KR102185008B1 - 전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 이를 포함한 전자식 스로틀 밸브 - Google Patents

전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 이를 포함한 전자식 스로틀 밸브 Download PDF

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Abstract

내부에 공기가 유동되는 공기유동통로가 형성되도록 내부가 관통된 형상이고, 샤프트가 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 보어부; 구동장치, 샤프트 또는 구동장치의 구동력을 샤프트로 전달하는 전달장치가 마운팅되는 마운팅지점이 포함된 마운팅부; 및 보어부 및 마운팅부가 인서트된 상태로 사출 성형되고, 보어부의 내주면 및 마운팅부의 마운팅지점이 외부로 노출된 상태로 보어부 및 마운팅부의 외부를 감싸는 사출부;를 포함하고, 보어부 및 마운팅부는 사출부보다 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 소재로 제조된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징이 소개된다.

Description

전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 이를 포함한 전자식 스로틀 밸브{HOUSING OF ELECTRONIC THROTTLE VALVE AND ELECTRONIC THROTTLE VALVE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 이를 포함한 전자식 스로틀 밸브에 관한 것으로, 수지 소재로 사출 성형된 하우징의 변형을 방지하기 위한 구조에 관한 것이다.
차량과 같은 연소기관은 연료의 분사와 동시에 적정량의 공기가 공급되어야 한다. 차량에 장착되는 전자식 스로틀 밸브는 개폐량이 제어됨에 따라 엔진으로 공급되는 공기량을 조절한다.
특히, 전자식 스로틀 밸브는 흡기관에 설치되고, 운전자의 가속페달 답입량에 비례하여 발생된 전기 신호에 따라 모터가 구동되면서 전자식 스로틀 밸브의 개폐가 제어된다.
종래의 전자식 스로틀 밸브는 엔진에 결합되는 스로틀 하우징 및 기어하우징이 다이캐스팅으로 제작되는 주조품으로 성형되어 하중이 많이 나가면서 제작 원가도 상승하는 문제가 있었다.
이에 따라, 전자식 스로틀 밸브는 원가 및 중량을 감소하기 위하여 하우징을 플라스틱으로 사출 성형하는 방법을 적용하였다. 그러나 플라스틱은 열이나 수분에 취약하여 치수 안정성이 떨어지는 문제가 있었다.
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.
KR 10-2003-0046488 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 사출 성형되는 전자식 스로틀 밸브의 하우징에 치수 안정성을 향상시키기 위한 보강 구조를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 스로틀 밸브의 하우징은 내부에 공기가 유동되는 공기유동통로가 형성되도록 내부가 관통된 형상이고, 샤프트가 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 보어부; 구동장치, 샤프트 또는 구동장치의 구동력을 샤프트로 전달하는 전달장치가 마운팅되는 마운팅지점이 포함된 마운팅부; 및 보어부 및 마운팅부가 인서트된 상태로 사출 성형되고, 보어부의 내주면 및 마운팅부의 마운팅지점이 외부로 노출된 상태로 보어부 및 마운팅부의 외부를 감싸는 사출부;를 포함하고, 보어부 및 마운팅부는 사출부보다 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 소재로 제조된다.
마운팅부는 샤프트의 회전축과 수직한 평면 방향으로 연장되고, 마운팅지점에는 샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점 및 구동장치가 마운팅되는 제2마운팅지점이 포함되며, 제2마운팅지점은 제1마운팅지점에서 샤프트 회전축 방향의 측방으로 이격될 수 있다.
마운팅부는 제1마운팅지점에서 보어부와 일체로 결합되고, 마운팅부에는 제1마운팅지점에서 이격된 위치에서 공기유동통로의 공기 유동 방향과 수직한 평면 방향으로 연장되어 보어부의 외주면에 연결된 연결부가 형성될 수 있다.
보어부에는 보어부의 내주면에서 내측으로 돌출되어 형성되고, 공기유동통로의 내부에서 샤프트와 일체로 결합된 플레이트가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치에서 플레이트의 특정 방향 회전을 저지하는 스토퍼가 형성될 수 있다.
스토퍼는 플레이트의 일면에 접촉되는 제1스토퍼 및 플레이트의 타면에 접촉되는 제2스토퍼가 포함될 수 있다.
