KR102178143B1 - Actuator for Exhaust Gas Recirculation valve with high response characteristics - Google Patents

Actuator for Exhaust Gas Recirculation valve with high response characteristics Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics, wherein a shaft, which is the center of rotation of a motor used in the actuator for an exhaust gas recirculation valve, is implemented in a fixed type to be prevented from rotating with a rotor, so that bearings can be removed. Moreover, washers are used at both ends of the rotor to reduce the inertia of the rotor so that excellent acceleration and deceleration functions are provided.

Description

응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터{Actuator for Exhaust Gas Recirculation valve with high response characteristics}Actuator for Exhaust Gas Recirculation valve with high response characteristics}

본 발명은 배기가스 일부를 다시 연소실로 공급하는 배기가스 재순환 기술과 관련한 것으로, 특히 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas recirculation technology for supplying a part of exhaust gas back to a combustion chamber, and in particular, to an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics.

날로 높아지는 환경에 대한 사회적 관심은 최근 몇 년간 차량 연비 규제의 도입 및 강화 그리고 온실가스 규제 신설 등의 형태로 구체화되고 있다. 배기가스 재순환(EGR : Exhaust Gas Recirculation)은 질소 산화물을 저감시키기 위해 보편적으로 사용되고 있는 기술 중 하나로, 배기가스의 일부를 다시 연소실에 공급하는 기술로서 1970년대 가솔린 엔진에 적용되기 시작하여 현재에는 디젤 엔진에까지 사용되고 있다.Increasing social interest in the environment has been materialized in recent years in the form of introduction and reinforcement of vehicle fuel economy regulations and establishment of greenhouse gas regulations. Exhaust Gas Recirculation (EGR) is one of the technologies commonly used to reduce nitrogen oxides. It is a technology that supplies part of the exhaust gas back to the combustion chamber. It was applied to gasoline engines in the 1970s and is now diesel engines. It has been used up to.

특히, 차량 내의 배기가스 재순환(EGR) 기능은 배기가스의 유량을 조절하기 위해 액츄에이터(Actuator)의 성능에 크게 의존한다. 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터는 가장 단순한 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)에서부터 직류 모터를 거쳐 3상 모터의 적용에 이르렀으며, 적용 대상 변경의 가장 큰 원인 또한 배기가스 재순환 밸브의 다양한 기능의 요구와 높은 출력 밀도의 요구에 기인한다.In particular, the exhaust gas recirculation (EGR) function in the vehicle is highly dependent on the performance of the actuator to regulate the flow rate of the exhaust gas. Actuators for exhaust gas recirculation valves ranged from the simplest solenoid valves to DC motors to the application of three-phase motors, and the biggest reason for the change of application targets is the demand for various functions of exhaust gas recirculation valves and high power density. Is due to the demands of

전자식 배기가스 재순환(EGR) 밸브의 경우, 필요한 배기가스를 연소실로 정확하게 공급할 수 있는 정밀제어가 가능하며, 질소 산화물을 저감 시킬 수 있다. 이는 전동 모터를 사용하여 뛰어난 가속과 감속 기능을 적극 활용할 수 있기 때문이며, 이를 위해 감속을 방해하는 요소로 작용하는 모터의 회전자의 관성을 최소한으로 하려는 연구가 계속되고 있다.In the case of an electronic exhaust gas recirculation (EGR) valve, precise control to accurately supply the necessary exhaust gas to the combustion chamber is possible, and nitrogen oxides can be reduced. This is because an electric motor can be used to actively utilize excellent acceleration and deceleration functions, and for this, research is being conducted to minimize the inertia of the rotor of the motor acting as a factor that hinders deceleration.

