KR101385779B1 - 밸브 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링-로딩 제 1 다이아프램(5)에 의해 가스 밀폐 방식으로 서로 로부터 분리되는 제 1 진공 챔버(3)와 제 1 대기압 챔버(4)를 가지는 하우징(2)을 가지며; 바이패스 밸브(7)의 폐쇄 요소의 위치를 조정하기 위한 조정 로드(6)을 가지며; 상기 조정 로드(6)는 상기 제 1 다이아프램(5)에 작동이 가능하게 연결되며, 상기 제 1 진공 챔버(3)에 유동-연결되는 제 2 진공 챔버(8)를 더 가지며; 상기 제 2 진공 챔버(8)에 배치되고 상기 제 1 다이아프램(5)에 커플링되는 제 2 스프링-로딩 다이아프램(9)을 가지며, 상기 조정 로드(6)는 상기 제 2 다이아프램(9)에 고정되는 밸브 제어 장치(1)에 관한 것이다
밸브 제어 장치, 하우징, 진공 챔버, 대기압 챔버, 스프링-로딩 다이아프램, 조정 로드, 바이패스 밸브

Description

밸브 제어 장치{VALVE CONTROL DEVICE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 밸브 제어 장치에 관한 것이다.
이 타입의 제어 장치는 EP 1 491 754 A1로부터 알려져 있다. 제어 캡슐들로 또한 불려지는 상기 타입의 제어 장치들은 하우징 내에 배열되고 진공 공급원, 예를 들면, 엔진의 진공 펌프에 연결되는 진공 챔버를 가진다. 다이아프램이 상기 진공 챔버에 배치되며, 상기 다이아프램은 스프링에 의해 한 방향으로 미리 로딩된다(pre-loaded). 상기 다이아프램은 대기 또는 추가적인 진공 공급원에 연결될 수 있는 제 2 압력 챔버로부터 상기 진공 챔버를 분리한다. 상기 다이아프램은 조정 로드에 연결되고 이번에는 상기 조정 로드가 바이패스 밸브의 폐쇄 요소를 작동시킨다. 이 목적을 위해, 진공이 상기 진공 챔버에 생성되며, 상기 진공의 결과로서 상기 다이아프램이 스프링력과 반대 방향으로 변형되며, 이에 따라 상기 조정 로드가 이동된다.
그러나, 적용될 수 있는 상기 진공의 크기가 한정되므로 큰 힘들을 적용하기 위해서는 큰 다이아프램 표면들이 요구된다. 이번에는 이는 상기 다이아프램들의 큰 직경들을 요구하며 상기 다이아프램들의 상기 큰 직경들은 궁극적으로는 큰 설치 면적을 요구한다.
그러므로 본 발명의 목적은 청구항 1의 전제부에 기재된 이 타입의 제어 장치를 만드는 것이며 상기 제어 장치는 상기 조정 로드에 큰 힘들을 적용하는 것을 가능하게 하고 동시에 컴팩트한 디자인을 허용한다.
상기 목적은 청구항 1의 특징들에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 디자인으로 인해 두 진공 챔버들의 상기 다이아프램 표면들이 추가되기 때문에, 그리고 상기 두 진공 챔버들에서 진공의 적용의 내부 압력 균등화의 결과로서 상기 다이아프램의 변형을 위한 동일한 작동 방향이 얻어 지기 때문에, 상기 두 진공 챔버들의 제공으로 인해 “2-챔버 캡슐”로도 불려질 수 있는 본 발명에 따른 상기 제어 장치는 유효 다이아프램 표면의 증가를 허용한다. 이 목적을 위해, 제공된 유동 연결의 결과로서 하나의 진공 챔버에 적용되는 상기 진공이 다른 진공 챔버에도 생성되며, 상기 진공 챔버의 상기 다이아프램은 상기 조정 로드에 연결된다.
본 발명에 따른 상기 제어 장치는 원칙적으로 밸브들의 어떠한 타입에도 사용될 수 있지만, 특히 터보차저 배기 가스 바이패스 밸브들, 배기 가스 재순환 밸브들 및 신선한 공기가 제어될 수 있는 밸브들을 작동시키기 위해 사용될 수 있다.
종속항들은 본 발명의 유익한 개량들에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 상세한 내용들, 이점들과 특징들은 도면에 근거한 실시예들의 다음의 설명으로부터 얻어질 수 있다.
단일 도면은 본 발명에 따른 제어 장치, 또는 2-챔버 캡슐을 관통하는 개략적으로 약간 단순화된 단면도를 보인다.
