KR101952253B1 - 실링부재를 구비하는 차량용 egr밸브 및 밸브용 실링부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실링부재를 구비하는 차량용 EGR밸브 및 밸브용 실링부재에 관한 것으로서, 상세하게는 차량용 EGR밸브에서 배기가스가 구동 모터나 이와 연계된 동력전달 기어 또는 캠 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징과, 하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과, 하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 제1실링부재와, 하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되며 제1실링부재보다 상부에 배치되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브를 제공한다.

Description

실링부재를 구비하는 차량용 EGR밸브 및 밸브용 실링부재{An EGR valve for a vechicle comprising a sealing mebmer and the sealing member for the valve }

본 발명은 실링부재를 구비하는 차량용 EGR밸브 및 밸브용 실링부재에 관한 것으로서, 상세하게는 차량용 EGR밸브에서 배기가스가 구동 모터나 이와 연계된 동력전달 기어 또는 캠 쪽으로 유입되는 것을 방지할 수 있는 발명에 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 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브를 사용하고 있다.

이러한 EGR밸브의 구성은 한국 등록 특허 10-1225681 에 나타나고 있다.

EGR밸브의 구성을 보면, 유입구와 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 유입구를 선택적으로 개폐하는 밸브장치와, 밸브 장치의 왕복운동을 유발하는 구동 모터를 구비한다.

밸브 장치는 다시 배기 가스 유입구를 선택적으로 차단하는 밸브 플레이트와, 밸브 플레이트와 연결되는 밸브 스템, 밸브 스템 상면에 마련되는 롤러, 롤러가 이동가능하게 되는 캠 그루브를 갖는 캠과, 캠과 연결되는 샤프트 및 기어 트레인, 기어 트레인과 결합되는 구동 모터를 포함한다.

하우징에는 밸브 스템이 움직이는 이동통로가 마련되고, 이동통로에는 밸브 스템이 관통하며, 가스가 엑츄에이터 방향으로 향하는 것을 방지하는 실링부재가 마련된다.

그런데 실링 부재가 파손되거나 마모되거나, 시간이 오래 지난 경우, 실링 기능이 현저하게 저하되어 배기 가스가 구동 모터 방향으로 이동하여 구동에 장애를 줄 수 있는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하우징 내부에 2중의 실링 부재를 구비하는 한편, 하우징에 별도의 가스 배출 유로를 둠으로써 배기가스에 의한 구동 모터 또는 구동 모터와 연결된 다른 구성요소가 오염되거나 동작에 방해받는 것을 방지하기 위한 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징과, 하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과, 하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 제1실링부재와, 하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되며 제1실링부재보다 상부에 배치되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브를 제공한다.

하우징의 일측에 마련되어 밸브 구동부 방향으로 향하는 가스를 하우징 외부로 배출하기 위한 가스 배출유로를 더 포함하되, 상기 가스 배출유로의 배치 높이는 제1실링부재의 배치 높이와 제2실링부재의 배치 높이 사이인 것을 특징으로 한다.

하우징은 밸브 스템이 상하로 이동할 수 있도록 마련되는 이동 통로와, 이동 통로 상부에 마련되며 제2실링부재가 안착될 수 있도록 마련되어 이동통로의 내경보다 넓은 내경을 갖도록 확장된 안착부를 포함하되, 상기 안착부에 상기 제2실링부재의 적어도 일부가 설치되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2실링부재는; 안착부에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되며 밸브 스템 외주면을 둘러싸고 밸브 스템의 외주면과 접촉하게 마련되는 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되되, 접촉부와 구분되게 마련되고, 하방으로 제1실링부재를 향하여 연장되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부는 복수개로 마련되어 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

고정부는 링 형태로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 접촉부는 내경이 위에서 아래로 갈수록 좁아지게 형성되며, 그 단면 형태는 하향 경사지게 연장되는 형태로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 내부 일부 구조가 형상 변형되는 변형부를 더 포함하되, 변형부는 상기 제2실링 부재 상부 테두리를 덮어서 상기 제2실링 부재를 고정시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 링 형태의 고정부와; 상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되며 밸브 스템 외주면을 둘러싸고 밸브 스템의 외주면과 접촉할 수 있게 마련되는 접촉부와, 상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되되, 접촉부와 구분되게 마련되고, 하방으로 연장되는 연장부를 포함하되, 상기 접촉부는 내경이 위에서 아래로 갈수록 좁아지게 형성되며, 그 단면 형태는 하향 경사지게 연장되는 형태로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부는 복수개로 마련되어 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 실링 부재가 이중 구조로 되어 있어서, 하부에서 올라온 배기가스가 구동 모터나, 동력 전달 기어, 캠 등으로 이동하는 것이 방지되어 이들 구성요소에 대한 오염 및 동작 방해 등을 방지할 수 있다.

