KR20030046488A - 스로틀 밸브 - Google Patents

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KR20030046488A
KR20030046488A KR10-2003-7004909A KR20037004909A KR20030046488A KR 20030046488 A KR20030046488 A KR 20030046488A KR 20037004909 A KR20037004909 A KR 20037004909A KR 20030046488 A KR20030046488 A KR 20030046488A
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KR
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throttle valve
region
throttle
valve assembly
housing
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KR10-2003-7004909A
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Inventor
페터 콜렌
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
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    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
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Abstract

본 발명은 스로틀 개구를 통하여 기체상태의 매질(70)의 흐름의 주방향(70)으로 흐를수 있으며, 그리고 이 스로틀 개구는 대략 원통형 횡단면(16)을 가지는 그러한 스로틀 개구를 가지는 하우징(12)을 포함하는 그러한 스로틀 밸브 어셈블리(10)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 스로틀 밸브 샤프트(18)상에 피봇 가능하게 장착된 스로틀 밸브(20,80)는 스로틀 개구(16)의 내측에 배열되어 있으며 그리고 상기 스로틀 밸브 샤프트(18)는 하우징(12) 내부에 배열된 작동장치(80)에 의하여 이동되어 질 수 있다. 본 발명에 의한 스로틀 밸브 어셈블리는 특별히 고도의 강도와 그리고 특히 낮은 마멸 경향을 가지는 스로틀-밸브(20,80)를 포함하여야 한다. 이 목적을 위하여 스로틀 밸브(20,80)는 적어도 부분적으로 반경방향으로 둘러싸고 있으며, 그리고 제 1 재료(66)로 구성되어 있는 링형상의 제 1 영역(60)을 가지며 그리고 대략 원형이고 그리고 제 2 재료(68)로 구성되어 있는 제 2 영역(62)을 가지며, 이것에 의하여 제 1 영역(60)은 적어도 부분적으로는 제 2 영역(62)을 둘러싸며, 그리고 스톳틀 밸브(20,80)의 제 1 재료(66)는 스로틀 밸브(20,80)의 제 2 재료(68)의 강도보다 더 높은 강도를 가진다.

Description

스로틀 밸브{THROTTLE-VALVE}
자동차의 후레쉬가스량의 제어를 위하여 통상적으로는 스로틀 밸브 어셈블리가 사용된다. 스로틀 밸브 어셈블리들은 스로틀 개구를 가지는 하우징과 그리고 이 스로틀 개구내에 배열된 스로틀 기구를 포함한다. 이 스로틀 기구는 일정한 후레쉬가스량의 통과를 위해 스로틀 개구 내에서 일정한 위치를 차지한다. 이를 위하여 스로틀 기구는 기계적으로 또는 전자적으로 제어 가능하다.
스로틀 밸브 어셈블리의 하우징은 일반적으로 합성수지 또는 금속으로부터 제작된다. 금속, 예를들면 알루미늄으로부터 제조된 스로틀 밸브 어셈블리의 하우징은 매우 정확하게 만들어질 수 있으며 그래서 매우 작은 허용차들을 가질 수 있다. 작은 허용차들은 스로틀 밸브 어셈블리의 스로틀 개구를 통하여 통과하여 나오는 유동매질의 양은 이미 스로틀 밸브의 매우 근소한 움직임에 의해서도 이미 영향을 줄 수 있을때, 스로틀 밸브 어셈블리에 대하여 스로틀 밸브의 영역내에서 필요하다. 스로틀 밸브의 닫힘 영역에서 상기한 요구사항은 역시 누설공기 요구사항이라 불리워진다. 그러나 스로틀 밸브 어셈블리의 금속 하우징은 예를들면 다이캐스팅 공법으로 하우징의 제작후에는 통상적으로 하우징의 비용이 발생하는 재가공이 필요한 단점을 가진다. 예를들면 하우징의 내부 및 측면에 발생되는 기능적인 요구사항들을 보증하기 위하여 알루미늄으로 된 하우징의 재가공이 필요하다. 기능적인 요구사항들은 특히 스로틀 개구, 작동장치를 위한 수용부 및 변속장치축의 간격들이다. 역시 일반적으로 베어링 시트의 정확한 가공이 필수적인데 왜냐하면 니들 베어링에서의 프레스시트에 의해서만이 정확한 조업유격이 만들어지기 때문이다.