본 발명에 따른 제어 장치(1)는 배기 가스 터보차저들에서 사용되는 바이패스 밸브들 또는 이와 같은 바이패스 밸브들의 폐쇄 요소들을 작동시키는 역할을 한다. 상기 도면에서, 상기 바이패스 밸브는 블록(7)으로서 개략적으로 도시되며, 상기 블록(7)은 상기 바이패스 밸브를 작동시키기 위해 상기 조정 로드(6)에 작동이 가능하게 연결된다. 그러나 상기 바이패스 밸브 및 관련된 배기 가스 터보차저의 더 상세한 내용들은 본 발명의 설명을 위해 중요하지 않기 때문에 상기 상세한 내용들은 도시되지 않는다.
상기 제어 장치(1)는, 이 예에서, 제 1 진공 챔버(3)가 상부에 배치된 하우징(2)을 가진다. 상기 제 1 진공 챔버(3)는 대기압 하에 있는 제 1 압력 챔버(4)로부터 스프링-로딩 제 1 다이아프램(5)에 의해 분리된다.
상기 제 1 진공 챔버(3)는 상부 하우징부(26)와 항아리 형상의 제 1 다이아프램(5)에 의해 범위가 정해 지며, 선택된 도면에서 상기 제 1 다이아프램(5)에는 압력 스프링(11)의 하부 단부(17)가 지지되는 유사한 항아리 형상의 지지부(19)가 그 내부에 삽입된다. 상기 스프링(11)의 상부 단부(13)는 상기 상부 하우징부(26)의 연관된 하우징 영역(15) 상에 지지된다.
상기 대기압 챔버(4)는 상기 다이아프램(5)과 상기 상부 하우징부(26)의 아래에 위치된 제 2 하우징부(27)에 의해 범위가 정해 지며, 상기 다이아프램(5)은 그의 자유로운 주변 단부 영역들(28 및 29)에서, 상기 두 하우징부들(26 및 27)에 의해 클램핑이 된다.
제 2 다이아프램(9)은 이번에는, 상기 하우징부(27)와, 선택된 도시에서, 도시된 실시예에서 제공되고 하부에 위치된 추가적인 하우징부(30) 사이에서 그의 주변 단부 영역들(31 및 32)에서 고정된다. 상기 제 2 다이아프램(9)은 제 2 진공 챔버(8)에 배치되고, 이번에는 항아리 형상의 지지부(20)가 상기 다이아프램(9)에 삽입되고, 제 2 압력 스프링(12)은 단부 영역들(14 및 18)을 통해 상기 하우징부(27)와 상기 지지부(20)에 대해 지지된다.
상기 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 조정 로드(6)는 상기 하부 다이아프램(9)에 고정되고, 상기 도시된 예에서, 상기 제 1 진공 챔버(3)와 상기 제 2 진공 챔버(8) 사이의 유동 연결을 위한 예를 구성하는 중공 스크류(21)에 또한 고정되어 연결된다. 상기 중공 스크류(21)는 상기 진공 챔버(8)의 영역에 있는 그의 하부 단부의 상류에 유동 슬롯들(22)을 가진다. 상기 제 1 진공 챔버(3)에서 상기 진공 공급원(PU)에 의해 적용되는 진공이, 상기 챔버(8)에도 역시 도시되는 화살표들(PU)에 의해 표시되는 것처럼, 상기 제 2 진공 챔버(8)에서도 역시 증가될 수 있도록, 상기 유동 슬롯들은 상기 두 진공 챔버들(3 및 8) 사이의 연결을 형성한다. 상기 도면에서 역시 볼 수 있는 것처럼, 상기 중공 스크류(21)는 축방향으로 슬라이딩하여 이동할 수 있는 방식으로 안내 슬리브(24)에 의해 안내되고, 상기 조정 로드(6)는 축방향으로 슬라이딩하여 이동할 수 있는 방식으로 안내 슬리브(25)에 의해 안내된다. 이 목적을 위해, 상기 안내 슬리브들(24 및 25)은 상기 하우징 영 역들(27 및 30)의 하우징 부분들에 고정된다.
상기 안내 슬리브(24)도 역시, 상기 중공 스크류(21)의 축방향 이동의 경우까지도, 예를 들면, 다이아프램 벨로스에 의해 상기 진공 챔버(8)에 대해 가스 밀폐 방식으로 상기 대기압 챔버(4)를 씨일링하는 씨일링 요소(35)를 가진다.
상기 대기압 챔버(4)의 환기는, 예를 들면, 상기 하부 하우징부(27)의 상부 단부에 직접 접촉하거나, 그에 연결되거나 그에 통합된 환형 중간부(36)에서 적어도 하나의 개구부(37)에 의해 행해질 수 있다.
본 발명의 위에서 기술된 개시에 추가하여, 첨부된 도면에 있는 본 발명의 개략적인 도시에 대해 여기서 참조가 명시적으로 행해진다.
