KR101961693B1 - 복수의 스템 가이드부재를 갖는 차량용 egr밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 스템 가이드부재를 구비하는 차량용 EGR밸브 및 밸브용 실링부재에 관한 것으로서, 상세하게는 차량용 EGR밸브에서 밸브 스템의 상하 이동을 안정적으로 가이드하면서도, EGR밸브의 높이를 축소시켜 컴팩트화를 구현할 수 있는 발명에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 하우징과, 하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과, 하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 실링부재와; 상기 실링부재보다 위에 배치되며 밸브 스템의 상하 이동을 가이드 하는 제1 스템 가이드 부재와; 상기 실링 부재보다 아래에 배치되며, 밸브 스템의 상하 이동을 가이드하는 제2스템 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.

Description

복수의 스템 가이드부재를 갖는 차량용 EGR밸브 {An EGR valve for a vechicle comprising a plurality of valve stem guide member }

본 발명은 복수의 스템 가이드부재를 구비하는 차량용 EGR밸브 및 밸브용 실링부재에 관한 것으로서, 상세하게는 차량용 EGR밸브에서 밸브 스템의 상하 이동을 안정적으로 가이드하면서도, EGR밸브의 높이를 축소시켜 컴팩트화를 구현할 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.

그리고, 실링 부재의 아래에는 밸브 스템의 상하 이동을 가이드 하면서, 밸브 스템을 지지하는 부싱 형태의 스템 가이드부재가 마련되는데, 이러한 스템 가이드부재는 상하로 길게 형성된다.

스템 가이드 부재는 상하 가이드 역할 뿐만 아니라 스템 가이드가 좌우로 롤링(rolling) 되지 않도록 하는 역할을 해야 하기 때문에 어느 정도의 상하 길이를 가져야 한다.

다만, 스템 가이드 부재가 어느 정도의 길이를 가져야 하기 때문에 이를 수용하는 하우징도 그에 맞추어 커져야 해서 밸브 크기의 컴팩트화를 구현하기에 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, EGR밸브의 스템 가이드부재를 분할하여 배치하여 EGR밸브의 컴팩트화를 구현하면서도, 밸브 스템의 지지 역할이 원활히 유지될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 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 또다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징과, 하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과,하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 실링부재와; 상기 실링부재보다 위에 배치되며 밸브 스템의 상하 이동을 가이드 하는 제1 스템 가이드 부재와;상기 실링 부재보다 아래에 배치되며, 밸브 스템의 상하 이동을 가이드하는 제2스템 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.

상기 하우징 내부에는 제1스템 가이드 부재가 안착되는 제1 가이드 안착부가 마련되고, 상기 제1스템 가이드 부재는 링 형태로 마련되며, 그 중앙부에는 밸브 스템이 통과하는 통과홀이 형성되고, 제1스템 가이드 부재의 외곽 테두리는 제1가이드 안착부에 걸려서 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 내부에는 제2스템 가이드 부재가 안착되는 제2 가이드 안착부가 마련되고, 상기 제2스템 가이드 부재는 중앙에 밸브 스템이 통과하는 통과홀이 형성되되, 제2 가이드 안착부에 안착되는 상부 영역과, 상부 영역보다 작은 외경을 가지며 상부 영역에서 아래로 연장되는 하부 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1스템 가이드부재와 상기 제2스템 가이드 부재는 소정 간격 이격되게 마련되어 제1스템 가이드 부재가 지지하는 영역과, 제2스템 가이드 부재가 지지하는 영역에서 동시에 상기 밸브 스템의 상하 운동이 가이드 되되, 제2스템 가이드 부재의 높이는 제1스템 가이드 부재의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 실링부재는 기 제1스템 가이드 부재의 아래에 배치되는 제1실링부재와,

제1실링부재와 제2스템 가이드 부재 사이에 배치되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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 제1실링부재가 안착될 수 있도록 마련되어 이동통로의 내경보다 넓은 내경을 갖도록 확장된 안착부를 포함하되, 상기 안착부에 상기 제1실링부재의 적어도 일부가 설치되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1실링부재는; 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 제2실링부재를 향하여 연장되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부는 복수개로 마련되어 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

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

이와 같은 본 발명에 의하면, 제1스템 가이드구조와, 제2스템 가이드구조가 서로 분리되어 있어서 각각 밸브 스템의 상부 영역과, 하부 영역을 지지하기 때문에, 스템 밸브 가이드 부재가 배치된 영역의 전체적인 높이를 줄여서 제품의 컴팩트화를 구현할 수 있다.

다만, 그러면서도 상부 영역과 하부 영역을 각각 지지하기 때문에 밸브 스템의 좌우 회동으로 인한 롤링(rolling)을 방지할 수 있다는 장점도 있다.

