KR20100001735A

KR20100001735A - 가변 흡기 시스템의 밸브

Info

Publication number: KR20100001735A
Application number: KR1020080061764A
Authority: KR
Inventors: 전용주
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2010-01-06

Abstract

본 발명은 가변 흡기 시스템의 밸브에 관한 것으로, 알루미늄 다이캐스팅 방식으로 밸브를 용이하게 제작하여 흡기 매니폴드에 별도의 실링재를 사용하지 않고 장착할 수 있어서 밸브의 실링성 및 내마모성이 향상되고, 작업성의 향상으로 생산성도 증대시킬 수 있도록 공기 통로의 길이가 짧은 다수개의 숏 런너와 공기 통로의 길이가 긴 다수개의 롱 런너를 구비한 흡기 매니폴드의 상기 다수개의 숏 런너의 각 공기 통로를 동시에 개폐하는 알루미늄 재질로 된 밸브바디를 구비하고 있다.

가변 흡기 시스템, 밸브, 알루미늄, 숏 런너, 롱 런너

Description

가변 흡기 시스템의 밸브{Valve for variable intake system}

본 발명은 가변 흡기 시스템의 밸브에 관한 것으로, 특히 알루미늄 다이캐스팅 방식으로 제작되어 실링성과 내마모성을 향상시키도록 한 가변 흡기 시스템의 밸브에 관한 것이다.

종래 차량에 적용되고 있는 가변 흡기 시스템(VIS; Variable Intake System)은 흡기 매니폴드의 통로 길이를 엔진의 운전 조건에 따라 가변시켜 엔진의 출력을 향상시킬 목적으로 사용되고 있다.

즉 엔진이 저속, 저부하로 운전될 때에는 흡기 매니폴드의 통로 길이를 길게 하여 흡기의 흡입 관성력을 높여서 엔진의 출력을 향상시키고, 엔진이 고속, 고부하로 운전될 때에는 흡기 매니폴드의 통로 길이를 짧게 하여 흡입 저항을 줄여 줌으로써 상대적으로 흡입 효율이 향상되어 엔진이 출력이 증대되게 된다.

도 1에는 종래 기술에 따른 가변 흡기 시스템 일례의 구성이 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 엔진으로 흡기가 유입되게 하는 흡기 매니폴드의 각 런너(1)를 가로지르는 방향으로 상기 런너(1)의 흡기 경로를 가변시키는 밸브가 밸브축(2)을 매개로 회전가능하게 설치되어 있다.

상기 밸브(3)는 도 2에 도시한 바와 같이 통형상의 밸브바디(3a)와, 이 밸브바디(3a)를 관통해서 다수개로 형성된 공기 통로(3b), 이 공기 통로(3b)를 구획지우는 다수개의 격벽(3c) 및, 상기 다수개의 격벽을 일체로 연결하면서 흡기 매니폴드의 런너를 개폐하는 2개의 밸브부재(3d)를 각각 구비하고, 상기 밸브축(2)의 상기 밸브바디의 일측면에 돌출하도록 형성되어 있다.

이에 따라 엔진이 저속(0~2800rpm) 및 고속(4800~6200rpm)으로 운전될 경우에는 도 3에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 밸브축(2)이 도시되지 않은 액츄에이터에 의해 회전하여 상기 짧은 통로 길이를 가진 숏 런너(1a)를 개방하여 줌으로써, 대부분의 흡기가 화살표로 도시한 바와 같이 짧은 통로 길이를 가진 숏 런너(1a)를 통해 엔진으로 유입되는 반면에, 엔진이 중속(2800~4800rpm)으로 운전될 경우에는 도 4에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 밸브축(2)이 액츄에이터에 의해 회전하여 상기 짧은 통로 길이를 가진 런너(1a)를 밸브부재로 막아 줌으로써, 대부분의 흡기가 화살표로 도시한 바와 같이 롱 런너(1b)를 통해 엔진으로 유입되게 된다.