스로틀 밸브 어셈블리의, 합성수지로 만들어진 하우징은 대체로 금속, 특히 알루미늄으로부터 제작된 스로틀 밸브 어셈블리의 하우징보다 더 작은 중량을 갖는다. 또 역시 합성수지 재료는 하우징의 가장 다양한 기하학적인 스탬핑에 매우 간단히 적용할 수 있다. 다이캐스팅공법으로 제작된 합성수지 하우징의 경우에는 그밖에 예를들면 스로틀 밸브 샤프트의 축수를 위한 베어링과 같은 삽입물들이 하우징 내부로 분사되어 질 수 있다.
예를들면 90 ㎜ 이상 까지의 직경을 가지는 스로틀 밸브는 다만 40 ㎜ 까지의 직경을 가지는 스로틀 밸브 보다 더 작은 강도를 갖는다. 그래서, 특별히 큰 직경을 갖는 스로틀 밸브의 경우에는 이것과 비교하여 특별히 작은 직경을 갖는 스로틀 밸브의 경우 보다도 분명히 더 많은 가스상태의 매질, 소위 누설공기 또는 억제공기가 스로틀 밸브의 닫힌 상태에서 스로틀 개구를 통과하여 나온다. 그밖에도 비교적 큰 직경을 갖는 스로틀 밸브의 더 작은 강도는 비교적 명백하게 더 작은 직경을 가지는 스로틀 밸브의 경우에 그러한 경우에서 처럼 스로틀 개구를 통한 가스상태의 매질의 통과량을 그렇게 정확하게 제어시키지는 못하는 결과를 초래한다. 특별히 큰 직경을 갖는 스로틀 밸브들은 작은 강도로 인하여, 이에 비교하여 특별히 작은 직경을 가지는 스로틀 밸브들 보다도 오히려 이에 추가하여 마모하려는 경향이 있다.
본 발명은 하우징이 대략 실린더 형상의 횡단면을 가지며 주유동방향에서 가스상태의 매질에 의하여 관류할 수 있는 스로틀 개구를 구비한 하우징을 가지며 여기서 스로틀 개구내에는 스로틀 밸브 샤프트상에서 선회 가능하게 고정된 스로틀 밸브가 배열되어 있으며 그리고 여기서 이 스로틀 밸브 샤프트는 하우징 내에 배열된 작동장치에 의하여 조절 가능한 스로틀 밸브 어셈블리에 관한 것이다.
도 1은 횡단면으로 표시된 스로틀 밸브 어셈블리의 개략도이며,
도 2는 도 1의 스로틀 밸브 어셈블리의 종단면으로 표시된 개략도이며,
도 3은 도 1에 따르는 스로틀 밸브 어셈블리의 종단면으로 도시된 개략적인 사시도이며,
도 4는 제 1 실시형태로된 도 1,2 및 도 3에 따르는 스로틀 밸브의 개략도이며,
도 5는 도 1,2 및 도 3에 따르는 스로틀 밸브 어셈블리의 단편의 개략도이며, 그리고,
도 6은 제 2 실시형태로된 스로틀 밸브의 개략도이다.
따라서, 본 발명은 스로틀 밸브 어셈블리의 스로틀 밸브가 특별히 높은 정도의 강도를 가지며 그리고 동시에 특히 작은 마모 경향을 보이는 상술한 종류의 스로틀 밸브 어셈블리를 제공하는 과제를 기초로 한다.
상기한 과제는 본 발명에 따라서 스로틀 밸브가 제 1 재료로 제조되며 적어도 부분적으로 반경 방향으로 주위를 돌아가고 있는 링 모양의 제 1 영역과 제 2 재료로 제조되며, 대략 원형의 제 2 영역을 가지며 여기서 제 1 영역은 제 2 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸며 그리고 여기서 스로틀 밸브의 제 1 재료는 스로틀 밸브의 제 2 재료보다 더 높은 강도를 가지는 것에 의해 해결된다.
본 발명은 이 경우 특히 높은 정도의 강도와 그리고 특히 작은 마모 경향을 갖는 스로틀 밸브의 보강이라는 생각으로부터 출발한다. 그러나 이 경우에는 경제적인 고려로부터 스로틀 밸브는 표준에 따라서 생산될 수 있어야 한다. 이제 특히 적은 비용으로 스로틀 밸브를 추가적으로 안정화시키기 위하여 스로틀 밸브에 필요한 추가적인 정도의 강성을 부여하기 위한 추가적인 조치가 충분한 평가들은, 스로틀 밸브가 제 1 영역과 제 2 영역을 가지며 여기서 스로틀 밸브의 제 1 영역이 추가적으로 안정화 되어 있을 때는 스로틀 밸브는 특히 높은 정도의 강성을 갖는 결과를 발생한다. 이를 위해 스로틀 밸브의 제 1 영역은 스로틀 밸브의 제 2 영역의 제 2 재료 보다 더 큰 강성을 가지는 제 1 재료로부터 형성된다.