더 나아가, 하우징에 가스 배출 유로가 마련되었기 때문에, 위로 올라온 배기가스가 외부로 원활하게 방출될 수 있다.

제2실링 부재의 경우, 금속 재질의 링 구조의 고정부가 마련되고, 고정부 주위에 접촉부 및 연장부가 인서트 사출 방식으로 연결되어 있어서, 고정부에 의하여 제2실링부재가 안착부에 안정적으로 배치될 수 있다.

접촉부의 경우, 하향 경사지게 마련되며, 그 내경이 하부 스템의 외경보다 좁게 형성되어, 하부 스템이 제2실링 부재에 삽입되는 경우, 하부 스템과 접촉부 간에 밀착력이 강해져서 실링 기능을 강해진다.

또한, 그 접촉부 표면에 오일이 되어 있기 때문에 하부 스템의 상하 이동 기능은 훼손되지 않는다.

한편, 연장부는 하방을 향해서 연장되어 있으며, 제1실링 부재 상부에 배치되어 있어서, 하부 스템의 상승 이동시, 제1실링부재가 올라올 있지만, 연장부가 제1실링부재의 상승이동을 제한할 수 있어서, 제1실링부재의 위치 유지를 도모할 수 있다.

또한, 연장부는 복수개가 마련되면서 상호 이격되고, 연장부 자체는 이동 통로 내벽과 이격되어 있어서, 그 이격된 공간으로 배기가스가 원활하게 이동하여, 가스 배출 통로로 원활하게 배출될 수 있다.

한편, 다른 실시예에서, 제2탄성부재가 지지되는 지지홈의 바닥면 일부가 변형되어 제2실링 부재의 상면을 덮는 경우, 변형부가 일종의 걸림턱이 되어서 제2실링부재가 위쪽으로 이탈되는 것이 방지된다.

도1은 본 발명에 의한 차량용 EGR밸브의 사시도이다.
도2는 본 발명에 의한 차량용 EGR 밸브의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 제2실링부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 측단면도이다.
도4는 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 제2실링부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 확대 측단면도이다.
도5(a)는 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 제2실링부재의 상부 사시도이다.
도5(b)는 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 제2실링부재의 하부 사시도이다.
도5(c)는 본 발명에 의한 제1실시예에 따른 제2실링부재의 측단면도이다.
도6은 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 제2실링부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 측단면도이다.
도7는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 제2실링부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 확대 측단면도이다.
도8(a)는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 제2실링부재의 상부 사시도이다.
도8(b)는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 제2실링부재의 하부 사시도이다.
도8(c)는 본 발명에 의한 제2실시예에 따른 제2실링부재의 측단면도이다.
도9(a)는 본 발명의 변형 실시예서 변형부가 형성되기 전의 측단면도이다.
도9(b)는 본 발명의 변형 실시예서 변형부가 형성된 후의 측단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도1과 도2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 EGR밸브(1)는 하우징(10)과, 하우징(10) 내부에 수용되는 구동 모터(20)와, 구동 모터(20)의 모터축(21)에 배치되는 피니언 기어(30)와, 피니언 기어(30)에 치합되는 동력 전달 기어(100)와, 동력 전달 기어(100)에 장착되는 캠 유닛(200)과, 캠 유닛(200)의 회전에 따라서 상하 방향으로 이동하는 밸브 유닛(300)을 포함다.

하우징(10)의 후방에는 모터 수용부(11)가 마련된다.

모터 수용부(11)에는 구동 모터(20)가 수용된다.

구동 모터(20)의 전방에는 구동 모터(20)를 하우징(10)에 고정하기 위한 고정 플레이트(40)가 마련된다.

고정 플레이트(40)의 중앙부에는 관통공(41)이 마련된다.

구동 모터(20)의 모터축(21) 및 그 주위의 엔드캡의 단차진 부분(22)은 관통공(41)을 관통하며, 모터축(21)에는 피니언 기어(30)가 장착된다.

피니언 기어(30)는 그 옆의 동력 전달 기어(100)와 치합된다.

동력 전달 기어(100)는 그 테두리에 치형이 부분적으로 형성되는 것이 아니라, 그 외주면 전체에 걸쳐서 치형이 형성된 풀 기어(full gear)로 구현된다.

동력 전달 기어(100)에는 캠 유닛(200)이 장착된다.

동력 전달 기어(100)와 캠 유닛(200)은 일체로 형성되는 것이 아니라, 후술하는 소정의 결합 구조에 의하여 결합되는 방식으로 구현된다.

이를 위해서 동력 전달 기어(100)의 표면에는 구멍 또는 홈 형태의 복수의 삽입부(101)가 형성된다.

삽입부(101)에 대응되도록 캠 유닛(200)의 후면에는 삽입부(101)에 삽입되는 돌출부(미도시)가 형성된다.

후술하겠지만, 돌출부(201)는 삽입부(101)을 관통하여 동력 전달 기어(100)의 후방으로 노출되게 삽입된다.

