KR20070108948A

KR20070108948A - 대기 위치를 갖는 ｅｇｒ 밸브

Info

Publication number: KR20070108948A
Application number: KR1020077022992A
Authority: KR
Inventors: 조셉 에이. 윌슨; 마이클 제이. 핼시그; 존 더블유. 두들스; 할 이. 프링글
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2007-11-13
Also published as: WO2006096750A1; US7607638B2; EP1869308B1; US20080230040A1; EP1869308A1; CN101171416A

Abstract

디젤 엔진이 일반적으로 작동하는 중에, EGR 밸브 포핏은 종종 폐쇄 위치에서 밸브 시트에 들러붙게 되며, 이는 배기가스 표적물이 과도하게 쌓임으로써 초래되는 것이며, 그 결과 밸브가 작동불능 상태에 빠지게 된다. 이는 보통 엔진이 정진한 후 밸브가 닫힐 때 일어난다. 사용하지 않을 때 밸브 포핏을 탈착된 위치에 위치시키는 형태가 EGR 밸브 설계시 시행되는데, 이는 상술한 들러붙는 현상이 발생하기 않도록 하여 제품을 더욱 견고하게 하고 그 수명을 늘리기 위함이다.

엔진, EGR 밸브, 배기가스

Description

대기 위치를 갖는 ＥＧＲ 밸브{EGR VALVE HAVING REST POSITION}

본 발명은 엔진이 정지된 후에 일정 시간동안 EGR 밸브를 개방 위치에 있도록 유지시키는 장치에 관한 것이다.

연방법률 및 주법률에 따르면 자동차 배기가스는 규제되어야 한다. 질소산화물(NOx)은 이러한 규제되어야 하는 배기가스 배출물 중 하나이다. 연소 온도가 높으면 높을수록 질소산화물이 많이 발생된다. 배기가스 재순환(EGR) 시스템으로 불리는 시스템이 개발되어 연소 온도를 낮출 수 있게 되었으며, 따라서 차량으로부터 NOx 배출량을 감소시킬 수 있게 되었다. 도 1에 이 시스템에 대한 개략적인 내용이 도시되어 있다. EGR 시스템에서, 엔진의 연소 매니폴드로부터 나오는 배기가스의 일부가 다시 흡기 매니폴드로 보내져서 재순환되며, 배기가스는 들어오는 신선한 공기와 혼합된다. 배기가스와 신선한 공기의 혼합물은 다시 압축되어 실린더 내에서 점화된다. 이로 인하여, 연소온도가 더 낮아지며, 차량 배기가스 시스템으로부터 배출되는 질소산화물이 감소된다.

도 1을 참고하면, EGR 시스템(10)은 흡기 매니폴드 쪽으로의 배기가스의 흐 름을 제어하는 EGR 밸브(12)로 이루어져 있다. 스페이스 도관(14, 16, 18)은 배기 매니폴드(20)와 EGR 밸브(12)와 흡기 매니폴드(22) 사이에 연결부를 제공한다. 도시된 시스템은 전기 제어식 EGR 밸브(12)를 사용한다. 따라서, 엔진제어장치(ECU)(24)는 EGR 밸브의 개폐를 제어하는 신호를 제공한다. EGR 밸브(12)가 개폐되므로, 흡기 매니폴드 쪽으로의 배기가스의 유동율은 증가하며 감소한다. 또한, 흡기 매니폴드 쪽으로 들어가는 기류를 제어하기 위해 스로틀 밸브(26)를 갖고 또한 신선한 공기와 혼합되기 전에 재순환되는 배기가스의 온도를 줄이기 위해 배기 가스 냉각기(28)를 갖는 것이 일반적이다.

재순환 배기가스의 필요한 EGR 밸브(12) 유동율은 몇가지 인자에 따라 달라지는데, 이는 엔진의 배기량, 배기 시스템과 흡기 시스템 사이의 압력차와 같은 것을 예를 들 수 있고, 단 이에 제한되는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다. EGR 시스템의 작동력도 또한 EGR 밸브에 사용되는 작동장치의 유형에 대한 선택 기준으로서 사용되는 인자이다. 더 높은 유동율은 더 큰 면적과 더 큰 작동력을 갖는 더 큰 밸브를 요구하게 된다. 배기 매니폴드와 흡기 매니폴드 사이의 압력차가 낮으면 바람직한 유동율에 도달하기 위해 더 큰 밸브가 요구된다. 나아가, 배기 가스 내의 표적물은 밸브 요소에 축적되어, 밸브 요소가 서로 들러붙어 점착되거나, 표적물이 밸브 요소에 부착되면 밸브 요소를 움직이기 위해 충분한 작동력을 사용할 수 없는 경우 움직임을 제한하게 된다.