스토퍼는 샤프트의 일단부와 인접한 위치에서 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치의 플레이트와 나란하게 보어부의 내주면을 따라 샤프트의 타단부와 인접한 위치로 연장될 수 있다.
스토퍼에는 샤프트의 일단부 또는 타단부와 인접한 위치에서 스토퍼의 다른 위치보다 상대적으로 높이가 증가되도록 내측으로 돌출된 보강부가 형성될 수 있다.
보어부의 내주면은 플레이트가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 플레이트의 외측면과 일정 거리 이격될 수 있다.
보어부는 수지 소재로 사출 성형되고, 마운팅부는 금속 소재로 제조되며, 보어부와 마운팅부는 일체로 결합될 수 있다.
마운팅부는 샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점에서 보어부의 외주면을 감싸도록 연장되어 샤프트의 타단을 지지할 수 있다.
보어부에는 외주면의 일부가 외측으로 돌출되어 형성된 돌출부가 형성될 수 있다.
돌출부는 일정한 방향으로 나란하게 연장된 복수 개의 리브(Rib)가 이격되게 배치되어 형성될 수 있다.
샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점에서 보어부 또는 마운팅부에 샤프트에 일체로 결합된 플레이트가 공기유동통로의 내부로 슬라이딩 가능하게 개방된 개방구가 형성될 수 있다.
개방구는 샤프트의 회전축을 중심으로 마주보는 양측 지점에서 샤프트의 회전축과 나란한 방향으로 연장된 슬릿일 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 스로틀 밸브의 하우징을 포함한 전자식 스로틀 밸브로서, 공기유동통로를 관통하여 보어부에 회전 가능하게 결합되고, 일단이 마운팅부의 제1마운팅지점에서 외부로 노출되도록 결합된 샤프트; 샤프트에 일체로 결합되고, 샤프트의 회전축을 포함한 평면 방향으로 연장된 플레이트; 및 샤프트가 마운팅부에 마운팅시 제1마운팅지점에 대응되는 위치에서 샤프트에 일체로 결합된 베어링;을 더 포함할 수 있다.
내주면은 베어링의 외주면을 커버링하고, 외주면에는 나사산이 형성되어 제1마운팅지점에서 마운팅부에 나사 결합으로 마운팅되는 베어링캡;을 더 포함할 수 있다.
샤프트의 일단 또는 타단에는 금속 소재의 부싱(Bushing)이 마련되고, 샤프트 및 플레이트는 수지 소재로 부싱을 인서트하여 사출 성형될 수 있다.
플레이트의 외측면은 플레이트의 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 보어의 내주면과 나란한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
본 발명의 전자식 스로틀 밸브의 하우징에 따르면, 열 또는 수분에 의한 변형을 최소화하면서 하우징의 중량 및 원가를 절감하는 효과를 갖는다.
또한, 플레이트를 샤프트에 결합시 발생하는 샤프트의 변형을 방지함으로써 공기 유량의 제어 정밀도가 향상되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)을 도시한 것이다.
도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 6 내지 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 8 내지 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 10 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)를 도시한 것이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 플레이트(310) 및 샤프트(300)를 도시한 것이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 분해사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)을 도시한 것이며, 도 3 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)는 공기유동통로가 형성된 하우징(100,200,400), 플레이트(310)가 공기유동통로의 내부에 위치되도록 삽입되어 하우징(100,200,400)에 회전 가능하게 결합된 샤프트(300), 하우징(100,200,400)에 마운팅된 구동장치, 하우징(100,200,400)에 마운팅된 전달장치(600), 구동장치 및 전달장치(600)를 커버링하면서 하우징(100,200,400)에 결합되는 커버(700)를 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)은 내부에 공기가 유동되는 공기유동통로가 형성되도록 내부가 관통된 형상이고, 샤프트(300)가 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 보어부(100); 구동장치, 샤프트(300) 또는 구동장치의 구동력을 샤프트(300)로 전달하는 전달장치(600)가 마운팅되는 마운팅지점이 포함된 마운팅부(200); 및 보어부(100) 및 마운팅부(200)가 인서트된 상태로 사출 성형되고, 보어부(100)의 내주면 및 마운팅부(200)의 마운팅지점이 외부로 노출된 상태로 보어부(100) 및 마운팅부(200)의 외부를 감싸는 사출부(400);를 포함하고, 보어부(100) 및 마운팅부(200)는 사출부(400)보다 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 소재로 제조된 것을 특징으로 한다.
