KR20000004644A - Butterfly valve assembly of variable gravity intake manifold system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엔진의 가변흡기 다기관에 관한 것으로, 특히 엔진의 회전수에 따라 저속 및 고속포트를 구성하기 위해 런너에 설치되는 버터플라이 밸브 조립체에 대해 조립성을 크게 개선하여 조립성을 향상시키고, 동시에 제조원가를 대폭 절감시킬 수 있도록 하는 가변흡기 다기관의 버터플라이 밸브 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a variable intake manifold of an engine, and in particular, the assemblability is greatly improved by improving the assemblability with respect to the butterfly valve assembly installed in the runner to form a low speed and a high speed port according to the engine speed. A butterfly valve assembly of a variable intake manifold that can significantly reduce manufacturing costs.
엔진의 일반적인 공기 흡입 경로를 보면, 외부의 공기가 에어크리너를 통해 유입되고, 유입된 공기는 스로틀 보디를 통하여 서지탱크로 유입되어 각 기통의 흡기 다기관으로 분배되어 인젝터에서 분사된 연료와 혼합된 후 각 실린더로 공급된다.In the general air intake path of the engine, the outside air is introduced through the air cleaner, and the inflow air is introduced into the surge tank through the throttle body, distributed to the intake manifold of each cylinder, mixed with the fuel injected from the injector. Are supplied to each cylinder.
상기에서 흡기 다기관은 기화기에서 만들어진 혼합기를 될 수 있는 한 저항을 적게 받으면서 실린더 연소실로 유도하는 관이며, 2실린더 이상의 다실린더 엔진에서는 각 실린더 연소실에 균일한 질과 량의 혼합기를 분배하는 역할을 한다.The intake manifold is a tube that leads to the cylinder combustion chamber with as little resistance as possible to the mixer made in the vaporizer, and in a multi-cylinder engine with two or more cylinders, it distributes the uniform quality and quantity of the mixer to each cylinder combustion chamber. .
그런데 상기와 같은 흡기 다기관의 경우에는 공기의 흐름이 엔진의 회전수에 따라 가변되지 않아, 특히 엔진의 고속 회전수에서의 엔진 성능을 저하시키게 된다.However, in the case of the intake manifold as described above, the flow of air does not vary depending on the rotational speed of the engine, thereby degrading the engine performance at the high speed of the engine.
따라서 최근에는 엔진의 회전수에 따라 혼합기를 가변적으로 공급할 수 있도록 하여 혼합기의 공급효율을 높일 수 있도록 하는 가변흡기 다기관(variable gravity intake manifold system; VGIS)이 개발되었다.Therefore, in recent years, a variable gravity intake manifold system (VGIS) has been developed to increase the supply efficiency of the mixer by supplying the mixer variablely according to the engine speed.
도 1은 종래 가변흡기 다기관의 단면도를 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a conventional variable intake manifold.
도시된 바와 같이 가변흡기 다기관(50)은 스파이럴(spiral) 형태의 공급 런너(52)가 형성되고, 이 공급 런너(52)의 입구측(52a)에는 엔진의 고속운전시에 오픈되는 버터플라이 밸브 조립체(54)가 설치되어 구성된다.As shown, the variable intake manifold 50 is provided with a spiral shaped feed runner 52, and a butterfly valve opened at the inlet side 52a of the feed runner 52 at high speed of engine operation. The assembly 54 is installed and configured.
이에 따라 엔진의 초기시동시 및 저속운전시에는 진공력으로 작동되는 액추에이터에 연결된 버터플라이 밸브 조립체(54)가 닫힌 상태를 유지하게 되어 입구측(52a)으로 유입되는 혼합기는 전(全)공급 런너(52)를 돌아 출구측(52b)으로 안내되어 각 실린더의 연소실로 공급되게 되며, 엔진의 고속운전시에는 상기 액추에이터의 작동으로 버터플라이 밸브 조립체(54)가 열려 입구측(52a)으로 유입되는 혼합기는 전 공급 런너(52)를 거치지 않고 버터플라이 밸브 조립체(54)를 통해 곧바로 공급 런너(52)의 출구측(52b)으로 안내되어 각 실린더의 연소실로 공급되게 되는 것이다.Accordingly, the butterfly valve assembly 54 connected to the actuator operated by the vacuum force is kept closed at the initial start and the low speed operation of the engine, so that the mixer flowing into the inlet side 52a is fully supplied with the runner. After returning to 52, it is guided to the outlet side 52b and supplied to the combustion chamber of each cylinder. In the high-speed operation of the engine, the butterfly valve assembly 54 is opened by the operation of the actuator to flow into the inlet side 52a. The mixer is guided directly through the butterfly valve assembly 54 to the outlet side 52b of the supply runner 52 without passing through the entire supply runner 52 to be supplied to the combustion chamber of each cylinder.
