KR102380286B1 - 차량용 egr 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 EGR밸브에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상부하우징에 마련되는 가압돌기에 의해 실링부재의 실링 효과를 대폭 향상시켜 내부로 순환되는 열기를 냉각시키기 위한 냉각수의 누출과 이물질 침투를 완전하게 차단하고, 내부에 포함되어 있는 각 부품들의 작동이 원활하게 이루어지도록 최적의 환경을 제공하여 내구성과 상품성이 향상될 수 있도록 발명된 것이다.
이러한 본 발명의 차량용 EGR밸브는, 파이프를 통해 배기가스의 일부를 유입된 후 실린더로 보내기 위한 가스유로가 마련되는 하부하우징과,
이 하부하우징의 상부에 설치되어 배기 가스 통로를 선택적으로 차단하도록 밸브 플레이트와 연결되는 밸브스템 및 이 밸브스템을 구동하기 위한 기어 트레인과 결합되는 구동모터를 포함하고, 밸브스템을 지지하는 스템 가이더가 마련되어 있는 상부하우징과,
상기 하부하우징과 상부하우징 사이에 설치되는 실링부재가 포함되어 구성되는 것에 있어서,
상기 상부하우징에는 그 저면부로 위치되는 실링부재를 가압시키는 가압수단이 구비되는 차량용 EGR 밸브를 특징으로 한다.

Description

차량용 EGR 밸브{EGR valve of vehicle}

본 발명은 차량용 EGR밸브에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상부하우징에 마련되는 가압돌기에 의해 실링부재의 실링 효과를 대폭 향상시켜 내부로 순환되는 열기를 냉각시키기 위한 냉각수의 누출과 이물질 침투를 완전하게 차단하고, 내부에 포함되어 있는 각 부품들의 작동이 원활하게 이루어지도록 최적의 환경을 제공하여 내구성과 상품성이 향상될 수 있도록 발명된 것이다.

자동차의 배기가스는 연료가 실린더 내에서 고온·고압으로 압축되어 팽창된 다음 배기 매니폴드를 통해 대기로 배출된다.

배기가스는 대부분 수증기와 이산화탄소이며, 그밖에 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질을 포함하고 있다.

배기가스 재순환장치(EGR: Exhaust Gas Recirculation System)는 배기가스 중의 질소산화물을 감소시키기 위하여 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드로 다시 돌려보내어 혼합기가 연소될 때 연소 온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 생성량을 저감시킨다.

즉, 상기 질소산화물(Nox)은 연소온도를 저하시켜 발생량을 감소시킬 수 있고, 이러한 연소온도는 연소속도의 영향을 가장 많이 받는 것이므로 실린더 혼합기 자체의 공연비를 변화시키지 않고 밀도를 저하시키게 된다.

그러므로 연소속도가 저하되고 연소온도의 상승이 억제되면, 결과적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있게 된다.

이러한 배기가스 재순환밸브(Exhaust Gas Recirculation Valve, 이하 'EGR 밸브'라 함)는 배기 매니폴드와 흡기매니폴드 사이에 설치되어 공전 및 워밍업 이외의 회전에서만 EGR 밸브의 제어에 의해 통로를 개폐한다.

공전 및 워밍업 전에는 작동되지 않다가 공전 및 워밍업 이외의 회전에서 스로틀 밸브가 열리는 양에 따라 EGR 밸브를 열어 엔진의 흡기 매니폴드에 배기가스의 일부를 재순환시켜 가능한 한 엔진 출력의 감소를 최소로 하면서 연소온도를 낮추어 질소산화물(Nox)의 배출량을 감소시키는 역할을 한다.

한편, EGR 밸브는 파이프를 통해 배기가스의 일부를 유입된 후 실린더로 보내기 위한 하부하우징과, 이 하부하우징의 상부에 설치되어 배기가스의 흐름을 제어하도록 밸브와 제어회로가 수용되어 있는 상부하우징 및 하부하우징과 상부하우징 사이에 설치되는 실링부재가 포함되어 있다.

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

EGR밸브의 하부하우징은 배기가스가 유입되는 유입구와 배출구가 각각 형성되어 있고, 상부하우징의 내부에는 상기 유입구를 선택적으로 개폐하는 밸브장치와, 밸브 장치의 왕복운동을 유발하는 구동 모터를 구비하고 있다.