보어부(100)는 내부에 공기가 유동되는 공기유동통로가 형성될 수 있다. 공기유동통로는 차량의 엔진으로 연결되는 흡기관과 연결될 수 있다. 즉, 보어부(100)는 내부에 공기가 유동되도록 관통된 관 형상일 수 있다.
마운팅부(200)는 마운팅지점을 포함하도록 평면 상으로 연장된 형상일 수 있다. 특히, 마운팅부(200)의 마운팅지점에는 구동장치, 샤프트(300) 또는 전달장치(600)가 마운팅될 수 있다. 전달장치(600)는 구동장치의 구동력을 전달하는 기어 및 기어의 회전축일 수 있다.
사출부(400)는 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 인서트한 상태로 수지 소재로 사출되어 형성되고, 보어부(100) 및 마운팅부(200)는 사출부(400)와 상이한 소재로 성형될 수 있다. 사출부(400)는 치수 안정성이 상대적으로 부족하지만 중량이 가볍고 단가가 저렴한 열가소성 수지 소재로 성형될 수 있다.
구체적으로, 사출부(400)는 공기유동통로를 형성하는 보어부(100)의 내주면은 외부로 노출시킬 수 있다. 또한, 사출부(400)는 마운팅부(200)의 마운팅지점을 외부로 노출시킬 수 있다.
특히, 보어부(100) 및 마운팅부(200)는 사출부(400)보다 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 소재로 제조될 수 있다. 예를 들어, 사출부(400)는 성형성이 좋은 열가소성 플라스틱으로 성형될 수 있고, 보어부(100) 및 마운팅부(200)는 강성이 우수하고, 내열성 및 내압성 등이 우수한 열경화성 플라스틱으로 성형될 수 있다. 보어부(100) 또는 마운팅부(200)는 알루미늄과 같은 금속 소재로 다이캐스팅 성형될 수도 있다.
이에 따라, 플레이트(310) 및 샤프트(300)가 작동함에 따라 공기유동통로로 유동되는 공기량이 정밀하게 제어되어야 하는 보어부(100)와 구동장치, 샤프트(300) 및 전달장치(600) 사이의 회전축간 거리 및 직각도가 유지되어야 하는 마운팅부(200)는 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 소재로 제조할 수 있다.
마운팅부(200)는 샤프트(300)의 회전축과 수직한 평면 방향으로 연장되고, 마운팅지점에는 샤프트(300)의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점(220) 및 구동장치가 마운팅되는 제2마운팅지점(230)이 포함되며, 제2마운팅지점(230)은 제1마운팅지점(220)에서 샤프트(300) 회전축 방향의 측방으로 이격될 수 있다.
샤프트(300)의 일단은 제1마운팅지점(220)에 마운팅되면서 마운팅부(200)를 관통하여 외부로 노출되고, 샤프트(300)의 일단에는 기어가 결합될 수 있다. 구동장치는 마운팅부(200)의 제2마운팅지점(230)에 마운팅될 수 있고, 구동장치를 제2마운팅지점(230)에 고정하기 위한 스크류는 상대적으로 강성이 적은 사출부(400)에 체결될 수 있다.
제2마운팅지점(230)은 마운팅부(200)가 연장된 평면 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 구동장치는 보어부(100)와 마운팅부(200)가 연장된 평면 방향으로 이격되게 위치될 수 있다.
추가로, 마운팅부(200)에는 제1마운팅지점(220)과 제2마운팅지점(230) 사이에서 전달장치(600)가 마운팅되는 제3마운팅지점이 더 형성될 수 있다.
마운팅부(200)는 제1마운팅지점(220)에서 보어부(100)와 일체로 결합되고, 마운팅부(200)에는 제1마운팅지점(220)에서 이격된 위치에서 공기유동통로의 공기 유동 방향과 수직한 평면 방향으로 연장되어 보어부(100)의 외주면에 연결된 연결부(210)가 형성될 수 있다.
마운팅부(200)와 보어부(100)는 제1마운팅지점(220)에서 샤프트(300)가 관통된 상태로 각각에 회전 가능하게 결합되고, 마운팅부(200)와 보어부(100)는 샤프트(300)를 둘러싸면서 서로 연결되도록 결합될 수 있다. 일 실시예로 마운팅부(200)와 보어부(100)는 동일한 수지 재료로 일체 성형될 수 있다.
