KR100557315B1 - Electronically controlled throttle device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자제어식 쓰로틀밸브장치에 관한 것으로, 자동차의 엔진 등 내연기관에 적용되어 운전자가 가속페달을 밟음에 따라 발생되는 제어신호를 인가받아 모터 등 전기액튜에이터를 구동시킴으로써 엔진내부로 유입되는 공기량을 조절하기 위한 쓰로틀밸브가 아이들(Idle)구간은 물론 가속구간에서도 자동적으로 개폐제어될 수 있도록 하고, 림프홈개방위치설정이 단일의 조정부재에 의하여 간편하고 정확하게 이루어질 수 있도록 구성하므로써 제품의 성능과 안정성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하고, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an electronically controlled throttle valve device, which is applied to an internal combustion engine such as an engine of an automobile to receive a control signal generated when a driver presses an accelerator pedal to drive an electric actuator such as a motor to control the amount of air flowing into the engine. The throttle valve for adjustment can be automatically opened and closed in the idle section as well as in the acceleration section, and the lymph groove opening position can be easily and accurately made by a single adjusting member. It is to be able to significantly improve the, and to improve the assembly and productivity.
본 발명은 일측면에 소정의 크기와 깊이를 갖는 장착공간이 마련되고, 상기 장착공간의 배면 일측에는 소정의 직경을 갖는 흡기통로가 형성되며, 장착공간의 배면 다른쪽에는 모터수납공간이 형성된 쓰로틀바디와; 상기 장착공간으로부터 흡기통로의 내측으로 가로질러 끼워진 상태에서 외부로부터 인가되는 회전력에 의하여 일정 각도 범위에서 좌우 방향으로 회전되는 쓰로틀밸브샤프트와; 상기 흡기통로 내부에 끼워진 쓰로틀밸브샤프트에 결합된 상태에서 쓰로틀밸브샤프트의 회전동작에 따라 좌우방향으로 회전되면서 흡기통로의 개폐상태를 제어하는 쓰로틀밸브와; 상기 모터수납공간내부에 끼워진 상태에서 엔진제어시스템으로부터 인가되는 전기적 신호에 의하여 정해진 방향으로 구동되는 모터와; 상기 장착공간 내부에 설치된 상태에서 모터로부터 발생된 동력을 전달받아 흡기통로를 통한 공기의 완전통과를 허용하는 쓰로틀밸브의 완전열림위치와 흡기통로를 통한 공기의 통과를 차단 하는 쓰로틀밸브의 완전닫힘위치사이의 구간에서 쓰로틀밸브샤프트를 회전시키는 동력전달부재와; 아이들상태에서 제한된 양의 공기가 흡기통로를 통하여 흡입되도록 하기 위하여 쓰로틀밸브의 림프홈개방위치로 쓰로틀밸브샤프트를 회전시키는 림프홈부재와; 상기 장착공간상의 소정 위치로부터 림프홈부재쪽으로 설치되어 쓰로틀밸브를 림프홈개방위치로 조정하기 위한 조정부재와; 상기 장착공간의 반대쪽에 해당되는 흡기통로 후단에서 쓰로틀밸브샤프트와 동일 중심선상에 장착되어 쓰로틀밸브샤프트의 회전각도의 변화를 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 쓰로틀위치센서와; 상기 쓰로틀바디상의 장착공간을 덮어주는 커버와; 상기 커버의 바닥면을 통하여 외측으로 노출되게 설치되어 외부전원 및 전기적 신호의 연결을 위하여 상기 모터수납공간의 외주면상에 장착되는 커넥터를 포함한다. The present invention is provided with a mounting space having a predetermined size and depth on one side, an intake passage having a predetermined diameter is formed on one side of the rear of the mounting space, the throttle formed the motor storage space on the other side of the mounting space Body; A throttle valve shaft which is rotated in the lateral direction in a predetermined angle range by a rotational force applied from the outside in a state of being fitted across the intake passage from the mounting space; A throttle valve configured to control the opening and closing state of the intake passage while rotating in the left and right directions according to the rotation operation of the throttle valve shaft in a state coupled to the throttle valve shaft inserted into the intake passage; A motor driven in a predetermined direction by an electrical signal applied from an engine control system in a state of being fitted into the motor storage space; Completely open position of the throttle valve to allow full passage of air through the intake passage by receiving power generated from the motor in the installed space, and fully closed position of the throttle valve to block the passage of air through the intake passage. A power transmission member for rotating the throttle valve shaft in the section therebetween; A lymph groove member for rotating the throttle valve shaft to the lymph groove open position of the throttle valve to allow a limited amount of air to be sucked through the intake passage in the idle state; An adjustment member installed to the lymph groove member from a predetermined position on the mounting space to adjust the throttle valve to the lymph groove open position; A throttle position sensor mounted on the same center line as the throttle valve shaft at the rear end of the intake passage corresponding to the opposite side of the mounting space to detect a change in the rotation angle of the throttle valve shaft to generate an electrical signal; A cover covering the mounting space on the throttle body; It is installed to be exposed to the outside through the bottom surface of the cover includes a connector mounted on the outer peripheral surface of the motor storage space for the connection of external power and electrical signals.
