KR20190122126A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밸브장치에 관한 것이다.The present invention relates to a valve device.
종래, 유체를 유통시킬 수 있는 유로 상에 설치되어, 해당 유체의 흐름을 제어 가능한 밸브장치가 알려져 있다. 밸브장치는 유로를 가지는 밸브하우징 및 밸브하우징 내에서 회전 가능한 밸브부재를 가진다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 밸브하우징, 밸브부재 및 밸브부재와 일체로 회전 가능하게 설치되어 밸브하우징이 가지는 통공에 끼워져 통과되는 샤프트를 구비하는 밸브장치가 기재되어 있다.Background Art Conventionally, a valve device is known that is provided on a flow path through which a fluid can flow, and that can control the flow of the fluid. The valve device has a valve housing having a flow path and a valve member rotatable within the valve housing. For example,
특허문헌 1에 기재된 밸브장치에서, 밸브부재는 밸브부재의 회전축에서 보아 직경방향 외측에 위치하는 시일부 및 시일부의 회전축을 따르는 방향의 양단으로부터 회전축을 향하는 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 2개의 아암부를 가진다. 샤프트는 2개의 아암부의 각각에서 회전축을 따르도록 설치되어 있다. 즉, 밸브부재는 회전축 상에 위치하는 2개의 샤프트에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다.In the valve device described in
특허문헌 1에 기재된 밸브장치에서는, 밸브부재와 샤프트가 일체로 된 부재를 밸브하우징에 조립할 때, 사전에 결정된 하중을 샤프트가 압입되는 부위와는 반대측에 작용시킬 필요가 있다. 이때, 해당 하중을 지지하기 위해 지그를, 압입되는 샤프트와는 다른 또한쪽의 샤프트를 회피하여 설치할 필요가 있다. 이 때문에, 밸브부재와 샤프트가 일체로 된 부재를 밸브하우징에 조립하는 공정에 시간을 요한다.In the valve device described in
본 발명은 상기 사항을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 제조 시의 공정수를 저감할 수 있는 밸브장치를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of the said matter, and the objective is to provide the valve apparatus which can reduce the number of processes at the time of manufacture.
본 발명의 밸브장치는 밸브하우징(10), 밸브부재(21), 회전샤프트(25), 구동력 발생부(35) 및 연결부(37)를 구비한다.The valve device of the present invention includes a
밸브하우징은 유체를 유통 가능한 복수의 유로(12, 13, 14) 및 복수의 유로를 연통하는 연통공간(110)을 가진다.The valve housing has a plurality of
밸브부재는 연통공간에 밸브하우징에 대하여 상대회전 가능하게 설치되어, 복수의 유로의 하나의 유로와 연통공간을 연통하는 개구의 가장자리부에 맞닿으면 하나의 유로와 연통공간을 차단 가능하다.The valve member is installed in the communication space so as to be relatively rotatable with respect to the valve housing, and when the valve member contacts the edge portion of the opening communicating with one of the plurality of flow paths, it is possible to block one flow path and the communication space.
회전샤프트는 밸브부재의 회전축(RA20) 상에 설치되어, 밸브부재와 일체로 회전 가능하다.The rotary shaft is installed on the rotation shaft RA20 of the valve member, and is rotatable integrally with the valve member.
구동력 발생부는 밸브부재를 회전시킬 수 있는 구동력을 발생시킨다.The driving force generating portion generates a driving force capable of rotating the valve member.
연결부는 구동력 발생부와 회전샤프트를 연결한다.The connecting portion connects the driving force generating portion and the rotation shaft.
본 발명의 밸브장치에서 밸부부재는 가장자리부에 맞닿을 수 있는 밸브부재측 시일부(22) 및 밸브부재측 시일부의 연결부측에 설치되어, 밸브부재측 시일부의 연결부측의 단부로부터 하나의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 아암부(23)를 가진다. 또한, 밸브부재는 아암부에 설치되는 회전샤프트만에 의하여 밸브하우징에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있다.In the valve device of the present invention, the valve member is provided on the valve member
본 발명의 밸브장치에서 밸브부재는 연결부측의 아암부에 설치되어 있는 회전샤프트만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 본 발명의 밸브장치에서 밸브부재는 밸브부재측 시일부의 연결부와 반대측에는 회전샤프트가 설치되어 있지 않다. 이에 따라, 밸브부재와 샤프트가 일체로 된 부재를 밸브하우징에 조립할 때, 회전축을 따라서 압입을 위한 하중을 지지하기 위한 지그를 비교적 용이하게 삽입할 수 있다. 따라서, 본 발명의 밸브장치는 밸브부재와 샤프트가 일체로 된 부재를 밸브하우징에 조립하는 공정에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에 제조 시의 공정수를 저감할 수 있다.In the valve device of the present invention, the valve member is rotatably supported by only the rotation shaft provided in the arm portion on the connecting portion side. That is, in the valve device of the present invention, the valve member is not provided with a rotating shaft on the opposite side to the connecting portion of the valve member side seal. As a result, when assembling the member in which the valve member and the shaft are integral to the valve housing, the jig for supporting the load for press-fitting along the rotating shaft can be relatively easily inserted. Therefore, the valve device of the present invention can shorten the time required for the step of assembling the member in which the valve member and the shaft are integral to the valve housing, so that the number of steps in manufacturing can be reduced.
또한, 본 발명의 밸브장치에서 밸브부재측 시일부 및 아암부는 수지로 일체로 형성되어 있다. 회전샤프트는 회전축 상에 위치하는 축부(26) 및 아암부의 내부에 위치하여, 축부의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 걸어맞춤부(25, 45, 55, 67)를 가진다. 걸어맞춤부는 회전축 상의 점에서 본 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하거나, 또는 회전축을 따르는 방향으로 요철(671, 672)을 가진다.In the valve device of the present invention, the valve member side seal portion and the arm portion are integrally formed of resin. The rotary shaft has a
본 발명의 밸브장치에서 아암부에 설치되는 회전샤프트는 아암부의 내부에 위치하여, 축부의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 걸어맞춤부를 가진다. 걸어맞춤부는 회전축 상의 점에서 본 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하거나, 또는 회전축을 따르는 방향으로 요철을 가지기 때문에 회전샤프트에 대한 밸브부재의 상대회전이 아암부와의 걸어맞춤에 의하여 억제된다. 이에 따라, 밸브부재를 이른바, 외팔보식으로 회전 가능하게 지지해도 회전축의 원주방향에서의 밸브부재와 회전샤프트의 빠짐을 방지하면서 회전축을 따르는 방향의 회전샤프트의 빠짐을 방지할 수 있다.The rotary shaft provided in the arm part in the valve device of the present invention is located inside the arm part and has a fitting part formed to protrude in the radially outward direction of the shaft part. As the engagement portion changes as the length of the radial direction seen from the point on the rotation axis is circumferentially or has irregularities in the direction along the rotation axis, the relative rotation of the valve member relative to the rotation shaft is caused by engagement with the arm portion. Suppressed. Accordingly, even if the valve member is supported so as to be rotatable in a cantilever manner, it is possible to prevent the valve shaft and the rotation shaft from being pulled out in the circumferential direction of the rotary shaft while preventing the valve shaft from being pulled out in the direction along the rotary shaft.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 밸브장치를 적용하는 엔진시스템의 모식도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 의한 밸브장치의 외관도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ―Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 제 1 실시형태에 의한 밸브장치의 작용을 설명하는 모식도이다.
도 6은 제 1 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ―Ⅷ선 단면도이다.
도 9는 도 2의 Ⅸ화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 10은 도 8의 Ⅹ화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 11은 제 1 실시형태에 의한 밸브장치의 제조공정을 설명하는 모식도이다.
도 12는 제 2 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 상면도이다.
도 13은 제 3 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 상면도이다.
도 14는 제 4 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 상면도이다.
도 15는 제 5 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 사시도이다.
도 16은 제 6 실시형태에 의한 밸브장치가 구비하는 회전부재의 사시도이다.
도 17은 비교예의 밸브장치의 제조공정을 설명하는 모식도이다.1 is a schematic diagram of an engine system to which the valve device according to the first embodiment is applied.
2 is an external view of a valve device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a view seen in the direction of arrow III in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.
It is a schematic diagram explaining the operation | movement of the valve apparatus which concerns on 1st Embodiment.
