KR101420326B1 - Bypass valve assembly and its assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 바이패스 밸브에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 차량의 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템에 이용되는 바이패스 밸브 조립체에 관한 것이다. The present invention relates to a bypass valve, and more particularly, to a bypass valve assembly used in an exhaust gas recirculation (EGR) system of a vehicle.
일반적으로, 차량의 배기가스는 혼합기의 연소시에 발생하여 차량의 배기관을 통해 외부로 배출된다. 배기가스에 포함된 질소산화물은 배기가스에 포함된 일산화탄소 및 탄화수소와 반비례적인 관계를 갖는다. 이는 연료의 완전 연소에 의해 일산화탄소 및 탄화수소의 배출량이 크게 감소하더라도 질소산화물의 발생량은 더 많이 증가한다는 것을 의미한다. 이에 따라, 질소산화물 등 오염물질을 줄이기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.Generally, the exhaust gas of a vehicle is generated at the time of combustion of the mixer and is discharged to the outside through the exhaust pipe of the vehicle. The nitrogen oxide contained in the exhaust gas has an inverse relationship with carbon monoxide and hydrocarbons contained in the exhaust gas. This means that even if carbon monoxide and hydrocarbon emissions are greatly reduced by the complete combustion of the fuel, the amount of nitrogen oxides generated is further increased. Accordingly, various techniques for reducing pollutants such as nitrogen oxides have been developed.
질소산화물 발생량 저감 기술로서, 배기가스의 일부를 재순환시켜 출력이 저하되는 것을 최소화함과 동시에 최고 연소 온도를 낮춰 질소산화물의 발생량을 저감시키는 EGR 시스템이 잘 알려져 있다.BACKGROUND ART [0002] As a technique for reducing the amount of nitrogen oxides generated, an EGR system is known which reduces the output of exhaust gas by recirculating a part of the exhaust gas to a minimum and reduces the maximum combustion temperature to reduce the amount of nitrogen oxides.
일반적으로, EGR 시스템은 배기매니폴드를 통하여 배출되는 배기가스의 일부를 흡기매니폴드로 재순환시키는 재순환 파이프라인과, 재순환 파이프라인에 설치되어 재순환된 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러를 포함한다.Generally, the EGR system includes a recirculation pipeline that recirculates a portion of the exhaust gas discharged through the exhaust manifold to the intake manifold, and an EGR cooler installed in the recycle pipeline to cool the recirculated exhaust gas.
재순환 파이프라인은 인렛 파이프와 아웃렛 파이프를 포함한다. 인렛 파이프를 통해 고온의 배기가스가 EGR 쿨러 내로 유입되고, 아웃렛 파이프를 통해 EGR 쿨러에서 냉각된 배기가스가 배출된다. 인렛 파이프 상에는 EGR 밸브와 더불어 배기가스를 선택적으로 유입하여 바이패스시키는 바이패스 밸브 조립체가 설치된다. 바이패스 밸브 조립체는 복수개의 유로가 형성된 바이패스 밸브 블록과, 바이패스 밸블 블록 내에 회전가능하게 설치되어 배기가스의 흐름을 제어하는 플랩을 포함한다.The recirculation pipeline includes an inlet pipe and an outlet pipe. The hot exhaust gas flows into the EGR cooler through the inlet pipe, and the exhaust gas cooled by the EGR cooler is discharged through the outlet pipe. A bypass valve assembly is installed on the inlet pipe in addition to the EGR valve for selectively introducing and bypassing the exhaust gas. The bypass valve assembly includes a bypass valve block having a plurality of flow paths formed therein, and a flap rotatably installed in the bypass valve block for controlling the flow of the exhaust gas.
종래 바이패스 밸브 조립체는 바이패스 밸브 블록 내측에 배치된 플랩이 바이패스 블록 외측으로 연장된 샤프트와 연결되고, 샤프트는 별도로 추가된 장착판에 설치된다. 이러한 종래 바이패스 밸브 조립체는 플랩을 바이패스 블록의 일 측면에 형성된 개구부를 통해 삽입하여 설치해야 하므로 바이패스 블록에 베어링을 직접 장착하기 어려우며, 이로 인해, 전술한 장착판을 별도로 마련하여 그 위에 베어링을 장착하여야 한다. Conventionally, the bypass valve assembly is connected to a shaft that is disposed inside the bypass valve block and extends to the outside of the bypass block, and the shaft is installed in a separately mounted mounting plate. Since the conventional bypass valve assembly has to be installed by inserting the flap through the opening formed in one side of the bypass block, it is difficult to mount the bearing directly on the bypass block. Therefore, the mounting plate described above is separately provided, .