유리한 방법으로 제 1 영역은 외측의 영역이며 그리고 제 2 영역은 내부의 영역이다. 이 경우에 외측의 제 1 영역은 예를들면 추가적으로 스로틀 밸브에 접하여 배열될 수 있다. 스로틀 밸브의 외부 및 내부의 영역에 의해 상이한 강도의 영역들이 매우 간단히 제공될 수 있다.
유리하게도 제 2 영역은 원형 영역과 가장자리 영역으로 세분되어 있으며 여기서 제 1 영역은 제 2 영역의 원형 영역과 가장자리 영역 사이에 배열되어 있다. 대략 링 형상의 제 1 영역에 의하여 스로틀 밸브는 역시 특별히 큰 직경의 경우에도 특별히 높은 정도의 강성을 가지며, 여기서 스로틀 밸브의 가장자리 영역은 변동하지 않는 상태를 유지한다.
유리하게도 스로틀 밸브는 제 1 영역에서 제 2 영역에서 보다 더 작은 두께를 갖는다. 스로틀 밸브의 제 1 영역에서 비교적 근소한 제 1 두께 D1 을 그리고 제 2 영역에서 제 2 두께 D2 를 가지고 스로틀 밸브의 닫힘 위치에서 출발하여 이미 스로틀 밸브 샤프트와 스로틀 밸브의 근소한 움직임에 의해 스로틀 개구를 통한 가스상태의 매질의 통과량에 영향을 끼친다. 따라서, 이에 의해 특별히 신뢰성 있게 스로틀 개구를 통과하고 있는 가스상태의 매질의 특별히 세밀한 단계가 형성된 제어가 보증된다.
스로틀 밸브의 제 1 영역 및 제 2 영역은 유리하게 하나의 재료로 일체로 형성되어 있으며, 여기서 제 1 영역에서 스로틀 밸브의 제 1 재료는 압축된 재료이며, 그리고 제 2 영역에서 스로틀 밸브의 제 2 재료는 압축되지 않은 재료이다. 압축된 재료는 압축되지 않은 재료보다 통상적으로 명백히 더 높은 강도 또는 강성을 갖는다. 제 1 영역에 제 2 영역보다 더 높은 정도의 강도를 부여하기 위하여 스로틀 밸브의 제 1 영역은 추가적인 피니싱 가공단계에서 압축된다. 이 경우에 두께 D1 은 스로틀 밸브로 스탬핑되어 질 수 있다. 스탬핑 공법에 의하여 특별히 간단한 그리고 경제적인 방법으로 스로틀 밸브의 제 1 영역의 특별히 높은 강도를 보증 한다.
유리한 방법으로 스로틀 밸브의 재료는 금속, 특히 알루미늄이다. 알루미늄은 특히 쉽게 가공되며 그리고 그의 연한 성질로 인하여 특히 잘 압축된다.
스로틀 밸브 샤프트는 스로틀 밸브 샤프트의 고정을 위하여 하나의 간극홈을 가지며, 여기서 이 간극홈을 통하여 밀어 넣어진 스로틀 밸브는 간극홈의 양측에서 스로틀 밸브 샤프트로부터 떨어져 있으며, 그 결과로 스로틀 밸브의 부분 영역은 간극홈에서 스로틀 밸브 샤프트에 의하여 둘러 쌓여져 있다. 이 경우에 제 1 영역이 부분영역에 의해 중단된다면 유리한 것으로 나타났다. 이로 인해 스로틀 밸브는 한편으로는 확실하게 스로틀 밸브 샤프트의 간극홈 내에서 고정되어 있고 그럼에도 불구하고 상승된 강도를 가지는 제 1 영역을 가지며, 이제 1 영역은 스로틀 밸브의 특별히 긴 사용수명을 확실히 보증한다.
본 발명이 달성하고자 하는 이점은 특별히 스로틀 밸브의 제 1 범위의 추가적인 강성화에 의하여 스로틀 밸브가 특별히 높은 정도의 강도를 가지며 그리고 특히 마모 되기 쉽지 않다는 점에 있다. 이로 인해 역시 스로틀 밸브 어셈블리의 특히 긴 사용수명의 경우에도 스로틀 밸브 어셈블리의 특성 곡선이 거의 불변하게 유지되는 것이 확실히 보증된다.
본 발명의 실시예는 도면의 도움으로 더 자세히 설명된다.
모든 도면에서 상호 대응하는 부품들은 동일한 부재부호를 가진다.