6 is a perspective view of a rotating member included in the valve device according to the first embodiment.
FIG. 7 is a view in the direction of arrow Ⅶ of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 7.
FIG. 9 is a view as viewed in the direction of the arrow of FIG. 2. FIG.
FIG. 10 is a view as viewed in the direction of the arrow of FIG. 8. FIG.
It is a schematic diagram explaining the manufacturing process of the valve apparatus which concerns on 1st Embodiment.
It is a top view of the rotating member with which the valve apparatus which concerns on 2nd Embodiment is equipped.
It is a top view of the rotating member with which the valve apparatus which concerns on 3rd Embodiment is equipped.
It is a top view of the rotating member with which the valve apparatus which concerns on 4th Embodiment is equipped.
It is a perspective view of the rotating member with which the valve apparatus which concerns on 5th Embodiment is equipped.
It is a perspective view of the rotating member with which the valve apparatus which concerns on 6th Embodiment is equipped.
It is a schematic diagram explaining the manufacturing process of the valve apparatus of a comparative example.
이하, 복수의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 복수의 실시형태에서 실질적으로 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, some embodiment is described based on drawing. In addition, in some embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to substantially the same site | part and description is abbreviate | omitted.
(제 1 실시형태)(1st embodiment)
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)를 도 1∼도 11에 기초하여 설명한다. 밸브장치(1)는 연료를 연소함으로써 구동력을 발생시키는 엔진시스템(90)에 적용된다. 처음에, 도 1을 이용하여 엔진시스템(90)을 설명한다. 엔진시스템(90)은 엔진(91), 흡기계(92), 배기계(93), 과급기(94), 배기환류계(95) 등을 구비하고 있다. 또한, 엔진(91)은 실린더(911) 내에 피스톤(912)을 수용하여 연소실(910)을 형성하는 주지의 구조이다.The
흡기계(92)는 외기로부터 엔진(91)으로 공기를 공급한다. 흡기계(92)는 흡기관(921), 흡기매니폴드(922), 에어클리너(923), 인터쿨러(924) 및 스로틀(925) 등을 가진다. 이하, 엔진(91)에 공급되는 공기를 '흡입공기'라 부른다.The
흡기관(921)은 연소실(910)로 흡입공기를 유도하기 위한 배관이고, 흡기통로(920)를 가진다. 흡기관(921)의 일단은 외기에 개방되고, 타단은 흡기매니폴드(922)에 접속되어 있다. 흡기매니폴드(922)는 흡기관(921)의 타단과 엔진(91)에 접속되어 있다. 흡기매니폴드(922)는 실린더(911)의 수와 동일수의 통로로 분기하는 구조를 가진다. 에어클리너(923)는 대기에서 받아들인 공기로부터 이물을 제거한다. 인터쿨러(924)는 과급기(94)의 압축기(941)에 의해 압축되어 승온한 흡입공기를 냉각한다. 스로틀(925)은 엔진(91)의 흡기량을 조정한다. 스로틀(925)은 전자제어유닛(이하, “ECU”라 한다)(96)과 전기적으로 접속되어 있다.The
배기계(93)는 엔진(91)이 배출하는 배기를 외기로 방출한다. 배기계(93)는 배기관(931), 배기매니폴드(932) 및 배기정화유닛(933)을 가진다. 배기관(931)은 엔진(91)의 배기를 대기로 유도하기 위한 배관이고, 배기통로(930)를 가진다. 배기매니폴드(932)는 배기관(931)의 일단과 엔진(91)에 접속되어 있다. 배기매니폴드(932)는 실린더(911)의 수와 동일수의 통로가 합류하는 구조를 가진다. 배기정화유닛(933)은 배기관(931)에 설치되어 있다. 배기정화유닛(933)은 배기에 포함되는 탄화수소를 분해하거나, 미립자상 물질을 포착한다.The
과급기(94)는 배기의 에너지를 이용하여 흡기관(921) 내에서 흡입공기를 압축해서 연소실(910)에 가압한 흡입공기를 과급한다. 과급기(94)는 압축기(941), 터빈(942) 및 샤프트(943)를 가진다. 압축기(941)는 흡기통로(920)에서 에어클리너(923)와 인터쿨러(924)의 사이에 배치되어 있다. 압축기(941)는 흡입공기를 압축할 수 있다. 터빈(942)은 배기통로(930)에서 배기매니폴드(932)와 배기정화유닛(933)의 사이에 배치되어 있다. 터빈(942)은 배기의 에너지에 의해 회전구동된다. 샤프트(943)는 압축기(941)와 터빈(942)을 연결하고 있다. 압축기(941)와 터빈(942)은 샤프트(943)에 의해 동기하여 회전한다.The
배기환류계(95)는 터빈(942)을 통과한 후의 배기를 흡기통로(920)로 환류한다. 흡기통로(920)로 환류된 배기는 에어클리너(923)를 경유한 공기와 함께 연소실(910)에 공급된다. 배기환류계(95)는 EGR관(951), EGR쿨러(952) 및 밸브장치(1)를 구비한다.The
EGR관(951)은 배기관(931)의 배기정화유닛(933)의 하류측과, 흡기관(921)의 압축기(941)의 상류측을 접속한다. EGR관(951)은 터빈(942)을 통과한 후의 배기를 압축기(941)에 의한 압축 전의 공기로 환류하는 EGR통로(950)를 가진다. EGR쿨러(952)는 EGR관(951)에 설치되어 있다. EGR쿨러(952)는 EGR통로(950)를 지나는 기체를 냉각한다.The
밸브장치(1)는 EGR관(951)과 흡기관(921)이 접속되어 있는 부분에 설치되어 있다. 밸브장치(1)는 EGR통로(950)를 통하여 흡기통로(920)로 유입되는 기체의 유량을 증감한다. 밸브장치(1)는 ECU(96)와 전기적으로 접속되어 있다.The
ECU(96)는 연산부로서의 CPU 및 기억부로서의 RAM 및 ROM 등을 가지는 마이크로컴퓨터 등으로 구성되어 있다. ECU(96)는 엔진시스템(90)을 탑재하는 차량이나 장치의 구동상황, 해당 차량이나 장치를 조작하는 조작자의 조작내용에 따라서 스로틀(925)이나 밸브장치(1)의 구동을 제어한다.The
다음으로, 밸브장치(1)의 상세한 구성에 대하여, 도 2∼도 10에 기초해서 설명한다. 밸브장치(1)는 밸브부재를 회전구동함으로써 유체의 통로의 개도를 증감시킬 수 있는 로터리밸브이다. 밸브장치(1)는 EGR통로(950)의 흡기통로(920)에 대한 개도를 증감시킬 수 있다. 밸브장치(1)는 밸브하우징(10), 회전부재(20), 2개의 베어링(28, 29), “구동력 발생부”로서의 구동부(35) 및 “연결부”로서의 기어부(37)를 구비한다.Next, the detailed structure of the
밸브하우징(10)은 케이싱(111), 센서커버(112), 보텀커버(113), 통부재(16), “개구의 가장자리부”로서의 하우징측 시일부재(17) 등을 가진다.The
케이싱(111)은 알루미늄 등의 금속재료로 회전부재(20)를 수용할 수 있게 형성되어 있다. 케이싱(111)은 흡기통로(920)와 EGR통로(950)의 합류부분을 형성한다. 구체적으로, 케이싱(111)은 도 5에 도시한 바와 같이, “연통공간”으로서의 밸브실(110), “유로”로서의 상류측 유로(12), “유로”로서의 하류측 유로(13) 및 “유로” 및 “하나의 유로”로서의 수용공간(14)을 가진다.The
밸브실(110)은 회전부재(20)를 회전 가능하게 수용할 수 있도록 형성되어 있다.The
상류측 유로(12)는 밸브실(110)에 연통하도록 형성되어 있다. 상류측 유로(12)는 에어클리너(923)에 연통한다.The
하류측 유로(13)는 상류측 유로(12)와는 별도로 밸브실(110)에 연통하도록 형성되어 있다. 하류측 유로(13)는 상류측 유로(12)와 동축상에 형성되어 있다. 하류측 유로(13)는 인터쿨러(924)에 연통한다.The
수용공간(14)은 상류측 유로(12) 및 하류측 유로(13)와는 별도로 밸브실(110)에 연통하도록 형성되어 있다. 수용공간(14)은 하우징측 시일부재(17)가 조립된 통부재(16)를 수용할 수 있게 형성되어 있다. 수용공간(14)은 EGR통로(950)에 연통한다.The