대한민국 공개특허 제10-2001-0046091호(2001.06.05)에서는 회전자를 코어리스(coreless) 형태로 구현하여 회전자 질량을 줄임으로써 회전자의 관성을 줄이는 기술을 제안하고 있다. 한편, 대한민국 등록실용신안 제20-0247499호(2001.09.10)에서는 회전자 극을 좌우 돌출형태의 적층구조로 구성하여 회전자의 관성을 줄이는 기술을 제안하고 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0046091 (2001.06.05) proposes a technique to reduce the inertia of the rotor by implementing the rotor in a coreless form to reduce the mass of the rotor. Meanwhile, Korean Utility Model Registration No. 20-0247499 (2001.09.10) proposes a technique to reduce the inertia of the rotor by configuring the rotor poles in a stacked structure of the left and right protrusions.

본 발명자는 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 사용되는 모터의 회전 중심인 샤프트(Shaft)를 회전자(Rotor)와 함께 회전하지 않도록 고정형으로 구현하여 베어링(Bearing)을 제거하고, 회전자 양단에 와셔(Washer)를 사용하여 회전자의 관성을 줄임으로써 뛰어난 가속과 감속 기능을 가지도록 구현함으로써 응답 특성을 향상시킬 수 있는 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 대한 연구를 하였다.The inventor of the present invention implements the shaft, which is the rotation center of the motor used in the actuator for the exhaust gas recirculation valve, in a fixed type so that it does not rotate with the rotor, removes the bearing, and has washers at both ends of the rotor ( Washer) was used to reduce the inertia of the rotor to achieve excellent acceleration and deceleration functions, thereby improving the response characteristics of the exhaust gas recirculation valve actuator.

대한민국 공개특허 제10-2001-0046091호(2001.06.05)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0046091 (2001.06.05) 대한민국 등록실용신안 제20-0247499호(2001.09.10)Republic of Korea Utility Model No. 20-0247499 (2001.09.10)

본 발명은 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 사용되는 모터의 회전 중심인 샤프트(Shaft)를 회전자(Rotor)와 함께 회전하지 않도록 고정형으로 구현하여 베어링(Bearing)을 제거함으로써 회전자의 관성을 줄일 수 있는 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention implements a shaft, which is a rotational center of a motor used in an actuator for an exhaust gas recirculation valve, in a fixed type so that it does not rotate with the rotor, thereby reducing the inertia of the rotor by removing the bearing. Its purpose is to provide an actuator for an exhaust gas recirculation valve with excellent response characteristics.

본 발명의 또 다른 목적은 회전자 양단에 와셔(Washer)를 사용하여 회전자의 관성을 줄일 수 있는 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an actuator for an exhaust gas recirculation valve capable of reducing the inertia of the rotor by using washers at both ends of the rotor.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터가 하우징과; 회전하지 않도록 하우징에 고정 설치되는 고정 샤프트와; 고정 샤프트에 삽입되어, 고정 샤프트를 중심축으로 하여 회전하는 회전자와; 회전자를 회전 구동시키는 자력을 제공하는 고정자와; 회전자가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전자의 회전력을 변환하는 입력측 웜기어 및 출력측 웜기어와; 입력측 웜기어 및 출력측 웜기어 각각에 연결되어 배기가스를 입력 및 출력시켜 배기가스를 순환시키는 입력측 가동부 및 출력측 가동부와; 하우징 양측에 각각 형성되고, 입력측 배기가스 재순환 밸브 및 출력측 배기가스 재순환 밸브 각각이 연결되어 배기가스를 흡기 또는 배기하되, 입력측 가동부 및 출력측 가동부 각각이 내설되는 흡기구 및 배기구를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics comprises: a housing; A fixed shaft fixedly installed in the housing so as not to rotate; A rotor inserted into the fixed shaft and rotated around the fixed shaft; A stator providing a magnetic force that drives the rotor to rotate; An input-side worm gear and an output-side worm gear for converting rotational force of the rotor in a direction orthogonal to a direction in which the rotor rotates; An input side movable part and an output side movable part connected to each of the input side worm gear and the output side worm gear to input and output exhaust gas to circulate the exhaust gas; It is formed on both sides of the housing, and the input side exhaust gas recirculation valve and the output side exhaust gas recirculation valve are respectively connected to intake or exhaust the exhaust gas, and the input side movable part and the output side movable part each include an intake port and an exhaust port installed inside.