밸브 장치는 다시 배기 가스 유입구를 선택적으로 차단하는 밸브 플레이트와, 밸브 플레이트와 연결되는 밸브스템, 밸브스템 상면에 마련되는 롤러, 롤러가 이동가능하게 되는 캠 그루브를 갖는 캠과, 캠과 연결되는 샤프트 및 기어 트레인, 기어 트레인과 결합되는 구동모터(미도시)를 포함하고 있다.

또, 상부하우징에는 밸브스템이 움직이는 이동통로가 마련되고, 이동통로에는 밸브스템이 관통하며, 가스가 엑츄에이터 방향으로 향하는 것을 패킹들을 통해 방지하게 된다.

그리고, 밸브스템의 상하 이동을 가이드 하면서, 밸브스템을 지지하는 부싱 형태의 스템 가이더가 상하로 길게 마련되어 있다.

한편, 상부하우징은 상기한 각 부품들과 전자부품 등이 내부로 수용되어 조립이 이루어질 수 있도록 일측에 개구부가 트여지게 성형되며, 이 개구부는 커버에 의해 밀폐된다.

종래, 상부하우징과 하부하우징 사이의 틈새를 밀폐시키기 위한 수단으로 비교적 두께가 얇고 일정 두께의 시트구조로 된 한장의 실링부재가 설치되고, 주로 볼트를 통해 수곳에서 체결하고 있다.

또, 실링부재의 양쪽면으로 상부와 하부에서 각각 가압하게 되는 상부하우징과 하부하우징의 접촉면이 모두 평편한 면으로만 구성되어 있으므로, 시트구조로 된 실링부재와 면접촉되어 볼트들을 통해 체결되는 가압력으로 기밀을 유지하고 있다.

그러나, 상부하우징과 하부하우징은 가공 정밀도에 따라 미세한 굴곡이 발생되어 실링부재와 접촉될 때 미세한 틈새가 발생될 수 있다.

또, 볼트에 가까운 위치에서는 조임력이 강하고, 볼트와 볼트 사이의 중간 위치에서는 조임력이 상대적으로 약하게 되므로, 주로 볼트를 통한 조임역역들 사이 중간부분에서 실링부재 주위에 미세한 틈새가 발생되어 기밀이 누설되는 원인이 되었다.

따라서, 기밀성 약화로 인해 EGR 밸브의 내구성과 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

국내 등록 특허공보 제10-1952253호(등록일자 2019년02월20일) 국내 등록 특허공보 제10-1896338호(등록일자 2018년09월03일)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상세하게는 상부하우징과 하부하우징 사이 틈새를 차단하기 위한 실링부재의 전 영역에서 우수한 기밀 효과를 나타낼 수 있도록 한 차량용 EGR밸브의 실링부재 및 이를 포함하는 차량용 EGR 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 효과는 내부로 순환되는 배기가스의 열기를 식히기 위한 냉각수의 유출을 방지함과 아울러, 밸브 내부로 응축수나 이물질이 침투하는 것을 방지하고, 응축수에 의한 습동부의 부식을 방지할 수 있는 EGR밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 실링부재를 효과적으로 가압하는 것에 의해 기밀성 향상으로 내구성과 상품성이 우수한 차량용 EGR 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파이프를 통해 배기가스의 일부를 유입된 후 실린더로 보내기 위한 가스유로가 마련되며 그 상면에 냉각수로가 노출되게 형성되는 하부하우징과, 상기 하부하우징의 상부에 설치되어 배기 가스 통로를 선택적으로 차단하도록 밸브 플레이트와 연결되는 밸브스템 및 이 밸브스템을 구동하기 위한 기어 트레인과 결합되는 구동모터가 수용되는 상부하우징과,상기 하부하우징과 상부하우징 사이에 설치되는 실링부재를 포함하며, 상기 상부하우징에는 그 저면부에 위치하여 실링부재를 가압시키도록 저면부에서 돌출되는 가압수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.