Description
도 1은 종래의 쓰로틀장치를 나타내는 개략 사시도,1 is a schematic perspective view showing a conventional throttle device;
도 2는 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치를 나타내는 분리사시도,Figure 2 is an exploded perspective view showing an electronically controlled throttle device according to the present invention,
도 3은 본 발명에서 부분기어 어셈블리와 림프홈부재의 확대 분리사시도, Figure 3 is an enlarged exploded perspective view of the partial gear assembly and lymph groove member in the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치의 부분 결합상태를 나타내는 분리사시도, 4 is an exploded perspective view showing a partially engaged state of the electronically controlled throttle device according to the present invention;
도 5는 본 발명의 전자제어식 쓰로틀장치에서 커버가 분리된 상태의 결합상태 단면도, Figure 5 is a cross-sectional view of the coupled state of the cover in the electronically controlled throttle device of the present invention,
도 6은 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치에서 쓰로틀밸브의 개방전 초기상태를 나타내는 정면도,6 is a front view showing the initial state before opening of the throttle valve in the electronically controlled throttle device according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치에서 쓰로틀밸브의 개방동작을 나타내는 정면도이다. 7 is a front view showing the opening operation of the throttle valve in the electronically controlled throttle device according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
30 : 쓰로틀장치 40 : 쓰로틀바디30: throttle device 40: throttle body
41 : 장착공간 42 : 흡기통로41: mounting space 42: intake passage
43 : 모터수납공간 44 : 쓰로틀밸브샤프트43: motor storage space 44: throttle valve shaft
45 : 쓰로틀밸브 46 : 모터 45: throttle valve 46: motor
47 : 쓰로틀위치센서 50 : 동력전달부재 47: throttle position sensor 50: power transmission member
51 : 모터축기어 52 : 부분기어51: motor shaft gear 52: partial gear
53 : 감속기어 54 : 복귀스프링53: reduction gear 54: return spring
60 : 림프홈부재 61 : 림프홈레버60: lymph groove member 61: lymph groove lever
62 : 림프홈스프링 63 : 조정스크류62: lymph groove spring 63: adjustment screw
64 : 스톱퍼 70 : 커버64: stopper 70: cover
71 : 커넥터. 71: connector.
본 발명은 전자제어식 쓰로틀장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 엔진 등 내연기관에 적용되어 운전자가 가속페달을 밟음에 따라 발생되는 제어신호를 인가받아 모터를 구동시킴으로써 엔진내부로 유입되는 공기량을 조절하기 위한 쓰로틀밸브가 아이들(Idle)구간은 물론 가속구간에서도 자동적으로 개폐제어될 수 있도록 하고, 림프홈(Limp Home)개방위치설정이 단일의 조정부재에 의하여 간편하고 정확하게 이루어질 수 있도록 구성하므로써 제품의 성능과 안정성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하고, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 전자제어식 쓰로틀장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronically-controlled throttle device, and in particular, applied to an internal combustion engine such as an engine of an automobile to receive a control signal generated when a driver presses an accelerator pedal to drive a motor to adjust an amount of air flowing into an engine. The throttle valve can be opened and closed automatically in the idle section as well as in the acceleration section, and the limp home opening position can be easily and accurately made by a single adjusting member. The present invention relates to an electronically controlled throttle device capable of significantly improving stability and improving assembly and productivity.
일반적으로, 자동차의 엔진 등 내연기관에 적용되는 쓰로틀장치는 차량의 가 속페달과 기계적으로 연결되어 있어 운전자가 운행중 가속페달을 밟으면, 쓰로틀밸브가 열리는 방향으로 작동하여 자동차가 가속하는데 필요한 엔진의 공기량을 충분히 공급해주는 장치이다.In general, the throttle device applied to an internal combustion engine such as an engine of a car is mechanically connected to the accelerator pedal of a vehicle, so that when the driver presses the accelerator pedal during operation, the throttle valve is operated in the direction of opening the throttle valve, so that the amount of engine air required to accelerate the vehicle. It is a device that supplies enough.
이와 같은 쓰로틀장치중 흡기통로상에 별도의 바이패스(Bypass)통로가 마련되어 있지 않은 쓰로틀장치에서는 주행중이라 하더라도 가속을 하지 않거나 시동시와 같은 아이들상태일때 엔진제어시스템의 신호에 의하여 엔진이 멈추지 않을 정도의 최소한의 공기량을 공급할 수 있도록 쓰로틀밸브가 일정 각도만큼 자동으로 열리도록 구성된다.In the throttle system, which does not have a separate bypass path in the intake passage, the engine does not stop even when driving or when the engine control system receives a signal from the engine control system when the vehicle is idle. The throttle valve is configured to open automatically at a certain angle to supply a minimum amount of air.
도 1은 종래의 쓰로틀장치를 나타내는 개략 사시도이다.1 is a schematic perspective view showing a conventional throttle device.
