KR102092773B1 - 차량용 밸브 - Google Patents

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KR102092773B1
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Abstract

본 발명은 차량용 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 밸브 폐쇄 상태에서의 밀폐 상태 및 구동 성능을 개선할 수 있는 차량용 밸브에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유로가 형성되는 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징에 마련되는 구동장치와, 구동장치에 연결되는 회전축과; 상기 회전축에 연결되며, 회전축의 회전에 따라서 상기 유로를 개폐하거나 유로의 유동 면적을 조절하는 밸브 플레이트를 포함하되, 상기 밸브 플레이트는 회전축의 외면 일측에 설치되며, 상기 밸브 플레이트의 측면 중심은 회전축의 회전중심에서 일측으로 치우쳐져 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브를 제공한다.

Description

차량용 밸브 {A valve of a vechicle}
본 발명은 차량용 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 밸브 폐쇄 상태에서의 밀폐 상태 및 구동 성능을 개선할 수 있는 차량용 밸브에 관한 것이다.
차량용 밸브는 차량의 엔진으로 공급되는 공기(신기) 또는 엔진에서 배출되는 배기 가스의 유동량을 제어하기 위해서 마련된다.
이러한 차량용 밸브는 한국 등록특허 10-1057066에서 개시된 바와 같이, 하우징과, 하우징에 마련되는 구동부와, 구동부와 연결되며 기어 어셈블리로 구현되는 구동력 전달부와, 구동력 전달부와 연결되어 회동운동을 하는 샤프트와, 하우징 내부에 마련된 유로 내부에서 회동가능하게 마련되고, 샤프트에 결합되어 샤프트의 회동운동에 따라서 유로의 개도를 조절하고 개폐를 담당하는 밸브플레이트으로 구성된다.
통상적으로 밸브 플레이트는 금속 재질의 원판으로 형성되어 있고, 샤프트의 중앙 영역에 형성된 슬롯에 끼워진 상태에서 볼트와 같은 체결부재에 의하여 결합된다. 그리고, 샤프트의 회전 중심은 유로의 중앙 영역에 배치된다.
이러한 밸브에서 샤프트가 회전을 하여 밸브 플레이트이 유로에서의 유동의 진행방향에 평행하게 되면 완전 개방상태가 되고, 밸브 플레이트이 유로에서의 유동의 진행방향에 대해서 경사지게 배치되되, 밸브 플레이트의 테두리가 유로의 내벽에 닿게 되면 완전 폐쇄 상태가 된다.
그런데, 이러한 완전 폐쇄 상태에서도, 가스가 샤프트 중앙 영역에 있는 슬롯과 밸브 플레이트 사이의 미세한 틈을 따라서 빠져나가거나, 또는 유로 내벽과 밸브 플레이트 테두리 사이의 미세한 틈을 따라서 빠져나가기 때문에 밸브의 밀폐 성능이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐 성능 및 구동성능을 개선할 수 있는 차량용 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유로가 형성되는 밸브 하우징과,상기 밸브 하우징에 마련되는 구동장치와, 구동장치에 연결되는 회전축과; 상기 회전축에 연결되며, 회전축의 회전에 따라서 상기 유로를 개폐하거나 유로의 유동 면적을 조절하는 밸브 플레이트를 포함하되, 상기 밸브 플레이트는 회전축의 외면 일측에 설치되며, 상기 밸브 플레이트의 측면 중심은 회전축의 회전중심에서 일측으로 치우쳐져 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브를 제공한다.
상기 유로는 제1유로와, 상기 제1유로의 내경보다 좁게 형성되는 제2유로와,상기 제1유로와 제2유로를 연결하면서, 그 내경이 제1유로 방향에서 제2유로로 갈수록 감소하여 테이퍼진 형태로 마련되는 연결유로를 포함하되, 상기 밸브 플레이트 회동시 상기 밸브 플레이트의 테두리는 상기 연결유로의 내면에 접촉 가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트의 테두리는 경사지게 형성되며, 상기 밸브 플레이트 테두리의 경사도는 테이퍼진 형태로 마련되는 연결유로의 경사도에 대응되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트의 중앙 지점은 상기 샤프트의 중심축으로부터 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트와 샤프트를 결합시키는 결합부재는 상기 밸브 플레이트의 중앙 지점을 지나면서 샤프트의 길이 방향을 따라서 배열될 수 잇는 가상의 직선으로부터 소정 간격 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트의 일단부에서 샤프트의 일단부까지의 거리는 상기 밸브 플레이트의 타단부에서 샤프트의 타단부 까지의 거리보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트의 일단부에서 상기 샤프트의 회전 중심까지의 거리는 상기 밸브 플레이트의 타단부에서 상기 밸브 플레이트의 타단부에서 상기 샤프트의 회전 중심까지의 거리보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 샤프트의 회전 중심은 상기 유로를 따라 흐르는 기체의 가상의 유동 중심선과 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트의 테두리를 구성하는 측면부는, 테이퍼진 제1측면부와, 상기 밸브 플레이트의 평면 형태로 마련되는 제2측면부를 구비하며,
제2측면부는 상기 밸브 플레이트의 전면 및 후면과 직교되는 형태의 평면을 갖는 것을 특징으로 한다.
밸브의 완전 폐쇄 상태에서 상기 밸브 플레이트는 유로의 진행방향에 대해서 비스듬하게 서있게 배치되며, 연결 유로의 영역 내에 위치하되, 제1측면부는 제1유로에 근접하게 위치하고, 제2측면부는 제2유로에 근접하게 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브 플레이트에는 샤프트의 외주면에 대응되는 장착홈이 형성되고, 장착홈의 반대편에는 장착홈 형성시 그에 대응되게 외측으로 돌출되는 영역을 절삭한 제거면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면 밸브의 폐쇄 동작시에, 밸브 플레이트와 유로 간의 틈 발생이 방지되므로, 폐쇄시의 가스 누출이 방지되어 기밀 성능이 개선될 수 있다.
