KR20190067850A - 멀티파트 터빈 하우징을 갖는 터빈 - Google Patents

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크리스티안 하이트
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Abstract

본 발명은 내연 기관용 가변 터빈 기하학 형상을 갖는 터빈으로서, 터빈이 베어링 하우징, 터빈 하우징, 및 복수의 조절 가능한 베인을 지지하기 위한 베인 베어링 링을 특징으로 하는 카트리지를 포함하는 터빈에 관한 것이다. 터빈은 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링을 추가로 포함하며, 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링이 베인 베어링 링의 반경방향 외측에 배치된다.

Description

멀티파트 터빈 하우징을 갖는 터빈
본 발명은 멀티파트 터빈 하우징을 갖는 터빈 및 이러한 종류의 터빈을 갖는 터보차저에 관한 것이다.
터보 과급 장치를 구비하고 있는 최신 세대의 자동차의 숫자가 증가하고 있다. 설계 목표 및 법적 요건을 충족시키기 위해서는 파워트레인 전체와 그의 개개의 구성부품뿐만 아니라 시스템 전체의 신뢰성 및 효율을 최적화하는 접근법을 개발하는 것이 중요하다.
예를 들어, 내연기관으로부터의 배기 가스류가 터빈 휠을 갖는 터빈을 구동시키는 배기 가스 터보차저가 알려져 있다. 터빈 휠과 함께 공통의 샤프트 상에 배치되는 압축기 휠은 엔진용의 신선한 흡입 공기를 압축한다. 그렇게 하면 엔진에 이용 가능한 공기, 더 정확히 말하면 산소의 양이 증가하고, 따라서 내연기관의 성능의 증가를 초래한다.
이러한 종류의 터빈은 또한 배기 터보차저로부터 분리될 때, 또는 예를 들어 연료 전지 엔진의 공기 공급 장치와 조합시켜 사용될 수 있다.
터빈은 배기 가스의 흐름에 의해 구동되기 때문에, 터빈 휠 및 터빈 하우징의 영역에서 매우 높은 온도가 발생한다. 터빈 하우징은 베어링 하우징과 연결되어, 터빈 휠이 장착되어 있는 샤프트를 지지하는 역할을 하기 때문에, 이러한 높은 온도도 또한 베어링 하우징으로 전달된다. 베어링 하우징 내의 온도가 너무 높으면 효율과 내마모성에 악영향을 줄 수 있다.
따라서, 본 발명은, 특히 터빈 하우징과 인접한 베어링 하우징 사이의 플랜지부에서, 개선된 온도 관리를 나타내는 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 청구항 제1항에 따른 가변 터빈 기하학 형상을 갖는 터빈 및 청구항 제 15 항에 따른 터보차저에 관한 것이다.
내연 기관에 사용하기 위한 가변 터빈 기하학 형상을 갖는 본 발명에 따른 터빈은 베어링 하우징, 터빈 하우징 및 복수의 조절 가능한 베인을 지지하기 위한 베인 베어링 링을 특징으로 하는 카트리지를 포함한다. 터빈은 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링(shield ring)을 추가로 포함하며, 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링은 베인 베어링 링의 반경방향 외측에 배치된다. 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링은 터빈 하우징과 베어링 하우징 사이의 연결 영역 또는 플랜지부에서의 온도 관리에 유익한 영향을 준다. 특히 베어링 하우징에 대한 온도 응력이 감소한다.