이를 참조하면, 종래의 쓰로틀장치(10)는 아이들상태에서는 쓰로틀밸브(Throttle valve)가 엔진제어시스템의 제어 따라 자동으로 개방되고, 가속시에는 운전자가 가속페달을 밟는 힘이 쓰로틀밸브샤프트(Throttle valve shaft)에 기계적으로 전달되어 쓰로틀밸브가 개방되는 형태의 반전자식으로 구성된다.Referring to this, the
이에 따라 종래의 쓰로틀장치(10)는 쓰로틀바디(Throttle body:11)의 일측에 흡기통로(12)가 형성되고, 상기 흡기통로(12)의 내부에 끼워져 설치되는 쓰로틀밸브샤프트의 외측단부에 풀리(Pulley:13) 및 복귀스프링(Rrturn spring:14)이 설치되며, 상기 풀리(13)는 와이어 등에 의해 가속페달과 기계적으로 링크되도록 구성된다.Accordingly, in the
또한, 쓰로틀바디(11)의 내측 소정 위치에는 쓰로틀밸브의 회전각도를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 쓰로틀위치센서(Throttle position sensor)가 마련 되며, 쓰로틀바디(11)의 일측에는 아이들상태에서 엔진구동에 필요한 최소량의 공기가 유입되도록 쓰로틀밸브를 개방시켜주기 위한 모터(15)가 설치되며, 쓰로틀바디(11)의 외측 소정 위치에는 커넥터(16)가 장착된다.In addition, a predetermined position inside the
그러나 이와 같은 종래의 쓰로틀장치(10)에서는 아이들구간에서 엔진제어시스템의 전기적 신호에 의한 모터의 구동에 의하여 쓰로틀밸브가 개방되지만 가속구간에서는 가속페달과 연결된 풀리(13)의 회전동작에 의하여 쓰로틀밸브샤프트 및 쓰로틀밸브가 회전됨에 따라 자동차의 성능 및 운전성이 저하된다는 문제가 있다.However, in the
또한, 종래의 쓰로틀장치(10)에서는 외부전원과의 접속 및 전기적 신호연결을 위한 커넥터(16)가 쓰로틀바디(11) 외측에 장착되고, 가속페달과 연동되어 회전되는 풀리(13) 및 복귀스프링(14)이 쓰로틀바디(11)의 외측에 설치됨에 따라 조립성이 매우 불량하고, 제품의 크기가 커지게 된다는 문제가 있다. In addition, in the
또한, 종래의 쓰로틀장치(10)에서는 아이들상태에서 요구되는 최소한의 공기량을 조정하기 위하여 쓰로틀밸브의 최소 열림각도를 미리 산출한 후 제조공정에서 용접 등의 물리적 방법으로 고정 결합하는데, 이 경우 부품의 가공 및 조립오차에 의하여 공기량 설정시 변화의 폭이 크므로 정확한 최소 공기량을 설정하기 어렵다는 심각한 문제가 있다. In addition, in the
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동차의 엔진 등 내연기관에 적용되어 운전자가 가속페달을 밟음에 따라 발생되는 제어신호를 인가받아 모터(전기액튜에이터)를 구동시킴으로써 엔진내부로 유입되는 공기량 을 조절하기 위한 쓰로틀밸브가 아이들(Idle)구간은 물론 가속구간에서도 자동적으로 개폐제어될 수 있도록 하고, 림프홈개방위치설정이 단일의 조정부재에 의하여 간편하고 정확하게 이루어질 수 있도록 구성하므로써 제품의 크기를 줄이며, 제품의 성능과 안정성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하고, 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 새로운 전자제어식 쓰로틀장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve such a problem, the object of the present invention is applied to the internal combustion engine, such as the engine of the vehicle is applied to the control signal generated when the driver presses the accelerator pedal into the engine by driving a motor (electric actuator) The throttle valve to adjust the amount of air flowing in can be automatically opened and closed in the idle section as well as in the acceleration section, and the lymph groove opening position can be easily and accurately made by a single adjusting member. It is to provide a new electronically controlled throttle device that reduces the size, significantly improves the performance and stability of the product, and improves the assembly and productivity.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측면에 소정의 크기와 깊이를 갖는 장착공간이 마련되고, 상기 장착공간의 배면 일측에는 소정의 직경을 갖는 흡기통로가 형성되며, 장착공간의 배면 다른쪽에는 모터수납공간이 형성된 쓰로틀바디와; 상기 장착공간으로부터 흡기통로의 내측으로 가로질러 끼워진 상태에서 외부로부터 인가되는 회전력에 의하여 일정 각도 범위에서 좌우 방향으로 회전되는 쓰로틀밸브샤프트와; 상기 흡기통로 내부에 끼워진 쓰로틀밸브샤프트에 결합된 상태에서 쓰로틀밸브샤프트의 회전동작에 따라 좌우방향으로 회전되면서 흡기통로의 개폐상태를 제어하는 쓰로틀밸브와; 상기 모터수납공간내부에 끼워진 상태에서 엔진제어시스템으로부터 인가되는 전기적 신호에 의하여 정해진 방향으로 구동되는 모터와; 상기 장착공간 내부에 설치된 상태에서 모터로부터 발생된 동력을 전달받아 흡기통로를 통한 공기의 완전통과를 허용하는 쓰로틀밸브의 완전열림위치와 흡기통로를 통한 공기의 통과를 차단하는 쓰로틀밸브의 완전닫힘위치사이의 구간에서 쓰로틀밸브샤프트를 회전시키는 동력전달부재와; 아이들상태에서 제한된 양의 공기가 흡기통로를 통하여 흡입되도록 하기 위하여 쓰로틀밸브의 림프홈개방위치로 쓰 로틀밸브샤프트를 회전시키는 림프홈부재와; 상기 장착공간상의 소정 위치로부터 림프홈부재쪽으로 설치되어 쓰로틀밸브를 림프홈개방위치로 조정하기 위한 조정부재와; 상기 장착공간의 반대쪽에 해당되는 흡기통로 후단에서 쓰로틀밸브샤프트와 동일 중심선상에 장착되어 쓰로틀밸브샤프트의 회전각도의 변화를 검출하여 전기적 신호를 발생시키는 쓰로틀위치센서와; 상기 쓰로틀바디상의 장착공간을 덮어주는 커버와; 상기 커버의 바닥면을 통하여 외측으로 노출되게 설치되어 외부전원 및 전기적 신호의 연결을 위하여 상기 모터수납공간의 외주면상에 장착되는 커넥터를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention is provided with a mounting space having a predetermined size and depth on one side, an intake passage having a predetermined diameter is formed on one side of the rear surface of the mounting space, the other The throttle body is formed in the motor storage space; A throttle