KR20130022374A - 축방향 복귀 스프링을 구비한 유체 순환 밸브 - Google Patents

Abstract

유체 순환 밸브(1)는
- 유체를 위한 관통 채널(3)을 구비하는 본체(2),
- 관통 채널을 위한 시일을 갖고 본체의 통로(10)에 장착되는 회전 제어 샤프트(4),
- 본체와 회전 제어 샤프트 사이에서 상기 통로에 마련되는 베어링(6, 7),
- 상기 본체 내에서 회전 제어 샤프트를 축방향으로 잠그는 잠금부
를 포함한다.
본 발명에 따르면, 샤프트의 축방향 잠금은, 상기 샤프트(4) 상에 회전식으로 구속되는 방식으로 장착되고 베어링 중 하나(6)를 향해 배향되며 그 횡방향 면과 접촉하는 외측면(20)을 갖는 적어도 하나의 원통형 링(15)에 의해 달성된다.

Description

축방향 복귀 스프링을 구비한 유체 순환 밸브{FLUID CIRCULATION VALVE HAVING AN AXIAL RETURN SPRING}

본 발명은, 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 차량 내연 기관에 마련되도록 의도되는 유체 순환 밸브에 관한 것이다.

배타적인 것은 아니지만, 보다 구체적으로는, 본 발명의 대상인 밸브는, 특히 배기 가스의 일부를 흡기 라인 내로 재지향시킴으로써 질소 산화물(NOx)를 처리하려는 목적으로 디젤 엔진의 배기 라인 상에 마련될 수 있으며, 일반적으로 "EGR 밸브"로 지칭된다. 대안으로, 상기 밸브는 또한 엔진 흡기 라인 상에서 상류에 마련될 수 있어서, 이 경우에 내부에서 공기의 흡기를 분배한다. 엔진 또는 다른 유체(기체 또는 액체) 순환 장비에서 밸브를 달리 사용하는 것은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것으로 간주된다.

유체의 유량이 조정될 수 있도록 하는 밸브로서,

- 유체를 위한 관통 채널을 구비하는 본체,

- 상기 관통 채널을 위한 밀봉 플랩을 구동하는 회전 제어 샤프트로서, 상기 회전 제어 샤프트는 관통 채널과 연결되는 본체의 통로에 장착되며, 상기 회전 제어 샤프트는 본체와 회전 제어 샤프트 사이에 마련되는 복귀 스프링의 작용을 받게 되는 것인 회전 제어 샤프트,

- 본체와 회전 제어 샤프트 사이에서 상기 통로에 마련되는, 저마찰 재료로 제조된 베어링, 및

- 상기 본체 내에서 회전 제어 샤프트를 축방향으로 잠그는 잠금부

를 포함하는 밸브가 알려져 있다.

이에 따라, 샤프트의 회전을 제어하면, 플랩에 대해 주어진 각도상 위치에 따라 밸브의 채널 내에서 순환하는 유체의 유량의 조정이 가능해지며, EGR 밸브의 경우에 있어서 현재 엔진 속도에 따라 배기 가스를 엔진 흡기 라인으로 재지향시키기 위해 배기 가스 중 일부를 제거하는 것이 가능해진다. 복귀 스프링과 관련하여, 이에 의해 밸브의 전기적 오작동의 경우에 있어서 우선적으로 밸브가 폐쇄되는 것이 가능해진다(샤프트의 플랩이 채널을 밀봉함).

일반적으로, 회전 제어 샤프트는 U자형 와셔에 의해 축방향으로 잠기게 되는데, 상기 U자형 와셔는 베어링을 배치한 이후에 본체와 회전 제어 샤프트에 마련되는 홈 내로 삽입되거나, 또는 샤프트를 지탱하고 구멍(holes)을 수용하는 본체에 수납되는 볼 베어링을 수축 끼워맞춤함으로써 삽입된다.

그러나, 이러한 축방향 잠금은 결함이 있으며, 특히 EGR 밸브와 같이 플랩이 매우 빈번하게 사용되는 밸브에 있어서 결함이 있다.

