KR101233477B1 - 배기 가스 순환 밸브 장치 - Google Patents

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Abstract

배기 가스 순환 밸브 장치에 있어서, 축받이(8)보다 배기 가스 통로측의 하우징(1)과 밸브축(7)의 사이에 플러그(15c)로 지지된 실 부재(15)를 마련한 구성이다.

Description

배기 가스 순환 밸브 장치{EXHAUST GAS CIRCULATION VALVE DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 배기 가스 통로에 실 부재를 마련하여 밸브축과 축받이의 간극으로부터 배기 가스나 이물, 수분 등이 밸브축의 활주 부분이나, 밸브축을 구동하는 액추에이터 부분으로 누설하는 것을 억제하는 배기 가스 순환 밸브 장치에 관한 것이다.
종래의 배기 가스 순환 밸브 장치는, 하우징 내에 배기 가스 통로가 형성되고, 이 배기 가스 통로를 개폐하는 밸브가 마련되어 있다. 이 밸브는 밸브축에 지지되어 있고, 이 밸브축은 하우징 내에 마련된 축받이에 지지되어 있다. 그리고, 하우징에는 액추에이터가 부착되어 있고, 이 액추에이터에는, 밸브축의 축선 연장선상에 위치하는 액추에이터축과, 이 액추에이터축을 축선 방향으로 진퇴 동작시키는 구동체가 내장되어 있다.
그래서, 구동체를 작동시켜서, 액추에이터축을 축선 방향으로 이동시켜, 밸브축을 누름에 의해 밸브의 위치를 움직이고, 배기 가스 통로의 개방도를 조정하여 배기 가스량을 조정하고 있다. 이 경우, 밸브축과 축받이의 간극으로부터 배기 가스나 이물, 수분 등이 밸브축의 활주 부분이나, 밸브축을 구동하는 액추에이터 부분으로 침입하여, 밸브축의 활주성의 저하나 액추에이터축의 동작 성능 저하를 막기 위해, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 밸브축의 활주 지지부에 소정의 범위에서 이동, 변형 가능한 실 부재를 배설(配設)하고 있다.
[선행 기술 문헌]
특허 문헌 1 : 일본 특개2005-120932호 공보
종래의 배기 가스 순환 밸브 장치는 상기한 바와 같은 구성이기 때문에, 배기 가스 통로측에서의 배기 압력이 실 부재에 작용하지 않으면 실(seal)성을 발휘할 수가 없다는 과제가 있다.
본 발명은, 실 부재의 하우징에 대한 조립성을 향상시키며, 이 실 부재를 적용하여 배기 압력에 좌우되는 일없이 밸브축과 축받이의 간극으로부터 배기 가스나 이물, 수분 등이 밸브축의 활주 부분이나, 밸브축을 구동하는 액추에이터 부분으로 누설하는 것을 확실하게 억제할 수 있는 배기 가스 순환 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 배기 가스 순환 밸브 장치는, 하우징과 밸브축의 사이에 스프링재와 스프링재의 외면을 덮도록 마련된 탄성수지부로 이루어지는 실 부재를 마련하고, 실 부재는 스프링재가 지름방향으로 눌려 넓혀지는 것에 의해 탄성수지부를 밸브축으로 밀어붙임과 함께 실 부재의 외면에 마련된 플러그를 하우징에 밀어붙이는 것이다.
본 발명에 의하면, 하우징과 밸브축의 사이에 스프링재와 스프링재의 외면을 덮도록 마련된 탄성수지부로 이루어지는 실 부재를 마련하고, 실 부재는 스프링재가 지름방향으로 눌려 넓혀지는 것에 의해 탄성수지부를 밸브축으로 밀어붙임과 함께 실 부재의 외면에 마련된 플러그를 하우징에 밀어붙이기 때문에, 밸브축과 축받이부와의 실(seal)성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 이 실 부재는 하우징에 대한 조립성이 향상함과 함께, 플러그의 외경만을 변경함으로써, 조립 지름이 다른 위치에 조립할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 배기 가스 순환 밸브 장치를 도시하는 일부를 잘라낸 종단 정면도.
도 2는 실 부재의 종단면도.
도 3은 필터부의 확대 종단 정면도.
도 4는 축받이 부근의 확대 종단 정면도.
도 5는 실시의 형태 2를 나타내는 축받이 부근의 확대 종단 정면도.
이하, 본 발명을 더 상세히 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해, 첨부한 도면에 따라 설명한다.
실시의 형태 1.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 배기 가스 순환 밸브 장치를 도시하는 일부를 잘라낸 종단 정면도, 도 2는 실 부재의 종단면도이다. 도 1, 도 2에서, 하우징(1)은 하나의 배기 가스류 입구(3)와 2개의 배기 가스류 출구(2, 4)를 구비하고, 배기 가스류 입구(3)와 2개의 배기 가스류 출구(2, 4)를 연결하는 통로에 밸브 실(seal)(5, 6)을 구비하고 있다.
하우징(1)의 내부 중심부에는 밸브축(7)이 축받이(8)를 통하여 축선 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 밸브축(7)의 하단은 하우징(1)의 단부에 마련된 흔들림 방지 부재(9)에 이동 가능하게 지지되어 있음과 함께, 이 흔들림 방지 부재(9)의 외면을 덮도록 하우징(1)의 단면(端面)에 덮개(10)가 마련되어 있다. 이 덮개(10)는 밸브축(7)의 이동 범위를 확보하기 위해 외부로 팽출(膨出)하고 있다.
밸브축(7)의 도중에는 밸브 실(5, 6)에 대응하여 2장의 밸브체(11, 12)가 부착되어 있다. 또한, 밸브축(7)의 상단에는, 스프링 받이 자리(13)가 부착되어 있고, 이 스프링 받이 자리(13)와 하우징(1)의 사이에 압축하여 마련된 코일 스프링 등의 가세 부재(14)가 마련되어 있다. 이 구성에 의해, 밸브축(7)은 가세 부재(14)의 가세력에 의해 항상 밸브체(11, 12)가 밸브 실(5, 6)에 맞닿는 방향으로 가세되어 있다.
