KR20000023458A - 부하 조정 장치 - Google Patents

Abstract

작동축(4)에 배열된 스로틀 밸브(5)를 갖는 내연기관용 부하 조정 장치(2)에서, 복귀 스프링(14)과 비상 가동 스프링(13)은 작동 기어(7)로부터 떨어진 작동축(4)의 끝 부분에 배열된다. 이는 작동 기어(7), 복귀 스프링(14) 및 비상 가동 스프링(13)의 아주 작은 치수를 가능케 한다. 본 발명에 따른 부하 조정 장치(2)는 또한 아주 간단하게 설계할 수 있다.

Description

부하 조정 장치 {LOAD REGULATING DEVICE}

본 발명은 내연기관의 동력 출력을 결정하고, 특히, 스로틀 밸브로서 설계되며, 작동축상에 배열된, 최종 제어요소용 부하 조정 장치에 관한 것으로, 작동축은 작동부품에 의하여 최소 부하 위치와 전 부하 위치 사이에서 선회되며, 가역 작동 기어에 의해 통상 회전을 위해 작동부품에 결합되며, 최소 부하 방향으로 작동부품상에 작용하는 예비 부하가 걸린 복귀 스프링 및, 작동축을 전 부하 방향으로 비상 가동 위치까지 이동시킬 수 있는 비상 가동 스프링을 갖는다.

이런 종류의 부하 조정 장치는 예로서 EP 0 378 737 B1으로부터 공지되어 있다. 작동 기어를 구동하기 위하여, 이 부하 조정 장치는 액셀레이터 페달에 부착되는 액셀레이터 케이블과 전기 모터를 가지고 있다. 액셀레이터 케이블은 작동축에 연결된 제 1 제어 요소부품을 선회시키며, 반면에 전기 모터는 제 1 제어 요소부품에 결합된 제 2 제어 요소부품을 선회시킨다. 제어 요소부품들의 크기는 작동기어의 변속비를 제어한다. 복귀 스프링은 제 1 제어요소 부품을 최소 부하 위치로 움직이고, 반면에 비상 가동 스프링은 제 2 제어요소부품에 배열되고, 전기 모터에 전원이 차단될 때, 작동축에 비상 가동 위치로 예비 부하를 가한다. 복귀 스프링과 비상 가동 스프링은 여기서 인장 혹은 압축 스프링으로 설계된다. 만약, 전기 제어 시스템 혹은 작동 기어의 파손 때문에, 액셀레이터 페달의 작동에 의해 더 이상 부하 조정 장치가 조정될 수 없다면, 비상 가동 위치 때문에 위험 구역 밖에서 모터 차량의 운전이 가능케 된다. 비상 가동 위치에서는, 내연기관은 모터 차량을 저속으로 움직이게 할 정도의 토크를 가진다.

공지된 부하 조정 장치의 단점은 그것이 대단히 큰 크기의 설치 공간을 필요로 한다는 것이다. 복귀 스프링과 비상 가동 스프링이 특히, 제어 요소부품들상에서 맞물림(engagement)으로써, 이들 스프링이 작동축의 반경방향으로 길게 돌출되게 된다.

복귀 스프링과 비상 가동 스프링 대신에 단일의 토션 스프링을 제공한다는 아이디어를 이미 생각하였다. 그러나 이는 매우 복잡한 설계와 부하 조정 장치의 비싼 조립 비용을 수반했다.

본 발명의 목적은 서두에 언급한 타입의 부하 조정 장치를 아주 경제적인 방식으로 조립할 수 있고, 아주 작은 반경의 치수가 필요하도록 구성하는 데에 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 부하 조정 장치가 있는 스로틀 몸체의 길이 방향의 단면도.