본 발명의 부기적인 양상에 따르면, 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터가 고정 샤프트에 삽입되는 회전자 양단에서 고정 샤프트에 삽입되어 결합되는 상부 와셔(Washer) 및 하부 와셔를 더 포함한다.According to an additional aspect of the present invention, an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics further includes an upper washer and a lower washer that are inserted and coupled to the fixed shaft at both ends of the rotor inserted into the fixed shaft.

본 발명은 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 사용되는 모터의 회전 중심인 샤프트(Shaft)를 회전자(Rotor)와 함께 회전하지 않도록 고정형으로 구현하여 베어링(Bearing)을 제거하고, 회전자 양단에 와셔(Washer)를 사용하여 회전자의 관성을 줄임으로써 뛰어난 가속과 감속 기능을 가지도록 구현할 수 있으므로, 응답 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the present invention, the shaft, which is the rotation center of the motor used in the actuator for the exhaust gas recirculation valve, is implemented in a fixed type so that it does not rotate with the rotor to remove the bearing, and washers at both ends of the rotor ( Washer) can be used to reduce the inertia of the rotor so that it can be implemented to have excellent acceleration and deceleration functions, thereby improving response characteristics.

또한, 본 발명은 베어링을 사용하지 않으므로, 베어링을 압입 및 강제로 결합하는 조립 공정을 배제할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있고, 이로 인해 제조 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention does not use a bearing, it is possible to eliminate the assembly process of press-fitting the bearing and forcibly coupling the bearing, thereby simplifying the manufacturing process, thereby reducing the manufacturing cost.

도 1 은 본 발명에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 하우징의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 회전자의 일 실시예를 도시한 측면도 및 평면도이다.
1 is a cross-sectional view showing the configuration of an exemplary embodiment of an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to the present invention.
2 is a perspective view showing an embodiment of a housing of an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to the present invention.
3 is a side view and a plan view showing an embodiment of a rotor of an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention through preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Although specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described, this is not intended to limit the various embodiments of the present invention to a specific form.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments of the present invention, the detailed description will be omitted.

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. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

도 1 은 본 발명에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 일 실시예의 구성을 도시한 단면도, 도 2 및 도 3 은 각각 본 발명에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 하우징 및 회전자의 일 실시예를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are respectively a housing of an actuator for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to the present invention. And a diagram showing an embodiment of a rotor.

도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터(100)는 하우징(110)과, 고정 샤프트(120)와, 회전자(130)와, 고정자(140)와, 입력측 웜기어(150a) 및 출력측 웜기어(150b)와, 입력측 가동부(160a) 및 출력측 가동부(160b)와, 흡기구(170a) 및 배기구(170b)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the actuator 100 for exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics according to this embodiment includes a housing 110, a fixed shaft 120, a rotor 130, and a stator 140. ), an input-side worm gear 150a and an output-side worm gear 150b, an input-side movable portion 160a and an output-side movable portion 160b, and an intake port 170a and an exhaust port 170b.

하우징(Housing)(110)은 하부 베이스체(110a) 및 이를 상부에서 덮는 상부 커버(110b)를 포함한다. 이 때, 하부 베이스체(110a) 및 상부 커버(110b)의 재질은 플라스틱 등과 같은 합성 수지 계열일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The housing 110 includes a lower base body 110a and an upper cover 110b covering the lower base body 110a. In this case, the material of the lower base body 110a and the upper cover 110b may be a synthetic resin type such as plastic, but is not limited thereto.