케이싱(111)은 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브실(110)을 형성하는 벽체(114)를 가진다. 벽체(114)는 상부샤프트(25)가 끼워통해지는 통공(101)을 가진다. 벽체(114)의 통공(101)을 형성하는 내벽에는 베어링(28, 29)이 설치되어 있다.The
센서커버(112)는 케이싱(111)의 벽체(114)에서 보아 밸브실(110)과는 반대측에 설치된다. 센서커버(112)는 케이싱(111)과 함께 구동부(35)나 기어부(37) 등을 수용할 수 있는 수용공간(370)을 형성한다.The
바텀커버(bottom cover)(113)는 케이싱(111)의 센서커버(112)가 설치되는 측과는 반대측에 설치된다. 바텀커버(113)는 대략 평판형상으로서, 케이싱(111)과 함께 밸브실(110)을 형성한다.The
통부재(16)는 케이싱(111)과는 별도로 설치되는 부재이다. 통부재(16)는 플랜지부(161), 제 1 측벽부(162) 및 제 2 측벽부(163)를 가진다. 통부재(16)는 스테인레스로 형성되어 있다.The
플랜지부(161)는 대략 환형상으로 형성되어 있는 부위이다. 통부재(16)가 수용공간(14)에 수용될 때, 플랜지부(161)는 도 5에 도시한 바와 같이, 수용공간(14)을 형성하는 내벽에 설치되어 있는 단차면(141)에 맞닿는다. 이때, 통부재(16)는 환형상의 링(191)을 케이싱(111)에 압입함으로써 케이싱(111)에 대하여 고정된다. 링(191)은 웨이브워셔(192)를 통하여 플랜지부(161)를 단차면(141)으로 압박하고 있다.The
제 1 측벽부(162) 및 제 2 측벽부(163)는 플랜지부(161)의 단차면(141)에 맞닿는 단면으로부터 플랜지부(161)의 중심축방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다. 제 1 측벽부(162) 및 제 2 측벽부(163)는 원통의 측벽의 일부와 같은 형상으로 되도록 형성되어 있다. 제 1 실시형태에서 제 1 측벽부(162)와 제 2 측벽부(163)는 중심각이 180도로 되도록 형성되어 있다. 제 1 측벽부(162)는 플랜지부(161)의 중심축방향을 따라서 연장되는 높이가 제 2 측벽부(163)의 플랜지부(161)의 중심축방향을 따라서 연장되는 높이에 비해 낮아지도록 형성되어 있다.The first
하우징측 시일부재(17)는 제 1 피복부(171), 제 1 시일립(seal lip)부(172), 제 2 피복부(173) 및 제 2 시일립부(174)를 가진다. 하우징측 시일부재(17)는 고무 등의 탄성재료로 대략 통형상으로 형성되어 있다.The housing
제 1 피복부(171)는 제 1 측벽부(162)의 직경방향 내측, 직경방향 외측 및 플랜지부(161)측과는 반대측의 단부를 덮도록 형성되어 있다.The
제 1 시일립부(172)는 제 1 피복부(171)의 플랜지부(161)측과는 반대측의 단부를 덮는 부위에 설치되어 있는 립형상의 부위이다. 제 1 시일립부(172)는 제 1 피복부(171)가 제 1 측벽부(162)를 덮도록 설치될 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 측벽부(162)의 직경 외측방향, 즉, 플랜지부(161)의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성된다.The 1st seal lip | rip
제 2 피복부(173)는 제 2 측벽부(163)의 직경방향 내측, 직경방향 외측, 플랜지부(161)측과는 반대측의 단부 및 제 2 측벽부(163)의 제 1 측벽부(162)와 접속하는 부위의 단면을 덮도록 형성되어 있다.The
제 2 시일립부(174)는 제 2 피복부(173)의 플랜지부(161)측과는 반대측의 단부를 덮는 부위에 설치되어 있는 립형상의 부위이다. 제 2 시일립부(174)는 제 2 피복부(173)가 제 2 측벽부(163)를 덮도록 설치될 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 제 2 측벽부(163)의 직경 내부방향, 즉, 플랜지부(161)의 직경 내부방향으로 돌출하도록 형성된다.The 2nd seal lip | rip
회전부재(20)는 밸브하우징(10) 내에서 회전 가능하게 수용되어 있다. 회전부재(20)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단 가능하다. 회전부재(20)의 상세한 구성은 후술한다.The rotating
베어링(28, 29)은 케이싱(111)의 벽체(114)에 설치되어, 회전부재(20)를 회전 가능하게 지지한다.The
구동부(35)는, 예를 들면, 브러시와 정류자의 슬라이딩구조를 가지는 직류형의 모터이다. 구동부(35)는 밸브하우징(10)이 가지는 커넥터(116)를 통하여 ECU(96)와 전기적으로 접속되어 있다. 구동부(35)는 ECU(96)의 제어에 의하여 회전부재(20)를 회전 가능한 구동력을 발생시킨다.The
기어부(37)는 복수의 톱니바퀴를 가지고, 감속비에 따라 구동부(35)의 토크를 증폭하여 상부샤프트(25)에 전달한다. 기어부(37)는 구동부(35)의 출력축에 부착되는 피니언기어(371), 피니언기어(371)에 맞물려 있는 중간감속기어(372), 중간감속기어(372)와 공통의 중심축에 지지되어 중간감속기어(372)와 일체로 회전하는 소직경기어(373) 및 밸브기어(374)를 가진다.The
밸브기어(374)는 소직경기어(373)에 맞물리도록 설치되어 있다. 밸브기어(374)는 비교적 큰 외경을 가지고, 상부샤프트(25)와 일체로 회전한다. 밸브기어(374)와 케이싱(111)의 사이에는 회전부재(20)를 EGR통로 차단방향으로 회전하도록 회전부재(20)를 가압하는 리턴스프링(39)이 설치되어 있다.The
검출부(38)는 자석(381) 및 홀IC(382)를 가진다. 자석(381)은 밸브기어(374)에 고정되고, 상부샤프트(25) 및 밸브기어(374)와 함께 회전한다. 홀IC(382)는 센서커버(112)에 설치되어 있다. 홀IC(382)는 커넥터(116)를 통하여 자석(381)이 발생하는 자계의 자속밀도에 따른 전기신호를 ECU(96)에 출력한다. ECU(96)는 검출부(38)에 의하여 검출되는 회전부재(20)의 회전각이 목표값에 일치하도록 구동부(35)의 통전량을 피드백제어한다. 또한, 회전각의 목표값은 엔진시스템(90)의 운전상태에 따라서 설정된다.The
다음으로, 회전부재(20)의 상세한 구성에 대하여, 도 4∼도 11을 참조해서 설명한다. 회전부재(20)는 밸브부재(21) 및 “회전샤프트”로서의 상부샤프트(25)를 가진다. 밸브부재(21)와 상부샤프트(25)는 일체로 회전 가능하게 설치되어 있다.Next, the detailed structure of the rotating
밸브부재(21)는 밸브부재측 시일부(22) 및 아암부(23)를 가진다. 밸브부재측 시일부(22)와 아암부(23)는 높은 내열성을 가지는 수지재료, 예를 들면, 폴리페닐렌설피드로 일체로 형성되어 있다. 밸브부재(21)는 도 5에 도시한 바와 같이, 밸브실(110)에 수용되고, 밸브하우징(10)에 대하여 상대회전 가능하게 설치되어 있다(도 5의 실선화살표(R5, R6) 참조). 여기에서, 밸브부재(21)의 회전방향에 대하여, 편의상 실선화살표 "R5"가 도시하는 방향을 “EGR통로 차단방향”이라 하고, 실선화살표 "R6"가 도시하는 방향을 “EGR통로 개방방향”이라 한다. 또한, 도 5에는 여러 가지 위치에 있는 회전부재(20)를 실선 또는 점선으로 도시하고 있다. 구체적으로는, EGR통로(950)를 차단하고 있는 상태의 회전부재(20)를 회전부재(20a)로 하고, EGR통로(950)를 일부 개방하면서 흡기통로(920)를 전체 개방하고 있는 상태의 회전부재(20)를 회전부재(20b)로 하고, 흡기통로(920)를 차단하고 있는 상태의 회전부재(20)를 회전부재(20c)로 하여 도시하고 있다.The
밸브부재측 시일부(22)는 회전축(RA20)에서 보아 직경방향 외측에, 하우징측 시일부재(17)에 맞닿을 수 있는 외벽면(221)을 가진다. 외벽면(221)은 원통의 직경방향 외측의 벽면의 일부와 같은 형상으로 되도록 형성되어 있다. 외벽면(221)은 도 6에 도시한 바와 같이, 시일면(222, 223) 및 “시일면”으로서의 접속시일면(224)을 가진다.The valve member
시일면(222, 223)은 외벽면(221)에서 밸브부재측 시일부(22)의 원주방향을 향하도록 형성되어 있다.The seal surfaces 222 and 223 are formed to face the circumferential direction of the valve member
시일면(222)은 외벽면(221)에서 EGR통로 차단방향을 향하도록 형성되어 있다. 시일면(222)은 원통의 직경방향 외측의 측벽의 내벽면의 일부와 같은 형상으로 되어 있다. 본 실시형태에서 시일면(222)은 중심각이 180도의 반원통형으로 되어 있다. 시일면(222)은 반경이 시일면(223)의 반경에 비해 커지도록 형성되어 있다.The
시일면(223)은 외벽면(221)에서 EGR통로 차단방향을 향하도록 형성되어 있다. 시일면(223)은 원통의 직경방향 외측의 측벽의 외벽면의 일부와 같은 형상으로 되어 있다. 본 실시형태에서 시일면(223)은 중심각이 180도인 반원통형으로 되어 있다.The
시일면(222)을 포함하는 가상원통면과 시일면(223)을 포함하는 가상원통면은 동축상에 중심축을 가진다. 해당 가상원통면의 중심축은 밸브부재(21)의 회전축(RA20)에 직교한다.The virtual cylindrical surface including the