연결부(210)는 보어부(100)의 단면 방향인 공기유동통로의 공기 유동 방향에 수직한 평면 방향으로 연장된 형상일 수 있고, 제1마운팅지점(220)에서 이격된 위치에서 보어부(100)의 외주면으로 연결될 수 있다.
일 실시예로, 연결부(210)는 마운팅부(200)의 제2마운팅지점(230) 또는 제3마운팅지점에서 보어부(100)의 외주면으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 연결부(210)에 의해 마운팅부(200)와 보어부(100)가 평면으로 연결되면서 마운팅부(200)와 보어부(100) 사이의 비틀림 변형이 방지되는 효과를 갖는다.
도 4 내지 5를 참조하면, 보어부(100)에는 보어부(100)의 내주면에서 내측으로 돌출되어 형성되고, 공기유동통로의 내부에서 샤프트(300)와 일체로 결합된 플레이트(310)가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치에서 플레이트(310)의 특정 방향 회전을 저지하는 스토퍼(110)가 형성될 수 있다.
스토퍼(110)는 보어부(100)의 내주면에서 내측으로 돌출되는 구성으로 보어부(100)의 내부에 플레이트(310) 및 샤프트(300)가 회전 가능하게 결합되면 플레이트(310)의 전폐 회전 위치에서 플레이트(310)가 더 이상 회전하지 않도록 저지할 수 있다. 특히, 플레이트(310)의 일면 또는 타면 일부가 스토퍼(110)에 접촉되어 걸림으로써 플레이트(310)의 추가 회전을 방지할 수 있다.
이에 따라, 플레이트(310)가 보어부(100)의 내주면에 끼워짐으로써 제어가 불가능해지는 문제가 해결되고, 종래에 플레이트(310)의 끼임을 방지하기 위한 스톱 스크류의 구성을 삭제할 수 있는 효과를 갖는다.
구체적으로, 스토퍼(110)는 플레이트(310)의 일면에 접촉되는 제1스토퍼(110) 및 플레이트(310)의 타면에 접촉되는 제2스토퍼(110)가 포함될 수 있다. 공기유동통로의 공기 유동 방향을 기준으로 상류 측과 하류측에 각각 제1스토퍼(110) 및 제2스토퍼(110)가 형성될 수 있다.
제1스토퍼(110) 및 제2스토퍼(110)는 플레이트(310)의 전폐 회전 위치에서 각각 플레이트(310)의 일면과 타면에 접촉되어 플레이트(310)의 특정 방향 회전을 저지할 수 있다.
또한, 스토퍼(110)는 샤프트(300)의 일단부와 인접한 위치에서 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치의 플레이트(310)와 나란하게 보어부(100)의 내주면을 따라 샤프트(300)의 타단부와 인접한 위치로 연장될 수 있다.
제1스토퍼(110)와 제2스토퍼(110)는 보어부(100)의 전 둘레로 연장될 수 있다. 제1스토퍼(110)와 제2스토퍼(110)는 샤프트(300)의 일단부와 인접한 위치에서 각각이 반대 측으로 연장되어 샤프트(300)의 타단부와 인접한 위치로 연장될 수 있다. 특히, 제1스토퍼(110) 및 제2스토퍼(110)는 전폐 회전 위치에서 플레이트(310)의 연장 방향과 나란하게 연장될 수 있다.
스토퍼(110)에는 샤프트(300)의 일단부 또는 타단부와 인접한 위치에서 스토퍼(110)의 다른 위치보다 상대적으로 높이가 증가되도록 내측으로 돌출된 보강부(111)가 형성될 수 있다.
보강부(111)는 내측으로 돌출되어 형성된 스토퍼(110)보다 더 내측으로 돌출되어 스토퍼(110)의 다른 위치보다 상대적으로 높이가 높게 형성될 수 있다. 이에 따라, 스토퍼(110) 또는 보어부(100)의 강성을 보강하면서 샤프트(300)의 일단부 및 타단부와 인접하게 위치되어 공기유동통로의 공기 유동에 영향을 최소화하는 효과를 갖는다.
보어부(100)의 내주면은 플레이트(310)가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 플레이트(310)의 외측면과 일정 거리 이격될 수 있다.