도 1에 따른 스로틀 밸브 어셈블리(10)는 도시되지 않은 소비기기에서 예를들면 마찬가지로 도시되지 않은 자동차의 분사장치에서 공기-또는 연료-공기-혼합물을 공급하는데 사용되며, 여기서 스로틀 밸브 어셈블리(10)에 의해서는 소비기기에 공급되는 후레쉬가스량(fresh gas amounts)이 제어 가능하다. 이를 위해 스로틀 밸브 어셈블리(10)는 이 실시예에서는 알루미늄으로 형성된 금속(14)으로 가공된 하우징(12)을 가진다. 대안으로서 그러나 상기 하우징(12)은 역시 합성수지로부터 다이캐스팅 공법으로 제조 가능하다. 상기 하우징(12)은 대략 실린더 형상의 횡단면(17)을 가지는 하나의 관통하는 스로틀 개구(16)를 포함한다. 이 스로틀 개구(16)를 거쳐서 도시되지 않은 소비기기에 공기-내지 연료-공기-혼합물을 공급할 수 있다.
소비기기에 공급하고자 하는 후레쉬가스량의 용적의 조정을 위하여 스로틀 밸브 샤프트(18) 상에는 스로틀 밸브(20)가 배열되어 있다. 상기 스로틀 밸브(20)는 이 실시예에서는 금속(24)으로 형성된 재료(22)로 제조되어 있다. 상기 금속(24)은 또한 알루미늄이다. 스로틀 밸브 샤프트(18)의 회전은 동시에 스로틀 밸브 샤프트(18) 상에 배열된 스로틀 밸브(20)의 선회를 야기시키며 이로 인해 스로틀 개구(16)의 실효 횡단면은 확대되거나 또는 축소되어진다. 스롯트 밸브(20)를 통한 스로틀 개구(16)의 실효 횡단면의 확대 또는 축소에 의하여는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 스로틀 개구(16)를 통한 공기-내지 연료-공기-혼합물의 통과량의 조절이 이루어진다.
상기한 스로틀 밸브 샤프트(18)는 자세히는 도시되지 않은 로프활차와 연결가능하며, 상기 로프활차는 다시 보우덴 조작기를 거쳐서 출력요구를 위한 조정장치와 연결된다. 상기 조정장치는 이 경우에 자동차의 가속장치로서 형성되어 있으며, 그 결과로 자동차의 운전자에 의한 상기한 조정장치의 작동은 그것으로 인하여자동차의 출력 발생을 제어하기 위하여 스로틀 밸브(20)를 최소 개구의 위치, 특히 닫힘 위치로부터 최대 개구의 위치, 특히 열림위치로 까지 가져올 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기한 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 스로틀 밸브 샤프트(18)는 위와는 반대로 조작장치의 부분영역에서 그리고 그렇지 않으면 가속장치를 거쳐서 조절할 수 있거나 또는 그러나 이 스로틀 밸브(20)는 전체의 조절범위에 걸쳐서 조작장치에 의하여 조정할 수 있다. 상기한 소위 E-Gas 또는 Drive-by-wire-시스템의 경우에 예를들면 가속장치의 내리누름과 같은 기계적인 출력 제어는 전기적인 신호로 변환된다. 상기 신호는 다시금 제어 유니트로 전달되며, 상기 제어 유니트는 작동장치를 위한 제어신호를 생성한다. 상기 시스템들의 경우에는 정상 조업 중에는 가속장치와 스로틀 밸브(20) 사이에 기계적인 연결이 존재하지 않는다.
따라서 스로틀 밸브 샤프트(18)의 그리고 이와함께 스로틀 밸브(20)의 조절을 위해 스로틀 밸브 어셈블리(10)는 구동장치 하우징(26)과 변속장치 하우징(28)을 가진다. 구동장치 하우징(26)과 변속장치 케이싱(28)은 스로틀 밸브 어셈블리 (10)의 하우징(12)과 일체로 만들어져 있으며, 그러나 이들은 역시 전체가 하나의 별도의 일체의 구조유니트를 형성할 수 있거나, 또는 그러나 각각 그 자체가 일체로 만들어질 수 있다. 구동장치 하우징(26) 내에는 전동모터로써 형성된 작동장치(30)가 배열되어 있다. 변속장치 하우징(28) 내에는 한편으로는 위치 검출장치(32)가 그리고 다른 한편으로는 변속장치(34)가 배열되어 있다. 위치 검출장치(32)에 의하여 스로틀 밸브 샤프트(18)의 그때그때의 실제 위치를 검출할수 있다. 상기 변속장치(34)는 감속변속장치로써 형성되어 있으며, 그리고 스로틀 밸브 샤프트(18)에로, 전동모터로써 형성된 작동장치(30)의 회전운동의 전달을 위하여 사용된다. 위치 검출장치(32)와 변속장치(34)는 도면에서는 자세히 도시되지는 않는다.