실시형태에 있어서, 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링은 터빈 하우징과 베어링 하우징 사이에 클램핑 될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 실드 링은 베어링 하우징에 인접할 수 있고 베어링 하우징과 터빈 하우징 사이에 축방향으로 배치될 수 있거나, 또는 베어링 하우징과 세퍼레이터 디스크의 반경방향 외측 부분 사이에 배치될 수 있으며, 상기 부분은 실드 링과 터빈 하우징 사이에 배치된다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 세퍼레이터 디스크의 반경방향 외측 부분은 터빈 하우징에 인접할 수 있고 실드 링과 터빈 하우징 사이, 또는 터빈 하우징과 베어링 하우징 사이에 축방향으로 배치될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 터빈 하우징의 내면 상의 제1 레지(ledge)는 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링의 위치를 고정시킬 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 밀봉부(seal)는 실드 링과 터빈 하우징 사이의 실드 링의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 밀봉부는 특히 V-링 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉부는 터빈 하우징의 내면 상의 제2 레지와 베어링 하우징의 반경방향 측면 사이에 축방향으로 배치될 수 있다. 밀봉부는 또한 실드 링의 외면과 터빈 하우징의 내면 사이에 반경방향으로 배치될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 베인 베어링 링과 세퍼레이터 디스크 사이에 반경방향으로 통로가 형성될 수 있다. 통로는 특히 베인 베어링 링의 전체 원주를 따라 연장될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 세퍼레이터 디스크 및/또는 실드 링은 터빈의 회전축과 동심이 되도록 배치될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 세퍼레이터 디스크의 제1 측면은 베인에 대향하는 베인 베어링 링의 전면(front side)과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 세퍼레이터 디스크는 축방향으로 터빈 하우징 내의 나선(spiral)에 접할 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 실드 링은 중공 원통의 형상으로 설계할 수 있고 축방향으로 연장될 수 있다. 실드 링의 적어도 주된 부분은 터빈 하우징으로부터 일정 거리를 두고 배치되며, 그에 따라 실드 링의 축방향 범위의 적어도 대부분을 따라 실드 링과 터빈 하우징 사이에 반경방향으로 갭이 존재한다. 이는 터빈 하우징 및 베어링 하우징의 플랜지부뿐만 아니라 실드 링과 터빈 하우징 사이의 반경방향 갭이 고온으로부터 실딩(shielding)을 보호하기 때문에 유리하다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 세퍼레이터 디스크와 실드 링은 원피스 일체형 구성부품으로 설계할 수 있다.
지금까지 설명한 모든 실시형태와 조합 가능한 실시형태에서, 터빈 하우징의 축방향으로 연장되는 내면 상에, 반경방향으로 터빈 하우징의 나선 용적에 접하고 있는 터빈 하우징의 외벽은 나선으로부터 베어링 하우징의 방향으로 외벽의 축방향 단부까지 언더컷을 나타내지 않는다. 이 설계를 사용하면 사용된 모래가 매우 안전하고 쉽게 제거될 수 있기 때문에 터빈 하우징의 주조 공정(casting)을 크게 단순화할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태 중 어느 하나에 따른 터빈을 갖는 터보차저를 포함한다.
본 발명의 추가 상세 및 특징은 다음과 같이 도면을 참조하여 설명된다.
도 1a는 본 발명에 따른 터빈의 제1 실시형태의 단면도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 터빈의 제2 실시형태의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터빈의 제3 실시형태의 단면도이다.
도 2 a 및 도 2b는 본 발명에 따른 터빈의 추가 실시형태의 상세도이다.
본 발명에 따른 터빈의 실시형태에 관하여 다음과 같이 도면을 참조하여 설명한다.