삽입부(101)과 별도로 동력 전달 기어(100)에는 제1탄성부재(50)의 단부가 고정되는 고정홀(102)이 마련된다.

하우징(10) 내부에는 동력 전달 기어(100) 후방 중심에 끼워져서 동력 전달 기어(100)가 회전 가능하게 지지될 수 있게 하는 회전 지지부(12)가 돌출된 형태로 마련된다.

동력 전달 기어(100) 후방 중심에는 회전 지지부(12)가 삽입될 수 있도록 삽입 공간부(미도시)가 형성된다.

삽입 공간부(미도시)에 회전 지지부(12)가 삽입됨으로써, 동력 전달 기어(100)가 하우징(10) 내부에 회동 가능하게 지지될 수 있다.

제1 탄성 부재(50)는 코일 압축 스프링과, 토션 스프링의 특성을 모두 갖는 스프링으로 구현된다.

코일 스프링(50)은 회전 지지부(12) 및 삽입 공간부(미도시)를 둘러싸도록 배치되고, 일단부(51)는 동력 전달 기어(100)에 끼워지고, 타단부(52)는 하우징(10) 내벽에 끼워진다.

따라서, 동력 전달 기어(100)가 회전하면 비틀려 지다가, 동력 전달 기어(100)를 회전시키는 힘이 해제되면 동력 전달 기어(100)를 원상태로 복귀시킨다.

또한, 제1탄성 부재(50)는 하우징(10) 내벽면과 동력 전달 기어(100)의 후면에 압축되어 배치된다.

따라서, 제1탄성 부재(50)는 탄성 압축력에 의하여 동력 전달 기어(100)를 전방으로 지속적으로 미는 힘을 제공한다.

제1탄성 부재(50)의 전방으로 미는 힘에 의하여 동력 전달 기어(100)에 연결된 캠 유닛(200)과 밸브 유닛(300)의 상부 스템(310) 간의 선접촉이 유지되어, 밸브 유닛이 Z축(수직축)을 기준으로 회전하는 현상(일명, 롤링 현상)이 방지된다.

동력 전달 기어(100)의 전방 중심에는 캠 유닛(200)의 중앙홀(204)이 끼워지는 돌출 지지부(105)가 마련된다.

돌출 지지부(105)는 전후방으로 관통하는 파이프 형태로 마련되나, 파이프가 아닌 살이 채워진 돌출부 형태로 마련될 수도 있다.

캠 유닛(200)에는 C자 형태의 캠 그루브(202)가 형성된다.

그리고 캠 그루브(202) 테두리에는 연장부(203)가 형성되어 전방으로 연장되는 벽을 구현한다.

캠 유닛(200)에는 밸브 유닛(300)의 일 구성요소인 롤러(3010)가 회동 가능하게 배치된다.

밸브 유닛(300)은 상부 스템(310)과, 상부 스템(310)에 연결되는 롤러(301)와, 상부 스템(310)에 장착되는 마그넷(311)과, 상부 스템(310) 하부에 결합되는 하부 스템(320)과, 하부 스템(320)의 하단부에 장착되는 밸브 플레이트(330)를 포함한다.

하우징(10)의 전면 하부에는 EGR가스가 선택적으로 유동하며 밸브 유닛(30)의 상하 이동 통로가 되는 하부 하우징(13)이 마련된다.

하부 하우징(13)은 상하부로 관통되게 배치된다.

하부 하우징(13)의 상부 테두리에는 제2탄성부재(60)를 지지하는 지지홈(13a)이 단차 형태로 마련된다.

제2탄성부재(60)는 지지홈(13a)과, 상부 스템(310) 하면 사이에 마련되어 밸브 부재(300)가 하강하였다가, 하강시키는 힘이 해제되는 경우, 상부 스템(310)을 위로 밀어서 밸브 부재(300)를 원위치로 복귀시킨다.

제2탄성부재(60)는 코일 스프링 형태로 마련되고, 하부 스템(320)의 상부에 끼워지며, 상부 스템(310)과 지지홈(13a) 사이에 압축된 상태로 배치된다.

한편, 하부 스템(320)에는 파이프 형태의 부싱(322)이 마련되고, 부싱(322)은 하부 하우징(13) 내부에 배치된다.

부싱(322)의 안내를 받아서 하부 스템(320)이 상하로 이동한다.

하부 하우징(13) 하면에는 EGR가스가 유입되는 유입구(14)가 마련된다.

밸브 유닛(300)의 상하 이동에 의하여 밸브 플레이트(330)가 유입구(14)를 선택적으로 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

부싱(322)의 위에는 제1실링 부재(350)가 배치되고, 제1실링 부재(350)의 위에는 제2실링부재(360)가 마련된다. 제1,2실링부재(350, 360)은 모두 가운데 구멍이 뚫려 있어서, 하부 스템(320)이 삽입되며, 하부 스템(320)의 외주면을 둘러싼다.