디젤 엔진이 일반적으로 작동하는 동안에, EGR 밸브 포핏이 폐쇄된 상태에 있을 때에 EGR 밸브 포핏은 밸브 시트에 부착된다. 이러한 상태는 EGR 밸브를 작동 불능상태에 빠뜨리게 된다. 이것은 배기가스 표적물이 EGR 밸브 내에 과도하게 쌓이기 때문에 발생한다. 이러한 현상은 보통, 엔진이 중지되고 EGR 밸브가 폐쇄된 상태에 있거나 EGR 밸브 포핏이 밸브 시트에 설치된 후에, 발생한다. 예를 들어, 냉각된 배기가스로 작동하는 EGR 시스템은 엔진이 준비운동할 때까지 (래커) 불순물과 같이 습기가 있는 증기를 생성하는 경향이 있고, 이 불순물은 배기가스가 앞에서 설명한 것처럼 통과할 때 밸브 포핏과 밸브 시트에 축적된다. 또한, 래커 불순물은 상승된(160℃ 이상) 배기가스 온도에서 배기가스 내에 존재하는 분말(검댕) 유형의 불순물과 혼합된다. 밸브가 폐쇄 상태로 되었을 때, 엔진이 중단되어 밸브시트와 포핏 사이에 "결합"을 유발하면 래커, 검댕 또는 이들을 조합한 것이 경화되거나 단단해진다. 이것은 20분 이상의 시간 동안 엔진이 중지된 후에 종종 발생된다. 엔진에 다시 시동이 걸리면, EGR 밸브는 열리게 되고, 결합된 고정력을 극복하기 위해 EGR 밸브로부터 얻을 수 있는 토크나 힘이 충분하지 않을 때에, 앞서 발생하였던 "결합"은 밸브가 열리는 것을 방해한다.

따라서, 엔진이 정지되었을 때 EGR 밸브 포핏이 EGR 밸브 시트에서 닫혀지지 않는, EGR 밸브를 개발하는 것이 바람직하다. 따라서, EGR 밸브의 구조는 EGR 포핏 밸브가 밸브 시트에 들러붙어 점착되는 것을 방지하고, 그 결과 제품을 더욱 강하게 하고 제품의 수명을 늘릴 수 있다. 아래에 기재된 내용과 도면들은 포핏 밸브의 적어도 일부가 밸브 시트와 접촉하지 않도록 밸브가 사용되지 않을 때 안착 위치에 포핏을 위치시키는 특징을 갖는 EGR 밸브를 사용하는 것과 적용하는 것을 설명하고 있다.

본 발명은 자동차의 배기가스 재순환(EGR) 밸브 조립체 내의 포핏 밸브가 밸브 시트에 들러붙어 EGR 밸브가 작동불능상태로 만드는 현상을 방지하기 위한 기구에 관한 것이다. EGR 밸브 조립체는 입구와 출구를 갖는 EGR 밸브 본체를 포함하며, 밸브 본체는 입구와 출구 사이에서 유체가 흘러가는 통로를 형성한다. 밸브 시트는 입구와 출구 사이에 배치되며, 유체 흐름의 경로 내에 위치된 개구를 구비하고 있다. 밸브 자루는 밸브 본체 내에 위치되어 있고, 밸브 자루의 단부에 배치된 포핏 밸브 부재를 구비하고 있다. 길이방향 축을 따라 축방향으로 슬라이딩하여 포핏 밸브를 밸브 시트와 접촉하게 하고 포핏 밸브 부재를 밸브 시트로부터 멀어지게 하여 포핏 밸브의 적어도 일부가 밸브 시트와 접촉하지 않는 위치에 밸브 장치가 놓이도록 밸브 자루가 구성되어 있다. 바람직한 실시예에서, 포핏 밸브는 대기 위치에 있을 때 밸브 시트로부터 완전히 분리된다. 작동장치는 밸브 자루에 연결되어, 밸브 자루로 하여금 길이방향 축을 따라 축방향으로 슬라이딩되게 한다. 피니언 기어는 작동장치에 연결되어 있고, 밸브 샤프트에 장착된 제2 기어와 맞물려 있는 상태에 있다. 디폴트 위치 장치는, 작동장치가 일반 작동상태로부터 작동하지 않을 때 포핏 밸브의 적어도 일부분이 시트와 접촉하지 않는 대기 위치에 포핏 밸브를 배치하도록, 밸브 자루와 함께 작동하도록 구성되어 있다.

