KR100494777B1

KR100494777B1 - 소음저감형 차량용 이지알밸브

Info

Publication number: KR100494777B1
Application number: KR10-2002-0054008A
Authority: KR
Inventors: 박성옥
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-09-07
Filing date: 2002-09-07
Publication date: 2005-06-10
Also published as: KR20040022481A

Abstract

본 발명은 소음저감형 차량용 이지알밸브에 관한 것으로, 배기가스통로를 형성한 하우징과 EGR밸브사이에 직접적인 접촉이 없이 간접적으로 개·폐시켜 EGR밸브의 작동에 따른 금속성 소음의 발생을 근본적으로 차단 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, ECU에 의해 제어되어 하우징에 형성된 배기가스 통로를 개·폐하는 EGR밸브(10)가 진공을 가하기 위한 니플(11)과, 초기 들림이나 들림의 기울기를 설정하기 위한 스프링(12), 진공이 가해지면 그 압력차로 인해 이동되는 다이어프램(14)을 통해 하우징(20)부위로 승·하강되는 로드(13) 및 이 로드(13)에 의해 회전되면서 배기가스통로를 개·폐하는 회전수단(30)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

소음저감형 차량용 이지알밸브{Noise reduction typed EGR valve in vehicle}

본 발명은 소음저감형 차량용 이지알밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개폐동작을 슬라이딩 방식으로 변환해 작동시 소음발생을 저감한 소음저감형 차량용 이지알밸브에 관한 것이다.

일반적으로 EGR(Exhaust Gas Recirculation)이라고도 하는 배기가스 재순환 시스템은 배기가스 중의 질소산화물(NOx)을 감소시키도록 배기가스의 일부를 흡기 계통에 재 공급해 혼합기의 연소시 최고 온도를 낮추어 질소산화물의 생성량을 적게 하는 것이다.

이와 같은 배기가스 재순환 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 차량에 설치된 ECU(Electronic Control Unit)에서 엔진의 회전수(rpm)와 냉각수의 온도 및 트로틀 밸브의 개도를 감지하여 하우징(20)부위에 구비된 EGR(Exhaust Gas Recirculation)밸브(10)를 작동시키게 되는데 이때, 상기 EGR밸브가 열리면 흡기와 배기의 차압에 의하여 배기매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기가스 재순환파이프를 통해 흡기 매니폴드를 지나 연소실로 공급되어 배기가스가 재 순환시키게 된다.

이와 같이 스로틀 밸브(throttle valve)) 부근의 부압이나 배기관 내의 배기압에 의해 제어되는 EGR밸브(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 진공을 가하기 위한 니플(11)과, 초기 들림이나 들림의 기울기를 설정하기 위한 스프링(12) 및 진공이 가해지면 그 압력차로 하우징(20)에 형성된 배기가스통로를 열도록 로드(13)를 이동시키는 다이어프램(14)으로 이루어진다.

즉, 상기 EGR밸브(10)는 니플(11)을 통해 가해진 진공에 의한 압력차에 의해 다이어프램(14)에 걸리는 힘이 스프링(12)의 초기 힘을 이겨내면, 상기 다이어프램(14)에 의해 로드(13)가 위로 이동하면서 하우징(20)에 형성된 배기가스 통로를 열게 되고 이에 따라, 배기매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기가스 재순환파이프를 통해 흡기 매니폴드를 지나 연소실로 공급되어진다.

한편, 상기 진공이 가해지지 않으면 압력차가 없어지면서 스프링(12)이 복원되어 다이어프램(14)이 로드(13)를 아래로 이동시키게 되고 이에 따라, 상기 로드(13)가 하우징(20)에 형성된 배기가스 통로를 닫아 배기매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기시스템을 통해 외부로 배출되어진다.

이때, 상기 EGR밸브(10)의 개·폐(승·하강)속도는 스프링(12) 상수에 따라 적절한 속도로 설정될 수 있음은 물론이다.

