KR100993763B1

KR100993763B1 - 이지알 밸브

Info

Publication number: KR100993763B1
Application number: KR1020040071521A
Authority: KR
Inventors: 박신열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2010-11-11
Also published as: KR20060022779A

Abstract

본 발명은 EGR 밸브의 작동을 위한 부압이 제공되지 않은 엔진의 운전영역에서 배기계의 배기 맥동에 의한 밸브체의 떨림으로 인한 금속성 이음 발생을 억제하기 위한 EGR 밸브에 관한 것으로서,

원통형상의 하우징과, 상기 하우징의 내측으로 삽입되는 밸브축과, 상기 밸브축의 일단에 부착되는 원통형 실린더와, 상기 밸브축의 구동을 위해 하우징의 일측에 마련되는 다이아프램을 포함하여 형성되어, 엔진의 배기계에서 흡기계로 유도되는 EGR 가스량을 제어하기 위한 EGR 밸브에 있어서,

상기한 밸브체는 밸브축이 고정되는 상면이 폐쇄되고, 그 하면은 개방된 원통형상의 원통형 피스톤으로 형성되며, 상기 원통형 피스톤의 측면 도중에 EGR 출구와 연통되기 위한 관통공이 관통형성되고, 상기한 관통공의 상측과 하측의 원통형 피스톤 외주연에는 하우징의 내측면과의 기밀유지를 위한 실링이 장착된 것을 특징으로 한다.

EGR 밸브, 원통형 실린더, 실링

Description

이지알 밸브{EGR valve}

도 1은 본 발명에 의한 EGR 밸브의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 원통형 피스톤의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 EGR 밸브의 작동상태도.

도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : EGR 밸브 21 : 하우징

22 : 실린더 23 : EGR 입구

24 : EGR 출구 25 : 다이아프램

26 : 밸브축 27 : 다이아프램 케이스

28 : 부압실 29 : 스프링

30 : 원통형 실린더 31 : 관통공

32 : 링홈 34 : 실링

본 발명은 EGR 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 EGR 밸브의 작동을 위 한 부압이 제공되지 않은 엔진의 운전영역에서 배기계의 배기 맥동에 의한 밸브체의 떨림으로 인한 금속성 이음 발생을 억제하기 위한 EGR 밸브에 관한 것이다.

디젤 엔진의 경우에 배기가스 중에 포함되는 녹스를 저감시키기 위하여 배기계로 배기되는 배기가스의 일부를 흡기계 측으로 재순환시키는 배기가스 재순환 장치(EGR)가 장착되는 것이 일반적이다.

도 4는 종래에 일반적으로 사용되고 있는 EGR 밸브(10)를 도시한 도면으로서, 그 단면형상이 엘보우 형상을 이루는 하우징(11)의 중앙부로 밸브축(12)이 삽입되고, 상기 밸브축(12)의 하단에는 상단에는 각각 포핏 밸브(13)와 다이아프램(14)이 일체로 동작될 있도록 조립된다. 포핏 밸브(13)가 위치되는 하우징(11)의 면에는 포핏 밸브(13)의 밸브면과 면접되는 밸브 시트(11a)가 마련된다.

한편, 상기한 다이아프램(14)은 상하로 조립되는 다이아프램 케이스(15)에 수용되는데, 상기 다이이프램(14)을 기준으로 다이아프램 케이스(15)의 일측은 부압실(16)로 구성되며, 부압실(16)에는 다이아프램(14)을 탄력지지하기 위한 스프링(17)이 수용된다. 특히, 엔진의 운전영역에 따라서 상기한 포핏 밸브(13)가 동작되도록 하기 위하여 상기 부압실(16)의 도중에는 엔진 부압측과 연결되는 부압 라인(18)으로써 연결된다.