전동모터로써 형성된 작동장치(30)의 제어는 마찬가지로 도면에는 도시되지 않은 제어 유니트를 거쳐서 이루어졌다. 상기 제어 유니트는 전동모터로써 형성된 작동장치(30)에 신호를 전달하며, 이 신호에 의해 전동 모터로써 형성된 작동장치(30)는 스로틀 밸브 샤프트(18)를 감속변속장치로써 형성된 변속장치(34)를 거쳐서 이동시킨다. 스로틀 밸브 샤프트(18)의 실제위치는 위치 검출장치(32)를 거쳐서 검출되어 진다. 상기 위치 검출장치(32)는 포텐시오미터로써 제조되며, 상기 포텐시오미터의 경우에는 포텐시오미터의 슬라이더가 스로틀 밸브 샤프트(18)와 연결되어 있다.
이 스로틀 밸브 샤프트(18)는 하우징(12) 내에서 스로틀 개구(16)의 양측에 배열되어 있는 베어링들(46)내에 축지되어 있다. 상기 스로틀 밸브 샤프트(18)는 - 도 1 에 따르면 좌측에-일측면상에 하나의 공간(48)에서 끝나며 이 공간 내에는 예를 들면 소위 복원 스프링 그리고/또는 비상용 스프링을 가지는 스프링 시스템이 들어갈 수 있다. 그러나 그 대안으로 복원 스프링 및/또는 비상용 스프링은 복원 스프링들 및/또는 비상용 스프링들이 안에 배열되어 있는 영역 안에 역시 들어갈 수 있다. 상기 스프링 시스템의 복원 스프링 및/또는 비상용 스프링은 닫힘 방향으로 스로틀 밸브 샤프트(18)의 잔류응력을 야기시키며, 그 결과로 전동 모터로써 형성된 작동장치(30)는 복원 스프링 및/또는 비상용 스프링의 힘에 대항하여 작동한다. 상기 스프링 시스템의 소위 복원 스프링 및/또는 비상용 스프링은 전기 모터로써 형성된 작동장치(30)가 없는 경우에 스로틀 밸브(20)가 통상적으로 공회전 회전수의 상부에 놓여 있는 정해진 위치로 오게 된다.
대안으로 또는 추가적으로 상기 스로틀 밸브 샤프트(18)는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 하우징(12)으로부터 역시 공간(48)으로 돌출할 수 있다. 이때는 예를들면 도면에는 도시되지 않은 로프활차를 스로틀 밸브 샤프트(18)의 단부에 장착하는 것이 가능하며, 상기 로프활차는 보우덴 조작기를 거쳐서 가속장치와 연결되어 있으며, 이것으로 기계적인 목표치 설정이 구현된다. 도면에 자세히 도시되지 않은 가속장치와 스로틀 밸브 샤프트(18)의 상기한 기계적인 연결은 예를들면 작동장치의 결함의 경우와 같은 비상 상황에서 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 작동을 보증할 수 있다. 또 하우징(12) 측면에는 또다른 부착물들이 배열되어 있을 수 있는데 이들은 예를들면 감속 변속장치로써 형성되어 있는, 도시되어 않은 변속장치의 세그멘트 기어 또는 기어들에 대한 삽입축과 같은 추가적인 요소들의 수취를 위하여 설치되어 있다. 역시 공간(48) 내에는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 또다른 요소들이 배열되어 있을 수 있다.
스로틀 밸브 어셈블리(10)의 하우징(12)은 하우징 커버(50)에 의하여 밀폐될 수 있다. 이를 위하여 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 하우징(12)은 하우징 커버(50)의 방향에 둘레를 돌아가면서 형성된 편평부(52)를 가지며, 상기 편평부는 하우징 커버(50)의 둘레에 있는 루트면(54)과 상응한다. 상기 편평부(52)와 루트면(54)은하우징(12) 상에 하우징 커버(50)의 잘 맞추어진 위치를 보증한다. 하우징 커버(50)는 하우징(12)위에 부착되어 있다. 그러나 대안으로서 상기 하우징 커버(50)는 역시 하우징(12) 위에로 끼워져 있거나 또는 다른 방법으로 이것과 단단히 결합될 수 있다. 또 상기 하우징(12)은 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 외부에 배열되어 있으며 하우징(12)과 일체로 만들어진 요소들과의 결합을 위하여 플랜지 아이들(56)을 가진다.
