KR101347852B1 - Egr valve actuator - Google Patents

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KR101347852B1
KR101347852B1 KR1020120146307A KR20120146307A KR101347852B1 KR 101347852 B1 KR101347852 B1 KR 101347852B1 KR 1020120146307 A KR1020120146307 A KR 1020120146307A KR 20120146307 A KR20120146307 A KR 20120146307A KR 101347852 B1 KR101347852 B1 KR 101347852B1
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KR
South Korea
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egr valve
bearing
valve actuator
piston rod
movement switching
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KR1020120146307A
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Inventor
이재천
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계명대학교 산학협력단
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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Abstract

The present invention relates to an EGR valve actuator, which comprises a piston rod (10) performing a translational motion for operating an EGR valve; a bearing connector (20) extended from the piston rod (10) and having a groove part (35) where at least two bearings (25) are mounted, formed on the bottom; a motion conversion connector (30) rotating within a specific angle range by adhering to the bearings (25), and having at least two curved grooves (35) at the same depth symmetrically to put the adherence surface to the bearings (25) in the center, wherein the depth of the grooves (35) is formed to be inclined to any one curved direction; and a motor connected to the motion conversion connector (30) and rotating the motion conversion connector (30) within a specific angle range. The EGR valve actuator according to the present invention is able to efficiently control the operation of an EGR valve with a simple structure, and to precisely control due to less backlash, and has advantage of high degree of design freedom capable of utilizing and arranging a free space within the engine room as a small size of motor (50) is able to be used, and advantage of lowering the manufacturing cost.

Description

ＥＧＲ 밸브 엑츄에이터{EGR valve actuator}EBR valve actuator

본 발명은 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전운동을 병진운동으로 효율적이고 안정적으로 전환하는 EGR 밸브 엑츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator, and more particularly, to an EGR valve actuator for efficiently and stably converting a rotational movement into a translational movement.

종래 기술에는 기본적으로 회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 두 가지 유형의 장치가 공지되어 있다. 제 1 유형의 장치의 작동이 도 1에 도시되어 있다. 상기 도면에는 회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 장치(100)의 제 1 위치(110) 및 제 2 위치(111)가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 장치(100)는 기본적으로, 링크를 형성하며, 도시하지 않은 구동부에 의해 고정 회전 축선(103)을 중심으로 회전 이동하도록 구성되는 제 1 로드(101)와; 상기 회전 축선(103)과 직교하는 병진 운동 방향(106)으로 병진 이동하도록 구성되는 제 2 로드(102)를 포함하며, 제 2 로드(102)의 병진 운동은 제 2 로드(102)에 체결된 롤러(105)가 이동할 수 있는 안내부를 형성하는 제 1 로드(101)에 마련된 직선형 개구(104)에 의해 이루어진다. 구동부는 제 1 로드(101)를 회전시켜 롤러(105)가 안내부(104)를 따라 이동하도록 함으로써, 제 2 로드(102)의 병진 운동을 야기한다.In the prior art, two types of devices are known, basically for converting a rotary motion into a translational motion. The operation of the first type of device is shown in FIG. 1. The figure schematically shows a first position 110 and a second position 111 of the device 100 for converting a rotational movement into a translational movement. This device 100 basically comprises a first rod 101 which forms a link and is configured to rotate about a fixed axis of rotation 103 by a drive, not shown; A second rod 102 configured to translate in a translational direction 106 orthogonal to the axis of rotation 103, wherein the translational movement of the second rod 102 is coupled to the second rod 102. It is made by a straight opening 104 provided in the first rod 101 which forms a guide portion through which the roller 105 can move. The drive rotates the first rod 101 to cause the roller 105 to move along the guide 104, thereby causing the translational movement of the second rod 102.

전술한 제 1 유형의 장치의 경우, 병진 운동 방향(106)과 회전 축선(103) 사이의 거리(D1)가 일정하다. 결과적으로, 회전 축선(103)과 롤러(105)의 위치 사이의 거리(D2)에 대응하는 레버 암이 제 1 로드(101)의 위치 함수에 따라 가변적이다. 따라서, 제 1 로드(101)의 회전 동안 힘(F1)이 인가되는 방향의 변위가 발생함을 알 수 있다. 힘(F1)의 인가 방향이 변경되면 제 2 로드(102) 상에 기계적 모멘트가 발생하게 되어, 제 1 로드(101)의 안내부(104)에서의 마찰이 증가된다. 롤러(105)가 회전 축선(103)의 반대 방향으로 이동함에 따라, 제 1 로드(101)의 회전에 의해 인가되는 힘(F1)의 방향이 병진 운동 축선(106)의 방향을 점차 벗어나게 된다. In the case of the first type of device described above, the distance D1 between the translational direction 106 and the axis of rotation 103 is constant. As a result, the lever arm corresponding to the distance D2 between the rotation axis 103 and the position of the roller 105 is variable according to the position function of the first rod 101. Accordingly, it can be seen that a displacement occurs in the direction in which the force F1 is applied during the rotation of the first rod 101. When the direction of application of the force F1 is changed, a mechanical moment is generated on the second rod 102, thereby increasing the friction in the guide portion 104 of the first rod 101. As the roller 105 moves in the opposite direction of the rotation axis 103, the direction of the force F1 applied by the rotation of the first rod 101 gradually deviates from the direction of the translational motion axis 106.