도면에 나타낸 모든 실시형태에서 사실인 것은 터빈은 베어링 하우징(100)에 인접한 터빈 하우징(200)을 특징으로 한다는 것이다. 터빈은 가변 터빈 기하학 형상 카트리지(300)를 추가로 포함한다. 카트리지는 복수의 조절 가능한 베인(320)을 지지하기 위한 베인 베어링 링(310)을 갖는다. 이들 특징은 예를 들어 도 1a, 도 1b 및 도 2에서 볼 수 있다. 도 1a에 나타낸 실시형태는 베인 베어링 링(310)의 반경방향 외측에 배치된 세퍼레이터 디스크(400)를 추가로 특징으로 한다. 따라서, 세퍼레이터 디스크(400)는 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑되고, 축방향으로 터빈 하우징(300)의 나선에 접한다. 도 1b의 대체 실시형태에서, 터빈은 베인 베어링 링(310)의 반경방향 외측에 배치되고 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이에 클램핑 되는 실드 링(500)을 포함한다. 도 1b에 나타낸 특별한 실시형태에서, 터빈 하우징(200)은 반경방향 내측으로 돌출하고 베어링 하우징(100)의 방향으로 축방향 나선에 접하는 돌출부(210)를 특징으로 한다. 도 2, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 추가의 실시형태에서, 실드 링(500)과 세퍼레이터 디스크(400)는 조합되어 설치된다. 따라서, 실드 링(500) 및 세퍼레이터 디스크(400)는 2개의 분리된 구성부품 (도 2 및 도 2a 참조) 또는 일체형 구성부품 (도 2b 참조)으로서 설치될 수 있다. 따라서, 모든 도면으로부터 명확한 바와 같이, 세퍼레이터 디스크(400) 및 실드 링(500)은 베어링 하우징 및 터빈 하우징과는 별개로 항상 분리된 개개의 구성부품 또는 일체형 구성부품이다. 따라서 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 세퍼레이터 디스크 또는 실드 링 (또는 이들 2가지의 조합, 도 2 내지 도 2b 참조)은 터빈 하우징에 의해 반경방향 외측으로 둘러싸이고 반경방향 내측에 위치한 제1 레지(210)에 의해 지지된다. 또한, 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)은 터빈의 회전축과 동심이 되도록 배치된다.
세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)은 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이의 연결 영역 또는 플랜지부에서의 온도 관리에 유익한 영향을 준다. 특히, 베어링 하우징(100)에 대한 온도 응력이 감소된다.
도 1a를 보고 알 수 있는 바와 같이, 예를 들어, 세퍼레이터 디스크(400)는 나선의 측벽을 정의하며, 따라서 가변 터빈 기하학 형상 카트리지(300)에 대한 조정기구가 배치되는 영역으로부터 가스가 흐르는 터빈의 나선 영역을 (부분적으로) 분리하는 역할을 한다. 세퍼레이터 디스크(400)의 특정 부분은 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이의 직접 접촉을 방지하기 때문에, 터빈 하우징(200)으로부터 베어링 하우징(100)으로의 열 전달은 이들 부분에서 감소할 것이며, 이에 따라 베어링 하우징(100)에 대한 열 응력을 감소시킨다. 공지된 하우징에서, 이러한 분리는 터빈 하우징의 내부 벽으로부터 돌출하는 일종의 크로스피스(crosspiece)에 의해 달성된다. 그들이 비교적 높은 응력에 노출된다는 것을 생각하면, 이 종류의 크로스피스는 균열되기 쉽다. 크로스피스가 균열되기 쉽다는 것은 이를 세퍼레이터 디스크(400)로 교체함으로써 해소할 수 있다. 세퍼레이터 디스크(400)는 예를 들면 내열성 재료로 만들 수 있으며, 그 결과 인접한 구성부품, 예를 들어 베어링 하우징(100)에 대한 높은 터빈 온도의 영향을 추가로 감소시킬 수 있다.
또한, 터빈 하우징(200)은 세퍼레이터 디스크(400)에 의해 (완전하게) 개방된 설계로 할 수 있다. 이것은 터빈 하우징(200)을 제조하는데 사용되는 주조 공정에 이점을 제공하며, 예를 들어 코어 및/또는 모래가 쉽게 제거되는 것을 가능하게 한다. 또한, 개방형 터빈 하우징(200)을 사용하면 터빈 하우징(200)의 기계 가공이 단순화되고, 터빈 하우징의 초기 도입이 개선된다. 터빈의 전체적인 내구성은, 이러한 이점에 더하여, 터빈 하우징(200) 내의 세퍼레이터 디스크(400)의 개량되고 더욱 가변적인 위치로 인하여 향상될 수 있다.