실제로, 스프링에 의해 샤프트에 인가되는 축방향 힘 그리고 해당 엔진 속도에서 밸브의 반복적이고 지속적인 작동의 결과로서, 사용 시에 U자형 와셔와 샤프트 사이에 대응하는 홈에서 마모가 나타나게 되며, 이에 따라 플랩의 궁극적인 잠금을 초래할 수 있는 와셔 상의 샤프트 회전 동안의 마찰점뿐만 아니라 축방향 틈새는 이때 플랩과 채널 사이의 원치 않는 접촉을 초래한다.

더욱이, 볼 베어링 해법은 복잡한 마운팅 툴(mounting tool)을 필요로 하며 상당한 비용을 발생시킨다.

본 발명은, 축방향 복귀 스프링을 구비한 유체 순환 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 이러한 단점들을 극복하는 것이며, 축방향 잠금 구조에 의해 심지어 복귀 스프링이 존재할 때에도 사용 시에 밸브의 작동 신뢰성이 보장되는 유체 순환 밸브에 관한 것이다.

이를 위해, 앞서 정의된 바와 같은, 예컨대 EGR 밸브인, 유체 순환 밸브는, 본 발명에 따라, 상기 샤프트 상에 회전식으로 구속되는 방식으로 장착되는 적어도 하나의 원통형 링으로서 베어링들 중 하나를 향해 배향되고 그 횡방향 면과 접촉하는 외측면을 갖는 적어도 하나의 원통형 링에 의해 샤프트의 축방향 잠금이 달성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명으로 인해, 상기 링은 대응하는 베어링과 접촉함으로써 샤프트에 대한 축방향 인접부로서 직접적으로 역할을 한다. 더욱이, 이전의 와셔의 수용 홈(및 이에 따라 마모점 및 마찰점을 발생시키는 예리한 에지)을 제거함으로써 또는 볼 베어링 및 관련된 마운팅 툴을 제거함으로써 밸브의 생산이 단순화되며, 이에 따라 밸브가 신뢰성을 갖도록 하는 것과 제조 비용이 절감되도록 하는 것이 가능해진다. 마지막으로, 본 발명은 밸브 회전 샤프트가 축방향으로 정지되도록 하는 것이 가능하며, 이에 따라 마찰 및 결과적인 마모를 제한한다.

유리하게는, 이러한 결과는, 상기 샤프트가 본체와 샤프트 사이에 마련되는 복귀 스프링의 작용을 받게 될 때 달성된다. 링은 이때 상기 스프링에 의한 샤프트의 축방향 복귀 방향으로 해당 베어링의 횡방향 면과 접촉한다.

바람직하게는, 상기 링은, 베어링을 향해 배향되며 그 횡방향 면과 접촉하는 상기 외측면을 형성하는 반경방향 플랜지를 갖는다. 이에 따라, 외측 반경방향 플랜지는 베어링의 횡방향 면과 접촉하기 위한 넓은 표면을 제공하는 것이 가능하게 하므로, 스프링의 축방향 힘은 이 접촉면에 걸쳐 더욱 분배되고, 그 결과로서 마모의 감소에 도움이 된다. 베어링이 저마찰 재료로 생산되기 때문에, 심지어 복귀 스프링이 작용하는 경우에도 회전 샤프트의 반복적인 작동 중에 마모가 감소되거나, 혹은 심지어 거의 존재하지 않는다. 이러한 방식으로, 마찰점 및 축방향 틈새가 발생하지 않게 된다.

일 실시예에 있어서, 링의 플랜지는 상기 스프링의 작용 하에서 대응하는 플랜지에 대해 직접적으로 압박되는데, 대응하는 플랜지는 베어링의 횡방향 면의 단부에 있다. 따라서, 큰 접촉 면적이 달성되는데, 이는 스프링의 축방향 힘의 분포를 최적화하는 데 도움이 되고 마모를 감소시킨다.

