KR101699108B1

KR101699108B1 - 운동 전환 장치 및 그러한 장치를 포함하는 밸브

Info

Publication number: KR101699108B1
Application number: KR1020127001245A
Authority: KR
Inventors: 라우렌트 알버트; 가브리엘 리돌피
Original assignee: 발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2017-01-23
Also published as: JP2012530230A; US8752808B2; CN102483015A; JP5536881B2; PL2443334T3; EP2443334B1; EP2443334A1; KR20120038970A; WO2010146120A1; FR2947027B1; ES2468792T3; FR2947027A1; CN102483015B; US20120138831A1

Abstract

본 발명은 기어휠(5)의 회전 운동을 슬라이드(2, 8)의 병진 운동으로 전환하는 운동 전환 장치에 관한 것으로서, 캠웨이(11)에 의해 슬라이드(2, 8)에 대해 병진 가능하게 결합된 고정된 관형 벽(10)이 구비된 지지 부재(9)를 포함하고, 상기 기어휠(5)은 지지 부재(9) 상에서 회전할 수 있도록 장착되고 축을 중심으로 피봇할 수 있는 슬라이드(2, 8)에 대해 회전 결합된다. 기어휠(5)은 지지 부재(9)의 관형 벽(10) 상에서 회전하도록 장착된 링(15)을 포함한다.

Description

운동 전환 장치 및 그러한 장치를 포함하는 밸브{MOVEMENT TRANSFORMATION DEVICE AND VALVE COMPRISING SUCH A DEVICE}

본 발명은 기어휠의 회전 운동을 슬라이드의 병진 운동으로 전환시키는 장치 및 그러한 장치를 포함하는 밸브에 관한 것이다. 이 타입의 밸브는, 예컨대 차량 내연 기관의 배기 가스 재순환 회로에 사용될 수 있다.

문헌 FR 2 914 975호는 그러한 운동 전환 장치 및 EGR 밸브에 대한 그 적용을 설명하고 있다. 배기 가스 재순환 시스템은 그 약어인 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템으로 공지되어 있고, 특히 오염물 방출을 저감시키는 관점에서 배기 가스를 내연 기관의 흡기측으로 재분사하도록 이용되고 있다.

본 발명은 그러한 장치의 비용 및 크기를 감소시키는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 기어휠의 회전 운동을 슬라이드의 병진 운동으로 전환하는 운동 전환 장치로서, 캠웨이에 의해 슬라이드에 대해 병진 가능하게 결합된 고정된 관형 벽이 구비된 지지 부재를 포함하고, 상기 기어휠은 지지 부재 상에서 회전할 수 있도록 장착되고 축을 중심으로 피봇할 수 있는 슬라이드에 대해 회전 결합되는 것인 운동 전환 장치에 있어서, 상기 기어휠은 지지 부재의 관형 벽 상에서 회전하도록 장착된 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 전환 장치를 안출하였다.

그러한 운동 전환 장치에 있어서, 기어휠은 관형 벽 상에 직접 위치되고 이는 이들 2개의 요소들이 서로 적절하게 동축인 것을 보장한다. 따라서, 피봇을 이용하여 지지 부재를 캡핑할 필요가 없고, 이는 장치를 보다 콤팩트하게 하고 제조를 간단하게 한다. 따라서, 지지 부재는 관형 벽으로서 작용하는 간단한 실린더를 포함할 수 있다.

기어휠은 슬라이드에 대한 엑세스를 제공하는 중앙 개구를 가질 수 있다.

그러한 중앙 개구는 장치 내에 구성요소들을 보다 콤팩트하게 수용할 수 있다. 예컨대, 로터리 센서 또는 선형 센서이든지 위치 센서는 지지 부재의 상부에서의 크기를 증가시키는 일 없이 중앙 개구 내에 수용될 수 있다.

장치는 이하의 특징을 단독으로 또는 조합하여 더 포함할 수 있다.

-중앙 개구는 피봇 운동의 축을 따라 놓이는 슬라이드 부분에 대한 엑세스를 제공할 수 있다.

-기어휠은 슬라이드의 회전 구동을 위한 하우징을 포함할 수 있다.

-구동 하우징은 슬라이드의 병진 운동 방향에 대해 평행하게 연장하는 2개의 종방향 벽에 의해 형성될 수 있다.

-기어휠은 링에 연속하는 스커트를 포함할 수 있고, 종방향 벽은 스커트에 부착된다.

-링은 롤링 베어링을 통해 관형 벽 상에서 회전하도록 장착될 수 있다.

-관형 벽은 롤링 베어링을 장착하도록 내부에 카운터보어를 포함할 수 있다.

-링과 기어휠은 동축일 수 있다.