따라서, 병진 운동 축선(106) 상의 미는 힘이 점점 약화됨에 따라, 이러한 미는 힘이 제 2 로드(102)의 병진 운동을 야기한다는 점에서 볼 때, 구동부에 의해 생성되는 힘의 점진적인 약화가 초래된다. 이에 따라, 전술한 제 1 유형의 장치의 경우, 다양한 구성 요소(특히, 안내부(104) 및 롤러(105))의 급속한 마모가 초래될 뿐만 아니라 구동부에 의해 공급되는 에너지의 최적의 사용이 불가능함을 알 수 있다.Thus, as the pushing force on the translational motion axis 106 is gradually weakened, a gradual weakening of the force generated by the drive results, in that such pushing force causes the translational motion of the second rod 102. . This not only results in rapid wear of the various components (especially the guide 104 and the roller 105) in the case of the first type of device described above, but also the impossibility of optimal use of the energy supplied by the drive. It can be seen.

회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 종래 기술의 제 2 유형의 장치의 작동이 도 2에 도시되어 있다. 상기 도면에는 회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 장치(200)의 제 1 위치(210)와 제 2 위치(211)가 개략적으로 도시되어 있다. 장치(200)는 기본적으로, The operation of a second type of device of the prior art for converting rotational movements into translational movements is shown in FIG. 2. The figure schematically shows a first position 210 and a second position 211 of the device 200 for converting a rotational movement into a translational movement. Device 200 is basically,

링크를 형성하며, 도시하지 않은 구동부에 의해 고정 회전 축선(203)을 중심으로 회전 이동하도록 구성되는 제 1 로드(201)와; 상기 회전 축선(203)과 직교하는 병진 운동 방향(206)으로 병진 이동하도록 구성되는 제 2 로드(202)를 포함A first rod 201 that forms a link and is configured to rotate around a fixed rotation axis 203 by a drive unit (not shown); A second rod 202 configured to translate in a translational direction of direction 206 orthogonal to the axis of rotation 203.

하며, 제 2 로드(202)의 병진 운동은, 제 2 로드(202)의 상부의 소정 높이에 베어링(204)이 마련되고 이 베어링 상에 제 1 로드(201)의 단부(205)가 지지되어, 본 발명의 실시예에 있어서, 제 1 로드(201)가 시계 방향으로 회전 구동되는 경우 제 2 로드(202)가 하방으로 병진 이동하도록 하는 방식으로 야기된다. 베어링(204)에는 보완 부재로서 상측 부재(207)가 마련되어 있으며, 이 상측 부재 상에 제 1 로드(201)의 단부(205)가 지지되어, 여기서 고려된 예에 있어서, 제 1 로드(201)가 반시계 방향으로 회전 운동하는 경우 제 2 로드(202)가 병진 운동 축선(206)을 따라 상승하게 된다.In the translational motion of the second rod 202, the bearing 204 is provided at a predetermined height of the upper portion of the second rod 202, and the end 205 of the first rod 201 is supported on the bearing. In an embodiment of the present invention, it is caused in such a way that the second rod 202 translates downward when the first rod 201 is driven to rotate clockwise. The bearing 204 is provided with an upper member 207 as a complementary member, and an end 205 of the first rod 201 is supported on the upper member, and in the example considered here, the first rod 201 Is rotated counterclockwise, the second rod 202 is raised along the translational axis 206.

제 2 유형의 장치에 있어서는, 베어링(204) 또는 상측 부재(207)에 인가되는 힘이 일정하지 않으며, 베어링(204) 또는 상측 부재(207)의 높이에서 토오크가 발생되고, 단부(205)에 가해지는 힘의 방향을 지시하고 있는 화살표(208)로 도시된 바와 같이 힘의 변위가 발생하여 이로 인해 단부(205)에 의해 야기되는 힘이 점점 더 축선을 벗어나게 됨에 따라, 상기 화살표로 지시된 힘의 방향(208)이 더 이상 제 2 로드(202)의 중심부와 일치하지 않게 된다. 전술한 바와 같은 토오크 발생은, 특히, 베어링(204)의 마모에 의해 초래된다.In the second type of device, the force applied to the bearing 204 or the upper member 207 is not constant, torque is generated at the height of the bearing 204 or the upper member 207, and at the end 205 The force indicated by the arrow occurs as a displacement of the force occurs, as shown by arrow 208 indicating the direction of the applied force, thereby causing the force caused by the end 205 to be increasingly off axis. Direction 208 no longer coincides with the center of second rod 202. Torque generation as described above is caused, in particular, by wear of the bearing 204.