valve shaft which is rotated in the lateral direction in a predetermined angle range by a rotational force applied from the outside in a state of being fitted across the intake passage from the mounting space; A throttle valve configured to control the opening and closing state of the intake passage while rotating in the left and right directions according to the rotation operation of the throttle valve shaft in a state coupled to the throttle valve shaft inserted into the intake passage; A motor driven in a predetermined direction by an electrical signal applied from an engine control system in a state of being fitted into the motor storage space; Completely open position of the throttle valve to allow full passage of air through the intake passage by receiving power generated from the motor in the installed space, and fully closed position of the throttle valve to block the passage of air through the intake passage. A power transmission member for rotating the throttle valve shaft in the section therebetween; A lymph groove member for rotating the throttle valve shaft to the lymph groove open position of the throttle valve to allow a limited amount of air to be sucked through the intake passage in the idle state; An adjustment member installed to the lymph groove member from a predetermined position on the mounting space to adjust the throttle valve to the lymph groove open position; A throttle position sensor mounted on the same center line as the throttle valve shaft at the rear end of the intake passage corresponding to the opposite side of the mounting space to detect a change in the rotation angle of the throttle valve shaft to generate an electrical signal; A cover covering the mounting space on the throttle body; It is installed to be exposed to the outside through the bottom surface of the cover includes a connector mounted on the outer peripheral surface of the motor storage space for the connection of external power and electrical signals.
이와 같은 본 발명에서 상기 동력전달부재는 모터축상에 결합되는 모터축기어와; 상기 장착공간으로 돌출된 쓰로틀밸브샤프트의 일측에 고정 결합되는 부분기어와; 상기 모터와 쓰로틀밸브샤프트 사이에 해당되는 장착공간으로부터 돌출된 회전축상에 끼워진 상태에서 안쪽의 큰기어는 상기 모터축기어에 맞물리고, 바깥쪽의 작은 기어는 부분기어와 맞물려 회전되는 2단의 감속기어와; 상기 장착공간으로 돌출된 쓰로틀밸브샤프트의 외측 둘레에 끼워진 상태에서 바깥쪽 끝부분은 부분기어에 걸리고, 안쪽 끝부분은 장착공간의 바닥면으로부터 돌출된 걸림턱에 걸려 비틀림힘을 작용시키는 복귀스프링으로 이루어진 특징을 갖는다.The power transmission member in the present invention as described above is a motor shaft gear coupled to the motor shaft; A partial gear fixedly coupled to one side of the throttle valve shaft protruding into the mounting space; Two-stage deceleration in which the inner large gear meshes with the motor shaft gear and the outer small gear meshes with the partial gear in a state of being fitted on the rotating shaft protruding from the mounting space corresponding to the motor and the throttle valve shaft. Gears; In the state of being fitted around the outer circumference of the throttle valve shaft protruding into the mounting space, the outer end is caught by the partial gear, the inner end is a return spring to apply a torsional force to the engaging jaw protruding from the bottom surface of the mounting space It has the characteristics made.
이와 같은 본 발명에서 상기 림프홈부재는 부분기어의 축받이를 통하여 관통된 쓰로틀밸브샤프트의 외측단에 끼워져 결합되는 림프홈레버와; 상기 림프홈레버의 안쪽면과 부분기어의 축받이 외측 둘레 사이에 끼워져 결합된 상태에서 림프홈레버의 회전동작이 탄성적으로 이루어지도록 하는 림프홈스프링으로 이루어진 특징 을 갖는다. In the present invention, the lymph groove member includes a lymph groove lever fitted to the outer end of the throttle valve shaft through the bearing of the partial gear; It is characterized in that the lymph groove spring is made between the inner surface of the lymph groove lever and the outer circumference of the bearing portion of the lymph gear to be elastically rotated in the lymph groove lever.
