KR20190113630A - 다중 채널 터빈용 밸브 어셈블리 - Google Patents

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KR20190113630A
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KR1020190034507A
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제이슨 로버트 워킹쇼
온드레이 쳄피레크
이반 이냐츠
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보르그워너 인코퍼레이티드
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Abstract

본 발명은 다중 채널 터빈(500)의 볼류트 연결 개구(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)에 관한 것이다. 이 밸브 어셈블리(10)는 하우징부(300), 밸브 몸체(100), 및 내부 레버(200)를 포함한다. 하우징부(300)는 제 1 볼류트 채널(312), 제 2 볼류트 채널(314), 및 볼류트 연결 영역(320)을 가진다. 하우징부(300)는 또한 캐비티(340)를 포함한다. 캐비티(340)는 볼류트들(312, 314)로부터 분리되고, 하우징부(300) 외부로부터 캐비티(340)로 연결되는 하우징 개구(342)를 통하여 하우징부(300) 외부로부터 접근가능하다. 볼류트 연결 영역(320)은 제 1 볼류트 채널(312)과 상기 제 2 볼류트 채널(314) 사이에 배치되고, 볼류트 연결 개구(324)를 한정한다. 밸브 몸체(100)는 하우징부(300)의 캐비티(340)에 삽입되며, 적어도 하나의 핀(fin)(120)을 포함한다. 내부 레버(200)가 밸브 몸체(100)와 결합되며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 밸브 몸체(100)를 피봇 가능하게 이동하도록 구성된다. 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는, 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 차단한다. 따라서, 배기 가스가 제 1 볼류트 채널(312)에서 제 2 볼류트 채널(314)로 그리고 반대로 실질적으로 넘치는 것이 방지된다. 밸브 몸체(100)의 제 2 위치에서는, 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 열어준다. 따라서, 배기 가스가 제 1 볼류트 채널(312)에서 제 2 볼류트 채널(314)로 그리고 반대로 넘치게 된다.

Description

다중 채널 터빈용 밸브 어셈블리{VALVE ASSEMBLY FOR MULTI-CHANNEL TURBINE}
본 발명은 다중 채널 터빈의 볼류트 연결 개구를 제어하기 위한 밸브 어셈블리에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다중 채널 터빈 및 이러한 밸브 어셈블리를 갖는 차징 장치(charging apparatus)에 관한 것이다. 또한, 이러한 밸브 어셈블리를 장착하는 방법이 제공된다.
개개의 모빌리티(mobility) 분야는 혼란스러운 변화를 겪고 있다. 특히, 시장에 진입하는 전기 자동차들의 증가 및 입법자들의 보다 엄격한 배출 규제는 전통적인 내연 기관 ICE 차량으로부터 더 높은 효율을 요구하고 있다. 따라서, 차징 장치 및 배기 저감 장치와 같은 효율 향상 수단이 점점 더 많은 차량에 구비되고 있다. 예를 들어, 압축기가 e-모터(e-차저(e-charger)) 및/또는 배기 가스 터빈(터보차저(turbocharger))에 의해 구동될 수 있는 차징 장치가 공지되어 있다. 일반적으로, 배기 가스 터보차저는 내연 기관의 배기 가스 유동에 의해 구동되는 터빈 휠을 구비한 터빈을 갖는다. 터빈 휠과 공통 샤프트 상에 배치된 압축기 휠을 갖는 압축기는 엔진을 위해 흡인되는 신선 공기를 압축한다. 이것은 연소를 위해 엔진에 가용한 공기 또는 산소의 양을 증가시킨다. 이것은 결국 내연 기관의 성능을 증가시킨다. 또한, 배기 가스를 줄이기 위해 배기 시스템에 촉매를 제공하는 것이 알려져 있다. 이 촉매들에 있어서, 예를 들어 HC와 CO는 CO2와 H2로 산화되며 NOx는 질소로 환원된다. 그러나, 이들 촉매는 효율적으로 작용하기에 충분히 높은 온도를 요구한다. 터보차저가 있는 차량에 있어서는, 터보차저가 일반적으로 엔진과 촉매 사이의 배기 가스 유동 방향에 배치되기 때문에 이 문제가 개선된다.
최신 기술에서는, 특히 예를 들어 6 기통 엔진에 사용되는 다중 채널 터빈이 잘 알려져있다. 듀얼 볼류트 터빈 또는 트윈 스크롤 터빈과 같은 공지된 다중 채널 터빈의 단점은 특정 작동 조건 하에서(예를 들어 특정 회전 속도), 2개의 나선부에서의 유동 분리가 터보차저의 성능에 부정적인 영향을 미친다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 최첨단 기술은 하나의 나선부로부터의 배기 가스가 다른 나선부로 그리고 반대 방향으로 오버플로우될 수 있는 오버플로우 영역 또는 볼류트 연결 영역을 제공한다. 또한 이러한 오버플로우 영역은 적절한 밸브 구성을 갖는 선형 액추에이터를 통해 가변적으로 개폐될 수 있는 것으로 알려져있다. 이러한 오버플로우 범위들을 바이패스 개구들과 결합하는 것도 알려져 있다. 이것은 같은 밸브 구성으로 바이패스 개구 및 오버플로우 영역들을 제어할 수 있게 한다. 바이패스 개구들은 일반적으로 터보차저의 손상을 방지하기 위해 특정 작동 조건, 특히 고속 회전 속도에서 터빈을 우회하는데 사용된다. 공지된 시스템들의 단점은 충분히 높은 온도를 갖는 배기 가스를 촉매에 제공하기 위해 필요한 가열 조치들 및 패키징 및 배기 가스 어셈블리 프로세스들의 증가이다.
따라서, 본 발명의 목적은 터빈의 효율을 증가시키는 것이다.
본 발명은 제 1 항에 개시된 다중 채널 터빈의 볼류트 연결 개구(volute connecting opening)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 대응하는 다중 채널 터빈 및 제 12 항 및 제 14 항에 각각 개시된 밸브 어셈블리를 갖는 대응하는 차징 장치(charging apparatus)에 관한 것이다. 이러한 밸브 어셈블리를 장착하기 위한 방법이 제 15 항에 기재되어있다. 실시형태들의 다른 양태들은 종속항들에 기재되어있다.
다중 채널 터빈의 볼류트 연결 개구를 제어하기 위한 밸브 어셈블리는 제 1 볼류트 채널, 제 2 볼류트 채널 및 볼류트 연결 영역을 갖는 하우징부를 포함한다. 볼류트 연결 영역은 제 1 볼류트 채널과 제 2 볼류트 채널 사이에 위치하며 볼류트 연결 개구를 형성한다. 밸브 어셈블리는 밸브 몸체 및 내부 레버를 더 포함한다. 밸브 몸체는 하우징부의 캐비티 내에 삽입되며 적어도 하나의 핀을 포함한다. 내부 레버는 밸브 몸체와 결합되며 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 몸체를 피봇 가능하게 이동시키도록 구성된다. 밸브 몸체의 제 1 위치에서 핀은 볼류트 연결 개구를 차단한다. 밸브 몸체의 제 2 위치에서 핀은 볼류트 연결 개구를 개방한다. 피봇 가능하게 움직일 수 있는 밸브를 제공함으로써, 선형 이동 밸브에서 종종 발생하는 불안정성 문제를 극복할 수 있다. 핀 디자인에서 볼류트 연결 개구를 개방 및 폐쇄하는 역할을 하는 주 요소를 구성하면 밸브 어셈블리의 재료 및 중량이 유리하게 줄어들게 된다. 따라서, 작동 에너지가 적게 요구되고, 작동 반응 시간이 가속화될 수 있으며, (각 밸브 시트와 상호 작용하는) 움직이는 질량이 더 적기 때문에 마모가 감소될 수 있다. 결과적으로, 이것은 밸브 어셈블리 및 터빈의 전체 효율을 증가시킨다. 또한, 필요한 재료가 적기 때문에 비용을 줄일 수 있다.
다른 양태에서, 밸브 몸체는 플레이트를 더 포함할 수 있다. 핀은 플레이트로부터 제 1 방향으로 돌출할 수 있다.
전술한 양태와 결합 가능한 다른 양태에서, 하우징부는 분할 벽을 포함할 수 있다. 분할 벽은 제 1 볼류트 채널와 제 2 볼류트 채널을 분리할 수 있다. 볼류트 연결 개구가 분할 벽에 배치될 수 있으며 핀 시트를 형성할 수 있다. 핀이 핀 시트와 상호 작용함으로써 밸브 몸체의 제 1 위치에서 볼류트 연결 개구를 차단할 수 있다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 내부 레버는 밸브부 및 스핀들부를 포함할 수 있다. 또한, 내부 레버는 밸브부를 통해 밸브 몸체와 결합될 수 있다. 또한, 밸브 몸체는 연결부를 더 포함할 수 있다. 연결부는 핀과 반대 방향인 제 2 방향으로 플레이트로부터 돌출될 수 있다. 이것은 연결부가 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 플레이트로부터 돌출될 수 있음을 의미한다. 밸브부는 연결부에 결합될 수 있다. 또한, 밸브부는 연결 홀(connecting hole)을 더 포함할 수 있다. 연결부는 적어도 부분적으로 연결 홀 내부에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 밸브부는 와셔를 통해 연결부에 고정될 수 있다. 와셔는 밸브 몸체, 특히 연결부 및/또는 내부 레버, 특히 밸브부에 용접될 수 있다. 대안적으로, 내부 레버와 밸브 몸체는 일체로 형성될 수 있다.
전술한 양태와 결합 가능한 다른 양태에서, 밸브 몸체는 스톱부(stop)를 포함할 수 있다. 밸브부는 스톱부와 맞물려 내부 레버를 밸브 몸체에 대해 회전 가능하게 고정하는 배향 리세스(orientation recess)를 포함할 수 있다.
전술한 두 양태와 결합 가능한 다른 양태에서, 밸브 어셈블리는 스핀들을 갖는 레버 어셈블리를 더 포함할 수 있다. 내부 레버는 스핀들부를 통해 캐비티에서 스핀들과 결합될 수 있다. 환언하면, 내부 레버는 하우징부 내부의, 특히 캐비티 내의 스핀들과 결합될 수 있다. 또한, 스핀들부는 스핀들이 내부 레버와 결합되도록 삽입되는 스핀들 홀을 포함할 수 있다. 스핀들부는 선택적으로 스핀들 홀 내로 연장되는 개구를 포함할 수 있다. 이것은 개구를 통해 스핀들을 내부 레버에 용접 결합시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 스핀들은 예를 들어 스핀들 홀에 스핀들을 압입함으로써 및/또는 압력 끼워맞춤 수단을 사용하거나 또는 스핀들 홀을 통해 스핀들을 내부 레버에 직접 용접 결합시킴으로써 내부 레버에 결합될 수 있다.
전술한 양태와 결합 가능한 다른 양태에서, 스핀들은 하우징 레버 내에서 회전 가능하게 지지되어 내부 레버를 피봇함으로써 피봇 축을 형성할 수 있다. 또한, 밸브 어셈블리는 부싱을 더 포함할 수 있다. 부싱은 하우징부에 배치될 수 있다. 부싱은 스핀들을 회전 가능하게 지지할 수 있다.