즉, 플레이트(310)의 전폐 회전 위치에서 플레이트(310)의 외측면은 보어부(100)의 내주면에 접촉되지 않고, 보어부(100)의 내주면에서 일정 거리 이격될 수 있다. 다만, 플레이트(310)는 일면 또는 타면에서 스토퍼(110)에 접촉됨으로써 공기유동통로의 폐쇄는 유지할 수 있다.
이에 따라, 플레이트(310) 또는 보어부(100)가 일부 변형되더라도 서로 끼임으로 회전이 저지되는 현상이 방지되는 효과를 갖는다.
추가로, 플레이트(310)의 외측면은 플레이트(310)의 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 보어의 내주면과 나란한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
즉, 플레이트(310)의 전폐 회전 위치에서 공기유동통로의 공기 유동 방향에 수직한 평면과 플레이트(310) 사이의 각도와 동일한 각도로 플레이트(310)의 외측면이 경사질 수 있다.
예를 들어, 플레이트(310)가 전폐 회전 위치에서 보어부(100)와 5[deg] 만큼 경사진 경우, 플레이트(310)의 외측면도 5[deg] 만큼 경사지게 형성될 수 있다.
이에 따라, 플레이트(310)가 전폐 회전 위치로 회전되면 플레이트(310)의 외측면은 보어부(100)의 내주면과 평행한 상태로 일정 거리 이격될 수 있다.
도 6 내지 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 6 내지 7을 더 참조하면, 보어부(100)는 수지 소재로 사출 성형되고, 마운팅부(200)는 금속 소재로 제조되며, 보어부(100)와 마운팅부(200)는 일체로 결합될 수 있다.
도 6 내지 7에 도시한 것과 같이, 스토퍼(110)가 형성된 보어부(100)는 수지 소재로 사출 성형됨으로써 스토퍼(110)의 성형성이 향상될 수 있다. 마운팅부(200)는 금속 소재로 제조되어 보어부(100)와 제1마운팅지점(220)에서 일체로 결합될 수 있다.
일 실시예로, 금속 소재의 마운팅부(200)를 인서트한 상태로 보어부(100)를 사출 성형함으로써 마운팅부(200)와 보어부(100)를 일체로 결합할 수 있다.
특히 도 7에 도시한 것과 같이, 마운팅부(200)는 샤프트(300)의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점(220)에서 보어부(100)의 외주면을 감싸도록 연장된 보어커버부(240)가 형성되어 샤프트(300)의 타단을 지지할 수 있다.
즉, 보어부(100)는 스토퍼(110)를 감싸는 영역으로 최소화되고, 금속 소재의 마운팅부(200)가 샤프트(300)의 타단을 지지하도록 보어부(100)의 외주면을 감쌀 수 있다.
도 8 내지 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)의 보어부(100) 및 마운팅부(200)를 도시한 것이다.
도 8 내지 9를 더 참조하면, 보어부(100)에는 외주면의 일부가 외측으로 돌출되어 형성된 돌출부(120)가 형성될 수 있다.
돌출부(120)는 보어부(100)의 외주면에서 돌출됨으로써, 보어부(100)를 인서트한 상태로 사출부(400)를 사출 성형함에 있어서 사출부(400)와의 결합력을 강화할 수 있다.
특히, 돌출부(120)는 일정한 방향으로 나란하게 연장된 복수 개의 리브(Rib)가 이격되게 배치되어 형성될 수 있다.
즉, 돌출부(120)는 도 8에 도시한 것과 같이, 보어부(100)의 외주면에서 공기유동통로의 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 연장된 리브일 수 있고, 도 9에 도시한 것과 같이 보어부(100)의 원주 방향으로 연장된 리브일 수 있다.
또한 다른 실시예로, 돌출부(120)는 사선으로 연장된 리브일 수 있다. 리브의 연장 방향에 따라 보어부(100)와 보어부(100)의 외부를 감싸는 사출부(400) 사이에서 강화되는 결합력의 방향이 가변될 수 있다.
도 10 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)를 도시한 것이다.
종래에는 공기유동통로를 통해 삽입된 플레이트(310)를 샤프트(300)에 결합하는 방법을 사용하였으나, 이러한 코킹 과정에서 샤프트(300)의 진직도가 틀어지거나 보어부(100)와 플레이트(310) 사이에 갭(Gap)이 발생하거나 접촉되는 문제가 발생하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 플레이트(310)가 일체로 결합된 샤프트(300)를 보어부(100)에 삽입한다. 평면 방향으로 연장된 플레이트(310)를 보어부(100)에 삽입하기 위하여는 제1마운팅 지점에서 보어부(100) 및 마운팅부(200)에 개방구(130,221)가 요구된다.