따라서, 전술한 바와 같은 상이한 유형의 장치는, 병진 운동하도록 구성되는 제 2 로드 상의 제 1 로드의 접촉지점 또는 구성 요소에 의해 제공되는 일정한 힘이 상기 제 2 로드의 축선 상에 배향됨으로써 제2 로드의 접촉구성 요소와 지지 영역 사이의 접촉면 상에 토오크가 발생하지 않도록 하는 해결책을 제공하지 못하고 있다.Thus, different types of devices as described above allow the second rod by being oriented on the axis of the second rod by a constant force provided by the point of contact or component of the first rod on the second rod configured to translate. It does not provide a solution to prevent the occurrence of torque on the contact surface between the contacting component and the support region of the.

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 간단한 구조로 효율적이고 정밀한 EGR 밸브의 구동 제어가 가능해지고, 소형 크기의 모터를 사용할 수 있게 되어 엔진 실내에서 여유공간을 활용 배치할 수 있는 디자인 자유도가 높다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 제품 단가를 낮출 수 있는 엑츄에이터를 제공하고자 함이다.An object of the present invention to solve the above problems is a simple structure that enables efficient and precise drive control of the EGR valve, the small size of the motor can be used to design the degree of freedom to use the free space in the engine room Not only is it high, but it is also intended to provide an actuator that can lower the cost of the product.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 특징은 EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드와 연장되고, 하부면에 적어도 2개의 베어링이 안착되는 홈부가 형성된 베어링 연결부; 상기 베어링과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링과의 밀착면이 중심을 대칭으로 동일한 깊이의 곡선형 홈이 적어도 2개 형성되고, 상기 홈의 깊이가 어느 하나의 곡선방향으로 경사져서 형성된 운동전환 연결부; 및 상기 운동전환 연결부와 연결되어 상기 운동전환 연결부를 상기 특정한 각도 범위내에서 회동시키는 모터를 포함한다.A first aspect of the present invention for solving the above problems is a piston rod for performing a translational movement for driving the EGR valve; A bearing connection portion extending from the piston rod and having a groove portion on which at least two bearings are seated; It is in close contact with the bearing to rotate within a specific angle range, at least two curved grooves of the same depth is formed symmetrically about the contact surface with the bearing, the depth of the groove is inclined in any curved direction Exercise conversion connection formed by losing; And a motor connected to the movement switching connection part to rotate the movement switching connection part within the specific angle range.

여기서, 상기 운동전환 연결부는, 상기 베어링과 밀착면이 중심점을 대칭으로 쌍을 이루어 적어도 2개의 홈이 형성되고, 상기 홈의 깊이가 회동방향을 따라 경사를 이루며, 상기 쌍을 이루는 각각 홈의 깊이는 중심점 대칭점에서 동일한 것이 바람직하다.Here, the movement switching connecting portion, the bearing and the contact surface in a pair of symmetrical center point is formed at least two grooves, the depth of the groove is inclined along the rotation direction, the depth of each groove forming the pair Is preferably the same at the center point symmetry point.

또한, 바람직하게는 포펫(poppet)형 밸브인 것일 수 있고, 상기 모터와 운동전환 연결부가 매개기어를 통해 연결된 것일 수 있다.
In addition, it may be preferably a poppet-type valve, the motor and the movement switching connection may be connected through the intermediate gear.

그리고 본 발명의 제2 특징은 EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드와 연장되고, 하부면에 하나의 베어링이 안착되는 홈부가 형성된 베어링 연결부; 상기 베어링과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링과의 밀착면이 경사져 있고, 중심에서 일정한 반경을 갖는 원형 홈이 형성된 운동전환 연결부; 및 상기 운동전환 연결부와 연결되어 상기 운동전환 연결부를 회동시키는 모터를 포함한다.And a second feature of the present invention is a piston rod for performing a translational movement for driving the EGR valve; A bearing connection portion extending from the piston rod and having a groove portion on which a bearing is seated; A movement switching connecting part in close contact with the bearing and rotating within a specific angle range, the contact surface of the bearing being inclined and having a circular groove having a constant radius in the center thereof; And a motor connected to the movement switching connection part to rotate the movement switching connection part.

여기서, 상기 EGR 밸브는, 포펫(poppet)형 밸브인 것이 바람직하고, 상기 모터와 운동전환 연결부가 매개기어를 통해 연결된 것이 바람직하다.Herein, the EGR valve is preferably a poppet valve, and the motor and the movement switching connection part are preferably connected through an intermediate gear.