전술한 두 양태들과 결합 가능한 다른 양태에서, 레버 어셈블리는 작동 레버를 더 포함할 수 있다. 작동 레버는 하우징부 외부의 스핀들에 결합될 수 있다. 또한, 레버 어셈블리는 작동 레버에 결합된느 작동 핀(actuating pin)을 더 포함할 수 있다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 하우징부는 밸브 개구를 갖는 볼류트 개구 영역을 포함할 수 있다. 밸브 개구는 캐비티와 볼류트 연결 영역을 유체적으로 연결시킬 수 있다. 밸브 개구는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 몸체의 이동을 가능하게 할 수 있다. 또한, 하우징부는 볼류트 개구 영역 내에 플레이트 시트를 형성할 수 있다. 플레이트 시트는 밸브 개구를 둘러쌀 수 있다. 플레이트는 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서 플레이트 시트와 상호 작용할 수 있다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 밸브 어셈블리는 커버를 더 포함할 수 있다. 커버는 하우징부의 외부로부터 캐비티 내로 연장되는 하우징 개구를 폐쇄할 수 있다. 또한, 커버는 하우징 개구를 둘러싸는 하우징부의 플랜지부 상에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 밸브 어셈블리는 가스켓을 포함할 수 있다. 가스켓은 하우징부와 커버 사이의 하우징 개구를 밀봉할 수 있다. 선택적으로, 가스켓은 하우징부의 밀봉 리세스 내에 배치될 수 있다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 하우징부는 캐비티 내에 배치되는 바이패스 개구를 더 포함할 수 있다. 바이패스 개구는 바이패스 채널과 유체적으로 연결될 수 있다. 캐비티 내에 바이패스 개구를 제공함으로써, 볼류트 채널들로부터의 배기 가스가 캐비티 및 바이패스 개구를 통해 바이패스 채널로 흐를 수 있다. 이에 따라 배기 가스는 터빈에 도달하기 전에 우회될 수 있다. 이것은 유리하게도 다음과 같은 두 가지 효과를 초래한다: 첫째, 고속 작동 조건에서, 배기 가스에 의한 터빈의 추가 가속이 방지되거나 적어도 감소되어 터보차저가 손상되는 것을 방지한다. 둘째, 바이패스 채널이 촉매와 결합되면, 배기 가스가 통상 냉각되는 터빈 및 연결된 파이프 시스템을 통과하기 전에 촉매에 고온의 배기 가스가 공급될 수 있다. 이에 따라, 촉매 가열, 즉 촉매의 효율이 향상되고, 장치 전체의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 배출이 이러한 방식으로 감소될 수 있다. 바이패스 개구를 캐비티에 제공함으로써, 바이패스 채널(및 개구 자체)이 캐비티 내의 어느 곳에서나 배치/배향될 수 있다. 따라서, 바이패스(즉, 바이패스 개구 및/또는 바이패스 채널)의 배치, 형상 및/또는 치수 배향에 관한 설계 자유도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 바이패스의 배치는 예를 들어 촉매로의 배기 가스 유동 길이를 감소시킴으로써 및/또는 일반적으로 보다 고온의 배기 가스를 촉매로 우회시킴으로써 촉매에 배기 가스를 최적으로 공급하도록 구성될 수 있다. 한편, 촉매의 배치가 보다 자유롭게 선택될 수 있다.
핀 시트를 포함하는 전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 핀은 두께, 높이 및 길이를 갖는 대체로 벽과 같은 형상을 가질 수 있다. 핀의 윤곽은 적어도 제 1 반경 및 제 2 반경에 의해 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 반경들은 높이 및 길이에 걸쳐 있는 평면에 놓여있을 수 있다. 핀 시트의 윤곽은 적어도 제 1 반경 및 제 2 반경에 의해 형성된다. 핀 및/또는 핀 시트의 각각의 윤곽은 추가로 각각의 제 3 반경을 포함할 수 있다. 제 3 반경은 각각의 제 1 반경과 제 2 반경 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제 1 반경들은 볼류트 연결 개구에 대해 내부 레버의 피봇점의 반대편에 있는 윤곽들의 각각의 부분을 형성할 수 있다. 제 1 반경들의 중심들은 피봇 축과 일치할 수 있다.
핀 시트를 포함하는 전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 밸브 어셈블리는 밀봉부를 더 포함할 수 있다. 밀봉부는 핀과 핀 시트 사이에 형성될 수 있다. 핀과 핀 시트 사이에 밀봉부를 제공함으로써, 볼류트 연결 영역 내의 제 1 볼류트 채널과 제 2 볼류트 채널 사이의 내부 누출은 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서 감소될 수 있다. 따라서, 각각의 채널들의 펄스 분리를 유지하는 것을 돕는 허용 및 비허용 볼류트 채널 사이의 내부 누설이 감소될 수 있으며, 이에 따라 엔진 과도 성능(engine transient performance)이 향상된다(즉, 토크 시간이 감소된다). 이에 따라, 장치의 전체 효율이 증가될 수 있다. 또한, 밀봉부는 밀봉 요소를 포함할 수 있다. 밀봉 요소는 핀 또는 핀 시트에 부착될 수 있다. 밀봉 요소는 상이한 재료들 및/또는 구조들을 포함할 수 있다. 단지 몇 가지만 언급하면, 밀봉 요소는 금속 메쉬, 와이어 메쉬, 판금 또는 임의의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 밀봉 요소는 용접, 프레싱, 리벳팅, 접착에 의해 핀 또는 핀 시트에 부착될 수 있거나, 각각의 요소(핀 또는 핀 시트)와 함께 통합 주조 공정에서 형성될 수 있다. 또한, 당업자에게 공지된 다른 적절한 부착 공정이 또한 사용될 수 있다. 밀봉 요소는 각종 상이한 형상들 중 하나로 구성될 수 있다. 특히, 밀봉 요소의 단면은 c자 형상, v자 형상, 다이아몬드 형상, 해시 형상 또는 임의의 다른 적합한 형상을 포함할 수 있다. 밀봉 요소는 단면 형상에 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다. 밀봉 요소에 대한 대안으로서 또는 추가로서, 밀봉부는 래버린스형 밀봉부를 포함할 수 있다. 래비린스형 밀봉부에 의해, 핀과 핀 시트는 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서, 핀과 핀 시트가 적어도 부분적으로 제 1 볼류트 채널로부터 제 2 볼류트 채널을 향하는 방향으로 중첩되도록 맞물림 상호 작용한다. 즉, 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서는, 핀과 핀 시트가 적어도 부분적으로 핀의 두께의 방향으로 중첩된다. 또한, 래비린스형 밀봉부는 돌출부 및 리세스를 포함할 수 있다. 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서, 돌출부 및 리세스는 서로 맞물리게 결합할 수 있다. 돌출부는 핀 또는 핀 시트 중 하나의 것에 형성될 수 있으며 각각의 것의 윤곽을 따른다(즉, 이에 따라 연장된다). 리세스는 핀 및 핀 시트 중 다른 것에 형성될 수 있으며 각각의 다른 것의 윤곽을 따른다(즉, 이에 따라 연장된다)
벽 형상의 핀을 포함하는 전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 다른 양태에서, 밸브 어셈블리는 제 1 핀 및 제 2 핀을 포함할 수 있다. 제 1 핀 및 제 2 핀은 적어도 플레이트 상의 분할 벽의 두께만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 이에 따라 적어도 밸브 몸체의 제 1 위치에서는, 핀들이 핀 시트에 인접한 분할 벽의 각각의 플랭크면 상에 배치된다. 이 양태에 따른 밸브 어셈블리는 분할 벽의 각 측면들, 즉 플랭크면들로 미끄러질 수 있는 2개의 핀들을 포함할 수 있으며, 이 핀들의 윤곽들 및 핀 시트의 윤곽이 서로 일치할 필요는 없다. 이것은 2개의 볼류트 채널들 사이의 밀봉이 주로 핀들과 핀 시트, 즉 분할 벽 두께의 방향으로의 분할 벽의 중첩에 의해 달성되기 때문에 가능하다. 또한, 핀 형상은 밸브 몸체의 피봇점으로부터 독립적이다. 다른 한편으로 이것은 피봇점이 하우징부로부터 더 멀리 위치될 수 있거나, 또는 일반적으로 원하는 위치에서 핀 및/또는 핀 시트의 형상으로부터 더욱 독립적일 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 패키징이 개선될 수 있으며 더 큰 볼류트 연결 영역, 즉 더 큰 개구 영역(예를 들어, 둥근 것이 아닌 사각형)이 구현될 수 있다. 또한, 하우징부가 볼류트 개구 영역을 포함하는 경우, 밸브 개구는 제 1 랜드 및 제 2 랜드를 갖는 H자 형상을 가질 수 있다. 제 1 랜드는 제 2 랜드보다 더 길 수도 있다. 이 랜드들은 분할 벽과 일치할 수 있다. 제 1 랜드는 밸브 개구에 대해 피봇 축의 반대편에 배치될 수 있다. 제 2 랜드는 밸브 개구에 대해 피봇 축의 동일한 측면 상에 배치될 수 있다. 또한, 플레이트는 제 1 랜드의 방향(즉, 측)으로 핀들을 넘어 연장되는 더 긴 세그먼트를 가질 수 있다. 또한, 플레이트는 제 2 랜드의 방향으로 핀들을 넘어 연장되는 더 짧은 세그먼트를 가질 수 있다. 따라서, 더 긴 세그먼트는 더 짧은 세그먼트보다 길 수 있다.
전술한 양태와 결합 가능한 다른 양태에서, 제 1 핀 및 제 2 핀은 동일한 형상을 가질 수 있다. 핀들의 제 1 반경들은 각각의 핀들의 제 2 반경들보다 클 수 있다. 이에 의해, 밸브 개구의 크기 및 형상에 따라, 볼류트 개구 영역의 에어리어에서 하우징부와 핀들의 충돌이 방지될 수 있다.
본 발명은 또한 차징 장치용 다중 채널 터빈에 관한 것이다. 다중 채널 터빈은 제 1 볼류트 및 제 2 볼류트를 형성하는 터빈 하우징을 포함한다. 제 1 볼류트 및 제 2 볼류트는 엔진의 배기 매니폴드에 연결된다. 다중 채널 터어빈은 전술한 양태들 중 어느 하나의 터빈 휠 및 밸브 어셈블리를 더 포함한다. 또한, 밸브 어셈블리는 배기 매니폴드 또는 터빈 하우징에 배치될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 밸브 어셈블리는 모듈형 부품일 수 있거나 또는 배기 매니폴드 또는 터빈 하우징과 일체로 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 후자는 밸브 어셈블리의 하우징부가 배기 매니폴드 또는 터빈 하우징과 일체로 형성될 수 있음을 의미한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 볼류트 및 제 2 볼류트는 입구 영역에서 터빈 휠로의 터빈 하우징의 제 1 하우징 텅(housing tongue) 및 제 2 하우징 텅에 의해 서로 분리될 수 있다. 또한, 제 1 반경 방향 갭이 터빈 휠과 제 1 하우징 텅 사이에 제공될 수 있다. 제 2 반경 방향 갭이 터빈 휠과 제 2 하우징 텅 사이에 제공될 수 있다. 또한, 제 1 반경 방향 갭 및/또는 제 2 반경 방향 갭은 0.5mm 내지 5mm의 폭, 바람직하게는 0.75mm 내지 1.5mm의 폭, 특히 1mm의 폭을 가질 수 있다.
본 발명은 또한 차징 장치에 관한 것이다. 차징 장치는 압축기에 회전 가능하게 결합되는 전술한 양태들 중 어느 하나의 압축기 및 터빈을 포함한다.
하우징부가 바이패스 개구를 포함하는 전술한 양태와 결합 가능한 차징 장치의 다른 양태에서, 차징 장치는 촉매를 더 포함할 수 있다. 촉매는 터빈의 하류에 배치될 수 있으며 바이패스 채널과 유체적으로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 다중 채널 터빈의 볼류트 연결 개구를 제어하기 위한 밸브 어셈블리를 장착하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은,
- 캐비티, 제 1 볼류트 채널 및 제 2 볼류트 채널을 갖는 하우징부를 제공하는 단계,
- 내부 레버를 밸브 몸체에 부착하는 단계,
- 내부 레버 및 밸브 몸체를 하우징 개구를 통해 캐비티 내에 삽입하는 단계,
- 스핀들을 드릴, 특히 하우징부의 드릴에 삽입하여 캐비티 내부의 내부 레버의 스핀들 홀 내로 연장되도록 하는 단계, 및
- 스핀들 홀 내로 연장되는 내부 레버의 개구를 통해 캐비티 내부에서 스핀들을 내부 레버에 용접하는 단계를 포함한다.
본 방법의 다른 양태에서, 내부 레버와 밸브 몸체는 서로 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 밸브 몸체의 연결부는 내부 레버의(즉, 내부 레버의 밸브부의) 연결 홀 내로 삽입되어, 와셔를 통해 고정될 수 있다. 와셔는 밸브 몸체, 특히 연결부 및/또는 내부 레버, 특히 밸브부에 용접될 수 있다.