도 10 내지 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)은, 샤프트(300)의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점(220)에서 보어부(100) 또는 마운팅부(200)에 샤프트(300)에 일체로 결합된 플레이트(310)가 공기유동통로의 내부로 슬라이딩 가능하게 개방된 개방구(130,221)가 형성될 수 있다.
특히, 개방구(130,221)는 샤프트(300)의 회전축을 중심으로 마주보는 양측 지점에서 샤프트(300)의 회전축과 나란한 방향으로 연장된 슬릿(Slit)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 하우징(100,200,400)을 포함한 전자식 스로틀 밸브(1000)로서, 공기유동통로를 관통하여 보어부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 일단이 마운팅부(200)의 제1마운팅지점(220)에서 외부로 노출되도록 결합된 샤프트(300); 샤프트(300)에 일체로 결합되고, 샤프트(300)의 회전축을 포함한 평면 방향으로 연장된 플레이트(310); 및 샤프트(300)가 마운팅부(200)에 마운팅시 제1마운팅지점(220)에 대응되는 위치에서 샤프트(300)에 일체로 결합된 베어링(320);을 더 포함할 수 있다.
샤프트(300)의 타단은 보어부(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 샤프트(300)의 일단은 제1마운팅지점(220)에서 마운팅부(200)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
특히, 마운팅부(200)에 결합시 제1마운팅지점(220)에 대응되는 위치에는 베어링(320)이 샤프트(300)에 일체로 결합될 수 있다. 베어링(320)은 볼 베어링(320)일 수 있고, 다른 베어링(320)일 수 있다.
내주면은 베어링(320)의 외주면을 커버링하고, 외주면에는 나사산이 형성되어 제1마운팅지점(220)에서 마운팅부(200)에 나사 결합으로 마운팅되는 베어링캡(330);을 더 포함할 수 있다.
베어링캡(330)은 베어링(320)의 외주면을 감싸는 형상을 갖고, 외주면에 나사산이 형성될 수 있다. 마운팅부(200)의 제1마운팅지점(220)에도 나사산이 형성될 수 있다. 즉, 베어링캡(330)과 마운팅부(200)는 나사 결합을 통하여 샤프트(300)가 마운팅부(200)에 마운팅될 수 있다.
다른 실시예로, 샤프트(300)는 마운팅부(200)에 레이저 용접, 스핀 용착, 접착제 등의 방식으로 마운팅될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자식 스로틀 밸브(1000)의 플레이트(310) 및 샤프트(300)를 도시한 것이다.
도 14를 더 참조하면, 샤프트(300)의 일단 또는 타단에는 금속 소재의 부싱(340)(Bushing)이 마련되고, 샤프트(300) 및 플레이트(310)는 수지 소재로 부싱(340)을 인서트하여 사출 성형될 수 있다.
샤프트(300)와 플레이트(310)는 수지 소재로 일체 성형될 수 있고, 금속 소재의 부싱(340)을 인서트한 상태로 사출 성형되어 부싱(340)과 샤프트(300)는 일체로 결합될 수 있다.
이에 따라, 샤프트(300)와 플레이트(310)를 간단한 공정을 통하여 제조할 수 있고, 샤프트(300)의 일단 및 타단은 부싱(340)에 의해 마모가 방지됨으로써 내구성이 향상될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 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.