또한, 틈 발생 방지가 억제되므로 미세 입자가 끼어서 밸브의 동작성능에 방해를 줄 여지를 없앨 수 있다.
또한, 연결유로의 경사도와 밸브 플레이트의 경사도가 일치하므로 밸브 플레이트 회동 동작시 밸브 플레이트와 연결 유로 간의 동작의 간섭이 최소화 될 수 있다.
또한, 밸브 동작시 중간 개도에서는 유로 내면과 밸브 플레이트 테두리 간의 접촉이 발생하지 않고 폐쇄 동작 마지막에서만 접촉하므로 마모가 최소화된다.
그리고, 샤프트 중심과 밸브 플레이트간의 간격(오프셋) 및 샤프트의 회전 중심과 유로 중심선간의 간격(오프셋)이 있기 때문에, 밸브 동작(특히, 폐쇄시)시 소요되는 토크가 줄어들 수 있어서 액츄에이터의 선정이 용이해지고, 응답성도 증대될 수 있는 장점이 있다.
한편, 샤프트의 중심과 밸브 플레이트 중심간에 간격(오프셋)이 있기 때문에, 밸브 완전 개방시 밸브 플레이트가 유동 중심선에 배치될 수 있어서, 개방시에 유동 저항을 최소화 할 수 있다.
도1은 본 발명에 의한 차량용 밸브의 외관 사시도이다
도2는 본 발명에 의한 차량용 밸브의 단면을 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 차량용 밸브의 분해 사시도이다
도4는 본 발명에 의한 차량용 밸브의 샤프트와 밸브 플레이트의 결합 및 분해사시도이다.
도5는 본 발명에 의한 차량용 밸브의 샤프트와 밸브 플레이트의 측면 및 평면도이다.
도6은 본 발명에 의한 차량용 밸브의 유로 폐쇄 상태를 도시한 측단면도이다.
도7은 본 발명에 의한 차량용 밸브의 부분 단면도이다.
도8은 본 발명에 의한 차량용 밸브의 유로부분을 도시한 부분 단면 사시도이다.
도9는 본 발명에 의한 차량용 밸브의 개방 및 폐쇄 동작을 도시한 측단면도이다.
도10은 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 밸브의 샤프트와 밸브 플레이트의 측면 및 평면도, 분해 사시도이다.
도11은 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 밸브의 측단면도이다.
도12는 본 발명의 제2실시예에 의한 차량용 밸브의 부분 측단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1 내지 도3에서 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 밸브는 공기의 유로(11)가 형성되는 하우징(10)이 그 외관을 형성한다.
하우징(10)에는 모터(50)가 장착되는 모터 장착부(13) 및 샤프트(20)의 단부가 회동가능하게 지지되는 지지공(12)이 마련된다.
유로(11)는 제1유로(11a)와, 제1유로(11a)와 이격되어 있으면서 제1유로(11a)보다 직경이 좁은 제2유로(11b)와, 제1유로(11a) 및 제2유로(11b) 사이에 마련되는 연결유로(11c)를 포함한다.
연결 유로(11c)는 그 내경이 제1유로(11a) 방향에서 제2유로(11b) 방향으로 갈수록 감소하는 테이퍼진 형태로 마련되어 있다.
샤프트(20)의 일측면에는 밸브 플레이트(21)가 장착되며, 밸브 플레이트(21)와 샤프트(20)는 나사와 같은 체결부재(22)에 의하여 체결되어 상호 고정된다.
밸브 플레이트(21)는 샤프트(20)의 회전에 따라서 상기 유로(11)를 개폐하거나 개도를 조절할 수 있다.
샤프트(20)의 끝에는 마그넷(100)이 배치된다. 마그넷(100)은 샤프트(20)에 인서트 사출 방식으로 형성되며, 자속 또는 자력을 측정하는 센서(61a)와 비접촉 상태, 즉 이격되게 배치된다.
센서(61a)는 홀 센서로 마련되고, 기판(61)에 부착되며, 기판(61)은 하우징 커버(63)의 내면에 부착된다.
샤프트(20)가 회전하면, 마그넷(100)의 자속 또는 자력도 변화하고, 센서(61a)는 이를 감지하여 제어부(미도시)로 그 정보를 보내고, 제어부(미도시)에서는 자속 또는 자력의 변화에 따라서 샤프트(20)의 회전각도가 얼마인지 인식할 수 있다.
샤프트(20)의 외주면에는 토션 스프링(41)이 마련되며, 토션스프링(41)과 샤프트(20) 외주면 사이에는 부싱(42) 및 니들 베어링(43)이 마련된다.
한편, 샤프트(20)의 단부에는 지지공(12)에 삽입되어 샤프트(20)를 지지하는 베어링 부시(44)와 유로(11)의 가스 또는 공기의 누출을 방지하는 실링부재(45)가 배치된다.
니들 베어링(43)은 샤프트(20)를 회동가능하게 지지하는 역할을 하며, 니들 어링(43)의 외측에 부싱(42)이 마련된다.
토션 스프링(41)에는 두 개의 레그가 마련되며, 하나의 레그는 하우징(10) 내부에 고정되고, 다른 하나의 레그는 샤프트(20)가 끼워지는 제1기어(31)와 연결된다.
따라서, 토션 스프링(41)은 제1기어(31)를 통해서 샤프트(20)에 복원력을 제공한다. 이를 위해서 제1기어(31)에는 토션 스프링(41)의 다른 하나의 레그가 걸쳐질 수 있는 연장부가 형성된다.
제1기어(31) 외주면 일부에는 치형이 형성되며, 그 치형은 제2기어(32)가 치합되고, 제2기어(32)는 모터축에 배치되는 제3기어(33)와 치합된다.
여기서 제2기어(32)는 복층기어로 마련되며, 제2기어(32)의 대경부는 제3기어(33)의 외주면과 맞물리고, 제2기어(32)의 소경부는 제1기어(31)의 외주면과 맞물린다.
