KR101193295B1 - 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

밸브 시트(1)를 갖는 밸브측 하우징(2)과 모터(3)를 구비한 모터측 하우징(4) 및 급전부를 갖는 급전측 하우징(5)을 일체로 조립한 밸브 장치에 있어, 상기 밸브 시트(1)에 접합한 밸브(7)를 구비한 밸브축(8)을 상기 급전측 하우징 안까지 연장시키고, 상기 급전측 하우징에 이르기까지의 도중에 상기 밸브 축(8)의 회전 정지 수단(9)을 설치하고, 상기 모터(3)의 회전자(35)의 중심 구멍(35a)을 관통한 밸브축부에 그 중심 구멍면에 형성된 나사(10)와 나사결합하는 수나사부(11)를 설치하고, 상기 급전측 하우징(5) 안에 밸브 위치 검출 센서를 설치하는 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 장치{VALVE DEVICE}

이 발명은, 예를 들면, 배기 가스의 일부를 흡기측에 되돌리는 배기 가스 귀환 통로에 설치하고, 그 배기 가스의 귀환량을 제어한 EGR(Exhaust Gas Recirculation)과 같은, 밸브 시트를 갖는 밸브측 하우징과 모터를 구비한 모터측 하우징 및 급전부를 갖는 급전측 하우징을 일체로 조립한 밸브 장치에 관한 것이다.

종래의 이런 종류의 밸브 장치는, 모터 회전자의 회전에 의하고 모터축을 축선 방향으로 이동시키고 그 모터축의 하단을 밸브축의 상단에 접합시키고, 계속하여 모터축의 이동에 수반하여 밸브를 밸브 시트로부터 떼어놓는 구성이다. 이와 같이 종래의 밸브 장치는, 모터축과 밸브축은 별개 구성이고, 밸브를 닫을 때에 밸브가 밸브 시트에 충돌하는 충격을, 모터축이 밸브축으로부터 떨어지고, 모터 스토퍼까지의 클리어런스를 회전자의 관성력으로 동작하고 있는 사이에, 절감하고 있다.

또, 일본 특허 제 3719915호 공보에 나타난 바와 같이, 모터축과 밸브축을 일체로 한 밸브 장치가 있지만, 이 밸브 장치는 밸브 전폐(全閉)시에 회전자의 회전을 규제하기 위해, 수나사와 암나사의 양측에 간극을 설치한 것이다.

그러나, 종래의 모터축과 밸브축이 별개인 구성에서는, 폐 밸브 언더슈트 때나 초기화(초기 위치 학습 동작)때, 밸브축 고정시에 모터축과 밸브축이 떨어지고, 밸브 위치와 이 밸브 위치를 검출한 센서 출력과의 사이에 오차가 생긴다. 그 결과, 엔진 다음 밸브 위치를 정확하게 모니터할 수 없는 상황이 발생한다는 문제가 있다.

또, 일본 특허 제 3719915에는 밸브축을 이용하여 밸브 위치를 검출한 것에 대하여는 기재되어 있지 않는다.

이 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 이루어진 것으로, 밸브 위치의 검출 정밀도를 향상시킴과 동시에, 밸브 전폐시에 생기는 예압 대책이 불필요한 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 발명에 관계된 밸브 장치는, 밸브 시트를 갖는 밸브측 하우징과 모터를 구비한 모터측 하우징 및 급전부를 갖는 급전측 하우징을 일체로 조립한 밸브 장치에 있어, 상기 밸브 시트에 접합한 밸브를 구비한 밸브축을 상기 급전측 하우징 안까지 연장시키고, 상기 급전측 하우징에 이르기까지의 도중에 상기 밸브축의 회전 정지 수단을 설치하고, 상기 모터의 회전자의 중심 구멍을 관통하는 밸브축부에 그 중심 구멍면에 형성된 나사와 나사결합하는 나사부를 설치하고, 상기 급전측 하우징 안에 밸브 위치 검출 센서를 설치한 것이다.

이 발명은, 밸브축을 모터의 회전자를 관통시키고 센서 위치까지 연장시켰기 때문에, 밸브 위치의 검출을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

도 1은 실시의 형태를 나타내는 밸브 장치의 밸브의 닫은 상태도.
도 2는 회전 정지 수단을 나타내는 평면도.

이하, 이 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 이 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관하여 첨부한 도면에 따라 설명한다.

실시의 형태 1.