상기 가압수단은 상부하우징의 저면으로 두개의 외측 가압돌기와 내측 가압돌기가 이격되어 거리를 유지한 상태로 각각 돌출 성형되며, 외측 가압돌기와 내측 가압돌기는 동심원을 형성하는 원환 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 실링부재는 하부하우징의 상부면에 안착되어 볼트구멍들이 뚫어지는 테두리부와, 이 테두리부로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 내측 중앙에 관통홀이 뚫어지는 중앙부를 복수의 연결편들로 일체로 연결되는 제1가스켓과, 상기 상부하우징의 하부면에 밀착되며 볼트구멍들이 뚫어지는 테두리부와, 이 테두리부로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 내측 중앙에 관통구멍이 뚫어지는 중앙부를 복수의 연결편들로 일체로 연결되는 제2가스켓으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1가스켓은 테두리부와 중앙부에 경사면을 각각 형성하여 연결편들과 함께 하부하우징을 향해 돌출되는 돌출부가 마련되고, 상기 제2가스켓은 테두리부와 중앙부에 경사면을 각각 형성하여 연결편들과 함께 상부하우징을 향해 돌출되는 돌출부가 각각 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2가스켓의 둘레에는 상부하우징의 상부면에 걸어지거나 측면부에 접촉된 상태로 조립되는 위치를 결정하는 복수개의 레그들이 일체로 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 레그들의 상단부에는 걸림굴곡부가 성형되고, 이 레그들의 걸림굴곡부에는 상부하우징의 플랜지 상부면에 걸려지도록 지지편이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2가스켓의 테두리부에는 조립돌기들이 일체로 절곡 성형되고, 상기 제1가스켓의 테두리부에는 상기 조립돌기들과 대응되는 위치와 형상으로 끼움돌기들이 구비되어 조립돌기의 내부로 끼워 조립되는 것을 특징으로 한다.

상기 외측 가압돌기는 상기 제2가스켓의 외측으로 마련된 경사면과 돌출부 일부분과 테두리부 일부를 동시에 가압할 수 있는 면적과 위치로 돌출성형되고, 상기 내측 가압돌기는 상기 제2가스켓의 내측으로 마련된 경사면과 내측 돌출부 일부분과 중앙부 일부를 동시에 가압할 수 있는 면적과 위치로 돌출 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부하우징의 플랜지에는 보강살을 일체로 돌출 성형하되, 보강살은 복수의 볼트 체결 영역 사이에 배치되어, 볼트 체결 영역에 볼트 체결시 플랜지에서 발생할 수 있는 휨에 의한 들뜸을 방지 또는 억제하는 것을 특징으로 한다.

상기 보강살은 거리를 유지한 상태로 나란하게 상부하우징으로부터 일체로 돌출 성형하고, 그 사이를 연결살로 연결시키는 사다리 형상으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가압수단에 의해 실링부재를 효과적으로 가압시킴과 아울러, 실링부재가 제1가스켓과 제2가스켓으로 분할되게 이루어지면서 서로 반대방향으로의 돌출부를 각각 구비하는 것에 의해 실링부재의 압축율이 증대로 인해 실링 효과를 향상시킬 수 있다.

또, 상부하우징과 하부하우징 사이 틈새를 차단하기 위한 실링부재의 전 영역에서 우수한 기밀 효과를 나타낼 수 있으므로, 냉각수의 유출과 밸브 내부로 응축수나 이물질이 침투하는 것을 방지하여 밸브 스템의 작동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

따라서, 기밀성 향상으로 EGR밸브의 내구성과 상품성이 우수해지는 효과가 있다.

도1은 본 발명에 의한 EGR밸브를 보인 사시도이다.
도2는 상부하우징과 하부하우징 사이로 제1가스켓과 제2가스켓으로 이루어지는 실링부재가 설치되는 상태를 보인 분해사시도이다.
도3은 EGR밸브의 일부분을 절단하여 보인 측단면도이다.
도4는 EGR밸브의 배면도이다.
도5는 상부하우징의 구성을 보인 저면 사시도이다.
도6는 상부하우징에 실링부재가 장착된 상태를 보인 저면 사시도이다.
도7은 제1가스켓의 평면도이다.
도8은 제2가스켓의 평면도이다.
도9는 제2가스켓의 일부 확대 정면도이다.
도10은 도3의 A부분 확대 단면도이다.
도11은 도3의 A부분을 분해하여 도시한 확대 단면도이다.
도12는 본 발명에 의한 EGR밸브의 평면도이다.

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.