디폴트 위치 장치는 다양한 형태를 취하고 있다. 예를 들어, 디폴트 위치 장치는 작동장치가 에너지를 공급받을 때 그리고 갑자기 에너지 공급이 차단될 때 밸브 시트로부터 멀리 떨어진 대기 위치에 포핏 밸브를 유지시키기 위해 밸브 자루에 작용하는 경량 부하 리턴 스프링이다. 디폴트 위치 장치는 또한 작동장치에 에너지 공급이 차단될 때 대기 위치에 포핏 밸브를 배치시키기 위하여 토크를 스퍼 기어에 가함으로써 밸브 자루에 작용하는 역 완전 개방 스프링이다. 다른 실시예에서, 디폴트 위치 장치는 또한 작동장치가 일반 작동상태로부터 정지되어 있을 때 포핏 밸브를 대기 위치에 유지시키기 위해 소량의 전류가 작동장치에 가해지도록 구성되어 있다. 마지막으로, 디폴트 위치 장치는 홀딩 특징부를 갖는 구동 핀 및 램프 조립체를 포함하며, 따라서 작동장치가 포핏 밸브를 최대로 개방시키고 에너지 공급이 차단될 때, 작동장치가 포핏 밸브를 구동하여 포핏 밸브를 폐쇄 위치로 이동시키도록 토크를 가할 때까지, 홀딩 특징부는 포핏 밸브가 개방된 상태를 유지하게 한다.

본 발명이 적용되는 다른 영역은 아래에서 기술되는 상세한 설명을 보면 쉽게 알 수 있을 것이다. 상세한 설명과 그 특정 예들은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로서 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니며 단지 예를 들어 설명하기 위함이라는 것을 이해하여야 한다.

본 발명은 아래의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 완벽하게 이해될 것이다.

도 1은 EGR 밸브가 포함된 연소기관의 개략적인 도면이다.

도 2는 작동장치를 연결시킨 EGR 밸브 본체의 부분 단면 사시도이다.

도 3a는 폐쇄 상태에서 자루와 실드와 포핏 밸브 부재를 갖는 부-조립체의 단면도이다.

도 3b는 개방 상태에서 자루와 실드와 포핏 밸브 부재를 갖는 부-조립체의 단면도이다.

도 4는 토션 스프링 작용을 갖는 작동장치를 구비한 EGR 밸브 본체의 단면 사시도이다.

도 5는 역 토션 스프링을 갖는 EGR 밸브의 단면 사시도이다.

도 6은 부-조립체를 갖는 밸브 시트의 부분 단면도이다.

도 7은 디폴트 위치 스프링을 갖는 스퍼 기어와 밸브 본체의 평면 사시도이다.

도 8은 웨지 램프 형상을 갖는 EGR 밸브 시트의 사시도이다.

바람직한 실시예에 대하여 아래에서 설명하는 내용은 본질적으로 예시적일 뿐이며, 결코 본 발명과 그 적용방법 및 사용을 제한하려는 것이 아니다.

도 2를 참고하면, 배기가스 재순환(EGR) 밸브 조립체가 도면부호 30으로 표시되어 있다. 작동장치(100)는 고정부(32)를 이용하여 밸브 본체 조립체(36)에 연결되어 있다; 개스킷(38)은 작동장치(100)와 밸브 본체 조립체(36) 사이에서 일어나는 누출을 막기 위해 사용된다. 고정부(32)는 작동장치(100)와 밸브 본체 조립체(36)를 설치하는데에 이용된다. EGR 밸브(30)는 보통 장착 볼트에 의해 엔진의 흡기 매니폴드에 장착된다. 배기가스는 포핏 밸브(76)에 의해 밸브 시트(90)를 통해서 입구(92)로부터 챔버(94) 내부로 흘러들어가며, 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)로부터 밀려날 때 출구(96) 쪽으로 흐르고, 입구(92)와 출구(96) 사이에는 충분한 압력차가 있다. 바람직한 실시예에서, 챔버(94) 내의 압력은 양의 값이다. 그러나, 다른 실시예에서, 챔버(94) 내의 압력은 음의 값이거나, 양의 압력과 음의 압력 사이에서 변동한다.

도 3a 및 도 3b는 포핏 밸브(76)의 개방 및 폐쇄 위치를 나타낸다. 구체적으로, 도 3a는 포핏 밸브(76)의 폐쇄 위치를 나타내며, 도 3b는 포핏 밸브(76)의 개방 위치를 나타낸다. 도 3a 및 도 3b는 표적물이 밸브 자루(74)로부터 벗어나게하는데 이용되는 포핏 밸브(76)에 연결된 전향장치(102)를 나타낸다.

