KR101889040B1

KR101889040B1 - 차량용 흡기 통합 egr 밸브

Info

Publication number: KR101889040B1
Application number: KR1020160114270A
Authority: KR
Inventors: 박준영; 서형준; 김동우
Original assignee: 삼보모터스주식회사
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-08-16
Also published as: CN206845347U; KR20180027107A

Abstract

본 발명은 차량에 설치되어 배기가스를 재순환시켜 사용하기 위한 차량용 EGR(Exhaust Gas Recirculation Valve)밸브에 관한 것으로, 본 발명의 차량용 EGR 밸브는 단일 구동원을 통한 EGR 밸브의 효율적인 작동이 가능하여 연소온도의 저감 및 연비 개선을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 흡기 통합 EGR 밸브{Intake Air Control Integrated EGR Valve For Vehicle}

본 발명은 차량에 설치되어 배기가스를 재순환시켜 사용하기 위한 차량용 EGR(Exhaust Gas Recirculation Valve)밸브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 설치된 엔진에서 배기되는 배기가스에서 발생되는 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하기 위하여 현재 가장 많이 사용하고 있는 방법은 냉각된 배기가스의 일부를 혼합기에 더하여 실린더 내로 흡입시키는 이지알 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브를 사용하고 있다.

종래의 통합형 EGR 밸브(특허번호: EP1103715)는 EGR 캠이 통로 내에 노출되어 있어 배기가스에 섞인 불순물에 노출되어 고장이 발생될 가능성이 높고, EGR 샤프트 방향과 쓰로틀 밸브 샤프트 방향이 서로 직교로 형성되어 쓰로틀 밸브를 통한 공기가 EGR 샤프트에서 저항을 받아 압력 손실을 발생시키는 문제가 있다. 아울러 플랩을 지난 공기가 EGR 유입로를 향하기 때문에 EGR 유입을 방해하는 문제가 발생되며, 모터 배치는 흡기통로 측면에서 수직방향으로 배치되어 콤팩트한 구조를 달성하지 못하는 등의 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 하나의 구동부를 통해 EGR 밸브와 스로틀밸브를 통합 제어하는 새로운 방식의 EGR 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 EGR 밸브는 하우징, 플랩, 포핏, 구동수단, 동력변환수단 및 동력전달수단을 포함한다.

하우징은 공기가 엔진으로 유입되도록 하는 공기유입로와 공기유입로의 내주면과 연통하며 배기가스가 공기유입로로 유입되도록 하는 배기가스유입로와 배기가스유입로의 반대측 내주면에 형성된 밸브삽입홀을 포함하여 구성될 수 있다.

하우징은 밸브삽입홀로부터 공기유입로 내부를 향해 연장 형성되며, 내부에 스템의 상하 움직임을 가이드하는 부시가 설치된 가이드부를 추가로 포함할 수 있다. 하우징은 상기 공기유입로와 배기가스유입로가 수직으로 만나도록 T자 형상을 가진다.

하우징에는 밸브삽입홀을 통해 삽입되어 공기유입로를 가로지르며 포핏과 연결되는 스템이 설치된다.

또한, 하우징에는 스템의 길이방향과 동일한 방향으로 공기유입로를 가로지르며 회전 가능하게 설치되는 플랩샤프트가 설치된다. 플랩샤프트에는 공기유입로를 개방 또는 폐쇄하기 위한 플랩이 설치된다.

구동수단은 하우징의 공기유입로 중 배기가스유입로 반대측 외주면에 설치되되, 공기유입로의 외주면 일측에서 스템 및 플랩샤프트의 길이방향과 동일한 방향으로 회전축이 배치되도록 설치된 모터를 포함한다. 모터의 설치를 위해 하우징에는 모터 설치부가 형성되는데, 모터 설치부는 공기유입로와 격벽을 통해 연결되어 있으며, 따라서, 공기유입로를 흐르는 흡기를 통해 모터 설치부가 냉각되어 모터의 온도 상승을 방지한다.