따라서 상기와 같이 엔진의 저속 및 고속운전시에 공급 런너(52)에 설치된 버터플라이 밸브 조립체(54)의 개폐에 따라 공급 런너(52)의 길이가 길게되고 짧게되는 길이 가변에 의해 혼합기를 공급하게 됨으로서 엔진의 성능을 향상시켰다. 특히 엔진의 고속 회전시에 엔진 성능을 더욱 향상시키는 효과를 갖게 된다.Therefore, as described above, when the butterfly valve assembly 54 installed in the supply runner 52 is opened and closed at low and high speed operation of the engine, the length of the supply runner 52 becomes longer and shorter so as to supply the mixer. This improves the performance of the engine. In particular, it has the effect of further improving the engine performance at high speed rotation of the engine.
도 2는 종래 버터플라이 밸브 조립체의 평면도이고, 도 3은 종래 버터플라이 밸브 샤프트의 정면도이며, 도 4는 도 3의 W부의 상세 단면도를 도시한 것이다.2 is a plan view of a conventional butterfly valve assembly, FIG. 3 is a front view of a conventional butterfly valve shaft, and FIG. 4 shows a detailed cross-sectional view of the W portion of FIG.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 버터플라이 밸브 조립체(54)는 평평한 원판형의 버터플라이 밸브(56)와 이 버터플라이 밸브(56)를 고정시키고 회전 가능하게 하는 샤프트(58)로 구성된다.As shown in Figs. 2-4, the butterfly valve assembly 54 consists of a flat disc shaped butterfly valve 56 and a shaft 58 which secures and rotates the butterfly valve 56. .
상기 버터플라이 밸브(56)는 가변흡기 다기관(50)의 공급 런너(52)의 수에 따라 4개를 설치한 것을 예시하였으나, 공급 런너(52)의 수에 부합되게 설치되는 것이다. 가령 3기통 엔진의 경우에 상기 버터플라이 밸브(56)는 3개가 샤프트(58)에 설치되는 것이다.The butterfly valve 56 has been installed according to the number of supply runners 52 of the variable intake manifold 50, but is installed to match the number of supply runners (52). For example, in the case of a three-cylinder engine, three butterfly valves 56 are installed on the shaft 58.
상기 버터플라이 밸브(56)를 샤프트(58)에 체결하여 버터플라이 밸브 조립체(54)를 이루기 위해서는 다음과 같은 가공 공정 및 조립을 필요로 하게 된다.In order to form the butterfly valve assembly 54 by fastening the butterfly valve 56 to the shaft 58, the following processing process and assembly are required.
샤프트(58)에는 축방향 중심으로 슬릿(58a)이 길게 형성되고, 리벳공(58b)이 다수 형성된다.The slit 58a is formed long in the shaft 58 at the axial center, and a plurality of rivet holes 58b are formed.
버터플라이 밸브(56)는 평평한 원판으로 가공되고 복수의 상기 리벳공(58b)과 대응되는 복수의 리벳공(도시생략)이 형성된다.The butterfly valve 56 is processed into a flat disc, and a plurality of rivet holes (not shown) corresponding to the plurality of rivet holes 58b are formed.
이에 따라 상기 샤프트(58)에 가공된 슬릿(58a)을 통해 버터플라이 밸브(56)를 삽입시킨 다음, 리벳(60)에 리벳공(58b)을 삽입시켜 리벳팅하여 버터플라이 밸브(56)가 샤프트(58)에 고정되어 버터플라이 밸브 조립체(54)를 이루게 되는 것이다.Accordingly, the butterfly valve 56 is inserted through the slit 58a processed in the shaft 58, and then the rivet hole 58b is inserted into the rivet 60 to rivet the butterfly valve 56. It is fixed to the shaft 58 to form the butterfly valve assembly 54.