스프링의 작용에 대향하는 방향으로 샤프트를 축방향으로 잠그기 위해, 샤프트와 본체 사이에서 다른 하나의 베어링에 대향하여 와셔가 위치설정될 수 있다. 단일 와셔이면 충분한데, 왜냐하면 이러한 단일 와셔는 특히 샤프트의 장착을 위해 사용되기 때문이며, 단일 와셔는 밸브의 작동 중에 일 단부에서 거의 작용되지 않는데, 왜냐하면 스프링의 연속적인 힘이 링과 반대 방향으로 발생하기 때문이다.

다른 실시예에 있어서, 링의 플랜지는 상기 베어링의 대응하는 횡방향 면에 마련되는 카운터싱킹(countersinking)에서 결합된다.

예를 들면, 회전 샤프트에 견고하게 연결되는 링 주위에는 상기 통로에 수납되는 베어링이 장착되는데, 이때 링의 반경방향 플랜지는 작동 상의 틈새를 갖고 베어링의 카운터싱킹 내에 수용되는 한편 스프링의 작용 방향으로 카운터싱킹의 저부에 축방향으로 인접하거나 또는 반대 방향으로 통로를 형성하는 본체의 일부와 축방향으로 인접한다. 이러한 실시예는 앞서의 와셔를 필요로 하지 않는데, 왜냐하면 링의 플랜지 자체가 양 방향으로 축방향 인접할 때 사용되는 본체와 카운터싱킹의 저부 사이에서 유지되기 때문이다.

또 다른 실시예에 있어서, 링의 플랜지는 상기 밸브의 본체에 마련되는 카운터싱킹에서 결합된다.

예를 들면, 베어링은 이때 링에 대향하여 샤프트 상에 장착되는 반면, 플랜지는 축방향 작동 틈새를 갖고 통로를 형성하는 본체의 일부에 마련되는 링 수용 통로 구멍의 카운터싱킹에서 결합되며, 이에 따라 플랜지는 스프링의 작용 방향으로 베터링에 인접할 수 있거나, 또는 다른 방향으로 본체의 카운터싱킹의 저부에 인접할 수 있다.

바람직하게는, 상기 링은 수축 끼워맞춤, 용접 등에 의해 샤프트와 회전하도록 구속되며, 베어링은 본체의 통로에서 수축 끼워맞춤 등에 의한 바와 같이 드라이브 피팅(drive fitting)에 의해 장착된다.

마찰을 더욱 최소화하기 위해, 링은 베어링의 재료와 조화를 이루는 재료로 생산되는데, 예로서 베어링은 스테인레스 강으로 생산되거나, 또는 구리와 니켈을 함유한 청동 유형의 구리 합금으로 생산된다.

베어링은 직선형일 수 있고, 즉 둥근 지지부가 없을 수 있다.

각각의 베어링은 중복 몰딩(duplicate moulding) 이외의 방법에 의해 획득될 수 있다.

각각의 베어링은 본체 내에 구속될 수 있으며, 즉 각각의 베어링은 본체의 외측 외형을 벗어나 외측으로 돌출되지 않을 수 있다. 본체는 단일 부품으로 이루어질 수 있다.

정지 링 및 스프링이 서로 접촉하지 않게 되도록 하는 것이 가능하다. 스프링은, 예컨대, 링이 근접하게 배치되는 샤프트 대향 단부에 배치된다.

와셔는 양 방향으로 샤프트를 정지시키는 것이 가능하도록 구성될 수 있다.

밸브는 예컨대 EGR 밸브 또는 계량 유닛일 수 있다.

첨부 도면은 본 발명이 형성될 수 있는 방식을 명확하게 도시한 것이다. 이들 도면에 있어서, 동일한 도면부호는 동일한 요소를 가리킨다.

본 발명에 따르면, 축방향 복귀 스프링을 구비한 유체 순환 밸브를 얻을 수 있다.