플랩은 상기 공기유입로에 설치되고, 엔진으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 역할을 한다.

포핏은 배기가스유입로에 설치되고 배기가스유입로를 통해 엔진으로 유입되는 배기가스의 양을 조절하는 역할을 한다.

구동수단은 하우징의 일측에 설치되어 플랩과 포핏을 통합하여 구동하기 위해 회전동력을 발생시킨다.

구동수단은, 모터의 구동축에 설치되는 제1기어와, 제1기어와 치합되는 제2기어와, 제2기어와 치합되고, 제2캠프로파일을 포함하며, 캠샤프트 홀더와 연결된 제3기어를 추가로 포함한다. 제2기어는 컴파운드 기어일 수 있다.

동력변환 수단은 구동수단의 회전동력을 직선왕복동력으로 변환하여 포핏으로 전달한다.

그리고, 동력변환수단은 공기유입로 외측에 설치되되, 제1캠프로파일이 형성된 제1캠과, 제1캠의 제1캠프로파일을 따라 이동하여 회전운동을 직선운동으로 전환하는 캠샤프트와, 모터로부터 회전동력을 전달받아 캠샤프트를 회전시키는 캠샤프트 홀더를 포함한다.

동력전달수단은 구동수단의 회전동력을 플랩으로 전달하는 역할을 한다.

동력전달수단은 일단은 제2캠프로파일을 따라 이동하도록 설치되고 타단은 상기 플랩샤프트와 연결된 연결링크를 포함한다.

제2캠프로파일은 제3기어가 회전되어도 플랩이 완전개방상태가 유지되도록 하는 제1영역과 제3기어가 회전됨에 따라 플랩이 동작되도록 하는 제2영역을 포함한다.

그리고, 제2캠프로파일은 제1영역의 원주와 제2영역의 원주가 서로 다르게 형성될 수 있다.

또한, 제1리턴스프링과 제2리턴스프링을 포함한다. 제1리턴스프링은 일측은 고정되고 타측은 제3기어에 연결되어 제3기어를 배기가스유입로가 폐쇄된 상태인 초기 위치로 복귀시킨다. 그리고 제2리턴스프링은 일측은 고정되고 타측은 연결링크에 연결되어 연결링크를 초기 위치로 복귀시킨다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진, 본 발명에 의한 차량용 EGR 밸브는 단일 구동원을 통한 EGR 밸브의 효율적인 작동이 가능하여 연소온도의 저감 및 연비 개선을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제3기어와 캠샤프트홀더의 결합구조를 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브의 동력변환수단을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제3기어를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브의 포핏과 플랩이 통합제어되는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브의 공기유입로로 공기가 유입되는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 EGR밸브의 내부모습을 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 EGR 밸브에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 EGR 밸브는 도 1 내지 도 9를 참조하면 하우징(100), 플랩(140), 포핏(150), 구동수단, 동력변환수단 및 동력전달수단을 포함한다.

하우징(100)은 공기가 엔진으로 유입되도록 하는 공기유입로(110)와 공기유입로(110)의 내주면과 연통하며 배기가스가 공기유입로(110)로 유입되도록 하는 배기가스유입로(120)와 배기가스유입로(120)의 반대측 내주면에 형성된 밸브삽입홀(130)을 포함하여 구성될 수 있다.