제1실링부재(350)와, 제2실링부재(360)의 역할은 하부 하우징(13)의 유입구(14)로 유입된 배기 가스가 구동 모터(20) 및 동력 전달 기어(100)와 캠(200) 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위한 것이다.

하부 스템(320)이 부싱(322)에 대해서 상대적인 상하 운동을 해야하기 때문에, 하부 스템(320)과 부싱(322) 간에 미세한 간극이 있어야 하고, 그 간극을 통해서 배기 가스가 상승하여 구동 모터(20) 및 동력 전달 기어(100)와 캠(200) 방향으로 이동할 수 있다.

배기가스가 구동 모터(20)나 동력 전달 기어(100)나 캠(200)으로 이동하면, 이러한 구성요소들을 오염시킬 뿐 아니라, 미세한 입자가 누적되어 동작에 방해가 되어 동작 성능을 훼손시킨다.

이러한 문제를 방지하기 위해서 제1,2실링부재(350, 360)가 설치되며, 추가적으로 하부 하우징(13)에는 가스 배출 유로(13b)가 마련된다.

도1 및 도3에서 나타난 바와 같이, 가스 배출 유로(13b)는 하부 하우징(13)에 외부를 향해서 개방되게 형성되어 있다. 그리고, 가스 배출 유로(13b)는 하부 스템(320)의 이동 통로(13c)와 연결된다.

이동 통로(13c)는 유입구(14) 및 배출구(16)와 연결되고,그 내부에 부싱(322)과 제1,2실링부재(350, 360)이 마련되어 있다.

가스 배출 유로(13b)는 이동 통로(13c)에 연결되어 하부 하우징(13)의 외측 방향(도면에서는 정면 방향)으로 연장되어 외부를 향해 뚫려 있다.

제1,2실링 부재(350, 360)의 위치 및 구성, 그리고, 가스 배출 유로(13b)의 위치 및 구성에 대한 구체적인 확대 도면은 도4에서 나타난다.

가스 배출 유로(13b)의 배치 높이는 제1실링부재(350)와 제2실링부재(360)보다는 낮은 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1실링부재(350)와 제2실링부재(360)의 사이에 형성되는 이동 통로(13c)의 부분과 연통되는 것이 바람직하다.

이에 의하여 제1실링부재(350)를 통과하여 상부 방향으로 이동하려는 배기 가스가 가스 배출 유로(13b)에 의하여 하부 하우징(13) 바깥으로 빠져나갈 수 있다.

이동 통로(13c)의 주변에는 단차 형태의 제1안착부(131)가 마련되어 제1안착부(131)에 제1실링부재(350)가 설치된다.

제1실링부재(350)는 탄성재질로 구성되며 립씰(lip seal) 형태로 구성되는 제1몸체부(351)와, 제1몸체부(351)의 내부에 위치하면서, 제1몸체부(351)의 형상이 유지되도록 하는 금속재질의 제2몸체부(352)를 포함한다.

제1몸체부(351)의 외측부는 제1안착부(131)의 내벽에 접촉하여 접촉되는 부분을 실링하는 역할을 하고, 제1몸체부(351)의 내측부는 하향 경사지게 형성되며, 하부 스템(320)의 표면과 접촉하여 접촉하는 영역을 실링하는 역할을 한다.

그리고, 제2몸체부(352)는 제1몸체부(351)의 외측부가 제1안착부(131)에 안정적으로 접촉하여 실링 역할을 수행할 수 있게 하는 한편, 제1실링부재(350)의 전체적인 형상을 유지케 할 수 있는 기능을 수행한다.

가스 배출 유로(13b) 위에는 제2실링부재(360) 및 제2실링부재(360)가 안착되는 제2안착부(132)가 마련된다.

제2안착부(132)는 이동 통로(13c)보다 내경이 확장된 단차 형태로 마련된다.

제2안착부(132)에 안착되어 설치되는 제2실링부재(360)는 안착부(132) 내면에 고정되어 제2실링부재(360)의 위치를 유지시키는 고정부(361)와, 고정부(361)와 연결되거나 또는 결합되거나, 또는 연장되는 접촉부(362) 및 연장부(363)를 포함한다.

접촉부(362)의 역할은 하부 스템(320)의 외주면과 접촉하여 접촉되는 부분이 실링되도록 하여, 배기 가스가 제2실링 부재(360) 위쪽으로 더 이상 올라가지 못하도록 막도록 한다.

연장부의 역할(363)은 하부 스템(320)이 상승 운동을 할 때, 제1실링부재(351)가 따라서 위로 올라가는 경우, 제1실링부재(351)의 상승운동을 억제하는 역할을 수행한다.

제2실링부재(360)의 연장부(363)의 하단부는 제1실링부재(350)의 상단부 표면과 이격되어 배치된다.