본 발명의 다른 주제는 로터리 액츄에이터가 밸브 셔터를 폐쇄 및 개방시킬 수 있도록 운동 전환 장치에 의해 함께 결합되는 로터리 액츄에이터와 밸브 셔터를 포함하는 밸브로서, 운동 전환 장치는 위에서 설명한 것이고, 상기 밸브 셔터는 슬라이드의 일부를 구성하는 것인 밸브에 관한 것이다.

밸브는 이하의 특징을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

-중앙 개구는 밸브 셔터의 몸체가 연장되는 축을 따라 놓이는 슬라이드 부분에 대한 엑세스를 제공할 수 있다.

-슬라이드는 밸브 셔터와, 이 밸브 셔터의 몸체에 대해 횡방향으로 고정된 바아를 포함할 수 있다.

-밸브 셔터의 몸체는 바아의 관통홀 내에 고정될 수 있고, 기어휠은 밸브 셔터의 몸체에 대한 직접적인 엑세스를 제공하는 중앙 개구를 포함할 수 있다.

-밸브 셔터의 위치를 감지하고 중앙 개구 내에 배치되는 센서를 더 포함할 수 있다.

-보호 캡과, 이 보호 캡의 내부면 상에 장착되는 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 한가지 바람직하고 비제한적인 실시예를 따라가는 설명의 관점에서 보다 양호하게 이해되고, 그 설명은 첨부된 도면을 참조하여 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 운동 전환 장치를 포함하는 밸브의 사시도로서, 운동 전환 장치는 일부 섹션이 도시되어 있다.
도 2는 도 1의 운동 전환 장치의 일부 섹션의 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면 상세도이다.
도 4는 위에서 본 도 2의 장치의 도면이다.
도 5는 캡이 덮인 도 1의 밸브의 부분 단면도이다.

도 1은 이 예에서 종래의 방식으로 작동하는 배기 가스 재순환 밸브인 밸브(1)를 도시하고 있다. 밸브(1)는 유체(이 경우에, 배기 가스)가 라인(이 경우에, 흡기 라인) 내로 도입되어 계량되게 하는 밸브 셔터(2)를 포함한다.

그러한 밸브(1)는 전달 휠(4)과 맞물리는 모터(3)를 포함하는데, 전달 휠은 자체가 기어휠(5)과 맞물린다. 따라서, 모터(3)는 기어휠(5)의 회전을 구동시킬 수 있다. 더욱이, 이 기어휠(5)의 회전 운동은 운동 전환 장치(6)에 의해 밸브 셔터(2)의 병진 운동으로 전환된다. 이 목적을 위한 운동 전환 장치(6)는 밸브 셔터(2)의 몸체를 종방향으로 안내하도록 베어링(7)에 끼워지는 지지 부재(9)를 포함한다. 지지 부재(9)는 캠웨이(11)가 구비된 관형 벽(10)을 포함하고, 캠웨이는 밸브 셔터(2)의 몸체의 단부에 (핀 체결, 억지 끼워맞춤, 용접 또는 임의의 다른 부착 수단에 의해) 고정된 바아(8)와 협동한다. 여기서 캠웨이(11)는 관형 벽(10)의 각 측면에 하나씩 2개의 트랙으로 구성되고(도 2 참조), 임의의 적절한 갯수를 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다. 따라서, 단 하나의 트랙 또는 2개보다 많은 갯수의 트랙을 가질 수 있다.

이 바아(8)는 캠웨이(11)와 협동하는 추종자(12)에 각각의 단부가 끼워지므로, 기어휠이 회전될 때에, 기어휠이 다시 바아(8)를 회전시키고, 이에 따라 캠웨이(11)에서 주행하는 추종자(12) 때문에 밸브 셔터(2)의 병진 운동을 야기한다.

밸브 셔터(2)와 바아(8)는 서로에 대해 고정되고 함께 슬라이드를 형성하는데, 슬라이드의 병진 운동은 기어휠(5)의 회전 운동에 응답한다. 밸브 셔터(2)에 견고하게 결합될 수 있는 임의의 다른 요소가 또한 슬라이드의 일부를 구성할 수 있다.

밸브(1)는 밸브 셔터(2)의 종방향 위치를 결정하는 선형 센서(13)를 더 포함한다.

도 2는 밸브로부터 분리된 상태로 지지 부재(9)를 도시하고 있다.

기어휠(5)은 전달 휠(4)과 맞물릴 수 있는 치형부(14)를 포함한다. 본 실시에에서, 치형부는 밸브 셔터(2)의 요구되는 선형 이동에 대응하는 각도 섹터에 걸쳐서만 연장된다. 물론, 치형부는 슬라이드(2, 8)가 작동하도록 의도된 작동 범위에 따라 상이한 각도 섹터에 걸쳐서 또는 심지어는 필요하다면 기어휠의 전체 주변에 걸쳐서 연장될 수 있다.