이처럼 본 발명의 실시예에서는 베어링과 밀착면의 높이가 다른 운동전환 연결부를 통해, 회전운동을 병진운동으로 전환시키는 구조를 제안함으로써, 간단한 구조로 효율적인 EGR 밸브의 구동 제어가 가능해지고, 백레쉬(backlash)가 적어져 정밀한 제어가 가능하고, 소형 크기의 모터를 사용할 수 있게 되어 엔진 실내에서 여유공간을 활용 배치할 수 있는 디자인 자유도가 높다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 제품 단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.As described above, the embodiment of the present invention proposes a structure for converting the rotational motion to the translational motion through the motion conversion connection having different heights of the bearing and the contact surface, thereby enabling efficient control of the drive of the EGR valve with a simple structure. It is possible to control precisely because there is less backlash, and it is possible to use a small sized motor, so it has the advantage of high design freedom to utilize and arrange the free space inside the engine. have.

도 1은 회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 전술한 종래 기술의 제 1 유형의 장치를 도시한 도면이고,
도 2는 회전 운동을 병진 운동으로 전환하기 위한 전술한 종래 기술의 제 2 유형의 장치를 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 다른 모양의 고리형 프레임 연결부를 구비한 EGR 밸브 엑츄에이터 들의 구성을 나타낸 도면이다.1 shows a first type of device of the prior art for converting a rotary movement into a translational movement,
FIG. 2 shows a second type of device of the prior art for converting rotational movements into translational movements, FIG.
3 is a view showing the configuration of an EGR valve actuator according to an embodiment of the present invention,
4 to 5 is a view showing the configuration of the EGR valve actuators having another shape of the annular frame connection as another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Also, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the components listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터는 EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드(10); 상기 피스톤 로드(10)와 연장되고, 하부면에 적어도 2개의 베어링(25)이 안착되는 홈(35)부가 형성된 베어링 연결부(20); 상기 베어링(25)과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링(25)과의 밀착면이 중심을 대칭으로 동일한 깊이의 곡선형 홈(35)이 적어도 2개 형성되고, 상기 홈(35)의 깊이가 어느 하나의 곡선방향으로 경사져서 형성된 운동전환 연결부(30); 및 상기 운동전환 연결부(30)와 연결되어 상기 운동전환 연결부(30)를 상기 특정한 각도 범위내에서 회동시키는 모터(50)를 포함하여 구성된다.
3 is a view showing the configuration of the EGR valve actuator according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 3, the EGR valve actuator according to an embodiment of the present invention includes a piston rod (10) for performing a translational movement for driving the EGR valve; A bearing connection portion 20 extending from the piston rod 10 and having a groove 35 portion on which at least two bearings 25 are mounted; In contact with the bearing 25 to rotate within a specific angle range, at least two curved grooves 35 of the same depth are formed in a symmetrical center of the contact surface with the bearing 25, the groove ( 35, the movement switching connection portion 30 is formed by inclining the depth of any one of the curved direction; And a motor 50 connected to the exercise switching connector 30 to rotate the exercise switching connector 30 within the specific angle range.

이와 같은 본 발명은 EGR 밸브의 개폐를 위해 피스톤 로드(10)의 직선 운동을 제어하고 유도하기 위한 엑츄에이터 구조로서, 회전운동을 병진운동으로 전환하는 메카니즘을 사용하는 구조이다.The present invention as described above is an actuator structure for controlling and directing the linear motion of the piston rod 10 for opening and closing of the EGR valve, a structure using a mechanism for converting rotational motion to translational motion.

본 발명의 실시예는 배기 가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation: 이하 'EGR'이라 한다.) 회로의 EGR 타입 밸브를 이동시키도록 사용되고 있는 엑츄에이터로서, 이러한 회로는 주로 디젤 엔진에서, 배기 가스 중 일부를 엔진 내부로 재도입시켜 자동차의 배기 가스 중의 오염 물질의 양을 감소시키기 위해 사용되고 있다. 따라서, 이 경우, 연소 챔버의 유출구에서 회수되는 연소 배기 가스로 구성되는 비활성 가스 또는 비활성 가스 혼합물이 유입 도관을 통과하여 엔진의 연소 챔버로 재도입된다. 유입 회로로 재도입되는 연소 배기 가스의 양을 본 발명의 실시예에 따른 엑츄에이터에 의해 구동되는 EGR 밸브를 사용하여 제어하게 되며, EGR 밸브는 연소 배기 가스 흐름이 통과하는 유입 도관의 개방도를 증가 또는 감소시킬 수 있다. An embodiment of the present invention is an actuator that is used to move an EGR type valve of an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as 'EGR') circuit, which circuit is mainly used in a diesel engine, and part of the exhaust gas is used in the engine. It is being used to reduce the amount of pollutants in the exhaust gas of automobiles by reintroduction into the interior. Thus, in this case, an inert gas or inert gas mixture consisting of the combustion exhaust gas recovered at the outlet of the combustion chamber is reintroduced into the combustion chamber of the engine through the inlet conduit. The amount of combustion exhaust gas reintroduced into the inlet circuit is controlled using an EGR valve driven by an actuator according to an embodiment of the present invention, which increases the opening of the inlet conduit through which the combustion exhaust gas flow passes. Or reduce.