도 2 는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른 스로틀 몸체의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 스로틀 몸체 2 : 부하 조정 장치

3 : 덕트 4 : 작동축

5 : 스로틀 밸브 6 : 컵 형상의 하우징

7 : 작동 기어 8 : 전기 제어 시스템

9 : 전기 모터 10, 11 : 베어링

12 : 작동 레버 13 : 비상 가동 스프링

14 : 복귀 스프링 15 : 웰형 하우징

16 : 뚜껑 17, 18 : 각진 부분

19, 20, 21, 22 : 레그 23 : 스톱

본 발명에 따르면, 이 문제는 비상 가동 스프링과 복귀 스프링이 각각 토션 스프링으로 설계되고, 작동 기어로부터의 작동축의 맞은 편 끝에 배열된다라는 사실에 의해 해결된다.

이 구조 때문에, 작동 기어는 두 개의 스프링들의 맞물림점들을 위한 어떠한 자유점들도 필요로 하지 않다. 따라서, 작동 기어는 특히 콤팩트한 구조로 된다. 유사하게, 비상 가동 스프링과 복귀 스프링을 토션 스프링으로 구성함으로써, 본 발명에 따른 작동축의 반경 방향으로 부하 조정 장치의 치수의 감소가 있게 된다. 두 개의 스프링을 작동기어로부터 분리시킴으로써, 또한 본 발명에 따른 부하 조정 장치의 조립이 간단하게 된다. 작동 기어의 구동 형태는 여기서는 관계가 없다. 그래서, 작동기어는 예를 들면 전기 모터에 의하여 오로지 구동된다.

비상 가동 스프링과 복귀 스프링은, 예를 들어, 각각 나선형 스프링으로 형성된다. 그러나, 만약 비상 가동 스프링과 복귀 스프링이 두 개의 레그 타입 스프링들로 설계되고, 이 두 스프링이 서로를 감싸고, 또한 이 두 스프링이 서로 반대방향으로 작동축에 예비 하중을 준다면, 본 발명에 따른 작동축의 반경방향으로 부하 조정 장치의 치수의 추가적인 감소가 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 부하 조정 장치의 구조는, 복귀 스프링과 비상 가동 스프링으로부터 작동축까지 힘들을 전달하기 위한 작동레버에 의해, 더 단순화될 수 있다. 이 배열에서, 작동 레버는 형상 맞춤 방법으로 작동축에 연결되어, 조립의 과정에서 간단하게 밀착되는 것이 가능하다.

본 발명의 또 하나의 유익한 개량에 의하면, 만약 비상 가동 위치에서, 비상 가동 스프링이 그대로 하우징에 대해 고정되는 스톱 쪽으로 기대어지고, 또한 작동 레버의 각진 부분 쪽으로 기대어진다면, 종래의 부하 조정 장치에서의 제 2 제어요소 부품에서와 같이 제 2 제어요소 부품은 간단한 방법으로 없애질 수 있다.

이는, 비상 가동 스프링과 전 부하 위치사이에서 작동 레버에 작용하는 유일한 힘들은 작동 기어와 복귀 스프링으로부터의 힘들이라는 것을 보장하여 준다. 최소 부하 위치와 비상 가동 위치 사이에, 비상 가동 스프링과 복귀 스프링은 서로 반대 방향으로 작용한다.

본 발명의 또 하나의 유익한 개량에 의하면, 복귀 스프링의 하나의 레그를 작동 레버에 형상 맞춤 방식으로 연결함으로써, 복귀 스프링이 작동레버로부터 떨어지는 것을 간단한 방법으로 방지할 수 있다. 이는 만약 작동 기어에 대한 구동이 이루어지지 않으면, 작동축이 전 부하 위치를 그대로 유지하는 것을 방지하는 신뢰할 수 있는 방법이다.

본 발명에 따른 부하 조정 장치는, 작동 레버가, 복귀 스프링의 비상 가동 위치에서, 비상 가동 스프링의 한 레그를 향하여 예비 하중을 받는 각진 부분을 갖는다면, 아주 작은 작동력을 필요로 한다. 복귀 스프링과 비상 가동 스프링이 작동축에 예비 하중을 주도록 서로 반대 방향으로 배열되어 있기 때문에, 이는 단지 복귀 스프링만이 비상 가동 위치와 전 부하 위치 사이에서 작동레버와 맞물려 있다는 것을 의미한다. 비상 가동 위치와 최소 부하 위치 사이에서, 두 개의 스프링들은 서로 반대 방향으로 작용하고, 따라서, 작동축을 선회시키는 데 필요한 작동력은 이 경우에 역시 아주 작다.