도1은 본 발명에 따른 차량용 EGR밸브의 외부 형상을 사시도로 도시하고 있다.

도2는 본 발명에 따른 차량용 EGR밸브의 하부하우징(100)과 실링부재(300) 및 상부하우징(200)을 각각 분해하여 상세한 구성을 사시도로 도시하고 있다.

도3은 본 발명에 따른 차량용 EGR밸브의 조립상태에서 일부 절결하여 요부 구성을 단면도로 도시하고 있다.

이 도면들에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 EGR밸브는 배기가스가 순환되도록 가스유로(110)가 마련된 하부하우징(100)과, 하부하우징(100)의 상부에 결합되어 배기가스의 유로를 제어하기 위한 밸브 장치가 수용되어 있는 상부하우징(200), 그리고 하부하우징(100)과 상부하우징(200) 사이에 기밀 유지를 위해 장착되는 실링부재(300)로 크게 구성되어 있다.

하부하우징(100)의 상부와 상부하우징(200)의 하부에는 수개의 볼트를 통해 결합하기 위해 플랜지(130)(230)가 각각 마련되고, 플랜지(130)(230)의 코너부분 수곳에는 볼트를 통과시켜 너트와 체결하기 위한 홀들이 형성된다.

상기 하부하우징(100)의 내부로 마련된 가스유로(110)는 유입구(111)와 배출구(112)와 연결되어 있으며, 도시하지 않은 파이프들을 통해 배기가스의 일부를 가스유로(110)의 내부로 유입된 후 실린더로 내보내게 되며, 이 과정에서 배기가스의 열에 의해 EGR밸브가 가열된다.

이러한 배기가스의 이동은 엔진의 부압에 의해 배기 매니폴드의 배기가스가 유입되는 부압식 또는 전자제어유닛(ECU)에 의해 제어되는 전자제어식이 있으며, 이는 통상의 기술이므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

EGR밸브의 이상 과열을 방지하기 위해 하부하우징(100)에 냉각수가 순환되도록 가스유로(110)의 외측에 어긋난 위치로 냉각수로(120)를 형성하게 된다.

냉각수로(120)는 도시하지 않은 냉각호스를 통해 인입된 후 순환이 이루어지도록 대략 'C'자 형상으로 형성되고, 순환된 냉각수는 배출호스로 배출된다.

상기 상부하우징(200)의 내부에는 상기 유입구를 선택적으로 개폐하는 밸브장치와, 밸브 장치의 왕복운동을 유발하는 구동 모터를 구비하고 있다.

밸브 장치는 다시 가스유로(110)를 선택적으로 차단하는 밸브 플레이트(101)와, 밸브 플레이트(101)와 연결되는 밸브스템(202), 밸브스템(202) 상면에 마련되는 롤러, 롤러가 이동가능하게 되는 캠 그루브를 갖는 캠과, 캠과 연결되는 샤프트 및 기어 트레인, 기어 트레인과 결합되는 구동모터(미도시)와 전자 부품 등이 설치되어 있다.

또, 상부하우징(200)에는 밸브스템(202)이 움직이는 이동통로가 마련되고, 이동통로에는 밸브스템(202)이 관통하며, 가스가 엑츄에이터 방향으로 향하는 것을 패킹들을 통해 방지하게 된다.

그리고, 밸브스템(202)의 상하 이동을 가이드 하면서, 밸브스템(202)을 지지하는 부싱 형태의 스템 가이더(203)가 상하로 길게 마련되어 있다.

따라서, 구동모터에 의해 밸브스템(202)이 개폐 동작을 수행하여 배기가스의 일부를 혼합기에 더하여 실린더 내로 흡입시키는 EGR 밸브 역할을 수행하게 된다,

이러한 각 부품들을 수용하고 있는 상부하우징(200)의 개구부는 커버를 통해 밀폐시키게 된다.

한편, EGR 밸브의 하부하우징(100)의 상면에 노출되게, 냉각수가 순환되는 냉각수로(120)를 형성하고 하부하우징(100)과 상부하우징(200) 사이에는 냉각수의 유출과 응축수 및 이물질 유입을 방지하기 위해 실링부재(300)가 설치되어야 한다.

본 발명에 따른 EGR 밸브의 실링부재는 제1가스켓(310)과 제2가스켓(320)으로 분할되어 있다.