이와 같이 종래의 버터플라이 밸브 조립체(54)를 이루기 위해서는 샤프트(58)에 슬릿(58a)을 형성하기 위해 측면 가공을 실시해야 하고, 또한 다수의 리벳공(58b)을 가공해야 하므로 이에 따른 가공시간이 길어 원가를 상승시키는 요인으로 작용하게 된다.Thus, in order to form the conventional butterfly valve assembly 54, side processing must be performed to form the slit 58a on the shaft 58, and a plurality of rivet holes 58b must be processed. This lengthens the cost and increases the cost.
또한 상기 버터플라이 밸브(56)를 샤프트(58)에 체결시키기 위해 리벳(60)을 사용하고 있는 바, 체결시 버터플라이 밸브(56)를 리벳공(58b)에 정확히 맞추어야 하는 번거로움과 함께 리벳(60)의 풀림을 방지하기 위해 별도의 코킹공정이 필요함에 따라 특별히 가동된 리벳(60)을 필요로 하게 되어 그 결과 원가상승요인이 발생하게 되는 것이다.In addition, since the rivet 60 is used to fasten the butterfly valve 56 to the shaft 58, the rivet together with the hassle of accurately fitting the butterfly valve 56 to the rivet hole 58b at the time of fastening. As a separate caulking process is required to prevent loosening of the (60), a specially operated rivet (60) is required, resulting in a cost increase factor.
그리고 상기 버터플라이 밸브 조립체(54)는 전체가 금속 재로 이루어져 있기 때문에 가변흡기 다기관(50)의 무게를 증가시키는 원인으로 작용하게 된다.And since the butterfly valve assembly 54 is made entirely of a metal material to act as a cause of increasing the weight of the variable intake manifold (50).
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 버터플라이 밸브 조립체의 조립을 간단히 하여 조립생산성을 대폭 향상시키며, 동시에 버터플라이 밸브를 플라스틱 재로 하여 가변흡기 다기관의 무게를 감소시키며 생산성 향상 및 원가를 절감할 수 있도록 하는 가변흡기 다기관의 버터플라이 밸브 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems of the prior art, and the assembly of the butterfly valve assembly is simplified to greatly improve the assembly productivity, and at the same time reduce the weight of the variable intake manifold by using the butterfly valve as a plastic material It is an object of the present invention to provide a butterfly valve assembly of a variable intake manifold that can improve productivity and reduce costs.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 축방향 외부로 회전방지용 커팅단면을 갖는 샤프트,In order to achieve the above object, the present invention is a shaft having a cutting section for preventing rotation to the axial direction outside,
상기 샤프트의 회전방지용 커팅단면과 대응하는 단면을 이루는 삽입홀이 일체로 형성되는 원판형의 버터플라이 밸브 및,A butterfly valve having a disc shaped integrally formed with an insertion hole constituting a cross section corresponding to the cutting section for preventing rotation of the shaft;
상기 버터플라이 밸브의 전체 외주에 기밀성을 위한 코팅 층을 형성한 것을 특징으로 한다.It characterized in that the coating layer for airtightness is formed on the entire outer circumference of the butterfly valve.
상기에서 버터플라이 밸브는 무게 및 가공·생산성을 고려하여 플라스틱 재로 형성하는 것이 바람직하다.In the above, the butterfly valve is preferably formed of a plastic material in consideration of weight, processability and productivity.
따라서 상기 코팅 층이 형성된 버터플라이 밸브를, 이에 형성된 삽입홀을 통해 샤프트에 설치함으로서 버터플라이 밸브 조립체를 이루게되는 것이다.Thus, the butterfly valve assembly is formed by installing the butterfly valve formed with the coating layer on the shaft through the insertion hole formed therein.
도 1은 종래 가변흡기 다기관의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional variable intake manifold.
도 2는 종래 버터플라이 밸브 조립체의 평면도.2 is a plan view of a conventional butterfly valve assembly.