스로틀 밸브 어셈블리(10)의 작동시에는 전기 모터로써 형성된 작동장치(30)에 의하여, 상기한 스로틀 밸브 샤프트(18)는 선회된다. 이로 인해 스로틀 밸브 샤프트(18) 상에 고정된 스로틀 밸브(20)는 스로틀 개구를 다소간 개방하며, 이로 인해 내연기관에 공급하고자하는 후레쉬가스량을 제어할 수 있다. 상기한 기능을 위하여 스로틀 밸브(20)가 특별히 높은 정도의 강도를 가지기 위하여 상기 스로틀 밸브(20)는 적어도 부분적으로 대략 링형상인 제 1영역(60)과 대략 원형인 제 2 영역(62)과 그리고 또 하나의 부분영역(64)으로 세분되어 있다. 이 경우에 제 1 영역(60)은 제 2 영역(62)을 적어도 부분적으로는 둘러싼다.
제 1 영역(60), 제 2 영역(62) 그리고 부분영역(64)은 일체로 만들어져 있으며, 그리고 금속(24)으로 형성된 재료(22)로 제작되어져 있다. 상기 금속(24)은 여기서 이 실시예에서는 알루미늄이다. 제 1 영역(60)은 이 경우에 압축된 금속(24), 즉 압축된 알루미늄으로 형성되어 있는 제 1 재료(66)로 제조된다. 제 2 영역(62)은 압축되지 않은 금속(24), 즉 압축되지 않은 알루미늄으로 형성되어 있는 제 2 재료(68)로 제조된다. 이로써 스로틀 밸브(20)의 제 1 재료(66)는 스로틀 밸브(20)의 제 2 재료(68) 보다 더 단단하다. 부분영역(64)은 마찬가지로 제 2 재료(68)로 제조된다. 부분영역(64)은 도 1에서는 단면도시로 인해 볼 수가 없다.
스로틀 밸브(20)는 알루미늄 편으로 제조할 때에는 통상적으로 알루미늄 편에 관하여 경사각도를 가지고 절단되어 진다. 이어서 프레스공정에 의하여 제 1 영역(60)은 스로틀 밸브(20)에로 스탬핑되어 진다. 이로 인해 제 2 영역(62)과 그리고 부분영역(64)은 재료(22)로서 압축되지 않은 금속(24)을 가지며 그리고 제 1 영역(60)은 재료(22)로서 압축된 금속(24)을 갖는다.
도 2는 도 1에 따르는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 종단면을 개략적으로 도시한다. 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 관통하고 있는 스로틀 개구(16)는 주유동방향(72)에서 가스상태의 매질(70)이 관류할 수 있다. 스로틀 개구(16)를 통한 가스상태의 매질(70)의 통과량은 스로틀 밸브(20)의 위치의 도움으로 제어된다. 이것을 위한 스로틀 밸브(20)는 높은 정도의 강도를 가지므로 이 스로틀 밸브(20)는 제 1 재료(66)로 되어 있으며, 적어도 부분적으로 근사적으로 링 형상의 제 1 영역(60)과 그리고 제 2 재료(68)로 되어 있으며 근사적으로 원형의 제 2 영역(62)로 세분되어 있다. 스로틀 밸브(20)의 제 1 재료(66)는 압축된 알루미늄이다. 그래서 스로틀 밸브(20)의 제 1 영역(60)은 두께 D2 를 가지는 스로틀 밸브(20)의 잔여영역(66) 보다 더 작은 두께 D1 을 가진다. 스로틀 밸브(20)로 스탬핑되어 있는 압축된 제 1 영역(60)에 의하여 상기 스로틀 밸브(20)는 특히 마멸되기 어려워진다.
도 3에 의한 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 표현에 따르면 스로틀 밸브(20)가 스로틀 밸브 샤프트(18)의 간극홈(74)을 통하여 밀어 넣어지며 간극홈(74)의 양측에서 스로틀 밸브 샤프트(18)로 부터 떨어져 있으며, 여기서 스로틀 밸브(20)의 부분영역(64)은 간극홈(74) 내에서 스로틀 밸브 샤프트(18)에 의하여 둘러 쌓여져 있다. 스롯트 밸브(18)는 스로틀 밸브 샤프트(18)에 의하여 둘러 쌓여진 부분영역(64)에서 통상적으로 스로틀 밸브 샤프트(18)에 의하여 충분하게 안정화 되어 있으므로 압축된 재료(22)로부터 만들어지는 제 1 영역(60)은 압축되지 않은 재료(22)로부터 만들어진다. 제 1 영역(60)은 즉 부분영역(64)에 의하여 중절되어 있다. 역시 도 3 에서 부분영역(64)은 간극홈(74)에 의하여 덮혀져 있으며 따라서 볼 수가 없다.