제1가스켓(310)과 제2가스켓(320)은 금속재질이나 또는 내열성 있는 수지 또는 탄성재재질로 구성될 수 있다.

도2 및 도7은 제1가스켓(310)의 구성과 형상을 사시도와 평면도로 각각 도시하고 있다.

상기 제1가스켓(310)은 하부하우징(100)의 상부면에 안착되며, 테두리부(311)와 중앙부(312) 사이를 연결편(313)으로 연결시키는 구조로 이루어지게 된다.

테두리부(311)는 하부하우징(100)의 플랜지(130)에 뚫어지는 홀들과 대응되는 위치로 볼트구멍(314)들이 형성되고, 중앙부(312)는 이 테두리부(311)로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 중앙에 관통홀(315)이 형성된다.

그리고, 테두리부(311)와 중앙부(312)를 복수의 연결편(313)들에 의해 일체로 연결시키게 된다.

이러한 제1가스켓(310)과 중첩된 상태로 설치되는 제2가스켓(320)은 상부하우징(200)의 하부면에 밀착되며, 테두리부(321)와 중앙부(322) 사이를 연결편(323)으로 연결시키는 구조로 이루어지게 된다.

테두리부(321)는 상부하우징(200)의 플랜지(230)에 뚫어지는 홀들과 대응되는 위치로 볼트구멍(324)들이 뚫어지고, 중앙부(322)는 이 테두리부(321)로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 중앙에 관통구멍(325)이 뚫어지게 된다.

그리고, 테두리부(321)와 중앙부(322)를 복수의 연결편(323)들에 의해 일체로 연결시키게 된다.

한편, 실링효과를 더 향상시키기 위하여 제1가스켓(310)과 제2가스켓(320)의 일부분을 서로 반대 방향을 향해 돌출되는 돌출부(318)(328)를 각각 마련하게 된다.

즉, 상기 제1가스켓(310)은 테두리부(311)와 중앙부(312)에 경사면(316)(317)을 각각 형성하여 연결편(313)들과 함께 하부하우징(100)을 향해 돌출되는 돌출부(318)가 성형된다.(도 11)

또, 상기 제2가스켓(320)은 테두리부(321)와 중앙부(322)에 경사면(326)(327)을 각각 형성하여 연결편(323)들과 함께 상부하우징(200)을 향해 돌출되는 돌출부(328)가 성형된다.

이와 같이 제1가스켓(310)의 돌출부(318)는 하부하우징(100)을 향해 돌출되고, 제2가스켓(320)의 돌출부(328)은 상부하우징(200)을 향해 각각 대칭되는 반대 방향으로 2개의 둘출부(318)(328)이 마련된 상태에서 볼트와 너트를 통해 하부하우징(100)과 상부하우징(200)이 마주보면서 체결될 때 특히, 양쪽 돌출부(318)(328) 위치에서 억지로 평편하게 탄성변형 되면서 실링효과를 더 향상시킬 수가 있는 것이다.

그리고, 조립되는 과정에서 제2가스켓(320)이 원하는 위치에 상부하우징(200)과 결착된 상태를 유지하기 위해 복수개의 레그(330)들이 마련된다.

통상적으로 하부하우징(100)의 상부에 위치되는 제1가스켓(310)은 자중에 의해 이탈되지 않고 안착상태를 유지할 수가 있다.

반면에, 제2가스켓(320)은 상부하우징(200)의 저면에 위치되므로 조립과정에서 제2가스켓(320)은 자중에 의해 상부하우징(100)으로부터 분리될 수 밖에 없다.

따라서, 상기 제2가스켓(320)의 둘레에는 상부하우징(200)의 플랜지(230) 상부에 걸어지거나, 또는 플랜지(230)의 형상에 따라 측면에 레그(330)들이 압착된 상태로 쉽게 조립이 이루어질 수 있도록 그 조립위치를 결정하게 된다.

이 레그(330)들의 상부에는 플랜지(230)의 상부면에 걸려지거나 또는 측면에 탄력적으로 접촉되어 조립 위치를 안내하기 위해 걸림굴곡부(331)가 성형된다.

이때, 레그(330)은 플랜지(230)의 상부에 걸려지는 용도와 측면에 접촉되는 용도에 따라 제2가스켓(320)의 테두리부(321)로부터 상부로 절곡된 후 연장되는 높이가 각각 상이하게 제작됨을 밝혀둔다.