도 1은, 제1 실시예에 따른 밸브의 회전 제어 샤프트가 축방향으로 잠겨있는 상태로서, 본 발명에 따른 복귀 스프링을 구비한 유체 순환 밸브의 실시예를 도시한 부분 단면도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 밸브의 회전 제어 샤프트의 축방향 잠금부를 단면도로 도시한 것이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 밸브의 회전 제어 샤프트의 축방향 잠금부를 단면도로 도시한 것이다.

도 1에 도시된 유체 순환 밸브(1)는, 예컨대 엔진 배기 가스를 재순환시키기 위한 밸브로서, 그 목적은 앞서 언급된 바 있지만, 본 발명은 어떠한 방식으로도 이러한 유형의 밸브로 한정되지 않으며 일반적으로 복귀 스프링의 작용을 받는 시일(플랩)을 위한 회전 구동 샤프트를 구비하는 밸브에 관한 것이다.

밸브(1)는, 보편적으로 내부에 종방향 채널(3)이 마련되는 본체를 포함하는데, 이 본체는 연결부에 의해 엔진의 배기 라인의 분기 도관 상에 장착되도록 의도되며, 이에 따라 이러한 분기 도관에서 순환하는 배기 가스의 일부는 채널을 통과하고, 엔진에 의해 다시 연소되도록 흡기 라인으로 전환된다. 연결부 및 배기 라인과 흡기 라인은 도시되어 있지 않은데, 왜냐하면 이들은 널리 공지되어 있고 본 발명의 일부를 이루지 않기 때문이다.

일반적으로 주조로 생산되는 밸브(1)의 본체(2) 내에는 주로 견고하게 연결되는 회전 제어 샤프트(4), 채널(3)을 위한 플랩 시일(5), 그 축선(A)에 대한 샤프트(4)의 회전 운동을 위한 2개의 베어링(6, 7), 상기 축선을 따르는 방향으로 샤프트 상에 힘을 인가하는 복귀 스프링(8) 및 샤프트(4)의 축방향 잠금부가 수용된다.

보다 구체적으로, 원형 단면의 통로(10)를 형성하도록 하기 위해 그리고 각각 2개의 베어링(6, 7)을 수용하도록 하기 위해, 종방향 채널(3)에 대해 수직한 반면 정반대에서 이 채널을 관통하는 2개의 정렬된 구멍(9A, 9B)이 본체(2)에 마련된다. 상기 베어링은 환형 단면을 갖는 원통 형상이며, 본 예에서는 밸브의 본체(2)에 대해 (회전 면에서 그리고 병진운동 면에서) 위치상 움직이지 못하도록 구멍(9A, 9B) 내로 압박 장착된다. 이들 고정 베어링(6, 7)은, 수명을 연장시키는 내식 특성 및 적절한 자체 윤활 특성을 제공하는 재료로 생산된다. 이를 위해, 상기 고정 베어링은 구리 및 니켈 또는 주석의 합금으로 제조될 수도 있고 스테인레스 강으로 제조될 수도 있다.

이들 2개의 베어링(6, 7) 내에는 제어 샤프트(4)가 수용되는데, 이 제어 샤프트는 이에 따라 샤프트와 베어링 사이에 형성되는 미끄럼 끼워맞춤에 의해 축선(A)을 중심으로 자유롭게 피봇할 수 있다. 도 1과 관련하여 아래에 있는 것으로 설명되는 샤프트 단부(11)는 대응하는 베어링(6)에서 결합되는 반면, 상위의 다른 타단부(12)는 샤프트(4)의 제어 유닛과 같은 제어 유닛과 연결되도록 다른 베어링(7)을 통과하며 밸브(1)의 본체(2)의 외측에 대해 개방되는데, 이는 자체로 일반적인 유형이기 때문에 도 1에는 도시되어 있지 않다.