도 2 에 도시한 바와 같이, 하부 베이스체(110a)의 저면에는 고정자(140)가 배치되며, 고정자(140)의 중앙 부위에는 회전자(130)가 삽입되는 고정 샤프트(120)가 고정 설치되는 샤프트 결합구(111)가 형성된다. 예컨대, 샤프트 결합구(111)에 샤프트(120)를 접착제 등을 사용해여 고정할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.As shown in FIG. 2, a stator 140 is disposed on the bottom of the lower base body 110a, and a fixed shaft 120 into which the rotor 130 is inserted is fixedly installed at the central portion of the stator 140. The shaft coupling part 111 is formed. For example, the shaft 120 may be fixed to the shaft coupler 111 using an adhesive or the like, but is not limited thereto.

고정 샤프트(Shaft)(120)는 회전하지 않도록 하우징(110)에 고정 설치된다. 이 때, 고정 샤프트(120)의 재질이 강성을 가진 스테인레스강 등일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The fixed shaft 120 is fixedly installed on the housing 110 so as not to rotate. In this case, the material of the fixed shaft 120 may be stainless steel having rigidity, but is not limited thereto.

예컨대, 하우징(110)의 하부 베이스체(110a)의 저면 중앙부위에 형성된 샤프트 결합구(111)에 샤프트(120)가 결합 고정되어 회전자(130)를 따라 회전하지 않도록 구현될 수 있다.For example, the shaft 120 may be coupled and fixed to the shaft coupling hole 111 formed in the center of the bottom of the lower base body 110a of the housing 110 so as not to rotate along the rotor 130.

회전자(Rotor)(130)는 고정 샤프트(120)에 삽입되어, 고정 샤프트를 중심축으로 하여 회전한다. 예컨대, 회전자(130)가 원통형 회전자 코어(131)와, 원통형 회전자 코어 외연에 다수개 설치되는 영구 자석(132)들과, 원통형 회전자 코어와 영구 자석들을 몰딩(Molding)하여 외부로 노출되지 않도록 하는 플라스틱 등과 같은 합성 수지 계열의 몰딩체(133)를 포함할 수 있다. The rotor 130 is inserted into the fixed shaft 120 and rotates with the fixed shaft as a central axis. For example, the rotor 130 is a cylindrical rotor core 131, a plurality of permanent magnets 132 installed on the outer periphery of the cylindrical rotor core, and the cylindrical rotor core and permanent magnets are molded to the outside. It may include a synthetic resin-based molding body 133 such as plastic to prevent exposure.

한편, 도 3 에 도시한 바와 같이, 몰딩체(133)는 하부는 직경이 크고, 상부는 직경이 작은 2단 구조로 구현될 수 있으며, 몰딩체(133)의 중앙 부위에는 고정 샤프트(120) 삽입을 위한 통공(134)이 형성되고, 몰딩체(133)의 상부 직경이 작은 부위 외연에는 웜기어 회전 구동을 위한 나사부(135)가 형성될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the molding body 133 may be implemented in a two-stage structure having a large lower diameter and a small diameter at the upper part, and a fixed shaft 120 at the center of the molding body 133 A through hole 134 for insertion may be formed, and a threaded portion 135 for driving the rotation of the worm gear may be formed on an outer edge of a portion having a small upper diameter of the molding body 133.

고정자(Stator)(140)는 회전자(130)를 회전 구동시키는 자력을 제공한다. 도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 고정자(140)는 고정자 코어(Core)와, 고정자 코어에 형성되는 치(tooth)들에 권선되는 코일(Coil)을 포함하고, 고정자 코어와 코일은 플라스틱 등과 같은 합성 수지 계열의 물질에 의해 몰딩될 수 있다.The stator 140 provides magnetic force that drives the rotor 130 to rotate. Although not specifically shown in the drawings, the stator 140 includes a stator core and a coil wound around teeth formed in the stator core, and the stator core and coil are composites such as plastic. It may be molded by a resin-based material.