그런데 상기와 같은 종래의 가변 흡기 시스템에서는 제작성과 경량화 및 원가절감의 목적으로 흡기 매니폴드와 밸브가 플라스틱 재질로 만들어지는 데, 최근에는 흡기 매니폴드가 알루미늄 재질로 대체됨에 따라 알루미늄 재질의 흡기 매니폴드에 플라스틱 재질의 밸브를 사용할 경우에 두 재질의 경도 차이로 인해 밸브의 마모가 빠르고, 별도의 실링재를 밸브바디에 장착하여 밸브와 흡기 매니폴드 사이의 기밀을 유지해야 함에 따라 실링재의 마모로 인한 실링성의 저하 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 알루미늄 다이캐스팅 방식으로 밸브를 용이하게 제작하여 흡기 매니폴드에 별도의 실링재를 사용하지 않고 장착할 수 있어서 밸브의 실링성 및 내마모성이 향상되고, 작업성의 향상으로 생산성도 증대시킬 수 있도록 한 가변 흡기 시스템의 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기 통로의 길이가 짧은 다수개의 숏 런너와 공기 통로의 길이가 긴 다수개의 롱 런너를 구비한 흡기 매니폴드의 상기 다수개의 숏 런너의 각 공기 통로를 동시에 개폐하는 알루미늄 재질로 된 밸브바디를 구비하고 있다.

바람직하기로는 상기 밸브바디는 다이캐스팅 방식으로 통 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브바디를 관통해서 상기 숏 런너의 공기 통로와 연통하는 다수개의 공기 통로가 상기 밸브바디에 형성되고, 상기 공기 통로를 구획지우도록 상기 밸브바디에 다수개의 격벽이 형성되며, 상기 다수개의 격벽을 일체로 연결하면서 상기 숏 런너의 각 공기 통로를 개폐하도록 밸브부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가변 흡기 시스템의 밸브에 의하면, 알루미늄재질로 만들어지는 흡기 매니폴드의 숏 런너를 개폐시키는 밸브가 흡기 매니폴드와 동일한 알루미늄 재질로 다이캐스팅 방식을 통해 제작되어 밸브와 흡기 매니폴드 사이의 별도의 실링재를 설치할 필요가 없으므로 장착 작업상의 향상으로 생산성을 증대시킬 수 있고, 흡기 매니폴드와 밸브 사이의 기밀성도 향상되는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 5에는 본 발명에 따른 밸브가 가변 흡기 시스템의 흡기 매니폴드에 장착된 상태의 단면이 도시되어 있는 바, 알루미늄 재질로 만들어지는 흡기 매니폴드(11)에는 공기가 유입되는 공기 유입구(11a)와, 이 공기 유입구(11a)를 통해 유입된 공기가 체류하는 공기 챔버(11b) 및, 이 공기 챔버(11b)와 각각 연통하여 공기 챔버내의 공기가 엔진으로 유입되게 유도하는 다수개의 숏 런너(12)와 롱 런너(13)를 구비하고, 상기 숏 런너(12)의 공기 통로 길이가 상기 롱 런너(13)에 비해 짧게 형성된다.

상기 다수개의 숏 런너(12)에는 각 숏 런너(12)의 공기 통로를 동시에 개폐하는 본 발명에 따른 밸브(14)가 장착되어 있다.

상기 밸브(14)는 통 형상을 하면서 알루미늄 재질로 다이캐스팅 방식으로 제작되는 밸브바디(14a)와, 이 밸브바디(14a)를 관통해서 다수개로 형성된 공기 통로(14b), 이 공기 통로(14b)를 구획지우는 다수개의 격벽(14c) 및, 상기 다수개의 격벽을 일체로 연결하면서 상기 숏 런너(12)의 각 공기 통로를 개폐하는 밸브 부(14d)를 각각 구비하고 있다.

상기 밸브바디(14a)와 격벽(14c) 및 밸브부(14d)는 일체로 형성된다.