도면은, 이 발명의 실시의 형태에 의한 밸브 장치의 구성을 나타내는 종단면도이고, 도 1은 밸브의 닫은 상태도, 도 2는 회전 정지 수단을 나타내는 평면도이다. 도면에 있어, 밸브 장치는, 흡입로(A)와 배출로(B)와의 경계부에 밸브 시트(1)를 갖는 밸브측 하우징(2)과 모터(3)를 구비한 모터측 하우징(4) 및 급전부(도시하지 않음)를 갖는 급전측 하우징(5)을 일체로 조립한 구성이다.

모터(3)는 모터측 하우징(4)과 일체의 고정자 철심(31)과 그 고정자의 양단부에 보빈(32)을 이용하여 감기는 코일(33) 및 고정자 철심(31)의 중심에 외주면에 영구 자석(34)을 구비하고 회전 자유롭게 설치된 회전자(35)로 구성되고 있다. 그리고, 회전자(35)는 그 하단 중앙부에 일부를 돌출시켜 조립하고 인서트 고정한 금속 파이프(36)를 축받이로서의 베어링(6)의 내륜(6a) 안에 압입 고정하고, 이 베어링(6)의 외주를 모터측 하우징(4)에 수지 인서트에 의하고 고정하고 있다.

상기 밸브 시트(1)에 접합한 밸브(7)를 구비한 밸브축(8)은 상기 급전측 하우징(5) 안까지 연장되고 있고, 상기 모터(3)의 회전자(35)의 중심 구멍(35a)을 관통한 축부분에는, 중심 구멍면에 형성된 암나사(10)와 나사결합하는 수나사부(11)가 설치되고, 상기 급전측 하우징(5) 안에는 밸브축을 검출한 것에 의하여 밸브 위치를 검출하는 밸브 위치 검출 센서(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한, 밸브(7)는 밸브축(8)의 하단에 압입한 후에 그 하단을 빠짐방지 구조로 하여 하이스핀 중지를 행하고 있다.

또, 급전측 하우징(5)에 이르는 도중에 밸브축(8)의 회전 정지 수단(9)이 마련되어 있다. 이 회전 정지 수단(9)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 밸브축(8)의 주면(周面)에 축선 방향으로 거의 동일 간격으로 평행하게 설치된 홈(8a)에 계합한 돌기(9a)를 내주면에 동일 간격으로 가지고, 외주부에 밸브측 하우징(2)과 모터측 하우징(4)과의 사이에 조립된 보스(9b)를 갖는다. 또, 보스(9b)의 주연의 일부에는 위치 결정용의 노치(9c)가 마련되어 있고, 이 노치(9c)에 모터측 하우징(4)의 볼록부(3a)가 계합하도록 조립한다. 밸브축(8)에는 홈(8a) 하단의 단차부(8b)를 이용하여 스프링 베어링(12)이 설치되고, 이 스프링 베어링(12)와 밸브측 하우징(2) 안의 홈부 바닥(2a)과의 사이에 밸브축(8)에 폐 밸브 방향의 가세력을 주는 스프링(13)이 마련되어 있다.

다음에 동작에 관하여 설명한다. 급전측 하우징(5) 안의 급전 회로(도시하지 않음)를 이용하고 외부에서의 신호에 근거하여 코일(33)에 통전하면, 이 통전에 의하여 발생한 자장이 회전자(35)의 영구 자석(34)에 작용하고 그 회전자가 회전한다. 이 회전자(35)의 회전에 의하고, 밸브축(8)에는 암나사(10)와 나사결합하는 수나사부(11)에 의하고 회전력이 추가되지만, 밸브축(8)의 주면의 홈(8a)에 돌리고 고정하고 수단(9)의 돌기(9a)가 계합하고 있기 때문에, 밸브축(8)은 회전하지 않고, 축선의 화살표 방향으로 이동한다. 이 때문에, 밸브축(8)의 하단에 설치된 밸브(7)는 사선 위치로 이동하여 밸브가 열리고 흡입로(A)와 배출로(B)를 연통시킨다.

또, 상기의 밸브(7)가 열려 있는 상태에 있어, 코일(33)에 대한 급전 방향이 반전하면, 회전자(35)의 회전은 상기와는 반대로 되고, 밸브축(8)은 상기 화살표와 반대의 방향으로 이동하고, 밸브(7)는 밸브 시트(1)에 접합하여 닫힌다. 밸브축(8)은 밸브(7)가 닫힌 위치에서 정지하기 때문에, 그 정지 위치를 센서로 검출할 수 있고, 밸브(7)의 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 또, 이 접합시에 회전자(35)는 밸브(7)측으로 끌어당겨진다. 이 때문에, 종래 구성에서는 회전자(35)에 예압 스프링을 작용시키고 있지만, 회전자(35)가 끌어당기지는 힘에 의하여, 회전자(35)는 예압 스프링을 눌러 부수고, 파손시키는 리스크가 있다.