제3기어(33)는 피니언 기어로 구성되는 것이 바람직하다.
모터(50)에는 플랜지(51)가 마련되고, 플랜지(51)에는 나사와 같은 체결부재(52)가 삽입되고, 체결부재(52)가 모터 장착부(13)에 결합되어 모터(50)가 하우징(10)에 안정적으로 배치될 수 있게 한다.
하우징 커버(63)는 하우징(10)의 일측에 배치되어 위에서 언급한 요소들이 외부에 노출이 안되도록 하고, 모터(50)와 전기적으로 접속이 되는 단자부를 제공한다.
하우징 커버(63)와 하우징(10)은 나사와 같은 체결부재(64)에 의하여 고정된다.
도4에서 도시한 바와 같이, 샤프트(20)의 일측에는 마그넷(100)이 설치되어 있으며, 샤프트(20)의 외주면에는 밸브 플레이트(21)가 고정되게 설치된다.
샤프트(20)에는 제1기어(도2참조, 31)가 장착되는 제1영역(201)과, 제1영역(201)의 옆에 마련되며 제1영역(201)의 외경보다 크게 형성되고, 부싱(도2참조, 42)과 니들베어링(도2참조, 43)이 장착되는 제2영역(202)과, 제2영역(202)과 C링을 끼우는 홈(204)에 의하여 구분되며, 유로(11) 내부에 노출되면서, 밸브 플레이트(21)가 고정 설치되는 제3영역(203)이 각각 마련된다.
한편, 제3영역(203)에는 밸브 플레이트(21)가 장착될 수 있도록 리세스 또는 홈 형태로 마련되는 장착면(203a)이 마련되어 있다. 제3영역(203)은 원주 형태의 외면을 가지고 있으나, 장착면(203a)은 밸브 플레이트(21)의 평면 형태의 외면에 대응되도록 평면이 되는 것이 바람직하다. 장착면(203a)의 양 측에는 장착면(203a)이 파여지게 형성되는 과정에서 발생할 수 밖에 없는 단차진 측면(203b)이 형성된다.
장착면(203a)에는 밸브 플레이트(21)와 샤프트(20)를 결합시키는 체결부재(22)가 삽입되어 결합되는 제1삽입공(203c)가 마련되며, 제1삽입공(203c)은 복수개가 마련되어 장착면(203a) 상에 상호 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
밸브 플레이트(21)는 원판 형태로 마련되는 것이 바람직하나, 그 형상이 이에만 한정되는 것은 아니다.
밸브 플레이트(21)는 유로부(11)의 단면 형상에 대응되는 평단면을 갖는 평면부(211)와, 경사지게 형성되는 측면부(212)를 포함한다. 측면부(212)의 외경은 일측의 평면부에서 타측의 평면부로 갈수록 변화하도록(증가하거나 감소하도록) 테이퍼진 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 이러한 측면부(212)의 경사형태는 도2에서 나타난 연결 유로(11c)의 테이퍼진 경사 단면에 대응되는 것이 바람직하다.
밸브 플레이트(21)의 평면부(211)에는 제1삽입공(203c)의 위치에 대응되며 체결부재(22)가 삽입되는 제2삽입공(213)이 마련된다. 체결부재(22)는 제2삽입공(213)을 관통하고, 제1삽입공(203c)에 삽입되어 고정된다.
평면부(211)는 제1면과, 그 반대면인 제2면이 마련되며, 제1면의 테두리에서 제2면의 테두리로 갈수록 그 외경이 증가하는 것이 바람직하다.
즉 제1면의 직경보다 제2면의 직경이 크게 형성되며, 제2면이 장착면(203a)에 대면하도록 마련되는 것이 바람직하다.
도5(a)에서 도시한 바와 같이, 평면부(211)의 제2면(211b)은 샤프트(20)에 대면되는 영역이고, 제1면(211a)는 샤프트(20)와 반대편에 위치한다. 그리고, 측면부(212)는 제1면(211a)에서 제2면(211b)로 갈수록 그 직경이 증가하는 형태가 된다.
측단면도 상에서 샤프트(20)의 중앙지점(20c)과, 플레이트(21)의 중앙지점 사이는 이격되어 있다. 이는 샤프트(20)의 외면에 플레이트(21)가 장착되기 때문에 당연한 것이다. 이를 시각적으로 명확하게 하기 위해서 샤프트(20)의 중앙지점(20c)를 지나는 라인(C1)과, 밸브 플레이트(21)의 측단면 중앙을 지나는 라인(C2)를 표현하였다. C1 라인과 C2라인은 서로 일치되지 않고 상호 이격되어 일정한 간격(G1)을 형성한다.
도5(b)에서 도시한 바와 같이, 평면도 상에서 샤프트(20)와 밸브 플레이트(21)간의 결합체의 경우, 샤프트(20)의 평면도 상의 중심라인(C3)도 밸브 플레이트(21)의 평면도 상의 중심라인(C4)와 비교해 볼 때, 서로 일치하지 않고 소정 간격(G2) 만큼 이격(오프셋)되어 있는 것이 바람직하다.
이는 후술하는 바와 같이, 샤프트(20) 회동시 밸브 플레이트(21)가 연결유로(11c)를 완전하게 밀폐할 수 있으면서, 회동시 밸브 플레이트(21)의 측면부(212)가 연결유로(11c)와의 간섭에 의하여 그 동작이 방해받지 않도록 하기 위함이다.
밸브 플레이트(21)과 샤프트(20)를 결합시키는 결합부재(22)는 평면도 상으로 밸브 플레이트(21)의 중앙 지점을 지나면서 샤프트(20)의 길이 방향을 따라서 배열될 수 있는 가상의 직선(C4)으로부터 소정 간격(G2) 이격(오프셋)되게 배치되고, 샤프트(20)의 중앙지점(회동 중심)을 따라 배치되는 가상의 직선(C3) 상에 배열되는 것이 바람직하다.