도 1b 및 도 2는 마찬가지로 내열성 재료로 제조될 수 있는 실드 링(500)을 갖는 실시형태를 나타낸다. 실드 링(500)은 가변 터빈 기하학 형상 조정기구가 배치되는 터빈 하우징(200)의 반경방향 외측 부분에 접한다. 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이의 축방향 힘을 흡수하고 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이의 접촉 면적을 감소시킨다. 또 다른 결과는 터빈 하우징(200)에 의해 야기된 베어링 하우징(100)상의 열 응력의 감소이다. 또한, 실드 링(500)은 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100)의 플랜지부를 고온으로부터 차단한다. 또한, 밀봉부(600) (예를 들어)는 실드 링(500)의 영역에 설치되어 (예컨대, 도 1b, 도 2, 도 2a 및 도 2b 참조), 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이의 연결 영역을 과도한 온도, 및 먼지, 그을음 등과 같은 입자로부터 보호할 수 있다.
전술한 바와 같이, 세퍼레이터 디스크(400)를 실드 링(500)과 조합시켜 간단한 방법으로 사용하는 것이 가능하다. 그렇게 함으로써, 세퍼레이터 디스크(400)와 실드 링(500)을 조합하면 일체형 구성부품(도 2b)뿐만 아니라 투피스 구성부품 (도 2 및 도 2a)으로서 실현할 수 있다.
예를 들어, 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)에 인접하며, 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이의 축방향으로 배치된다. 도 2a의 대체 실시형태에서, 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)과 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분 사이에 배치되고, 이어서 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 배치된다.
세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분은 터빈 하우징(200)에 인접하여 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이 (도 2 참조), 또는 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 (도 1a 참조) 축방향으로 배치된다.
모든 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제1 레지(210)는 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)의 위치를 고정시킬 수 있다. 설계가 세퍼레이터 디스크(400)만 (도 1a 참조) 또는 실드 링(500)만 (도 1b 참조)을 갖는지 여부에 따라, 세퍼레이터 디스크(400) 또는 실드 링(500)은 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑 된다. 세퍼레이터 디스크(400)만이 존재하는 경우, 다음에 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분은 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이, 특히 이러한 목적으로 터빈 하우징(200) (도 1a 참조)에 설치된 레지(210)의 부분에서 클램핑 된다. 하나의 실드 링(500)만이 설치되어 있는 경우, 다음에 실드 링(500)의 제1 단부는 (터빈 회전축방향에서의 실드 링(500)의 길이 방향 범위에 대하여) 베어링 하우징(100)상에 배치되며, 제2 단부는 터빈 하우징(200)상에, 특히 돌출부(210) 상에 배치되거나, 또는 터빈 하우징(200)의 내부 원주 상의 단상 구조 상에 배치되며, 이것은 동시에 실드 링(500)을 센터링하는 역할을 한다.
세퍼레이터 디스크(400) 및 실드 링(500)이 설치되어 있는 경우 (도 2, 도 2a 및 도 2b 참조), 세퍼레이터 디스크(400)와 실드 링(500)이 두 개의 분리된 구성부품으로서 설치되면 (도 2에 나타내고, 도 2a에 상세히 나타냄), 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분은 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 클램핑되고, 실드 링(500)은 세퍼레이터 디스크(400)와 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑되고, 실드 링(500)의 제1 단부는 베어링 하우징(100)과 접촉하고, 실드 링(500)의 제2 단부는 세퍼레이터 디스크(400)와 접촉한다. 따라서, 이 경우, 세퍼레이터 디스크(400) 및 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이에 조합되어 배치된다. 세퍼레이터 디스크(400)와 실드 링(500)이 원피스 일체형 구성부품 (도 2b 참조)으로 설치되면, 이 구성부품은 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑 된다.