고정 부재(14), 용접 등에 의해 제어 샤프트(4)에 회전식으로 연결되는 밀봉 플랩(5)은, 플랩이 2가지 말단 위치 사이에서 샤프트와 함께 회전하는 것을 가능하게 하는데, 일 말단 위치는 완전히 개방된 위치로서(도 1에서와 같이 플랩의 평면이 가스 순환 방향으로 존재함), 배기 가스 중 전환된 부분이 통과하도록 해주며, 타 말단 위치는 도시되지 않은 밀봉부에 의해 선택적으로 채널(3)의 측벽에 대해 폐쇄된다(플랩의 평면이 가스 순환 방향에 대해 수직임, 도 1 참고).

본 발명에 따르면, 도 1에 제시된 제1 실시예에 있어서, 샤프트(4)의 축방향 잠금은, 샤프트 상에 직접 장착되며 외측 반경방향 플랜지(16)가 마련되는 원통형 링(15)에 의해 이루어지는데, 상기 외측 반경방향 플랜지(16)는 복귀 스프링(8)의 작용[화살표(F)]의 결과로 베어링(6)과 접촉하는 표면(20)을 갖는다. 마찬가지로, 이후에 알 수 있는 바와 같이, 샤프트의 축방향 잠금은, 샤프트(4) 상에 장착되고 다른 베어링(7)의 측부 상에 위치하게 되는 와셔(17)에 의해 스프링 작용 방향에 대해 반대 방향으로 이루어진다.

특히, 원통형 링(15)은 수축 끼워맞춤에 의해 샤프트(4)의 단부(11)에 견고하게 연결되는데, 이 링은 선택된 위치에서 샤프트에 대해 회전 면에서 그리고 병진 운동 면에서 움직일 수 없다. 이러한 연결을 제공하기 위한 임의의 다른 수단이 창안될 수 있다. 링(15)의 단부에서 끝나는 반경방향 플랜지(16)는 또한 평베어링(6)에서 끝나는 외측 반경방향 플랜지(18)에 대해 직접 압박되도록 의도되는데, 상기 평베어링은 통로의 구멍(9B) 내에 수납되며 이때 샤프트의 단부(11)를 지탱한다. 따라서, 링(15)은 축선(A)을 따라 스프링(8)에 의해 인가되는 축방향 힘(F)의 방향으로 샤프트(4)에 대한 축방향 인접부로서의 역할을 한다는 것, 그리고 링(15)과 베어링(6) 사이의 접촉은 넓은 접촉 면적 또는 표면에 걸쳐 그 각각의 플랜지(16, 18)의 외측 횡방향 면(20, 21)에 의해 직접 이루어진다는 것을 이해해야 한다.

이러한 방식으로, 스프링에 의해 발생되는 축방향 힘은 전술한 넓은 접촉 면적에 걸쳐 분배되며, 이에 따라 원하는 요건을 충족하게 되는데, 왜냐하면 이러한 접촉은 바람직하게는 밸브의 수명 동안 스프링의 연속적인 작용의 결과로서 이루어지기 때문이다. 더욱이, 베어링(6)이 저마찰 재료로 제조되고 링(15)이 베어링과 조화를 이루는 재료로 제조되거나 또는 심지어 베어링과 동일한 재료로 제조되기 때문에, 마모는 거의 존재하지 않는다.

스프링(8)과 관련하여, 밸브(1)의 샤프트(4)의 단부(12)는 와셔(17) 너머로 연장되고, 베어링(7)을 둘러싸는 본체(2) 주위에서는, 샤프트에 연결되고 그 주위에 배치되는 캡(23)과 본체의 외측 쇼울더(22) 사이에 스프링(4)이 존재한다는 것을 도 1에서 알 수 있다. 따라서, 스프링(8)은 고정 베어링에 대해 통로(10)를 빠져나가려는 경향이 있는 본체의 회전 샤프트(4)에 대해 소정 방향(F)으로 작용을 가한다는 것을 이해해야 하는데, 상기 스프링(8)은 전기적 오류의 경우에 밸브의 시일을 폐쇄하는 것이 가능하도록 안정상 목적을 위해 사용된다. 이에 따라 베어링(6)과 직접 접촉하는 플랜지(16)를 갖는 원통형 링(15)은, 전술한 바와 같이 결과적으로 밸브의 오작동을 초래하는 앞서의 마찰 및 마모 문제가 방지되도록 해준다.