도 3은 종래 버터플라이 밸브 샤프트의 정면도.3 is a front view of a conventional butterfly valve shaft.
도 4는 도 3의 W부의 상세 단면도.4 is a detailed cross-sectional view of the portion W of FIG.
도 5는 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 분리 사시도.5 is an exploded perspective view of the butterfly valve assembly of the present invention.
도 6은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 평면도.6 is a plan view of a butterfly valve assembly of the present invention.
도 7은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 설치상태의 단면도.7 is a cross-sectional view of the installation state of the butterfly valve assembly of the present invention.
도 8은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 또다른 실시 예를 나타낸 단면 도.Figure 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of a butterfly valve assembly of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 버터플라이 밸브 조립체 12 : 샤프트10 butterfly valve assembly 12 shaft
12a : 회전방지용 커팅단면 14 : 버터플라이 밸브12a: Cutting section for preventing rotation 14: Butterfly valve
14a : 삽입홀 14b : 코팅 층14a: insertion hole 14b: coating layer
50 : 가변흡기 다기관 52 : 공급 런너50: variable intake manifold 52: supply runner
이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.In the description of the present invention, the same or equivalent parts as in the prior art will be described with the same reference numerals.
도 5는 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 평면도이며, 도 7은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 설치상태의 단면도를 도시한 것이다.Figure 5 is an exploded perspective view of the butterfly valve assembly of the present invention, Figure 6 is a plan view of the butterfly valve assembly of the present invention, Figure 7 shows a cross-sectional view of the installation state of the butterfly valve assembly of the present invention.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체(10)는, 샤프트(12)와 이를 통해 조립되어 배치되는 버터플라이 밸브(14)로 구성된다.As shown in FIGS. 5-7, the butterfly valve assembly 10 of the present invention comprises a shaft 12 and a butterfly valve 14 assembled and disposed therethrough.
상기 샤프트(12)는 원통으로 이루어지고, 이 원형의 축방향 외부로 회전방지용 커팅단면(12a)이 형성되어 구성된다.The shaft 12 is made of a cylinder, and is formed by forming a cutting end surface 12a for preventing rotation in the circular axial direction.
그리고 상기 버터플라이 밸브(14)는 원판형으로 형성되고, 중앙으로 가로질러 상기 회전방지용 커팅단면(12a)과 대응하는 단면을 이루는 삽입홀(14a)이 일체로 형성되며, 이 버터플라이 밸브(14)의 외주에는 기밀성을 위한 코팅 층(14b)이 형성되어 구성된다.The butterfly valve 14 is formed in a disc shape, and the butterfly valve 14 is integrally formed with an insertion hole 14a having a cross section corresponding to the anti-rotation cutting end 12a across the center thereof. At the outer circumference of)), a coating layer 14b for airtightness is formed.
이에 따라 상기 버터플라이 밸브(14)의 삽입홀(14a)을 샤프트(12)에 삽입시킴에 따라 버터플라이 밸브 조립체(10)가 이루어지게 된다.Accordingly, the butterfly valve assembly 10 is formed by inserting the insertion hole 14a of the butterfly valve 14 into the shaft 12.
상기에서 샤프트(12)에 조립된 버터플라이 밸브(14)는 축방향으로 슬립될 수 있으나, 버터플라이 밸브 조립체(10)가 가변흡기 다기관(50)의 공급 런너(52)에 조립된 경우에는 상기 공급 런더(52)가 각기 독립적으로 형성되어 있기 때문에 버터플라이 밸브(14)가 샤프트(12)에서의 축방향 슬립은 일어나지 않게 된다.The butterfly valve 14 assembled to the shaft 12 in the above can slip in the axial direction, but if the butterfly valve assembly 10 is assembled to the supply runner 52 of the variable intake manifold 50 Since the supply runners 52 are formed independently of each other, the butterfly valve 14 does not cause axial slippage in the shaft 12.
한편 상기에서 버터플라이 밸브(14)는 무게 및 가공·생산성을 고려하여 플라스틱 재로 형성하는 것이 바람직하고, 또한 코팅 층(14b)은 내마모성을 갖는 코팅제로서 쇼어 경도(shore hardness) 60-70을 갖는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the butterfly valve 14 is formed of a plastic material in consideration of weight, processability and productivity, and the coating layer 14b has a shore hardness of 60-70 as a coating agent having wear resistance. desirable.