상기 밸브바디(14a)의 일측면에는 밸브바디(14a)를 회전시키기 위해 밸브축(15)의 일단이 끼워져 장착되고, 상기 밸브축(15)의 타단은 상기 밸브바디(14a)의 일측면을 감싸는 밸브 하우징(16)을 관통해 돌출되게 연장되어 형성되며, 상기 밸브축(15)의 외주에는 스프링시트(17)가 끼워져 장착됨과 더불어 이 스프링시트(17)와 상기 하우징(16)의 대향하는 내주면 사이에는 스프링(18)이 설치되어서 상기 밸브축(15)과 밸브바디(14a)를 탄력적으로 지지하게 된다.

상기 밸브축(15)과 밸브 하우징(16) 및 스프링시트(17)는 바람직하기로 스틸 재질로 형성된다.

이에 따라 상기 밸브축(15)에 도시되지 않은 액츄에이터가 연결되어, 이 액츄에이터가 엔진의 구동 속도에 따라 상기 밸브축(15)을 회전시키면 상기 밸브바디(14a)가 밸브축(15)과 함께 일체로 회전하면서 상기 숏 런너를 개폐하게 된다.

즉, 엔진이 저속 및 고속으로 운전될 경우에는 상기 숏 런너를 개방하도록 상기 밸브축이 회전하여 상기 공기 유입구를 통해 유입된 공기가 공기 챔버를 거쳐서 각 숏 런너를 통해 엔진으로 유입되고, 엔진이 중속으로 운전될 경우에는 상기 숏 런너를 폐쇄하도록 상기 밸브축이 회전하여 상기 공기 유입구를 통해 유입된 공기가 공기 챔버를 거쳐서 각 롱 런너를 통해 엔진으로 유입된다.

도 1은 종래 기술에 따른 가변 흡기 시스템의 흡기 매니폴드의 평면도,

도 2는 종래 기술에 따른 가변 흡기 시스템의 밸브의 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 가변 흡기 시스템의 밸브의 밸브에 의해 숏 런너가 개방된 상태의 도 1의 A-A선 단면도,

도 4는 종래 기술에 따른 가변 흡기 시스템의 밸브의 밸브에 의해 숏 런너가 폐쇄된 상태의 도 1의 A-A선 단면도,

도 5는 본 발명에 따라 흡기 매니폴드에 밸브가 장착된 상태의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11-흡기 매니폴드 12-숏 런너

13-롱 런너 14-밸브

15-밸브축 16-밸브 하우징

17-스프링시트 18-스프링

Claims

공기 통로의 길이가 짧은 하나 이상의 숏 런너와 공기 통로의 길이가 긴 하나 이상의 롱 런너를 구비한 흡기 매니폴드의 상기 숏 런너의 각 공기 통로를 동시에 개폐하는 밸브바디를 구비한 가변 흡기 시스템의 밸브.
청구항 1에 있어서, 상기 밸브바디는 알루미늄 재질로 다이캐스팅 방식으로 통 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템의 밸브.
청구항 2에 있어서, 상기 밸브바디를 관통해서 상기 숏 런너의 공기 통로와 연통하는 다수개의 공기 통로가 상기 밸브바디에 형성되고, 상기 공기 통로를 구획지우도록 상기 밸브바디에 다수개의 격벽이 형성되며, 상기 다수개의 격벽을 일체로 연결하면서 상기 숏 런너의 각 공기 통로를 개폐하도록 밸브부가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템의 밸브.
청구항 3에 있어서, 상기 밸브바디의 일측면에는 밸브바디를 회전시키기 위해 밸브축의 일단이 끼워져 장착되고, 상기 밸브축의 타단은 상기 밸브바디의 일측면을 감싸는 밸브 하우징을 관통해서 돌출되게 연장되어 형성되며, 상기 밸브축의 외주에는 스프링시트가 끼워져 장착됨과 더불어 이 스프링시트와 상기 밸브 하우징의 대향하는 내주면 사이에는 상기 밸브축과 밸브바디를 탄력적으로 지지하는 스프 링이 설치된 것을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템의 밸브.