그리고, 상기 레그(330)들중 상부하우징(200)의 플랜지(230) 상부면에 걸려지는 용도에는 걸림굴곡부(331)로부터 연장되는 지지편(332)을 더 성형하는 것이 좋다.

이 지지편(332)은 걸림굴곡부(331)에 일체로 형성되되, 걸림굴곡부(331)의 일부를 절취시키는 방법으로 성형하게 되는데, 그 끝단부가 플랜지(230)의 상부면에 탄력적으로 접촉되어 레그(330)가 걸려진 상태에서 이탈 방지효과를 증대시키게 된다.

즉, 레그(330)의 걸림굴곡부(331)은 플랜지(230)의 상측 테두리에 살짝 걸려지게 하고, 지지편(332)은 그 내측에서 경사진 상태로 플랜지(230)의 테두리부 내측 평면부에 접촉되어 안정되게 상부하우징(200)에 제2가스켓(320)이 부착상태를 유지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제2가스켓(320)의 테두리부(321) 공간에는 조립돌기(329)들이 일체로 상부를 향해 대략 사다리꼴 형상으로 절곡 성형된다.(도 9 참조)

그리고, 상기 제1가스켓(310)의 테두리부(311)에는 상기 조립돌기(329)들과 대응되는 위치와 형상으로 끼움돌기(319)들이 절곡 성형된다.

따라서, 제1가스켓(310)과 제2가스켓(320)이 조립 공정에 의해 상호 밀착될 때 끼움돌기(319)가 조립돌기(329)의 내부로 끼워 조립되는 것에 의해 서로 어긋나지 않고 정확한 위치에서 조립공정이 이루어질 수 있도록 안내하게 된다.

이 끼움돌기(319)가 조립돌기(329)는 제1가스켓(310)의 테두리부(311)와 제2가스켓(320)의 테두리부(321)에 복수의 개소(예, 3개소)에 마련되는 것이 조립성 향상면에서 바람직 하다.

또, 상기 끼움돌기(319)와 조립돌기(329)의 설치 위치는 하부하우징(100)과 상부하우징(200)이 볼트에 의해 체결 완성된 상태에서 가압 변형되지 않도록 EGR 밸브의 외측 공간부에 위치되도록 설계된다.(도 12 참조)

도5는 상부하우징(200)에 내측 가압돌기(240)와 외측 가압돌기(250)가 각각 마련되는 구성을 저면 사시도로 도시하고 있다.

즉, 도5 및 도11에서와 같이 상부하우징(200)의 저면에는 두개의 외측 가압돌기(250)와 내측 가압돌기(240)가 거리를 유지한 상태로 두께가 얇은 원환 형태로 동심원을 형성하면서 각각 돌출 성형되어 있다.

이 외측 가압돌기(250)와 내측 가압돌기(240)는 상부하우징(200)의 저면부에 대하여 돌출두께(T) 만큼 더 돌출되어 있다.

상기 외측 가압돌기(250)는 상기 제2가스켓(320)의 외측으로 마련된 경사면(326)과 돌출부(328) 일부분과 테두리부(321) 일부를 가압할 수 있는 면적과 위치로 원형 형상으로 돌출된다.

또, 내측 가압돌기(240)는 외측 가압돌기(250)의 직경보다 작게 형성되고, 외측 가압 돌기(250)의 안쪽에 형성된다.

내측 가압 돌기(240)는 상기 제2가스켓(320)의 내측으로 마련된 경사면(327)과 내측 돌출부(328) 일부분과 중앙부(322) 일부를 가압할 수 있는 면적과 위치로 원형 형상으로 돌출된다.

따라서, 하부하우징(100)과 상부하우징(200) 사이로 상기한 실링부재(300)를 위치시킨 상태로 볼트와 너트를 통해 체결될 때 돌출부(328) 양쪽을 내측 가압돌기(240)와 외측 가압돌기(250)를 통해 더 가압시키는 것에 의해 전체적인 실링 효과를 더 개선시킬 수 있는 것이다.

여기서 상기 내측 가압돌기(240)와 외측 가압돌기(250)의 돌출두께(T)는 제2가스켓(320)의 두께에 대해 약 1/2 치수로 제작하는 것이 적합함을 밝혀둔다.

