KR20130059043A - Waste gate actuator for vehicle - Google Patents

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KR20130059043A
KR20130059043A KR1020110125127A KR20110125127A KR20130059043A KR 20130059043 A KR20130059043 A KR 20130059043A KR 1020110125127 A KR1020110125127 A KR 1020110125127A KR 20110125127 A KR20110125127 A KR 20110125127A KR 20130059043 A KR20130059043 A KR 20130059043A
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air valve
vehicle
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추동호
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A waste gate actuator of a vehicle is provided to increase emotional riding quality for a passenger by reducing a noise which is made in a backlash gap between gears. CONSTITUTION: A waste gate actuator of a vehicle comprises a drive motor, an output shaft(100), and a reduction gear(200). The output shaft is equipped with an elastic body(300) which flexibly rotates the output shaft in the direction where an air valve of a waste gate is closed. The elastic body is a torsion spring whose one side is connected to the output shaft, and whose other side is fixedly supported by a casing(400).

Description

차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터{Waste gate actuator for vehicle}Waste gate actuator for vehicle

본 발명은 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터에 관한 것으로서 특히, 터보 차량의 바이패스 유로를 개폐시키는 액츄에이터를 개선하여 기어간의 백래시 간극에 의해 발생하는 소음을 저감시키기 위한 장치로써, 터보 차량의 바이패스 유로를 개폐시키는 에어밸브의 액츄에이터에 탄성체 적용함으로써, 기어간의 백래시 간극에 의해 발생하는 소음을 저감시켜 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에, 부차적으로 구동모터의 소모 전력 저감과 내구성 향상을 도모할 수 있는 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste gate actuator of a vehicle. More particularly, the present invention relates to a device for reducing noise generated by a backlash gap between gears by improving an actuator that opens and closes a bypass flow path of a turbo vehicle, and opens and closes a bypass flow path of a turbo vehicle. By applying an elastic body to the actuator of the air valve to reduce the noise generated by the backlash gap between the gears to increase the passenger's emotional quality, and additionally to reduce the power consumption and durability of the drive motor. will be.

웨이스트 게이트(waste gate)란 통상적으로 터보 차량에 마련되는 것으로, 엔진에서 연소된 배기가스가 터빈 블레이드를 바이패스 할 수 있도록 해주는 밸브장치로써, 배기가스의 압력을 검출하여 검출된 압력이 너무 높을 경우 터빈의 고회전을 막기 위해 터빈 블레이드 주변의 배기가스를 바이패스 시키는 통로이다.A waste gate is usually provided in a turbo vehicle, and is a valve device that allows exhaust gas combusted in an engine to bypass a turbine blade. When the pressure detected by exhaust gas pressure is too high, It is a passage that bypasses the exhaust gas around the turbine blades to prevent high rotation of the turbine.

이에 따라, 비교적 작은 터보 챠저로도 고속에서 사용할 수 있게 함으로써 근본적으로는 터보랙을 방지해 주는 역할까지 하는 것이다.Accordingly, even a relatively small turbocharger can be used at high speed, thereby essentially preventing the turbo rack.

도 1은 종래의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터를 도시하는 도로서, 종래의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터는 도 1에 도시한 바와 같이 원동축(6)을 회전시키는 구동모터(미도시)와, 로드(1)에 연결되어 회전에 따라 웨이스트 게이트(2)의 에어밸브(3)를 개폐시키는 출력축(4)과, 상기 원동축(6)의 회전을 감속시켜 상기 출력축(4)에 전달하는 감속기어(5)로 구성된다.FIG. 1 is a view showing a waste gate actuator of a conventional vehicle. The waste gate actuator of the conventional vehicle includes a drive motor (not shown) and a rod 1 for rotating the driving shaft 6 as shown in FIG. Is connected to the output shaft (4) for opening and closing the air valve (3) of the waste gate (2) in accordance with the rotation, and the reduction gear (5) to decelerate the rotation of the cylindrical shaft (6) to transmit to the output shaft (4) It consists of

상기와 같이 구성된 종래의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터는 구동모터의 작동에 따라 원동축(6)이 회전하면 감속기어(5)를 통하여 출력축(4)을 감속 회전시키게 된다.The waste gate actuator of the conventional vehicle configured as described above decelerates and rotates the output shaft 4 through the reduction gear 5 when the driving shaft 6 rotates according to the operation of the driving motor.