도 1b 및 도 2 내지 도 2b의 실시형태에서는, 전술한 밀봉부(600)는 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에서 실드 링(400)의 반경방향 외측에 배치된다. 특히, 밀봉부(600)는 예를 들어 V-링 밀봉부를 포함할 수 있다. 밀봉부(600)는 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제2 레지(220)와 베어링 하우징(100)의 반경방향 측면 사이에 축방향으로 배치된다. 본 출원의 문맥에 있어서, 반경방향 표면이라 함은 터빈 샤프트의 회전축에 수직인 방향으로 배치된 평면 내에 있는 표면을 지칭한다는 것을 이 시점에서 명확히 해야 한다. 따라서, 밀봉부(600)는 실드 링(500)의 외면과 터빈 하우징(200)의 내면 사이에서 반경방향으로 배치된다.
또한 도면에 나타낸 바와 같이, 통로(700)는 베인 베어링 링(310)과 세퍼레이터 디스크(400) 사이에 반경방향으로 형성된다. 통로(700)는 베인 베어링 링(310)의 전체 원주를 따라 연장되고, 터빈 나선형과, 카트리지(300)에 대한 조정기구가 배치되는 터빈의 영역 사이에 축방향 연통을 구성한다. 또한, 세퍼레이터 디스크(400)가 적어도 하나의 관통 구멍(800)을 특징으로 하는 것을 제공할 수 있다 (도 1a 및 도 2 참조). 예를 들어, 적어도 2개의 관통 구멍(800)이 원주 방향으로 등간격으로 형성될 수 있다. 특히, 관통 구멍(들)(800)은 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 절반에, 바람직하게는 터빈 하우징(200)의 내벽 부근에 배치될 수 있다. 유리하게는, 통로(700) 및/또는 관통 구멍(800)은 베인 베어링 링(310)의 후면 (베인(320)이 배치되는 전면에 대해)의 영역에서 어느 정도의 고온 가스의 관통 흐름을 가능하게 한다. 이렇게 하면 베인 베어링 링(310)의 전면과 후면 사이에 과도한 온도차가 생기는 것을 방지하고, 이는 대응하는 영역의 열 팽창의 차이로 인해, 베인 베어링 링(310) 및 그에 따른 카트리지(300) 전체의 응력 및 휨을 생기게 할 가능성이 있다. 이러한 이점은 또한 블레이드(320)가 막힐 위험성 없이 베인 베어링 링(310)과 카트리지(300)의 베인(320) 사이의 갭을 좁게 하는 것을 가능하게 한다.
도 1a 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 세퍼레이터 디스크(400)의 제1 측면은 베인(320)과 마주하는 베인 베어링 링(310)의 전면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
실드 링(500)은 중공 원통의 형상으로 설계되어 축방향으로 연장된다. 실드 링(500)의 적어도 주된 부분은 터빈 하우징(200)으로부터 일정 거리를 두고 배치되며, 그에 따라 실드 링(500)의 축방향 범위의 적어도 대부분을 따라 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 반경방향으로 갭이 존재한다(도 2a 및 도 2b). 이는 터빈 하우징(200) 및 베어링 하우징(100)의 플랜지부뿐만 아니라 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이의 반경방향 갭이 고온으로부터 실딩을 보호하기 때문에 유리하다. 그 결과, 터빈 하우징(200)으로부터 베어링 하우징(100)으로 더 적은 열이 전달된다.
전술한 바와 같이, 실드 링(500) 및 세퍼레이터 디스크(400)는 또한 원피스 일체형 구성부품으로 설계될 수 있다. 이것은 도 2b에 나타낸다. 2 피스의 실시형태에서 또는 세퍼레이터 디스크(400) 혹은 실드 링(500)의 어느 것이 설치되는 경우, 세퍼레이터 디스크(400)는 예를 들어 스탬핑 조각일 수 있고, 실드 링은 예를 들어 스탬핑 굴곡 조각일 수 있다. 원피스 실시형태에서, 일체형 실드 링(500) 및 세퍼레이터 디스크(400)로 구성된 조합형 구성부품은 예를 들어 딥 드로잉 및 스탬핑에 의해 제조할 수 있거나, 또는 선삭할 수도 있다.