이러한 결합부재(22)가 샤프트(20)의 중앙지점(회동 중심)에 배치되어야 편심에 의하여 결합부재(22)가 영향을 받아 그 체결력이 약화되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 결합구조(샤프트의 중심과 밸브 플레이트의 중심이 일치되지 않고 이격되는 오프셋 구조)에 따라서, 밸브 플레이트(21)의 일단부에서 샤프트(20)의 회전 중심(20c)까지의 거리(D1)는 밸브 플레이트(21)의 타단부에서 샤프트(20)의 회전 중심(20c)까지의 거리(D2)보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 결합 구조에 의하여, 밸브 플레이트(21) 일단부에서 샤프트(20)의 일단부까지의 거리(D1') 밸브 플레이트(21)의 타단부에서 샤프트(20)의 타단부 까지의 거리(D2')보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
도6에서 도시한 바와 같이, 유로(11)는 제1유로(11a)와, 제1유로(11a)보다 내경이 좁은 제2유로(11b)와, 이들을 연결하는 연결유로(11c)를 포함한다. 연결유로(11c)의 내경은 제1유로(11a)에서 제2유로(11b)로 갈수록 점차적으로 작아지게 형성되어 테이퍼 지게 형성(또는 경사지게 형성)되는 것이 바람직하다.
한편, 밸브 플레이트(21)가 직립한 경우(유로의 배치방향에 대하여 직교되는 방향으로 배열된 경우)에 밸브 플레이트(21)는 연결유로(11c)의 영역 내에 위치한다.
이 경우, 연결 유로(11c)의 정 중앙에 배치될 수도 있고, 또는 제2유로(11b)에 가깝게 배치될 수도 있다.
밸브 플레이트(21)는 상술한 바와 같이 경사진 형태의 측면부(212)를 갖는데, 이 측면부(212)는 연결유로(11c)의 내면에 경사진 형태 또는 테이퍼진 형태에 대응되며, 측면부(212)의 경사도는 연결유로(11c) 내면의 경사도와 동일하게 대응되는 것이 바람직하다.
이에 의하여 밸브 플레이트(21)가 직립하여, 유로(11)를 완전히 폐쇄하는 경우에, 측면부(212)가 연결 유로(11c)의 내면에 밀착되어, 그 폐쇄 성능이 개선되고, 밸브 플레이트(21)와 유로(11) 사이의 미세 간격 사이로 가스가 새는 것이 방지된다.
도6에서 도시한 바와 같이, 샤프트(20)와 밸브 플레이트(21) 의 결합체가 유로(11)에 배열되고, 밸브 플레이트(21)가 유로(11)를 폐쇄하여 차단하는 경우(밸브 플레이트(21)가 직립하여 유로의 배치방향에 대하여 직교되는 방향으로 배열된 경우)에는 샤프트(20)는 제1유로(11a)에 근접하게 배치되고, 밸브 플레이트(21)는 제2유로(11b)에 근접하게 배치된다.
한편, 유로(11)의 유동 중심선(Cp)보다 샤프트(20)의 회동중심이 일측으로 치우쳐져 배치된다. 도6에서는 유로(11)의 유동 중심선(Cp)보다 샤프트(20)의 회동중심이 아래로 배치된 것을 도시하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하고, 그 위치가 반대가 될 수도 있다. 샤프트(20)의 회동 중심이 놓여진 가상의 직선(C1)과 유동 중심선(Cp)간의 간격(오프셋)은 G3로 표현된다.
여기서 실질적으로 유동 중심선(Cp)는 도5(a)에서의 밸브 플레이트(211) 수평방향으로 눕혀졌을 때의 그 배치된 가상의 라인(C2)에 대응되는 것으로 볼 수 있으며, 이 경우, G3는 G1과 같은 값을 갖는다고 볼 수 있다.
이러한 G3로 표현되는 간격(오프셋)이 필요한 이유는, 밸브 플레이트(21)가 유로를 밀폐하는 경우, 밀폐성능을 개선하면서도, 샤프트(20) 회동시 연결유로(11c) 내벽면과 밸브 플레이트(21)의 측면부(212) 간의 간섭을 최소화 하며, 샤프트(20)를 회전시키는 작동 토크를 최소화 하기 위함이다.
도7과 도8에서 도시한 바와 같이, 밸브 플레이트(21)의 측면부(212)는 지속적으로 연결유로(11c)의 내면에 밀착되어 있어서, 그 사이로 가스가 누출되는 것이 방지될 수 있다. 한편, 샤프트(20)와 밸브 플레이트(21)를 연결하는 체결부재(222)에 의하여 제1삽입공(203c) 및 제2삽입공(213)도 완전하게 밀폐되어 있으므로, 체결부재(222)와 제1삽입공(203c)의 사이 및 체결부재(222)와 제2삽입공(213) 사이의 공간으로도 가스가 누출되는 것이 방지된다.
도9에서 도시한 바와 같이, 샤프트(20)의 회전에 의하여 밸브 플레이트(21)가 유로(11)를 개폐하는 경우를 보도록 하겠다. 본 발명과 달리 오프셋이 없는 일반적인 버터플라이 밸브의 경우, 밸브 플레이트가 유로를 완전하게 폐쇄하는 경우, 밸브 플레이트가 유로의 중심선에 대해서 직교되도록 직립하는 것이 아니라 비스듬하게 배치된다.
이 경우, 밸브 플레이트와 유로 내면간에 틈이 발생하고, 이에 의하여 그 틈 사이로 가스가 이동되어 완전 폐쇄시 기밀성능이 떨어질 수 있다. 그리고, 그 틈 사이고 배기 가스 이물질이 끼는 경우, 밸브 플레이트 및 샤프트의 구동성능도 떨어질 수 있다.