즉, 본 발명의 실시예는 EGR 밸브에서 유입되는 가스의 양을 제어하기 위한 제어 엑츄에이터에 관한 것으로, 전기 전자적으로 제어가 용이하고, 장치 구성이 간단하고 작은 싸이즈로 구성할 수 있는 구조의 엑츄에이터를 제안함으로써, 효율적이고 내구성 및 낮은 단가의 EGR 밸브를 제공하게 된다.
That is, the embodiment of the present invention relates to a control actuator for controlling the amount of gas flowing from the EGR valve, and the actuator of the structure that is easy to control electronically, the device configuration is simple and can be configured in a small size By proposing, it is possible to provide an efficient, durable and low cost EGR valve.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터의 구성 및 그에 따른 작용을 살펴보면, 먼저 가스 등의 유입량을 제어하기 위해 밸브관에 개구의 양을 결정하는 피스톤 로드(10) 및 회전운동을 구동하는 모터(50)(50)와 상기 모터(50)(50)와 피스톤 로드(10)를 연결하여 회전운동을 병진운동으로 전환하는, 베어링 연결부(20) 및 운동전환 연결부(30)를 포함하여 구성된다.More specifically, looking at the configuration of the EGR valve actuator and its action according to an embodiment of the present invention, first the piston rod 10 and the rotational movement to determine the amount of opening in the valve tube to control the flow rate of gas, etc. It includes a bearing connecting portion 20 and the movement switching connection 30 for connecting the motor 50, 50 and the motor 50, 50 and the piston rod 10 to convert the rotational movement into a translational movement. It is configured by.

여기서 본 발명의 실시예의 핵심적 특징은 회전운동을 병진운동으로 전환하는 구조는 베어링 연결부(20)와 운동전환 연결부(30)에 있는데, 베어링 연결부(20)는 상기 피스톤 로드(10)와 고정되어 연장되는 디스크로서, 하부면에 적어도 2개 짝을 이루는 베어링(25)이 안착 가능한 홈(35)이 적어도 2개 형성되고, 운동전환 연결부(30)에서 상기 베어링(25)과 밀착되는 상부면은 상기 베어링(25)이 상기 운동전환 연결부(30)의 회동에 따라 밀착되는 동선인 곡선형 홈(35)이 중심점을 대칭으로 각각 형성되고, 상기 홈(35)의 깊이가 중심점을 대칭으로 동일하게 경사지도록 구성되어, 상기 운동전환 연결부(30)가 특정 각도 범위에서 회동하게 되면, 상기 베어링(25)과 밀착되는 홈(35)의 높이가 달라져 상기 베어링(25)이 고정된 베어링 연결부(20) 및 피스톤 로드(10)가 상하로 병진운동을 하게 되는 것이다.The key feature of the embodiment of the present invention is a structure for converting the rotational movement into a translational movement in the bearing connection portion 20 and the movement conversion connection portion 30, the bearing connection portion 20 is fixed and extended with the piston rod 10 As the disk, at least two grooves 35 are formed on which the at least two pairs of bearings 25 can be seated, and the upper surface which is in close contact with the bearings 25 at the movement switching connection portion 30 is formed. Curved grooves 35, which are copper wires in which the bearings 25 are in close contact with the rotation of the movement switching connector 30, are formed symmetrically at the center points, and the depths of the grooves 35 are inclined symmetrically at the center points. When the movement switching connecting portion 30 is rotated in a specific angle range, the height of the groove 35 in close contact with the bearing 25 is changed so that the bearing connecting portion 20 is fixed to the bearing 25 and Piston rod (10) up and down It will be translated.