예를 들어, 도 1a 및 도 2의 실시형태에서, 터빈 하우징(200)의 축방향으로 연장되는 내면 상에, 반경방향으로 터빈 하우징(200)의 나선 용적에 접하고 있는 터빈 하우징(200)의 외벽은 나선으로부터 베어링 하우징(100)의 방향으로 외벽의 축방향 단부까지 언더컷을 나타내지 않는다. 다시 말하면, 터빈 하우징(200)의 측면은 베어링 하우징(100)의 방향으로 완전히 개방되도록 설계된다. 이러한 설계를 터빈 하우징(200)에 사용하면 주조 공정 중에 사용되는 코어 또는 모래가 매우 안전하고 쉽게 제거될 수 있기 때문에 터빈 하우징(200)의 주조 공정을 크게 단순화할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시형태 중 어느 하나에 따른 터빈을 갖는 터보차저를 추가로 포함한다.
본 발명이 상술되고 첨부된 특허 청구범위에 정의되어 있지만, 본 발명은 또한 이하의 실시형태에 따라 대안적으로 정의될 수 있음이 이해되어야 한다:
1. 내연 기관에 사용하기 위한 가변 터빈 기하학 형상을 갖는 터빈으로서,
베어링 하우징(100);
터빈 하우징(200); 및
복수의 조절 가능한 베인(320)을 지지하기 위한 베인 베어링 링(310)을 특징으로 하는 카트리지(300);를 포함하며,
세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)을 특징으로 하고, 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)이 베인 베어링 링(310)의 반경방향 외측에 배치되는, 터빈.
2. 세퍼레이터 디스크(400) 및 /또는 실드 링(500)이 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑 되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1에 따른 터빈.
3. 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)에 인접하고, 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이에 축방향으로 배치되거나, 또는 베어링 하우징(100)과 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분 사이에 배치되고, 상기 부분은 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 또는 2에 따른 터빈.
4. 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분은 터빈 하우징(200)에 인접하고, 실드 링(500)과 터빈 하우징 사이, 또는 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 터빈.
5. 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제1 레지(210)가 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 4 중 어느 하나에 따른 터빈.
6. 밀봉부(600)가 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에서 실드 링(400)의 반경방향 외측에 배치되고, 상기 밀봉부(600)가 특히 V-링 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 5 중 어느 하나에 따른 터빈.
7. 밀봉부(600)가 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제2 레지(220)와 베어링 하우징(100)의 반경방향 측면 사이에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 6에 따른 터빈.
8. 밀봉부(600)가 실드 링(500)의 외면과 터빈 하우징(200)의 내면 사이에 반경방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 6 또는 7에 따른 터빈.
9. 베인 베어링 링(310)과 세퍼레이터 디스크(400) 사이에 반경방향으로 통로(700)가 형성되고, 특히 통로(700)가 베인 베어링 링(310)의 전체 원주를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 8 중 어느 하나에 따른 터빈.
10. 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)이 터빈의 회전축과 동심이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 터빈.
11. 세퍼레이터 디스크(400)의 제1 측면은 베인(320)과 마주하는 베인 베어링 링(310)의 전면과 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 10 중 어느 하나에 따른 터빈.
12. 세퍼레이터 디스크(400)가 축방향으로 터빈 하우징(300)의 나선에 접하는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 12 중 어느 하나에 따른 터빈.
13. 실드 링(500)이 중공 원통의 형상으로 설계되어 축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 12 중 어느 하나에 따른 터빈.