반면, 본 발명의 경우, 밸브 플레이트(21)가 유로를 완전하게 폐쇄하는 경우, 밸브 플레이트(21)는 유로의 중심선(Cp)에 대해서 직교되어 완전하게 직립하는 형태가 된다.
이 경우, 밸브 플레이트(21)의 측면부(212)에 형성되는 경사면과, 테이퍼지게 경사면이 형성되는 연결 유로(11c)의 내면간의 경사도가 일치하기 때문에, 밸브 플레이트(21)와 연결 유로(11c) 간에 틈이 발생하지 않아서 기밀성능이 개선될 수 있다.
한편, 이 상태에서 샤프트(20)가 회전하여, 폐쇄 상태에서 개방 상태가 되는 경우, 도9 상에서 샤프트(20)를 기준으로 하여 밸브 플레이트(21)의 하부 부분은 시계 반대방향으로 회전하여, 위로 올라오고, 밸브 플레이트(21)의 상부 부분은 시계 반대방향으로 회전하여 아래로 내려온다.
이때, 밸브 플레이트(21)의 측면부(212)는 연결 유로(11c)의 경사면을 타고 이동하기 때문에, 이동시 큰 간섭없이 밸브 플레이트(21)의 개폐가 원활하게 이루어질 수 있다.
게다가, 경사면 간의 접촉이기 때문에, 접촉되는 시간이 경사면이 없는 일반적인 버터 플라이 밸브에 비해서 짧고, 마모량도 줄어들 수 있다는 장점이 있다.
한편, 가스는 직경이 상대적으로 넓은 제1유로(11a)에서 직경이 상대적으로 좁은 제2유로(11b)로 이동한다. 밸브 플레이트(21)가 개방 상태(점선)에서 폐쇄 상태(실선)으로 움직이는 경우, 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21)의 상부 영역(도5에서 D2 영역 - 샤프트(20) 중심에서 밸브 플레이트(21) 단부까지의 거리가 상대적으로 긴 영역)이 시계방향으로 이동하면서, 위로 올라간다.
반대로, 밸브 플레이트(21)가 개방 상태(점선)에서 폐쇄 상태(실선)으로 움직이는 경우, 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21)의 하부 영역(도5에서 D1 영역 - 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21) 단부까지의 거리가 상대적으로 짧은 영역)이 시계 방향으로 회전하면서, 아래로 내려간다.
이러한 경우, 밸브 플레이트(21)에서 D2 영역(상부 영역)은 가스의 흐름과 동일한 방향을 따라서 움직이므로 그 이동이 원활해지고, D1영역(하부 영역)은 가스 흐름과 반대 방향으로 움직이므로 저항이 발생한다.
밸브 플레이트(21)의 D2 영역(상부 영역)의 면적이나 회전 중심으로부터 단부까지의 거리가, D1 영역(하부 영역)의 면적이나 회전 중심으로부터 단부까지의 거리보다 크므로 토크의 차이로 인한 힘의 이득이 발생하여, 밸브 폐쇄에 들어가는 힘이 종래의 편심이 없는 버터 플라이 밸브에 비해서 작게 들어간다.
도10 내지 도12는 본 발명의 제2실시예를 도시한 것이다.
위에서 언급한 제1실시예에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 이용하여 설명하기로 하겠다.
도10(a) 내지 도10(c)에서 도시한 바와 같이, 샤프트(20)의 일측에는 마그넷(100)이 설치되어 있으며, 샤프트(20)의 외주면에는 밸브 플레이트(21)가 고정되게 설치된다.
샤프트(20)에는 제1기어(도2참조, 31)가 장착되는 제1영역(201)과, 제1영역(201)의 옆에 마련되며 제1영역(201)의 외경보다 크게 형성되고, 부싱(도2참조, 42)과 니들베어링(도2참조, 43)이 장착되는 제2영역(202)과, 제2영역(202)과 C링을 끼우는 홈(204)에 의하여 구분되며, 유로(11) 내부에 노출되면서, 밸브 플레이트(21)가 고정 설치되는 제3영역(203)이 각각 마련된다.
한편, 제3영역(203)의 경우, 도4에서 나타난 제1실시예에서는 밸브 플레이트(21)가 장착될 수 있도록 리세스 또는 홈 형태로 마련되는 장착면(203a)이 마련되어 있는 반면에, 제2실시예에서는 그러한 장착면과 같은 별도로 가공된 면이 없이 원통형의 외주면으로 구성되어 있다.
그리고, 밸브 플레이트(21)에는 제3영역(203)의 외주면의 형상에 대응되는 홈 형태의 장착부(211b-1)가 마련되어 있다. 장착부(211b-1)는 밸브 플레이트(21)을 프레스로 눌러서 변형하여 마련된다. 이러한 장착부(211b-1)가 압력에 의하여 변형되어 홈 형태로 형성되면, 그 반대편은 그 만큼 외측으로 돌출되는데, 이렇게 돌출되면, 밸브 플레이트(21)의 평면도가 훼손되므로, 이를 위해서 외측으로 돌출된만큼 절삭(ex. 밀링 등을 이용)하여 삭제하는 것이 필요하다. 따라서 장착부(211b-1)의 반대편에는 프레스 압력에 의하여 돌출된 부분을 절삭하여 삭제한 제거면(211a-1)이 마련된다.
밸브 플레이트(21)는 원판 형태로 마련되는 것이 바람직하나, 그 형상이 이에만 한정되는 것은 아니다.
제2실시예에서의 밸브 플레이트(21)는 평면부(211)와, 경사지게 형성되는 측면부(212)를 포함한다.
제1실시예에서는 측면부(212)가 테이퍼진 형태로 마련되어, 밸브 플레이트(21)의 측면 전체적으로 형성되었으나, 제2실시예서는 그러한 테이퍼진 부분이 부분적으로만 구현되는 차이점이 있다.
측면부(212)는 제1측면부(212a)와 제2측면부(212b)로 구분된다.