축받이(8)보다 배기 가스 통로측의 하우징(1)과 밸브축(7)의 사이에 실 부재(15)를 마련함과 함께, 이 실 부재(15)보다 배기 가스 통로측에 필터(16)를 마련하고 있다. 실 부재(15)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 단면 U형상으로 절곡한 예를 들면 금속제 스프링재(材)(15a)를 링형상으로 형성하고, 이 금속제 스프링재(15a)의 단면 U형상의 개구면측을 제외하고 상기 금속제 스프링재(15a)의 외면을 탄성 수지(15b)로 덮고, 이 탄성 수지(15b)의 외면에 플러그(15c)를 마련한 구성이다.
필터(16)는 도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상단에 밖으로 향하는 차양을 가지며 하단 바닥의 중심에 밸브축(7) 관통 구멍을 갖는 컵형상 홀더(16a)에, 중심에 밸브축(7)을 관통시키는 구멍을 갖는 봉형상의 철망(16b)을 수납 지지한 것이다. 이 경우, 수납 전의 철망(16b)은 컵형상 홀더(16a)의 깊이보다도 길고, 수납시에 플레이트(17)로 컵형상 홀더(16a) 내로 가압한다. 이 결과, 철망(16b)은 구멍을 축소하도록 변형하여 밸브축(7) 표면에 정밀도 좋게 접촉한다.
하우징(1)에는 액추에이터(20)가 부착되어 있다. 이 액추에이터(20)에는, 밸브축(7)의 축선 연장선상에 위치하는 액추에이터축(21)과, 이 액추에이터축(21)을 축선 방향으로 진퇴 동작시키는 구동체(도시 생략)가 내장되어 있다.
다음에 조립 공정을 설명한다.
우선, 하우징(1) 내의 축받이 지지부(1a) 내에 대기측(大氣側)부터 컵형상 홀더(16a), 철망(16b), 플레이트(17)를 삽입한 후, 실 부재(15)를 압입하고, 또한 축받이(8)를 삽입하고, 마지막으로 축받이(8)의 윗면부터 축받이 지지부(1a) 내에 고정판(18)을 삽입하여 전체를 고정한다. 계속해서, 밸브 실(5, 6)과 같은 간격을 두고 밸브축(7)에 2장의 밸브체(11, 12)를 부착 고정한 후, 이 밸브축(7)을 하방부터 하우징(1) 내로 삽입하여 상기 밸브축(7)의 상단부를 필터(16), 플레이트(17), 실 부재(15), 축받이(8), 고정판(18)의 각 중심 구멍에 관통시킨다. 그리고, 관통한 밸브축(7)의 상단에 스프링 받이 자리(13)를 가세 부재(14)를 압축한 상태에서 부착 고정한다. 그리고, 밸브축(7)의 하단부에 흔들림 방지 부재(9)를 끼우고, 이 흔들림 방지 부재(9)의 외면을 덮도록 하우징(1)의 단면에 덮개(10)를 부착한다.
계속해서 배기 가스의 배출 제어에 관해 설명한다. 우선, 액추에이터(20) 내의 구동체를 작동시켜서, 액추에이터축(21)을 전진시키면, 이 액추에이터축(21)의 선단이 밸브축(7)의 상단에 맞닿고, 이후, 액추에이터축(21)의 전진에 따라 밸브축(7)이 가세 부재(14)의 가세력에 대항하여 눌려 움직여지고, 밸브체(11, 12)가 밸브 실(5, 6)로부터 떨어진다. 이에 의해, 배기 가스류 입구(3)와 배기 가스류 출구(2)가 연통함과 함께, 배기 가스류 입구(3)와 배기 가스류 출구(4)가 연통한다.
배기 가스류 입구(3)로부터 유입한 배기 가스는 배기 가스류 출구(2, 4)로 유출된다. 이 때, 배기 가스의 압력이 실 부재(15)에 작용하지만, 이 압력은 실 부재(15)의 금속제 스프링재(15a)에 작용하고 U형상 양변을 좌우로 눌러 넓힌다. 이 때문에, 금속제 스프링재(15a)의 외면을 덮는 탄성 수지(15b)가 밸브축(7)에 꽉 눌려진다.
이 결과, 밸브축(7)과 축받이(8)의 간극으로부터 배기 가스나 이물, 수분 등이 밸브축(7)의 활주 부분이나 밸브체(11, 12)를 구동하는 액추에이터(20) 부분에 침입함에 의한 밸브축(7)의 활주성의 저하나 액추에이터(20)의 동작 성능 저하를 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 배기 가스 통로측부터 필터(16), 실 부재(15), 축받이(8)의 순서로 설치하였기 때문에, 밸브축(7)의 축선 방향으로의 이동, 즉 밸브체(11, 12)의 개폐시에, 밸브축(7)의 표면에 부착한 배기 가스 중의 매연을 필터(16)로 긁어 떨어뜨릴 수 있다. 이 결과, 매연의 부착에 의해 외경이 커진 밸브축(7)이 실 부재(15)중에 들어가 밸브 개방하여 고착되는 것을 막을 수 있다.
또한, 필터(16)는 컵형상 홀더(16a)보다 큰 봉형상의 철망(16b)을, 플레이트(17)로 가압 변형시켜서 컵형상 홀더(16a)에 수납 지지하였기 때문에, 필터(16)는 밸브축(7) 표면에 정밀도 좋게 접촉하고, 밸브축(7) 표면에 부착한 매연을 확실하게 긁어내어 제거할 수 있어서, 상기한 효과를 더 확실하게 실현할 수 있다.
실시의 형태 2.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2를 나타내는 축받이 부근을 도시하는 확대 종단면도이다. 이 실시의 형태 2는 실 부재(15)를 축받이(8)와 일체화함으로써, 이 경우, 축받이(8)가 플러그(15c)의 기능을 겸용한다. 이와 같이, 실 부재(15)를 축받이(8)와 일체화함에 의해, 부품 개수가 적어지고, 하우징(1)에 대한 조립성이 보다 향상한다.
또한, 도시한 예는, 플러그(15c)로 지지된 실 부재(15)를, 엔진으로부터의 배기 가스 통로에 마련하여 배기 가스의 흐름을 제어한 배기 가스 순환 밸브 장치에 적용한 경우에 관해 설명하였지만, 이 실 부재(15)는 가스의 흐름을 제어하는 다른 구성의 밸브 장치에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
[산업상의 이용 가능성]
이상과 같이, 본 발명에 관한 배기 가스 순환 밸브 장치는, 실 부재의 하우징에 대한 조립성을 향상시켜, 이 실 부재를 적용하여 배기 압력에 좌우되는 일 없이 밸브축과 축받이의 간극으로부터 배기 가스나 이물, 수분 등이 밸브축의 활주 부분이나, 밸브축을 구동하는 액추에이터 부분에 누설되는 것을 확실하게 억제하기 위해, 축받이보다 배기 가스 통로측의 하우징과 밸브축의 사이에 플러그로 지지된 실 부재를 마련하도록 구성하였기 때문에, 배기 가스 등이 상기 부분에 누설되는 것을 억제하는 배기 가스 순환 밸브 장치 등에 이용하는데 적합하다.