즉, 운동전환 연결부(30)의 회전으로, 베어링 연결부(20) 및 베어링(25)이 상기 운동전환 연결부(30)의 곡선홈(35)에 밀착기 때문에 그 높이가 변화하게 됨으로써 상기 베어링 연결부(20)와 고정 연결된 피스톤 로드(10)가 상하 병진운동을 하게 된다. 이와 같은 구조의 회전운동을 병진운동으로 전환시키는 구조는 베어링(25)에 의한 전환으로 구조가 간단할 뿐만 아니라, 회전에 따른 백레쉬(backlash)가 적어지게 되어 정밀한 제어가 가능한 장점이 있다.
That is, by the rotation of the movement switching connecting portion 30, the bearing connecting portion 20 and the bearing 25 is in close contact with the curved groove 35 of the movement switching connecting portion 30, the height is changed so that the bearing connecting portion ( 20 and the piston rod 10 is fixedly connected to the vertical translation. The structure for converting the rotational movement of such a structure into a translational movement is not only simple in structure by switching by the bearing 25, but also has the advantage of being able to precisely control the backlash due to the rotation.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터에서 운동전환 연결부(30)의 베어링(25) 밀착면을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 운동전환 연결부(30)는, 구동 모터(50)와 연결되어 회동되는 원기둥 형태의 구조로, 베어링(25)과의 밀착면에는 2개의 베어링(25)이 롤링되는 동선 홈(35)이 중심점을 대칭으로 형성되어 있다. 이와 같은 2개의 홈(35)은 베어링 연결부(20)의 홈(35)에 안착된 베어링(25)이 밀착되어 회전에 따른 동선 홈(35)이다. 각각의 홈(35)의 깊이는 중심점을 대칭으로 동일하고, 각 홈(35)의 깊이는 홈(35)의 동선을 따라 어느 한 방향으로 경사지는 구조이다.4 is a view showing a contact surface of the bearing 25 of the movement switching connection 30 in the EGR valve actuator according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the movement switching connector 30 has a cylindrical structure connected to the driving motor 50 to be rotated, and the copper wire in which two bearings 25 are rolled on the contact surface with the bearing 25. The groove 35 is symmetrically formed at the center point. The two grooves 35 are copper wire grooves 35 in which the bearings 25 seated in the grooves 35 of the bearing connecting portion 20 are in close contact with each other and are rotated. The depths of the grooves 35 are symmetrically identical to the center point, and the depths of the grooves 35 are inclined in one direction along the copper line of the grooves 35.

이렇게 홈(35)의 깊이를 중심을 대칭으로 동일하게 경사지도록 형성하게 되면, 볼 베어링(25)이 상기 각각의 홈(35)에 대칭적으로 위치하게 되고, 상기 운동전환 연결부(30)가 모터(50)에 의해 특정한 각도 범위내에서 회동하게 되면, 상기 베어링(25)이 위치하는 홈(35)의 깊이에 따라 베어링 연결부(20)에 고정 연결된 피스톤 로드(10)가 상하로 병진운동을 하게 되는 것이다.When the depth of the groove 35 is formed to be inclined symmetrically with the same center, the ball bearing 25 is symmetrically positioned in each of the grooves 35, and the movement switching connector 30 is a motor. When rotated within a specific angle range by (50), according to the depth of the groove (35) in which the bearing 25 is located, the piston rod 10 fixedly connected to the bearing connection portion 20 to translate up and down Will be.

이와 같은 홈(35)구조는 2개의 홈(35)을 중심점을 대칭으로 형성하는 것도 가능하고, 짝을 이루어 6개, 8개 그 이상도 가능하다. 그러나, 홈(35)의 길이가 충분히 확보되어여 홈(35)의 깊이 차이를 두어 피스톤 로드(10)의 진폭을 확보할 수 있다는 점에서 EGR 밸브의 구조나 용도에 따라 적정하게 설계하여 사용 가능한 장점이 있다. 홈(35)이 많아지면 진폭은 줄어드나 구조 안정성이 높아지는 장점이 있다.Such a groove 35 structure may form two grooves 35 symmetrically with a center point, and may be paired with six or eight. However, since the length of the groove 35 is sufficiently secured and the amplitude of the piston rod 10 can be secured by providing a difference in depth between the grooves 35, it can be appropriately designed and used according to the structure and the use of the EGR valve. There is an advantage. As the grooves 35 increase, the amplitude decreases but the structure stability increases.

그리고, 상기 EGR 밸브는, 포펫(poppet)형 밸브인 것이 가능한데, 이는 적은 진동폭으로도 밸브에 유입되는 가스의 개구량을 용이하게 조절할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 모터(50)와 운동전환 연결부(30)는 매개기어(40)를 통해 연결되는 것이 바람직한데, 모터(50)의 회전 속도 및 방향을 효율적으로 제어하고, 회동 각도를 특정 각도 이내의 범위로 제한하기에 용이하기 때문이다.
In addition, the EGR valve may be a poppet-type valve because the opening amount of the gas flowing into the valve can be easily adjusted even with a small vibration width. In addition, the motor 50 and the movement switching connecting portion 30 is preferably connected through the intermediate gear 40, to efficiently control the rotational speed and direction of the motor 50, the rotation angle within a certain angle This is because it is easy to limit the range.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터의 운동전환 연결 모식도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터는, EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드(10); 상기 피스톤 로드(10)와 연장되고, 하부면에 하나의 베어링(25)이 안착되는 홈(35)부가 형성된 베어링 연결부(21); 상기 베어링(25)과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링(25)과의 밀착면이 경사져 있고, 중심에서 일정한 반경을 갖는 원형 홈(35)이 형성된 운동전환 연결부(31); 및 상기 운동전환 연결부(31)와 연결되어 상기 운동전환 연결부(31)를 회동시키는 모터(50)를 포함하여 구성된다.Figure 5 is a schematic diagram of the motion conversion connection of the EGR valve actuator according to another embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the EGR valve actuator according to an embodiment of the present invention, the piston rod for performing a translational movement for driving the EGR valve (10); A bearing connection portion 21 extending from the piston rod 10 and having a groove 35 portion on which one bearing 25 is seated; A movement switching connection part 31 which is in close contact with the bearing 25 and rotates within a specific angle range, the contact surface with the bearing 25 is inclined, and a circular groove 35 having a constant radius in the center thereof is formed; And a motor 50 connected to the exercise switching connector 31 to rotate the exercise switching connector 31.