비상 가동 스프링과 복귀 스프링이 작동축의 베어링 주위로 동심으로 배열된다면, 작동축의 반경방향으로 본 발명에 따른 부하 조정 장치의 치수에 추가적인 감소가 이루어질 수 있다.

본 발명 다른 유익한 개량에 의하면, 비상 가동 스프링과 복귀 스프링이 뚜껑에 의해 닫힐 있는 웰형 하우징에 배열된다면, 스프링과 이웃해 있는 작동축의 끝의 더러움은 간단한 방법으로 없어진다.

작동축이 최소 부하 위치의 방향에서 비상 가동 위치로부터 선회 될 때, 복귀 스프링에 걸리는 부하보다 훨씬 더 큰 부하가 비상 가동 스프링에 걸리도록 비상 가동 스프링은 작동레버 상에 배열된다. 그러나, 비상 가동 스프링이 복귀 스프링보다 훨씬 큰 스프링 상수를 가지면, 본 발명에 따른 부하 조정 장치의 구조는 훨씬 더 단순하게 만들어질 수 있다.

본 발명은 다수의 실시예가 가능하다. 본 발명의 기본원리를 더 간단하게 설명하기 위해서, 이런 실시예들 중 하나가 도면으로 예시되어 있고, 아래에 설명된다.

도 1 은 본 발명에 따른 부하 조정 장치(2)를 가진 스로틀 몸체(1)의 종방향의 단면도를 보여준다. 덕트(3)를 관통하는 작동축(4)은 선회할 수 있도록 스로틀 몸체(1)에 설치되어 있다. 그 덕트의 자유 단면적을 조절하는 데 사용되는 스로틀 밸브(5)는 작동축(4)상에 설치된다. 작동축(4)은 스로틀 몸체(1)의 컵형상의 하우징(6)에 배열된 작동 기어(7)에 의해 선회된다. 하우징(6)은 전기 모터(9)(도 2 참조)를 제어하기 위한 전자 제어 시스템(8)을 또한 포함하고 있다. 전기 모터(9)는 작동 기어(7)를 구동하는데 사용될 수 있고, 그래서 작동축(4)을 선회시킬 수 있다. 변형예로서, 작동 기어(7)는, 물론 전기 모터(9) 이외에 또는 그것을 대신하여, 액셀레이터 케이블(미도시)에 의해 또한 조정 될 수 있다.

스로틀 몸체(1)는 작동축(4)용의 두 개의 베어링(10, 11)을 가지고 있다. 작동 레버(12)는 작동 기어(7)로부터의 작동축(4)의 맞은편 끝에 설치되어 있다. 비상 가동 스프링(13)과 복귀 스프링(14)은 작동축(4)의 이 끝에 있는 베어링(11) 주위로 동심으로 배열되어 있다. 복귀 스프링(14)과 비상 가동 스프링(13)은 각각 레그형 스프링들로 설계되고, 웰형 하우징(15)에 배열된다. 하우징(15)은 뚜껑(16)에 의해 덮여진다.

