KR20160071147A - Egr 밸브 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 EGR 밸브 장치는 모터, 상기 모터에 결합되어 회전하는 회전 부재, 밸브 플레이트를 구비하며 상기 회전 부재의 회전에 대응하여 상하 방향으로 이동할 수 있도록 리드 스크류를 통해 상기 회전 부재에 결합되는 리드 스크류 샤프트, 그리고 상기 리드 스크류 샤프트에 체결되는 회전 방지 부재를 포함하고, 상기 모터는 상기 회전 부재의 중심축에 대하여 수직방향으로 배치된다. 본 발명에 의하면, 회전 부재의 중심축에 대하여 모터를 수직방향으로 배치함으로써, 모터의 구동 시 발생되는 브러시 가루가 모터 내부의 주요 부품에 침투되는 것을 방지하여 모터의 작동 불량을 예방하고, 이를 통해 제품의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 모터가 수평으로 배치됨에 따라, 제품 자체의 높이가 낮아져 제품의 무게 중심이 낮아지고, 이를 통해 제품이 안정적인 구조를 가짐으로써, 제품의 내구성이 향상될 수 있다.

Description

EGR 밸브 장치{EGR valve device}
본 발명은 모터를 수평으로 장착할 수 있는 차량용 EGR(Exhaust gas recirculation) 밸브 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 엔진에서 배기되는 배기가스의 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하기 위하여 냉각된 배기가스의 일부를 혼합기에 더하여 실린더 내로 흡입시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브 장치가 사용되고 있다.
EGR 밸브 장치는 수직으로 배치된 모터, 그리고 모터와 평행하게 배치되어 모터의 구동축에 체결되고, 모터의 구동력을 이용하여 EGR 유로를 개폐하는 개폐밸브 구성된다.
그러나, 상기한 종래의 EGR 밸브 장치는 모터가 수직으로 배치되어 모터의 구동 시 모터 내부에 배치된 브러시로부터 배출되는 가루가 모터 내부의 주요 부품에 침투되어 모터의 불량을 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 모터가 수직으로 배치됨에 따라, EGR 밸브 장치의 높이가 증대되고, 제품 자체의 무게 중심이 높아져 제품의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 10-2006-0063677
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 모터의 불량을 방지함과 동시에, 제품 자체의 무게 중심을 낮추어 제품의 내구성을 향상시킬 수 있는 EGR 밸브 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치는 모터, 상기 모터에 결합되어 회전하는 회전 부재, 밸브 플레이트를 구비하며 상기 회전 부재의 회전에 대응하여 상하 방향으로 이동할 수 있도록 리드 스크류를 통해 상기 회전 부재에 결합되는 리드 스크류 샤프트, 그리고 상기 리드 스크류 샤프트에 체결되는 회전 방지 부재를 포함하고, 상기 모터는 상기 회전 부재의 중심축에 대하여 수직방향으로 배치된다.
상기 모터는 동력을 발생시키는 몸체, 상기 몸체로부터 외측으로 연장되어 회전을 통하여 상기 몸체로부터 발생된 동력을 전달하는 상기 구동축, 그리고 상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전되는 동력전달 부재를 포함할 수 있다.
상기 동력전달 부재는 상기 구동축에 결합되는 관부, 그리고 상기 관부로부터 외측으로 연장되어 상기 회전 부재에 결합되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 회전 부재는 내측에 관통공이 형성되고, 상기 관통공이 형성된 내면에는 나사산이 형성되는 기둥부, 그리고 상기 기둥부의 외면으로부터 외측방향으로 방사상으로 연장되어 상기 체결부에 결합되는 플레이트부를 포함할 수 있다.
상기 체결부 및 상기 플레이트부에는 원주방향을 따라 테이퍼진 경사면이 각각 형성되고, 상기 경사면에는 기어치가 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 회전 부재의 중심축에 대하여 모터를 수직방향으로 배치함으로써, 모터의 구동 시 발생되는 브러시 가루가 모터 내부의 주요 부품에 침투되는 것을 방지하여 모터의 작동 불량을 예방하고, 이를 통해 제품의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 모터가 수평으로 배치됨에 따라, 제품 자체의 높이가 낮아져 제품의 무게 중심이 낮아지고, 이를 통해 제품이 안정적인 구조를 가짐으로써, 제품의 내구성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치의 동력전달 부재 및 회전 부재가 치합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치의 동력전달 부재 및 회전 부재가 치합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 장치(이하 'EGR 밸브 장치'라 함)는 모터(10)를 포함한다.