제1측면부(212a)는 테이퍼진 형태로 마련되며, 제2측면부(212b)는 그러한 테이퍼진 부분이 형성되지 않고, 평평한 형태로 마련된다.
제1측면부(212a)의 중간 지점에서 양 측으로 갈수록 테이퍼진 형태의 경사도는 점점 변화하게 마련되어 그 끝부분은 제2측면부(212b)와 동일한 형태의 평평한 형태에 근접한 형태가 된다.
밸브 플레이트(21)의 평면부(211)에는 제1삽입공(203a)의 위치에 대응되며 체결부재(22)가 삽입되는 제2삽입공(213)이 마련된다. 체결부재(22)는 제2삽입공(213)을 관통하고, 제1삽입공(203a)에 삽입되어 고정된다.
체결부재(22)는 그 헤드부(22a)가 나사산이 형성된 몸체부(22b)에 비해서 그 폭이 넓게 형성되어 있으며, 헤드부(22a)의 수평 배치 방향이 삽입 방향에 대해서 직교되게 마련됨으로써, 밸브 플레이트(21)가 샤프트(20)에 장착될 때, 비뚤어지지 않게 삽입 방향에 일치되게 눌러주는 역할을 하여 밸브 플레이트(21)가 샤프트(20)에 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
그리고, 헤드부(22a)가 넓게 형성되면서 삽입되는 영역 주위를 눌러주기 때문에 밸브 플레이트(21)가 샤프트(20) 외주면에 대해서 미끄러져서 회동되는 것을 방지할 수 있다.
평면부(211)는 제1면(211)과, 그 반대면인 제2면(212)을 구비한다.
제1측면부(212a)가 있는 영역에서는 제1면(211)의 테두리에서 제2면(212)의 테두리로 갈수록 그 외경이 증가하는 것이 바람직하며, 제2측면부(212b)가 있는 영역에서는 제1면(211)의 외경과, 제2면(212)의 외경이 동일하기 때문에, 제2측면부(212b)는 제1면(211)과 제2면(212)에 대해서 수직한 면을 갖는 평면을 갖는다.
도10(a)에서 도시한 바와 같이, 평면부(211)의 제2면(211b)은 샤프트(20)에 대면되는 영역이고, 제1면(211a)는 샤프트(20)와 반대편에 위치한다. 그리고, 제1측면부(212a)는 제1면(211a)에서 제2면(211b)로 갈수록 그 외경이 증가하는 형태가 되고, 제2측면부(212b)은 제1면(211a)과 제2면(211b)과 직교되는 형태가 된다.
측단면도 상에서 샤프트(20)의 중앙지점(20c)과, 플레이트(21)의 중앙지점 사이는 이격되어 있다. 이는 샤프트(20)의 외면에 플레이트(21)가 장착되기 때문에 당연한 것이다.
이를 시각적으로 명확하게 하기 위해서 샤프트(20)의 중앙지점(20c)를 지나는 라인(C1)과, 밸브 플레이트(21)의 측단면 중앙을 지나는 라인(C2)를 표현하였다. C1 라인과 C2라인은 서로 일치되지 않고 상호 이격되어 일정한 간격(G1)을 형성한다.
도10(b)에서 도시한 바와 같이, 평면도 상에서 샤프트(20)와 밸브 플레이트(21)간의 결합체의 경우, 샤프트(20)의 평면도 상의 중심라인(C3)도 밸브 플레이트(21)의 평면도 상의 중심라인(C4)와 비교해 볼 때, 서로 일치하지 않고 소정 간격(G2) 만큼 이격(오프셋)되어 있는 것이 바람직하다.
이는 후술하는 바와 같이, 샤프트(20) 회동시 밸브 플레이트(21)가 연결유로(11c)를 완전하게 밀폐할 수 있으면서, 회동시 밸브 플레이트(21)의 측면부(212)가 연결유로(11c)와의 간섭에 의하여 그 동작이 방해받지 않도록 하기 위함이다.
밸브 플레이트(21)과 샤프트(20)를 결합시키는 결합부재(22)는 평면도 상으로 밸브 플레이트(21)의 중앙 지점을 지나면서 샤프트(20)의 길이 방향을 따라서 배열될 수 있는 가상의 직선(C4)으로부터 소정 간격(G2) 이격(오프셋)되게 배치되고, 샤프트(20)의 중앙지점(회동 중심)을 따라 배치되는 가상의 직선(C3) 상에 배열되는 것이 바람직하다.
이러한 결합부재(22)가 샤프트(20)의 중앙지점(회동 중심)에 배치되어야 편심에 의하여 결합부재(22)가 영향을 받아 그 체결력이 약화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 이러한 결합구조(샤프트의 중심과 밸브 플레이트의 중심이 일치되지 않고 이격되는 오프셋 구조)에 따라서, 밸브 플레이트(21)의 제2측면부(212b)의 중간 지점에서 샤프트(20)의 회전 중심(20c)까지의 거리(D11)는 밸브 플레이트(21)의 제1측면부(212a)의 중간 지점에서 샤프트(20)의 회전 중심(20c)까지의 거리(D2)보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 결합 구조에 의하여, 밸브 플레이트(21)의 제2측면부(212b)의 중간 지점에서 샤프트(20)의 일단부까지의 거리(D11')는 밸브 플레이트(21)의 제2측면부(212b)의 중간 지점에서 샤프트(20)의 타단부 까지의 거리(D12')보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
도11에서 도시한 바와 같이, 유로(11)는 제1유로(11a)와, 제1유로(11a)보다 내경이 좁은 제2유로(11b)와, 이들을 연결하는 연결유로(11c)를 포함한다. 연결유로(11c)의 내경은 제1유로(11a)에서 제2유로(11b)로 갈수록 점차적으로 작아지게 형성되어 테이퍼 지게 형성(또는 경사지게 형성)되는 것이 바람직하다.