따라서 엔진이 운전되는 영역이 흡기계에 EGR 가스의 공급이 필요한 영역에 해당하게 되면, 전자제어장치의 제어에 의해서 상기 부압 라인(18)을 통해 엔진 부압이 부압실(16)로 전달되고, 다이아프램(14)의 이동과 함께 밸브축(12)을 끌어당겨져 밸브 시트(11a)로부터 포핏 밸브(13)이 이격되어 흡기계로의 EGR 가스의 입력 이 허용된다.

그런데 상기한 포핏 밸브는 엔진의 운전영역이 부압이 작용하지 않는 구간인 경우에 스프링의 탄성력에 의해서만 지지되어 있는 상태가 되므로서, 배기계의 배기 맥동에 의해서 떨리게 되어 금속성 이음이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, EGR 밸브의 작동을 위한 부압이 제공되지 않은 엔진의 운전영역에서 배기계의 배기 맥동에 의한 밸브체의 떨림으로 인한 금속성 이음 발생을 억제하기 위한 EGR 밸브를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

이하, 본 발명에 의해서 구성된 EGR 밸브의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 EGR 밸브의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 원통형 피스톤의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 EGR 밸브의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 EGR 밸브를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의한 원통형 피스톤을 지시하는 것이다.

상기한 EGR 밸브(20)는 엔진측의 부압을 전달받아 동작되는 것으로, 다이아프램(25) 등의 구성은 종래기술의 설명에서 설명된 종래의 EGR 밸브와 동일한 구조를 이룬다.

단, 본 발명에 의한 EGR 밸브(20)에서는 EGR 가스의 유출입을 제어하기 위한 밸브체가 원통형상의 피스톤으로 형성되므로서, 본 발명에 의한 원통형 피스톤(30)이 수용 및 작동될 수 있도록 하우징(21)의 내부에 소정의 스토로크를 실린더(22)가 마련된다. 상기 실린더(22)의 개방된 하단측이 EGR 입구(23)이며, 그 측면측으로 개방된 공간이 EGR 출구(24)이다.

하우징(21)의 상단을 통해서는 밸브축(26)이 소정구간 삽입되는데, 그 하단에 상기한 원통형 피스톤(30)의 상단이 고정장착되고, 그 하단은 다이이프램(25)의 중앙부에 고정장착된다.

다이아프램(25)을 수용하는 다이아프램 케이스(27)의 내부 일측에는 부압실(28)이 마련되고, 이 부압실(28)에는 종래기술의 경우와 같이 다이아프램(25)을 탄력지지하기 위한 스프링(29)이 수용된다. 또한, 엔진 측의 부압이 부압실(28)로 전 달될 수 있도록 다이아프램 케이스(27)의 일측에는 부압 라인(27a)이 연결된다.

EGR 밸브(20)의 밸브체로써 상기한 원통형 피스톤(30)을 사용하는 가장 큰 이유는, 엔진의 운전영역이 부압이 형성되는 않는 구간에서 배기계측에서 EGR 밸브 측으로 전달되는 배기가스의 맥동에 의해서 발생되는 소음의 발생을 줄이기 위한 것이다. 이를 위해서, 상기한 EGR 밸브(20)에는 원통형 피스톤(30)의 사용으로 밸브체와 충돌하는 밸브 시트가 존재하지 않게 된다. 즉, 밸브체와 밸브 시트의 충돌에 위한 종래의 개폐방식이 원통형 피스톤(30)의 슬라이딩에 의한 EGR 출구(24)의 개폐방식으로 변경된 것이다.

EGR 출구(24)의 개폐를 위해서 상기한 원통형 피스톤(30)의 도중에는 상기 EGR 출구(24)와 연통되기 위한 관통공(31)이 관통형성된다. 이 관통공(31)의 형상은 EGR 출구(24)의 형상에 따라 결정된다. EGR 밸브(20)의 닫힘작동시 상기 관통공(31)은 EGR 출구(24)의 하측에 서로 연통되는 부분이 없이 위치되고, 열림작동시에는 상기 관통공(31)과 EGR 출구(24)가 서로 연통되는 위치에 설정된다.

