KR20200114312A - 다단 제어식 가변 벨브 - Google Patents

다단 제어식 가변 벨브 Download PDF

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KR20200114312A
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Abstract

다단 제어식 벨브가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 에어클리너 내부에 배치되고, 공기가 유, 출입 되도록 전. 후면이 개구되며, 전면부 양측에 결합 플레이트가 형성된 하우징; 하우징 전면부의 하측 중앙에 길이방향으로 연장 형성되며 강자성체(Ferromagnetic substance)로 형성된 스틸바; 및 결합 플레이트에 힌지 결합됨으로써 하우징으로부터 회동 가능하여 하우징으로 유, 출입 되는 공기의 유량을 조절하는 개폐 커버;를 포함하되, 개폐 커버는, 전면부가 소정 정도 인입되는 절곡홈이 일정 간격으로 이격되어 복수개 형성됨으로써 다수의 면적부가 형성되며, 각각의 면적부에는 중앙측에 자성이 구비된 돌기가 돌출 형성되어 스틸바에 부착되고, 에어클리너 내부에 흡입 압력 작용 시, 스틸바로부터 단계별로 부착 해제되는 다단 제어식 벨브가 제공된다.

Description

다단 제어식 가변 벨브{Multistage controlled variable valve}
본 발명은 다단 제어식 가변 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어클리너에 적용되어 흡입되는 공기의 압력에 따라서 개폐되는 다단 제어식 가변 벨브에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 흡기시스템은 엔진이 저, 중속으로 주행하는 경우 보다 중, 고속으로 주행하는 경우 많은 공기의 유입을 요구한다. 이를 위해서 최근에는 가변밸브를 통해서 주행 속도에 따라 공기의 유입량을 조절할 수 있도록 하고 있다.
이러한, 가변밸브 중, 스프링 작동 구조의 가변밸브에 관한 종래기술로 한국등록특허 제10-1655645호가 개시된 바 있다.
도 1은 종래의 가변벨브를 보여주는 도면이다.
도 1을 참고하면, 공기를 에어클리너로 유입시키거나, 에어클리너로의 공기유입을 차단하는 밸브(100);와 상기 밸브(100)가 설치되며, 상기 밸브(100)에 의해 개방 또는 폐쇄되는 밸브 챔버(200); 상기 밸브(100)의 개방 또는 폐쇄시, 길이방향을 축으로 회전하면서 길이방향을 따라 이동하는 샤프트(300); 상기 샤프트(300)의 일단을 지지하는 마운팅 박스(400); 상기 샤프트(300)에 고정되며, 상기 샤프트(300)가 길이방향을 축으로 회전하면서 길이방향을 따라 이동하는 것을 가이드하는 텐션 컨트롤러(500); 및 일단은 상기 마운팅 박스(400)의 하단에 장착되고, 타단은 상기 샤프트(300)에 장착되며, 상기 샤프트(300)를 회전시켜 상기 밸브(100)가 상기 밸브 챔버(200)를 폐쇄하도록 복원력을 제공하는 리코일 스프링(600);을 포함하는 능동형 흡기가변밸브에 있어서, 상기 샤프트(300)는 상기 마운팅 박스(400) 측 일단에 형성되어 상기 마운팅 박스(400)와 볼트-너트 결합하고, 상기 샤프트(300)가 길이방향을 축으로 회전할 때 상기 샤프트(300)를 길이방향으로 이동시키는 제 1 나사산(310); 및 상기 제 1 나사산(310)과 상기 텐션 컨트롤러(500)의 사이에 형성되어, 상기 리코일 스프링(600)이 감기는 제 2 나사산(320);을 포함하고, 사기 밸브(100)가 개방되면, 상기 샤프트(300)의 상기 제 2 나사산(320)에 감겨 변형된 상기 리코일 스프링(600)의 길이가 증가하여, 상기 리코일 스프링(600)의 복원력이 증가하는 것을 특징으로 하는 능동형 흡기가변 밸브가 개시되어 있다.
이와 같은 스프링 구조의 가변벨브의 경우, 원가가 저렴하고 소음 특성이 우수한 반면, 스프링의 저항 값으로 가변벨브가 작동되므로 벨브의 오픈 각도가 증가될수록 스프링의 저항이 증가되어 벨브 오픈량이 제한적이다.
한편, 자력을 이용한 가변벨브의 경우 단순 on/off 작동으로 가변벨브 오픈 시 완전 개방되어 흡기저항에는 유리하나, 자력의 특성상 벨브가 열고 닫힐 때 이음이 발생되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1655645호(등록일; 2016.09.01)
본 발명은, 각 단계별로 작동되어 벨브의 오픈량이 가변될 수 있는 다단 제어식 가변 벨브를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 에어클리너 내부에 배치되고, 공기가 유, 출입 되도록 전, 후면이 개구되며, 전면부 양측에 결합 플레이트가 형성된 하우징; 상기 하우징 전면부의 하측 중앙에 길이방향으로 연장 형성되며, 강자성체(Ferromagnetic substance)로 형성된 스틸바; 및 상기 결합 플레이트에 힌지 결합됨으로써 상기 하우징으로부터 회동 가능하여 상기 하우징으로, 유, 출입 되는 유량을 조절하는 개폐 커버;를 포함하되, 상기 개폐 커버는, 전면부가 소정 정도 인입되는 절곡홈이 일정 간격으로 이격되어 복수개 형성됨으로써 다수의 면적부가 형성되며, 상기 각각의 면적부에는 자성이 구비된 돌기가 각각 돌출 형성되어 상기 스틸바에 부착되고, 상기 에어클리너 내부에 흡입 압력 작용 시, 상기 스틸바로부터 단계별로 부착 해제되는 다단 제어식 벨브가 제공한다.
이때, 상기 하우징은, 상기 개폐 커버와 결합되는 부근에 러버씰이 구비될 수 있다.
또한, 상기 러버씰은 상기 하우징으로부터 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 개폐 커버는, 고무재질로 형성되어 탄성력이 구비될 수 있다.
또한, 각각의 상기 돌기는 스틸바에 대응되도록 면적부 중앙측에 각각 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다단 제어식 가변 벨브는 개폐 커버에 절곡홈을 형성하여 단계별로 개폐 커버의 오픈량이 가변될 수 있도록 함으로써, 공기의 유출입량이 용이하게 조절될 수 있다.