따라서, 상기 내측 가압돌기(240)와 외측 가압돌기(250)에 의해 제2가스켓(320) 및 제1가스켓(310)의 압축율이 모두 향상되는 것에 의해 실링부재(300)의 전 영역에서 우수한 기밀 효과를 나타낼 수 있는 것이다.

도6은 상부하우징(200)에 제1가스켓(310) 및 제2가스켓(320)으로 이루어지는 실링부재(300)가 장착된 상태를 저면 사시도로 도시하고 있다.

도7은 제1가스켓(310)의 구성을 평면도로 도시하고 있다.

도8은 제2가스켓(320)의 구성을 평면도로 도시한 것으로, 제1가스켓(310) 및 제2가스켓(320) 모두 대략 하부하우징(100) 및 상부하우징(100)의 플랜지(130)(230) 형상과 대응되는 형상으로 성형되는 것을 알 수 있다.

도9는 제2가스켓(320)의 레그(330) 구성을 일부 확대하여 정면도로 도시한 것으로, 레그(330)들의 높이가 용도에 따라 상이하게 성형되어 있는 것을 보이고 있다.

도10은 도3의 A부분 확대 단면도로 내측 가압돌기(240)와 외측 가압돌기(250)에 의해 제2가스켓(320)의 돌출부(328) 양쪽 단부를 더 가압시키게 되는 구성을 보이고 있다.

도11은 제1가스켓(310)의 하부에는 하부하우징(100)이 위치되고, 제2가스켓(320)의 상부에는 상부하우징(200)이 위치된 상태로 가압되는 구성을 보이고 있다.

도12는 EGR밸브의 조립된 상태의 평면도이다.

한편, 상기 하부하우징(100)은 상부하우징(200) 사이로 실링부재(300)를 개재한 상태로 볼트구멍으로 볼트가 관통되어 너트를 통해 강하게 체결될 때 특히 상부하우징(200)에는 볼트체결영역 사이의 플랜지(230) 위치에서 강도가 취약해지면서 변형이 발생될 수 있다.

즉 서로 이격된 볼트 체결 영역에서, 볼트들이 꽉 조여지게 되면, 볼트 체결 영역 사이에 있는 플랜지 부분이 상대적으로 윗 방향으로 살짝 휘어져서, 들뜨게 된다.

이와 같이 상부하우징(200)의 플랜지(230)에서 들뜸을 유발하는 변형이 발생되면 실링부재(300)의 가압력이 일정하지 못하고 약해진 부분에서 기밀을 완전하게 유지할 수 없어 냉각수 유출이나 응축수를 포함한 이물질이 유입될 수도 있다.

따라서, 상부하우징(200)의 플랜지(230)에는 보강살(231)을 일체로 돌출 성형하여, 볼트 체결 영역 사이에 있는 플랜지 부분이 휘어지는 것을 방지함으로써, 들뜸을 예방하여, 기밀 유지효과를 지속적으로 구현하는 것이 필요하다.

이 보강살(231)은 하부하우징(100)을 다이케스팅 등의 방법으로 성형되는 과정에서 플랜지(230)에 일체로 가급적 두꺼운 두께로 주로 상부면에 다른 연결구조물이 연결되어 있지 않는 빈 공간부 위치에 돌출 성형된다.

특히, 도1 및 도 12에서 도시한 바와 같이 거리를 유지한 상태로 나란하게 2개의 보강살(231)들을 상부하우징(200)으로부터 일체로 돌출 성형하고, 그 사이를 연결살(232)로 연결시키는 사다리 형상으로 성형하여 변형에 대해 충분한 강도는 유지하되 외부 공기와의 접촉되는 면적을 최대한 증대시켜 공냉효과도 가질 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 발명은 실링부재의 전 영역에서 우수한 기밀 효과를 나타낼 수 있고, 냉각수로에서 순환되는 냉각수 의해 배기가스가 밸브 내부에서 과도하게 온도가 상승되어 발생되는 불량을 방지하게 된다.

그리고, 냉각수의 유출이나 밸브 내부로 응축수나 이물질이 침투하는 것을 각각 방지하여 밸브 스템의 작동이 원활하게 이루어지도록 하고, 제품의 내구성이 대폭 향상될 수 있는 것이다.