연장부(363)의 내면은 하부 스템(320)의 외주면과 이격되어 있어서, 하부 스템(320)의 상하 이동에는 영향을 주지 않으며, 연장부(363)의 외경은 상부에서 하부로 내려갈수록 축소되는 테이퍼 형태로 마련된다.

특히,가스 배출 유로(13b)가 있는 부분과 연장부(363)는 이격되어야 연장부(363)가 가스 배출 유로(13b)를 막지 않고 가스가 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

다만, 연장부(363)의 상부 영역은 이동 통로(13c)의 내면과 밀착되어 고정 역할을 수행한다.

도5(a) 내지 도5(c)에서 도시한 바와 같이, 제2실링 부재(360)의 고정부(361)는 금속과 같은 강도가 있는 재질로 구성되며 링 형태로 마련된다.

접촉부(362)와 연장부(363)는 탄성력 있는 재질로 구성되며 그 표면에 오일이 도포되어 오일실(Oil-Seal)기능을 한다.

접촉부(362)와 연장부(363)는 일체로 구성되는 것이 바람직하다, 서로 결합관계로 구성될 수 있고, 고정부(361)와는 인서트 사출 형태로 결합관계 또는 연결관계로 구성될 수 있으며, 더 나아가 고정부(361), 접촉부(362), 연장부(363)이 서로 일체화된 구성이 될 수 도 있다.

접촉부(362)는 제2실링부재(360)의 상부 표면에서 시작하여 내부 중앙에 형성되는 관통공(364)을 향해서 하향 경사지게 형성되며, 그 내경이 아래로 갈수록 좁아지는 형태가 된다.

즉, 아래로 갈수록 테이퍼진 형태가 되는 것이 바람직하다.

접촉부(362)의 내경은 하부 스템(320)의 외경보다 작게 형성되어, 하부 스템(320)이 관통공(364)에 삽입되는 경우, 접촉부(362)가 바깥으로 밀리면서, 하부 스템(320)의 표면에 밀착되어 실링 기능을 수행할 수 있다.

접촉부(362)의 구성을 보면 하향 경사지게 형성되면서 그 내경이 아래로 갈 수록 좁아지는 제1경사부(362a)와, 제1경사부(362a)와 연결되면서, 그 내경이 아래로 갈수록 확장되는 제2경사부(362b)와, 제2경사부(362b)와 연결되면서, 평면 상태로 형성되는 평면부(362c)를 포함한다.

그리고, 제1경사부(362a)와 제2경사부(362b)사이에는 경계부(362d)가 형성되며, 경계부(362d)는 관통공(364) 방향으로 돌출되며 산 형태로 형성되고, 경계부(362d)는 접촉부(362)의 내주면을 따라서 둥글게 연속적으로 형성된다.

경계부(362d)가 실질적으로 하부 스템(320)와 가장 강하게 밀착되는 영역이 되며, 제1경사부(362a) 및 제2경사부(362b)는 하부 스템(320)이 삽입되는 경우 원활한 삽입을 위해서 서로 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

연장부(363)는 접촉부(362)보다 그 관통공(364)의 중심으로부터 더 바깥에 배치되며, 연장부(363)의 하단부는 접촉부(362)보다 아래에 배치되어 있다.

연장부(363)는 복수개가 마련되어 상호 이격되게 되는데, 이격된 공간 사이로 배기가스가 유동하여 가스 배출 유로(13b)로 빠져나갈 수 있다.

연장부(363)의 내벽면(363a)은 접촉부(363)의 내벽면보다 바깥보다 위치해서 하부 스템(320)과 이격된다.

연장부(363)의 외벽면(363b)는 테이퍼 지게 형성되는데, 하부로 갈수록 그 외경이 작아지는 형태가 되어 이동 통로(13c)의 내벽과 이격되게 하여 배기 가스 유동이 이루어질 수 있다.

외벽면(363b)의 상부에는 고정영역(363c)이 마련되며, 고정영역(363c)는 일부가 외측으로 돌출된 부분이 형성된다. 고정 영역(363c)은 이동 통로(13c) 내벽면과, 밀착되어 그 밀착된 부분의 실링 기능 수행한다.

특히 돌출된 부분이 변형되면서 그 밀착력이 증대된다.

고정부(361)의 외경은 연장부(363)의 외경보다 크게 형성되어 제2안착부(132)의 내측벽면 및 바닥면에 안정적으로 배치되고 고정된다.

고정부(361)는 상술한 바와 같이 링 형태로 마련되고, 그 재질이 접촉부(362) 및 연장부(363)과 다른 재질로 구성되는 경우, 인서트 사출방식이나 다른 방식으로 결합되는 것이 바람직하다.

이 경우, 설치홈(366)이 형성되어 그 외주면에 고정부(361)가 설치되고, 설치홈(366)의 위에는 상면부(365)가 마련되며, 상면부(365)는 고정부(361)의 상면보다 위로 더 올라와 있다.