도 8은 본 발명의 버터플라이 밸브 조립체의 또다른 실시 예를 나타낸 단면도를 도시한 것으로, 이는 샤프트(12)에 축방향의 외부로 형성되는 회전방지용 커팅단면(12a)이 축 방향의 양쪽으로 형성된 것으로, 이에 조립된 버터플라이 밸브(14)의 회전력을 보다 강력하게 방지할 수 있다.Figure 8 shows a cross-sectional view showing another embodiment of the butterfly valve assembly of the present invention, which is formed on both sides in the axial direction of the anti-rotation cutting cross-section (12a) formed in the shaft 12 in the axial direction The rotational force of the butterfly valve 14 assembled thereto can be prevented more strongly.
상기와 같이 구성된 버터플라이 밸브 조립체(10)는 도 7에 도시된 바와 같이 가변흡기 다기관(50)의 공급 런너(52)에 설치하여 사용하게 되는 것이다.The butterfly valve assembly 10 configured as described above is to be installed and used in the supply runner 52 of the variable intake manifold 50 as shown in FIG. 7.
따라서 엔진의 초기시동시 및 저속운전시에는 진공력으로 작동되는 액추에이터에 연결된 버터플라이 밸브 조립체(10)가 닫힌 상태를 유지하게 되어 입구측(52a)으로 유입되는 혼합기는 전 공급 런너(52)를 돌아 출구측(52b)으로 안내되어 각 실린더의 연소실로 공급되게 되며, 엔진의 고속운전시에는 상기 액추에이터의 작동으로 버터플라이 밸브 조립체(10)가 열려 입구측(52a)으로 유입되는 혼합기는 전 공급 런너(52)를 거치지 않고 버터플라이 밸브 조립체(10)를 통해 곧바로 공급 런너(52)의 출구측(52b)으로 안내되어 각 실린더의 연소실로 공급되게 되는 것이다.Therefore, the butterfly valve assembly 10 connected to the actuator operated by the vacuum force is kept closed at the initial start and the low speed operation of the engine, so that the mixer flowing into the inlet side 52a is supplied with the entire supply runner 52. It is returned to the outlet 52b and is supplied to the combustion chamber of each cylinder. During the high-speed operation of the engine, the butterfly valve assembly 10 is opened by the operation of the actuator, and the mixer introduced into the inlet 52a is fully supplied. Without going through the runner 52, the butterfly valve assembly 10 is directly guided to the outlet side 52b of the supply runner 52 to be supplied to the combustion chamber of each cylinder.
이때 버터플라이 밸브(14)의 외주에 도포된 코팅 층(14b)이 내마모성을 갖고 공급 런너(52)에 접촉되어 기밀성을 갖게 되는 것이다.At this time, the coating layer 14b applied to the outer circumference of the butterfly valve 14 has abrasion resistance and is in contact with the supply runner 52 to have airtightness.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 버터플라이 밸브 조립체의 조립을 간단히 하여 조립생산성을 대폭 향상시키며, 동시에 버터플라이 밸브를 플라스틱 재로 하여 가변흡기 다기관의 무게를 감소시키며 생산성 향상 및 원가를 절감하는 효과를 갖게 되는 것이다.As described above, the present invention simplifies the assembly of the butterfly valve assembly, greatly improving the assembly productivity, and at the same time, the butterfly valve is made of plastic material, thereby reducing the weight of the variable intake manifold, improving productivity and reducing costs. Will be.
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KR1019980026124A KR20000004644A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Butterfly valve assembly of variable gravity intake manifold system |
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KR1019980026124A KR20000004644A (en) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | Butterfly valve assembly of variable gravity intake manifold system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100769315B1 (en) * | 2006-11-20 | 2007-10-24 | 델파이파워트레인 주식회사 | Variable intake manifold for vehicle |
-
1998
- 1998-06-30 KR KR1019980026124A patent/KR20000004644A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100769315B1 (en) * | 2006-11-20 | 2007-10-24 | 델파이파워트레인 주식회사 | Variable intake manifold for vehicle |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |