用于涡轮增压器的弹簧垫圈的制作方法

本申请要求韩国专利申请no.10-2017-0176743的优先权，该韩国专利申请no.10-2017-0176743在韩国知识产权局的申请日为2017年12月21日，该文献整个被本文参引。

本发明涉及一种安装在涡轮增压器的旁通阀中的弹簧垫圈，更具体地，涉及一种用于涡轮增压器的弹簧垫圈，该弹簧垫圈能够减小或消除在操作旁通阀的过程中产生的振动和噪音。

背景技术：

通常，内燃机的排气涡轮增压器通过由排气驱动旋转的涡轮来驱动压缩机，以便压缩进气和将它供给气缸中。这时，为了将增压控制在一定范围内，涡轮增压器有旁通流路，该旁通流路设置为由其排气进口通道至排气出口通道，且在旁通流路中设置有旁通阀，以便打开和关闭该旁通流路。因此，当打开旁通阀时，一部分排气通过打开的排气进口通道经由旁通流路而供给至排气出口通道，而并不经过涡轮机。

通常，涡轮增压器包括：旁通阀，该旁通阀安装在旁通流路上，用于允许一部分排气绕过涡轮，该涡轮在从发动机的排气歧管至排气管的排气排出通道中；以及促动器，用于操作安装在旁通流路中的旁通阀。在通过促动器来操作旁通阀的过程中，旁通流路打开，以便使得一部分排气绕过涡轮机而直接供给至排气出口通道。为了实现该系统，旁通阀通过连杆而与促动器连接，且该促动器的驱动力通过连杆而传递给旁通阀，如图1和2中所示。

图1是表示典型涡轮增压器的结构的示意图，图2是用于示例说明在图1的涡轮增压器中的旁通阀实例的结构的剖视图。

涡轮增压器1包括压缩机壳体10、涡轮壳体20、促动器30和旁通阀40，该旁通阀40安装在涡轮壳体20附近，并通过连杆而与促动器30连接。

如图2中所示，旁通阀40通常包括阀体42、支承件44和垫圈单元50。阀体42有在它的底端处成一体形成的打开/关闭板42a，以便打开和关闭旁通流路。

支承件44与阀体42连接，且从阀体42伸出的旋转端44a形成于该支承件44的一端处。

垫圈单元50包括：垫圈52，该垫圈52通过铆钉而固定在形成于阀体42的上端处的啮合槽中；以及弹簧垫圈54，该弹簧垫圈54安装在垫圈52的底部部分和支承件44之间。

这里，弹簧垫圈54由具有弹性和耐热特性的金属材料制成，以便限制支承件44的运动和间隙。而且，弹簧垫圈54通过缘边54a而具有弹性，该缘边54a形成环形状，向上朝它的中心倾斜。

不过，在具有上述结构的弹簧垫圈54中，当从周围部件施加过度压缩和持续压缩力时，缘边54a(该缘边54a保持弹簧斥力)的倾斜部分过度膨胀，这样，弹簧垫圈不会表现出初始弹性功能。

作为现有技术的实例，韩国专利登记no.10-1251536(2013年4月5日公开)公开了一种用于废气门阀装置的噪音降低垫圈和噪音降低系统。不过，该专利没有解决上述问题。

技术实现要素：

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种用于涡轮增压器的弹簧垫圈，它包括：止动器部件，该止动器部件形成在环形弹簧垫圈的内周处；以及线接触部件，该线接触部件形成在弹簧垫圈的外周处，因此即使当由周围部件施加过度压缩和持续压缩力时，也防止向它施加超过所需的弹簧斥力，且防止倾斜弯曲部分变平，从而保持或提高该倾斜弯曲部分的恢复特征。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种安装在涡轮增压器的旁通阀中的环形弹簧垫圈，该环形弹簧垫圈包括：内周，该内周具有止动器部件，该止动器部件弯曲和固定在该内周的底表面上，以便与它交叠；倾斜弯曲部分，该倾斜弯曲部分通过从内周伸出成向下倾斜而与该内周形成一体；以及外周，该外周有线接触部件，该线接触部件通过从倾斜弯曲部分向下延伸而与该倾斜弯曲部分形成一体，以便与弹簧垫圈的支承件进行线接触和由该支承件支承。