상면부(365)는 고정부(361)의 상부 일부를 덮어서 고정부(361)의 이탈을 방지한다.

도6 내지 도8은 제2실링 부재의 다른 실시예를 도시한 것이다.

이하에서 위에서 언급한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 중복 설명 방지를 위해서 생략하기로 하겠다.

제2실시예에 따른 제2실링부재(1360)도 제1실링부재(350) 위에 배치되며, 제2안착홈(132)에 안착된다.

그리고, 제1실링 부재(350)와 제2실링 부재(1360) 사이에 가스 배출 유로(13b)가 배치된다.

이에 의하여 제1실링부재(350)를 통과하여 상부 방향으로 이동하려는 배기 가스가 가스 배출 유로(13b)에 의하여 하부 하우징(13) 바깥으로 빠져나갈 수 있다.

가스 배출 유로(13b) 위에는 제2실시예에 의한 제2실링부재(1360) 및 제2실링부재(1360)가 안착되는 제2안착부(132)가 마련된다.

제2안착부(132)는 이동 통로(13c)보다 내경이 확장된 단차 형태로 마련된다.

제2안착부(132)에 안착되어 설치되는 제2실링부재(1360)는 안착부(132) 내면에 고정되어 제2실링부재(360)의 위치를 유지시키는 고정부(361) 및 이를 둘러싸는 부분(후술함, 도면부호 1363c 및 1365)와, 고정부(361)와 연결되거나 또는 결합되거나, 또는 연장되는 접촉부(1362) 및 연장부(1363)를 포함한다.

접촉부(1362)의 역할은 하부 스템(320)의 외주면과 접촉하여 접촉되는 부분이 실링되도록 하여, 배기 가스가 제2실링 부재(1360) 위쪽으로 더 이상 올라가지 못하도록 막도록 한다.

연장부의 역할(1363)은 하부 스템(320)이 상승 운동을 할 때, 제1실링부재(351)가 따라서 위로 올라가는 경우, 제1실링부재(351)의 상승운동을 억제하는 역할을 수행한다.

제2실링부재(1360)의 연장부(1363)의 하단부는 제1실링부재(350)의 상단부 표면과 이격되어 배치된다.

연장부(1363)의 내면은 하부 스템(1320)의 외주면과 이격되어 있어서, 하부 스템(320)의 상하 이동에는 영향을 주지 않으며, 연장부(1363)의 외경은 상부에서 하부로 내려갈수록 축소되는 테이퍼 형태로 마련된다.

특히,가스 배출 유로(13b)가 있는 부분과 연장부(1363)는 이격되어야 연장부(1363)가 가스 배출 유로(13b)를 막지 않고 가스가 원활하게 외부로 배출될 수 있다.

도8(a) 내지 도8(c)에서 도시한 바와 같이, 제2실시예에 의한 제2실링 부재(1360)의 고정부(1361)는 금속과 같은 강도가 있는 재질로 구성되며 링 형태로 마련된다.

접촉부(1362)와 연장부(1363)는 탄성력 있는 재질로 구성되며 그 표면에 오일이 도포되어 오일실(Oil-Seal)기능을 한다.

제1실시예와 제2실시예의 차이점은 고정부가 외부로 노출되어 있는지 여부이다.

즉, 제1실시예에서는 고정부(361)가 제2실링부재(360)의 최외곽부에 측면이 노출되어 있으나, 제2실시예에서는 고정부(1361)가 접촉부(1362), 연장부(1363), 상면부(1365) 및 측벽부(1367)에 의하여 둘러싸여져 있다.

접촉부(1362), 연장부(1363), 상면부(1365) 및 측벽부(1367)는 일체로 구성되는 것이 바람직하다,

서로 결합관계로 구성될 수 있고, 고정부(1361)와는 인서트 사출 형태로 결합관계 또는 연결관계로 구성될 수 있으며, 더 나아가 고정부(361), 접촉부(1362), 연장부(1363), 상면부(1365) 및 측벽부(1367)가 서로 일체화된 구성이 될 수도 있다.

접촉부(1362)는 제2실링부재(1360)의 상부 표면에서 시작하여 내부 중앙에 형성되는 관통공(1364)을 향해서 하향 경사지게 형성되며, 그 내경이 아래로 갈수록 좁아지는 형태가 된다.

즉, 아래로 갈수록 테이퍼진 형태가 되는 것이 바람직하다.

접촉부(1362)의 내경은 하부 스템(320)의 외경보다 작게 형성되어, 하부 스템(320)이 관통공(1364)에 삽입되는 경우, 접촉부(1362)가 바깥으로 밀리면서, 하부 스템(320)의 표면에 밀착되어 실링 기능을 수행할 수 있다.