14. 실드 링(500)의 적어도 주된 부분이 터빈 하우징(200)으로부터 일정 거리를 두고 배치되며, 그에 따라 실드 링(500)의 축방향 범위의 적어도 대부분을 따라 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 반경방향으로 갭이 존재하는 것을 특징으로 하는 실시형태 13에 따른 터빈.
15. 실드 링(500) 및 세퍼레이터 디스크(400)가 원피스 일체형 구성부품으로 설계되는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 터빈.
16. 터빈 하우징(200)의 축방향으로 연장되는 내면 상에, 반경방향으로 터빈 하우징(200)의 나선 용적에 접하고 있는 터빈 하우징(200)의 외벽이 나선으로부터 베어링 하우징(100)의 방향으로 외벽의 축방향 단부까지 언더컷을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 실시형태 1 내지 15 중 어느 하나에 따른 터빈.
17. 실시형태 1 내지 16 중 어느 하나에 따른 터빈을 갖는 터보차저.

Claims (15)

  1. 내연 기관에 사용하기 위한 가변 터빈 기하학 형상을 갖는 터빈으로서,
    베어링 하우징(100);
    터빈 하우징(200); 및
    복수의 조절 가능한 베인(320)을 지지하기 위한 베인 베어링 링(310)을 특징으로 하는 카트리지(300);를 포함하며,
    세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)을 특징으로 하고, 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)이 베인 베어링 링(310)의 반경방향 외측에 배치되는, 터빈.
  2. 제1항에 있어서, 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)이 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 클램핑 되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실드 링(500)은 베어링 하우징(100)에 인접하고, 베어링 하우징(100)과 터빈 하우징(200) 사이에 축방향으로 배치되거나, 또는 베어링 하우징(100)과 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분 사이에 배치되고, 상기 부분은 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 세퍼레이터 디스크(400)의 반경방향 외측 부분은 터빈 하우징(200)에 인접하고, 실드 링(500)과 터빈 하우징 사이, 또는 터빈 하우징(200)과 베어링 하우징(100) 사이에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제1 레지(210)가 세퍼레이터 디스크(400) 및/또는 실드 링(500)의 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 터빈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉부(600)가 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이에서 실드 링(400)의 반경방향 외측에 배치되고, 상기 밀봉부(600)가 특히 V-링 밀봉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈.
  7. 제6항에 있어서, 밀봉부(600)가 터빈 하우징(200)의 내면 상의 제2 레지(220)와 베어링 하우징(100)의 반경방향 측면 사이에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 밀봉부(600)가 실드 링(500)의 외면과 터빈 하우징(200)의 내면 사이에 반경방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 베인 베어링 링(310)과 세퍼레이터 디스크(400) 사이에 반경방향으로 통로(700)가 형성되고, 특히 통로(700)가 베인 베어링 링(310)의 전체 원주를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 세퍼레이터 디스크(400)의 제1 측면은 베인(320)에 대향하는 베인 베어링 링(310)의 전면과 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 실드 링(500)이 중공 원통의 형상으로 설계되어 축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  12. 제11항에 있어서, 실드 링(500)의 적어도 주된 부분이 터빈 하우징(200)으로부터 일정 거리를 두고 배치되며, 그에 따라 실드 링(500)의 축방향 범위의 적어도 대부분을 따라 실드 링(500)과 터빈 하우징(200) 사이의 반경방향으로 갭이 존재하는 것을 특징으로 하는 터빈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 실드 링(500) 및 세퍼레이터 디스크(400)가 원피스 일체형 구성부품으로 설계되는 것을 특징으로 하는 터빈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 터빈 하우징(200)의 축방향으로 연장되는 내면 상에, 반경방향으로 터빈 하우징(200)의 나선 용적에 접하고 있는 터빈 하우징(200)의 외벽이 나선으로부터 베어링 하우징(100)의 방향으로 외벽의 축방향 단부까지 언더컷을 나타내지 않는 것을 특징으로 하는 터빈.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 터빈을 갖는 터보차저.
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