접속시일면(224)은 외벽면(221)에서 EGR통로 차단방향을 향하도록 형성되어 있다. 접속시일면(224)은 시일면(222, 223)에 직교하도록 형성되어 있다. 접속시일면(224)의 법선은 평행이동하면 회전축(RA20)에 직교한다.The
본 실시형태에서는 이와 같이, 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)은 대략 환형상으로 배치되어 있다. 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)에 의하여 둘러싸여 있는 외벽면(221)의 대략 중앙에는 밸브부재(21)를 형성할 때, 밸브부재(21)를 형성하는 수지를 주입하는 게이트가 설치된다. 이에 따라, 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)에 의하여 둘러싸여 있는 외벽면(221)의 대략 중앙에는 게이트마크(225)가 형성되어 있다.In this embodiment, the sealing surfaces 222 and 223 and the connecting
밸브부재(21)가 EGR통로 개방방향으로 회전하면, 밸브실(110)에 대하여 상류측 유로(12)를 최소한으로 좁히면서 밸브실(110)에 대하여 수용공간(14)으로 연통하는 EGR통로(950)를 최대한으로 개방한다(도 5의 회전부재(20c)의 상태 참조).When the
밸브부재(21)가 EGR통로 차단방향으로 회전하면, 제 1 시일립부(172)가 시일면(222)에 맞닿고, 제 2 시일립부(174)가 시일면(223)에 맞닿는다. 이에 따라, 밸브실(110)과 EGR통로(950)를 차단하면서 밸브실(110)에 대하여 상류측 유로(12)를 최대한으로 개방한다(도 5의 회전부재(20a)의 상태 참조).When the
또한, 본 실시형태에서는 밸브부재(21)의 회전각도를 제어함으로써 EGR통로(950)의 흡기통로(920)에 대한 개도와 함께 흡기통로(920)의 개도를 증감하는 것이 가능하다. 이에 따라, 흡기통로(920)의 부압(negative pressure)의 크기를 제어할 수 있기 때문에, 예를 들면, 엔진(91)에서 발생하는 부압을 이용하는 대신에, 밸브부재(21)의 회전각도를 제어함으로써 흡기통로(920)에 유입되는 배기량을 제어하는 것이 가능하다(예를 들면, 도 5의 회전부재(20b)의 상태 참조).In addition, in this embodiment, it is possible to increase or decrease the opening degree of the
밸브부재측 시일부(22)의 “가장자리부에 맞닿을 수 있는 면과는 반대측의 면”으로서의 내벽면(226)에는 복수의 리브(227)가 형성되어 있다. 복수의 리브(227)는 도 10에 도시한 바와 같이, 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)에 의하여 둘러싸여 있는 영역의 중심(C22)으로부터 복수의 동심원의 원형상 및 중심(C22)으로부터 방사형상으로 형성되어 있다.A plurality of
아암부(23)는 도 4에 도시한 바와 같이, 밸브부재측 시일부(22)의 회전축(RA20)을 따르는 방향의 단부 중, 기어부(37)측의 단부에 설치되어 있다. 아암부(23)는 밸브부재측 시일부(22)의 기어부(37)측의 단부로부터 “하나의 방향”으로서의 회전축(RA20)을 향하는 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 대략 부채형상의 부위이다(도 6, 7 참조). 아암부(23)의 밸브부재측 시일부(22)에 접속하는 측과는 반대측의 단부에는 도 8에 도시한 바와 같이, 상부샤프트(25)의 일부가 삽입되어 있다.As shown in FIG. 4, the
밸브부재(21)의 회전축(RA20)을 포함하는 가상면에서의 단면도를 도 8에 도시한다. 도 8에는 편의적으로, 밸브부재측 시일부(22)와 아암부(23)의 경계를 이점쇄선(VL20)으로 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 아암부(23)의 “연결부와는 반대측의 면”으로서의 내벽면(231)은 밸브부재측 시일부(22)의 내벽면(226)과 매끄럽게 접속하도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 도 8에 도시한 단면도에 있어서, 아암부(23)의 내벽면(231)은 곡선형상으로 형성되어 있다. 이에 따라, 회전부재(20)가 EGR통로(950)를 차단하는 위치, 구체적으로는, 도 5에서 회전부재(20)가 회전부재(20b)나 회전부재(20c)로 도시되는 위치에 있을 때, 도 9에 도시한 바와 같이, 상류측 유로(12)와 하류측 유로(13)의 사이에 회전부재(20)가 위치하지 않게 된다. 아암부(23)의 내벽면(231)에는 밸브부재측 시일부(22)의 리브(227)에 접속하는 도시하지 않는 리브가 형성되어 있다.8 is a cross-sectional view of an imaginary surface including the rotation shaft RA20 of the
상부샤프트(25)는, 예를 들면, 스테인레스로 형성되어 있는 부재이다. 상부샤프트(25)는 축부(26) 및 걸어맞춤부(27)를 가진다. 본 실시형태에서 축부(26)와 걸어맞춤부(27)는 별개체로 형성되어 있다.The
축부(26)는 도 4에 도시한 바와 같이, 아암부(23)의 회전축(RA20) 상의 단부로부터 센서커버(112)를 향하여 연장되도록 형성되어 있다. 축부(26)는 회전부재(20)의 회전축(RA20) 상에 위치해 있다. 축부(26)는 케이싱(111)의 통공(101)에 삽입되고, 베어링(28, 29)에 회전 가능하게 지지되어 있다.As shown in FIG. 4, the
축부(26)는 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위의 직경방향 외측의 외벽면(261)에 오목부(262)를 가진다. 즉, 축부(26)의 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위의 외벽면(261)은 요철을 가지도록 형성되어 있다.The
축부(26)는 기어부(37)와는 반대측의 단면(263)이 아암부(23)로부터 노출되도록 설치되어 있다. 단면(263)은 도 8에 도시한 바와 같이, 아암부(23)의 내벽면(231)과 동일면으로 되도록 형성되어 있다. 단면(263)에는 “오목형상 공간”으로서의 바닥을 구비한 구멍(264)이 형성되어 있다.The
걸어맞춤부(27)는 축부(26)의 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위에 설치되어 있다. 걸어맞춤부(27)는 아암부(23)의 내부에 위치하고, 축부(26)의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 대략 삼각형상의 평판형상 부재이다. 걸어맞춤부(27)는 회전축(RA20) 상의 점으로부터의 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하도록 형성되어 있다. 구체적으로는 도 7에 도시한 바와 같이, 회전축(RA20)으로부터 밸브부재측 시일부(22)의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 단부의 선단에 복수의 돌출부(271)를 가진다. 이웃하는 돌출부(271)의 사이에는 오목부(272)가 형성된다. 본 실시형태에서는 3개의 돌출부(271)에 대하여 2개의 오목부(272)가 형성되어 있다. 3개의 돌출부(271) 및 2개의 오목부(272)는 밸브부재(21)를 수지에 의하여 성형할 때에 형성되는 웰드라인(228)을 제외한 영역에 설치된다.The
다음으로, 밸브장치(1)의 제조방법에 대하여, 비교예와 비교하면서 설명한다. 도 11에는 밸브장치(1)의 제조공정에서의 상부샤프트(25)의 베어링(28, 29)으로의 압입공정의 상태를 도시한다. 또한, 도 17에는 비교예의 밸브장치(9)의 제조공정에서의 상부샤프트(25)의 베어링(28, 29)으로의 압입공정의 상태를 도시한다.Next, the manufacturing method of the
여기에서, 비교예의 밸브장치(9)의 구성에 대하여 설명한다. 비교예의 밸브장치(9)는 밸브하우징(10), 회전부재(30), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다.Here, the structure of the
회전부재(30)는 밸브하우징(10) 내에서 회전 가능하게 수용되어 있고, 밸브부재(31), 상부샤프트(25) 및 하부샤프트(33)를 가진다. 밸브부재(31)는 상부샤프트(25)에 접속하는 상부아암부(311) 외에, 하부샤프트(33)에 접속하는 하부아암부(312)를 가진다. 즉, 회전부재(30)에는 본 실시형태의 회전부재(30)와 달리, 밸브부재(31)의 바텀커버(113)측에 밸브부재(31)와 일체로 회전하는 하부샤프트(33)가 설치되어 있다. 이에 따라, 회전부재(30)는 상부샤프트(25)와 하부샤프트(33)에 의하여 회전 가능하게 밸브하우징(10)에 지지되어 있다.The rotating
비교예의 밸브장치(9)의 제조공정에서는, 상부샤프트(25)를 베어링(28, 29)에 압입할 때, 도 17에 도시한 바와 같이, 상부샤프트(25)의 하부샤프트(33)측의 단면(263)을 지지하도록 밸브하우징(10) 내에 지지용 지그(34)가 삽입된다. 이때, 도 17에 도시한 바와 같이, 하부샤프트(33)를 우회하도록 지지용 지그(34)를 밸브하우징(10) 내에 삽입할 필요가 있다.In the manufacturing process of the