접촉부(1362)의 구성을 보면 하향 경사지게 형성되면서 그 내경이 아래로 갈 수록 좁아지는 제1경사부(1362a)와, 제1경사부(1362a)와 연결되면서, 그 내경이 아래로 갈수록 확장되는 제2경사부(1362b)와, 제2경사부(1362b)와 연결되면서, 평면 상태로 형성되는 평면부(1362c)를 포함한다.

제1경사부(1362a)와 제2경사부(1362b)사이에는 경계부(1362d)가 형성되며, 경계부(1362d)는 관통공(1364) 방향으로 돌출되며 산 형태로 형성되고, 경계부(1362d)는 접촉부(1362)의 내주면을 따라서 둥글게 연속적으로 형성된다.

경계부(1362d)가 실질적으로 하부 스템(320)와 가장 강하게 밀착되는 영역이 되며, 제1경사부(1362a) 및 제2경사부(1362b)는 하부 스템(320)이 삽입되는 경우 원활한 삽입을 위해서 서로 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

그리고, 제2경사부(1362b)와 평면부(1362c) 사이에는 하방으로 돌출되는 돌기부(1362d)가 마련된다. 돌기부(1362d)는 접촉부(1362)의 하단부의 강도를 보강하기 위함이다.

연장부(1363)는 접촉부(1362)보다 그 관통공(1364)의 중심으로부터 더 바깥에 배치되며, 연장부(1363)의 하단부는 접촉부(1362)보다 아래에 배치되어 있다.

연장부(1363)는 복수개가 마련되어 상호 이격되게 되는데, 이격된 공간 사이로 배기가스가 유동하여 가스 배출 유로(13b)로 빠져나갈 수 있다.

연장부(1363)의 내벽면(1363a)은 접촉부(1363)의 내벽면보다 바깥보다 위치해서 하부 스템(320)과 이격된다.

연장부(1363)의 외벽면(1363b)는 테이퍼 지게 형성되는데, 하부로 갈수록 그 외경이 작아지는 형태가 되어 이동 통로(13c)의 내벽과 이격되게 하여 배기 가스 유동이 이루어질 수 있다.

고정부(1361)외측에는 고정영역을 형성하는 측벽부(1367)가 형성되며, 측벽부(1367)은 연장부(1363) 및 상면부(1365)와 연결된다.

측벽부(1367)에는 일부가 외측으로 돌출된 부분이 형성된다. 측벽부(1367)는 이동 통로(13c) 내벽면과, 밀착되어 그 밀착된 부분의 실링 기능을 수행한다.

특히, 돌출된 부분이 변형되면서 그 밀착력이 증대된다.

고정부(1361)는 상술한 바와 같이 링 형태로 마련되고, 그 재질이 접촉부(1362) 및 연장부(1363), 측벽부(1367), 상면부(1365)와 다른 재질로 구성되는 경우, 인서트 사출방식이나 다른 방식으로 결합되는 것이 바람직하다.

도9는 제1실시예 또는 제2실시예의 변형 실시예이다.

하부 하우징(13)에 마련되는 제2안착부(132)의 위에는 제2탄성부재(도2참조, 60)이 안착되는 지지홈(13a)이 단차 형태로 마련된다.

도9에서는 지지홈(13a)의 일부를 변형시켜서 제2실링부재(1360, (제1실시예에 따른 제2실링부재(360)도 포함))의 상부면 일부를 덮음으로써 제2실링부재(1360)이 이탈하는 것을 더욱더 방지할 수 있다.

즉, 도9(a)에서 도시한 바와 같이, 제2실링부재(1360)를 제2안착부(132)에 배치하면, 제2실링부재(1360)의 상면부(1365)의 높이보다 지지홈(13a)의 바닥면의 높이가 약간 높게 된다.

이 상태에서 지지홈(13a)의 바닥면을 날카로운 도구로 찍어서 변형시키면, 변형부(13a-1)가 발생하고, 이 변형부(13a-1)가 내측 방향으로 이동하면서, 도9(b)와 같이, 제2실링부재(1360)의 상면부(1365)을 덮게 된다.

이렇게 되면 변형부(13a-1)가 일종의 걸림턱이 되면서 제2실링부재(1360)가 상부로 이탈하거나 움직이는 것이 방지되어, 보다 안정적인 위치를 유지할 수 있다.

도4 또는 도7에서 도시한 바와 같이, 배기가스(G)가 부싱(322) 및 하부 스템(320) 간의 미세 간격을 타고 위로 상승할 수 있다. 이 경우, 1차적으로 제1실링 부재(350)가 배기 가스(G)가 상승하는 것을 억제할 수 있다.

다만, 제1실링 부재(350)의 파손이나, 노후화, 또는 상승 이동에 의하여 그 실링상태가 해제되는 경우, 배기가스(G)는 제1실링 부재(350)의 위로 이동한다.