이와 같은 본 발명에서 상기 복귀스프링은 2중 코일스프링인 특징을 갖는다.In the present invention as described above, the return spring has a feature of being a double coil spring.
이와 같은 본 발명에서 상기 림프홈스프링은 코일스프링인 특징을 갖는다.In the present invention as described above, the lymph groove spring has a feature of being a coil spring.
이와 같은 본 발명에서 상기 조정부재는 소정의 길이를 갖는 단일의 스크류로 이루어지며, 쓰로틀밸브샤프트에 결합된 부분기어의 회동끝점으로부터 일정 거리 이격된 위치에 해당되는 장착공간으부터 돌출되는 스톱퍼의 소정 위치에 나사결합방식으로 결합된 상태에서 림프홈레버의 끝부분에 접촉되어 그 회동범위를 조정할 수 있도록 구성된 특징을 갖는다.In the present invention, the adjustment member is made of a single screw having a predetermined length, the predetermined stopper protruding from the mounting space corresponding to a position spaced a certain distance from the rotation end point of the partial gear coupled to the throttle valve shaft It is characterized by being configured to be in contact with the end of the lymph groove lever in the state of being screwed in position to adjust the range of rotation.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치를 나타내는 분리사시도이고, 도 3은 본 발명에서 부분기어 어셈블리와 림프홈부재의 확대 분리사시도이다. Figure 2 is an exploded perspective view showing an electronically controlled throttle device according to the present invention, Figure 3 is an enlarged separated perspective view of the partial gear assembly and lymph groove member in the present invention.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치의 부분 결합상태를 나타내는 분리사시도이고, 도 5는 본 발명의 전자제어식 쓰로틀장치에서 커버가 분리된 상태의 결합상태 단면도이다.In addition, Figure 4 is an exploded perspective view showing a partially engaged state of the electronically controlled throttle device according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the coupled state of the cover is separated in the electronically controlled throttle device of the present invention.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치(30)는 크게 쓰로틀바디(40)와, 상기 쓰로틀바디(40) 내부에 설치되는 쓰로틀밸브(45) 및 쓰로틀밸브샤프트(44)와, 동력을 발생시키는 모터(46)와, 모터(46)로부터 발생된 동력을 쓰로틀밸브샤프트(44)에 전달하는 동력전달부재(50)를 포함한다.Referring to this, the electronically controlled
또, 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치(30)는 아이들상태에서 제한된 양 의 공기가 유입될 수 있도록 하는 림프홈부재(60) 및 조정부재와, 쓰로틀밸브의 회전량을 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 쓰로틀위치센서(46)와, 장착공간을 덮어주는 커버(70) 및 외부전원 및 전기적 신호의 연결을 위한 커넥터(71)를 포함한다. In addition, the electronically controlled
이와 같은 본 발명의 구성에서 상기 쓰로틀바디(40)는 일측면에 소정의 크기와 깊이를 갖는 장착공간(41)이 마련된다. In the configuration of the present invention, the
상기 장착공간(41)의 배면 한쪽에는 소정의 직경을 갖는 원통형의 흡기통로가(42) 형성되고, 장착공간(41)의 배면 다른쪽에는 모터수납공간(43)이 형성된다.A
상기 장착공간(41)으로부터 흡기통로(42)의 내측으로는 쓰로틀밸브샤프트(44)가 가로질러 끼워진 상태에서 외부로부터 인가되는 회전력에 의하여 일정 각도 범위에서 좌우방향으로 회전되도록 구성된다.Inwardly from the
상기 흡기통로(42) 내부에 끼워진 쓰로틀밸브샤프트(44)에는 쓰로틀밸브(45)가 결합되며, 상기 쓰로틀밸브(45)는 쓰로틀밸브샤프트(44)의 회전동작에 따라 좌우방향으로 회전되면서 흡기통로(42)의 개폐상태를 제어하도록 구성된다.The