공기유입로(110)의 중앙에서 일측으로 옵셋된 위치에 배기가스유입로(120)가 수직으로 연결 형성되며, 배기가스유입로(120) 반대측에 상기 공기유입로(110) 외측으로 동력변환실(160)이 형성된다. 동력변환실(160)의 바닥은 상기 밸브삽입홀(130)이 형성되어 있다. 상기 동력변환실(160)에 대해 상기 공기유입로(110) 길이방향 일측에는 플랩샤프트 상부지지부(170)가 형성된다. 플랩샤프트 상부지지부(170)에는 후술하는 플랩샤프트의 일단이 관통하여 설치된다. 하우징은 상기 동력변환실(160)과 상기 플랩샤프트 상부지지부(170) 위로 수평방향으로 확장된 기어수용실(175)이 형성된다. 상기 기어수용실(175)에는 후술하는 제1기어, 제2기어, 및 제3기어가 설치된다. 상기 기어수용실(175)의 바닥 일측으로부터 수직으로 하방 연장 형성된 모터설치부(180)가 형성되며, 후술하는 모터는 상기 모터설치부(180)에 설치된다. 모터설치부(180)는 공기유입로(110) 일측에서 공기유입로(110)에 대해 수직한 방향으로 배치되며 격벽을 통해 일체로 공기유입로(110)의 외주벽과 연결된다. 공기유입로(110) 내를 흐르는 외부의 차가운 공기는 상기 격벽 및 외주벽을 통해 모터설치부(180)로 전달되어 모터를 냉각시켜 모터의 온도상승을 방지하게 된다. 이와 같은 하우징(100) 구조는 콤팩트 할 뿐만 아니라 모터를 효과적으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하우징(100)은 가이드부(280)을 추가로 포함하며, 가이드부(280)은 밸브삽입홀(130)로부터 공기유입로(110) 내부를 향해 연장 형성된다. 가이드부(280) 내부에는 스템(190)의 상하 움직임을 가이드하는 부시(270)가 설치될 수 있다. 부시(270)의 하부에는 스크레퍼(450)가 설치되어 이물질이 스템(190)의 외주면을 따라 동력변환수단으로 유입되는 것을 막는 역할을 수행한다.

하우징(100)은 공기유입로(110)와 배기가스유입로(120)가 수직으로 만나도록 T자 형상이며, 스템(190)과 플랩샤프트(200)가 공기유입로(110) 중앙부에서 각각 양측으로 배치되어 공기유입로(110)을 동일한 방향으로 가로지르며 설치된다.

스템(190)은 하우징(100)의 밸브삽입홀(130)에 삽입되고 중앙에 홀이 형성된 스템부시(440)를 관통하여 설치되고, 일단은 동력변환실(160) 내부로 노출되고 타단은 포핏(150)과 연결된다. 스템(190)은 동력변환실(160) 안에서 후술할 캡샤프트와 연결된다.

플랩샤프트(200)에는 플랩(140)이 설치되며, 스템(190)의 길이방향과 동일한 방향으로 공기유입로(110)를 가로지르며 회전 가능하게 설치된다. 즉, 스템(190)과 플랩샤프트(200)는 서로 평행하게 설치될 수 있다.

이 경우 스템(190)을 수용하는 가이드부(280)와 플랩샤프트(200)가 서로 평행하게 형성됨으로써 도 8에 도시된 바와 같이 공기유입로(110)로 유입되는 공기가 가이드부에 간섭되지 않고 유동될 수 있는 효과를 가진다.

구동수단은 하우징(100)의 공기유입로(110) 중 배기가스유입로(120) 반대측 외주면에 설치되되, 공기유입로(110)의 외주면 일측에서 스템(190) 및 플랩샤프트(200)의 길이방향과 동일한 방향으로 회전축이 배치되도록 설치되며 상기 모터설치부(180)에 설치된 모터(210)를 포함한다.

또한, 하우징(100)은 구동수단을 보호하도록 하우징커버(380)를 포함하며, 하우징(100)과 하우징커버(380) 사이에는 기밀성을 달성하기 위한 가스켓(390)이 설치될 수 있다. 카스켓은 본 실시예에서 고무탄성소재일수 있으나 기밀성을 강화하는 소재면 어느 것이든 무방하다. 하우징(100) 또는 하우징커버(380)에는 모터(210)를 제어하는 PCB(400)와 금속선이 인서트 사출을 통해 일체로 제작될 수 있다.

모터(210)의 구동축이 스템(190)과 플랩샤프트(200)와 동일한 축으로 배치됨에 따라 EGR 밸브는 공간이 협소한 엔진룸에 설치될 수 있도록 콤펙트한 구조가 될 수 있다.