예컨대. 고정자(140)가 하우징(110)의 하부 베이스체(110a)의 저면에 설치될 수 있으며, 고정자(140)의 중앙 부위는 회전자(130)가 설치될 수 있도록 원형의 개구부(141)가 형성될 수 있다. for example. The stator 140 may be installed on the bottom of the lower base body 110a of the housing 110, and the central portion of the stator 140 has a circular opening 141 so that the rotor 130 can be installed. Can be.

입력측 웜기어(150a) 및 출력측 웜기어(150b)는 회전자(130)가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전자의 회전력을 변환한다. 이 때, 입력측 웜기어(150a)와 출력측 웜기어(150b)가 몰딩체(133)의 상부 직경이 작은 부위 외연에 형성되는 나사부(135)에 서로 대향 설치되어, 나사부(135) 회전과 상호 작용하여 회전될 수 있다.The input-side worm gear 150a and the output-side worm gear 150b convert the rotational force of the rotor in a direction orthogonal to the direction in which the rotor 130 rotates. At this time, the input-side worm gear (150a) and the output-side worm gear (150b) are installed opposite to each other on the threaded portion 135 formed on the outer edge of the portion with a small upper diameter of the molding body 133, and rotated by interacting with the rotation of the threaded portion 135 Can be.

입력측 가동부(160a) 및 출력측 가동부(160b)는 입력측 웜기어(150a) 및 출력측 웜기어(150b) 각각에 연결되어 배기가스를 입력 및 출력시켜 배기가스를 순환시킨다. 예컨대, 입력측 가동부(160a) 및 출력측 가동부(160b)의 종단에는 배기가스 입력 및 출력을 향상시키기 위한 나사형 날개(161)가 각각 구비될 수 있다.The input-side movable part 160a and the output-side movable part 160b are connected to each of the input-side worm gear 150a and the output-side worm gear 150b to input and output exhaust gas to circulate the exhaust gas. For example, at the ends of the input-side movable part 160a and the output-side movable part 160b, screw-type blades 161 for improving input and output of exhaust gas may be provided, respectively.

흡기구(170a) 및 배기구(170b)는 하우징(110) 양측에 각각 형성되고, 입력측 배기가스 재순환 밸브(도면 도시 생략) 및 출력측 배기가스 재순환 밸브(도면 도시 생략) 각각이 연결되어 배기가스를 흡기 또는 배기하되, 입력측 가동부(160a) 및 출력측 가동부(160b) 각각이 내설된다. 이 때, 흡기구(170a)와 배기구(170b)가 하우징(110) 양측에 서로 편향되도록 형성될 수 있다.The intake port 170a and the exhaust port 170b are respectively formed on both sides of the housing 110, and an input side exhaust gas recirculation valve (not shown) and an output side exhaust gas recirculation valve (not shown) are respectively connected to intake or Exhaust, but each of the input-side movable portion (160a) and the output-side movable portion (160b) is installed. In this case, the intake port 170a and the exhaust port 170b may be formed to be deflected on both sides of the housing 110.

이와 같이 구성되는 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 동작을 살펴 본다. 고정자(140)에 의해 발생되는 자력에 의해 회전자(130)를 회전 구동시킨다. 이 때, 고정자(140)의 코일에 인가되는 전류의 크기 제어를 통해 회전자(130)의 회전 속도를 증가 또는 감소시킴으로써 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 출력을 가속 또는 감속할 수 있다.The operation of the actuator for exhaust gas recirculation valve configured as described above will be described. The rotor 130 is driven to rotate by the magnetic force generated by the stator 140. In this case, the output of the actuator for the exhaust gas recirculation valve may be accelerated or decelerated by increasing or decreasing the rotational speed of the rotor 130 by controlling the amount of current applied to the coil of the stator 140.