한편, 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.

제1실링 부재의 경우, 금속 재질의 링 구조의 고정부가 마련되고, 고정부 주위에 접촉부 및 연장부가 인서트 사출 방식으로 연결되어 있어서, 고정부에 의하여 제1실링부재가 안착부에 안정적으로 배치될 수 있다.

접촉부의 경우, 하향 경사지게 마련되며, 그 내경이 하부 스템의 외경보다 좁게 형성되어, 하부 스템이 제1실링 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, 제2실링 부재 상부에 배치되어 있어서, 하부 스템의 상승 이동시, 제2실링부재가 올라올 수 있지만, 연장부가 제2실링부재의 상승이동을 제한할 수 있어서, 제2실링부재의 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.

도1은 본 발명에 의한 차량용 EGR밸브의 사시도이다.
도2는 본 발명에 의한 차량용 EGR 밸브의 분해 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 실링 부재 및 스템 가이드부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 측단면도이다.
도4는 본 발명에 의한 실링 부재 및 스템 가이드부재가 장착되는 차량용 EGR 밸브의 확대 측단면도이다.
도5는 본 발명에 의한 제1실링 부재의 도면이다.
도6은 본 발명에 의한 제2실링 부재의 도면이다.
도7은 본 발명에 의한 제1스템 가이드부재의 도면이다 .
도8은 본 발명에 의한 제2스템 가이드부재의 도면이다 .

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)은 복수의 스템 가이드 부재(370, 380)에 의하여 지지되고, 상하 운동이 가이드 된다.

복수의 스템 가이드 부재(370, 380)은 하부 스템(320)의 상부 영역에 배치되어 하부 스템(320)의 상부 영역이 삽입되어 관통하는 링 형태의 제1 스템 가이드 부재(370)와, 하부 스템(320)의 하부 영역이 삽입되어 관통하는 파이프 또는 부싱 형태의 제2스템 가이드(380)를 포함한다.

다만, 스템 가이드 부재의 형상이나 배치 수량은 이에만 한정되지 않으며 형상이나 구조의 변경, 또는 수량의 증감은 자유롭게 이루어질 수 있다.

복수의 스템 가이드 부재(370, 380)는 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.

제2스템 가이드 부재(380)의 위에는 제1실링 부재(350)가 배치되고, 제1실링 부재(350)의 위에는 제2실링부재(360)가 마련된다.

그리고, 제2실링 부재(360)의 위에 제1 스템 가이드 부재(370)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 제2스템 가이드부재(380)에 대해서 상대적인 상하 운동을 해야하기 때문에, 하부 스템(320)과 제2스템 가이드 부재(380) 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.

한편, 스템 가이드 부재를 단일로 하지 않고, 제1스템 가이드 부재(370)와, 제2스템 가이드 부재(380)를 둠으로써, 하부 스템(320)의 두 영역(상부 영역, 하부 영역)에서 지지가 되게 하여, 하부 스템(320)의 좌우 롤링을 방지할 수 있다.

게다가, 종래의 단일 부싱 구조 형태로 마련되는 스템 가이드 부재는 하부 스템의 좌우 롤링을 방지하기 위해서 길다란 파이프 형태로 마련되어야 하였다.

그러나, 본 발명은, 상부 영역과 하부 영역을 동시에 지지하기 때문에, 그 두 영역의 지지만으로 롤링을 방지할 수 있으며, 실제 제1스템 가이드 부재(370)와 제2스템 가이드 부재(380)의 각각의 높이를 줄이면서도 롤링을 방지하는 역할을 그대로 유지할 수 있어서, 부품의 크기 및 하우징 전체의 높이를 줄일 수 있다.

도3 및 도4에서 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)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) 및 이를 둘러싸는 부분(후술함, 도면부호 363 및 365)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.

제2실링부재(360)의 위에는 제1 스템 가이드부재(370)가 마련되고, 제1실링 부재(350)의 아래에는 제2스템 가이드부재(380)가 마련된다.

하부 하우징(13)에는 제1스템 가이드부재(370)가 안착될 수 있도록 단차진 형태의 제1가이드 안착부(133)가 마련되고, 제2스템 가이드부재(380)가 안착될 수 있도록 단차진 형태의 제2가이드 안착부(134)가 마련된다.

제1스템 가이드부재(370)의 형상은 소정의 두께를 가진 링 형태로 마련되고, 그 외경은 제2실링부재(360)의 외경보다 크게 형성된다.

제1스템 가이드부재(370)의 중앙에는 하부 스템(320)이 관통하는 통과홀(381a)이 마련되고, 통과홀(381a)의 테두리 및 제1스템 가이드부재(370)의 외곽 상부와 하부의 테두리에는 경사진 챔퍼부(370b, 370c)가 마련된다.