기어휠(5)은 또한 링(15)을 포함하는데, 이 링은 기어휠(5)의 회전축 방향으로 연장되어 링(15)은 관형 장착부를 형성한다. 링(15)은 기어휠(5)의 회전축과 동축이다. 기어휠(5)은 롤링 베어링(16)의 내측 링 상에 링(15)을 끼워맞춤으로써 지지 부재(9) 상에서 회전하도록 장착되는데, 롤링 베어링의 외측 링은 자체가 지지 부재(9)의 관형 벽(10) 상에 딱 맞게 끼워진다. 롤링 베어링(16)은 도면에 개략적으로 도시되어 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에서, 관형 벽(10)은 롤링 베어링(16)이 끼워지는 카운터보어(17)를 포함한다. 관형 벽(10)과 롤링 베어링(16) 간에 결합을 위한 최적의 프로파일은 이 실시예를 위해 도 3의 단면도에 도시되어 있다. 카운터보어(17)는 원치않는 마찰을 피하기 위해 유극(18)이 관형 벽(10)을 롤링 베어링(16)의 나머지로부터 분리시키면서 롤링 베어링(16)의 외측 링을 지지한다.

따라서, 기어휠(5)은 치형부(14)의 회전이 밸브 셔터(2)의 병진 이동 방향과 동축이 되도록 롤링 베어링(16)을 통해 관형 벽(10) 상에서 회전하도록 장착된다. 변경예로서, 롤링 베어링(16)은 몇몇의 다른 타입의 피봇 결합, 예컨대 평 베어링 또는 저마찰 링에 의해 대체될 수 있다. 기어휠(5)의 링(15)은 또한 아마도 적절한 위치에 표면 처리 또는 코팅을 갖는 상태에서, 사용된 재료가 적절한 마찰 계수를 갖는다면 관형 벽(10)에 직접 장착될 수 있다.

기어휠(5)의 링(15)은 바아(8)와 협동하도록 구성된 스커트(19)에 의해 연장된다. 이 스커트(19)는 밸브 셔터(2)의 병진 운동 방향에 대해 평행하게 연장되는 2개의 상호 평행한 종방향 벽(20)을 포함한다. 이들 사이의 2개의 종방향 표면(20)은 바아(8)를 위한 하우징(21)을 형성한다(도 4 참조). 따라서, 바아(8)는 하우징(21) 내에 위치되므로, 기어휠(5)이 종방향 벽(20)을 통해 바아(8)를 회전시킬 수 있고, 바아(8)는 밸브 셔터(2)의 병진 운동 방향으로 하우징(21) 내에서 자유롭게 슬라이드한다.

따라서, 밸브(1) 내에서, 기어휠(5)의 회전은 바아(8)를 회전시키고, 이후에, 그 추종자(12)는 고정된 캠웨이(11)를 따라 롤링하고[지지 부재(9)가 기어휠(5) 및 슬라이드(2, 8)에 관해 고정되어 있기 때문에], 이는 밸브 셔터(2)를 개방 또는 폐쇄하는 방향에서 슬라이드(2, 8)의 병진 운동을 합동으로 유발시킨다.

기어휠(5)은 또한 슬라이드(2, 8)에 대한 엑세스를 제공하는 중앙 개구(23)를 포함한다. 이 경우에, 링(15)의 내부 체적은 중공이고, 이에 따라 밸브(1)의 작동에 이로운 추가 구성요소가 설치될 수 있는 빈 공간을 형성하도록 이용될 수 있다. 또한, 이 빈 공간은 위쪽으로부터 슬라이드(2, 8)에 대한 엑세스를 제공하여, 예컨대 밸브 셔터(2) 또는 바아(8)의 몸체와 협동하도록 구성된 구성요소가 그 내부에 설치될 수 있다.

본 실시예에서, 이 빈 공간은 센서(13)를 설치하도록 이용될 수 있다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 밸브(1)는 실제로 밸브 셔터(2)의 병진 위치를 감지하는 위치 센서(13)를 포함한다. 슬라이드(2, 8)[이 경우에, 밸브 셔터(2)가 일부를 구성함]의 위치는 본 실시예에서, 종래의 선형 위치 센서에 의해 등록된다. 선형 위치 센서의 예는 문헌 EP1503181호에서 제공된다. 슬라이드(2, 8)의 위치를 등록시킬 수 있는 임의의 타입의 센서가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 센서(13)는 실린더(24)를 슬라이드시키는 가이드 로드(22)를 포함하는데, 실린더는 스프링(26)에 의해 밸브 셔터 몸체와 접촉된 상태로 유지되는 필러(25; feeler)에 부착된다. 필러(25)는 일반적으로 홀 효과 프로브(문헌 EP1503181호 참조)를 포함하는 측정 장치(27)가 필러(15) 및 이에 따라 밸브 셔터(2)의 선형 위치를 나타내는 신호를 공급하면서 밸브 셔터(2)의 전후 이동을 따라간다. 측정 장치(27), 가이드 로드(22)(가이드 로드에 부착되는 요소를 포함)는 도 5에 도시되고 밸브(1)의 다양한 구성요소를 또한 부수적으로 보호하는 캡(28) 아래에 고정된다. 하우징(21)으로 인해, 그러한 센서(13)는 밸브의 크기에 있어서 임의의 상당한 증가 없이 끼워질 수 있다.