이후 상기 출력축(4)의 회전은 로드(1)를 통하여 웨이스트 게이트(2)의 에어밸브(3)에 전달됨으로써, 상기 에어밸브(3)의 개폐가 이루어지는 것이다.After that, the rotation of the output shaft 4 is transmitted to the air valve 3 of the waste gate 2 through the rod 1, thereby opening and closing the air valve 3.

이와 같은 에어밸브(3)의 개폐에 따라 엔진에서 연소된 배기가스가 터빈 블레이드(7)를 바이패스 할 수 있도록 하게 된다.According to the opening and closing of the air valve 3, the exhaust gas combusted by the engine can bypass the turbine blade 7.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터에 있어서는 초기 시동 시 에어밸브(3)의 열림 상태에서 에어밸브(3) 및 로드(1)의 떨림에 의해 금속성 진동음이 발생한다는 기술상의 문제점이 있었다.However, in the above-described waste gate actuator of a conventional vehicle, there is a technical problem that metallic vibration sounds are generated by shaking of the air valve 3 and the rod 1 in the open state of the air valve 3 at the initial start-up. .

이러한 문제점은 배기가스의 유동에 의해 에어밸브(3)에 충격이 가해질 경우 로드(1)로부터 감속기어(5)를 통해 구동모터에 이르기까지 서로 맞물려 있는 기어들 상호간에 존재하는 백래시에 의한 것으로, 이러한 백래시는 기어 구동을 위해서는 필수 불가결한 것으로 이를 해결하기 위한 방안이 모색되고 있다.This problem is caused by the backlash existing between the gears engaged with each other from the rod 1 to the drive motor through the reduction gear 5 when the air valve 3 is impacted by the flow of exhaust gas. Such backlash is indispensable for driving a gear, and a solution for this is being sought.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 터보 차량의 바이패스 유로를 개폐시키는 에어밸브의 액츄에이터에 탄성체를 적용함으로써, 기어간의 백래시 간극에 의해 발생하는 소음을 저감시켜 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에, 부차적으로 구동모터의 소모 전력 저감과 내구성 향상을 도모할 수 있도록 하는 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터를 제공하고자 한다.
The present invention is to solve the above problems, by applying an elastic body to the actuator of the air valve for opening and closing the bypass flow path of the turbo vehicle, to reduce the noise generated by the backlash gap between the gears to increase the passenger's emotional quality At the same time, it is additionally to provide a waste gate actuator for a vehicle that can reduce power consumption and improve durability of the driving motor.

이러한 본 발명은 원동축을 회전시키는 구동모터와, 로드에 연결되어 회전에 따라 웨이스트 게이트의 에어밸브를 개폐시키는 출력축과, 상기 원동축의 회전을 감속시켜 상기 출력축에 전달하는 감속기어를 포함한 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터에 있어서; 상기 출력축에는 상기 출력축을 일 방향으로 탄력적으로 회전시키는 탄성체가 추가 구성됨으로써 달성된다.The present invention includes a drive motor for rotating the drive shaft, an output shaft connected to the rod to open and close the air valve of the waste gate in accordance with the rotation, and a reduction gear for reducing the rotation of the drive shaft to the output shaft A waste gate actuator; The output shaft is achieved by additionally configured an elastic body for elastically rotating the output shaft in one direction.

이때, 상기 탄성체는 토션 스프링인 것이 양호하며, 상기 탄성체의 일측은 상기 출력축에 연결되고, 상기 탄성체의 타측은 케이싱에 고정 지지되는 것이 바람직하다.At this time, the elastic body is preferably a torsion spring, one side of the elastic body is preferably connected to the output shaft, the other side of the elastic body is preferably fixed to the casing.

특히, 상기 탄성체는 상기 웨이스트 게이트의 에어밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 출력축을 탄력적으로 회전시키는 것이 가장 바람직하다.
In particular, it is most preferable that the elastic body elastically rotates the output shaft in a direction in which the air valve of the waste gate is closed.

이상과 같은 본 발명은 터보 차량의 바이패스 유로를 개폐시키는 에어밸브의 액츄에이터에 탄성체를 적용함으로써, 기어간의 백래시 간극에 의해 발생하는 소음을 저감시켜 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에, 부차적으로 구동모터의 소모 전력 저감과 내구성 향상을 도모할 수 있는 발명인 것이다.
The present invention as described above, by applying an elastic body to the actuator of the air valve for opening and closing the bypass flow path of the turbo vehicle, by reducing the noise generated by the backlash gap between the gears to increase the passenger's emotional quality, and additionally drive motor It is an invention that can reduce power consumption and improve durability.