도 4, 도 5, 도 6을 참고하면, EGR 밸브 조립체(30)는 전기 커넥터(42)를 수용하도록 되어 있는 하우징(40)을 구비하고 있다. 바람직한 실시예에서, 모터(44)와 일체형 브라켓(64)은 나사(46)에 의해 하우징(40)에 결합된다. 모터(44)는 전기적으로 전기 커넥터(42)에 연결되어, 모터(44)는 사용시에 전류를 끌어다 사용한다.

부시(bushing)(48)와 롤러 베어링(50)은 하우징(40)에 끼워진다. 기어(52)는 샤프트(54)에 고정된다. 토션 스프링(56)과 스프링 하우징(58)은 샤프트(54) 위에 위치된다. 샤프트(54)는 베어링(50)과 부시(58)를 통해 뻗어나가고 클립(60)으로 지탱된다. 모터 샤프트(88)에 결합되어 있는 기어(62)는 기어(52)와 맞물린다. 따라서, 기어(52)는 기어(62)에 대하여 회전한다. 토션 스프링(56)은 샤프트(54)에 대하여 작용하는 비틀림을 제공하기 위해 기어(52) 및 하우징(40)의 특징부와 결합된다.

밸브 부-조립체(68)는 리테이너 하우징(78)과, 베어링 가이드(66)와, 밸브 자루(74)와, 핀(70)과, 베어링(72)과, 포핏 밸브(76)로 구성되어 있다. 베어링(72)은 핀(70)의 일단부에 고정된다. 핀(70)은 밸브 자루(74)의 일단부에서 맞물림 홀을 통해 위치되어 있다. 제2 베어링은 핀(도시 안됨)의 반대편 단부에 고정되어 있다. 밸브 자루(74)는 베어링 가이드(66)의 일체로 된 베어링 섹션에 삽입함으로써 설치된다. 밸브 자루(74)는 베어링 가이드(66)의 베어링(72)이 일체로 된 슬롯형 가이드 램프부분(84)과 접촉할 때까지 삽입된다. 슬롯형 가이드 램프부분(84)은 베어링(72)을 포함하며 또한 길이방향 축에 대하여 회전하도록 밸브 자루(74)에 힘을 가하는 핀(70)에 토크가 가해질 때 베어링(72)을 가이드하는 램프 표면(86)을 갖는다. 베어링(72)이 슬롯형 가이드 램프부분(84)을 따라 움직일 때 밸브 자루(74)는 축방향으로 움직인다. 슬롯형 가이드 램프부분의 표면(86)은 한정된 경사면을 갖고, 따라서 밸브 자루(74)의 바람직한 축방향 이동이 초래된다. 슬롯형 가이드 램프부분(84)은 도 4, 도 6, 및 도 8에 보다 상세히 도시되어 있다. 바람직한 실시예에서, 슬롯형 가이드 램프부분(84)은 도 4에 도시된 것처럼 하나의 부품으로 된 베어링 가이드(66)로 가공된다. 다른 실시예에서는, 슬롯형 가이드 램프부분(84)은 여러가지 조립 방법을 수용하도록 하나 이상의 부품으로 제조된다. 예를 들어, 슬롯형 가이드 램프부분(84)은 상부 섹션과 하부 섹션을 구비하며, 각각의 섹션은 한 쪽의 슬롯형 가이드 램프의 일부를 구비한다.

바람직한 실시예에서, 포핏 밸브(76)는 적절한 수단, 예를 들어 스웨이징(swaging; 금속을 압축하거나 성형하는 단조가공방법의 하나)에 의해 밸브 자루(74)에 설치되어 유지되는데, 이렇게 설치되어 유지되는 것은 단 스웨이징에 한정되지는 않는점에 유의하여야 한다. 다른 실시예로, 포핏 밸브(76)는 포핏 밸브(76)가 샤프트와 함께 회전되는 방식으로 샤프트에 키(key)로 고정된다.