도 5의 실시예는 도 3의 실시예와는 달리, 하나의 베어링(25)에 의해 연결된 구조이고, 운동전환 연결부(31)가, 어느 한쪽으로 길우어진 경산진 구조로서, 상기 베어링(25)과의 밀착면에 원형의 홈(35)이 형성된 구조이다. Unlike the embodiment of FIG. 3, the embodiment of FIG. 5 has a structure connected by one bearing 25, and the motion conversion connecting portion 31 is a hard acid structure having either side extending, and the bearing 25 It is a structure in which the circular groove 35 was formed in the close contact surface with.

이와 같은 구조를 형성하게 되면, 베어링 연결부(21)의 하부면에 하나의 홈(35)을 형성하여 베어링(25)을 안착시키고, 운동전환 연결부(31)의 원형 홈(35)과 밀착시켜, 모터(50)의 구동에 의해 운동전환 연결부(31)를 어느 한쪽 방향으로 회동시키게 되면, 베어링(25)이 고정된 어느 한쪽의 위치에서 상기 높이가 다른 원형홈(35)이 회동하면서 베어링 연결부(21)에 고정 연결된 피스톤 로드(10)가 상하 방향으로 병진운동을 하게 된다.When such a structure is formed, one groove 35 is formed on the lower surface of the bearing connecting portion 21 to seat the bearing 25, and closely adheres to the circular groove 35 of the movement switching connecting portion 31. When the motion switching connecting portion 31 is rotated in either direction by the driving of the motor 50, the circular groove 35 having the different height is rotated at one position where the bearing 25 is fixed, and the bearing connecting portion ( The piston rod 10 fixedly connected to 21) translates upward and downward.

도 5의 실시예에 따른 EGR 밸브 엑츄에이터는 하나의 베어링(25)과 경사진 운동전환 연결부(31)의 원형홈(35)에 의해 모터(50)에 의한 회전방향의 변화 없이 회동시키면서 상기 피스톤 로드(10)의 상하 병진운동을 제어할 수 있는 장점이 있고, 경사각과 베어링(25)의 크기를 조절하여 피스톤 로드(10)의 진동폭을 설정할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하고 가공이 용이하여 제품 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 더하여, 진동폭의 조절을 위해 상술한 베어링(25)의 크기와 경사각도의 조절과 더불어 원형 홈(35)의 반경을 조절하여 피스톤 로드(10)의 진동폭을 조절할 수 있음은 물론이다.The piston rod of the EGR valve actuator according to the embodiment of FIG. 5 is rotated without changing the rotational direction by the motor 50 by the circular groove 35 of one bearing 25 and the inclined movement switching connection portion 31. (10) has the advantage of controlling the up-and-down translational movement, and has the advantage of setting the vibration width of the piston rod 10 by adjusting the inclination angle and the size of the bearing 25, as well as the simple structure and processing There is an advantage that can lower the product cost. In addition, of course, the vibration width of the piston rod 10 may be adjusted by controlling the radius of the circular groove 35 together with the adjustment of the size and the inclination angle of the bearing 25 described above.

이처럼 본 발명의 실시예에서는 베어링(25)과 밀착면의 높이가 다른 운동전환 연결부를 통해, 회전운동을 병진운동으로 전환시키는 구조를 제안함으로써, 간단한 구조로 효율적인 EGR 밸브의 구동 제어가 가능해지고, 백레쉬(backlash)가 적어져 정밀한 제어가 가능하고, 소형 크기의 모터(50)를 사용할 수 있게 되어 엔진 실내에서 여유공간을 활용 배치할 수 있는 디자인 자유도가 높다는 장점이 있을 뿐만 아니라, 제품 단가를 낮출 수 있는 큰 장점이 있다.
As described above, in the embodiment of the present invention, by suggesting a structure for converting the rotational movement into the translational movement through the motion switching connection portion having different heights of the bearing 25 and the contact surface, the drive control of the EGR valve can be efficiently performed with a simple structure. The backlash is reduced, so precise control is possible, and the motor 50 of small size can be used, which not only has the advantage of high design freedom in utilizing the free space in the engine room, but also increases the cost of the product. There is a big advantage to be lowered.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.