전술한의 양태와 결합 가능한 본 방법의 다른 양태에서, 내부 레버 및 밸브 몸체를 캐비티에 삽입하는 것은 제 1 볼류트 채널과 제 2 볼류트 채널 사이의 볼류트 연결 영역과 캐비티를 유체적으로 연결하는 밸브 개구를 둘러싸는 플레이트 시트와 밸브의 밸브 플레이트를 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 밸브 플레이트는 용접 동안 플레이트 시트와 접촉 상태를 유지할 수 있다.
전술한 양태에 대한 대안으로서, 내부 레버 및 밸브 몸체를 캐비티에 삽입하는 것은 밸브 몸체의 밸브 플레이트에 연결된 핀을 밸브 개구를 통해 캐비티로부터 볼류트 연결 영역 내로 삽입하여 밸브 개구를 둘러싸는 플레이트 시트와 밸브 플레이트를 접촉시키는 것을 포함한다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 본 방법의 다른 양태에서는, 용접 후에, 하우징 개구가 커버로 폐쇄될 수 있다. 가스켓은 커버로 하우징 개구를 폐쇄하기 전에 커버와 하우징부 사이에 삽입될 수 있다.
전술한 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 본 방법의 다른 양태에서는, 용접 후에, 작동 레버가 하우징부 외부의 스핀들에 부착될 수 있다. 따라서, 작동 레버는 임의의 원하는 배향으로 스핀들에 부착될 수가 있다. 이것은 밸브 몸체의 폐쇄 위치에서 내부 레버에 스핀들을 먼저 용접함으로써, 작동 레버가 작동 시스템에 의해 요구되는 정확한 회전 배향으로 부착될 수 있음을 의미한다. 따라서, 작동 레버의 오류들, 즉 잘못된/정확하지 않은 배향의 가능성이 방지되거나 또는 적어도 감소될 수 있다.
전술한의 양태들 중 어느 하나와 결합 가능한 본 방법의 다른 양태에서는, 스핀들을 삽입하기 전에, 부싱이 드릴에 삽입될 수 있다. 그 후에, 스핀들이 부싱에 삽입될 수 있다.
도 1은 부분적으로 단면화된 하우징부를 갖는 밸브 어셈블리의 평면도를 도시한 것이다.
도 2는 밸브 몸체 및 내부 레버의 세부 등각도를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 단면화된 하우징부 및 단면화된 커버를 갖는 밸브 어셈블리의 측면도를 도시한 것이며, 밸브 몸체는 각각 제 1 위치 및 제 2 위치로 도시되어 있다.
도 4a 및 4b는 하우징부가 직교 평면을 따라 단면화된 밸브 어셈블리의 등각도 및 측면도를 각각 도시한 것이며, 하우징부가 바이패스 개구 및 바이패스 채널을 포함하고 밸브 몸체가 제 2 위치에 도시되어 있다.
도 5a 및 도 5b는 하우징부가 2개의 직교 평면을 따라 단면화된 밸브 어셈블리의 등각도 및 측면도를 각각 도시한 것이며, 하우징부가 바이패스 개구 및 바이패스 채널을 포함하고 밸브 몸체가 제 1 위치에 도시되어 있다.
도 6a는 밸브 몸체와 하우징부 사이의 관계들을 명확히 하는 도 5b의 밸브 어셈블리의 세부 이미지 단면을 도시한 것이다.
도 6b는 커버, 가스켓 및 하우징부 사이의 관계들을 명확하게 하는 도 3b의 밸브 어셈블리의 세부 이미지 단면을 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 밸브 몸체, 내부 레버 및 레버 어셈블리의 그룹의 분해도 및 등각도를 각각 도시한 것이다.
도 8a 및 도 8b는 밸브 몸체, 내부 레버 및 레버 어셈블리의 그룹의 등각도 단독 및 그 일부가 밸브 개구에 삽입된 것을 도시한 것이며, 여기서 밸브 몸체는 2개의 핀을 포함한다.
도 8c는 도 8a 내지 도 8b의 실시예에 따른 밸브 개구의 세부를 도시한 것이다.
도 9a는 단면화된 하우징을 갖는 밸브 어셈블리의 등각도를 도시한 것이며, 여기서 하우징부가 바이패스 개구 및 바이패스 채널을 포함하고 밸브 몸체가 제 2 위치에 도시되어 있으며 2개의 핀을 갖는다.
도 9b는 도 9a에 따른 밸브 어셈블리의 측면도를 도시한 것이며, 밸브 몸체는 제 1 위치에 있다.
도 10a 및 도 10b는 개략적으로 도시된 밀봉부를 갖는 밸브 어셈블리를 측면도 및 등각도로 도시한 것이다.
도 10c 내지 도 10e는 예시적인 3개의 상이한 구성의 밀봉 요소를 포함하는 밀봉부를 도시한 것이다.
도 10f는 래비린스형 밀봉부를 포함하는 밀봉부를 도시한 것이다.
도 11a는 배기 매니폴드에 연결되지만 밸브 어셈블리가 없는 터빈을 단면도로 도시한 것이다.
도 11b는 배기 매니폴드에 연결되는 터빈 및 배기 매니폴드의 영역에 배치되는 밸브 어셈블리를 개략 평면도로 도시한 것이다.
도 11c는 도 11a의 라인 A-A를 따르는 터빈 하우징과 터빈 휠 사이의 기하학적 관계를 보여주는 세부 단면도로 터빈을 도시한 것이다.
도 12는 배기 매니폴드를 통해 엔진에 연결되고 바이패스 채널을 통해 촉매에 연결되는 차징 장치의 개략도를 도시한 것이다.
도 1은 다중 채널 터빈(500)의 볼류트 연결 개구(volute connecting opening)(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)를 도시한 것이다. 밸브 어셈블리(10)는 하우징부(300), 밸브 몸체(100) 및 내부 레버(200)를 포함한다. 하우징부(300)는 제 1 볼류트 채널(312), 제 2 볼류트 채널(314) 및 볼류트 연결 영역(320)을 형성한다(도 4a 참조). 하우징부(300)는 캐비티(340)를 더 포함한다(도 3a 참조). 캐비티(340)는 볼류트들(312, 314)에서 떨어져 있으며, 하우징부(300)의 외부로부터 캐비티(340) 내로 연장되는 하우징 개구(342)를 통해 하우징부(300) 외부로부터 접근될 수 있다. 볼류트 연결 영역(320)은 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314) 사이에 위치하며 볼류트 연결 개구(324)를 형성한다. 제 1 볼류트 채널(312) 및 제 2 볼류트 채널(314)은 볼류트 연결 개구(324)를 통해 유체적으로 연결될 수 있다. 밸브 몸체(100)는 하우징부(300)의 캐비티(340)에 삽입되며 적어도 하나의 핀(fin)(120)을 포함한다. 내부 레버(200)는 밸브 몸체(100)와 결합되며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 밸브 몸체(100)를 피봇 가능하게 이동시키도록 구성된다. 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서, 핀(120)은 볼류트 연결 개구(324)를 차단한다. 따라서, 배기 가스가 제 1 볼류트 채널(312)로부터 제 2 볼류트 채널(314)로 오버플로우되는 것이 실질적으로 방지되며 그 반대도 마찬가지이다. 밸브 몸체(100)의 제 2 위치에서, 핀(120)은 볼류트 연결 개구(324)를 다시 개방한다. 따라서, 배기 가스는 제 1 볼류트 채널(312)로부터 제 2 볼류트 채널(314)로 오버플로우될 수 있으며 그 반대도 가능하다. 피봇 가능하게 움직일 수 있는 밸브 몸체(100)를 제공함으로써, 선형 이동 밸브들에서 자주 발생하는 불안정성 문제를 극복할 수 있다. 핀 디자인으로 볼류트 연결 개구(324)를 열고 닫는 역할을 하는 주요 요소를 구성하면 밸브 어셈블리(10)의 재료 및 중량을 유리하게 줄일 수 있다. 따라서, 작동 에너지가 더 적게 필요하게 되고, 작동 반응 시간이 가속화될 수 있으며, 또한 (각 밸브 시트와 상호 작용하는) 움직이는 질량이 더 적기 때문에 마모가 감소될 수 있다. 결과적으로, 이로 인해 밸브 어셈블리(10) 및 터빈(500)의 전반적인 효율을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 필요한 재료가 적기 때문에 비용을 줄일 수 있다. 일반적으로 표현 핀(120)은 실질적으로 벽(wall)-형상 또는 플레이트(plate) 형상을 가지며, 따라서 하나의 치수가, 다소 유사한 다른 두 치수보다 훨씬 작은 기하학적 요소로 이해되어야 한다.
핀(120)은 밸브 몸체(100)(도시되지 않음)를 나타낼 수 있다. 선택적으로, 그리고 도면들에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(100)는 플레이트(110)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 밸브 몸체(100) 및 내부 레버(200)를 보다 상세하게 도시 한 도 2를 참조하도록 한다. 핀(120)은 플레이트(110)로부터 제 1 방향으로 돌출한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 핀(120)은 플레이트(110)로부터 밸브 몸체(100)의 폐쇄 방향으로 연장된다. 이것은 제 1 방향이 밸브 몸체(100)의 폐쇄 방향을 지향하고 있다는 것을 의미한다. 따라서, 핀(120)과 플레이트(110)는 서로 직각으로 배치된다. 도 2를 더 참조하면, 내부 레버(200)는 밸브부(210) 및 스핀들부(220)를 포함한다. 내부 레버(200)는 밸브부(210)를 통해 밸브 몸체(100)와 결합된다. 보다 구체적으로, 밸브 몸체(200)는 연결부(130)를 포함한다. 연결부(130)는 핀(120)과 반대 방향인 제 2 방향으로 플레이트(110)로부터 돌출된다. 이것은 연결부(130)가 제 1 방향과 반대 방향인 제 2 방향으로 플레이트(110)로부터 돌출되어 있음을 의미한다. 따라서, 내부 레버(200)의 밸브부(210)는 밸브 몸체(100)의 연결부(130)에 결합된다. 그러므로, 밸브부(210)는 연결 홀(connecting hole)(212)을 포함한다(예를 들어, 도 7a 참조). 연결부(130)는 적어도 부분적으로 연결 홀(212)의 내부에 배치된다. 밸브부(210)는 와셔(150)를 통해 연결부(130)에 고정된다. 따라서, 와셔(150)도 연결부(130) 상에 배치된다. 이에 따라, 밸브부(210)는 와셔(150)와 플레이트(110) 사이에 배치된다(예를 들어, 도 7b 참조). 와셔(150)는 밸브 몸체(100), 특히 연결부(130)에 용접된다. 또한, 와셔(150)는 내부 레버(200), 특히 밸브부(210)에 용접될 수 있다. 밸브 몸체(100)는 밸브 몸체(100)에 대해 내부 레버(200)를 회전 가능하게 고정하기 위해 내부 레버(200), 즉 밸브부(210)의 배향 리세스와 맞물리는 스톱부(140)를 더 포함한다. 도면에 도시되지 않은 대안의 실시예들에서는, 내부 레버(200)와 밸브 몸체(100)가 일체로 형성될 수도 있다.