종래의 바이패스 밸브 조립체는 장착판이 추가되는 것으로 인해 그 구조가 복잡하고 경제성이 떨어지는 단점을 갖는다.The conventional bypass valve assembly has a disadvantage in that its structure is complicated and economical due to the addition of a mounting plate.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 베어링이 바이패스 밸브 블록의 접속포트 일측에 직접 설치되고 플랩이 접속포트를 통해 베어링에 지지된 샤프트에 결합되도록 함으로써, 종래 베어링의 장착을 위해 별도로 요구되던 장착판을 생략할 수 있도록 한 바이패스 밸브 조립체를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bearing assembly for a bearing assembly which is mounted on a mounting plate of a conventional valve assembly, The bypass valve assembly can be omitted.
본 발명의 일측면에 따라, EGR 쿨러와 접속되는 바이패스 밸브 조립체가 제공되며, 상기 바이패스 밸브 조립체는, 접속포트(10)와 상기 접속포트(10)의 일측에 형성된 베어링 조립홀(12)을 갖는 바이패스 밸브 블록(1)과; 상기 베어링 조립홀(12)에 직접 조립되는 베어링(2)과; 상기 접속포트(10)의 접속홀을 횡으로 가로지르도록 배치되며 상기 베어링(2)에 조립되는 샤프트(3)와; 상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 상기 접속포트(10)에 삽입되어 상기 샤프트(3)에 결합되는 플랩(4)을 포함한다.According to an aspect of the invention, there is provided a bypass valve assembly connected to an EGR cooler, the bypass valve assembly including a connection port (10) and a bearing assembly hole (12) formed on one side of the connection port (10) (1); A
일 실시예에 따라, 상기 바이패스 밸브 조립체는 상기 접속포트(10)의 내벽면에 용접 결합되는 "ㄷ"자형, "ㅣ" 자형, "ㄴ"자형, "ㅁ" 자형 중 어느 하나의 형상을 가지는 스토퍼(5)를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the bypass valve assembly may have any one of a "C" shape, a "L" shape, a "B" shape or a "K" shape welded to the inner wall surface of the
일 실시예에 따라, 상기 바이패스 밸브 블록(1)은 상기 베어링 조립홀(12)과 대향되게 상기 접속포트(10)의 타측에 샤프트 삽입홀(15)이 형성되고, 상기 샤프트(3)는 상기 샤프트 삽입홀(15)을 통해 상기 접속포트(10)의 내부를 횡으로 가로지르는 방향으로 삽입되어 상기 베어링(2)에 조립된다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따라, 상기 플랩(4)은 일측에 상기 샤프트(3)와 결합되는 결합홈을 갖는 결합 플랜지부(42)가 형성되고 상기 결합 플랜지부(42)에는 상기 결합 플랜지부(42)와 상기 샤프트(3)와의 용접을 위한 용접홀(43)이 형성된다.According to an embodiment, the
본 발명의 다른 측면에 따라 EGR 쿨러와 접속되는 바이패스 밸브 조립체의 조립방법이 제공되며, 상기 바이패스 밸브 조립체의 조립방법은 접속포트(10)를 구비하고 상기 접속포트(10)의 일측 및 타측에 베어링 조립홀(12)과 샤프트 삽입홀(15)이 대향되게 형성된 바이패스 밸브 블록(1)을 준비하고; 상기 베어링 조립홀(12)에 베어링(2)을 끼워 브레이징(brazing)하여 상기 베어링(2)을 상기 바이패스 밸브 블록(1)에 조립하고; 상기 샤프트 삽입홀(15)을 통해 상기 접속포트(10)의 내부를 횡으로 가로지르는 방향으로 샤프트(3)를 삽입하여 상기 샤프트(3)를 상기 베어링(2)에 조립하고; 상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 플랩(4)을 삽입한 후 상기 플랩(4)을 상기 샤프트(3)에 용접 결합하는 것을 포함한다. 상기 플랩(4)을 상기 샤프트(3)에 용접 결합한 후, 상기 플랩(4)의 회전 이동을 규제하는 스토퍼(5)를 상기 접속포트(10)의 내벽면에 용접 결합할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a bypass valve assembly connected to an EGR cooler, the assembly method of the bypass valve assembly including a connection port (10) Preparing a bypass valve block (1) having a bearing assembly hole (12) and a shaft insertion hole (15) facing each other; Assembling the bearing (2) to the bypass valve block (1) by brazing the bearing (2) to the bearing assembly hole (12); Inserting the shaft (3) in a direction transverse to the inside of the connection port (10) through the shaft insertion hole (15) to assemble the shaft (3) to the bearing (2); And inserting the flap (4) through the connection hole of the connection port (10) and welding the flap (4) to the shaft (3). The