1000 : 전자식 스로틀 밸브
100 : 보어부
200 : 마운팅부
300 : 샤프트
310 : 플레이트
400 : 커버
500 : 구동장치
600 : 전달장치

Claims (18)

  1. 내부에 공기가 유동되는 공기유동통로가 형성되도록 내부가 관통된 형상이고, 샤프트가 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합되는 보어부;
    구동장치, 샤프트 또는 구동장치의 구동력을 샤프트로 전달하는 전달장치가 마운팅되는 마운팅지점이 포함된 마운팅부; 및
    보어부 및 마운팅부가 인서트된 상태로 사출 성형되고, 보어부의 내주면 및 마운팅부의 마운팅지점이 외부로 노출된 상태로 보어부 및 마운팅부의 외부를 감싸는 사출부;를 포함하고,
    보어부는 사출부보다 열 또는 수분에 의한 변형이 상대적으로 적은 수지 소재로 제조되며,
    보어부에는 보어부의 내주면에서 내측으로 돌출되어 형성되고, 공기유동통로의 내부에서 샤프트와 일체로 결합된 플레이트가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치에서 플레이트의 특정 방향 회전을 저지하는 스토퍼가 일체로 사출 형성되고,
    스토퍼에는 샤프트의 일단부 또는 타단부와 인접한 위치에서 스토퍼의 다른 위치보다 상대적으로 높이가 증가되도록 내측으로 돌출된 보강부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  2. 청구항 1에 있어서,
    마운팅부는 샤프트의 회전축과 수직한 평면 방향으로 연장되고,
    마운팅지점에는 샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점 및 구동장치가 마운팅되는 제2마운팅지점이 포함되며, 제2마운팅지점은 제1마운팅지점에서 샤프트 회전축 방향의 측방으로 이격된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  3. 청구항 2에 있어서,
    마운팅부는 제1마운팅지점에서 보어부와 일체로 결합되고,
    마운팅부에는 제1마운팅지점에서 이격된 위치에서 공기유동통로의 공기 유동 방향과 수직한 평면 방향으로 연장되어 보어부의 외주면에 연결된 연결부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    스토퍼는 플레이트의 일면에 접촉되는 제1스토퍼 및 플레이트의 타면에 접촉되는 제2스토퍼가 포함된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  6. 청구항 1에 있어서,
    스토퍼는 샤프트의 일단부와 인접한 위치에서 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전 위치의 플레이트와 나란하게 보어부의 내주면을 따라 샤프트의 타단부와 인접한 위치로 연장된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    보어부의 내주면은 플레이트가 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 플레이트의 외측면과 일정 거리 이격된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  9. 청구항 1에 있어서,
    보어부는 수지 소재로 사출 성형되고, 마운팅부는 금속 소재로 제조되며, 보어부와 마운팅부는 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  10. 청구항 9에 있어서,
    마운팅부는 샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점에서 보어부의 외주면을 감싸도록 연장되어 샤프트의 타단을 지지하는 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  11. 청구항 1에 있어서,
    보어부에는 외주면의 일부가 외측으로 돌출되어 형성된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  12. 청구항 11에 있어서,
    돌출부는 일정한 방향으로 나란하게 연장된 복수 개의 리브(Rib)가 이격되게 배치되어 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  13. 청구항 1에 있어서,
    샤프트의 일단이 마운팅되는 제1마운팅지점에서 보어부 또는 마운팅부에 샤프트에 일체로 결합된 플레이트가 공기유동통로의 내부로 슬라이딩 가능하게 개방된 개방구가 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  14. 청구항 13에 있어서,
    개방구는 샤프트의 회전축을 중심으로 마주보는 양측 지점에서 샤프트의 회전축과 나란한 방향으로 연장된 슬릿인 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브의 하우징.
  15. 청구항 13의 전자식 스로틀 밸브의 하우징을 포함한 전자식 스로틀 밸브로서,
    공기유동통로를 관통하여 보어부에 회전 가능하게 결합되고, 일단이 마운팅부의 제1마운팅지점에서 외부로 노출되도록 결합된 샤프트;
    샤프트에 일체로 결합되고, 샤프트의 회전축을 포함한 평면 방향으로 연장된 플레이트; 및
    샤프트가 마운팅부에 마운팅시 제1마운팅지점에 대응되는 위치에서 샤프트에 일체로 결합된 베어링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브.
  16. 청구항 15에 있어서,
    내주면은 베어링의 외주면을 커버링하고, 외주면에는 나사산이 형성되어 제1마운팅지점에서 마운팅부에 나사 결합으로 마운팅되는 베어링캡;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브.
  17. 청구항 15에 있어서,
    샤프트의 일단 또는 타단에는 금속 소재의 부싱(Bushing)이 마련되고,
    샤프트 및 플레이트는 수지 소재로 부싱을 인서트하여 사출 성형된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브.
  18. 청구항 15에 있어서,
    플레이트의 외측면은 플레이트의 공기유동통로를 폐쇄시키는 회전위치에서 보어의 내주면과 나란한 방향으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 전자식 스로틀 밸브.
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