그러나, 이와 같은 EGR밸브(10)는 하우징(20)에 기역자(??)로 이루어진 배기가스 통로의 절곡부위를 개·폐하도록 로드(13)가 상·하로 직선왕복운동하고 또한, 상기 로드(13)가 배기가스 통로에 직접 접촉되면서 개·폐하게 되는 구조를 갖게 되고 이에 따라, 높은 배압을 갖는 디젤 차량에서 상기 EGR밸브(10)가 작동될 때, 특히 1500rpm - 1900rpm영역, 상기 로드(13)와 배기가스 통로를 형성하는 하우징(20)부분이 서로 접촉되면서 금속성 소음이 발생하는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 배기가스통로를 형성한 하우징과 EGR밸브사이에 직접적인 접촉이 없이 간접적으로 개·폐시켜 EGR밸브의 작동에 따른 금속성 소음의 발생을 근본적으로 차단 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, ECU에 의해 제어되어 하우징에 형성된 배기가스 통로를 개·폐하는 EGR밸브가 진공을 가하기 위한 니플과, 초기 들림이나 들림의 기울기를 설정하기 위한 스프링, 진공이 가해지면 그 압력차로 인해 이동되는 다이어프램을 통해 하우징부위로 승·하강되는 로드 및 이 로드에 의해 회전되면서 배기가스통로를 개·폐하는 회전수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 슬라이딩 타입의 EGR밸브 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 ECU에 의해 제어되어 하우징에 형성된 배기가스 통로를 개·폐하는 EGR밸브(10)가 진공을 가하기 위한 니플(11)과, 초기 들림이나 들림의 기울기를 설정하기 위한 스프링(12), 진공이 가해지면 그 압력차로 인해 이동되는 다이어프램(14)을 통해 하우징(20)부위로 승·하강되는 로드(13) 및 이 로드(13)에 의해 회전되면서 배기가스통로를 개·폐하는 회전수단(30)으로 이루어진다.

여기서, 상기 회전수단(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 수직으로 상·하 이동되는 로드(13)에 소정의 스트로크(L)를 갖도록 형성된 랙크(13a)에 치합되도록 피니언(31a)을 형성한 회전축(31)과, 이 회전축(31)의 일단에 고정되어 함께 회전되는 회전판(32), 이 회전판(32)의 회전에 따라 배기가스를 배출시키는 통로를 형성하도록 하우징(20)부위에 고정된 격판(33), 상기 회전판(32)의 반대부위에서 회전축(31)을 지지하도록 하우징(20)부위에 고정된 고정판(34) 및 상기 회전판(32)에 지속적인 가압력을 가해 떨림을 방지하도록 회전판(32)과 고정판(34)사이에 구비된 스프링(35)으로 이루어진다.

또한, 상기 하우징(20)에 형성된 배기가스통로를 개·폐하는 회전판(32)과 격판(33)은 각각 소정 형상의 개구된 슬릿(32a,33a)을 형성하는데, 이 슬릿(32a,33a)은 도 5에 도시된 바와 같이 역삼각형상을 이루면서 소정 간격을 두고 다수개로 형성되어진다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 EGR밸브(10)의 니플(11)을 통해 진공이 가해지면 이로 인한 압력차가 발생되면서 스프링(12)의 초기 힘을 다이어프램(14)이 이겨내면, 상기 다이어프램(14)이 위로 이동하면서 이에 일단이 고정된 로드(13)도 함께 위로 이동하게 된다.

이어, 상기 로드(13)가 위로 이동하게 되면 이와 함께 회전수단(30)의 회전축(31)이 회전되는데 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 로드(13)에 형성된 랙크(13a)에 치합된 회전축(31)의 피니언(31a)이 시계방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 상기 회전축(31)의 일단에 고정된 회전판(32)이 회전되면서 개구된 슬릿(32a)이 하우징(20)에 고정된 격판(33)의 개구된 슬릿(33a)과 일치되게 된다.

이와 같이, 상기 EGR밸브(10)에 가해진 진공에 의해 이동되는 로드(13)에 치합된 회전수단(30)의 회전축(31)이 회전되면서 회전판(32)과 격판(33)의 슬릿(32a,33a)을 일치시켜 배기가스의 통로를 형성하고, 이로 인해 배기매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기가스 재순환파이프를 통해 흡기 매니폴드를 지나 연소실로 공급되어진다.