또한, 바람직한 실시예에서, 밸브 부-조립체(68)의 베어링 가이드(66)는 도 4에 도시된 것처럼 스웨이징과 같은 적절한 수단에 의해 리테이너 본체(78) 내에 고정되는데, 이렇게 고정되는 것은 스웨이징에 의한 것으로 한정되는 것은 아니다. 작동장치(100)와 밸브 부-조립체(68)는 적절히 특징부를 위치시킴으로써 정렬되고, 고정장치(도시 안됨)에 의해 함께 고정된다. 기어(52)는 또한 핀(70)과 맞물리는 일체형 포크 특징부(85)를 구비하고 있다. 엔진제어장치가 적절한 제어 신호를 모터(44)에 제공할 때, 기어(62, 52)는 회전하게 된다. 일체형 포크 특징부(85)로 인하여 핀(70)은 램프(86)를 따라 베어링(72)을 움직이도록 하고, 따라서 밸브 자루(74)와 포핏 밸브(76)가 축회전 운동을 하게 된다. 제어신호에 의하여 모터(44)와 기어(62, 52)는 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되고, 따라서 밸브 자루(74)와 포핏 밸브(76)는 어느 한쪽으로 움직일 수 있다.

또한, EGR 밸브 조립체(30)는 디폴트 위치 장치를 가지며, 이에 대하여 아래에 여러가지 실시예가 기술된다. 디폴트 위치 장치를 포핏 밸브(76)를 폐쇄 위치 외에 어떤 미리 정해진 위치에 있게 한다. 바람직하게, 포핏 밸브(76)가 대기 위치에 있을 때, 포핏 밸브(76)는 밸브 시트(90)와 접촉하지 않는다. 그러나, 대기 위 치는, 포핏 밸브(76)가 폐쇄 위치에 있을 때의 포핏 밸브(76)와 밸브 시트(90) 사이에서의 접촉과 비교할 때, 포핏 밸브(76)가 유일하게 일부만 밸브 시트(90)와 접촉하는 위치가 될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예는 스프링 부시(58)와 함께 샤프트에 위치되어 있는 토크가 낮은 토션 스프링(56)으로 이루어져 있다. 이 실시예에서, 토션 스프링(56)은 샤프트(54)에 대하여 비틀림을 제공하도록 하우징과 기어(52)와 맞물린다. 따라서,포핏 밸브(76)가 완전히 개방된 위치로 개방된 후에, 그리고 모터(44)에 대한 전력 공급이 차단된 후에, 포핏 밸브(76)를 밸브 시트(90)와 다시 접촉시키는데 필요한 시스템의 마찰력을 극복할 수 있을 정도로 토션 스프링(56)이 가하는 비트는 힘이 강하지 않도록 토션 스프링(56)이 구성되거나, 또는 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)와 완전히 접촉하지 않도록 토션 스프링(56)이 구성된다. EGR 밸브 조립체(30)가 작동하지 않을 때 폐쇄 위치에 놓여지는 것이 방지되는 포핏 밸브(76)는, 시스템이 냉각될 때 그리고 시스템 내의 어떤 표적물의 축적물이 냉각될 때, 밸브 시트(90)에 드러붙지 않게 된다.

본 발명의 제2 실시예는 포핏 밸브(76)를 개방 위치쪽으로 힘을 가하도록 구성된 토션 스프링(56)을 갖는 것으로 이루어져 있다. 이것은 폐쇄 위치에서 포핏 밸브(76)에 힘을 가하는 스프링과 감긴 방향이 반대인 토션 스프링(56)을 사용함으로써 이루어진다. 모터(44)에 전원 공급이 차단되면, 토션 스프링(56)으로부터의 부하 외에는 포핏 밸브(76)에 부하가 걸리지 않고, 포핏 밸브(76)는 모터(44)에 파워가 공급될 때까지 개방된 위치를 유지한다. 모터(44)가 작동되면, 토션 스프 링(56)의 편향력은 극복되고 포핏 밸브(76)는 닫힌다. 이 실시예는 슬롯형 가이드 램프부분(86)의 기하학적 형상을 이용함으로써 달성될 수 있고, 이 기하학적 형상은 감긴 방향이 반대인 토션 스프링(56)과 역으로 되어 있다.

본 발명의 제3 실시예에서, 토션 스프링(56)은 포핏 밸브(76)에 대한 디폴트 위치를 제공하도록 구성되어 있다. 기어(52)의 이러한 디폴트 위치, 또는 중간 위치는 도 7에 도시되어 있다. 모터(44)가 구동되지 않을 때 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)와 떨어진 디폴트 위치, 즉 중간 위치에 있게 되도록, 기어(52)의 디폴트 위치, 즉 중간 위치가 설정되어 있다. 이것은 포핏 밸브(76)를 디폴트 위치로 이동시킬 수 있는 충분한 양의 힘을 갖는 토션 스프링(56)을 이용함으로써 이루어진다.