축선(A)을 따라 소정 방향(F)에 대해 반대 방향으로 축방향 인접부로서의 역할을 하는 와셔(17)와 관련하여, 와셔는 샤프트의 단부(12)의 둘레 홈(25)에 장착되는 U자 형상이며, 샤프트의 단부에서 그리고 베어링(7)으로부터 소정 거리에서, 통로의 구멍(9B)의 확대부(26)에 적용된다.

이에 따라, U자형 와셔(17)는 이 방향으로 샤프트(4)를 축방향을 따라 정지시키기 위해 단지 본체(2)와 접촉하게 된다. 베어링(7)은 단순히 일정한 환형 형상을 갖는다는 것과 와셔는 밸브(1)의 제어 유닛을 향해 배향되는 것을 주목해야 한다. 이러한 U자형 와셔(17)는 특히 F에 대해 반대 방향으로 축방향 장착 인접부로서 역할을 하기 때문에, 와셔는 밸브의 작동 중에는 스프링(8)의 작용을 받지 않으며 이에 따라 소정 방향(F)으로 작동상 축방향 인접부로서 역할을 하는 링(15)과 달리 어떠한 마모도 겪지 않는다. 이미 언급된 바와 같이, 실제로, 이러한 링은 스프링의 연속적인 작용을 받게 되며, 저마찰 베어링과 직접 접촉하기 위해 넓은 표면(20)을 갖는 반경방향 플랜지(16)에 대해 그리고 회전 샤프트(4) 상에서 기계가공 없이 장착되는 덕분에, 밸브의 작동 중에 스프링이 샤프트의 플랩의 회전을 지지할 수 있는 반면, 마찰 및 마모의 문제를 예방한다.

더욱이, 링(15)과 베어링(6) 사이의 작동상 축방향 틈새는 샤프트에 대한 링의 수축 끼워맞춤 동안 마운팅 툴에 의해 조정된다. 밸브(1)의 작동 중에, 이러한 작동상 틈새(J)는 베어링에서 슬라이딩하는 샤프트(4)에 대해 축방향으로 누르는 스프링(8)의 작용 하에서 사라지며, 이 틈새는 통로(10)를 밀봉하는 플러그(28)의 형상인 본체의 일부(27)와 링(15)[샤프트(4)의 단부(11)의 횡방향 면과 높이가 동일함] 사이에 존재하게 된다.

도 2에 제시된 제2 실시예에 있어서, 외측 반경방향 플랜지(16)를 갖춘 원통형 링(15)은 앞서와 동일한 방식으로 회전 샤프트(4)에 견고하게 연결되지만, 앞선 도면과의 상사성에 의해 베어링들 중 하나, 예컨대 베어링(6)이 다시 링(15) 상에 장착된다. 따라서, 바로 링 자체가 축방향으로 잠그는 그 기능 이외에도 샤프트에 대한 안내 기능을 제공한다. 베어링(6)은 통로(10)의 구멍(9A) 내로 수축 끼워맞춤되며, 이에 따라 베어링은 본체(2)에 대해 위치 면에서 움직이지 못하는 반면, 샤프트(4)에 견고하게 연결되는 링(15)은 슬라이딩할 수 있도록 그리고 이에 대해 피봇하도록 베어링(6)에서의 미끄럼 끼워맞춤에 의해 장착된다.