도 1은 종래의 가변벨브를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브의 단계별 작동상태를 보여주는 작동상태도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도면에 도시된 각 구성들은 다소 과장되어 도시될 수 있음을 알려 둔다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브를 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이다. 도 2 및 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 다단 제어식 벨브는 하우징(10), 스틸바(12) 및 개폐 커버(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(10)은 에어클리너 내부에 배치되는 것으로, 공기가 유, 출입 되도록 전, 후면이 개구될 수 있다.
또한, 하우징(10)은 전면부 양측에 결합 플레이트(11)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 결합 플레이트(11)에는 힌지(미표기)가 형성될 수 있으며 상기 힌지에 후술할 개폐 커버(20)가 결합될 수 있다.
하우징(10)은 개폐 커버(20)가 결합되는 부근에 러버씰(10a)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 개폐 커버(20)가 개폐될 시, 하우징(10)과의 마찰로 인한 소음 발생을 방지하고 하우징(10) 내부의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
이때, 러버씰(10a)은 하우징(10)으로부터 탈부착 가능하도록 형성될 수 있다.
즉, 러버씰(10a)이 오염되거나 훼손되어 교체가 필요할 시, 러버씰(10a)의 교체가 용이할 수 있다.
스틸바(12)는 하우징 전면부의 하측 중앙에 길이방향으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 스틸바(12)는 강자성체(Ferromagnetic substance)로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 스틸바(12)는 자석 등과 같이 자성체에 달라붙는 특성을 구비하는 재질로 형성될 수 있으며, 스틸바(12)에 개폐 커버(20)가 부착될 수 있다.
이에 대해서는, 개폐 커버(20)의 구성과 관련하여 부연하도록 한다. 개폐 커버(20)는 결합 플레이트(11)에 힌지 결합되어 하우징(10)으로부터 회동 가능할 수 있으며, 이를 위해, 개폐 커버(20)에는 결합홀(22)이 형성될 수 있다.
즉, 개폐 커버(20)가 개폐됨으로써 하우징(10) 내부로 유, 출입 되는 공기의 유량이 조절될 수 있다.
보다 구체적으로, 개폐 커버(20)는 전면부가 소정 정도 인입되는 절곡홈(20a)이 일정 간격 이격되어 복수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 개폐 커버(20)의 전면부는 복수개의 절곡홈(20a)에 의해 다수의 면적부(20b)가 형성될 수 있다. 이때, 본 실시예의 경우, 절곡홈(20a)이 5개 형성된 모습을 도시하였으나, 필요에 따라, 절곡홈(20a)이 2개 3개 등, 다양하게 형성될 수 있으며, 이로 인해, 면적부(20b)의 개수가 변경될 수 있음은 물론이다.
면적부(20b)는 절곡홈(20a)을 기준으로 접혀질 수 있다. 또한, 각각의 면적부(20b)에는 자성이 구비된 돌기(21)가 돌출 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 각각의 돌기(21)는 스틸바(12)에 대응되도록 면적부(20b)의 중앙측에 형성되어 스틸바(12)에 용이하게 부착될 수 있다.
따라서, 돌기(21)는 스틸바에 부착될 수 있으며, 에어클리너(1) 내부에 흡입 압력이 작용될 시, 스틸바(12)에 부착된 돌기(21)가 절곡홈(20a)을 기준으로 부착해제 될 수 있다. 이때, 상기 흡입 압력의 세기에 따라 돌기(21)가 단계적으로 부착해제 됨으로써 개폐 커버(20)의 개폐량이 가변 될 수 있다.
즉, 개폐 커버(20)의 개폐량이 가변됨으로써 하우징(10) 내부로부터 유출되는 공기의 유량이 조절될 수 있다.
한편, 개폐 커버(20)는 고무와 같은 탄성력이 구비되는 재질로 형성될 수 있다. 이는, 개폐 커버(20)의 면적부(20b)가 절곡홈(20a)을 기준으로 보다 용이하게 접혀지도록 하기 위함이다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브(2)의 작동에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브(2)의 작동상태도이다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브(2)가 초기상태 즉, 에어클리너(1) 내부에 흡입 압력이 작용되지 않는 경우에는 개폐 커버(20)에 형성된 복수개의 돌기(21)들이 스틸바(12)에 모두 부착된 상태를 유지한다(도 4의 (a)참고).
이후, 에어클리너(1) 내부에 흡입 압력 작용 시, 흡입 압력의 강도에 따라 돌기(21)가 스틸바(12)로부터 단계적으로 부착 해제된다. 돌기(21)가 스틸바(12)로부터 단계적으로 부착 해제됨과 동시에, 면적부(20b)가 절곡홈(20a)을 기준으로 접혀지면서 개폐 커버(20)의 개폐량이 가변된다(도 4의 (b), (c), (d), (e)참고).
즉, 개폐 커버(20)의 개폐량이 가변됨으로써 에어클리너(1) 내부로 유출입되는 공기량이 용이하게 조절될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 설명에 일 실시예에 따른 다단 제어식 벨브(2)는 개폐 커버의 개폐량이 가변 되도록 함으로써, 에어클리너 내부로의 공기 유출입량을 용이하게 조절할 수 있다. 뿐만 아니라, 개폐 커버를 고무재질로 형성함으로써 개폐 커버의 개폐 시 발생할 수 있는 마찰음을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않은 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
2 : 다단 제어식 벨브 10 : 하우징
10a : 러버씰 11 : 결합 플레이트
12 : 스틸바 20 : 개폐 커버
20a: 절곡홈 20b: 면적부
21: 돌기 22: 결합홀