참조 부호들의 목록
1 제어 장치
2 하우징
3 제 1 진공 챔버
4 제 1 대기압 챔버
5 제 1 다이아프램
6 조정 로드
7 바이패스 밸브
8 제 2 진공 챔버
9 제 2 스프링-로딩 다이아프램
10 제 2 대기압 챔버
11, 12 스프링
13, 14 상기 스프링(11)과 스프링(12) 각각의 일 단부
15, 16 하우징 영역들
17, 18 상기 스프링(11)과 스프링(12) 각각의 타 단부
19, 20 지지부
21 중공 스크류
22 유동 슬롯들
23 진공 라인
24 슬라이딩 슬리브
25 슬라이딩 슬리브
26 상부 하우징부
27 제 2 하우징부
28 단부 영역
29 단부 영역
30 하부 하우징부
31 단부 영역
32 단부 영역
PU 진공 공급원
35 씨일링 요소
36 환형 중간부
37 환기 개구부

Claims (11)

  1. 제 1 진공 챔버(3)와 제 1 대기압 챔버(4)를 가지는 하우징(2)을 가지며,
    상기 제 1 진공 챔버(3)와 상기 제 1 대기압 챔버(4)는 스프링-로딩 제 1 다이아프램(5)에 의해 가스 밀폐 방식으로 서로로부터 분리되며;
    바이패스 밸브(7)의 폐쇄 요소의 위치를 조정하기 위한 조정 로드(6)을 가지며, 상기 조정 로드(6)는 상기 제 1 다이아프램(5)에 작동이 가능하게 연결되는 밸브 제어 장치(1)에 있어서,
    제 2 진공 챔버(8)는 상기 제 1 진공 챔버(3)에 유동-연결되며,
    제 2 스프링-로딩 다이아프램(9)은 상기 제 2 진공 챔버(8)에 배치되고 상기 제 1 다이아프램(5)에 커플링되며, 상기 조정 로드(6)는 상기 제 2 다이아프램(9)에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제 2 대기압 챔버(10)는 상기 제 2 다이아프램(9)에 의해 가스 밀폐 방식으로 상기 제 2 진공 챔버(8)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    씨일링 요소는 상기 대기압 챔버(4)와 상기 진공 챔버(8) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 대기압 챔버(4)의 환기는 중간부(36)에 있는 적어도 하나의 개구부(37)에 의해 일어나는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    각각의 경우에 하나의 스프링(11 및 12)이 상기 제 1 및 제 2 다이아프램들(5, 9)에 대한 스프링 로딩을 위해 각각 제공되며, 상기 스프링(11 및 12 각각)은 일 단부(13 및 14 각각)에서 각각 할당된 하우징 영역(15 및 16 각각) 상에 지지되고 타 단부(17 및 18 각각)에서 상기 각각의 다이아프램(5, 9)에 배치된 지지부(19, 20) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 진공 챔버들(3, 8) 사이의 유동 연결은 유동 슬롯들(22)이 제공된 중공 스크류(21)에 의해 일어나는 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다이아프램들(5, 9)의 직경들이 다른 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 다이아프램들(5, 9)에 대해 각각 누르는 상기 스프링들(11, 12)의 스프링력들은 다른 크기들인 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 조정 로드(6)는 상기 중공 스크류(21)에 연결된 것을 특징으로 하는 밸브 제어 장치.
  10. 바이패스 밸브(7)를 가진 바이패스를 가지는 터빈을 가지며,
    상기 바이패스 밸브(7)를 위한 제어 장치(1)를 가지는 터보차저로서
    상기 제어 장치(1)는:
    제 1 진공 챔버(3)와 제 1 대기압 챔버(4)를 가진 하우징(2)을 가지며, 상기 제 1 진공 챔버(3)와 상기 제 1 대기압 챔버(4)는 스프링-로딩 제 1 다이아프램(5)에 의해 가스 밀폐 방식으로 서로로부터 분리되며;
    상기 바이패스 밸브(7)의 폐쇄 요소의 위치를 조정하기 위한 조정 로드(6)를 가지며, 상기 조정 로드(6)는 상기 제 1 다이아프램(5)에 작동이 가능하게 연결되는 상기 터보차저에 있어서,
    제 2 진공 챔버(8)는 상기 제 1 진공 챔버(3)에 유동-연결되고,
    제 2 스프링-로딩 다이아프램(9)은 상기 제 2 진공 챔버(8)에 배치되고 상기 제 1 다이아프램(5)에 커플링되며, 상기 조정 로드(6)는 상기 제 2 다이아프램(9)에 고정되는 것을 특징으로 하는 터보차저.
  11. 제 10항에 있어서,
    제 2항 내지 9항 중 어느 한 항의 특징을 포함하는 터보차저.
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