도 1은 종래의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터를 도시하는 도,
도 2는 본 발명의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터를 도시하는 도,
도 3은 도 2의 A-A선의 단면도.1 shows a waste gate actuator of a conventional vehicle;
2 shows a waste gate actuator of the vehicle of the present invention;
3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2.

도 2는 본 발명의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터를 도시하는 도이며, 도 3은 도 2의 A-A선의 단면도이다.FIG. 2 is a view showing a waste gate actuator of the vehicle of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

본 발명의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원동축(미도시)을 회전시키는 구동모터(600)와, 로드(500)에 연결되어 회전에 따라 웨이스트 게이트의 에어밸브(700)를 개폐시키는 출력축(100)과, 상기 원동축의 회전을 감속시켜 상기 출력축(100)에 전달하는 감속기어(200)를 포함한 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터에 있어서; 상기 출력축(100)에는 상기 출력축(100)을 일 방향으로 탄력적으로 회전시키는 탄성체(300)가 추가 구성되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.As shown in FIGS. 2 and 3, the waste gate actuator of the vehicle of the present invention is connected to a drive motor 600 for rotating a driving shaft (not shown) and a rod 500, and the air of the waste gate is rotated according to rotation. A waste gate actuator for a vehicle including an output shaft (100) for opening and closing a valve (700), and a reduction gear (200) for reducing the rotation of the cylindrical shaft and transmitting it to the output shaft (100); The output shaft 100 has an additional feature that the elastic body 300 for elastically rotating the output shaft 100 in one direction is characterized in that the technical features.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에 있어서 구동모터(600)는 전기적 신호의 입력에 따라 원동축을 정/역방향으로 회전시키게 된다.First, in the present invention, the driving motor 600 rotates the driving shaft in the forward / reverse direction according to the input of the electrical signal.

상기 구동모터(600)에 입력되는 전기적 신호는 별도의 제어부에 의하여 제어된다.The electrical signal input to the driving motor 600 is controlled by a separate controller.

다음으로 출력축(100)은 그 말단에 제1링크(110)를 통하여 로드(500)에 연결되어 있고, 이 로드(500)의 반대편에는 다시 제2링크(510)를 통하여 에어밸브(700)에 연결되어 있다.Next, the output shaft 100 is connected to the rod 500 through the first link 110 at the end thereof, and to the air valve 700 through the second link 510 on the opposite side of the rod 500. It is connected.

즉, 상기 출력축(100)으로부터 상기 에어밸브(700)에 이르기까지 제1링크(110) 및 제2링크(510)와 상기 로드(500)에 의하여 2절 링크 구조를 구성하게 되는 것이다.That is, the two-link structure is configured by the first link 110, the second link 510, and the rod 500 from the output shaft 100 to the air valve 700.

이에 따라, 상기 출력축(100)의 회전에 따라 소정 각도 내에서 상기 에어밸브(700)가 회동하면서 웨이스트 게이트(도 1의 도면부호 2 참조)를 선택적으로 개폐시킬 수 있는 것이다.Accordingly, the waste valve (refer to reference numeral 2 of FIG. 1) may be selectively opened and closed while the air valve 700 rotates within a predetermined angle according to the rotation of the output shaft 100.

그리고, 상기 구동모터(600)의 원동축과 상기 출력축(100) 사이에는 하나 이상의 감속기어(200)가 치합하고 있어, 상기 구동모터(600)의 구동 시 상기 감속기어(200)에 의해 감속된 회전력이 상기 출력축(100)으로 전달되는 것이다.In addition, one or more reduction gears 200 are engaged between the driving shaft of the drive motor 600 and the output shaft 100, and thus, the driving gear 600 is decelerated by the reduction gear 200 when the driving motor 600 is driven. Rotation force is to be transmitted to the output shaft (100).

이러한 기본적인 구성에 더하여 본 발명에 있어서는 탄성체(300)가 추가로 구성되며, 이 탄성체(300)는 상기 출력축(100)을 일방향으로 탄력적으로 회전시키게 된다.In addition to such a basic configuration, in the present invention, the elastic body 300 is further configured, and the elastic body 300 elastically rotates the output shaft 100 in one direction.