한편, 본 실시형태의 밸브장치(1)의 제조공정에서는, 상부샤프트(25)를 베어링(28, 29)에 압입할 때, 도 11에 도시한 바와 같이, 회전축(RA20)을 따라서 지지용 지그(24)를 밸브하우징(10) 내에 삽입함으로써 상부샤프트(25)의 단면(263)을 지지할 수 있다. 이때, 본 실시형태에서는 지지용 지그(24)의 선단에 형성되어 있는 돌출부(241)를 베어링(26)의 바닥을 구비한 구멍(264)에 삽입하여 안정시킬 수 있다.On the other hand, in the manufacturing process of the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 밸브부재(21)는 밸브부재측 시일부(22)에 대하여 기어부(37)측에 설치되어 있는 아암부(23)에 설치되어 있는 상부샤프트(25)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 회전부재(30)에는 밸브부재측 시일부(22)의 기어부(37)와 반대측에는 회전샤프트는 설치되어 있지 않다. 이에 따라, 회전부재(20)를 밸브하우징(10)에 조립할 때, 회전축(RA20)을 따라서 하중을 지지하기 위한 지지용 지그(24)를 밸브하우징(10) 내에 삽입할 수 있기 때문에, 비교적 용이하게 상부샤프트(25)를 베어링(28, 29)에 압입할 수 있다. 따라서, 밸브장치(1)는 회전부재(20)를 밸브하우징(10)에 조립하는 공정에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에 제조 시의 공정수를 저감할 수 있다.In the
또한, 밸브장치(1)에서는 밸브부재(21)의 형상이, 예를 들면, 비교예의 밸브부재(31)의 형상에 비해 간소해지기 때문에 밸브부재(21)의 제조성을 향상시킬 수 있다.Moreover, in the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서는 회전부재(20)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(28, 29)은 2개 설치되어 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 외팔보에 의하여 회전하는 회전부재(20)의 상부샤프트(25)를 확실하게 지지할 수 있기 때문에 회전부재(20)가 부드럽게 회전할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 밸브부재측 시일부(22)와 아암부(23)는 수지재료로 일체로 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 밸브부재(21)의 제조성을 향상시키고, 또한, 밸브부재측 시일부(22)와 아암부(23)의 강도를 확보할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 상부샤프트(25)는 회전축(RA20) 상에 위치해 있는 축부(26) 및 축부(26)의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 걸어맞춤부(27)를 가진다. 아암부(23)에 삽입되어 있는 걸어맞춤부(27)는 회전축(RA20) 상의 점으로부터의 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하고 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 회전축(RA20)의 원주방향에서의 밸브부재(21)와 상부샤프트(25)의 빠짐을 방지하면서 회전축(RA20)을 따르는 방향의 상부샤프트(25)의 빠짐을 방지할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서는 축부(26)와 걸어맞춤부(27)는 별개체로 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 축부(26)와 걸어맞춤부(27)의 각각의 형상의 자유도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 걸어맞춤부(27)의 외경을 크게 함으로써 회전축(RA20)을 따르는 방향의 상부샤프트(25)의 빠짐을 더욱 방지할 수 있다. 또한, 평판형상으로 형성되어 있는 걸어맞춤부(27)는 프레스에 의하여 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 밸브장치(1)의 제조비용을 저감할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 걸어맞춤부(27)가 가지는 3개의 돌출부(271) 및 2개의 오목부(272)는 웰드라인(228)을 제외한 영역에 설치된다. 이에 따라, 비교적 강도가 낮은 웰드라인(228)에 회전부재(20)의 회전 시의 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 회전부재(20)의 파손을 방지할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 축부(26)는 직경방향 외측의 외벽면(261)의 오목부(262)에 의하여 요철을 가지도록 형성되어 있다. 이에 따라, 축부(26)에 의해서도 회전축(RA20)을 따르는 방향의 상부샤프트(25)의 빠짐을 방지할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서 축부(26)는 기어부(37)와는 반대측의 단면(263)이 아암부(23)로부터 노출되도록 설치되어 있다. 이에 따라, 상부샤프트(25)의 베어링(28, 29)으로의 압입공정에서 상부샤프트(25)에 작용하는 하중을 금속제의 축부(26)에 의하여 받을 수 있다.In the
또한, 밸브장치(1)에서는 축부(26)의 단면(263)과 지지용 지그(24)를 맞닿게 할 때, 지지용 지그(24)의 돌출부(241)를 축부(26)의 바닥을 구비한 구멍(264)에 삽입한다. 이에 따라, 상부샤프트(25)의 베어링(28, 29)으로의 압입공정에 있어서, 축부(26)에 대한 지지용 지그(24)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.In addition, in the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서는 축부(26)의 단면(263)과 아암부(23)의 내벽면(231)이 동일면으로 되도록 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 밸브부재(21)를 금형에 의하여 성형할 때, 축부(26)의 단면(263)을 가지는 단부를 노출시키기 위한 슬라이드형이 불필요해지기 때문에 금형의 분할을 간소하게 할 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서는 아암부(23)의 내벽면(231)이 곡선형상으로 형성되어 있고, 아암부(23)의 내벽면(231)과 밸브부재측 시일부(22)의 내벽면(226)은 매끄럽게 접속되어 있다. 이에 따라, 회전부재(20)에 의하여 EGR통로(950)가 차단되어 있을 때, 상류측 유로(12)와 하류측 유로(13)의 사이에 회전부재(20)가 위치하지 않기 때문에 상류측 유로(12)와 하류측 유로(13)의 사이의 유체의 흐름에서의 회전부재(20)에 의한 압력손실을 작게 할 수 있다. 또한, 밸브부재(21)의 강성을 향상시킬 수 있다.In the
제 1 실시형태에 의한 밸브장치(1)에서는 아암부(23)의 내벽면(231) 및 밸브부재측 시일부(22)의 내벽면(226)은 리브(227)를 가진다. 이에 따라, 밸브부재(21)의 강성을 어느 정도 유지하면서 가볍게 할 수 있다. 또한, 밸브부재(21)를 가볍게 함으로써 내진성을 향상시킬 수 있다.In the
또한, 밸브부재(21)의 리브(227)는 원형상 및 방사형상으로 형성되어 있다. 이에 따라, 밸브부재(21)를 수지에 의하여 성형할 때, 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)을 형성하기 위해 유동하는 수지의 도달에 시간차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 밸브장치(1)는 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)을 고정밀도로 성형할 수 있다.The
또한, 밸브부재(21)에서 밸브부재(21)를 형성하는 수지를 주입하는 게이트는 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)에 의하여 둘러싸여 있는 외벽면(221)의 대략 중앙에 대응하는 위치에 설치된다. 이에 따라, 밸브장치(1)는 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)을 형성하기 위해 유동하는 수지의 도달에 시간차가 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에 시일면(222, 223) 및 접속시일면(224)을 더욱 고정밀도로 성형할 수 있다.In addition, the gate injecting the resin forming the
(제 2 실시형태)(2nd embodiment)
다음으로, 제 2 실시형태에 의한 밸브장치를 도 12에 기초하여 설명한다. 제 2 실시형태는 걸어맞춤부의 형상이 제 1 실시형태와 다르다.Next, the valve apparatus which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated based on FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in the shape of the engaging portion.