플랩(140)은 플랩샤프트(200)와 결합되어 공기유입로(110)에 회전가능하게 설치되고, 엔진으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 역할을 한다.

포핏(150)은 전술한 바와 같이 스템(190)의 일측에 설치되어 배기가스유입로(120)와 공기유입로(110)가 만나는 지점에 위치된다. 그리고 포핏(150)은 배기가스유입로(120)를 통해 엔진으로 유입되는 배기가스의 양을 조절하는 역할을 한다. 포핏(150)은 후술할 동력변환수단에 의해 구동된다. 하우징(100)에 있어서 공기유입로(110)와 배기가스유입로(120)가 만나는 부분에는 밸브시트(121)가 형성된다. 포핏(150)이 밸브시트(121)에 안착되면 배기가스유입로(120)가 폐쇄된다.

구동수단은 하우징(100)의 일측에 설치되어 플랩(140)과 포핏(150)을 통합하여 구동하기 위해 회전동력을 발생시킨다.

구동수단은, 모터(210)의 구동축에 설치되는 제1기어(290)와, 제1기어(290)와 치합되는 제2기어(300)와, 제2기어(300)와 치합되고, 제2캠프로파일(320)을 포함하며, 캠샤프트(250) 홀더와 연결된 제3기어(310)를 추가로 포함한다. 제2기어(300)는 컴파운드 기어일 수 있다.

제3기어(310)의 일측에는 상기 제2기어(300)와 치합되는 세그먼트 기어가 형성되어 있다. 또한, 제2캠프로파일(320)은 상기 제3기어(310)의 중심으로부터 반경방향으로 설정 거리만큼 연장된 위치에 형성되어 있다.

동력변환수단은 구동수단의 회전동력을 직선왕복동력으로 변환하여 포핏(150)으로 전달하는 역할을 하며, 상기 동력변환실(160)에 설치된다.

동력변환수단은 도 5에 도시된 바와 같이 공기유입로(110) 외측에 설치되되, 제1캠프로파일(220)이 형성된 제1캠과, 제1캠의 제1캠프로파일(220)을 따라 이동하여 회전운동을 직선운동으로 전환하는 캠샤프트(250)와, 모터(210)로부터 회전동력을 전달받아 캠샤프트(250)를 회전시키는 캠샤프트홀더(260)를 포함한다. 캠샤프트홀더(260)는 제3기어(310)와 동일축상에 배치되어 제3기어(310)의 움직임에 의해 회전하면서 캠샤프트(250)를 회전시킨다. 동력변환수단은 제3기어(310)와 캠샤프트홀더(260)를 결합하는 제3기어샤프트(470)가 추가로 포함될 수 있다. 제1캠프로파일(220)은 상부프로파일(230)과 하부프로파일(240)로 구성되며, 상부프로파일(230)은 복귀시에 캠샤프트(250)가 따라 이동하는 부분이고, 하부 프로파일은 스템(190)이 내려갈 때 캠샤프트(250)가 따라 이동하는 부분이다.

한편, 동력변환실(160) 및 플랩샤프트 상부지지부(170)수단을 보호하도록 미들플레이트(430)가 포함될 수 있고, 미들플레이트(430)와 상부프로파일(230)사이에는 캠오링(420)이 설치될 수 있다.

동력전달수단은 구동수단의 회전동력을 플랩(140)으로 전달하는 역할을 한다.

동력전달수단은 일단은 제2캠프로파일(320)을 따라 이동하도록 설치되고 타단은 상기 플랩샤프트(200)와 연결된 연결링크(350)를 포함한다. 연결링크(350)의 일측은 플랩샤프트(200)와 결합되고, 타측은 제2캠프로파일(320)에서 가이드 되는 종동회전자(480)를 포함한다.

제2캠프로파일(320)은 도 6를 참조하면 제3기어(310)가 회전되어도 플랩(140)이 완전개방상태가 유지되도록 하는 제1영역(330)과 제3기어(310)가 회전됨에 따라 연결링크(350)를 움직여 플랩(140)이 동작되도록 하는 제2영역(340)을 포함한다. 제1영역(330)은 EGR 양을 적게 공급하는 저 EGR 모드를 위한 영역이며, 제2영역(340)은 EGR 양을 많이 공급하는 고 EGR 모드를 위한 영역이다.