도 4에 따르는 스로틀 밸브(20)는 개별적인 구조부품으로서 표현되어 있으며 도 1,2 및 도 3의 스로틀 밸브들(20)에 상응하다. 상기한 표현에서는 스로틀 밸브(20)의 조립시에 스로틀 밸브 샤프트(18)의 간극홈(74) 내에 배열하고자 하는 스로틀 밸브(20)의 부분영역은 역시 스로틀 밸브(24)의 여타의 제 2의 영역(62)이 가진 것과 근사적으로 동일한 직경 D2 를 가지는 것을 알 수 있다.
도 5는 도 1 및 도 2에 따르는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 단편을 개략적으로 도시한다. 스로틀 밸브(20)의 제 1 영역(60)의 더 작은 두께 D1에 의하여 이제 스로틀 밸브(20)는 압축된 제 1 영역(60)을 가지지 않는 스로틀 밸브에 비하면, 이것의 닫힘 위치로부터 나와 열림위치의 방향으로 스로틀 밸브(20)의 특별히 근소한 움직임을 가지고 이미 가스 형태의 매질(70)의 통과량은 근사적으로 실린더 형상의 스로틀 개구(16)에 의하여 제어 가능하다는 특성을 가진다. 이것은 기입되어진 거리 Y 및 X+Y 에 의해 나타난다.
거리 Y는 스로틀 밸브 샤프트(18)의 중앙점으로부터 한점까지 가고 있으며 상기점에서 스로틀 밸브(20)는 그의 작은 두께 D1 으로 스로틀 개구(16)의 벽과 접촉한다. 거리 X+Y는 스로틀 밸브 샤프트(18)의 중앙점으로부터 상상점에 까지 이르로 있으며, 상기한 상상점에서, 전체적으로 두께 D2 를 가지는 스로틀 밸브가 스로틀 개구(16)의 벽에 접촉하게 될 수도 있다. 제 1 영역에서 두께 D2 를 가지는 스로틀 밸브(20)는 이와같이 이미 Y 및 X+Y 사이에서의 스로틀 밸브(20)의 운동영역에서 스로틀 개구(16)를 통하여 통과하는 가스상태의 매질의 양에 영향을 끼치며, 이것과는 반대로 전체적으로 두께 D2 를 가지는 상상의 스로틀 밸브는 X+Y 보다 더 큰 움직임 영역에서야 비로서 스로틀 개구를 통과하고 있는 가스 상태의 매질의 양에 영향을 줄 지도 모른다.
이로서, 첫번째의 더 작은 두께 D1 과 두번째의 더 큰 두께 D2 를 포함하는 스로틀 밸브(20)를 가지는 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 특성곡선은 전체적으로 두께 D2 를 가지는 상상의 스로틀 밸브를 가진 상상의 스로틀 밸브 어셈블리의 특성곡선 보다 더 큰 작업 영역을 가진다. 이 경우에 스로틀 밸브 어셈블리의 특성곡선은 스로틀 밸브 샤프트의 일정한 회전각도 또는 스로틀 밸브의 일정한 개구 각도의 경우에 스로틀 개구를 통과하는 가스상태의 매질의 질량에의 스로틀 밸브 축의 회전각도의 종속성을 표시한다. 이로 인해 종래의 스로틀 밸브의 경우에서 보다 더 정확하게 스로틀 개구(16)를 통한 가스 상태의 매질(60)의 통과량이 제어 가능하다.
도 6은 도 1,2,3,4 및 도 5의 스로틀 밸브들에 상응하지 않는 개별적인 스로틀 밸브(80)를 개략적으로 도시한다. 도 6에 따른 스로틀 밸브(80)의 경우에 제 2 영역(62)은 원형 영역(82)과 그리고 가장자리 영역(84)으로 세분되며, 여기서 제 1 영역(60)은 제 2 영역(62)의 원형영역(82)과 가장자리 영역(84)의 사이에 배열되어 있다. 상기한 실시형태에서 스로틀 밸브(80)는, 제 2 영역(62)의 제 2 재료(68)보다 더 큰 강도를 가지는 제 1 재료(66)로부터 만들어진 제 1 영역(60)에 의하여 특별히 높은 정도의 강도를 가진다. 이 경우에 역시 스로틀 밸브(80)는 제 2 재료(68)로 부터 되어 있는 하나의 부분 영역(64)을 가진다. 이 종류의 스로틀 밸브는 예를들면 가스상태의 매질의 특별히 큰 처리량으로 인하여 특히 큰 직경을 가지는 스로틀 밸브를 필요로하며 그러나 이 경우에 스로틀 밸브에 어셈블리의 작업 영역의 특별히 세밀한 등급 분할이 불가피하게 필요한 것은 아닌 그러한 자동차들에서 사용할 수 있다.