根据本发明的实施例，止动器部件可以固定在内周的底表面上，这样，与内周相同材料的零件层压在相同区域中，并焊接在该内周上。

根据本发明的实施例，止动器部件可以形成于内周的底表面上，这样，从该内周伸出的部分向下弯曲并再次以直角弯曲，以便止动器部件的上表面与内周的底表面紧密接触。

根据本发明的实施例，止动器部件可以形成在内周的底表面上并有间隙，这样，从该内周伸出的部分向下弯曲并再次以直角弯曲，以便止动器部件的上表面面对内周的底表面，并与该底表面间隔开。

根据本发明的实施例，环形弹簧垫圈还可以包括弯曲部件，该弯曲部件通过从线接触部件伸出成向上弯曲而与该线接触部件形成一体，且该弯曲部件可以形成在钝角范围内。

根据本发明的涡轮增压器的弹簧垫圈，通过焊接或弯曲成在环形内周处交叠的止动器部件以及在外周处形成的线接触部件，即使当从周围部件施加过度压缩和持续压缩力时，也能够使得弹簧斥力保持在恒定水平或更高。

附图说明

通过下面结合附图的详细说明，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，附图中：

图1是表示常规的典型涡轮增压器的结构的示意图；

图2是用于示例说明在图1的涡轮增压器中的旁通阀实例的结构的剖视图；

图3a和3b是根据本发明实施例1的弹簧垫圈的剖视图；

图4a和4b是根据本发明实施例2的弹簧垫圈的剖视图；

图5a和5b是根据本发明实施例3的弹簧垫圈的剖视图；

图6表示缘边的压缩特征的曲线图。

具体实施方式

下面将详细介绍本发明的示例实施例。介绍下面的实施例是为了使本领域普通技术人员能够实施和实践本发明。不过，本发明并不局限于下面公开的实施例，而是能够以多种形式实施。为了帮助理解本发明，在整个附图的说明中，相同的标号表示相同的元件，且相同元件的说明将不再介绍。

在本发明的说明书中，只要没有给出特殊的解释，当使用说明性措辞部分“包括”部件时，它的意思是该部分可以包括该部件，而不排除其它部件。

图3a和3b是根据本发明实施例1的弹簧垫圈的剖视图，图4a和4b是根据本发明实施例2的弹簧垫圈的剖视图，图5a和图5b是根据本发明实施例3的弹簧垫圈的剖视图。

首先将参考图1和2介绍典型的涡轮增压器。在图1和2中，与现有技术相同的部件将用相同的参考标号表示。

涡轮增压器1包括压缩机壳体10、涡轮壳体20、促动器30和旁通阀40，该旁通阀40安装在涡轮壳体20附近，并通过连杆而与促动器30连接。

相应壳体10和20沿旋转轴(没有由参考标号表示)以预定间隔布置在涡轮增压器1内部。旁通阀40布置在涡轮壳体20的附近，并通过连杆而与促动器30连接，以便进行操作。

旁通阀40允许一部分排气绕过涡轮，从而防止增压增加超过恒定范围。为此安装的旁通阀40选择地打开和关闭在涡轮增压器的排气进口和出口通道之间的旁通流路，并包括阀体42、支承件44和垫圈单元50。

阀体42有在它的底端处成一体形成的打开/关闭板42a，以便打开和关闭旁通流路。

支承件44与阀体42连接，从阀体42伸出的旋转端44a形成在该支承件的一端处。

这里，根据本发明的涡轮增压器的弹簧垫圈100形成环形状，并由具有弹性和耐热特性的金属材料制成，以便限制支承件44的运动和间隙。

弹簧垫圈100通常可以包括环形的平内周110、外周130和倾斜弯曲部分120，该倾斜弯曲部分120形成在内周110与外周130之间，以便使该内周和外周彼此连接。

如图3至5所示，具有上述结构的弹簧垫圈100可以包括：止动器部件112，该止动器部件112形成在内周110的底表面上；以及弯曲部件134，该弯曲部件134形成在外周130的端部上，以便即使当从周围部件施加过度压缩和持续压缩力时也能够使得弹簧斥力保持在特定水平或更高。