그리고, 제2캠프로파일(320)은 제1영역(330)의 원주와 제2영역(340)의 원주가 서로 다르게 형성될 수 있다. 이를 통해 제3기어(310)가 일정각도 이하로 회전될 때는, 즉 종동회전자(480)이 제1영역(330) 내에 있을 때는 연결링크(350)가 움직이지 않도록 하여 플랩(140)이 항시 개방된 상태가 유지되도록 할 수 있다.

또한, EGR 밸브는 제1리턴스프링(360)과 제2리턴스프링(370)을 포함한다. 제1리턴스프링(360)은 일측은 미들플레이트(430) 또는 하우징(100)에 고정될 수 있고 타측은 제3기어(310)에 연결될 수 있다. 제1리턴스프링(360)은 모터(210)에 전원이 차단되었을 때 제3기어(310)가 원위치로 이동하게 하는 역할을 한다. 따라서, 제3기어(310)와 결합된 캠샤프트홀더(260)가 회전되면서 포핏(150)이 닫힘 상태가 되도록 하여 배기가스가 공기유입로(110)로 유입되지 않도록 할 수 있다.

제2리턴스프링(370)은 일측은 하우징(100)에 고정되고 타측은 연결링크(350)에 연결될 수 있다. 제2리턴스프링(370)은 제2캠프로파일(320)의 제2영역(340)을 통해 플랩(140)이 폐쇄 상태가 되었다가 모터(210)의 동력이 차단되면 다시 플랩(140)이 완전개방상태로 돌아올 수 있도록 하는 역할을 한다. 제1리턴스프링(360)과 제2리턴스프링(370)은 토션스프링일 수 있다. 여기서, 제2리턴스프링(370)의 스프링상수는 제1리턴스프링(360)의 스프링상수보다 더 클 수 있다. 그래서, 포핏(150)을 개방시킴에 있어서, 저 EGR 모드에서는 제1리턴스프링(360)의 낮은 저항만이 작용하고, 고 EGR 모드에서는 높은 저항이 작용하도록 하여 저 EGR 모드의 안정적인 작동이 가능하도록 한다.

다음으로 도 7를 참조하여 포핏(150)과 플랩(140)이 통합제어되는 과정을 설명한다. 도 7을 참조하면, 먼저 모터(210)에 의해 제3기어(310)가 회전되면 제3기어(310)와 동축으로 설치된 캠샤프트홀더(260)는 동력변환수단에 의해 스템(190)을 직선운동시키게 되고 이를 통해 포핏(150)이 개방되면서 배기가스를 공기유입로(110)로 유입시킨다. 제3기어(310)의 회전각도에 따라 포핏(150)은 설정 위치까지 개방된다. 이때 연결링크(350)의 종동회전자(480)는 제3기어(310)에 형성된 제2캠프로파일(320)의 제1영역(330)에 있어 플랩(140)은 움직이지 않는다.

도7의 (a)는 포핏(150)이 폐쇄된 상태일 때 연결링크(350)의 위치이고 도7의 (b)는 포핏(150)이 설정위치까지 개방되었을 때의 연결링크(350)의 위치이다. (a)와 (b)를 비교해보면 제2캠프로파일(320)은 위치가 변경되었으나 연결링크(350)는 전혀 움직이지 않아 플랩(140)은 항시 개방상태가 된다.

이에 반해, 제3기어(310)의 회전각이 증가하여 종동회전자(480)가 제2영역(340)으로 이동하면 제1영역(330)과 원주가 다른 제2영역(340)에서는 연결링크(350)가 움직이면서 플랩(140)이 서서히 폐쇄된다. 포핏(150)의 개방 정도에 따라 플랩(140)의 패쇄 정도가 달라지는데, 본 실시예에서는 포핏(150)이 40~50%이상 개방되면 플랩(140)은 개방도가 100% 개방상태에서 서서히 폐쇄되어 가고, 포핏(150)이 완전 개방되면 플랩(140)은 약 10% 정도만 개방된 상태가 된다. 포핏(150)이 완전 개방되고 플랩(140)이 10% 개방된 상태는 도 7의 (c)참조한다.