또한 상기 플랩(4)을 상기 샤프트(3)에 용접 결합한 후, 상기 샤프트(3)가 삽입된 상기 샤프트 삽입홀(15)에 베어링 캡(32)이 용접 또는 브레이징을 통해 조립될 수 있다.After the
본 발명에 따르면, 베어링이 바이패스 밸브 블록의 접속포트 일측에 직접 설치되고 플랩이 접속포트를 통해 베어링에 지지된 샤프트에 결합되도록 함으로써, 종래 베어링의 장착을 위해 별도로 요구되던 장착판을 생략할 수 있게 해주는 바이패스 밸브 조립체가 구현된다. 이러한 바이패스 밸브 조립체는 종래기술에서 반드시 요구되었던 장착판의 생략으로 인하여 구조가 컴팩트하고 간단하며 또한 경제성이 높은 장점을 갖는다. 또한 본 발명에 따른 바이패스 밸브 조립체는, 플랩이 안정되게 유지된 채 신뢰성 있게 작동하므로, 향상된 성능을 가질 수 있다.According to the present invention, the bearing is installed directly on one side of the connecting port of the bypass valve block and the flap is coupled to the shaft supported by the bearing through the connecting port, so that the mounting plate, which is separately required for mounting the conventional bearing, A bypass valve assembly is implemented. Such bypass valve assemblies are advantageous in that they are compact, simple, and economical due to the omission of the mounting plate, which has been required in the prior art. Further, the bypass valve assembly according to the present invention can have improved performance because the flap operates reliably while being stably maintained.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 제1 방향에서 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 제2 방향에서 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 바이패스 밸브 조립체의 조립 순서를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a perspective view showing a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention in a first direction.
2 is a perspective view illustrating a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention in a second direction.
3 is an exploded perspective view illustrating a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the assembling procedure of the bypass valve assembly according to the embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 본 발명에 대한 설명은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 실시예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description of the present invention is provided to enable those skilled in the art to fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 제1 방향에서 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 제2 방향에서 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체를 도시한 분해사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예 따른 바이패스 밸브 조립체의 조립 순서를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a perspective view showing a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention in a first direction, FIG. 2 is a perspective view illustrating a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention in a second direction, FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure of assembling a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체는 EGR 쿨러(미도시됨)과 접속되는 접속포트(10)를 일측에 구비한 바이패스 밸브 블록(1)을 포함한다. 