본 발명의 제4 실시예에서, 포핏 밸브(76)는 전자적으로 개방된 위치 또는 포핏 밸브(76)의 적어도 일부분이 밸브 시트(90)와 접촉하지 않는 위치에 놓이게 된다. 이 실시예에서, 엔진이 정지되었을 때 포핏 밸브(76)에 힘을 가하여 장착된 위치에서 벗어난 위치에 있게 되도록 하기 위해 약간의 전류가 사용된다. 소량의 전류가 포핏 밸브(76)를 개방 위치에 있도록 유지시키는 작동장치(100)를 통해 흐르거나, 미리 정한 시간 동안 밸브 시트(90)와 완전히 접촉하지 않게 한다. 일반적으로, 미리 정해진 시간은 오염물질이 경화되거나 굳게 되는데 충분히 긴 시간이다; 따라서, 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)에 "접합(bond)"되는 것이 방지된다. 이 방법에 있어서는 기하학적 형상 또는 하드웨어의 변화가 필요하지 아니하지만, 엔진 제어 모듈(ECM)은 자동차 배터리를 소모하지 않고 정지된 모드에서 전력을 제공하도록 바뀌어야 한다.

본 발명의 제5 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 홀딩 특징부(82)가 베어링 슬롯형 가이드 램프부분(84) 또는 캠 메커니즘에 부가되고, 따라서 포핏 밸브(76)는, 전기적으로 전력을 공급받아 엔진이 정지되기 전 최대로 허용되는 유동 위치를 넘어가게 된다. 따라서, 포핏 밸브(76)는, 모터(44)의 방향이 반대로 바뀔 때까지 그리고 전류가 가해져서 다시 구동 베어링(72)가 램프(86)의 작동부분의 홀딩 특징부(82) 위에 있도록 전력이 공급될 때까지, 홀딩 특징부(82) 위에서 완전한 스트로크의 물러나 있는 위치에 있는 상태를 유지한다. 홀딩 특징부(86)의 예는 웨지, 평면, 융기부, 또는 멈춤쇠 영역이며, 단 이에 제한되는 것은 아니고, 여기에서 슬롯형 가이드 램프 부재(86)를 따라 이동할 때 베어링(72)은 홀딩 특징부(86)와 접촉한다. 따라서, 베어링(72)이 홀딩 특징부(86) 위로 다시 통과하도록 힘이 베어링(72)에 가해지며, 여기에서 포핏 밸브(76)는 폐쇄 위치를 향해 움직인다.

상술한 다섯 가지 실시예는 모두 포핏 밸브(76)와 밸브 시트(90)가 서로 접촉하지 않도록 하며 부분적으로는 표적물이 경화되거나 단단해지는 동안 서로 접촉하지 않도록 하며, 표적물이 경화되거나 단단해지면 궁극적으로 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)에 결합되도록 하여 EGR 밸브 조립체(30)를 작동불능상태로 만들게 된다. 바람직한 실시예에서, 두 부분 사이에 접합이 일어나지 않는 것을 확실하게 하기 위해, 실시예들은 경화되는 동안 포핏 밸브(76)가 밸브 시트(90)와 접촉하지 않게 한다. 또는, 상술한 실시예들에 의하면, 포핏 밸브(76)는 부분적으로 밸브 시트(90)와 접촉하게 되며, 이는 함께 접합되는 포핏 밸브(76)와 밸브 시트(90)의 표 면 영역의 양을 감소시킨다. 따라서, 발생되는 접합은 포핏 밸브(76)에 가해지는 토크에 의해 극복되며, 이 토크는 경화되는 동안 포핏 밸브(76)가 폐쇄 위치에 있을 때 포핏 밸브(76)를 밸브 시트(90)와 분리시키는 데 필요한 것보다 더 작은 토크이다.

본 발명에 대한 설명은 단지 예시적인 것이며, 따라서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 변형물은 본 발명의 범위 내에 속하는 것이다. 이러한 변형물은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나는 것으로 여겨지지 않는다.