Claims (6)

  1. 내부에 배기 가스 통로가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내에 축받이를 통하여 축선 방향으로 이동 자유롭게 지지된 밸브축과, 상기 배기 가스 통로를 개폐하도록 상기 밸브축에 부착된 밸브와, 상기 밸브축을 밸브폐쇄 방향으로 가세하는 가세 부재와, 상기 하우징에 부착되고, 상기 밸브축을 밸브개방 방향으로 구동하는 액추에이터축을 갖는 액추에이터를 구비한 배기 가스 순환 밸브 장치에 있어서, 상기 하우징과 밸브축의 사이에 스프링재와 스프링재의 외면을 덮도록 마련된 탄성수지부로 이루어지는 실 부재를 마련하고, 실 부재는 스프링재가 지름방향으로 눌려 넓혀지는 것에 의해 탄성수지부를 밸브축으로 밀어붙임과 함께 실 부재의 외면에 마련된 플러그를 하우징에 밀어붙이는 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    실 부재로부터 배기 가스 통로측에 밸브축 표면의 부착물 제거의 필터를 마련한 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    배기 가스 통로측에서 보아 하우징 내에 필터, 실 부재, 축받이의 순서, 또는 필터, 축받이, 실 부재의 순서로 마련한 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    필터와 실 부재의 사이에 상기 필터를 축선 방향으로 압축하는 플레이트를 마련한 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    축받이와 플러그를 일체화한 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링재는, 금속제이고, 단면 U형상으로 절곡된 링형상의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 순환 밸브 장치.
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