또한, 상기한 원통형 피스톤(30)의 동작시에 EGR 가스가 밖으로 새는 것을 방지하기 위하여 관통공(31)의 상부위치 및 하부위치의 원통형 피스톤(30)의 외주연 도중에는 각각 기밀유지를 위한 실링(34)이 장착된다.

실링(34)의 장착을 위해서 원통형 피스톤(30)의 외주연 상하측 도중에는 환형의 링홈(32)이 소정의 깊이로 형성된다.

이상과 같이 구성되는 EGR 밸브의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기한 EGR 밸브(20)가 장착된 엔진이 운전되는 과정에서 엔진의 운전영역이 EGR 가스가 공급되어야 될 영역인 경우에는 전자제어장치의 제어에 의해서 부압 라인(27a)을 통해 상기한 부압실(28)로 부압이 전달된다. 그러면 부압실(28)에 전달되는 부압에 의해서 다이아프램(25) 및 밸브축(26)이 동작되고, 이와 함께 원통형 피스톤(30)이 도면상 상승되어 관통공(31)과 EGR 출구(24)가 서로 연통되어진다. EGR 출구(24) 측은 항상 개방되어 있는 상태가 되므로서 EGR 출구(24)가 개방됨과 동시에 EGR 라인의 EGR 가스는 엔진의 흡기계로 공급된다.

한편, 엔진의 운전영역이 부압이 생성되지 않는 영역에서 운전되고 있는 경우에는 상기한 다이아프램(25)이 스프링(29)에 의해서 탄력지지되므로서 상기한 원통형 피스톤(30)이 도면상 하강된 상태가 된다. 즉, 관통공(31)과 EGR 출구(24)는 서로 어긋난 상태로 흡기계로의 EGR 가스의 유입은 차단된다.

이 과정에서 배기계의 맥동이 EGR 입구(23) 측으로 전달될 수 있는데, 본 발명에 의한 EGR 밸브(20)의 원통형 피스톤(30)은 실린더(22) 내에 면접되어 있는 상태가 되므로서 배기계에서 전달되는 배기가스의 맥동에 의한 소음이 발생되지 않게 된다.

또한, 상기한 원통형 피스톤(30)의 상부와 하부의 외주연에는 각각 실링(34)이 장착되어 있으므로서 원통형 피스톤(30)의 측면과 실린더(22) 내벽 사이의 공간을 통한 EGR 가스의 누출이 방지된다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면 부압이 형성되지 않는 엔진의 운전영 역에서 배기계의 배기가스 맥동에 의한 EGR 밸브의 밸브체 떨림으로 인한 금속성 소음의 발생이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 원통형 피스톤의 외주연 도중에 장착되는 실링에 의하여 EGR 가스의 누출이 방지될 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

원통형상의 하우징과, 상기 하우징의 내측으로 삽입되는 밸브축과, 상기 밸브축의 일단에 부착되는 원통형 실린더와, 상기 밸브축의 구동을 위해 하우징의 일측에 마련되는 다이아프램을 포함하여 형성되어, 엔진의 배기계에서 흡기계로 유도되는 EGR 가스량을 제어하기 위한 EGR 밸브에 있어서,

상기한 밸브체는 밸브축(26)이 고정되는 상면이 폐쇄되고, 그 하면은 개방된 원통형상의 원통형 피스톤(30)으로 형성되며, 상기 원통형 피스톤(30)의 측면 도중에 EGR 출구(24)와 연통되기 위한 관통공(31)이 관통형성된 것을 특징으로 하는 EGR 밸브.
제 1항에 있어서,

상기한 관통공(31)의 상측과 하측의 원통형 피스톤(30) 외주연에는 하우징(21)의 내측면과의 기밀유지를 위한 실링(34)이 장착된 것을 특징으로 하는 EGR 밸브.
제 2항에 있어서,

상기한 실링(34)의 장착을 위해 상기 원통형 피스톤(30)의 외주연의 해당위치에는 환형의 링홈(32)이 소정깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 EGR 밸브.