모터(10)는 후술할 각 요소들과 함께 하우징(20)에 설치되어, 리드 스크류 샤프트(50)의 작동을 위한 구동력을 제공한다.
상세하게는, 모터(10)는 동력을 발생시키는 몸체(11), 몸체(11)로부터 외측으로 연장되어 회전을 통하여 몸체(11)로부터 발생된 동력을 전달하는 구동축(13), 그리고 구동축(13)에 결합되어 구동축(13)과 함께 회전되는 동력전달 부재(15)를 포함할 수 있다.
예시적으로, 도면상에는 도시되지 않았으나 모터(10)의 몸체(11) 내부에는 영구자석으로 고정된 고정자, 전압을 인가받아 회전을 통해 자기장을 발생시키는 회전자, 회전자의 전압을 인가해주는 브러시 및 커뮤니케이터, 회전자의 둘레를 감싸는 로터, 그리고 콘덴서가 구비될 수 있다.
여기서, 모터(10)의 구동축(13)에 결합된 동력전달 부재(15)는 후술할 회전 부재(30)와 서로 결합될 수 있는 구조로 형성될 수 있으며, 상세하게는 구동축(13)에 결합되는 관부(151), 그리고 관부(151)로부터 외측으로 연장되어 회전 부재(30)에 결합되는 결합부(153)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 관부(151)는 원통형상으로 형성되어 내측에 구동축(13)에 결합될 수 있는 관통공이 형성될 수 있다.
다음으로, 본 EGR 밸브 장치는 모터(10)에 결합되어 회전하는 회전 부재(30)를 포함한다.
회전 부재(30)는 모터(10)의 구동축(13)에 결합된 동력전달 부재(15)에 결합되어 동력전달 부재(15)로부터 회전력을 전달받을 수 있는 구조로 형성된다.
더 자세하게는, 회전 부재(30)는 내측에 관통공(311)이 형성되고, 관통공(311)이 형성된 내면에는 나사산(313)이 형성되는 기둥부(31), 그리고 기둥부(31)의 외면으로부터 외측방향으로 방사상으로 연장되어 결합부(153)에 결합되는 플레이트부(33)를 포함할 수 있다.
기둥부(31)는 원통형상으로 형성되어 내측에 후술할 리드 스크류 샤프트(50)가 삽입되는 관통공(311)이 형성되며, 기둥부(31)의 외측에는 기둥부(31)의 반경방향으로 연장되어 동력전달 부재(15)의 결합부(153)와 결합되는 플레이트부(33)가 형성될 수 있다.
이때, 동력전달 부재(15)의 결합부(153)와 회전 부재(30)의 플레이트부(33)는 서로 치합 가능한 구조로 형성되되, 동력전달 부재(15)와 회전 부재(30)는 서로 수직되도록 배치될 수 있다.
더 자세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 결합부(153) 및 플레이트부(33)에는 원주방향을 따라 테이퍼(taper)진 경사면(1531, 331)이 각각 형성되고, 각 경사면(1531, 331)에는 기어치(1533, 333)가 각각 형성될 수 있다.
따라서, 동력전달 부재(15)와 회전 부재(30)는 각 경사면(1531, 331)에 형성된 각 기어치(1533, 333)를 통하여 서로 치합될 수 있도록 서로 수직방향으로 배치되며, 이릍 통해 모터(10) 또한 회전 부재(30)의 중심축에 대하여 수직방향으로 배치된다.
한편, 회전 부재(30)의 하측에는 베어링(40)이 배치되며, 회전 부재(30)는 베어링(40)에 지지되어 원활한 회전을 수행 할 수 있다.
다음으로, 본 EGR 밸브 장치는 외측에 상기한 회전 부재(30)의 관통공(311)에 삽입되고, 관통공(311) 내부에 형성된 나사산(313)에 체결 가능한 리드 스크류(51)를 구비한 리드 스크류 샤프트(50)를 포함한다.
더 자세하게는, 리드 스크류 샤프트(50)는 그 외주면에 리드 스크류(51)가 형성되며, 이 리드 스크류(51)가 회전 부재(30)의 관통공(311)에 삽입되어 회전 부재(30)의 나사산(313)에 체결된다. 따라서, 리드 스크류(51)를 통하여 회전 부재(30)의 나사산(313)에 체결된 리드 스크류 샤프트(50)는 회전 부재(30)의 회전 시 상측 및 하측 방향으로 이동하게 된다.