회전자(130)가 회전 구동되면, 입력측 웜기어(150a) 및 출력측 웜기어(150b)에 의해 회전자(130)가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전자의 회전력이 변환되고, 입력측 가동부(160a) 및 출력측 가동부(160b)가 회전자(130)가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전하면서, 연소실(도면 도시 생략)로부터 배출되는 배기가스를 흡기구(170a)를 통해 흡입하여 배기구(170b)를 통해 배기시켜 연소실로 공급한다.When the rotor 130 is rotationally driven, the rotational force of the rotor is converted in a direction orthogonal to the direction in which the rotor 130 rotates by the input side worm gear 150a and the output side worm gear 150b, and the input side movable part 160a And while the output-side movable part 160b rotates in a direction orthogonal to the direction in which the rotor 130 rotates, exhaust gas discharged from the combustion chamber (not shown) is sucked through the inlet 170a, and through the exhaust port 170b. It is exhausted and supplied to the combustion chamber.

이 때, 흡기구(170a)와 연소실 사이 및 배기구(170b)와 연소실 사이에는 각각 입력측 배기가스 재순환 밸브(도면 도시 생략) 및 출력측 배기가스 재순환 밸브(도면 도시 생략)가 연결된다. 이와 같은 과정을 통해 연소실(도면 도시 생략)로부터 배출되는 배기가스가 일부가 다시 연소실로 재공급된다.At this time, an input side exhaust gas recirculation valve (not shown) and an output side exhaust gas recirculation valve (not shown) are connected between the intake port 170a and the combustion chamber and between the exhaust port 170b and the combustion chamber, respectively. Through this process, part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber (not shown in the drawing) is supplied again to the combustion chamber.

이 과정에서 본 발명에 따른 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터는 실시간으로 행해지는 엔진의 가속 및 감속에 대응하여 회전자의 회전 속도를 가속 또는 감속하게 되는데, 감속을 방해하는 요소로 작용하는 모터의 회전자의 관성을 고정 샤프트를 사용하고, 베어링을 제거함으로써 최소화 한다.In this process, the actuator for exhaust gas recirculation valve according to the present invention accelerates or decelerates the rotation speed of the rotor in response to acceleration and deceleration of the engine performed in real time. The inertia is minimized by using a fixed shaft and removing the bearing.

본 발명은 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터에 사용되는 모터의 회전 중심인 샤프트(Shaft)를 회전자(Rotor)와 함께 회전하지 않도록 고정형으로 구현함으로써 회전자와 함께 회전하는 회전 샤프트를 채용한 종래에 비해 회전체 중량을 줄일 수 있어 회전자의 관성을 줄일 수 있다.The present invention implements the shaft, which is the rotation center of the motor used in the actuator for the exhaust gas recirculation valve, in a fixed type so that it does not rotate with the rotor, compared to the prior art that employs a rotating shaft that rotates with the rotor. The weight of the rotor can be reduced, so the inertia of the rotor can be reduced.

또한, 고정 샤프트 채용에 의해 베어링을 사용하지 않으므로, 기존의 베어링을 사용하는 구조의 베어링 계면 마찰력에 비해, 회전하지 않는 고정 샤프트와 회전하는 회전자 계면 마찰력이 상대적으로 크므로, 회전자의 관성을 억제하여 줄일 수 있다.In addition, since bearings are not used due to the adoption of the fixed shaft, the frictional force between the non-rotating fixed shaft and the rotating rotor is relatively large compared to the bearing interface friction force of the conventional bearing structure. It can be reduced by suppressing it.

이에 따라, 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 가속과 감속 기능을 향상시킬 수 있으므로, 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 응답 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 고정 샤프트 채용에 의해 베어링을 사용하지 않으므로, 베어링을 압입 및 강제로 결합하는 조립 공정을 배제할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있고, 이로 인해 제조 단가를 낮출 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the acceleration and deceleration functions of the actuator for the exhaust gas recirculation valve, and thus the response characteristics of the actuator for the exhaust gas recirculation valve can be improved. In addition, since the present invention does not use a bearing by employing a fixed shaft, the assembly process of press-fitting and forcibly coupling the bearing can be eliminated, thereby simplifying the manufacturing process, thereby lowering the manufacturing cost.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터(100)가 상부 와셔(Washer)(180a) 및 하부 와셔(180b)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an additional aspect of the invention, the actuator 100 for an exhaust gas recirculation valve having excellent response characteristics may further include an upper washer 180a and a lower washer 180b.