이러한 챔퍼부(370b, 370c)역할은 하부 스템(320)의 삽입 및 하부 하우징(13)내부에의 결합을 용이하게 하는 것이며, 더 나아가 테두리 영역의 파손을 방지하기 위한 것이다.

즉, 테두리에 경사부 형태의 챔퍼가 아닌 직각 형태가 구현되는 경우, 외부와의 접촉으로 인한 파손이 쉽게 일어나기 때문에, 이러한 문제를 방지하기 위해서 통과홀(370a) 주변 테두리 및 외곽 테두리에 챔퍼부(370b, 370c)를 두었다.

한편, 제1스템 가이드부재(370)의 하면은 제2실링 부재(360)의 상면과 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 제2스템 가이드부재(380)의 두께(높이)는 제1스템 가이드부재(370)보다 두껍게(높게) 형성된다.

제2스템 가이드부재(380)의 위치는 종래의 EGR밸브에 있었던 부싱의 위치에 대응된다. 다만, 기존의 부싱의 높이(두께) 보다는 낮은(얇은) 형태로 구현되는데, 이는 제2스템 가이드부재(380)가 상대적으로 작아져도, 제1스템 가이드부재(370)가 상부 영역에서 하부 스템(320)을 지지하고 있기 때문에 하부 스템(320)의 롤링을 방지할 수 있다.

제2스템 가이드부재(380)가 안착되도록 하부 하우징(13)에는 단차 형태의 제2가이드 안착부(134)가 마련된다.

제2스템 가이드부재(380)는 두 개의 영역으로 구분된다.

즉, 제2가이드 안착부(134)의 위쪽에 마련되는 상부 영역(381)과, 제2가이드 안착부(134)의 아래쪽에 마련되는 하부 영역(382)이 마련된다.

상부 영역(381)은 제2가이드 안착부(134)의 위에 배치되고, 하부 영역(382)는 상부 영역(381)에서 아래 방향으로 연장되는 형태로 마련된다. 그리고, 상부 영역(381)의 외경은 하부 영역(382)의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

제2스템 가이드부재(380)에는 하부 스템(320)이 통과하는 통과홀(381a, 382a)이 마련되고, 통과홀(381a, 382a)의 테두리와, 제2스템 가이드부재(380)의 외곽 테두리에는 경사진 형태의 챔퍼부(381b, 381c, 382c)가 마련된다.

챔퍼부(381b, 381c, 382c)의 역할은 하부 스템(320)의 삽입 및 하부 하우징(13)내부에의 결합을 용이하게 하는 것이며, 더 나아가 테두리 영역의 파손을 방지하기 위한 것이다.

테두리에 경사부 형태의 챔퍼가 아닌 직각 형태가 구현되는 경우, 외부와의 접촉으로 인한 파손이 쉽게 일어나기 때문에, 이러한 문제를 방지하기 위해서 통과홀(381a, 382b) 주변 테두리 및 외곽 테두리에 챔퍼부(381b, 381c, 382c)를 두었다.

제2스템 가이드부재(380)는 제1실링 부재(350)의 아래에 위치하되, 상하 방향으로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.

도5(a) 내지 도5(c)에서 도시한 바와 같이, 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 외측부(351b)는 제1안착부(131)의 내벽에 접촉하여 접촉되는 부분을 실링하는 역할을 하되, 접촉력을 높이기 위해서 옆에 다수의 돌기부 또는 요철부가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 제1몸체부(351)의 내측부(351a)는 하향 경사지게 형성되며, 하부 스템(320)의 표면과 접촉하여 접촉하는 영역을 실링하는 역할을 한다.

다만, 내측부(351a)의 단부는 하부 스템(320)와의 접촉면적을 최소화 하기 위해서 관통공(350a)을 향해서 형성되는 돌출부(351c)를 마련한다.

돌출부(351c)를 기준으로 하여, 내측부(351a)의 돌출부(351c)의 상부 영역은 아래로 갈수록 내경이 줄어드는 경사면 형태가 되고, 내측부(351a)의 돌출부(351c)의 하부 영역은 아래로 갈수록 내경이 증가하는 경사면 형태가 된다.

도7과 제8은 각각 제1 스템 가이드부재(370)와 제2스템 가이드부재(380)를 도시한 것이다.

제1스템 가이드부재(370)의 상면의 표면적(관통홀(370a)의 주위 상면 면적)은 제2스템 가이드부재(380)의 상면의 표면적(관통홀(381a)의 주위 상면 면적)보다 넓게 형성된다.