도 7a 및 도 7b를 더 참조하면, 밸브 어셈블리(10)는 스핀들(410), 부싱(420), 작동 레버(430) 및 작동 핀(440)을 갖는 레버 어셈블리(400)를 더 포함한다. 내부 레버(200)는 스핀들부(220)를 통해 캐비티(340) 내의 스핀들(410)과 결합된다. 즉, 내부 레버(200)는 하우징부(300) 내부, 특히 캐비티(340) 내에서 스핀들(410)과 결합된다. 스핀들부(220)는 스핀들(410)이 삽입되는(내부 레버(200)와 결합되는) 스핀들 홀(222)을 포함한다. 이에 따라, 스핀들(410)은 하우징부(300)의 외부로부터 드릴(348)을 통해 스핀들 홀(222) 내로 삽입된다. 또한, 스핀들부(220)는 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 개구(224)를 포함한다. 이는 스핀들(410)을 개구(224)를 통해 내부 레버(200)에 용접 결합시키기 위한 가능성을 제공한다. 내부 레버(200)가 캐비티(340) 내부에서 스핀들(410)과 결합됨에 따라, 캐비티(340) 내부의 하우징 개구(342)를 통해 용접이 수행될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 스핀들(410)은 예를 들어 스핀들(410)을 스핀들 홀(222) 내로 압입하는 것에 의해서 및/또는 압력 끼워맞춤 수단을 사용하거나 또는 스핀들 홀(222)을 통해 스핀들(410)을 내부 레버(200)에 직접 용접 결합시킴으로써 내부 레버(200)에 결합될 수 있다. 스핀들(410)은 부싱(420)을 통해 하우징부(300)에 회전 가능하게 지지된다. 부싱(420)은 하우징부(300), 특히 하우징부(300)의 드릴(348)에 배치된다. 대안적으로는, 스핀들(410)이 하우징부(300), 즉 하우징부(300)의 드릴(348)에 직접 장착될 수도 있다. 그리고, 부싱(420)은 필요하지 않다. 스핀들(410)을 하우징부(300)에 회전 가능하게 장착함으로써, 내부 레버(200)가 피봇될 수 있다. 이에 의해, 스핀들(410)의 축인 피봇 축 또는 피봇점(pivot point)(230)이 정의될 수 있다. 작동 레버(430)는 하우징부(300) 외부의 스핀들(410)에 결합된다. 따라서, 스핀들(410)이 하우징부(300)의 외부로 연장되거나(도 4a 참조) 또는 작동 레버(430)가 부분적으로 하우징부(300) 내로, 즉 드릴(348)(도시되지 않음) 내로 연장된다. 보다 구체적으로, 작동 레버(430)는 제 1 단부(432)를 포함한다. 제 1 단부(432)는 스핀들(410)에 결합된다. 또한, 작동 레버(430)는 제 2 단부(434)를 포함한다. 제 2 단부(434)는 제 1 단부(432)의 반대편에 있다. 작동 핀(440)은 작동 레버(430)에 결합된다. 특히, 작동 핀(440)은 제 2 단부(434)에 결합된다.
도 3a 내지 도 5b를 참조하면, 하우징부(300) 및 밸브 몸체(100)와의 상호 작용에 대한 추가의 세부 사항이 설명될 것이다. 하우징부(300)는 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314)을 분리하는 분할 벽(divider wall)(316)을 포함한다(예를 들어, 도 4a 참조). 볼류트 연결 개구(324)는 분할 벽(316)에 배치되어 핀 시트(fin seat)(322)를 형성한다(예를 들어, 도 4b 참조). 하우징부(300)는 밸브 개구(332)를 갖는 볼류트 개구 영역(330)을 더 포함한다. 밸브 개구(332)는 캐비티(340)와 볼류트 연결 영역(320)을 유체 연결시킨다. 보다 구체적으로, 밸브 개구(332)는 캐비티(340)를 제 1 볼류트 채널(312) 및 제 2 볼류트 채널(314)과 유체 연결시킨다. 따라서, 밸브 개구(332)는 제 1 위치와 제 2 위치 사이, 즉 캐비티(340)와 볼류트 연결 개구(324) 사이의 밸브 몸체(100), 특히 핀(120)의 이동을 가능하게 한다. 따라서, 핀(120)은 밸브 개구를 통해 볼류트 연결 영역(320)쪽으로, 즉 핀 시트(322)를 향해 이동할 수 있다. 환언하면, 밸브 몸체(100)는 캐비티(340)으로부터 볼류트 연결 영역(320)으로 이동될 수 있다. 따라서, 플레이트(110)는 밸브 몸체(100)의 임의의 위치에서 캐비티(340) 내에 항상 남는다. 그러나, 핀(120)은 밸브 몸체(100)의 제 2 위치에서 볼류트 연결 개구(324)의 밖으로 부분적으로만 움직일 수 있다(예를 들어, 도 3b 참조). 대안적으로, 핀(120)은 밸브 몸체(100)(도시되지 않음)의 제 2 위치에서 볼류트 연결 개구(324)의 밖으로 완전히 이동될 수 있다. 이것은 주로 캐비티(340) 및 밸브 몸체(100)의 구성에 의존한다. 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서, 핀(120)은 핀 시트(322)와 상호 작용하여 볼류트 연결 개구(324)(도 4b 및 도 5b 참조)를 차단한다. 하우징부(300)는 볼류트 개구 영역(330) 내에 플레이트 시트(334)를 형성한다. 플레이트 시트(334)는 밸브 개구(332)를 둘러싸고 있다. 플레이트(110)는 적어도 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서 플레이트 시트(334)와 상호 작용한다(예를 들어, 도 3a 및 3b 참조). 후자의 경우 "상호 작용한다"라는 표현은 배기 가스가 캐비티(340)로 들어가는 것을 실질적으로 방지하기 위해 "접촉한다"는 의미로 이해되어야 한다. 이것은 플레이트(110)가 플레이트 시트(334)와 접촉하여 밸브 개구(332)를 폐쇄한다는 것을 의미한다. 유사하게는, 핀(120)이 접촉할 수 있으며, 바람직하게는 핀 시트(322)와 거의 접촉할 수 있다. 그러나, 플레이트(110) 및 핀(120)이 각각 플레이트 시트(334) 및 핀 시트(322)와 접촉하도록 밸브 어셈블리가 구성되면, 크기 공차가 매우 작고, 각각의 부품은 정확하게 가공되어야 한다. 따라서, 플레이트(110) 또는 핀(120) 중 하나는 각각의 시트(334, 322)와 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 핀(120)은 핀 시트(322)와 접촉하지 않으며 플레이트(110)가 플레이트 시트(334)와 접촉한다(도 6a 참조). 특히, 이러한 경우에 있어서, 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 제공되는 밀봉(160)에 대하여는 유리하게 도 10a 내지 도 10f를 참조하여 아래에서 더 논의된다.
밸브 어셈블리(10)는 커버(350)를 더 포함한다(도 7a 참조). 커버(350)는 하우징 개구(342), 즉 캐비티(340)를 폐쇄하도록 구성된다. 따라서, 커버(350)는 하우징부(300)에 부착된다(도 3a 및 도 3b 참조). 하우징부(300)는 하우징 개구(342)를 둘러싸는 플랜지부(352)를 포함한다(도 1 참조). 커버(350)는 플랜지부(352) 상에 배치된다. 즉, 커버(340)는 플랜지부(352)에 부착된다(도 3a 및 도 3b 참조). 밸브 어셈블리(10)는 가스켓(360)을 더 포함한다(도 7a 참조). 가스켓(360)은 하우징부(300)와 커버(350) 사이에 배치된다(도 6b 참조). 이에 따라, 가스켓(360)은 하우징부(300)와 커버(350) 사이의 하우징 개구(342)를 밀봉한다. 하우징부(300)는 가스켓(360)이 배치되는 밀봉 리세스(362)를 포함한다. 대안의 실시예들에서는, 가스켓(360)이 생략될 수도 있다. 이것은 예를 들어 플랜지부(352)에 대하여 커버(350)를 단단히 가압함으로써, 하우징 개구(342)에 충분한 밀봉을 제공하는 경우이다. 하우징 개구(342)를 제공함으로써, 밸브 몸체(100) 및 내부 레버(200)가 삽입될 수 있으며, 내부 레버(200) 및 스핀들(410)은 조립 중에 편리하게 용접될 수가 있다. 커버(350)(및 적용 가능한 경우 가스켓(360))의 제공에 의해 캐비티(340)의 기밀 밀봉이 제공될 수 있다. 또한, 커버(350)가 하드 스톱부(hard stop)로서의 역할을 할 수도 있다. 이에 따라 밸브 몸체(100)의 제 2 위치가 제한될 수 있다(예를 들면, 도 3b 참조). 커버(350)는 당업자에게 공지된 임의의 통상적 방법, 예를 들어 나사 고정, 볼트 체결, 프레싱 또는 용접에 의해 부착될 수 있다. 특히, 용접이 선택되면, 가스켓(360)은 필요하지 않을 수 있다. 모든 단일 도면에 도시되지는 않았지만, 커버(350)는 밸브 어셈블리(10)의 임의의 실시예 또는 구성에 포함될 수 있음을 이해해야 한다.
일부 실시예들에서, 밸브 어셈블리(10)는 바이패스와 조합될 수 있다(도 4a 내지 도 5b 및 도 9a 내지 도 9b 참조). 하우징부(300)는 바이패스 개구(346)를 포함한다. 바이패스 개구(346)는 캐비티(340)에 배치된다. 바이패스 개구(346)는 바이패스 채널(347)과 유체 연결된다. 바이패스 채널(347)은 부분적으로 또는 전체적으로 하우징부(300)의 일부일 수 있다. 대안적으로는, 바이패스 채널(347)이 별도의 부분일 수도 있으며 바이패스 개구(346)의 영역에서 하우징부(300)에 부착될 수 있다. 캐비티(340) 내에 바이패스 개구(346)를 제공함으로써, 볼류트 채널들(312, 314)로부터의 배기 가스가 캐비티(340) 및 바이패스 개구(346)를 통해 바이패스 채널(347)로 흐를 수 있다. 이에 따라 배기 가스는 터빈(500)에 도달하기 전에 우회될 수 있다. 이것은 유리하게도 다음과 같은 두 가지 효과를 초래한다: 첫째, 고속 작동 조건에서, 배기 가스에 의한 터빈(500)의 추가 가속이 방지되거나 적어도 감소되어 차징 장치(20)(또는 터보차저)가 손상되는 것을 방지한다. 둘째, 바이패스 채널(347)이 촉매(800)와 결합되면, 배기 가스가 통상 냉각되는 터빈(500) 및 연결된 파이프 시스템을 통과하기 전에 촉매(800)에 고온의 배기 가스가 공급될 수 있다. 이에 따라, 촉매 가열, 즉 촉매(800)의 효율이 향상되고, 장치 전체의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 배출이 이러한 방식으로 감소될 수 있다. 바이패스 개구(346)를 캐비티(340)에 제공함으로써, 바이패스 채널(347)(및 개구 자체)이 캐비티(340) 내의 어느 곳에서나 배치/배향될 수 있다. 따라서, 바이패스(즉, 바이패스 개구(346) 및/또는 바이패스 채널(347))의 배치, 형상 및/또는 치수 배향에 관한 설계 자유도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 바이패스의 배치는 예를 들어 촉매(800)로의 배기 가스 유동 길이를 감소시킴으로써 및/또는 일반적으로 보다 고온의 배기 가스를 촉매(800)로 우회시킴으로써 촉매(800)에 배기 가스를 최적으로 공급하도록 구성될 수 있다. 한편, 촉매(800)의 배치가 보다 자유롭게 선택될 수 있다. 특히, 밸브 어셈블리가 바이패스를 포함하는 경우, 플레이트(110)는 밸브 개구(332)를 견고하게 폐쇄하거나 밀봉하도록 구성될 수 있다. 이것은 예를 들어, 플레이트 시트(334)와 견고하게 상호 작용하는 바이패스 없이도 밸브 어셈블리(10)의 플레이트(110)보다 큰 플레이트(110)를 구성함으로써 달성될 수 있다. 캐비티(340)의 특정 위치에 제한되지는 않지만, 바이패스 개구(336)는 유리하게는 밸브 몸체(100)에 대해 스핀들부(220)의 반대편에 배치될 수 있다. 배기 가스의 유동 방향이 제 1 및 제 2 볼류트 채널들(312, 314)을 통해 도 4b의 오른쪽에서부터 왼쪽(즉, 도 4a의 상부에서 하부)인 경우, 배기 가스는 유리하게는 예를 들어 도 4b의 투영면에 놓인 하우징부(300)의 벽 상에 배치되는 바이패스 개구(336)에 비해 유동 손실이 적은 바이패스 채널(337)을 향하게 될 수 있다.