제1실시예에서는 밸브 플레이트(21)가 직립한 경우(유로의 배치방향에 대하여 직교되는 방향으로 배열된 경우)가 유로를 완전하게 폐쇄하는 상태이나, 제2실시예에서는 밸브 플레이트(21)가 비스듬하게 서 있는 경우가 유로를 완전하게 폐쇄한 상태이다.
이 경우에도, 밸브 플레이트(21)는 연결유로(11c)의 영역 내에 위치한다.
이 경우, 밸브 플레이트(21)의 테이퍼 형태를 갖는 제1측면부(212a)는 연결유로(11c)의 대경부, 즉 제1유로(11a)에 근접하게 배치되고, 평면 형태를 갖는 제2측면부(212b)는 연결유로(11c)의 소경부, 즉, 제2유로(11b)에 근접하게 배치된다.
밸브 플레이트(21)가 비스듬하게 서 있는 상태에서 실링 기능을 극대화 시키는 한편, 회전 작동 성능을 갖기 위해서는 위와 같은 배치 상태를 가지는 것이 바람직하다.
여기서 제1측면부(212a)의 테이퍼진 경사도는 연결유로(11c) 내면의 경사도와 동일하게 대응되는 것이 바람직하며, 제2측면부(212b)의 평면도는 연결유로(11c)의 내면을 평면도에 대응되는 것이 바람직하다.
이에 의하여 밸브 플레이트(21)가 비스듬하게 배치되어 유로(11)를 완전히 폐쇄하는 경우에, 측면부(212; 212a, 212b)가 연결 유로(11c)의 내면에 밀착되어, 그 폐쇄 성능이 개선되고, 밸브 플레이트(21)와 유로(11) 사이의 미세 간격 사이로 가스가 새는 것이 방지된다.
샤프트(20)와 밸브 플레이트(21) 의 결합체가 유로(11)에 배열되고, 밸브 플레이트(21)가 유로(11)를 폐쇄하여 차단하는 경우(밸브 플레이트(21)가 비스듬하게 서서 유로의 배치방향에 대하여 비스듬한 방향으로 배열된 경우)에는 샤프트(20)는 제1유로(11a)에 근접하게 배치되고, 밸브 플레이트(21)는 제2유로(11b)에 근접하게 배치된다.
한편, 유로(11)의 유동 중심선(Cp)보다 샤프트(20)의 회동중심이 일측으로 치우쳐져 배치된다. 도11에서는 유로(11)의 유동 중심선(Cp)보다 샤프트(20)의 회동중심이 아래로 배치된 것을 도시하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하고, 그 위치가 반대가 될 수도 있다. 샤프트(20)의 회동 중심이 놓여진 가상의 직선(C1)과 유동 중심선(Cp)간의 간격(오프셋)은 G3로 표현된다.
여기서 실질적으로 유동 중심선(Cp)는 도10(a)에서의 밸브 플레이트(211) 수평방향으로 눕혀졌을 때의 그 배치된 가상의 라인(C2)에 대응되는 것으로 볼 수 있으며, 이 경우, G3는 G1과 같은 값을 갖는다고 볼 수 있다.
이러한 G3로 표현되는 간격(오프셋)이 필요한 이유는, 밸브 플레이트(21)가 유로를 밀폐하는 경우, 밀폐성능을 개선하면서도, 샤프트(20) 회동시 연결유로(11c) 내벽면과 밸브 플레이트(21)의 측면부(212) 간의 간섭을 최소화 하며, 샤프트(20)를 회전시키는 작동 토크를 최소화 하기 위함이다.
도12에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에서 샤프트(20)의 회전에 의하여 밸브 플레이트(21)가 유로(11)를 개폐하는 경우를 보도록 하겠다.
밸브 플레이트(21)가 유로를 완전하게 폐쇄하는 경우, 밸브 플레이트(21)는 유로의 중심선(Cp)에 대해서 비스듬하게 서 있는 형태가 된다.
이 경우, 밸브 플레이트(21)의 제1측면부(212a)에 형성되는 경사면과, 테이퍼지게 경사면이 형성되는 연결 유로(11c)의 내면간의 경사도가 일치한다. 제1측면부(212a)는 제1유로(11a)에 근접하게 배치된다.
한편, 밸브 플레이트(21)의 제2측면부(212a)에 형셩되는 평면은 연결유로(11c)에 경사면의 평면도에 대응되며, 상호 평형하게 배치되고, 제2유로(11b)에 근접하게 배치된다.
이러한 구조에 의하여 밸브 플레이트(21)와 연결 유로(11c) 간에 틈이 발생하지 않아서 기밀성능이 개선될 수 있다.
한편, 이 상태에서 샤프트(20)가 회전하여, 폐쇄 상태에서 개방 상태가 되는 경우, 도12 상에서 샤프트(20)를 기준으로 하여 밸브 플레이트(21)의 하부 부분(제2측면부(212b)은 시계 반대방향으로 회전하여, 위로 올라오고, 밸브 플레이트(21)의 상부 부분(제1측면부(212a)은 시계 반대방향으로 회전하여 아래로 내려온다.
이때, 밸브 플레이트(21)의 측면부(212; 212a, 212b)는 연결 유로(11c)의 경사면을 타고 이동하기 때문에, 이동시 큰 간섭없이 밸브 플레이트(21)의 개폐가 원활하게 이루어질 수 있다.
게다가, 경사면 간의 접촉이기 때문에, 접촉되는 시간이 경사면이 없는 일반적인 버터 플라이 밸브에 비해서 짧고, 마모량도 줄어들 수 있다는 장점이 있다.
한편, 가스는 직경이 상대적으로 넓은 제1유로(11a)에서 직경이 상대적으로 좁은 제2유로(11b)로 이동한다. 밸브 플레이트(21)가 개방 상태(점선)에서 폐쇄 상태(실선)으로 움직이는 경우, 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21)의 상부 영역(도10에서 D12 영역 - 샤프트(20) 중심에서 밸브 플레이트(21) 단부(제1측면부(212a)가 있는 부분)까지의 거리가 상대적으로 긴 영역)이 시계방향으로 이동하면서, 위로 올라간다.