Claims (5)

  1. 에어클리너 내부에 배치되고, 공기가 유, 출입 되도록 전, 후면이 개구되며, 전면부 양측에 결합 플레이트가 형성된 하우징;
    상기 하우징 전면부의 하측 중앙에 길이방향으로 연장 형성되며, 강자성체(Ferromagnetic substance)로 형성된 스틸바; 및
    상기 결합 플레이트에 힌지 결합됨으로써 상기 하우징으로부터 회동 가능하여 상기 하우징으로 유, 출입 되는 상기 공기의 유량을 조절하는 개폐 커버;를 포함하되,
    상기 개폐 커버는,
    전면부가 소정 정도 인입되는 절곡홈이 일정 간격으로 이격되어 복수개 형성됨으로써 다수의 면적부가 형성되며,
    상기 각각의 면적부에는 자성이 구비된 돌기가 각각 돌출 형성되어 상기 스틸바에 부착되고, 상기 에어클리너 내부에 흡입 압력 작용 시, 상기 스틸바로부터 단계별로 부착 해제되는 다단 제어식 벨브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 개폐 커버와 결합되는 부근에 러버씰이 구비되는 다단 제어식 벨브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 러버씰은, 상기 하우징으로부터 탈부착 가능하도록 형성되는 다단 제어식 벨브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐 커버는, 고무재질로 형성되어 탄성력이 구비되는 다단 제어식 벨브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    각각의 상기 돌기는 상기 스틸바에 대응되도록 면적부 중앙측에 각각 형성되는 다단 제어식 벨브.
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