그리고, 이 발명에서는, 회전자(35)에 인서트 고정한 금속 파이프(36)를 베어링(6)의 내륜(6a) 안에 압입 고정하고, 이 베어링(6)을 모터측 하우징(4)에 수지 인서트에 의하여 고정하고 있는 것으로, 이 구성에 의하여, 베어링(6)을 축방향으로 고정할 수 있다. 이것에 따라 종래 필요로 하고 있던 예압 스프링을 폐지할 수 있다. 또, 회전자(35)의 내경과 베어링(6)과의 동축 정밀도를 향상시키는 것을 할 수 있다.

또, 밸브(7)가 열려 있는 개밸브 상태에 있어서는, 밸브축(8)의 이동에 수반하고, 스프링 베어링(12)으로 스프링(13)을 압축하기 때문에, 그 스프링(13)의 복원력에 의하여 스프링 베어링(12)의 내진성을 확보할 수 있다. 그리고, 급전선의 단선 등에 의하여 코일(33)에 통전되지 않게 되면, 스프링(13)의 가세력에 의하여 밸브축(8)을 화살표와 반대의 축선 방향으로 이동시키고, 밸브(7)를 밸브 시트(1)에 접합시킨다. 이 때, 밸브축(8)의 축선 방향의 이동시, 암나사(10)와 나사결합하는 수나사부(11)에 의하여 회전자(35)는 개밸브시와 반대 방향으로 회전한다.

이상에 의하여, 이 실시의 형태에 의하면, 1개의 밸브축으로 모터축과 밸브축과의 기능을 갖게 하는 것에 의하여, 밸브축의 선단에 설치한 밸브 위치에 대한 축방향의 덜커덕거림, 움직임(어긋남)을 억제할 수 있고, 급전측 하우징의 센서에 의한 밸브(7)의 검출 정밀도가 향상한다.

또, 밸브측 하우징(2)과 모터측 하우징(4)을 회전 정지 수단(9)의 보스(9b)를 개재시키고 끼워 조립한 것에 의하여, 조립하지 않은 것에 대하여 정밀도 향상을 도모할 수 있다. 또, 모터측 하우징(4)에 설치된 모터(3)와 밸브측 하우징(2)이 조립하고 축 어긋남을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 1개의 밸브축(8)의 경사에 의한 회전자(35)의 암나사(10)로의 편하중을 억제하고, 밸브 동작시의 회전자(35)의 암나사(10)의 편 마모를 억제할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

이상과 같이, 이 발명에 관계된 밸브 장치는, 밸브축을 모터의 회전자를 관통시키고 센서 위치까지 연장시키도록 구성했기 때문에, 밸브 위치의 검출을 정밀도 좋게 행할 수 있고, EGR 밸브 장치 등에 이용하는데도 적합하다.

Claims (3)

1. 밸브 시트를 갖는 밸브측 하우징과 모터를 구비한 모터측 하우징 및 급전부를 갖는 급전측 하우징을 일체로 조립한 밸브 장치에 있어서,
   상기 밸브 시트에 접합하는 밸브를 구비하고, 상기 급전측 하우징 안까지 연장되는 밸브축과,
   상기 급전측 하우징에 이르기까지의 도중에 설치되고, 상기 밸브축의 회전을 정지하는 회전 정지 수단과,
   상기 모터의 회전자의 중심 구멍을 관통하는 밸브축부에 형성되고, 그 중심 구멍면에 형성된 암나사와 나사결합하는 수나사부와,
   상기 급전측 하우징 안에 설치된 밸브 위치 검출 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회전 정지 수단은,
   상기 밸브축의 표면에 축선 방향으로 동일 간격으로 평행하게 설치된 홈에 계합하고, 상기 회전 정지 수단의 내주면에 동일 간격으로 설치된 돌기와,
   상기 회전 정지 수단의 외주부에 설치되고, 상기 밸브측 하우징과 상기 모터측 하우징 사이에 조립된 보스를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 모터의 회전자에 인서트 고정되고, 또한, 상기 밸브축의 축받이의 내륜에 압입 고정된 금속 파이프를 구비하고,
   상기 축받이는 상기 모터측 하우징에 수지 인서트 고정된 것을 특징으로 하는 밸브 장치.

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