10: 피스톤 로드, 20: 베어링 연결부, 25: 베어링, 30: 운동전환 연결부
40: 매개기어, 50: 모터10: piston rod, 20: bearing connection, 25: bearing, 30: motion change connection
40: intermediate gear, 50: motor

Claims (7)

EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드(10);
상기 피스톤 로드(10)와 연장되고, 하부면에 적어도 2개의 베어링(25)이 안착되는 홈(35)부가 형성된 베어링 연결부(20);
상기 베어링(25)과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링(25)과의 밀착면이 중심을 대칭으로 동일한 깊이의 곡선형 홈(35)이 적어도 2개 형성되고, 상기 홈(35)의 깊이가 어느 하나의 곡선방향으로 경사져서 형성된 운동전환 연결부(30); 및
상기 운동전환 연결부(30)와 연결되어 상기 운동전환 연결부(30)를 상기 특정한 각도 범위내에서 회동시키는 모터(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.
A piston rod 10 for performing translation for driving the EGR valve;
A bearing connection portion 20 extending from the piston rod 10 and having a groove 35 portion on which at least two bearings 25 are mounted;
In contact with the bearing 25 to rotate within a specific angle range, at least two curved grooves 35 of the same depth are formed in a symmetrical center of the contact surface with the bearing 25, the groove ( 35, the movement switching connection portion 30 is formed by inclining the depth of any one of the curved direction; And
EGR valve actuator, characterized in that it comprises a motor (50) connected to the movement switching connector (30) to rotate the movement switching connector (30) within the specific angle range.
제1항에 있어서,
상기 운동전환 연결부(30)는, 상기 베어링(25)과 밀착면이 중심점을 대칭으로 쌍을 이루어 2개의 홈(35)이 형성되고, 상기 홈(35)의 깊이가 회동방향을 따라 경사를 이루며, 상기 쌍을 이루는 각각 홈(35)의 깊이는 중심점 대칭점에서 동일한 것을 특징으로 EGR 밸브 엑츄에이터.
The method of claim 1,
The movement switching connecting portion 30, the bearing 25 and the contact surface is a pair of the center point symmetrically paired to form two grooves 35, the depth of the groove 35 is inclined along the rotational direction And the depth of each pair of grooves (35) is the same at the center point symmetry point EGR valve actuator.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 EGR 밸브는,
포펫(poppet)형 밸브인 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.
3. The method according to claim 1 or 2,
The EGR valve,
EGR valve actuator, characterized in that a poppet valve.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 모터(50)와 운동전환 연결부(30)가 매개기어(40)를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.
3. The method according to claim 1 or 2,
EGR valve actuator, characterized in that the motor 50 and the movement switching connecting portion 30 is connected via the intermediate gear (40).
EGR 밸브의 구동을 위한 병진운동을 수행하는 피스톤 로드(10);
상기 피스톤 로드(10)와 연장되고, 하부면에 하나의 베어링(25)이 안착되는 홈(35)부가 형성된 베어링(25) 연결부;
상기 베어링(25)과 밀착시켜 특정한 각도 범위내에서 회동하는 것으로, 상기 베어링(25)과의 밀착면이 경사져 있고, 중심에서 일정한 반경을 갖는 원형 홈(35)이 형성된 운동전환 연결부(31); 및
상기 운동전환 연결부(31)와 연결되어 상기 운동전환 연결부(31)를 회동시키는 모터(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.
A piston rod 10 for performing translation for driving the EGR valve;
A bearing 25 connection part extending from the piston rod 10 and having a groove 35 part on which a bearing 25 is seated;
A movement switching connection part 31 which is in close contact with the bearing 25 and rotates within a specific angle range, the contact surface with the bearing 25 is inclined, and a circular groove 35 having a constant radius in the center thereof is formed; And
EGR valve actuator, characterized in that it comprises a motor (50) connected to the movement switching connecting portion (31) to rotate the movement switching connecting portion (31).
제5항에 있어서,
상기 EGR 밸브는,
포펫(poppet)형 밸브인 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.
The method of claim 5,
The EGR valve,
EGR valve actuator, characterized in that a poppet valve.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 모터(50)와 운동전환 연결부(31)가 매개기어(40)를 통해 연결된 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 엑츄에이터.


The method according to claim 5 or 6,
EGR valve actuator, characterized in that the motor 50 and the movement switching connection portion 31 is connected through the intermediate gear (40).


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