제 2 영역(62)과 그리고 부분영역(64)에 비하여 스로틀 밸브(20)의 제 1 영역(60)이 갖는 높은 강도로 인하여 스로틀 밸브(20)는 역시 특히 큰 직경의 경우에도 특히 작은 마모 경향을 나타냄이 높은 신뢰성으로 보증된다. 이 경우에 스로틀 밸브(20)가 그의 닫힘 위치를 가진다면 스로틀 밸브(20)의 가장자리영역(60)의 강도에 의하여, 특히 신뢰성 있게 매우 낮은 정도의 누설공기 또는 매우 적은 양의 억제공기가 보증된다. 간단한 추가적인 피니싱 가공 단계에 의하여 이 스로틀 밸브(20)는 특별히 높은 정도의 강도를 가지며, 이로써 동시에 마모되기 어렵다. 이로 인해 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 특성곡선은 역시 스로틀 밸브 어셈블리(10)의 매우 긴 수명 기간하에서도 거의 변하지 않고 유지된다.
본 발명은 스로틀 밸브 어셈블리에 이용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 하우징이, 근사적으로 실린더 형상의 횡단면(17)을 가지며, 가스 상태의 매질(70)에 의하여 주유동방향(72)에서 관류할 수 있는 스로틀 개구(16)를 가지며, 여기서 스로틀 개구(16)에는 스로틀 밸브 샤프트(18) 상에서 선회 가능하게 고정된 스로틀 밸브(20,80)가 배열되어 있으며 그리고 여기서 스로틀 밸브 샤프트(18)는 하우징(12) 내에 배열된 작동장치(30)에 의하여 조절할 수 있는, 그러한 하우징(12)을 가지는 스로틀 밸브 어셈블리(10)에 있어서,
    스로틀 밸브(20,80)는 제 1 재료(66)로부터 되어 있으며 적어도 부분적으로 반경방향으로 주위를 돌아가고 있는 링형상의 제 1 영역(60)과 그리고 제 2 재료(68)로부터 되어 있으며 근사적으로 원형의 반경방향의 제 2 영역(62)을 가지며, 여기서 제 1 영역(60)은 제 2 영역(62)을 적어도 부분적으로 둘러싸며 그리고 여기서 스로틀 밸브(20,80)의 제 1 재료(66)는 스로틀 밸브(20,80)의 제 2 재료(68) 보다 더 높은 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 영역(60)은 외부의 영역이며 그리고 제 2 영역(62)은 내부영역인 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 영역(62)은 원형영역(82)과 그리고 가장자리 영역(84)으로 세분되어 있으며 여기서 제 1 영역(60)은 제 2 영역(62)의 원형영역(82)과 가장자리영역(84) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    제 1 영역(60)에서 스로틀 밸브(20,80)는 제 2 영역(62)에서 보다 더 작은 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 하나의 항에 있어서,
    스로틀 밸브(20,80)의 제 1 영역(60)과 제 2 영역(62)은 재료(22)로 일체로 형성되어 있으며, 여기서 스로틀 밸브(20,80)의 제 1 영역(60)에서 제 1 재료(66)는 압축된 재료(22)이며 그리고 스로틀 밸브(20,80)의 제 2 영역(62)에서 제 2 재료(68)는 압축되지 않은 재료인 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    스로틀 밸브(20,80)의 재료(22)는 금속(24), 특히 알루미늄인 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
  7. 스로틀 밸브 어셈블리의 경우에 스로틀 밸브(20,80)의 고정을 위하여 스로틀 밸브 샤프트(18)는 간극홈(74)을 가지며, 여기서 상기 간극홈(74)을 통하여 밀려들어간 스로틀 밸브(20,80)가 간극홈(74)의 양측에서 스로틀 밸브 샤프트(18)로 부터 떨어져 있으며, 그 결과로 스로틀 밸브(20,80)의 부분영역(64)은 간극홈(74) 내에서 스로틀 밸브 샤프트(18)에 의하여 둘러 쌓여 있으며, 제 1 항 내지 제 6항중 어느 하나의 항에 의한 스로틀 밸브 어셈블리(10)에 있어서,
    제 1 영역(60)은 부분영역(64)에 의하여 중단되어 있는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 어셈블리.
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