实施例1

如图3a中所示，根据本发明实施例1的环形弹簧垫圈100通常包括内周110、外周130和倾斜弯曲部分120，该倾斜弯曲部分120形成在内周110和外周130之间，以便使得该内周和外周彼此连接。

根据本发明的特征，优选地，内周110具有固定在它的底表面上的止动器部件112，这样，与内周相同材料的零件通过层压在相同区域中而交叠，然后焊接在该内周上。

如图3a中所示，止动器部件112层压成一层，但是可以层压至少一层或多层。优选地，焊接可以使用电焊、co2焊接、氩焊等。层压的止动器部件112可以通过焊接而固定在内周110的底表面上。

通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120可以是设置成使得内周110和外周130彼此连接成一体的部分，并通过存在高度差而提供弹簧斥力，类似于板簧。

因此，倾斜弯曲部分120形成为从内周110向外向下倾斜。这时，倾斜弯曲部分120的倾斜度可以设置成这样，当从平面的相同线看时，外周130位于支承件44上并低于内周110的止动器部件112。

另外，通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120具有形成在它的一端处的线接触部件132。

与常规弹簧垫圈(其中，它的平面部分与支承件44进行表面接触)相比，本发明的弹簧垫圈通过线接触部件132而与支承件44进行线接触，这样，能够保持或提高倾斜弯曲部分120的恢复性能。

而且，如图3b中所示，根据本实施例的弹簧垫圈还可以包括弯曲部件134，该弯曲部件134通过从线接触部件132伸出成向上弯曲而与该线接触部件132形成一体。在这种情况下，弯曲部件134可以形成在钝角范围内。

弯曲部件134可以在制造模具时成一体制造，并可以以恒定程度进行弯曲，优选是在超过90度的范围内，以便使得弯曲部件134能够与支承件44进行线接触。

实施例2

图4a中所示的、根据本发明实施例2的弹簧垫圈的部件具有与根据实施例1的弹簧垫圈的部件相同的结构，除了止动器部件112的形状，因此，这些部件将通过标注相同的参考标号来介绍。

根据本发明实施例2的环形弹簧垫圈100通常可以包括内周110、外周130和倾斜弯曲部分120，该倾斜弯曲部分120形成在内周110和外周130之间，以便使得该内周和外周彼此连接。

根据本发明的特征，内周110可以有形成在它的底表面上的止动器部件112，这样，从内周110伸出的部分向下弯曲，并再次以直角弯曲，以便止动器部件112的上表面与内周110的底表面紧密接触。

也就是说，在制作模具时，在制备要作为本实施例的弹簧垫圈的环形板之后(该环形板有环形中心孔，该环形中心孔的直径比实施例1的中心孔更小)，内周110的端侧向内弯曲以便向上卷起，且通过弯曲而彼此面对的表面通过压缩而彼此紧密接触，以便彼此交叠。

通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120可以是设置成使得内周110和外周130彼此成一体连接的部分，并通过存在高度差而提供弹簧斥力，类似于板簧。

因此，倾斜弯曲部分120形成为从内周110向外向下倾斜。这时，倾斜弯曲部分120的倾斜度可以设置成这样，当从平面的相同线看时，外周130位于支承件44上并低于内周110的止动器部件112。

另外，通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120具有形成在它的一端处的线接触部件132。

与常规弹簧垫圈(其中，它的平面部分与支承件44进行表面接触)相比，本发明的弹簧垫圈通过线接触部件132而与支承件44进行线接触，这样，能够保持或提高倾斜弯曲部分120的恢复性能。

而且，如图4b中所示，根据本实施例的弹簧垫圈还可以包括弯曲部件134，该弯曲部件134通过从线接触部件132伸出成向上弯曲而与该线接触部件132形成一体。在这种情况下，弯曲部件134可以形成在钝角范围内。