이와 같이, 상기 탄성체(300)를 추가 구성하는 것에 의해 상기 출력축(100)을 일방향으로 탄력적으로 회전시킴에 따라, 배기가스의 유동에 의해 에어밸브(700)에 충격이 가해질 경우 로드(500)로부터 감속기어(200)를 통해 구동모터에 이르기까지 서로 맞물려 있는 기어들 상호간에 존재하는 백래시 간극을 탄력적으로 없애주게 되는 것이다.In this way, by additionally rotating the output shaft 100 in one direction by the additional configuration of the elastic body 300, when the impact on the air valve 700 by the flow of exhaust gas from the rod 500 It is to elastically eliminate the backlash gap existing between the gears engaged with each other up to the drive motor through the reduction gear 200.

이를 통해, 종래에 백래시 간극에 의하여 발생하던 진동 및 소음을 예방하여 탑승객의 감성품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.Through this, the vibration and noise caused by the conventional backlash gap can be prevented to significantly improve the passenger's emotional quality.

특히, 본 발명에 있어서 상기 탄성체(300)는 도 3과 같이 상기 출력축(100)의 외주를 감싸 위치하는 토션 스프링인 것이 바람직하며, 이를 통해 상기 탄성체(300)에 대한 설치 공간을 보다 용이하게 확보할 수 있게 된다.Particularly, in the present invention, the elastic body 300 is preferably a torsion spring positioned to surround the outer circumference of the output shaft 100, as shown in FIG. 3, thereby securing an installation space for the elastic body 300 more easily. You can do it.

이뿐 아니라, 본 발명에 있어서 상기 탄성체(300)의 일측은 상기 출력축(100)에 연결되고, 상기 탄성체(300)의 타측은 상기 감속기어(200)를 수용하고 있는 케이싱(400)에 고정 지지되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, one side of the elastic body 300 is connected to the output shaft 100, and the other side of the elastic body 300 is fixedly supported by the casing 400 housing the reduction gear 200. It is preferable.

즉, 상기 출력축(100)은 상기 케이싱(400)을 기준으로 일방향으로 회전하도록 탄성 지지되어도 좋고, 이와 유사하게 상기 감속기어(200)를 상기 케이싱(400)을 기준으로 일방향으로 회전하도록 탄성 지지하는 구성이어도 좋다.That is, the output shaft 100 may be elastically supported to rotate in one direction with respect to the casing 400, and similarly to elastically support the reduction gear 200 to rotate in one direction with respect to the casing 400. The structure may be sufficient.

결과적으로 기어 상호 간의 백래시 간극을 없애주는 것이면 된다.As a result, it is necessary to eliminate the backlash gap between the gears.

특히, 본 발명에 있어서 상기 탄성체(300)는 상기 웨이스트 게이트의 에어밸브(700)가 폐쇄되는 방향으로 상기 출력축(100)을 탄력적으로 회전시키는 것이 가장 바람직하다.In particular, in the present invention, it is most preferable that the elastic body 300 elastically rotates the output shaft 100 in a direction in which the air valve 700 of the waste gate is closed.

이와 같이 구성할 경우, 상기 에어밸브(700)를 개방시킬 때에만 상기 구동모터(600)를 작동시키고, 상기 에어밸브(700)의 폐쇄 시에는 상기 탄성체(300)의 복원력을 이용하도록 하는 것도 가능하다.In this configuration, the driving motor 600 may be operated only when the air valve 700 is opened, and the restoring force of the elastic body 300 may be used when the air valve 700 is closed. Do.

이에 따라, 상기 구동모터(600)의 소모 전류를 저감시킬 수도 있고, 상기 구동모터(600)의 내구성 확보에도 매우 유리하게 된다.Accordingly, the current consumption of the drive motor 600 may be reduced, and the durability of the drive motor 600 may be very advantageous.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

상기와 같이 구성된 본 발명의 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(600)의 회전에 따라 감속기어(200)를 통해 출력축(100)이 회전하며, 이러한 상기 출력축(100)의 회전에 따라 제1링크(110), 로드(500), 그리고 에어밸브(700) 측에 마련된 제2링크(510)가 연동하게 됨으로써, 상기 에어밸브(700)의 개폐 동작을 수행하게 된다.In the waste gate actuator of the vehicle of the present invention configured as described above, as shown in FIGS. 2 and 3, the output shaft 100 rotates through the reduction gear 200 in accordance with the rotation of the driving motor 600. As the output shaft 100 rotates, the first link 110, the rod 500, and the second link 510 provided on the air valve 700 side are interlocked, thereby opening and closing the air valve 700. Will perform.