제1스템 가이드부재(370)는 전체적인 외경이 상하방향으로 동일한 단일층의 링 구조로 형성되나, 제2밸브 스탬 가이드 부재(380)는 상부 영역(381)과 하부 영역(382)의 2층 구조로 형성된다.

제2스템 가이드부재(380)의 경우, 그 아래에서 유입될 수 있는 배기 가스의 이동을 최대한 차단하면서 하부 스템(320)의 이동을 가이드 해야 하기 때문에 그 높이(두께)가 제1스템 가이드부재(370)에 비해서 높게(두껍게) 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 제2스템 가이드부재(380)의 안정적인 위치 유지를 위해서 복층 구조로 만들되, 상부 영역(381)의 외경이 하부 영역(382)의 외경보다 크게 하여 제2가이드 안착부(134)에 상부 영역(381)이 걸려서 안착될 수 있다.

도3 또는 도4에서 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.

한편, 하부 스템(320)이 상하로 움직이는 경우, 하부 스템(320)의 상부 영역은 제1스템 가이드부재(370)에 의하여 슬라이드 이동 가능하게 지지되고, 하부 스템(320)의 하부 영역은 제2스템 가이드부재(380)에 의하여 슬라이드 이동 가능하게 지지되므로, 다점 지지 구조에 의하여 좌우 롤링이 방지된다.

게다가, 종래 단일의 부싱이 하던 역할을 복수의 스템 가이드 부재가 하므로, 각각의 스템 가이드 부재의 크기를 줄이면서도, 전체적으로 하부 스템(320)의 지지되는 영역의 높이(H)(제1스템 가이드부재(370)의 상단부에서 제2스템 가이드부재(380)의 하단부까지의 높이)는 종래보다 높아져서 보다 안정적으로 하부 스템(320)이 지지될 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
350: 제1실링부재 360: 제2실링부재
361: 고정부 362: 접촉부
363: 연장부 365: 상면부
370: 제1스템 가이드부재
380: 제2스템 가이드부재

Claims (11)

1. 하우징과,
   하우징 내부에 이동가능하게 마련되는 밸브 스템과,
   하우징 내부에 장착되고 밸브 스템을 둘러싸도록 배치되는 실링부재와;
   상기 실링부재보다 위에 배치되며 밸브 스템의 상하 이동을 가이드 하는 제1 스템 가이드 부재와;
   상기 실링 부재보다 아래에 배치되며, 밸브 스템의 상하 이동을 가이드하는 제2스템 가이드 부재를 포함하고,
   상기 실링부재는;
   상기 제1스템 가이드 부재의 아래에 배치되는 제2실링부재와,
   제2실링부재와 제2스템 가이드 부재 사이에 배치되는 제1실링부재를 포함하며,
   상기 하우징 내부에는 제1스템 가이드 부재가 안착되는 제1 가이드 안착부가 마련되고,
   상기 제1스템 가이드 부재는 링 형태로 마련되며,
   그 중앙부에는 밸브 스템이 통과하는 통과홀이 형성되고, 제1스템 가이드 부재의 외곽 테두리는 제1가이드 안착부에 걸려서 지지되고,
   상기 하우징 내부에는 제2스템 가이드 부재가 안착되는 제2 가이드 안착부가 마련되고,
   상기 제2스템 가이드 부재는 중앙에 밸브 스템이 통과하는 통과홀이 형성되되, 제2 가이드 안착부에 안착되는 상부 영역과, 상부 영역보다 작은 외경을 가지며 상부 영역에서 아래로 연장되는 하부 영역을 구비하며,
   상기 제1스템 가이드부재와 상기 제2스템 가이드 부재는 소정 간격 이격되게 마련되어 제1스템 가이드 부재가 지지하는 영역과, 제2스템 가이드 부재가 지지하는 영역에서 동시에 상기 밸브 스템의 상하 운동이 가이드 되되,
   제2스템 가이드 부재의 높이는 제1스템 가이드 부재의 높이보다 크게 형성되고,
   제1스템 가이드 부재의 외경은 제2실링 부재보다 크게 형성되고,
   제1스템 가이드 부재의 상면의 표면적은 제2스템 가이드 상면의 표면적보다 넓게 형성되며,
   상기 제1실링부재 또는 제2실링부재의 중 적어도 어느 하나의 외측면에는 요철부가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
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6. 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.
7. 제1항에 있어서,
   하우징은 밸브 스템이 상하로 이동할 수 있도록 마련되는 이동 통로와,
   이동 통로 상부에 마련되며 제1실링부재가 안착될 수 있도록 마련되어 이동통로의 내경보다 넓은 내경을 갖도록 확장된 안착부를 포함하되,
   상기 안착부에 상기 제1실링부재의 적어도 일부가 설치되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
   
   
   
   
   
   
   
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