용 웨이스트 게이트 밸브 장치.The method of claim 5,
Wherein the discharge passage is formed with a step portion in which a hollow cross-sectional area is discontinuously increased on a downstream side of a point communicating with the bypass passage,
And the rotation swivel is fitted in the stepped portion.
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