또, 상기 장착공간의 반대쪽에 해당되는 흡기통로의 뒷부분에는 쓰로틀위치센서(47)가 쓰로틀밸브샤프트(44)와 동일 중심선상에 장착된다.Further, a
상기 쓰로틀바디(40)상의 장착공간(41) 일측에 마련된 모터수납공간(43)의 내부에는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 정역구동되는 모터(46)가 수납된다. The
상기 쓰로틀바디(40)상의 장착공간(41) 내부에는 모터(46)로부터 발생된 동력을 쓰로틀밸브샤프트(44)로 전달하기 위한 동력전달부재(50)가 설치된다.The
본 발명에서 동력전달부재(50)는 모터(46)로부터 발생된 동력을 전달받아 흡기통로(42)를 통한 공기의 완전통과를 허용하는 쓰로틀밸브(45)의 완전열림위치와 흡기통로(42)를 통한 공기의 통과를 차단하는 쓰로틀밸브(45)의 완전닫힘위치사이의 구간에서 쓰로틀밸브샤프트(44)를 회전시키도록 구성된다. In the present invention, the
한편, 상기 쓰로틀밸브샤프트(44)의 외측단부에는 아이들상태에서 제한된 양의 공기가 흡기통로(45)를 통하여 흡입되도록 하기 위하여 쓰로틀밸브(45)의 림프홈개방위치로 쓰로틀밸브샤프트(44)를 회전시키는 림프홈부재(60)가 결합된다. On the other hand, the outer end of the
또, 상기 림프홈부재(60)의 설치높이에 해당되는 장착공간(41)의 일측으로부터는 쓰로틀밸브(45)를 림프홈개방위치로 조정하기 위한 조정부재가 설치된다.In addition, from one side of the mounting
상기 쓰로틀바디(42)상의 장착공간(41)에는 커버(70)가 덮여진다. The
이와 같은 본 발명에서 외부전원과 접속되면서 전기적 신호를 연결하는 커넥터(71)가 상기 커버의 바닥면 소정 위치로부터 외측으로 노출되게 설치된다. In the present invention, the
본 발명에서 상기 동력전달부재(50)는 모터축기어(51)와 부분기어(52)와 감속기어(53) 및 복귀스프링(54)으로 이루어진다.In the present invention, the
상기 모터축기어(51)는 장착공간(41)상의 모터수납공간(43)에 수납된 모터(46)의 중심으로부터 돌출되는 축에 고정결합되며, 상기 부분기어(52)는 흡기통로(42) 내부에 끼워진 상태에서 장착공간(41)으로 돌출된 쓰로틀밸브샤프트(44)의 일측에 고정 결합된다. The
상기 감속기어(53)는 모터(46)와 쓰로틀밸브샤프트(44) 사이에 해당되는 장착공간(41)으로부터 돌출되는 회전축(55)상에 끼워져 결합된다. The
상기 감속기어(53)는 안쪽에 모터축기어(51)에 맞물려 회전되는 큰 기어(53a)가 형성되고, 큰 기어(53a)의 바깥면 중심으로부터는 부분기어(52)와 맞물려 회전되는 작은 기어(53b)가 형성된 2단 구조로 이루어진다.The
상기 부분기어(52)의 중심부에는 쓰로틀밸브샤프트(44)가 끼워지는 축받이(52a)가 돌설되고, 축받이(52a)의 기저부(基底部) 둘레에는 복귀스프링(54)이 끼워지는 스프링안착부(52b)가 형성된다. In the center of the
상기 복귀스프링(54)은 장착공간(41)으로 돌출된 쓰로틀밸브샤프트(44)의 외측 둘레에 끼워진 상태에서 바깥쪽 끝부분은 부분기어(52)에 걸리고, 안쪽 끝부분은 장착공간(41)의 바닥면으로부터 돌출된 걸림턱에 걸리도록 구성된다. The
상기 복귀스프링(54)은 부분기어(52)가 쓰로틀밸브(45)를 개방시키는 방향으로 회전되면, 압축되어 쓰로틀밸브(45)의 개폐동작이 탄성적으로 이루어지도록 한다. When the
상기 복귀스프링(54)은 2중 코일스프링 형태를 갖는다.The
본 발명에서 상기 림프홈부재(60)는 림프홈레버(61)와, 상기 림프홈레버(61)의 회전동작이 탄성적으로 이루어지도록 하는 림프홈스프링(62)으로 구성된다.In the present invention, the
상기 림프홈레버(61)는 부분기어(52)의 축받이(52a)를 통하여 끼워지는 쓰로틀밸브샤프트(44)에 끼워져 결합된다.The
상기 림프홈스프링(62)은 림프홈레버(61)의 안쪽면과 부분기어(52)의 축받이(52a) 외측 둘레 사이에 끼워져 결합된 상태에서 림프홈레버(61)의 회전동작이 탄성적으로 이루어지도록 한다. The lymph groove spring (62) is fitted between the inner surface of the
상기 림프홈레버(61)가 쓰로틀밸브샤프트(44)에 결합된 상태에서 바깥쪽으로 이탈되지 않도록 하기 위하여 림프홈레버(61)에 끼워진 쓰로틀밸브샤프트(44)의 외측단에는 이탈방지캡(65)이 나사결합된다.In order to prevent the
본 발명에서 상기 조정부재는 소정의 길이를 갖는 단일의 조정스크류(63)로 이루어진다. In the present invention, the adjusting member is composed of a
조정부재를 구성하는 상기 조정스크류(63)는 쓰로틀밸브샤프트(44)에 결합된 부분기어(52)의 회동끝점(쓰로틀밸브의 완전닫힘위치)으로부터 일정 거리 이격된 위치에 해당되는 장착공간으로부터 소정의 높이로 돌출되는 기어스톱퍼(64)에 나사결합방식으로 끼워진 상태에서 림프홈레버(61)의 끝부분에 접촉되어 림프홈레버(61)와 부분기어(52)의 회동범위를 조정할 수 있도록 구성된다. The adjusting
이하, 본 발명의 작동상태를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operating state of the present invention will be described in detail.