Claims

입구와 출구를 갖는 밸브 본체와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 있고, 상기 입구와 상기 출구 사이의 유체 유동 경로 내에 위치된 개구를 갖는 밸브 시트와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 그 내부에서 이동하는 밸브 자루와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 밸브 시트와 접촉하도록 구성된 포핏 밸브와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 상기 포핏 밸브의 위치를 변형시키는 작동장치와;

상기 포핏 밸브를 대기 위치에 배치하며, 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 포핏 밸브의 적어도 일부가 상기 밸브 시트로부터 멀리 떨어져 있는, 디폴트 위치 장치;를 포함하는 자동차용 배기가스 재순환 밸브 조립체 내 점착현상 방지기구.
제1항에 있어서,

상기 디폴트 위치 장치는 상기 포핏 밸브에 연결되어 작동하는 하나 이상의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제2항에 있어서,

상기 스프링은 상기 밸브 자루에 연결되어 작동하는 경량 부하 리턴 스프링이고, 상기 경량 부하 리턴 스프링은 상기 배기가스 재순환 밸브 조립체 내의 마찰력 보다 더 작은 힘을 가하여, 상기 포핏 밸브가 대기 위치에서 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제2항에 있어서,

상기 스프링은 상기 폐쇄 위치쪽으로 상기 포핏 밸브에 힘을 가하는 토션 스프링과 반대 방향으로 감긴 역 완전 개방 스프링이고, 따라서 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 스프링은 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치로 개방시키는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제2항에 있어서,

상기 스프링은 상기 포핏 밸브에 연결되어 작동하는 토션 스프링이고, 상기 토션 스프링은 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 배치시키고, 따라서 상기 토션 스프링은 상기 포핏 밸브에 대항하여 힘을 가함으로써 상기 포핏 밸브는 상기 폐쇄 위치로부터 멀어지게 되고 상기 포핏 밸브는 상기 대기 위치에 놓여있게 되는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제2항에 있어서,

상기 작동장치에 연결된 피니언 기어와;

상기 피니언 기어와 맞물린 상태로 상기 밸브 샤프트에 장착되는 스퍼 기어와;

상기 밸브 자루에 상기 스퍼 기어를 결합시키고, 상기 스퍼 기어가 회전할 때 상기 포핏 밸브는 위치를 변경하는, 구동 핀 및 램프 조립체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제6항에 있어서,

상기 디폴트 위치 장치는 홀딩 특징부를 갖는 상기 구동 핀 및 램프 조립체를 포함하고, 상기 작동장치가 상기 포핏 밸브를 최대로 개방시키고 일반적인 작동 조건으로부터 작동하지 않을 때, 상기 포핏 밸브가 상기 폐쇄 위치에 있게 되도록 상기 작동장치가 토크를 가할 때까지 상기 홀딩 특징부는 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 유지시키는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제1항에 있어서,

상기 디폴트 위치 장치는, 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 포핏 밸브가 상기 대기 위치에서 유지되도록, 전류를 상기 작동장치에 제공함으로써 작동되는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제8항에 있어서,

상기 작동장치가 추출하는 상기 전류는 상기 작동장치가 자동차 전기 시스템 으로부터 배터리를 소모하지 않게 하도록 소량의 전류인 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제1항에 있어서,

상기 디폴트 위치 장치가 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 배치시킬 때, 상기 포핏 밸브는 완전히 상기 밸브 시트와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
입구와 출구를 갖는 밸브 본체와;

상기 밸브 본체에 배치되어 있고, 상기 입구와 상기 출구 사이의 유체 유동 경로 내에 위치된 개구를 갖는 밸브 시트와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 그 내부에서 이동하는 밸브 자루와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 밸브 시트와 접촉하도록 구성된 포핏 밸브와;

상기 밸브 자루에 연결되어 작동하며, 상기 포핏 밸브의 위치를 변형시키는 작동장치와;

상기 작동장치에 연결된 피니언 기어와;

상기 피니언 기어와 맞물린 상태로 상기 밸브 샤프트에 장착되는 스퍼 기어와;

상기 밸브 자루에 상기 스퍼 기어를 결합시키고, 상기 스퍼 기어가 회전할 때 상기 포핏 밸브는 위치를 변경하는, 구동 핀 및 램프 조립체와;

상기 포핏 밸브를 대기 위치에 배치시키고, 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 포핏 밸브의 적어도 일부가 상기 밸브 시트로부터 멀리 배치되어 있도록 상기 포핏 밸브에 작용하는 하나 이상의 스프링;을 포함하는 자동차용 배기가스 재순환 밸브 조립체 내의 들러붙는 것을 방지하는 점착현상 방지기구.
제11항에 있어서,

상기 스프링은 상기 밸브 자루에 작용하는 경량 부하 리턴 스프링이고, 상기 경량 부하 리턴 스프링은 상기 배기가스 재순환 밸브 조립체 내의 마찰력 보다 더 작은 힘을 가하여, 상기 포핏 밸브가 대기 위치에서 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제11항에 있어서,