한편, 상기 EGR밸브(10)에 진공이 가해지지 않으면 압력차가 없어지면서 스프링(12)이 복원되어 다이어프램(14)이 로드(13)를 아래로 이동시키게 되고 이에 따라, 상기 로드(13)의 랙크(13a)에 치합된 회전수단(30)의 회전축(31)을 반대로 이 회전되어 회전판(32)의 슬릿(32a)이 하우징(20)에 고정된 격판(33)의 슬릿(33a)과 불일치 즉, 상기 회전판(32)의 슬릿(32a)이 격판(33)에 의해 가려지게 된다.

이와 같이, 상기 EGR밸브(10)에 가해진 진공에 의해 이동되는 로드(13)에 치합된 회전수단(30)의 회전축(31)이 다시 회전되면서 회전판(32)과 격판(33)의 슬릿(32a,33a)을 서로 불일치시켜 배기가스의 통로를 차단하고, 이로 인해 하우징(20)에 형성된 배기가스 통로가 닫혀 배기매니폴드로 배출되던 배기가스가 배기시스템을 통해 외부로 배출되어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가해진 진공에 의한 압력차로 인해 승·하강되는 로드에 치합되어 로드의 직선이동을 회전력으로 변환하는 회전수단을 통해 하우징에 형성된 배기가스 통로를 개·폐하고 이에 따라, EGR밸브의 개·폐시 배기가스 통로를 형성하는 하우징부위와 접촉이 없어 1500rpm - 1900rpm의 특정한 엔진 영역에서는 물론 엔진의 전 영역에서도 EGR밸브와 하우징부분의 접촉에 따른 금속성 소음의 발생을 완전히 방지 할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 일반적인 배기가스 재 순환 시스템의 구성도

도 2는 종래에 따른 EGR밸브의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 슬라이딩 타입의 EGR밸브 구성도

도 4는 본 발명에 따른 운동방향 변환부위의 구성도

도 5는 본 발명에 따른 배기가스 흐름 통로 형성 부재 구성도

도 6은 본 발명에 따른 EGR밸브 오프(Off) 상태도

도 7은 본 발명에 따른 EGR밸브 온(On) 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : EGR밸브 11 : 니플

12 : 스프링 13 : 로드

13a : 랙크

14 : 다이어프램 20 : 하우징

30 : 회전수단 31 : 회전축

31a : 피니언

32 : 회전판 32a,33a : 슬릿

33 : 격판 34 : 고정판

35 : 스프링

L : 스트로크

Claims

진공을 가하기 위한 니플(11)과, 초기 들림이나 들림의 기울기를 설정하기 위한 스프링(12), 진공이 가해지면 그 압력차로 인해 이동되는 다이어프램(14)을 통해 하우징(20)부위로 승·하강되는 로드(13) 및 이 로드(13)에 의해 회전되면서 배기가스통로를 개·폐하는 회전수단(30)으로 이루어지되,

이 회전수단(30)은 수직으로 상·하 이동되는 로드(13)에 의해 회전되는 회전축(31)과, 이 회전축(31)의 일단에 고정되어 함께 회전되는 회전판(32), 이 회전판(32)의 회전에 따라 배기가스를 배출시키는 통로를 형성하도록 하우징(20)부위에 고정된 격판(33), 상기 회전판(32)의 반대부위에서 회전축(31)을 지지하도록 하우징(20)부위에 고정된 고정판(34) 및 상기 회전판(32)에 지속적인 가압력을 가해 떨림을 방지하도록 회전판(32)과 고정판(34)사이에 구비된 스프링(35)으로 이루어진 소음저감형 차량용 이지알밸브.
제 1항에 있어서, 상기 로드(13)에는 소정의 스트로크(L)를 갖는 랙크(13a)가 형성되고, 상기 회전축(31)에는 랙크(13a)에 치합되어 회전되도록 피니언(31a)을 형성한 것을 특징으로 하는 소음저감형 차량용 이지알밸브.
제 1항에 있어서, 상기 회전판(32)과 격판(33)에는 각각 역삼각형상을 이루면서 소정 간격을 두고 개구된 다수개의 슬릿(32a,33a)을 형성한 것을 특징으로 하는 소음저감형 차량용 이지알밸브.