한편, 본 EGR 밸브 장치는 리드 스크류 샤프트(50)에 체결되는 회전 방지 부재(60) 및 밸브 플레이트(71)를 포함한다.
더 자세하게는. 리드 스크류 샤프트(50)의 상단에는 리드 스크류 샤프트(50)의 회전을 방지하기 위한 회전 방지 부재(60)가 체결되고, 리드 스크류 샤프트(50)의 하단에는 밸브 플레이트(51)가 체결된다.
먼저, 회전 방지 부재(60)는 리드 스크류 샤프트(50)에 상측에 체결되어 리드 스크류 샤프트(50)가 제한된 회전각도 이상으로 회전되는 것을 방지하는 기능을 한다. 예시적으로, 회전 방지 부재(60)는 리드 스크류 샤프트(50)와 함께 상하 방향으로는 이동 가능하되, 리드 스크류 샤프트(50)가 제한된 회전각도 이상으로 회전되지 않도록 단면에 하우징(20)에 걸려 지지되는 돌기가 형성될 수 있다.
다음으로, 밸브 플레이트(71)는 리드 스크류 샤프트(50)의 하단에 체결되어 EGR 가스 통로(100)에 배치되며, 리드 스크류 샤프트(50)와 함께 상측 또는 하측으로 이동하여 EGR 가스 통로(100)를 선택적으로 개폐할 수 있다. 이때, 밸브 플레이트(71)가 배치되는 하우징(20)의 내측에는 연성재질의 밸브 시트(73)가 더 구비될 수 있다.
이처럼 본 발명에 의하면, 회전 부재(30)의 중심축에 대하여 모터(10)를 수직방향으로 배치함으로써, 모터(10)의 구동 시 발생되는 브러시 가루가 모터(10) 내부의 주요 부품에 침투되는 것을 방지하여 모터(10)의 작동 불량을 예방하고, 이를 통해 제품의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 모터(10)가 수평으로 배치됨에 따라, 제품 자체의 높이가 낮아져 제품의 무게 중심이 낮아지고, 이를 통해 제품이 안정적인 구조를 가짐으로써, 제품의 내구성이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 모터
11. 몸체
13: 구동축
15. 동력전달 부재
151. 관부
153. 결합부
1531. 경사면 1533. 기어치
20: 하우징
30: 회전 부재
31: 기둥부
311. 관통공 313. 나사산
33: 플레이트부
331. 경사면 333. 기어치
40: 베어링
50: 리드 스크류 샤프트
51. 리드 스크류
60: 회전 방지 부재
71. 밸브 플레이트
73. 밸브 시트
CL1. 회전부재의 중심축
CL2. 모터의 중심축

Claims (5)

  1. 모터,
    상기 모터에 결합되어 회전하는 회전 부재,
    밸브 플레이트를 구비하며 상기 회전 부재의 회전에 대응하여 상하 방향으로 이동할 수 있도록 리드 스크류를 통해 상기 회전 부재에 결합되는 리드 스크류 샤프트, 그리고
    상기 리드 스크류 샤프트에 체결되는 회전 방지 부재를 포함하고,
    상기 모터는
    상기 회전 부재의 중심축에 대하여 수직방향으로 배치되는 EGR 밸브 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 모터는
    동력을 발생시키는 몸체,
    상기 몸체로부터 외측으로 연장되어 회전을 통하여 상기 몸체로부터 발생된 동력을 전달하는 상기 구동축, 그리고
    상기 구동축에 결합되어 상기 구동축과 함께 회전되는 동력전달 부재
    를 포함하는 EGR 밸브 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 동력전달 부재는
    상기 구동축에 결합되는 관부, 그리고
    상기 관부로부터 외측으로 연장되어 상기 회전 부재에 결합되는 결합부를 포함하는 EGR 밸브 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 회전 부재는
    내측에 관통공이 형성되고, 상기 관통공이 형성된 내면에는 나사산이 형성되는 기둥부, 그리고
    상기 기둥부의 외면으로부터 외측방향으로 방사상으로 연장되어 상기 체결부에 결합되는 플레이트부
    를 포함하는 EGR 밸브 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 체결부 및 상기 플레이트부에는 원주방향을 따라 테이퍼진 경사면이 각각 형성되고,
    상기 경사면에는 기어치가 형성되는 EGR 밸브 장치.
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