제 2 실시형태에 의한 밸브장치는 밸브하우징(10), 회전부재(40), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다. 회전부재(40)는 밸브하우징(10) 내에서 회전 가능하게 수용되어 있다. 회전부재(40)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단 가능하다. 회전부재(40)는 밸브부재(21) 및 “회전샤프트”로서의 상부샤프트(45)를 가진다.The valve device according to the second embodiment includes a
상부샤프트(45)는 스테인레스로 형성되어 있는 부재이다. 상부샤프트(45)는 축부(26) 및 걸어맞춤부(47)를 가진다. 본 실시형태에서 축부(26)와 걸어맞춤부(47)는 별개체로 형성되어 있다.The
걸어맞춤부(47)는 축부(26)의 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위에 설치되어 있다. 걸어맞춤부(47)는 아암부(23)의 내부에 위치하고, 축부(26)의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 대략 삼각형상의 평판형상 부재이다. 걸어맞춤부(47)는 회전부재(40)의 회전축(RA40) 상의 점으로부터의 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하도록 형성되어 있다. 구체적으로는 도 12에 도시한 바와 같이, 회전축(RA40)으로부터 밸브부재측 시일부(22)의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 단부의 선단 및 회전축(RA40)으로부터 밸브부재측 시일부(22)와는 반대의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 단부의 선단에 복수의 돌출부(471)를 가진다. 이웃하는 돌출부(471)의 사이에는 오목부(472)가 형성된다. 3개의 돌출부(471) 및 2개의 오목부(472)는 밸브부재(21)를 수지에 의하여 성형할 때에 형성되는 웰드라인(228)을 제외한 영역에 설치된다.The engaging
제 2 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(21)는 상부샤프트(45)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 걸어맞춤부(47)는 회전축(RA40) 상의 점으로부터의 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하도록 형성되어 있다. 이에 따라, 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 동일한 효과를 이룬다.In the valve device according to the second embodiment, the
(제 3 실시형태)(Third embodiment)
다음으로, 제 3 실시형태에 의한 밸브장치를 도 13에 기초하여 설명한다. 제 3 실시형태는 걸어맞춤부의 형상이 제 1 실시형태와 다르다.Next, the valve apparatus which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated based on FIG. The third embodiment differs from the first embodiment in the shape of the engaging portion.
제 3 실시형태에 의한 밸브장치는 밸브하우징(10), 회전부재(50), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다. 회전부재(50)는 밸브하우징(10) 내에서 회전 가능하게 수용되어 있다. 회전부재(50)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단할 수 있다. 회전부재(50)는 밸브부재(21) 및 “회전샤프트”로서의 상부샤프트(55)를 가진다.The valve device according to the third embodiment includes a
상부샤프트(55)는 스테인레스로 형성되어 있는 부재이다. 상부샤프트(55)는 축부(26) 및 걸어맞춤부(57)를 가진다. 본 실시형태에서 축부(26)와 걸어맞춤부(57)는 별개체로 형성되어 있다.The
걸어맞춤부(57)는 축부(26)의 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위에 설치되어 있다. 걸어맞춤부(57)는 아암부(23)의 내부에 위치하고, 육각형상으로 형성되어 있는 평판형상 부재이다.The
제 3 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(21)는 상부샤프트(55)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 걸어맞춤부(57)는 회전부재(50)의 회전축(RA50)에 수직인 가상면상의 형상이 육각형상으로 되도록 형성되어 있다. 이에 따라, 회전부재(50)의 회전에 의하여 원주방향으로 힘이 작용해도 걸어맞춤부(57)의 측면(571)에 아암부(23)가 걸어맞추어짐으로써 밸브부재(21)와 상부샤프트(55)의 상대회전을 방지한다. 따라서, 제 3 실시형태는 제 1 실시형태와 동일한 효과를 이룬다.In the valve device according to the third embodiment, the
(제 4 실시형태)(4th Embodiment)
다음으로, 제 4 실시형태에 의한 밸브장치를 도 14에 기초하여 설명한다. 제 4 실시형태는 걸어맞춤부의 형상이 제 1 실시형태와 다르다.Next, the valve device according to the fourth embodiment will be described based on FIG. 14. The fourth embodiment differs in the shape of the engaging portion from the first embodiment.
제 4 실시형태에 의한 밸브장치는 밸브하우징(10), 회전부재(60), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다. 회전부재(60)는 밸브하우징(10) 내에서 회전 가능하게 수용되어 있다. 회전부재(60)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단할 수 있다. 회전부재(60)는 밸브부재(21) 및 “회전샤프트”로서의 상부샤프트(65)를 가진다.The valve device according to the fourth embodiment includes a
상부샤프트(65)는 스테인레스로 형성되어 있는 부재이다. 상부샤프트(65)는 축부(26) 및 걸어맞춤부(67)를 가진다. 본 실시형태에서 축부(26)와 걸어맞춤부(67)는 별개체로 형성되어 있다.The
걸어맞춤부(67)는 축부(26)의 아암부(23)에 삽입되어 있는 부위에 설치되어 있다. 걸어맞춤부(67)는 아암부(23)의 내부에 위치하고, 회전부재(60)의 회전축(RA60) 상에 중심을 가지는 대략 원형상으로 형성되어 있는 평판형상 부재이다. 걸어맞춤부(67)는 회전축(RA60)을 따르는 방향으로 돌출하는 “볼록”으로서의 돌출부(671) 및 회전축(RA60)을 따르는 방향으로 오목해 있는 “오목”으로서의 오목부(672)를 가진다.The engaging
제 4 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(21)는 상부샤프트(65)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 걸어맞춤부(67)는 회전축(RA60)을 따르도록 형성되는 돌출부(671) 및 오목부(672)를 가진다. 이에 따라, 회전부재(60)의 회전에 의하여 원주방향으로 힘이 작용해도 돌출부(671) 및 오목부(672)에 아암부(23)가 걸어맞추어짐으로써 밸브부재(21)와 상부샤프트(65)의 상대회전을 방지한다. 따라서, 제 4 실시형태는 제 1 실시형태와 동일한 효과를 이룬다.In the valve device according to the fourth embodiment, the
(제 5 실시형태)(5th Embodiment)
다음으로, 제 5 실시형태에 의한 밸브장치를 도 15에 기초하여 설명한다. 제 5 실시형태는 밸브부재가 가지는 리브의 형상이 제 1 실시형태와 다르다.Next, the valve device according to the fifth embodiment will be described based on FIG. 15. In the fifth embodiment, the shape of the rib of the valve member is different from that in the first embodiment.