반대로, 밸브 플레이트(21)가 개방 상태(점선)에서 폐쇄 상태(실선)으로 움직이는 경우, 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21)의 하부 영역(도10에서 D11 영역 - 샤프트(20)를 기준으로 밸브 플레이트(21) 단부(제2측면부(212b)가 있는 부분)까지의 거리가 상대적으로 짧은 영역)이 시계 방향으로 회전하면서, 아래로 내려간다.
이러한 경우, 밸브 플레이트(21)에서 D12 영역(상부 영역)은 가스의 흐름과 동일한 방향을 따라서 움직이므로 그 이동이 원활해지고, D11영역(하부 영역)은 가스 흐름과 반대 방향으로 움직이므로 저항이 발생한다.
밸브 플레이트(21)의 D12 영역(상부 영역)의 면적이나 회전 중심으로부터 단부까지의 거리가, D11 영역(하부 영역)의 면적이나 회전 중심으로부터 단부까지의 거리보다 크므로 토크의 차이로 인한 힘의 이득이 발생하여, 밸브 폐쇄에 들어가는 힘이 종래의 편심이 없는 버터 플라이 밸브에 비해서 작게 들어간다.
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.
11a: 제1유로 11b: 제2유로
11c: 연결유로 20: 샤프트
21: 밸브 플레이트 212: 측면부
212a: 제1측면부 212b: 제2측면부

Claims (11)

  1. 유로가 형성되는 밸브 하우징과,
    상기 밸브 하우징에 마련되는 구동장치와,
    구동장치에 연결되는 샤프트와;
    상기 샤프트에 연결되며, 샤프트의 회전에 따라서 상기 유로를 개폐하거나 유로의 유동 면적을 조절하는 밸브 플레이트를 포함하되,
    상기 밸브 플레이트는 샤프트의 외면 일측에 설치되며,
    상기 밸브 플레이트는 나사 형태의 결합부재에 의하여 샤프트 외면 일면에 고정되며,
    상기 밸브 플레이트의 측면 중심은 샤프트의 회전중심에서 일측으로 치우쳐져 배치되며,
    상기 유로는 제1유로와,
    상기 제1유로의 내경보다 좁게 형성되는 제2유로와,
    상기 제1유로와 제2유로를 연결하면서, 그 내경이 제1유로 방향에서 제2유로로 갈수록 감소하여 테이퍼진 형태로 마련되는 연결유로를 포함하되,
    상기 밸브 플레이트 회동시 상기 밸브 플레이트의 테두리는 상기 연결유로의 내면에 접촉 가능하게 마련되고,
    상기 밸브 플레이트의 테두리는 경사지게 형성되며,
    상기 밸브 플레이트 테두리의 경사도는 테이퍼진 형태로 마련되는 연결유로의 경사도에 대응되고,
    상기 밸브 플레이트의 중앙 지점은 상기 샤프트의 중심축으로부터 이격되게 배치되며,
    상기 밸브 플레이트와 샤프트를 결합시키는 결합부재는 상기 밸브 플레이트의 중앙 지점을 지나면서 샤프트의 길이 방향을 따라서 배열될 수 잇는 가상의 직선으로부터 소정 간격 이격되게 배치되며,
    상기 밸브 플레이트의 테두리를 구성하는 측면부는, 테이퍼진 제1측면부와, 상기 밸브 플레이트의 평면 형태로 마련되는 제2측면부를 구비하며,
    제2측면부는 상기 밸브 플레이트의 전면 및 후면과 직교되는 형태의 평면을 갖는 것을 특징으로 하고,
    밸브의 완전 폐쇄 상태에서 상기 밸브 플레이트는 유로의 진행방향에 대해서 비스듬하게 서있게 배치되며, 연결 유로의 영역 내에 위치하되,
    제1측면부는 제1유로에 근접하게 위치하고,
    제2측면부는 제2유로에 근접하게 위치하며,
    제1측면부는 테이퍼진 형태로 마련되며, 제2측면부는 테이퍼진 형상이 아닌 평평한 형태로 마련되며,
    제1측면부의 중간 지점에서 양 측으로 갈 수록 테이퍼진 형태의 경사도는 점점 변화하게 되어 그 끝부분은 제2측면부와 동일한 형태의 평평한 형태에 근접한 형태가 되고,
    대경부가 좌측, 소경부가 우측에 있는 배치 상태에서, 샤프트보다 아래에 위치하며, 제2측면부를 포함하는 밸브 플레이트의 하부 부분은 시계 반대 방향으로 회전하여 위로 올라오고, 샤프트보다 위에 위치하며 제1측면부를 포함하는 밸브 플레이트의 상부 부분은 시계 반대 방향으로 회전하여 아래로 내려가며,
    상기 밸브 플레이트의 제2측면부 중간지점에서 샤프트의 일단부까지의 거리는 상기 밸브 플레이트의 제1측면부의 중간지점에서 샤프트의 타단부 까지의 거리보다 짧게 형성되고,
    상기 밸브 플레이트의 제2측면부 중간지점에서 상기 샤프트의 회전 중심까지의 거리는 상기 밸브 플레이트의 제1측면부의 중간지점에서 상기 샤프트의 회전 중심까지의 거리보다 짧게 형성되며,
    상기 샤프트의 회전 중심은 상기 유로를 따라 흐르는 기체의 가상의 유동 중심선과 이격되게 배치되어 샤프트의 회동 중심이 놓여진 가상직선과 가상의 유동 중심선 간에 오프셋이 형성되고,
    상기 밸브 플레이트에는 샤프트의 외주면에 대응되는 장착홈이 형성되고,
    장착홈의 반대편에는 장착홈 형성시 그에 대응되게 외측으로 돌출되는 영역을 절삭한 제거면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 밸브.

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