본 발명의 실시예의 변경 형태를 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 생각할 수 있다. 구체적으로, 종방향 벽(20)은 대안적인 형태를 가질 수 있다. 종방향 벽은 기어휠(5)이 회전될 때에 바아(8)가 회전되게 하는 임의의 형태로 만들어질 수 있다.

Claims

기어휠(5)의 회전 운동을 슬라이드(2, 8)의 병진 운동으로 전환하는 운동 전환 장치로서, 캠웨이(11)에 의해 슬라이드(2, 8)에 대해 병진 가능하게 결합된 고정된 관형 벽(10)이 구비된 지지 부재(9)를 포함하고, 상기 기어휠(5)은 지지 부재(9) 상에서 회전할 수 있도록 장착되고 축을 중심으로 피봇할 수 있는 슬라이드(2, 8)에 대해 회전 결합되는 것인 운동 전환 장치에 있어서, 상기 기어휠(5)은 지지 부재(9)의 관형 벽(10) 상에서 회전하도록 장착된 링(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 전환 장치.
제1항에 있어서, 상기 기어휠(5)은 슬라이드(2, 8)에 엑세스를 제공하는 중앙 개구(23)를 갖는 것인 운동 전환 장치.
제2항에 있어서, 상기 중앙 개구(23)는 피봇 운동의 축을 따라 놓이는 슬라이드(2, 8) 부분에 대한 엑세스를 제공하는 것인 운동 전환 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기어휠(5)은 슬라이드(2, 8)의 회전 구동을 위한 하우징(21)을 포함하는 것인 운동 전환 장치.
제4항에 있어서, 상기 구동 하우징(21)은 슬라이드(2, 8)의 병진 운동 방향에 대해 평행하게 연장하는 2개의 종방향 벽(20)에 의해 형성되는 것인 운동 전환 장치.
제5항에 있어서, 상기 기어휠(5)은 링(15)에 연속하는 스커트(19)를 포함하고, 상기 종방향 벽(20)은 스커트(19)에 부착되는 것인 운동 전환 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(15)은 롤링 베어링(16)을 통해 관형 벽(10) 상에서 회전하도록 장착되는 것인 운동 전환 장치.
제7항에 있어서, 상기 관형 벽(10)은 롤링 베어링(16)을 장착하도록 내부에 카운터보어(17)를 갖는 것인 운동 전환 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(15)과 기어휠(5)은 동축인 것인 운동 전환 장치.
로터리 액츄에이터(3)가 밸브 셔터(2)를 폐쇄 및 개방시킬 수 있도록 운동 전환 장치에 의해 함께 결합되는 로터리 액츄에이터(3)와 밸브 셔터(2)를 포함하는 밸브(1)에 있어서, 상기 운동 전환 장치는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 것이고, 상기 밸브 셔터(2)는 슬라이드(2, 8)의 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 밸브.
제10항에 있어서, 상기 중앙 개구(23)는 밸브 셔터(2)의 몸체가 연장되는 축을 따라 놓이는 슬라이드(2, 8) 부분에 대한 엑세스를 제공하는 것인 밸브.
제11항에 있어서, 상기 슬라이드는 밸브 셔터(2)와, 상기 밸브 셔터(2)의 몸체에 대해 횡방향으로 고정된 바아(8)를 포함하는 것인 밸브.
제12항에 있어서, 상기 밸브 셔터(2)의 몸체는 바아(8)의 관통홀 내에 고정되고, 기어휠(5)은 밸브 셔터(2)의 몸체에 대한 직접적인 엑세스를 제공하는 중앙 개구(23)를 포함하는 것인 밸브.
제13항에 있어서, 상기 밸브 셔터(2)의 위치를 감지하고 중앙 개구(23) 내에 배치되는 센서(13)를 더 포함하는 것인 밸브.
제14항에 있어서, 보호 캡(28)과, 이 보호 캡(28)의 내부면 상에 장착되는 센서(13)를 더 포함하는 것인 밸브.