제 5 실시형태에 의한 밸브장치는 밸브하우징(10), 회전부재(70), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다. 회전부재(70)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단할 수 있다. 회전부재(70)는 밸브부재(71) 및 상부샤프트(25)를 가진다.The valve device according to the fifth embodiment includes a
밸브부재(71)는 밸브부재측 시일부(72) 및 아암부(73)를 가진다. 밸브부재측 시일부(72)의 내벽면(726) 및 아암부(73)의 내벽면(731)에는 리브(74)가 형성되어 있다. 리브(74)는 도 15에 도시한 바와 같이, 경사 격자형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브부재(71)의 구성은 리브를 제외하고 밸브부재(21)와 같은 구성이다.The
제 5 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(71)는 상부샤프트(25)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 이에 따라, 제 5 실시형태는 제 1 실시형태와 동일한 효과를 이룬다.In the valve device according to the fifth embodiment, the
또한, 제 5 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(71)는 내벽면(726, 731)에 경사 격자형상으로 형성되어 있는 리브(74)를 가진다. 이에 따라, 밸브부재(71)를 가볍게 하면서 강도를 향상시킬 수 있다.In the valve device according to the fifth embodiment, the
(제 6 실시형태)(6th Embodiment)
다음으로, 제 6 실시형태에 의한 밸브장치를 도 16에 기초하여 설명한다. 제 6 실시형태는 밸브부재가 가지는 리브의 형상이 제 1 실시형태와 다르다.Next, the valve apparatus which concerns on 6th Embodiment is demonstrated based on FIG. In the sixth embodiment, the shape of the rib of the valve member is different from that in the first embodiment.
제 6 실시형태에 의한 밸브장치는 밸브하우징(10), 회전부재(80), 2개의 베어링(28, 29), 구동부(35) 및 기어부(37)를 구비한다. 회전부재(80)는 하우징측 시일부재(17)에 맞닿으면, 수용공간(14)과 밸브실(110)을 차단할 수 있다. 회전부재(80)는 밸브부재(81) 및 상부샤프트(25)를 가진다.The valve device according to the sixth embodiment includes a
밸브부재(81)는 밸브부재측 시일부(82) 및 아암부(83)를 가진다. 밸브부재측 시일부(82)의 내벽면(826) 및 아암부(83)의 내벽면(831)에는 리브(84)가 형성되어 있다. 리브(84)는 도 16에 도시한 바와 같이, 세로 격자형상으로 형성되어 있다. 또한, 밸브부재(81)의 구성은 리브를 제외하고 밸브부재(21)와 같은 구성이다.The
제 6 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(81)는 상부샤프트(25)만에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 이에 따라, 제 6 실시형태는 제 1 실시형태와 동일한 효과를 이룬다.In the valve device according to the sixth embodiment, the
또한, 제 6 실시형태에 의한 밸브장치에서 밸브부재(81)는 내벽면(826, 831)에 세로 격자형상으로 형성되어 있는 리브(84)를 가진다. 이에 따라, 밸브부재(81)를 가볍게 하면서 강도를 향상시킬 수 있다.In the valve device according to the sixth embodiment, the
(다른 실시형태)(Other embodiment)
상기의 실시형태에서 밸브장치는 “유체”로서 배기의 흐름을 제어하는 것으로 했다. 그러나 유체는 이에 한정되지 않는다.In the above embodiment, the valve device is assumed to control the flow of exhaust gas as a "fluid". However, the fluid is not limited thereto.
상기의 실시형태에서 밸브부재는 밸브부재측 시일부의 회전축을 따르는 방향의 단부 중, 기어부측의 단부에 설치되는 아암부만을 가지는 것으로 했다. 그러나 밸브부재는 밸브부재측 시일부의 회전축을 따르는 방향의 단부 중, 기어부와는 반대측의 단부에 설치되는 반대측의 아암부를 가져도 좋다. 그러나 이 반대측의 아암부는 회전부재의 회전축 상에 위치하는 일이 없다. 즉, 반대측의 아암부에는 샤프트는 설치되지 않는다. 이에 따라, 도 11에 도시한 지지용 지그를 밸브하우징에 삽입할 때, 지지용 지그의 방해가 되는 일은 없다.In the above embodiment, the valve member has only the arm portion provided at the end portion on the gear portion side among the end portions in the direction along the rotation axis of the valve member side seal portion. However, the valve member may have an arm part on the opposite side which is provided at the end on the side opposite to the gear part among the ends in the direction along the rotation axis of the valve member side seal part. However, the arm part on the opposite side is not located on the rotating shaft of the rotating member. That is, the shaft is not provided in the arm part on the opposite side. Thereby, when inserting the support jig shown in FIG. 11 into a valve housing, it does not interfere with a support jig.
상기의 실시형태에서 베어링은 2개 설치되는 것으로 했다. 그러나 베어링의 수는 1개이어도 좋고, 3개 이상이어도 좋다.In the above embodiment, two bearings are assumed to be provided. However, the number of bearings may be one or three or more.
제 4 실시형태에서 걸어맞춤부는 “볼록”으로서의 돌출부 및 “오목”으로서의 오목부를 가지는 것으로 했다. 그러나 “오목”으로서 회전부재의 회전축을 따르는 방향으로 관통하는 관통구멍이어도 좋다.In the fourth embodiment, the engagement portion has a protrusion as "convex" and a recess as "concave". However, it may be a through hole penetrating in the direction along the axis of rotation of the rotating member as "concave".
상기의 실시형태에서 상부샤프트의 축부와 걸어맞춤부는 별개체로 형성되는 것으로 했지만, 일체로 형성되어 있어도 좋다.In the above embodiment, the shaft portion and the engaging portion of the upper shaft are formed separately, but may be formed integrally.
상기의 실시형태에서 축부는 아암부에 삽입되어 있는 부위의 직경방향 외측의 외벽면에 오목부를 가지는 것으로 했다. 해당 오목부는 없어도 좋다.In the above embodiment, the shaft portion has a concave portion on the outer wall surface of the radially outer side of the portion inserted into the arm portion. The recess may not be present.
상기의 실시형태에서 축부는 기어부와는 반대측의 단면이 아암부로부터 노출되도록 설치되어 있는 것으로 했다. 그러나 축부의 단면은 노출되어 있지 않아도 좋다. 또한, 축부는 아암부로부터 노출되는 단면에 지지용 지그의 돌출부가 삽입되는 바닥을 구비한 구멍을 가지는 것으로 했다. 그러나 바닥을 구비한 구멍은 없어도 좋다.In the above embodiment, it is assumed that the shaft portion is provided so that the cross section on the side opposite to the gear portion is exposed from the arm portion. However, the end face of the shaft may not be exposed. In addition, the shaft part has a hole provided with the bottom in which the protrusion part of a support jig | tool is inserted in the cross section exposed from the arm part. However, there may be no hole in the bottom.
상기의 실시형태에서는 축부의 기어부와는 반대측의 단면이 아암부의 내벽면과 동일면으로 되도록 형성되는 것으로 했다. 그러나 동일면이 아니어도 좋다. 축부의 단면이 돌출되어 있어도 좋다.In the above embodiment, the end face on the side opposite to the gear portion of the shaft portion is formed to be flush with the inner wall surface of the arm portion. However, it may not be the same plane. The cross section of the shaft portion may protrude.
상기의 실시형태에서 아암부의 내벽면은 곡선형상으로 형성되어 있는 것으로 했다. 그러나 회전축에 대하여 직선형상으로 경사지도록 형성되어 있어도 좋다.In the above embodiment, the inner wall surface of the arm portion is assumed to be formed in a curved shape. However, it may be formed so as to be inclined linearly with respect to the rotating shaft.
상기의 실시형태에서 밸브부재의 내벽면에는 리브가 형성되는 것으로 했다. 그러나 리브는 없어도 좋다. 또한, 리브의 형상은 제 1 실시형태의 원형상 및 방사형상, 제 5 실시형태의 경사 격자형상 및 제 6 실시형태의 세로 격자형상에 한정되지 않는다.In the above embodiment, ribs are formed on the inner wall surface of the valve member. But there is no need for ribs. In addition, the shape of the rib is not limited to the circular and radial shapes of the first embodiment, the inclined lattice shape of the fifth embodiment and the vertical lattice shape of the sixth embodiment.
상기의 실시형태에서는 시일면 및 접속시일면에 의하여 둘러싸여 있는 외벽면의 대략 중앙에 게이트마크가 형성되어 있는 것으로 했다. 그러나 게이트의 위치는 이에 한정되지 않는다.In said embodiment, a gate mark was formed in the substantially center of the outer wall surface enclosed by the seal surface and the connection seal surface. However, the position of the gate is not limited thereto.