상기 접속포트(10)는 대략 사각형의 접속홀을 포함하며 이 접속홀이 EGR 쿨러의 일단과 연결된다. 접속포트(10)의 접속홀은 접속되는 방향에 따라 흡기홀이거나 또는 배기홀일 수 있다. 상기 바이패스 밸브 블록(1)은 상기 접속포트(10)의 일측에 베어링 조립홀(12)을 구비한다. 또한 상기 베어링 조립홀(12)과 대향되게 상기 접속포트(10)의 타측에는 샤프트 삽입홀(15)이 형성된다.1 to 4, a bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention includes a bypass valve block 1 (FIG. 1) having a
또한 상기 바이패스 밸브 블록(1)은 접속포트(10)의 내측에 형성된 경사면(13)과, 상기 베어링 조립홀(12)과 연결되도록 상기 경사면(13)에 형성된 샤프트 수용홈(14)을 포함한다. 바이패스 밸브 블록(1)의 나머지 구성은 종래기술과 동일 또는 유사하거나 또는 본 발명의 요지와 직접적인 관련성이 적으므로 설명을 생략한다. The
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체는 상기 접속포트(10)의 일측에서 상기 베어링 조립홀(12)에 직접 조립되는 베어링(2)을 포함한다. 상기 베어링(2)은 브레이징(brazing)에 의해 상기 베어링 조립홀(12)에 조립되어 고정된다. 상기 베어링(2)이 상기 바이패스 밸브 블록(1)의 접속포트(10) 일측에 형성된 베어링 조립홀(12)에 직접 조립됨으로써 종래 기술에서 베어링 장착을 위해 추가로 설치되었던 장착판은 생략된다.Also, the bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention includes a
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체는 전술한 샤프트 삽입홀(15)을 통해 접속포트(10)의 내부를 횡으로 가로지르는 방향으로 삽입되어 상기 베어링(2)에 조립되는 샤프트(3)를 포함한다. 상기 샤프트(3)는 원형 단면을 가지며 상기 베어링(2)과 조립되는 단부 측에는 상기 베어링(2)과의 결합을 위한 연속 단차부(31)을 구비한다. 이때, 상기 샤프트(3)는 전술한 샤프트 수용홈(14)에 부분적으로 수용된 상태로 미도시된 액추에이터에 의해 구동되어 회전된다. The bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention is inserted into the
상기 샤프트(3)가 삽입된 이후에 상기 샤프트 삽입홀(15)에는 별도로 구비되는 베어링 캡(32)이 용접 또는 브레이징을 통해 조립된다.After the
또한, 발명의 일 실시예에 따른 바이패스 밸브 조립체는 상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 상기 바이패스 밸브 블록(1)의 접속포트(10) 내에 삽입되어 상기 샤프트(3)에 결합되는 플랩(4)을 포함한다. 상기 플랩(4)은 상기 샤프트(3)와 결합된 상태로 상기 샤프트(3)의 회전에 의해 회전하여 상기 바이패스 밸브 블록(1)을 흐르는 유체를 제어한다. 상기 플랩(4)은 일측, 다시 말해, 자유 단부의 반대 측에 호형 또는 반원형 단면의 결합홈을 갖는 결합 플랜지부(42)를 일체로 갖는다. 상기 샤프트(3)이 상기 결합 플랜지부(42)에 형성된 결합홈에 끼워진 채로, 상기 플랩(4)은 용접에 의해 상기 샤프트(3)에 결합된다. 상기 결합 플랜지부(42)에는 복수의 용접홀(43)들이 형성되며, 용접홀(43)을 통한 플랩(4)과 샤프트(3) 간의 용접에 의해, 플랩(4)과 샤프트(3)이 더욱 신뢰성 있게 결합될 수 있다 The bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention is inserted into the
또한, 본 발명의 일 실시에예 따른 바이패스 밸브 조립체는 상기 접속포트(10)의 내벽면에 용접 결합되는 "ㄷ"자형 스토퍼(5)를 더 포함한다. 상기 스토퍼(5)는, 상기 플랩(4)이 상기 접속포트(10) 내로 삽입되어 상기 샤프트(3)에 결합된 후에, 상기 접속포트(10)의 내측면에 용접된다. 이때, 상기 스토퍼(5)는 상기 접속포트(10) 내에서 대략 수평으로 배치되며, 상기 플랩(4)이 회전할 때 상기 플랩(4)의 회전 이동을 규제하는 역할을 한다. 상기 스토퍼(5) 는 "ㄷ" 자형 이외에도 "ㅣ" 자형, "ㄴ"자형, "ㅁ" 자형 등으로 다양한 구조를 가질 수 있다.Further, the bypass valve assembly according to an embodiment of the present invention further includes a " C "-
도 4를 참조하여 전술한 바이패스 밸브 조립체의 조립 순서에 대해 차례대로 설명하면 다음과 같다.The assembly procedure of the bypass valve assembly described above with reference to FIG. 4 will be described as follows.