상부 와셔(180a) 및 하부 와셔(180b)는 고정 샤프트(120)에 삽입되는 회전자(130) 양단에서 고정 샤프트에 삽입되어 결합된다. 이에 따라 기존의 회전 샤프트를 지지하는 베어링 대신 고정 샤프트(120)에 삽입되는 회전자(130) 양단에 설치되는 상부 와셔(180a) 및 하부 와셔(180b)에 의해 회전자(130)의 회전력이 지지되므로, 상부 와셔(180a) 및 하부 와셔(180b)의 계면 마찰력에 의해 회전자의 관성을 억제하여 줄일 수 있다.The upper washer 180a and the lower washer 180b are inserted into and coupled to the fixed shaft at both ends of the rotor 130 inserted into the fixed shaft 120. Accordingly, the rotational force of the rotor 130 is supported by the upper washers 180a and the lower washers 180b installed at both ends of the rotor 130 inserted into the fixed shaft 120 instead of a bearing supporting the existing rotating shaft. Therefore, the inertia of the rotor can be suppressed and reduced by the interfacial frictional force of the upper washer 180a and the lower washer 180b.

베어링 대신 상부 와셔(180a) 및 하부 와셔(180b)를 사용하는 경우, 입력측 웜기어(150a)와 출력측 웜기어(150b)에 의한 감속비에 따라 출력 토크가 결정되므로, 저토크 고속운전시 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 가속과 감속 기능을 향상시킬 수 있으므로, 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터의 응답 특성을 향상시킬 수 있다. When using the upper washer (180a) and the lower washer (180b) instead of the bearing, the output torque is determined according to the reduction ratio by the input-side worm gear (150a) and the output-side worm gear (150b). Since the acceleration and deceleration functions of the actuator can be improved, the response characteristics of the actuator for the exhaust gas recirculation valve can be improved.

또한, 본 발명은 고정 샤프트 채용에 의해 베어링을 사용하지 않으므로, 베어링을 압입 및 강제로 결합하는 조립 공정을 배제할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있고, 이로 인해 제조 단가를 낮출 수 있다.In addition, since the present invention does not use a bearing by employing a fixed shaft, the assembly process of press-fitting and forcibly coupling the bearing can be eliminated, thereby simplifying the manufacturing process, thereby lowering the manufacturing cost.

본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. The various embodiments disclosed in the present specification and drawings are only provided for specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the various embodiments of the present invention.

따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the various embodiments of the present invention is included in the scope of the various embodiments of the present invention in addition to the embodiments described herein, all changes or modified forms derived based on the technical idea of the various embodiments of the present invention. It should be interpreted as being.

본 발명은 배기가스 재순환 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The present invention can be used industrially in the field of exhaust gas recycling technology and its application technology.

100 : 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터
110 : 하우징
110a : 하부 베이스체
110b : 상부 커버
111 : 샤프트 결합구
120 : 고정 샤프트
130 : 회전자
131 : 회전자 코어
132 : 영구 자석
133 : 몰딩체
134 : 통공
135 : 나사부
140 : 고정자
141 : 개구부
150a : 입력측 웜기어
150b : 출력측 웜기어
160a : 입력측 가동부
160b : 출력측 가동부
161 : 나사형 날개
170a : 흡기구
170b : 배기구
180a : 상부 와셔
180b : 하부 와셔
100: actuator for exhaust gas recirculation valve
110: housing
110a: lower base body
110b: top cover
111: shaft coupling
120: fixed shaft
130: rotor
131: rotor core
132: permanent magnet
133: molding body
134: through hole
135: threaded portion
140: stator
141: opening
150a: input side worm gear
150b: worm gear on the output side
160a: input side movable part
160b: output side movable part
161: screw type wing
170a: intake port
170b: exhaust port
180a: upper washer
180b: lower washer