이와 같이, 상기 에어밸브(700)의 개폐를 통해 웨이스트 게이트로 바이패스 되는 배기가스를 제어할 수 있다.As such, the exhaust gas bypassed to the waste gate may be controlled by opening and closing the air valve 700.

특히, 상기 출력축(100)에는 탄성체(300)가 마련됨으로써, 구동모터(600)의 원동축, 감속기어(200), 그리고 출력축(100) 상호 간에 치합되어 있는 기어들 사이에 상존하는 백래시를 탄력적으로 없애주게 된다.In particular, the elastic shaft 300 is provided on the output shaft 100 to flexibly relieve the backlash existing between the gear shafts engaged between the driving shaft of the driving motor 600, the reduction gear 200, and the output shaft 100. To get rid of it.

이에 따라, 상기 에어밸브(700)에 공기가 부딪혀 발생하는 진동에 기인하여 기어들 상호 간에 존재하는 백래시에 의해 발생하는 소음 및 진동을 예방할 수 있는 것이다.Accordingly, the vibration and noise generated by the backlash existing between the gears due to the vibration generated by the air hit the air valve 700 can be prevented.

이뿐 아니라, 상기 탄성체(300)를 토션 스프링으로 하여 그 설치 공간을 보다 용이하게 확보할 수 있을 뿐 아니라, 상기 에어밸브(700)가 닫히는 방향으로 상기 탄성체(300)의 탄성력이 작용하도록 한다면, 상기 구동모터(600)의 소모 전류를 저감시키며, 상기 구동모터(600)의 내구성 또한 확보할 수 있다는 탁월한 이점을 지니게 된다.In addition to this, if the elastic body 300 as the torsion spring can not only secure the installation space more easily, but also the elastic force of the elastic body 300 acts in the direction in which the air valve 700 is closed, The current consumption of the driving motor 600 is reduced, and the durability of the driving motor 600 may also be secured.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
The above embodiment is an example for explaining the technical idea of the present invention in detail, and the scope of the present invention is not limited to the above drawings or embodiments.

100 : 출력축 110 : 제1링크
200 : 감속기어 300 : 탄성체
400 : 케이싱 500 : 로드
510 : 제2링크 600 : 구동모터
700 : 에어밸브100: output shaft 110: first link
200: reduction gear 300: elastic body
400: casing 500: rod
510: second link 600: drive motor
700: air valve

Claims (4)

원동축을 회전시키는 구동모터와, 로드에 연결되어 회전에 따라 웨이스트 게이트의 에어밸브를 개폐시키는 출력축과, 상기 원동축의 회전을 감속시켜 상기 출력축에 전달하는 감속기어를 포함한 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터에 있어서;
상기 출력축에는 상기 출력축을 일 방향으로 탄력적으로 회전시키는 탄성체가 추가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터.
To a waste gate actuator of a vehicle including a drive motor for rotating the prime shaft, an output shaft connected to the rod to open and close the air valve of the waste gate according to the rotation, and a reduction gear which decelerates the rotation of the prime shaft and transmits it to the output shaft. In;
The output shaft of the vehicle, characterized in that the elastic body for elastically rotating the output shaft in one direction is further configured.
제 1항에 있어서, 상기 탄성체는 토션 스프링인 것을 특징으로 하는 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터.
The waste gate actuator of claim 1, wherein the elastic body is a torsion spring.
제 1항에 있어서, 상기 탄성체의 일측은 상기 출력축에 연결되고, 상기 탄성체의 타측은 케이싱에 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터.
The waste gate actuator of claim 1, wherein one side of the elastic body is connected to the output shaft, and the other side of the elastic body is fixedly supported by a casing.
제 1항에 있어서, 상기 탄성체는 상기 웨이스트 게이트의 에어밸브가 폐쇄되는 방향으로 상기 출력축을 탄력적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 차량의 웨이스트 게이트 액츄에이터.The waste gate actuator of claim 1, wherein the elastic body elastically rotates the output shaft in a direction in which the air valve of the waste gate is closed.
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