한편, 본 실시예에는 기계적인 스토퍼 수단이 포함된다. 모터(210)의 작동에 의해 포핏(150)이 개방 상태로 전환될 때 설정된 그 완전 개방 상태 이상을 넘어서 작동되지 않도록 하기 위해 개방스토퍼를 포함한다. 제1개방스토퍼(321)는 도1에 보이는 바와 같이 제3기어(310)의 캠프로파일 끝단에 형성되어 종동회전자(480)가 더 이상 이동하지 못하도록 함으로써 기어들(290, 300, 310) 및 연결링크(350)의 움직임을 제한한다. 한편, 제1개방스토퍼(321)가 파손되거나 종동회전자(480)가 이탈되어 그 스토핑 기능을 수행하지 못할 경우를 대비해 제2개방스토퍼(431)가 포함될 수 있다. 제2개방스토퍼(431)는 하우징(100)에 고정 설치된 돌기로서 제3기어(310)에 형성된 세그먼트 기어의 일단의 움직임을 차단하여 제3기어(310) 회전을 제한하도록 형성된다. 제3기어(310)는 포핏(150)을 완전 개방하기 위해 설정각도 만큼 회전하게 되는데, 이때, 상기 제2개방스토퍼(431)로 인해 상기 설정각도 이상으로 회전하지 못한다. 포핏(150)이 개방된 상태에서 초기 상태인 폐쇄 상태로 전환될 때에도 기어들(290, 300, 310) 및 연결링크(350)의 움직임을 제한하는 스토퍼 수단이 마련되는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 이를 위해 폐쇄스토퍼(121)를 포함한다. 폐쇄스토퍼(121)는 포핏(150)이 완전 폐쇄 상태로 전환될 때 작용하는 스토퍼로서 하우징(100)의 공기유입로(110) 내주면 또는 배기가스유입로(120) 내주면에 형성된다. 폐쇄스토퍼(121)는 본실시예에서는 밸브시트(121)일 수 있다. 또한, 이 경우에 종동회전자(480)는 제3기어(310)의 캠프로파일 중 제1영역(330)의 일측 끝단보다 약간 안쪽에 위치되도록 설정되는 것이 바람직한데, 이를 통해 캠프로파일 일단에 형성된 막음부(322)가 종동회전자(480)에 의해 충격되어 파손되는 것을 방지한다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 하우징
110: 공기유입로
120: 배기가스유입로
121: 폐쇄스토퍼(밸브시트)
130: 밸브삽입홀
140: 플랩
150: 포핏
160: 동력변환실
170: 플랩샤프트 상부지지부
175: 기어수용실
180: 모터설치부
190: 스템
200: 플랩샤프트
210: 모터
220: 제1캠프로파일
230: 상부프로파일
240: 하부프로파일
250: 캠샤프트
260: 캠샤프트홀더
270: 부시
280: 가이드부
290: 제1기어
300: 제2기어
310: 제3기어
320: 제2캠프로파일
321: 제1개방스토퍼
322: 막음부
330: 제1영역
340: 제2영역
350: 연결링크
360: 제1리턴스프링
370: 제2리턴스프링
380: 하우징커버
390: 가스켓
400: PCB
420: 캠오링
430: 미들플레이트
431: 제2개방스토퍼
440: 스템부시
450: 스크레퍼
470: 제3기어샤프트
480: 종동회전자