이때 플랜지(16)는 카운터싱킹(30) 내에 수용되는데, 이 카운터싱킹은 베어링의 횡방향 단부면(31)에 마련되며 베어링을 위한 플랜지(18)로서의 역할을 한다. 카운터싱킹의 깊이(P)는 플랜지(16)의 두께(E)보다 커서 이러한 차이의 결과로서 축방향 틈새(J)가 형성되도록 한다. 단부면(31)은 통로(10)가 종료되도록 본체의 일부(27), 이 경우에는 에지에 대해 압박된다. 링(15)의 플랜지(16)는, 샤프트(4)가 스프링(8)의 작용을 받지 않을 때, 이러한 에지(27)에 대해 압박될 수 있다. 그러나, 밸브(1)의 작용의 결과로서 샤프트가 스프링의 작용 - 화살표(F) - 을 받을 때, 링의 플랜지는 그 횡방향 면(20)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 카운터싱킹(30)의 저부(32) - 이 저부(32)는 베어링의 앞서의 면(21)에 대응함 - 와 접촉한다. 축방향 틈새(J)는 이때 본체의 에지와 플랜지 사이에 위치하게 된다.

따라서, 본체의 에지(27) 및 카운터싱킹의 저부(32)는 플랜지(16)를 갖춘 링(15)에 대해 그리고 결과적으로 회전 샤프트(4)에 대해 작동상 축방향 인접부로서 작용한다는 것을 이해해야 하며, 이에 따라 앞서의 실시예에서의 와셔(17)에 대한 필요성을 없애준다. 물론, 링(15) 및 플랜지(16)는 앞서와 동일한 기능 및 장점을 제공하며, 즉 밸브가 작동할 때 샤프트의 플랩이 회전하는 동안, 넓은 접촉 영역 또는 표면에 걸친 스프링 힘의 분배 및 저마찰 자기 윤활식 베어링과의 직접 접촉을 통한 마모의 감소 혹은 거의 미미한 마모를 제공한다.

도 3에 제시된 제3 실시예는 제2 실시예에 가까운 구조를 갖는다. 실제로, 링(15)의 플랜지(16)는 베어링의 카운터싱킹이 아니라 본체의 에지(27)에 마련되는 카운터싱킹(34)에 수납된다. 이러한 카운터싱킹(34)은 샤프트(4)의 하위 단부(11)를 둘러싸는 본체의 통로 구멍(35)의 단부에 있으며, 링(15)을 수용한다. 이는 도 2의 것과는 역전된 위치를 가지며, 밸브가 도 3에 도시된 방식으로 작동할 때 스프링(8)의 작용 - 화살표(F) - 하에서, 플랜지(16)는 면(20)을 통해 베어링(6)[베어링(7)일 수도 있음]의 횡방향 면(31)[면(21)에 대응함, 도 1 참고]에 대해 축방향으로 인접한다. 대안으로, 플랜지는 예컨대 장착 중에 카운터싱킹(34)의 저부(36)에 대해 인접하게 된다. 카운터싱킹의 깊이(P), 플랜지(16)의 두께(E) 및 결과적인 틈새(J)(P와 E의 차이) 사이의 기하학적 조건은 도 2의 실시예에서와 동일하다.

그러나, 베어링(6)은 제1 실시예(도 1)에서와 같이 샤프트(4) 주위에 장착되며, 이에 따라 링(15)은 더 이상 샤프트를 안내하는 추가적인 기능을 제공하지 않지만, 이 경우에 축선(A)에 대해 양 방향으로 샤프트를 축방향을 따라 잠그는 그 주된 기능을 제공한다. 링은 도 2의 실시예에 비해 축방향으로 짧은 길이를 갖는다.

대안으로서, 특히 샤프트가 화살표(F)의 방향 그리고 반대 방향 양자 모두로 축방향을 따라 강력한 작용을 받는다면, 다른 베어링(7)과 접촉하는 제2 원통형 링(15)이 마련될 수 있다.

이에 따라 이들 다양한 실시예에서 설명된 밸브의 작동 상의 신뢰성은, 사용 시에 시일을 갖춘 회전 샤프트 상에 플랜지를 갖는 링을 장착하는 것 그리고 복귀 스프링의 작용 하에서 대응하는 베어링과의 직접 접촉에 의해 보장된다.