제 1 실시형태에서 걸어맞춤부는 회전축으로부터 밸브부재측 시일부의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 단부의 선단에 3개의 돌출부 및 2개의 오목부가 형성되어 있는 것으로 했다. 그러나 돌출부 및 오목부의 수는 이에 한정되지 않는다.In the first embodiment, the engaging portion has three projections and two concave portions formed at the tip of the end portion formed to extend in the direction of the valve member side seal portion from the rotational shaft. However, the number of protrusions and recesses is not limited to this.
이상, 본 발명은 이와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 형태로 실시 가능하다.As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, It can implement in various forms in the range which does not deviate from the summary.
Claims (14)
상기 연통공간에 상기 밸브하우징에 대하여 상대회전 가능하게 설치되어, 복수의 상기 유로의 하나의 유로(14)와 상기 연통공간을 연통하는 개구의 가장자리부(17)에 맞닿으면, 상기 하나의 유로와 상기 연통공간을 차단할 수 있는 밸브부재(21, 71, 81);
상기 밸브부재의 회전축(RA20, RA40, RA50, RA60) 상에 설치되어, 상기 밸브부재와 일체로 회전 가능한 회전샤프트(25, 45, 55, 65);
상기 밸브부재를 회전시킬 수 있는 구동력을 발생시키는 구동력 발생부(35); 및
상기 구동력 발생부와 상기 회전샤프트를 연결하는 연결부(37)를 구비하고,
상기 밸브부재는 상기 가장자리부에 맞닿을 수 있는 밸브부재측 시일부(22, 72, 82) 및 상기 밸브부재측 시일부의 상기 연결부측에 설치되어, 상기 밸브부재측 시일부의 상기 연결부측의 단부로부터 하나의 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 아암부(23, 73, 83)를 가지고,
상기 밸브부재는 상기 아암부에 설치되는 상기 회전샤프트만에 의하여 상기 밸브하우징에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있는
밸브장치.
A valve housing (10) having a plurality of flow paths (12, 13, 14) through which fluid can flow, and a communication space (110) communicating the plurality of flow paths;
The one flow path is installed in the communication space so as to be relatively rotatable with respect to the valve housing, and comes into contact with one flow path 14 of the plurality of flow paths and the edge portion 17 of the opening communicating the communication space. Valve members (21, 71, 81) that can block the communication space with;
Rotating shafts (25, 45, 55, 65) rotatably installed on the shafts (RA20, RA40, RA50, RA60) of the valve member and integrally with the valve member;
A driving force generator 35 for generating a driving force capable of rotating the valve member; And
It is provided with a connecting portion 37 for connecting the driving force generating unit and the rotary shaft,
The valve member is provided on the valve member side seal portion 22, 72, 82 and the valve member side seal portion that can contact the edge portion, and is connected to the valve member side seal portion from an end portion of the valve member side seal portion. Having arm portions 23, 73, 83 formed to extend in one direction,
The valve member is rotatably supported relative to the valve housing by only the rotating shaft installed in the arm portion.
Valve device.
상기 밸브하우징에 설치되어, 상기 회전샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링(271, 272)을 더 구비하고,
상기 베어링은 복수개 설치되어 있는
밸브장치.
The method of claim 1,
A bearing 271 and 272 mounted to the valve housing and rotatably supporting the rotary shaft;
The bearing is provided with a plurality
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부 및 상기 아암부는 수지로 일체로 형성되고,
상기 회전샤프트는 상기 회전축 상에 위치하는 축부(26) 및 상기 아암부의 내부에 위치하여, 상기 축부의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 걸어맞춤부(27, 47, 57)를 가지고,
상기 걸어맞춤부는 회전축 상의 점에서 본 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라 변화하는
밸브장치.
The method of claim 1,
The valve member side seal portion and the arm portion are integrally formed of resin,
The rotating shaft has a shaft portion (26) located on the rotating shaft and engaging portions (27, 47, 57) which are formed inside the arm portion and protrude in the radially outward direction of the shaft portion,
The engagement portion changes as the length in the radial direction seen from the point on the rotation axis is directed in the circumferential direction.
Valve device.
상기 걸어맞춤부의 회전축 상의 점에서 본 직경방향의 길이가 원주방향을 향함에 따라서 변화하는 부위는 상기 밸브부재의 웰드라인(228)을 제외한 영역에 설치되는
밸브장치.
The method of claim 3,
The portion that changes as the length in the radial direction seen from the point on the rotation axis of the engagement portion toward the circumferential direction is provided in an area except the weld line 228 of the valve member.
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부 및 상기 아암부는 수지로 일체로 형성되고,
상기 회전샤프트는 상기 회전축 상에 위치하는 축부(26) 및 상기 아암부의 내부에 위치하여, 상기 축부의 직경 외측방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 걸어맞춤부(67)를 가지고,
상기 걸어맞춤부는 회전축을 따르는 방향으로 요철(671, 672)을 가지는
밸브장치.
The method of claim 1,
The valve member side seal portion and the arm portion are integrally formed of resin,
The rotating shaft has a shaft portion 26 located on the rotating shaft and an engaging portion 67, which is located inside the arm portion and protrudes in the radially outward direction of the shaft portion,
The engaging portion has unevenness (671, 672) in the direction along the axis of rotation
Valve device.
상기 축부와 상기 걸어맞춤부는 별개체로 형성되어 있는
밸브장치.
The method of claim 3,
The shaft portion and the engaging portion is formed separately
Valve device.
상기 축부는 상기 아암부의 내부에 위치하는 부위의 직경방향 외측의 외벽에 오목부(262)를 가지는
밸브장치.
The method according to any one of claims 3 to 6,
The shaft portion has a concave portion 262 on an outer wall of the radially outer side of a portion located inside the arm portion.
Valve device.
상기 축부는 상기 연결부와는 반대측의 단면(263)이 노출되어 있는
밸브장치.
The method according to any one of claims 3 to 6,
The shaft portion is exposed to the cross section 263 opposite to the connecting portion
Valve device.
상기 축부는 상기 연결부와는 반대측의 단면에 오목형상 공간(264)을 가지는
밸브장치.
The method of claim 8,
The shaft portion has a concave space 264 in the cross section opposite to the connecting portion.
Valve device.
상기 축부는 상기 연결부와는 반대측의 단면이 상기 아암부의 상기 연결부와는 반대측의 면(231)과 동일면인
밸브장치.
The method of claim 8,
The shaft portion has a cross section opposite to the connecting portion is flush with the surface 231 opposite to the connecting portion of the arm portion.
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부의 상기 가장자리부에 맞닿을 수 있는 면과는 반대측의 면(226) 및 상기 아암부의 상기 연결부와는 반대측의 면의 적어도 한쪽은 상기 밸브부재의 회전축에 대하여 경사지도록 또는 곡면형상으로 형성되어 있는
밸브장치.
The method according to any one of claims 3 to 6,
At least one of the surface 226 on the side opposite to the surface that can contact the edge portion of the valve member side seal portion and the surface on the side opposite to the connecting portion of the arm portion is inclined or curved with respect to the axis of rotation of the valve member. Formed
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부의 상기 가장자리부에 맞닿을 수 있는 면과는 반대측의 면 및 상기 아암부의 상기 연결부와는 반대측의 면은 리브(227, 74, 84)를 가지는
밸브장치.
The method of claim 1,
The surface on the side opposite to the surface that can abut on the edge portion of the valve member side seal portion and the surface on the side opposite to the connecting portion of the arm portion have ribs 227, 74, 84.
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부는 상기 가장자리부에 맞닿는 환형상의 시일면(222, 223, 224)을 가지고,
상기 리브는 상기 시일면의 중심으로부터 원형상 또는 방사형상의 적어도 한쪽의 형상으로 형성되는
밸브장치.
The method of claim 12,
The valve member side seal portion has an annular seal surface 222, 223, 224 abutting the edge portion,
The rib is formed in at least one of a circular shape or a radial shape from the center of the seal surface.
Valve device.
상기 밸브부재측 시일부는 상기 가장자리부에 맞닿는 환형상의 시일면을 가지고,
상기 밸브부재를 형성하는 수지를 주입하는 게이트(225)는 상기 시일면의 중앙에 설치되는
밸브장치.The method of claim 11,
The valve member side seal portion has an annular seal surface that abuts the edge portion,
Gate 225 for injecting a resin forming the valve member is provided in the center of the seal surface
Valve device.
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