Claims

공기가 엔진으로 유입되도록 하는 공기유입로와 상기 공기유입로의 내주면과 연통하며 배기가스가 상기 공기유입로로 유입되도록 하는 배기가스유입로와 상기 배기가스유입로의 반대측 내주면에 형성된 밸브삽입홀을 포함하는 하우징;
상기 공기유입로에 설치되고, 상기 엔진으로 유입되는 공기의 양을 조절하는 플랩;
상기 플랩이 설치되는 플랩샤프트;
상기 배기가스유입로에 설치되고 상기 배기가스유입로를 통해 상기 엔진으로 유입되는 배기가스의 양을 조절하는 포핏;
상기 포핏과 연결된 스템;
상기 하우징의 일측에 설치되어 상기 플랩과 상기 포핏을 통합하여 구동하기 위해 회전동력을 발생하는 구동수단; 및
상기 구동수단의 회전동력을 직선왕복동력으로 변환하여 상기 포핏으로 전달하는 동력변환수단;
상기 구동수단의 회전동력을 상기 플랩으로 전달하는 동력전달수단;
을 포함하며,
상기 구동수단은, 모터와, 상기 모터에 의해 회전되며 상기 플랩이 개방상태로 유지되도록 하기 위한 제1영역과 상기 플랩이 회전되어 개방 정도를 줄이도록 하는 제2영역을 갖는 제2캠프로파일을 포함하는 기어를 포함하고,
상기 동력변환수단은, 상기 공기유입로 외측에 설치되되, 제1캠프로파일이 형성된 제1캠과, 상기 제1캠의 상기 제1캠프로파일을 따라 이동하여 회전운동을 직선운동으로 전환하는 캠샤프트와, 상기 구동수단으로부터 회전동력을 전달받아 상기 캠샤프트를 회전시키는 캠샤프트 홀더를 포함하고,
상기 동력전달수단은, 일단은 상기 제2캠프로파일을 따라 이동하도록 설치되고 타단은 상기 플랩샤프트와 연결된 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 포핏은 상기 하우징의 밸브삽입홀을 통해 삽입되어 상기 공기유입로를 가로지르며 상기 포핏과 연결되고,
상기 하우징은 상기 밸브삽입홀로부터 상기 공기유입로 내부를 향해 연장 형성되며, 내부에 상기 스템의 상하 움직임을 가이드하는 부시가 설치된 가이드부를 추가로 포함하는 흡기 통합 EGR 밸브.
제3항에 있어서,
상기 플랩샤프트는 상기 스템의 길이방향과 동일한 방향으로 상기 공기유입로를 가로지르며 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 상기 공기유입로와 배기가스유입로가 수직으로 만나도록 T자 형상을 가지며,
상기 구동수단은 상기 하우징의 상기 공기유입로 중 상기 배기가스유입로 반대측 외주면에 설치되되, 상기 모터는 상기 공기유입로의 외주면 일측에서 상기 스템 및 플랩샤프트의 길이방향과 동일한 방향으로 회전축이 배치되도록 설치된 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.
제1항에 있어서,
상기 구동수단은, 상기 모터의 회전력을 상기 기어로 전달하기 위해, 상기 모터의 구동축에 설치되는 제1기어와, 상기 제1기어와 치합되는 제2기어를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.
제1항에 있어서,
상기 포핏이 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환될 때 상기 기어가 설정각도 이상으로 회전되는 것을 방지하는 개방스토퍼; 및
상기 공기유입로 또는 상기 배기가스유입로 내주면에 형성되며, 상기 포핏이 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환될 때 상기 기어가 설정각도 이상으로 회전되는 것을 방지하는 폐쇄스토퍼를 추가로 포함하며,
상기 폐쇄스토퍼가 작동되었을 때, 상기 연결링크의 일단은 상기 기어의 상기 제2캠프로파일의 일측 끝단보다 안쪽에 위치하도록, 상기 제2캠프로파일은 길게 형성된 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.
제1항에 있어서,
일측은 고정되고 타측은 상기 기어에 연결된 제1리턴스프링; 및
일측은 고정되고 타측은 상기 연결링크에 연결되며, 상기 제1리턴스프링보다 스프링상수가 더 큰 제2리턴스프링
을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 흡기 통합 EGR 밸브.