1 : 유체 순환 밸브
2 : 본체
3 : 관통 채널
4 : 회전 제어 샤프트
6, 7 : 베어링
10 : 통로
15 : 링
20 : 외측면

Claims (11)

1. 유체 순환 밸브로서,
   - 유체를 위한 관통 채널(3)을 구비하는 본체(2),
   - 관통 채널을 위한 시일을 갖고 관통 채널과 연결되는 본체의 통로(10)에 장착되는 회전 제어 샤프트(4),
   - 본체와 회전 제어 샤프트 사이에서 상기 통로에 마련되는 베어링(6, 7),
   - 상기 본체 내의 샤프트의 축방향 잠금부로서, 샤프트(4)의 축방향 잠금은, 상기 샤프트 상에 회전식으로 구속되는 방식으로 장착되는 적어도 하나의 원통형 링(15)으로서, 베어링(6, 7) 중 하나를 향해 배향되고 그 횡방향 면과 접촉하는 외측면(20)을 갖는 적어도 하나의 원통형 링에 의해 달성되는 것인 축방향 잠금부, 및
   - 본체(2)와 샤프트(4) 사이에 마련되며 샤프트(4)에 복귀 힘을 인가하는 복귀 스프링(8)으로서, 복귀 스프링(8) 및 원통형 링(15)이 서로 접촉하지 않는 것인 복귀 스프링
   을 포함하는 유체 순환 밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 링(15)은 상기 스프링(8)의 영향을 받는 샤프트(4)가 축방향으로 복귀하는 방향으로 해당 베어링의 횡방향 면과 접촉하는 것인 유체 순환 밸브.
3. 제2항에 있어서, 상기 링(15)은, 베어링을 향해 배향되며 베어링의 횡방향 면과 접촉하는 상기 외측면(20)을 형성하는 반경방향 플랜지(16)를 갖는 것인 유체 순환 밸브.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 링(15)의 플랜지(16)는, 상기 스프링(8)의 작용 하에서 베어링(6)의 횡방향 면의 단부에 있는 외측 반경방향 플랜지(18)에 대해 직접적으로 압박되는 것인 유체 순환 밸브.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 링(15)의 플랜지는 대응하는 베어링에 마련되는 카운터싱킹(countersinking; 30)에서 결합되는 것인 유체 순환 밸브.
6. 제5항에 있어서, 회전 샤프트에 견고하게 연결되는 링(15) 주위에는 상기 통로에 수납되는 베어링(6)이 장착되는데, 링의 반경방향 플랜지(16)는 작동 상의 틈새를 갖고 베어링의 카운터싱킹(30) 내에 수용되는 한편 스프링의 작용 방향으로 카운터싱킹의 저부에 축방향으로 인접하거나 또는 반대 방향으로 통로를 형성하는 본체의 일부와 축방향으로 인접하는 것인 유체 순환 밸브.
7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 링(15)의 플랜지(16)는 본체에 마련되는 카운터싱킹(34)에서 결합되는 것인 유체 순환 밸브.
8. 제7항에 있어서, 베어링(6)은 링(15)에 대향하여 샤프트(4) 상에 장착되는 반면, 플랜지(16)는, 축방향 작동상 틈새를 갖고, 통로(10)를 형성하는 본체(2)의 일부(27)에 마련되는 링(15) 수용 통로(35) 구멍의 카운터싱킹(34)에서 결합되며, 이에 따라 플랜지는 스프링의 작용 방향으로 베어링(6)에 인접할 수 있거나, 또는 다른 방향으로 본체의 카운터싱킹(34)의 저부에 인접할 수 있는 것인 유체 순환 밸브.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 베어링(6, 7)은 본체(2)의 외측 외형을 벗어나 돌출되지 않는 것인 유체 순환 밸브.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 링(15)은 수축 끼워맞춤, 용접 등에 의해 샤프트(4)와 회전하도록 구속되는 것인 유체 순환 밸브.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베어링(6, 7)은 본체의 통로(10)에서 드라이브 피팅(drive fitting)에 의해 장착되는 것인 유체 순환 밸브.
    

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