弯曲部件134可以在制造模具时成一体制造，并可以以恒定程度进行弯曲，优选是在超过90度的范围内，以便使得弯曲部件134能够与支承件44进行线接触。

实施例3

图5a中所示的、根据本发明实施例3的弹簧垫圈的部件具有与根据实施例1的弹簧垫圈的部件相同的结构，除了止动器部件112的形状，因此，这些部件将通过标注相同的参考标号来介绍。

根据本发明实施例3的环形弹簧垫圈100通常可以包括内周110、外周130和倾斜弯曲部分120，该倾斜弯曲部分120形成在内周110和外周130之间，以便使得该内周和外周彼此连接。

根据本发明的特征，内周110可以具有形成在它的底表面上并有间隙的止动器部件112，这样，从内周110伸出的部分向下弯曲，并再次以直角弯曲，以便止动器部件112的上表面面对内周110的底表面，并与它间隔开。

也就是说，在制作模具时，在制备要作为本实施例的弹簧垫圈的环形板之后(该环形板有环形中心孔，该环形中心孔的直径比实施例1的中心孔更小)，内周110的端侧向内弯曲以便向上卷起，且通过弯曲而彼此面对的表面通过压缩而在有间隙的情况下彼此靠近。在该处理中，内周110和止动器部件112可以通过该间隙而彼此间隔开。

通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120可以是设置成使得内周110和外周130彼此成一体连接的部分，并通过存在高度差而提供弹簧斥力，类似于板簧。

因此，倾斜弯曲部分120形成为从内周110向外向下倾斜。这时，倾斜弯曲部分120的倾斜度可以设置成这样，当从平面的相同线看时，外周130位于支承件44上并低于内周110的止动器部件112。

另外，通过从内周110向外伸出而与该内周110形成一体的倾斜弯曲部分120具有形成在它的一端处的线接触部件132。

与常规弹簧垫圈(其中，它的平部分与支承件44进行表面接触)相比，本发明的弹簧垫圈通过线接触部件132而与支承件44进行线接触，这样，能够保持或提高倾斜弯曲部分120的恢复性能。

而且，如图5b中所示，根据本实施例的弹簧垫圈还可以包括弯曲部件134，该弯曲部件134通过从线接触部件132伸出成向上弯曲而与该线接触部件132形成一体。在这种情况下，弯曲部件134可以形成在钝角范围内。

弯曲部件134可以在制造模具时成一体制造，并可以以恒定程度进行弯曲，优选是在超过90度的范围内，以便使得弯曲部件134能够与支承件44进行线接触。

下面将介绍具有根据本发明实施例的上述结构的、涡轮增压器的弹簧垫圈的操作。

弹簧垫圈100安装在支承件(图2中的44)上，以便限制它的运动和间隙。根据本发明的第一、第二和实施例3，止动器部件112形成在内周110中，能够与支承件44进行线接触的线接触部件132和/或弯曲部件134形成在外周130中。

因此，如下图所示，由于止动器部件112、线接触部件132和弯曲部件134，因此在压缩过程中，斥力不会超过所需地施加在弹簧垫圈100上。而且，在恢复过程中，与常规的弹簧垫圈相比，通过防止弯曲部件120像“a”部分那样变平，能够保持或提高倾斜弯曲部分120的恢复性能。

而且，由于线接触部件132，因此能够通过允许弹簧垫圈100和支承部44进行线接触(而不是类似于常规弹簧垫圈的表面接触)而保持倾斜弯曲部分120的恢复性能。

图6表示缘边的压缩特征的曲线图。

如上所述，根据本发明实施例的涡轮增压器的弹簧垫圈，即使当从周围部件施加过度压缩和持续压缩力时，由于环形止动器部件焊接在内周上或者弯曲成与它交叠，还由于线接触部件，因此也能够使得弹簧斥力保持在特定水平或更高。

尽管已经参考优选实施例和变化实例介绍了本发明，但是本发明并不局限于上述具体实施例和变化实例，本领域技术人员应当理解，在不脱离由附加权利要求确定的本发明范围的情况下可以进行多种修改和变化，且这些修改和变化不应当与本发明的技术精神和前景分开理解。