도 6은 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치에서 쓰로틀밸브의 개방전 초기상태를 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전자제어식 쓰로틀장치에서 쓰로틀밸브의 개방동작을 나타내는 정면도이다. 6 is a front view showing the initial state before the opening of the throttle valve in the electronically controlled throttle device according to the present invention, Figure 7 is a front view showing the opening operation of the throttle valve in the electronically controlled throttle device according to the present invention.
이를 참조하면, 운전자가 가속페달을 밟음으로써 발생되는 전기적 신호는 엔진제어시스템으로부터 커넥터(71)를 통하여 모터(46)로 인가되어 모터가 정해진 방향으로 구동된다.Referring to this, the electric signal generated by the driver pressing the accelerator pedal is applied from the engine control system to the
모터(46)가 구동되면 모터축기어(51)가 동일방향으로 회전됨과 동시에 모터축기어(51)와 맞물린 감속기어(53)가 회전된다. When the
상기 감속기어(53)가 회전되면 쓰로틀밸브샤프트(44)에 결합된 상태에서 감 속기어(53)와 맞물려 있는 부분기어(52)가 정해진 방향으로 회전됨에 따라 쓰로틀밸브(45)가 도 6에 도시된 초기의 완전닫힘위치(림프홈개방위치)로부터 완전열림위치쪽으로 회전되면서 흡기통로(42)가 개방되어 공기의 흡입이 이루어진다(도 7참조).When the
이와 같은 과정에서 운전자가 가속페달을 밟는 정도에 따라 쓰로틀밸브(45)의 개방각도는 변하게 된다. In this process, the opening angle of the
이 때, 상기 쓰로틀밸브(45)의 개방각도는 쓰로틀밸브샤프트와 동일 중심선상에 해당되는 흡기통로(42) 뒷부분에 장착된 쓰로틀위치센서(47)의 작용에 의하여 검출되며, 이와 같이 검출된 쓰로틀밸브(45)의 위치신호는 엔진제어시스템으로 인가된다.At this time, the opening angle of the
이와 같이 부분기어(52)의 회전에 따른 쓰로틀밸브샤프트(44)의 회전동작에 의하여 쓰로틀밸브(45)가 개방되는 경우에 상기 쓰로틀밸브샤프트(44)의 둘레에 장착된 복귀스프링(54)이 압축된다.Thus, when the
한편, 운전자가 가속페달을 밟는 힘을 해제하는 경우에는 엔진제어시스템으로부터 인가되는 전기적 신호에 의해 모터(46)의 구동이 정지됨과 동시에 비틀림방향으로 압축되었던 복귀스프링(54)의 복원력에 의하여 부분기어(52)가 원래의 상태로 복귀되며, 이에 따라 쓰로틀밸브샤프트(44) 역시 반대방향으로 회전되면서 쓰로틀밸브(45)는 완전닫힘위치쪽으로 회전되어 흡기통로(42)를 닫아주게 된다(도 6 참조).On the other hand, when the driver releases the accelerator pedal force, the
여기서, 쓰로틀밸브(45)의 완전닫힘위치는 흡기통로가 완전히 닫혀진 상태의 위치를 의미하는 것은 아니다.Here, the fully closed position of the
특히, 쓰로틀밸브(45)둘레에 해당되는 흡기통로(42)상에 바이패스통로가 전혀 없고, 아이들링스피드가 오직 쓰로틀밸브(45)의 수단에 의해서만 제어되는 쓰로틀장치에서 완전닫힘위치는 기계적 완전닫힘위치와 전기적 완전닫힘위치로 규정된다. In particular, in the throttle device in which there is no bypass passage on the
상기한 기계적 완전닫힘위치는 스톱퍼에 의해 규정된 쓰로틀밸브(45)의 최소열림위치(Minimum opening position)이며, 최소열림위치는 쓰로틀밸브(45)의 손상을 방지하기 위하여 흡기통로(42)가 완전닫힘위치로부터 약간 개방된 위치에서 설정된다. The mechanical full close position is the minimum opening position of the
상기한 전기적 완전닫힘위치는 엔진제어에 이용된 개방범위내의 최소열림위치이며, 기계적 완전닫힘위치보다 약간 더 넓은 열림위치(예로서, 기계적 완전닫힘위치보다 대략 1도 가량 크다)에서 모터(46)를 제어하므로써 설정된다.The electrical fully closed position is the minimum open position within the open range used for engine control, and the
전자제어식 쓰로틀장치에서 전기적 완전닫힘위치(제어에 필요한 최소열림)와 아이들개방위치(아이들스피드를 제어하는데 요구되는 개방각도)는 반드시 일치되지는 않는다.In electronically controlled throttle systems, the electrical fully closed position (minimum open for control) and the idle open position (opening angle required to control the idle speed) are not necessarily identical.