상기 스프링은 상기 폐쇄 위치쪽으로 상기 포핏 밸브에 힘을 가하는 토션 스프링과 반대 방향으로 감긴 역 완전 개방 스프링이고, 따라서 상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 스프링은 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치로 개방시키는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제11항에 있어서,

상기 스프링은 상기 포핏 밸브에 연결되어 작동하는 토션 스프링이고, 상기 토션 스프링은 상기 작동장치가 일반 작동 상태로부터 작동하지 않을 때 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 배치시키고, 따라서 상기 토션 스프링은 상기 포핏 밸브에 대항하여 힘을 가함으로써 상기 포핏 밸브는 상기 폐쇄 위치로부터 멀어지게 되고 상기 포핏 밸브는 상기 대기 위치에 놓여 있게 되는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제11항에 있어서,

상기 하나 이상의 스프링이 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 배치시킬 때, 상기 포핏 밸브는 완전히 상기 밸브 시트와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
입구와 출구를 갖는 밸브 본체와;

상기 밸브 본체에 배치되어 있고, 상기 입구와 상기 출구 사이의 유동 경로 내에 위치된 개구를 갖는 밸브 시트와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 상기 밸브 본체 내에서 이동하는 밸브 자루와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 상기 포핏 밸브가 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 밸브 시트와 접촉하도록 구성된 포핏 밸브와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 상기 포핏 밸브의 위치를 변형시키는 작동장치와;

상기 작동장치에 연결된 피니언 기어와;

상기 피니언 기어와 맞물린 상태로 상기 밸브 샤프트에 장착되는 스퍼 기어와;

상기 밸브 자루에 상기 스퍼 기어를 결합시키고, 상기 스퍼 기어가 회전할 때 상기 포핏 밸브는 위치를 변경하는, 구동 핀 및 램프 조립체와;

상기 작동장치가 상기 포핏 밸브를 최대로 개방시키고 작동하지 않을 때, 상기 포핏 밸브가 상기 폐쇄 위치에 있게 되도록 상기 작동장치가 토크를 가할 때까지 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 유지시키며, 상기 포핏 밸브가 대기 위치에 있을 때 상기 포핏 밸브의 적어도 일부가 상기 작동장치가 작동하지 않을 때의 상기 밸브 시트로부터 멀리 배치되어 있는, 상기 구동 핀 및 램프 조립체 내의 홀딩 특징부;를 포함하는 자동차용 배기가스 재순환 밸브 조립체 내의 들러붙는 것을 방지하는 점착현상 방지기구.
제16항에 있어서,

상기 포핏 밸브는 대기 위치에 있을 때 상기 밸브 시트와 완전히 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
입구와 출구를 갖는 밸브 본체와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 있고, 상기 입구와 상기 출구 사이의 유동 경로 내에 위치된 개구를 갖는 밸브 시트와;

상기 밸브 본체 내에 배치되어 그 내부에서 이동하는 밸브 자루와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 상기 포핏 밸브가 폐쇄된 위치에 있을 때 상기 밸브 시트와 접촉하도록 구성된 포핏 밸브와;

상기 밸브 자루에 연결되어 있고, 상기 포핏 밸브의 위치를 변형시키는 작동장치와;

상기 작동장치에 연결된 피니언 기어와;

상기 피니언 기어와 맞물린 상태로 상기 밸브 샤프트에 장착되는 스퍼 기어와;

상기 밸브 자루에 상기 스퍼 기어를 결합시키고, 상기 스퍼 기어가 회전할 때 상기 포핏 밸브는 위치를 변경하는, 구동 핀 및 램프 조립체와;

상기 작동장치가 작동하지 않을 때 상기 작동장치가 상기 포핏 밸브를 대기 위치에 유지시키도록 상기 작동장치로부터 나오는 전류로서, 상기 대기 위치는 상기 포핏 밸브의 적어도 일부가 상기 작동장치가 작동하지 않을 때의 상기 밸브 시트로부터 멀리 떨어져 있는 위치인, 전류를 포함하는, 자동차용 배기가스 재순환 밸브 조립체 내의 들러붙는 것을 방지하는 점착현상 방지기구.
제18항에 있어서,

상기 작동장치가 추출하는 상기 전류는 상기 작동장치가 자동차 전기 시스템으로부터 배터리를 소모하지 않게 하도록 소량의 전류인 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.
제18항에 있어서,

상기 디폴트 위치 장치가 상기 포핏 밸브를 상기 대기 위치에 배치시킬 때, 상기 포핏 밸브는 완전히 상기 밸브 시트와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 점착현상 방지기구.