제1실링 부재(350)의 위로 이동한 배기가스(G)는 제2실링부재(1360, 360)가 이동 통로(13c) 및 하부 스템(320)와 각각 밀착되어 그 틈새를 막고 있으므로 더 이상 그 위로 올라가는 것이 방지되어 구동 모터(20)나, 동력 전달 기어(100) 또는 캠(200) 방향으로 이동할 수 없다.

더 나아가 가스 배출 유로(13b)가 외부와 연통되기 때문에 제1실링 부재(350)를 통과한 배기가스(G)는 가스 배출 유로(13b)를 타고 외부로 배출될 수 있다. 따라서, 배기가스(G)에 의하여 구동 모터(20)나, 동력 전달 기어(100) 또는 캠(200)가 오염되거나 오동작하는 것이 방지될 수 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

13: 하부 하우징 13a: 지지홈
13b: 가스 배출 유로 13c: 이동통로
131: 제1안착부 132: 제2안착부
300: 밸브 유닛 320: 하부 스템
322: 부싱 350: 제1실링부재
360, 1360: 제2실링부재 361, 1361: 고정부
362,1362: 접촉부 363, 1363: 연장부
365, 1365: 상면부 13a-1: 변형부

Claims (11)

1. 하우징과,
   하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과,
   하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 제1실링부재와,
   하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되며 제1실링부재보다 상부에 배치되며 밸브 스템이 통과하는 관통공을 구비하는 제2실링부재를 포함하며,
   상기 제2실링부재는;
   안착부에 고정되는 고정부와,
   상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되며 밸브 스템 외주면을 둘러싸고 밸브 스템의 외주면과 접촉하게 마련되는 접촉부와,
   상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되되, 접촉부와 구분되게 마련되고, 하방으로 제1실링부재를 향하여 연장되는 연장부를 포함하고,
   상기 접촉부는 내경이 위에서 아래로 갈수록 좁아지게 형성되며, 그 단면 형태는 하향 경사지게 연장되는 형태로 마련되고,
   상기 연장부의 내면은 밸브 스템의 외주면과 이격되게 마련되며, 상기 연장부는 상기 접촉부보다 관통공의 중심으로부터 더 바깥에 배치되며, 연장부의 하단부는 접촉부보다 아래에 배치되고,
   상기 연장부의 외벽면은 테이퍼지게 형성되어 하부로 갈수록 외경이 작아지는 형태가 되고,
   상기 제2실링부재의 측벽에는 일부가 외측으로 돌출되는 돌출부분이 형성되며,
   상기 연장부는 복수개로 마련되어 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브.
2. 제1항에 있어서,
   하우징의 일측에 마련되어 밸브 구동부 방향으로 향하는 가스를 하우징 외부로 배출하기 위한 가스 배출유로를 더 포함하되,
   상기 가스 배출유로의 배치 높이는 제1실링부재의 배치 높이와 제2실링부재의 배치 높이 사이인 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
3. 제1항에 있어서,
   하우징은 밸브 스템이 상하로 이동할 수 있도록 마련되는 이동 통로와,
   이동 통로 상부에 마련되며 제2실링부재가 안착될 수 있도록 마련되어 이동통로의 내경보다 넓은 내경을 갖도록 확장된 안착부를 포함하되,
   상기 안착부에 상기 제2실링부재의 적어도 일부가 설치되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제3항에 있어서,
   상기 하우징 내부 일부 구조가 형상 변형되는 변형부를 더 포함하되,
   변형부는 상기 제2실링 부재 상부 테두리를 덮어서 상기 제2실링 부재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
10. 밸브 스템이 통과할 수 있는 관통공을 구비하는 밸브용 실링부재에 있어서,
    상기 밸브용 실링 부재는;
    안착부에 고정되는 고정부와,
    상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되며 밸브 스템 외주면을 둘러싸고 밸브 스템의 외주면과 접촉하게 마련되는 접촉부와,
    상기 고정부에 결합되거나, 연결되거나 또는 고정부에서 연장되되, 접촉부와 구분되게 마련되고, 하방으로 제1실링부재를 향하여 연장되는 연장부를 포함하고,
    상기 접촉부는 내경이 위에서 아래로 갈수록 좁아지게 형성되며, 그 단면 형태는 하향 경사지게 연장되는 형태로 마련되고,
    상기 연장부의 내면은 밸브 스템의 외주면과 이격되게 마련되며, 상기 연장부는 상기 접촉부보다 관통공의 중심으로부터 더 바깥에 배치되며, 연장부의 하단부는 접촉부보다 아래에 배치되고,
    상기 연장부의 외벽면은 테이퍼지게 형성되어 하부로 갈수록 외경이 작아지는 형태가 되고,
    제2실링부재의 측벽에는 일부가 외측으로 돌출되는 돌출부분이 형성되며,
    상기 연장부는 복수개로 마련되어 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브용 실링 부재.
    
    
    
    
    
    
    
    
11. 삭제

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