먼저, 바이패스 밸브 블록(1)의 접속포트(10)의 일측의 베어링 조립홀(12)에 베어링(2)을 끼운 후 브레이징 또는 용접하여, 상기 베어링(2)을 바이패스 밸브 블록(1)에 조립한다.The
다음, 상기 접속포트(10)의 내부를 횡으로 가로지르도록, 샤프트(3)를 샤프트 삽입홀(15)을 통해 삽입하여 상기 샤프트(3)를 상기 샤프트 삽입홀(15)의 반대편에 설치한 베어링(2)에 조립한다. Next, the
다음, 플랩(4)을 상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 상기 접속포트(10) 내로 삽입하여 상기 플랩(4)에 구비된 결합 플랜지부(42)의 결합홈에 상기 샤프트(3)를 끼운 후 상기 결합 플랜지부(42)에 형성된 용접홀(43)을 통해 용접하여, 상기 플랩(4)과 상기 샤프트(3)를 결합한다.Next, the
이후 상기 샤프트(3)가 삽입된 상기 샤프트 삽입홀(15)에 베어링 캡(32)이 용접 또는 브레이징을 통해 조립된다.Then, the bearing
다음, "ㄷ" 자형, "ㅣ" 자형, "ㄴ"자형, "ㅁ" 자형 중에서 어느 하나의 형상을 가지는 스토퍼(5)를 상기 접속포트(10)의 내측면에 용접한다.Next, the
1: 바이패스 밸브 블록 2: 베어링
3: 샤프트 4: 플랩
5: 스토퍼 1: Bypass valve block 2: Bearing
3: shaft 4: flap
5: Stopper
Claims (7)
접속포트(10)와 상기 접속포트(10)의 일측에 형성된 베어링 조립홀(12)을 갖는 바이패스 밸브 블록(1);
상기 베어링 조립홀(12)에 직접 조립되는 베어링(2);
상기 접속포트(10)의 접속홀을 횡으로 가로지르도록 배치되며 상기 베어링(2)에 조립되는 샤프트(3);
상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 상기 접속포트(10)에 삽입되어 상기 샤프트(3)에 결합되는 플랩(4); 및
상기 접속포트(10)의 내벽면에 용접 결합되는 "ㄷ"자형, "ㅣ" 자형, "ㄴ"자형, "ㅁ" 자형 중 어느 하나의 형상을 가지는 스토퍼(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이패스 밸브 조립체.In a bypass valve assembly connected to an EGR cooler,
A bypass valve block (1) having a connection port (10) and a bearing assembly hole (12) formed on one side of the connection port (10);
A bearing 2 directly assembled to the bearing assembly hole 12;
A shaft (3) disposed transversely to the connection hole of the connection port (10) and assembled to the bearing (2);
A flap (4) inserted into the connection port (10) through a connection hole of the connection port (10) and coupled to the shaft (3); And
And a stopper (5) having any one of a "C" shape, a "L" shape, a "B" shape, and a "ㅁ" shape welded to the inner wall surface of the connection port (10) Bypass valve assembly.
접속포트(10)를 구비하고 상기 접속포트(10)의 일측 및 타측에 베어링 조립홀(12)과 샤프트 삽입홀(15)이 대향되게 형성된 바이패스 밸브 블록(1)을 준비하고;
상기 베어링 조립홀(12)에 베어링(2)을 끼워 브레이징 또는 용접하여 상기 베어링(2)을 상기 바이패스 밸브 블록(1)에 조립하고;
상기 샤프트 삽입홀(15)을 통해 상기 접속포트(10)의 내부를 횡으로 가로지르는 방향으로 샤프트(3)을 삽입하여 상기 샤프트(3)를 상기 베어링(2)에 조립하고;
상기 접속포트(10)의 접속홀을 통해 플랩(4)을 삽입한 후 상기 플랩(4)을 상기 샤프트(3)에 용접 결합하고;
상기 플랩(4)을 상기 샤프트(3)에 용접 결합한 후, 상기 플랩(4)의 회전 이동을 규제하는 스토퍼(5)를 상기 접속포트(10)의 내벽면에 용접 결합하는 것을 특징으로 하는 바이패스 밸브 조립체의 조립방법.1. A method of assembling a bypass valve assembly connected to an EGR cooler,
Preparing a bypass valve block (1) having a connection port (10) and having a bearing assembly hole (12) and a shaft insertion hole (15) facing each other on one side and the other side of the connection port (10);
Assembling the bearing (2) to the bypass valve block (1) by brazing or welding the bearing (2) to the bearing assembly hole (12);
Inserting the shaft (3) transversely across the inside of the connection port (10) through the shaft insertion hole (15) to assemble the shaft (3) to the bearing (2);
Inserting the flap (4) through the connection hole of the connection port (10) and welding the flap (4) to the shaft (3);
And a stopper (5) for regulating the rotational movement of the flap (4) is welded to the inner wall surface of the connection port (10) after welding the flap (4) to the shaft (3) Assembly method of a pass valve assembly.
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