도 2는 도 1 의 선 Ⅱ-Ⅱ에 따른 스로틀 몸체(1)의 단면을 보여준다. 도 2로부터, 작동 레버(12)는 박판 금속부품이고 각진 부분(17, 18)을 가지고 있음을 알 수 있다. 비상 가동 스프링(13)의 레그(19, 20) 각각 및 복귀 스프링(14)은 스로틀 몸체(1)에 고정되어 있다. 복귀 스프링(14)의 하나의 레그(21)는 각진 부분들 중의 한 각진 부분(18) 뒤에 닿는다. 다른 각진 부분(17)은 비상 가동 스프링(13)의 제 2 레그(22) 쪽으로 기대어진다. 도면은 또한 복귀 스프링(14)이 반시계 방향으로 작동축(14)을 선회시키고, 반면에 비상 가동 스프링(13)은 작동력을 단지 시계방향으로만 작동축(4)에 미친다는 것을 보여준다. 비상 가동 스프링(13)은 복귀 스프링(14)보다 훨씬 큰 스프링 상수를 가지기 때문에, 작동축(4)은 복귀 스프링(14)에 의해 보여진 위치로 단지 선회될 수 있으며, 그 위치에서 작동 레버(12)의 각진 부분들 중 한 각진 부분(17)은 비상 가동 스프링(13) 쪽으로 기대어진다. 작동축(4)의 이 위치에서, 비상 가동 스프링(13)의 제 2 레그(22)는 또한 스로틀 몸체(1)의 스톱(23) 쪽으로 기대어 진다. 그 결과로, 작동축(4)은 비상 가동 스프링(13)에 의해 시계 방향으로 더 이상 조정될 수 없다. 이 위치는 부하 조정 장치(2)의 비상 가동 위치를 특징지어 주고, 이 위치는 도 1 에서 보여지는 작동기어(7)를 통해 작동력이 작동축(4)에 작용하지 않을 때, 자동적으로 채택된다. 그래서, 작동축(4)은 도 1 에서 보여지는 작동 기어(7)에 의해 비상 가동 위치로부터 단지 벗어날 수 있게 된다.

본 발명에 의하여, 서두에 언급한 타입의 부하 조정 장치를 아주 경제적인 방식으로 조립할 수 있으며, 아주 작은 반경의 치수가 필요하도록 구성할 수 있다.

Claims (9)

1. 내연기관의 동력 출력을 결정하고, 특히 스로틀 밸브로서 설계되며, 작동축 상에 배열되는 최종 제어요소용 부하 조정 장치로서, 작동축이 작동부품에 의하여 최소 부하 위치와 전 부하 위치 사이에서 선회되며, 가역 작동 기어에 의해 통상 회전을 위해 작동부품에 결합되며, 최소 부하 방향으로 작동부품상에 작용하는 예비 부하가 걸린 복귀 스프링 및, 작동축을 전 부하 방향으로 비상 가동 위치까지 이동시킬 수 있는 비상 가동 스프링을 갖는 부하 조정 장치에 있어서,

   비상 가동 스프링(13)과 복귀 스프링(14)이 각각 토션 스프링으로 설계되며, 작동 기어(7)로부터의 작동축(4)의 맞은편 끝에 배열된 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
2. 제 1 항에서 있어서, 상기 비상 가동 스프링(13)과 상기 복귀 스프링(14)이 반대방향으로 상기 작동축(4)에 예비 하중을 주는 두 개의 레그형 스프링으로 설계되고, 하나는 다른 하나를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
3. 제 1 항과 제 2 항에 있어서, 상기 복귀 스프링(14)과 상기 비상 가동 스프링(13)으로부터 상기 작동축(4)으로 동력을 전달하기 위한 작동 레버(12)를 가지는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
4. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 비상 가동 위치에서, 상기 비상 가동 스프링(13)이 하우징에 대하여 고정된 스톱(23)과, 작동 레버(12)의 각진 부분(17)쪽으로 기대있는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
5. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 복귀 스프링(14)의 하나의 레그(21)가 상기 작동레버(12)에 형상 맞춤 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
6. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 작동레버가 상기 복귀 스프링의 비상 가동 위치에서 상기 비상 가동 스프링의 레그 쪽으로 예비 하중을 받는 각진 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
7. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 비상 가동 스프링(13)과 상기 복귀 스프링(14)이 상기 작동축(4)의 베어링(11) 주위로 동심으로 배열되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
8. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 비상 가동 스프링(13)과 상기 복귀 스프링(14)이 뚜껑(16)에 의해 닫혀질 수 있는 웰형 하우징(15)에 배열되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
9. 전술한 항들 중 적어도 한 항에 있어서, 상기 비상 가동 스프링(13)이 상기 복귀 스프링(14)보다 훨씬 더 큰 스프링 상수를 갖는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.