도 3a 및 도 5b를 참조하면, 핀(120)은 두께(122), 높이(124) 및 길이(126)를 갖는 대체로 벽과 같은 형상을 갖는다. 핀(120)의 윤곽(121)은 제 1 반경(128a) 및 제 2 반경(128b) 및 제 3 반경(128c)에 의해 형성된다. 제 3 반경(128c)은 핀(120)의 바닥부, 즉 길이(126) 및 두께(122)의 치수의 표면을 형성한다. 즉, 제 3 반경(128c)에 의해 형성되는 윤곽(121)의 일부는 제 1 반경(128a) 및 제 2 반경(128b)에 의해 각각 형성되는 윤곽(121)의 각 부분들 사이에 배치된다. 바람직하게는, 이 제 3 반경(128c)은 무한대이다. 따라서, 이 바닥부는 직선형이다(예를 들어, 도 3a 참조). 대안의 실시예들에서, 제 3 반경(128c)은 무한대보다 작을 수 있으며, 따라서, 이 바닥부는 둥글게 될 수 있다. 추가 대안의 실시예들에서는, 제 3 반경(128c)이 없을 수 있으며 핀(120)의 윤곽(121)은 제 1 반경(128a) 및 제 2 반경(128b)에 의해서만 형성될 수 있다. 반경(128a, 128b, 128c)은 높이(124) 및 길이(126)에 걸쳐 있는 평면에 놓여있다. 또한 핀 시트(322)의 윤곽(321)은 각각의 제 1, 제 2 및 제 3 반경(322a, 322b, 322c)에 의해 형성된다. 핀(120)의 반경(128a, 128b, 128c)에 관한 설명은 핀 시트(322)의 반경(322a, 322b, 322c)에도 적용된다. 제 1 반경(128a, 322a)은 볼류트 연결 개구(324)에 대해 내부 레버(200)의 피봇점(230)에 대향하는 윤곽들(121, 321)의 각 부분을 규정한다. 제 1 반경(128a, 322a)의 중심들은 피봇점(230)과 일치한다(도 3a 및 도 3b 참조). 따라서, 제 1 반경(128a)에 의해 형성되는 윤곽(121)의 부분은 밸브 몸체(100)의 이동 중에 제 1 반경(322a)에 의해 형성되는 윤곽(321)의 부분 위에서 근접 거리로 미끄러진다. 환언하면, 제 1 반경(322a)에 의해 형성되는 윤곽(321)의 부분과 제 1 반경(128a)에 의해 형성되는 윤곽(121)의 부분 사이의 일정한 갭이 밸브 몸체(100)의 모든 위치에서 유지될 수 있다. 이에 따라, 핀(120)과 하우징부(300)(의 분할 벽(316))(즉, 핀 시트(322)) 사이의 마모가 방지되거나 적어도 감소될 수 있다.
도 5b 및 도 7a를 참조하면, 핀(120)과 유사하게, 플레이트(110)도 또한 상이한 치수들로 형성된다. 플레이트는 두께(112), 폭(114) 및 길이(116)를 갖는 대체로 벽과 유사한 형상을 갖는다. 플레이트(110)와 핀(120)은 서로 직교하도록 배치된다. 따라서, 두께(112)는 높이(124)와 동일한 배향을 갖고, 폭(114)은 두께(122)와 동일한 배향을 갖고, 길이(116)는 길이(126)와 동일한 배향을 갖는다. 일반적으로, 플레이트(110)는 핀(120)의 두께(122)와 동일한 폭(114) 및/또는 핀(120)의 길이(126)와 동일한 길이(116)를 가질 수 있다. 또한, 플레이트(110)의 두께(112)는 핀(120)의 두께(122)와 동일할 수 있다. 그러나, 특히 바이패스 개구(346) 및/또는 바이패스 채널(347)을 갖는 실시예들에서, 플레이트(110)의 폭(114)은 핀(120)의 두께(122)보다 크다. 플레이트(110)의 길이(116)는 핀(120)의 길이(126)보다 크다. 따라서, 플레이트(110)는 폭(114)의 배향 및/또는 길이(116)의 배향으로 핀(120)을 넘어 양쪽으로 연장된다(도 3a 및 도 3b 참조). 다른 실시예들에서는, 플레이트(110)가 핀(120)을 넘어 단지 폭(114)의 배향 및/또는 길이(116)의 배향으로 한쪽으로만 연장될 수 있다.
도 10a 및 도 10b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 밸브 어셈블리(10)는 밀봉부(160)를 더 포함한다. 밀봉부(160)는 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 형성된다. 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 밀봉부(160)를 제공함으로써, 볼류트 연결 영역(320) 내의 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류 채널(314) 사이의 내부 누설이, 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는, 방지되거나 또는 적어도 감소될 수 있다. 따라서, 각각의 채널들(312, 314)의 펄스 분리를 유지하는 것을 돕는 허용 및 비허용 볼류트 채널(312, 314) 사이의 내부 누설이 감소될 수 있으며, 이에 따라 엔진 과도 성능(engine transient performance)이 향상된다(즉, 토크 시간이 감소된다). 이러한 방식으로, 장치의 전체 효율이 증가될 수 있다. 도 10c 내지 도 10e에 따르면, 밀봉부(160)는 밀봉 요소(162)를 포함한다. 밀봉 요소(162)는 핀(120) 또는 핀 시트(322)에 부착될 수 있다. 밀봉 요소(162)는 상이한 재료들 및/또는 구조들을 포함할 수 있다. 단지 몇 가지만 언급하면, 밀봉 요소(162)는 금속 메쉬, 와이어 메쉬, 판금 또는 임의의 다른 적절한 재료를 포함할 수 있다. 밀봉 요소(162)는 용접, 프레싱, 리벳팅, 접착에 의해 핀(120) 또는 핀 시트(322)에 부착될 수 있거나, 각각의 요소(핀(120) 또는 핀 시트(322))와 함께 통합 주조 공정에서 형성될 수 있다. 또한, 당업자에게 공지된 다른 적절한 부착 공정이 또한 사용될 수 있다. 밀봉 요소(120)는 각종 상이한 형상들 중 하나로 구성될 수 있다. 따라서, 도 10c 내지 도 10e는 밀봉 요소(162)의 3개의 상이한 단면을 도시하고 있다. 도 10c는 v자 형상 단면을 갖는 밀봉 요소(162)를 도시한 것이다. 도 10d는 c자 형상 단면을 갖는 밀봉 요소(162)를 도시한 것이다. 도 10d는 다이아몬드 형상 또는 해시 형상 단면을 갖는 밀봉 요소(162)를 도시한 것이다. 일반적으로, 임의의 다른 적합한 형상이 가능하다. 각각의 밀봉 요소(162)는 단면 형상에 적어도 하나의 개구를 포함한다. 이 단면 형상에 의해, 상이한 접촉력들이 보상될 수 있으며 따라서 밀봉부(160)가 상이한 요구 조건들에 적응될 수 있다.
도 10f에 따른 다른 실시예에서, 밀봉부(160)는 래비린스형(labyrinth-style) 밀봉부(164)를 포함한다. 래비린스형 밀봉부(164)는 돌출부(164a) 및 리세스(164b)를 포함한다. 적어도 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서, 돌출부(164a)와 리세스(164b)는 서로 맞물림 결합한다. 도 10f의 예에서는, 돌출부(164a)가 핀 시트(322)에 형성되어 있으며 핀 시트(322)의 윤곽(321)을 따른다(즉, 윤곽(321)을 따라 연장된다). 리세스(164b)는 핀(120)에 형성되어 있으며 핀(120)의 윤곽(121)을 따른다(즉, 윤곽(121)을 따라 연장된다). 래비린스형 밀봉부(164)에 의해, 핀(120)과 핀 시트(322)는 적어도 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서, 핀(120)과 핀 시트(322)가 적어도 부분적으로 제 1 볼류트 채널(312)로부터 제 2 볼류트 채널(314)을 향하는 방향으로 중첩되도록 맞물림 상호 작용한다. 즉, 적어도 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는, 핀(120)과 핀 시트(322)가 적어도 부분적으로 핀(120)의 두께(122)의 방향으로 중첩된다. 대안의 실시예들에서는, 돌출부(164a)가 또한 핀(120)에 배치될 수 있으며 리세스(164b)는 핀 시트(322)에 배치될 수 있다. 래비린스형 밀봉부(164)를 나타내지 않았지만, 도 10c 내지 도 10e에서는, 핀 시트(322)가 약간 리세스된다. 이에 의해, 밀봉 요소(162)의 수용이 향상될 수 있다. 또한, 밀봉 효율이 향상될 수 있다. 핀 시트(322)는 밀봉 요소(162)의 각각의 형상에 맞도록 성형될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로는, 핀(120)의 윤곽이 유사하게 리세스될 수도 있다. 그러나, 핀(120)과 핀 시트(322)는 제 1 볼류트 채널(312)로부터 제 2 볼류트 채널(314)을 향하는 방향으로 중첩되지 않으므로, 본 발명의 의미에서 도 10c 내지 도 10e는 래버린스형 밀봉부(164)를 도시하고 있지 않으며, 밀봉 요소(162)가 그들 사이에 있기 때문에, 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서도 그러하다. 도 10c 내지 도 10e와 비교하면, 도 6a는 돌출부(164a)가 핀(120)에 배치되고 리세스(164b)가 핀 시트(322)에 배치되는 래비린스형 밀봉부(164)를 도시한 것이다. 도 10f 및 도 6a에 도시된 직사각형 대신에, 래버린스형 밀봉부(164)의 형상(즉, 래버린스형 밀봉부(164)의 단면 형상), 즉 돌출부(164a) 및/또는 리세스(164b)의 형상들은 또한 둥근형, 지그재그형 또는 스플라인형일 수 있다. 윤곽들(121, 321)의 전체 길이를 따르는 대신에, 돌출부(164a) 및/또는 리세스(164b)는 그 일부분만을 따를 수 있으며, 예를 들어, 제 3 반경(128c, 322c)에 의해 형성되는 윤곽들(121,321)의 각각의 부분에만 배치될 수 있다(예를 들어, 도 4b 참조).
적어도 래버린스형 밀봉부(164)는 제 1 및 제 2 볼류트 채널들(312, 314) 사이의 내부 누설을 완전히 방지할 수는 없다. 그 이유는 제 1 갭(166a), 제 2 갭(166b) 및 제 3 갭(166c)이 핀(120)과 핀 시트(322) 사이, 즉 분할 벽(316)에 제공되기 때문이다(도 10f 참조). 제 1 갭(166a)은 밸브 몸체(100)의 폐쇄 방향으로 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 제공된다. 환언하면, 제 1 갭(166a)은 핀(120)의 높이(124)의 배향으로 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 제공된다. 제 2 및 제 3 갭(166b, 166c)은 핀 시트(322)에 인접한 분할 벽(316)의 각 플랭크면(318a, 318b) 상에 배치된다. 제 2 및 제 3 갭(166b, 166c)은 핀과 핀 시트(322) 사이(즉 분할 벽(316))에 핀(120)의 두께(122)의 배향으로 제공된다. 이 갭들(166a, 166b, 166c)은 적어도 0.1mm 내지 1mm의 폭을 갖는다. 그러나, 갭들(166a, 166b, 166c)은 바람직하게는 0.7mm의 최대 폭을 가지며, 특히 바람직하게는 대략 0.1mm의 폭을 갖는다. 모든 갭들(166a, 166b, 166c)이 동일한 폭을 가져야 만하는 것은 아니며, 다르게 구성될 수도 있다. 핀(120)과 핀 시트(322) 사이에 갭들(166a, 166b, 166c)을 제공함으로써 마찰이 방지되거나 또는 적어도 감소될 수 있으며, 열 변형이 보상될 수 있다. 갭들(166a, 166b, 166c)은 또한 플레이트(110)가 플레이트 시트(334)와 플러쉬 접촉(flush contact)하게 될 수 있도록 보장한다.
밸브 어셈블리(10)는 일반적으로 적어도 하나의 핀(120)을 갖는 밸브 몸체(100)를 포함한다. 이와 관련하여, 도 8a 내지 도 9b는 2개의 핀(120)을 가진 밸브 몸체(100)이 있는 밸브 어셈블리(10)의 실시예들을 도시한 것이다. 보다 구체적으로, 밸브 몸체(100)는 제 1 핀(120a) 및 제 2 핀(120b)을 포함한다. 제 1 핀(120a) 및 제 2 핀(120b)은 적어도 플레이트(110) 상의 분할 벽(316)의 두께(316a)만큼 이격되어 배치된다(도 9b 참조). 적어도 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는, 핀들(120a, 120b)이 핀 시트(322)에 인접한 분할 벽(316)의 각각의 플랭크면(318a, 318b) 상에 배치된다. 이 양태에 따른 밸브 어셈블리(10)는 분할 벽(316)의 각 측면들, 즉 플랭크면들(318a, 318b)로 미끄러질 수 있는 2개의 핀들(120a, 120b)을 포함할 수 있으며, 이 핀들(120a, 120b)의 윤곽들(121a, 121b) 및 핀 시트(322)의 윤곽(321)이 서로 일치할 필요는 없다(도 9a 참조). 이것은 2개의 볼류트 채널들(312, 314) 사이의 밀봉이 주로 핀들(120a, 120b)과 핀 시트(322), 즉 분할 벽 두께(316a)의 방향으로의 분할 벽(316)의 중첩에 의해 달성되기 때문에 가능하다. 또한, 핀 형상, 즉 윤곽(121, 121a, 121b)은 밸브 몸체(100)로부터의 피봇점(230)으로부터 더욱 독립적이다. 다른 한편으로 이것은 피봇점(230)이 하우징부(300)로부터 더 멀리 위치될 수 있거나, 또는 일반적으로 원하는 위치에서 핀(120, 120a, 120b) 및/또는 핀 시트(322)의 형상으로부터 더욱 독립적일 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 패키징이 개선될 수 있으며 더 큰 볼류트 연결 영역(320), 즉 볼류트 연결 개구(324)의 더 큰 개구 영역(예를 들어, 둥근 것이 아닌 사각형)이 구현될 수 있다. 또한, 핀들(120, 120a, 120b)이 핀(120)과 비교하여 보다 간단한 방식으로 제조될 수 있기 때문에 제조 비용이 감소될 수 있으며, 여기서 윤곽(121)은 핀 시트(322)에 정확하게 조정되어야 한다.
도 8b 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 밸브 개구(332)는 제 1 랜드(332a) 및 제 2 랜드(332b)를 갖는 H자 형상을 갖는다. 제 1 랜드(332a)는 제 2 랜드(332b)보다 길다. 랜드들(332a, 332b)은 분할 벽(316)과 일치한다. 제 1 랜드(332a)는 밸브 개구(332)에 대해 피봇 축(230)의 반대편에 배치된다. 제 2 랜드(332b)는 밸브 개구(332)에 대해 피봇 축(230)의 동일한 측에 배치된다. 플레이트(110)는 핀들(120, 120a, 120b)을 넘어 제 1 랜드(332a)의 방향(즉, 측)으로 연장되는 더 긴 세그먼트(117a)를 갖는다. 플레이트(110)는 핀들(120, 120a, 120b)을 넘어 제 2 랜드(322b)의 방향으로 연장되는 더 짧은 세그먼트(117b)를 더 갖는다. 따라서, 더 긴 세그먼트(117a)는 더 짧은 세그먼트(117b)보다 길다. 도 8a에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 핀(120a) 및 제 2 핀(120b)은 동일한 모양을 갖고 있다. 핀들(120, 120a, 120b)의 제 1 반경(128a)은 각각 핀(120, 120a, 120b)의 제 2 반경(128b)보다 크다. 따라서, 밸브 개구(332)의 크기 및 형상에 따라, 볼류트 개구 영역(330)의 에어리어에서 하우징부(300)와 핀들(120, 120a, 120b)의 충돌이 방지될 수 있다. 밸브 개구(332)의 형상은 랜드들(332a, 332b)의 측면들 및 랜드들(332a, 332b) 자체 상에 둥글게 형성된다. 그러나, 이들 둥근 형상 중 임의의 것 또는 모든 것이 다른 형상, 예를 들어 직사각형으로 구성될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 또한 차징 장치(20)용 다중 채널 터빈(500)에 관한 것이다(도 11a 내지 도 11c 참조). 다중 채널 터빈(500)은 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)를 형성하는 터빈 하우징(510)을 포함한다. 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)는 엔진(30)의 배기 매니폴드(600)에 연결될 수 있다. 다중 채널 터빈(500)은 터빈 휠(520) 및 밸브 어셈블리(10)(도시되지 않음)를 포함한다. 도 11b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 밸브 어셈블리(10)는 터빈 하우징(510) 내에 배치되는 대신에, 배기 매니폴드(600) 내에 배치될 수 있다. 일반적으로, 밸브 어셈블리(10)는 모듈형 부품일 수 있거나 또는 배기 매니폴드(600) 또는 터빈 하우징(510)과 일체로 형성될 수도 있다. 보다 구체적으로, 후자는 밸브 어셈블리(10)의 하우징부(300)가 배기 매니폴드(600) 또는 터빈 하우징(510)과 일체로 형성될 수 있음을 의미한다. 밸브 어셈블리(10)가 별도의 부품, 즉 모듈형 부품인 경우, 밸브 어셈블리(10)는 또한 배기 매니폴드(600)와 터빈 하우징(510) 사이에 배치될 수 있다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)는 입구 영역에서 터빈 휠(520)로의 터빈 하우징(510)의 제 1 하우징 텅(housing tongue)(516) 및 제 2 하우징 텅(518)에 의해 서로 분리된다. 제 1 하우징 텅(516) 및 제 2 하우징 텅(518)은 터빈 휠(520) 주위에서 180°오프셋되어 있다. 제 1 반경 방향 갭(517)은 터빈 휠(520)과 제 1 하우징 텅(516) 사이에 제공된다. 제 2 반경 방향 갭(519)은 터빈 휠(520)과 제 2 하우징 텅(518) 사이에 제공된다. 도 11c는 제 2 반경 방향 갭(519)이 보일 수 있는 도 11a의 섹션 A-A에 따른 절단부를 도시한 것이다. 제 1 반경 방향 갭(517) 및 제 2 반경 방향 갭(519)은 0.5mm 내지 5mm의 값, 바람직하게는 0.75mm 내지 1.5mm의 값, 특히 바람직하게는 1mm의 값을 취한다. 제 1 반경 방향 갭(517)과 제 2 반경 방향 갭(519)은 서로 상이하게 구성될 수도 있다. 한편으로는 제 1 반경 방향 갭(517)과 제 2 반경 방향 갭(519)은 회전하는 터빈 휠(520)과 터빈 하우징(510) 사이에 접촉이 없게 되는 것을 보장한다. 이것은 터빈(500)의 손상 또는 심지어 터빈(500)의 고장을 방지한다. 다른 한편으로는, 반경 방향 갭들(517, 519)의 좁은 설계는 제 1 나선부(512) 및 제 2 나선부(514)로부터의 배기 임펄스들이 터빈 휠(520)에 충돌하기 직전까지 분리된 상태로 유지되도록 보장한다. 이것은 터빈(500)의 효율을 향상시킨다.
본 발명은 또한 도 12에 개략적으로 도시된 차징 장치(20)에 관한 것이다. 차징 장치(20)는 압축기(700) 및 이 압축기(700)에 회전 가능하게 결합된 터빈(500)을 포함한다. 차징 장치는 위에서 더 설명된 밸브 어셈블리(10)를 추가로 포함한다. 터빈은 연소 엔진(30)에 대한 배기 매니폴드(600)와 유체 연결된다. 밸브 어셈블리(10)는 터빈(500)과 배기 매니폴드 사이에 배치된다. 전술한 바와 같이, 밸브 어셈블리(10), 즉 하우징부(300)는 터빈 하우징(510) 또는 배기 매니폴드(600)에 통합되거나 모듈형 부품일 수 있다. 차징 장치는 밸브 어셈블리(10)의 하류 및/또는 터빈(500)의 하류에 있는 촉매(800)를 더 포함하거나 이것과 연결된다. 밸브 어셈블리(10)는 바이패스 채널(347)을 통해 촉매와 유체 연결되는 바이패스 개구(346)를 포함한다.
또한, 본 발명은 다중 채널 터빈(500)의 볼류트 연결 개구(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)를 장착하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은,
- 캐비티(340), 제 1 볼류트 채널(312) 및 제 2 볼류트 채널(314)을 갖는 하우징부(300)를 제공하는 단계와,
- 내부 레버(200)를 밸브 몸체(100)에 부착하는 단계와,
- 내부 레버(200) 및 밸브 몸체(100)를 하우징 개구(342)를 통해 캐비티 내로 삽입하는 단계와,
- 스핀들(410)이 캐비티(340) 내부의 내부 레버(200)의 스핀들 홀(222) 내로 연장되도록 드릴(348), 특히 하우징부(300)의 드릴(348) 내에 스핀들(410)을 삽입하는 단계와,
- 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 내부 레버(200)의 개구(224)를 통해 내부 레버(200)에 스핀들(410)을 캐비티(340) 내에서 용접하는 단계를 포함한다.
내부 레버(200)는 이들을 캐비티(340) 내에 삽입하기 전후에 밸브 몸체(100)에 부착될 수 있다. 선택적으로, 내부 레버(200)와 밸브 몸체(100)는 서로 일체로 형성될 수 있다. 이들이 일체로 형성되는 경우, 밸브 몸체(100)의 연결부(130)는 내부 레버(200)의 연결 홀(212), 즉 내부 레버(200)의 밸브부(210)에 삽입되어 와셔(150)를 통해 고정된다. 와셔(150)는 밸브 몸체(100)에 용접된다. 특히, 와셔(150)는 연결부(130)에 용접된다. 내부 레버(200) 및 밸브 몸체(100)를 캐비티(340)에 삽입하는 것은 밸브 몸체(100)의 밸브 플레이트(110)와 플레이트 시트(334)를 접촉시키는 것을 포함한다. 플레이트 시트(334)는 밸브 개구(332)를 둘러싸고 있다. 밸브 개구(332)는 캐비티(340)와 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314) 사이의 볼류트 연결 영역(320)을 유체 연결한다. 밸브 플레이트(110)는 용접 동안 플레이트 시트(334)와 접촉을 유지한다. 내부 레버(200) 및 밸브 몸체(100)를 캐비티(340)에 삽입하는 것은 밸브 몸체(100)의 밸브 플레이트(110)에 연결된 핀(120)을 밸브 개구(332)를 통해 캐비티(340)로부터 볼류트 연결 영역(330) 내로 삽입하여 밸브 개구(332)를 둘러싸는 플레이트 시트(334)와 밸브 플레이트(110)를 접촉시키는 것을 포함한다. 스핀들(410)을 내부 레버(200)에 용접한 후, 하우징 개구(332)는 커버(350)로 폐쇄된다. 커버(350)로 하우징 개구(332)를 폐쇄하기 이전에 커버(350)와 하우징(300) 사이에 가스켓(360)이 삽입된다. 스핀들(410)을 내부 레버(200)에 용접한 후, 작동 레버(430)가 하우징부(300) 외부의 스핀들(410)에 부착된다. 따라서, 작동 레버(430)는 임의의 원하는 배향으로 스핀들(410)에 부착될 수가 있다. 이것은 밸브 몸체(100)의 폐쇄 위치에서 내부 레버(200)에 스핀들(410)을 먼저 용접함으로써, 작동 레버(430)가 작동 시스템에 의해 요구되는 정확한 회전 배향으로 부착될 수 있음을 의미한다. 따라서, 작동 레버(430)의 오류들, 즉 잘못된/정확하지 않은 배향의 가능성이 방지되거나 또는 적어도 감소될 수 있다. 스핀들(410)을 삽입하기 전에, 부싱(420)이 드릴(348) 내로 삽입된다. 그 후에 스핀들(410)이 부싱(420) 내로 삽입된다.
본 발명은 또한 다음의 실시형태들도 포함할 수 있다:
1. 다중 채널 터빈(50)의 볼류트 연결 개구(volute connecting opening)(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)로서,
제 1 볼류트 채널(312), 제 2 볼류트 채널(314), 및 볼류트 연결 개구(324)를 형성하는 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314) 사이의 볼류트 연결 영역(320)을 갖는 하우징부(300),
상기 하우징부(300)의 캐비티(340)에 삽입되며 적어도 하나의 핀(fin)(120)을 포함하는 밸브 몸체(100), 및
상기 밸브 몸체(100)와 결합되며 상기 밸브 몸체(100)를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 피봇 가능하게 움직이도록 구성되는 내부 레버(200)를 포함하며,
상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는 상기 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 차단하고, 상기 밸브 몸체(100)의 제 2 위치에서는 상기 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 개방하는, 밸브 어셈블리(10).
2. 제 1 실시형태에 있어서, 상기 밸브 몸체(100)는 플레이트(plate)(110)를 더 포함하며, 상기 핀(120)은 상기 플레이트(110)로부터 제 1 방향으로 돌출되는, 밸브 어셈블리(10).
3. 제 1 또는 제 2 실시형태에 있어서, 상기 하우징부(300)는 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314)을 분리하는 분할 벽(316)을 포함하고, 상기 볼류트 연결 개구(324)는 핀 시트(322)를 형성하는 분할 벽(316)에 배치되며, 상기 핀(120)은 상기 핀 시트(322)와 상호 작용하여 상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서 상기 볼류트 연결 개구(324)를 차단하는, 밸브 어셈블리(10).
4. 제 1 내지 제 3 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 내부 레버(200)는 밸브부(210) 및 스핀들부(220)를 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
5. 제 4 실시형태에 있어서, 상기 내부 레버(200)는 상기 밸브부(210)를 통해 상기 밸브 몸체(100)와 결합되는, 밸브 어셈블리(10).
6. 제 4 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태에 따른 경우, 상기 밸브 몸체(100)는 상기 핀(120)과 반대 방향인 제 2 방향으로 상기 플레이트(110)로부터 돌출되는는 연결부(130)를 더 포함하며, 상기 밸브부(210)는 상기 연결부(130)에 결합되는, 밸브 어셈블리(10).
7. 제 6 실시형태에 있어서, 상기 밸브부(210)는 연결 홀(connecting hole)(212)을 더 포함하며, 상기 연결부(130)는 상기 연결 홀(212)의 내부에 적어도 부분적으로 배치되는, 밸브 어셈블리(10).
8. 제 6 또는 제 7 실시형태에 있어서, 상기 밸브부(210)는 와셔(150)를 통해 상기 연결부(130)에 고정되는, 밸브 어셈블리(10).
9. 제 4 내지 제 8 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 밸브 몸체(100)는 스톱부(140)를 포함하며, 상기 밸브부(210)는 상기 스톱부(140)와 맞물려 상기 내부 레버(200)를 상기 밸브 몸체(100)에 대해 회전 가능하게 고정하는 배향 리세스(orientation recess)(214)를 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
10. 제 4 내지 제 9 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 스핀들(410)을 갖는 레버 어셈블리(400)를 더 포함하며, 상기 내부 레버(200)는 상기 스핀들부(210)를 통해 상기 캐비티(340) 내부의 상기 스핀들(410)과 결합되는, 밸브 어셈블리(10).
11. 제 10 실시형태에 있어서, 상기 스핀들부(210)는 상기 스핀들(410)이 상기 내부 레버(200)와 결합되도록 삽입되는 스핀들 홀(222)을 포함하며, 선택적으로, 상기 스핀들부(210)는 상기 스핀들(410)을 상기 내부 레버(200)에 용접 결합시키기 위해 상기 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 개구(224)를 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
12. 제 10 또는 제 11 실시형태에 있어서, 상기 스핀들(410)은 상기 내부 레버(200)를 피봇시켜 피봇 축(230)을 형성하도록 상기 하우징부(300)에 회전 가능하게 지지되는, 밸브 어셈블리(10).
13. 제 12 실시형태에 있어서, 상기 레버 어셈블리(400)는 상기 스핀들(410)을 회전 가능하게 지지하는 하우징부(300)에 배치된 부싱(420)을 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
14. 제 10 내지 제 13 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 레버 어셈블리(400)는 상기 하우징부(300) 외부의 상기 스핀들(420)에 결합되는 작동 레버(430)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
15. 제 14 실시형태에 있어서, 상기 레버 어셈블리(400)는 상기 작동 레버(430)에 결합되는 작동 핀(actuating pin)(440)을 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
16. 제 1 내지 제 15 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 하우징부(300)는 상기 캐비티(340)와 상기 볼류트 연결 영역(320)을 유체 연결하여 밸브 몸체(100)가 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능하게 하는 밸브 개구(332)를 갖는 볼류트 개구 영역(330)을 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
17. 제 16 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태에 따른 경우, 상기 하우징부(300)는 상기 밸브 개구(332)를 둘러싸는 상기 볼류트 개구 영역(330) 내에 플레이트 시트(334)를 형성하고, 상기 플레이트(110)는 상기 밸브 몸체(100)의 상기 제 1 위치에서 상기 플레이트 시트(334)와 상호 작용하는, 밸브 어셈블리(10).
18. 제 1 내지 제 17 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 하우징부(300) 외부에서 상기 캐비티(340)로 연장되는 하우징 개구(342)를 폐쇄하는 커버(350)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
19. 제 18 실시형태에 있어서, 상기 커버(350)는 상기 하우징부(300)의 하우징 개구(342)를 둘러싸는 플랜지부(352)에 배치되는, 밸브 어셈블리(10).
20. 제 18 또는 제 19 실시형태에 있어서, 상기 밸브 어셈블리(10)는 상기 하우징부(300)와 상기 커버(350) 사이에서 상기 하우징 개구(342)를 밀봉하는 가스켓(360)을 더 포함하고, 선택적으로, 상기 가스켓(300)은 상기 하우징부(300)의 밀봉 리세스(sealing recess)(362)에 배치되는, 밸브 어셈블리(10).
21. 제 1 내지 제 20 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 하우징부(300)는, 상기 캐비티(300) 내에 배치되어 바이패스 채널(347)과 유체적으로 연결되는 바이패스 개구(346)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
22. 제 1 내지 제 21 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 제 3 실시형태에 따른 경우, 상기 핀(120)은 두께(122), 높이(124) 및 길이(126)를 갖는 대체로 벽과 같은 형상을 가지며, 상기 핀(120)의 윤곽(121)은 적어도 상기 높이(124) 및 상기 길이(126)의 평면에 놓이는 제 1 반경(128a) 및 제 2 반경(128b)에 의해 형성되고, 상기 핀 시트(322)의 윤곽(321)은 적어도 제 1 반경(322a) 및 제 2 반경(322b)에 의해 형성되는, 밸브 어셈블리(10).
23. 제 22 실시형태에 있어서, 상기 제 1 반경들(128a, 322a)은 상기 볼류트 연결 개구(324)에 대해 상기 내부 레버(200)의 피봇 축(230) 반대편에 있는 윤곽들(121, 321)의 각각의 부분들을 형성하고, 상기 제 1 반경들(128a, 322a)의 중심들은 상기 피봇 축(230)과 일치하는, 밸브 어셈블리(10).
24. 제 1 내지 제 23 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 제 3 실시형태에 따른 경우, 상기 핀(120)과 상기 핀 시트(322) 사이에 형성되는 밀봉부(160)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
25. 제 24 실시형태에 있어서, 상기 밀봉부(160)는 밀봉 요소(162)를 포함하며, 선택적으로, 상기 밀봉 요소(162)는 상기 핀(120) 또는 상기 핀 시트(322)에 부착되는, 밸브 어셈블리(10).
26. 제 24 실시형태에 있어서, 상기 밀봉부(160)는, 적어도 상기 밸브 몸체(100)의 상기 제 1 위치에서 상기 핀(120)과 상기 핀 시트(322)가 적어도 부분적으로 상기 제 1 볼류트 채널(312)로부터 상기 제 2 볼류트 채널(314)을 향하는 방향으로 중첩되도록 상기 핀(120)과 상기 핀 시트(322)가 맞물림 상호 작용하게 하는 래비린스형 밀봉부(labyrinth-style sealing portion)(164)를 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
27. 제 26 실시형태에 있어서, 제 22 실시형태에 따른 경우, 상기 래비린스형 밀봉부(164)는 적어도 상기 밸브 몸체(100)의 상기 제 1 위치에서 서로 맞물림 결합하는 돌출부(164a) 및 리세스(164b)를 포함하고, 상기 돌출부(164a)는 상기 핀(120) 또는 상기 핀 시트(322) 중 하나의 것에 형성되어 상기 각각의 하나 것의 윤곽(121, 321)에 따르며, 상기 리세스(164b)는 상기 핀(120) 및 상기 핀 시트(322) 중 다른 하나의 것에 형성되어 상기 각각의 다른 하나 것의 윤곽(121, 321)에 따르는, 밸브 어셈블리(10).
28. 제 22 실시형태에 있어서, 상기 밸브 어셈블리(10)는 적어도 상기 플레이트(110) 상의 상기 분할 벽(316)의 두께(316a) 만큼 이격되어 배치되는 제 1 핀(120a) 및 제 2 핀(120b)을 포함하며, 이에 따라 적어도 상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는 핀들(120a, 120b)이 상기 핀 시트(322)에 인접한 상기 분할 벽(316)의 각각의 플랭크면(flank side)(318a, 318b) 상에 배치되는, 밸브 어셈블리(10).
29. 제 28 실시형태에 있어서, 제 16 실시형태에 따른 경우, 상기 밸브 개구(332)는 제 1 랜드(land)(332a) 및 제 2 랜드(332b)를 구비하는 H자 형상을 가지며, 상기 제 1 랜드(332a)는 상기 제 2 랜드(332b)보다 길고, 상기 랜드들(332a, 332b)은 상기 분할 벽(316)과 일치하고, 상기 제 1 랜드(332a)는 상기 밸브 개구(332)에 대해 상기 피봇 축(230)의 반대편에 배치되고 상기 제 2 랜드(332b)는 상기 밸브 개구(332)에 대해 상기 피봇 축(230)의 동일한 측에 배치되는, 밸브 시트(10).
30. 제 29 실시형태에 있어서, 상기 플레이트(110)는 상기 핀들(120a, 120b)을 넘어서 상기 제 1 랜드(332a)의 방향으로 연장되는 더 긴 세그먼트(117a) 및 상기 핀들(120a, 120b)을 넘어서 상기 제 2 랜드(332b)의 방향으로 연장되는 더 짧은 세그먼트(117b)를 갖는, 밸브 시트(10).
31. 제 28 내지 제 30 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 제 1 핀(120a)과 상기 제 2 핀(120b)은 동일한 형상을 가지며, 선택적으로, 상기 핀들(120a, 120b)의 상기 제 1 반경들(128a)은 각각 상기 핀들(120a, 120b)의 상기 제 2 반경들(128b)보다 큰, 밸브 시트(10).
32. 차징 장치(charging apparatus)용 다중 채널 터빈(500)으로서,
엔진(30)의 배기 매니폴드(600)에 연결되는 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)를 형성하는 터빈 하우징(510),
터빈 휠(520), 및
상기한 실시형태들 중 어느 하나에 따른 밸브 어셈블리(10)를 포함하는 다중 채널 터빈(500).
33. 제 32 실시형태에 있어서, 상기 밸브 어셈블리(10)는 상기 배기 매니폴드(600) 또는 상기 터빈 하우징(500)에 배치되는, 다중 채널 터빈(500).
34. 제 32 또는 제 33 실시형태에 있어서, 상기 밸브 어셈블리(10)는 모듈형 부품이거나, 또는 하우징부(300)가 상기 배기 매니폴드(600) 또는 상기 터빈 하우징(500)과 일체로 형성되는, 다중 채널 터빈(500).
35. 제 32 내지 제 34 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)는 입구 영역에서 터빈 휠(520)로의 터빈 하우징(510)의 제 1 하우징 텅(housing tongue)(516) 및 제 2 하우징 텅(518)에 의해 서로 분리되는, 다중 채널 터빈(500).
36. 제 35 실시형태에 있어서, 터빈 휠(520)과 제 1 하우징 텅(516) 사이에 제 1 반경 방향 갭(517)이 제공되고, 터빈 휠(520)과 제 2 하우징 텅(518) 사이에 제 2 반경 방향 갭(519)이 제공되는, 다중 채널 터빈(500).
37. 제 36 실시형태에 있어서, 제 1 반경 방향 갭(317) 및/또는 제 2 반경 방향 갭(319)은 0.5mm 내지 5mm의 너비, 바람직하게는 0.75mm 내지 1.5mm의 너비, 특히 바람직하게는 1mm의 너비를 갖는, 다중 채널 터빈(500).
38. 차징 장치(20)로서,
압축기(700), 및
상기 압축기(700)에 회전 가능하게 결합되는 상기 실시형태들 중 하나에 따른 터빈(500)을 포함하는, 차징 장치(20).
39. 제 38 실시형태에 있어서, 제 21 실시형태에 따른 경우, 상기 터빈(500)의 하류에 배치되어 상기 바이패스 채널(347)과 유체적으로 연결되는 촉매(800)를 더 포함하는, 차징 장치(20).
40. 다중 채널 터빈(50)의 볼류트 연결 개구(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)를 장착하는 방법으로서,
캐비티(340), 제 1 볼류트 채널(312) 및 제 2 볼류트 채널(314)을 갖는 하우징부(300)를 제공하는 단계,
내부 레버(200)를 밸브 몸체(100)에 부착하는 단계,
상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)를 하우징 개구(342)를 통해 상기 캐비티(340)에 삽입하는 단계,
스핀들(410)을 드릴(348)에 삽입하여 상기 캐비티(340) 내부의 상기 내부 레버(200)의 스핀들 홀(222) 내로 연장되도록 하는 단계, 및
상기 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 상기 내부 레버(200)의 개구(224)를 통해 상기 캐비티(340) 내부에서 스핀들(410)을 상기 내부 레버(200)에 용접하는 단계를 포함하는, 방법.
41. 제 40 실시형태에 있어서, 상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)는 서로 일체로 형성되고, 상기 밸브 몸체(100)의 연결 영역(130)은 내부 레버(200)의 연결 홀(212) 내로 삽입되어 와셔(15)를 통해 고정되는, 방법
42. 제 40 또는 제 41 실시형태에 있어서, 상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)를 상기 캐비티(340)에 삽입하는 것은, 상기 밸브 몸체(100)의 밸브 플레이트(110)를, 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 상기 제 2 볼류트 채널(314) 사이의 볼류트 연결 영역(320)과 상기 캐비티(340)를 유체적으로 연결하는 밸브 개구(332)를 둘러싸는 플레이트 시트(334)와 접촉시키는 것을 포함하는, 방법.
43. 제 42 실시형태에 있어서, 상기 밸브 플레이트(110)는 용접 중 플레이트 시트(334)와의 접촉을 유지하는, 방법.
44. 제 40 또는 제 41 실시형태에 있어서, 상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)를 상기 캐비티(340)에 삽입하는 것은, 상기 밸브 몸체(100)의 밸브 플레이트(110)에 연결된 핀(120)을, 상기 캐비티(340)로부터 밸브 개구(332)를 통하여 볼류트 연결 영역(320)으로 삽입하여 핀 시트(322)와 접촉하게 하고, 밸브 플레이트(11)가 밸브 개구(332)를 둘러싸는 플레이트 시트(334)와 접촉시키는 것을 포함하는, 방법.
45. 제 40 내지 제44 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 용접 후에, 하우징 개구가 커버(350)에 의해 폐쇄되고, 선택적으로, 상기 커버(350)와 하우징부(300) 사이에 가스켓(360)이 삽입되는, 방법.
46. 제 40 내지 제45 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 용접 후에, 상기 하우징부(300) 외부의 스핀들(410)에 작동 레버(430)가 부착되는, 방법.
47. 제 40 내지 제46 실시형태들 중 어느 하나에 있어서, 상기 스핀들(410)을 삽입하기 전에, 부싱(420)이 드릴(348)에 삽입되고, 이어서 상기 스핀들(410)이 부싱(420)에 삽입되는, 방법.

Claims (15)

  1. 다중 채널 터빈(50)의 볼류트 연결 개구(volute connecting opening)(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)로서,
    제 1 볼류트 채널(312), 제 2 볼류트 채널(314), 및 볼류트 연결 개구(324)를 형성하는 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314) 사이의 볼류트 연결 영역(320)을 갖는 하우징부(300),
    상기 하우징부(300)의 캐비티(340)에 삽입되며 적어도 하나의 핀(fin)(120)을 포함하는 밸브 몸체(100), 및
    상기 밸브 몸체(100)와 결합되며 상기 밸브 몸체(100)를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 피봇 가능하게 움직이도록 구성되는 내부 레버(200)를 포함하며,
    상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는 상기 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 차단하고, 상기 밸브 몸체(100)의 제 2 위치에서는 상기 핀(120)이 상기 볼류트 연결 개구(324)를 개방하는, 밸브 어셈블리(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 몸체(100)는 플레이트(plate)(110)를 더 포함하며, 상기 핀(120)은 상기 플레이트(110)로부터 제 1 방향으로 돌출되는, 밸브 어셈블리(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징부(300)는 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 제 2 볼류트 채널(314)을 분리하는 분할 벽(316)을 포함하고, 상기 볼류트 연결 개구(324)는 핀 시트(322)를 형성하는 분할 벽(316)에 배치되며, 상기 핀(120)은 상기 핀 시트(322)와 상호 작용하여 상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서 상기 볼류트 연결 개구(324)를 차단하는, 밸브 어셈블리(10).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 레버(200)는 밸브부(210) 및 스핀들부(220)를 포함하며, 선택적으로 상기 내부 레버(200)는 상기 밸브부(210)를 통해 상기 밸브 몸체(100)와 결합되는, 밸브 어셈블리(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    스핀들(410)을 갖는 레버 어셈블리(400)를 더 포함하며, 상기 내부 레버(200)는 상기 스핀들부(210)를 통해 상기 캐비티(340) 내부의 상기 스핀들(410)과 결합되고, 선택적으로, 상기 스핀들부(210)는 상기 스핀들(410)이 상기 내부 레버(200)와 결합되도록 삽입되는 스핀들 홀(222)을 포함하며, 선택적으로, 상기 스핀들부(210)는 상기 스핀들(410)을 상기 내부 레버(200)에 용접 결합시키기 위해 상기 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 개구(224)를 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징부(300)는 상기 캐비티(340)와 상기 볼류트 연결 영역(320)을 유체적으로 연결하여 밸브 몸체(100)가 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동 가능하게 하는 밸브 개구(332)를 갖는 볼류트 개구 영역(330)을 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징부(300) 외부에서 상기 캐비티(340)로 연장되는 하우징 개구(342)를 폐쇄하는 커버(350)를 더 포함하며, 선택적으로, 상기 밸브 어셈블리(10)는 상기 하우징부(300)와 상기 커버(350) 사이에서 상기 하우징 개구(342)를 밀봉하는 가스켓(360)을 더 포함하고, 선택적으로, 상기 가스켓(300)은 상기 하우징부(300)의 밀봉 리세스(sealing recess)(362)에 배치되는, 밸브 어셈블리(10).
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징부(300)는, 상기 캐비티(300) 내에 배치되어 바이패스 채널(347)과 유체적으로 연결되는 바이패스 개구(346)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 핀(120)은 두께(122), 높이(124) 및 길이(126)를 갖는 대체로 벽과 같은 형상을 가지며, 상기 핀(120)의 윤곽(121)은 적어도 상기 높이(124) 및 상기 길이(126)의 평면에 놓이는 제 1 반경(128a) 및 제 2 반경(128b)에 의해 형성되고, 상기 핀 시트(322)의 윤곽(321)은 적어도 제 1 반경(322a) 및 제 2 반경(322b)에 의해 형성되고, 선택적으로, 상기 제 1 반경들(128a, 322a)은 상기 볼류트 연결 개구(324)에 대해 상기 내부 레버(200)의 피봇 축(230) 반대편에 있는 윤곽들(121, 321)의 각각의 부분들을 형성하고, 상기 제 1 반경들(128a, 322a)의 중심들은 상기 피봇 축(230)과 일치하는, 밸브 어셈블리(10).
  10. 제 3 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 핀(120)과 상기 핀 시트(322) 사이에 형성되는 밀봉부(160)를 더 포함하는, 밸브 어셈블리(10).
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리(10)는 적어도 상기 플레이트(110) 상의 상기 분할 벽(316)의 두께(316a) 만큼 이격되어 배치되는 제 1 핀(120a) 및 제 2 핀(120b)을 포함하며, 이에 따라 적어도 상기 밸브 몸체(100)의 제 1 위치에서는 핀들(120a, 120b)이 상기 핀 시트(322)에 인접한 상기 분할 벽(316)의 각각의 플랭크면(flank side)(318a, 318b) 상에 배치되고, 선택적으로, 제 6 항에 따른 경우, 상기 밸브 개구(332)는 제 1 랜드(land)(332a) 및 제 2 랜드(332b)를 구비하는 H자 형상을 가지며, 상기 제 1 랜드(332a)는 상기 제 2 랜드(332b)보다 길고, 상기 랜드들(332a, 332b)은 상기 분할 벽(316)과 일치하고, 상기 제 1 랜드(332a)는 상기 밸브 개구(332)에 대해 상기 피봇 축(230)의 반대편에 배치되고 상기 제 2 랜드(332b)는 상기 밸브 개구(332)에 대해 상기 피봇 축(230)의 동일한 측에 배치되는, 밸브 시트(10).
  12. 차징 장치(charging apparatus)용 다중 채널 터빈(500)으로서,
    엔진(30)의 배기 매니폴드(600)에 연결되는 제 1 볼류트(512) 및 제 2 볼류트(514)를 형성하는 터빈 하우징(510),
    터빈 휠(520), 및
    제 1 항 내지 제 5 항, 제 9 항 또는 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 밸브 어셈블리(10)로서, 선택적으로 상기 밸브 어셈블리(10)는 상기 배기 매니폴드(600) 또는 상기 터빈 하우징(510)에 배치되는 밸브 어셈블리(10)를 포함하는 다중 채널 터빈(500).
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리(10)는 모듈형 부품이거나, 또는 하우징부(300)가 상기 배기 매니폴드(600) 또는 상기 터빈 하우징(500)과 일체로 형성되는, 다중 채널 터빈(500).
  14. 차징 장치(20)로서,
    압축기(700), 및
    상기 압축기(700)에 회전 가능하게 결합되는 제 12 항에 따른 터빈(500)으로서, 선택적으로, 제 8 항에 따른 경우, 상기 터빈(500)의 하류에 배치되어 상기 바이패스 채널(347)과 유체적으로 연결되는 촉매(800)를 더 포함하는 터빈(500)을 포함하는, 차징 장치(20).
  15. 다중 채널 터빈(50)의 볼류트 연결 개구(324)를 제어하기 위한 밸브 어셈블리(10)를 장착하는 방법으로서,
    캐비티(340), 제 1 볼류트 채널(312) 및 제 2 볼류트 채널(314)을 갖는 하우징부(300)를 제공하는 단계,
    내부 레버(200)를 밸브 몸체(100)에 부착하는 단계,
    상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)를 하우징 개구(342)를 통해 상기 캐비티(340)에 삽입하는 단계,
    스핀들(410)을 드릴(348)에 삽입하여 상기 캐비티(340) 내부의 상기 내부 레버(200)의 스핀들 홀(222) 내로 연장되도록 하는 단계, 및
    상기 스핀들 홀(222) 내로 연장되는 상기 내부 레버(200)의 개구(224)를 통해 상기 캐비티(340) 내부에서 스핀들(410)을 상기 내부 레버(200)에 용접하는 단계로서, 선택적으로 상기 내부 레버(200) 및 상기 밸브 몸체(100)를 상기 캐비티(340)에 삽입하는 것은, 상기 밸브 몸체(100)의 밸브 플레이트(110)를, 상기 제 1 볼류트 채널(312)과 상기 제 2 볼류트 채널(314) 사이의 볼류트 연결 영역(320)과 상기 캐비티(340)를 유체적으로 연결하는 밸브 개구(332)를 둘러싸는 플레이트 시트(334)와 접촉시키는 것을 포함하는, 상기 용접하는 단계를 포함하는, 방법.
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