Claims (2)

하우징과;
회전하지 않도록 하우징에 고정 설치되는 고정 샤프트와;
고정 샤프트에 삽입되어, 고정 샤프트를 중심축으로 하여 회전하는 회전자와;
회전자를 회전 구동시키는 자력을 제공하는 고정자와;
회전자가 회전하는 방향과 직교하는 방향으로 회전자의 회전력을 변환하는 입력측 웜기어 및 출력측 웜기어와;
입력측 웜기어 및 출력측 웜기어 각각에 연결되어 배기가스를 입력 및 출력시켜 배기가스를 순환시키는 입력측 가동부 및 출력측 가동부와;
하우징 양측에 각각 형성되고, 입력측 배기가스 재순환 밸브 및 출력측 배기가스 재순환 밸브 각각이 연결되어 배기가스를 흡기 또는 배기하되, 입력측 가동부 및 출력측 가동부 각각이 내설되는 흡기구 및 배기구와;
고정 샤프트에 삽입되는 회전자 양단에서 고정 샤프트에 삽입되어 결합되는 상부 와셔(Washer) 및 하부 와셔를;
포함하되,
베어링을 사용하지 않은 고정 샤프트와 회전자 간의 계면 마찰력과, 회전자 양단 각각과 상부 와셔 및 하부 와셔 간의 계면 마찰력에 의해 회전자의 감속을 방해하는 요소로 작용하는 회전자의 관성을 억제하여 감속 기능을 향상시키는 응답 특성이 우수한 배기가스 재순환 밸브용 액츄에이터.
A housing;
A fixed shaft fixedly installed in the housing so as not to rotate;
A rotor inserted into the fixed shaft and rotated around the fixed shaft;
A stator that provides a magnetic force that drives the rotor to rotate;
An input-side worm gear and an output-side worm gear for converting a rotational force of the rotor in a direction orthogonal to a direction in which the rotor rotates;
An input-side movable part and an output-side movable part connected to each of the input-side worm gear and the output-side worm gear to input and output exhaust gas to circulate the exhaust gas;
An intake port and an exhaust port respectively formed on both sides of the housing, each of which is connected to an input side exhaust gas recirculation valve and an output side exhaust gas recirculation valve to intake or exhaust exhaust gas, and each of an input side movable part and an output side movable part installed therein;
An upper washer and a lower washer inserted into and coupled to the fixed shaft at both ends of the rotor inserted into the fixed shaft;
Include,
Deceleration function by suppressing the inertia of the rotor, which acts as a factor that hinders the deceleration of the rotor by the interfacial friction between the fixed shaft and the rotor without bearings, and the interfacial friction between the both ends of the rotor and the upper and lower washers. Exhaust gas recirculation valve actuator with excellent response characteristics to improve
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010046091A (en) 1999-11-10 2001-06-05 윤덕용 Coreless ac induction motor
KR200247499Y1 (en) 2001-02-24 2001-09-28 주식회사 이맥스 하이테크 The rotor of variable reluctance motor
KR100519811B1 (en) * 2003-06-20 2005-10-10 삼성전기주식회사 Vibration motor
KR101926685B1 (en) * 2018-03-08 2018-12-10 주식회사 코렌스 Bypass valve assembly for egr cooler

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010046091A (en) 1999-11-10 2001-06-05 윤덕용 Coreless ac induction motor
KR200247499Y1 (en) 2001-02-24 2001-09-28 주식회사 이맥스 하이테크 The rotor of variable reluctance motor
KR100519811B1 (en) * 2003-06-20 2005-10-10 삼성전기주식회사 Vibration motor
KR101926685B1 (en) * 2018-03-08 2018-12-10 주식회사 코렌스 Bypass valve assembly for egr cooler

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