이것은 쓰로틀밸브(45)의 개방정도가 목표로 하는 아이들스피드를 유지하기 위하여 아이들스피드검지신호에 따른 피드백제어시스템에 의하여 제어되고, 이와 같은 목적을 위하여 개방정도가 달라지는 것이 허용되기 때문이다. This is because the opening degree of the
완전열림위치 또한 스톱퍼에 의해 규정된 기계적 완전열림위치와 쓰로틀밸브가 최대 제어 열림정도로 개방되는 전기적 완전열림위치로 규정된다.The fully open position is also defined as the mechanical fully open position specified by the stopper and the electrical fully open position in which the throttle valve is opened to the maximum control opening.
본 발명에서 언급된 완전닫힘위치는 기계적 완전닫힘위치와 전기적 완전닫힘위치를 포함한다. The fully closed position mentioned in the present invention includes a mechanical fully closed position and an electrically fully closed position.
한편, 쓰로틀밸브(45)를 우회하는 바이패스통로가 제공되지 않은 전자제어방식의 쓰로틀장치에서는 전원이 공급되지 않거나 비상시에 엔진을 구동시키기 위한 최소한의 공기가 흡입되도록 하기 위하여 쓰로틀밸브(45)를 일정한 각도로 개방시켜주는 림프홈개방위치설정이 필수적이다.On the other hand, in the electronically controlled throttle device which is not provided with a bypass passage bypassing the
이와 같은 림프홈개방위치설정은 쓰로틀밸브(45)가 점성물질, 얼음 등과 함께 흡기통로(42)의 내벽에 달라붙지 않도록 하기 위해서도 필요하다.Such a lymph groove opening position setting is also necessary to prevent the
본 발명에서 림프홈개방위치설정을 위한 작용은 다음과 같다.In the present invention, the action for setting the lymphatic groove opening position is as follows.
쓰로틀장치(30)의 조립시에 장착공간(41)의 소정 위치로부터 바깥쪽으로 돌출되어 부분기어(52)의 회동범위를 제한하는 스톱퍼(64)에 단일의 조정스크류(63)를 나사결합방식으로 끼워 그 선단부가 쓰로틀밸브샤프트(44)의 외측단에 결합된 림프홈레버(61)와 접촉되도록 한다.When assembling the
이 상태에서 상기 조정스크류(63)를 좌측 또는 우측으로 회전시키면 림프홈레버(61)와 접촉된 조정스크류(63)의 선단부의 돌출길이가 가변됨에 따라 림프홈레버(61)가 림프홈스프링(62)의 작용에 의하여 탄력적으로 회전되며, 그 결과 쓰로틀밸브샤프트(44)가 회전되어 쓰로틀밸브(45)가 일정 각도만큼 개방된다.In this state, when the adjusting
이와 같은 림프홈개방위치설정 작동시 림프홈개방각도는 림프홈레버(61)의 회전각도에 따라 결정되며, 림프홈개방힘은 림프홈스프링(62)에 의하여 결정된다.The lymph groove opening angle is determined by the rotation angle of the
이와 같은 본 발명의 림프홈부재(60)의 구성에 따라 단일의 조정스크류(63) 에 의하여 쓰로틀밸브(45)의 림프홈개방위치와 기계적 완전닫힘위치를 자유롭게 조정하는 것이 가능하다.According to the configuration of the
이와 같은 본 발명을 적용하면, 종래의 쓰로틀장치와는 달리 부분기어의 작동각도를 크게 하여 아이들구간은 물론 가속구간 작동이 되도록 구성함에 따라 부품수의 큰 변화없이 전자제어식 쓰로틀장치를 만들 수 있어 자동차의 성능 및 운전성을 크게 향상시킬 수 있다.According to the present invention, unlike the conventional throttle device, the operation angle of the partial gear is increased to be configured to operate the idle section as well as the acceleration section, so that the electronically controlled throttle device can be made without a large change in the number of parts. It can greatly improve the performance and operability.
또, 림프홈스프링이 코일스프링으로 이루어짐에 따라 조립 및 생산성이 향상되고, 복귀스프링이 장착공간내부에 위치되면서 제품의 크기를 줄일 수 있다.In addition, as the lymph groove spring is made of a coil spring, assembly and productivity are improved, and the return spring is located in the mounting space, thereby reducing the size of the product.
또, 커넥터가 커버의 내부를 통하여 외측으로 노출되게 설치되기 때문에 제품의 크기를 줄일 수 있으며, 조립성이 현저히 향상된다. In addition, since the connector is installed to be exposed to the outside through the inside of the cover, the size of the product can be reduced, and the assemblability is remarkably improved.
또한, 쓰로틀밸브를 림프홈개방위치로 조정하는 조정부재가 단일의 조정스크류로 이루어져 아이들상태에서의 엔진구동에 요구되는 최소공기량을 상대적으로 정확하게 조정할 수 있으므로 제품의 성능 및 안정성이 크게 향상된다.
In addition, the adjustment member for adjusting the throttle valve to the lymph groove opening position is made of a single adjustment screw to relatively accurately adjust the minimum amount of air required for engine operation in the idle state, greatly improving the performance and stability of the product.
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KR101254232B1 (en) * | 2010-12-07 | 2013-04-18 | 주식회사 만도 | Electric waste gate actuator for turbochager |
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