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.

100 - 하부하우징 110 - 가스유로
120 - 냉각수로 130 - 플랜지
200 - 상부하우징 230 - 플랜지
240 - 내측 가압돌기 250 - 외측 가압돌기
300 - 실링부재 310 - 제1가스켓
311 - 테두리부 312 - 중앙부
313 - 연결편 318 - 돌출부
320 - 제2가스켓 321 - 테두리부
322 - 중앙부 323 - 연결편
328 - 돌출부 330 - 레그

Claims (10)

1. 파이프를 통해 배기가스의 일부를 유입된 후 실린더로 보내기 위한 가스유로가 마련되며 그 상면에 냉각수로가 노출되게 형성되는 하부하우징과,
   상기 하부하우징의 상부에 설치되어 배기 가스 통로를 선택적으로 차단하도록 밸브 플레이트와 연결되는 밸브스템 및 이 밸브스템을 구동하기 위한 기어 트레인과 결합되는 구동모터가 수용되는 상부하우징과,
   상기 하부하우징과 상부하우징 사이에 설치되는 실링부재를 포함하며,
   상기 상부하우징에는 그 저면부에 위치하여 실링부재를 가압시키도록 저면부에서 돌출되는 가압수단이 구비되고,
   상기 실링부재는 하부하우징의 상부면에 안착되어 볼트구멍들이 뚫어지는 테두리부와, 이 테두리부로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 내측 중앙에 관통홀이 뚫어지는 중앙부를 복수의 연결편들로 일체로 연결되는 제1가스켓과, 상기 상부하우징의 하부면에 밀착되며 볼트구멍들이 뚫어지는 테두리부와, 이 테두리부로부터 소정의 간격을 유지한 상태로 내측 중앙에 관통구멍이 뚫어지는 중앙부를 복수의 연결편들로 일체로 연결되는 제2가스켓을 포함하고,
   상기 제1가스켓은 테두리부와 중앙부에 경사면을 각각 형성하여 연결편들과 함께 하부하우징을 향해 돌출되는 돌출부가 마련되고,
   상기 제2가스켓은 테두리부와 중앙부에 경사면을 각각 형성하여 연결편들과 함께 상부하우징을 향해 돌출되는 돌출부가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압수단은 상부하우징의 저면으로 두개의 외측 가압돌기와 내측 가압돌기가 이격되어 거리를 유지한 상태로 각각 돌출 성형되며,
   외측 가압돌기와 내측 가압돌기는 동심원을 형성하는 원환 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2가스켓의 둘레에는 상부하우징의 상부면에 걸어지거나 측면부에 접촉된 상태로 조립되는 위치를 결정하는 복수개의 레그들이 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
6. 제5항에 있어서,
   상기 레그들의 상단부에는 걸림굴곡부가 성형되고,
   이 레그들의 걸림굴곡부에는 상부하우징의 플랜지 상부면에 걸려지도록 지지편이 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2가스켓의 테두리부에는 조립돌기들이 일체로 절곡 성형되고,
   상기 제1가스켓의 테두리부에는 상기 조립돌기들과 대응되는 위치와 형상으로 끼움돌기들이 구비되어 조립돌기의 내부로 끼워 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
8. 제2항에 있어서,
   상기 외측 가압돌기는 상기 제2가스켓의 외측으로 마련된 경사면과 돌출부 일부분과 테두리부 일부를 동시에 가압할 수 있는 면적과 위치로 돌출성형되고,
   상기 내측 가압돌기는 상기 제2가스켓의 내측으로 마련된 경사면과 내측 돌출부 일부분과 중앙부 일부를 동시에 가압할 수 있는 면적과 위치로 돌출 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
9. 제1항에 있어서,
   상기 상부하우징의 플랜지에는 보강살을 일체로 돌출 성형하되,
   보강살은 복수의 볼트 체결 영역 사이에 배치되어, 볼트 체결 영역에 볼트 체결시 플랜지에서 발생할 수 있는 휨에 의한 들뜸을 방지 또는 억제하는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
10. 제9항에 있어서,
    상기 보강살은 거리를 유지한 상태로 나란하게 상부하우징으로부터 일체로 돌출 성형하고, 그 사이를 연결살로 연결시키는 사다리 형상으로 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
    
    

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