KR102176170B1

KR102176170B1 - 차량용 멀티밸브 및 이의 액추에이터장치

Info

Publication number: KR102176170B1
Application number: KR1020190072357A
Authority: KR
Inventors: 양태욱; 강동준; 강지훈
Original assignee: 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-06-18
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2039-06-18

Abstract

개시된 본 발명에 의한 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치는, 유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 밸브를 구동시키는 구동부, 유로가 개방되는 방향으로 구동부를 탄성 가압하는 탄성부 및, 탄성부와 구동부 사이의 연결 부위를 커버하여 연결 자세를 유지시키는 덮개부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 탄성부의 비틀림에도 구동부와의 연결 자세를 유지할 수 있어, 내구성 향상에 유리하다.

Description

차량용 멀티밸브 및 이의 액추에이터장치{MULTI VALVE FOR VEHICLE AND ACTUATOR APPARATUS THEREOF}

본 발명은 차량용 멀티밸브 및 이의 액추에이터장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 밸브 동작의 페일 세이프티(Fail safety)를 위한 스프링의 비틀림 발생으로 인한 이탈을 방지하여 안전성과 내구성을 향상시킬 수 있는 차량용 멀티밸브 및 이의 액추에이터장치에 관한 것이다.

내연기관인 엔진에 의해 구동되는 차량은 내부에 다양한 종류의 밸브가 장착되며, 이러한 밸브는 엔진의 냉각, 실내 공간의 냉/난방, 배기가스의 재순환(EGR) 등과 같은 용도에 따라 다양한 종류의 유체 흐름을 분배, 제어 내지는 단속할 수 있도록 구성된다.

차량용 멀티밸브 중, 유체의 유로를 2방향 이상으로 제어할 수 있는 밸브가 내연기관의 엔진 유체 순환 회로에 주로 적용되며, 이러한 밸브를 다방향 전환 밸브 또는 멀티밸브라고도 한다. 멀티밸브는 엔진 내외를 순환하는 냉각수의 흐름을 다방향으로 제어하도록 주로 적용된다.

한편, 차량용 멀티밸브는 냉각수의 방향을 전환하거나 유량을 조절함에 따라, 차량용 엔진의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 이에 따라, 근래에는 차량용 멀티밸브의 안전성을 향상시켜 차량의 안전주행을 유지하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있는 추세이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0136506호 대한민국 등록특허공보 제10-1500391호

본 발명의 목적은 밸브 동작의 페일 세이프티(Fail safety)를 위한 탄성부의 비틀림 발생으로 인한 이탈을 방지하여 안전성을 향상시킬 수 있는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적이 달성된 차량용 멀티밸브를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치는, 유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브의 동작을 제어하기 위한 것으로서, 상기 밸브를 구동시키는 구동부, 상기 유로가 개방되는 방향으로 상기 구동부를 탄성 가압하는 탄성부 및, 상기 탄성부와 구동부 사이의 연결 부위를 커버하여 연결 자세를 유지시키는 덮개부를 포함한다.

또한, 상기 탄성부는 복수회 권선되되, 권선 방향과 동일한 곡률로 연장되어 상기 구동부와 연결되는 연결암(Arm)을 가지는 토션 스프링을 포함하며, 상기 연결암은 상기 덮개부에 의해 커버되어 상기 구동부에 밀착될 수 있다.

또한, 상기 구동부는, 구동력을 발생시키는 구동원, 상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 출력하는 출력기어 및, 상기 구동원과 출력기어의 사이에 마련되어 상기 구동원의 구동력을 상기 출력기어로 전달하는 적어도 하나의 전달기어를 포함하며, 상기 탄성부는 상기 출력기어와 연결될 수 있다.

또한, 상기 탄성부는 복수회 권선되되, 권선 방향과 동일한 곡률로 연장되어 상기 출력기어와 연결되는 연결암(Arm)을 가지는 토션 스프링을 포함하며, 상기 덮개부는 상기 연결암의 적어도 일부가 삽입 가능하도록 상기 출력기어로부터 돌출 마련될 수 있다.

또한, 상기 구동부는 구동력을 발생시키는 구동원 및, 상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 전달하는 적어도 하나의 기어를 포함하며, 상기 덮개부는, 상기 적어도 하나의 기어 중 어느 하나의 일측에 마련되는 덮개 몸체 및 상기 탄성부의 일단이 적어도 일부 삽입 가능하도록 상기 덮개 몸체에 마련되는 삽입구를 포함할 수 있다.

또한, 상기 덮개 몸체는 상기 삽입구를 노출시키도록 개방된 노출 영역과 상기 삽입구로 삽입된 상기 탄성부의 일단을 커버하는 덮개 영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 차량용 멀티밸브는, 유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브를 포함하는 밸브장치 및 상기 밸브의 구동을 제어하는 액추에이터장치를 포함하며, 상기 액추에이터장치는, 상기 밸브를 회전 구동시키는 구동부, 상기 구동부와 연결되어, 상기 밸브의 구동 리턴(Return)을 위한 탄성력을 제공하는 탄성부 및, 상기 구동부와 탄성부 사이의 연결 부위가 상기 구동부에 밀착되도록 커버하여, 상기 구동부에 대한 상기 탄성부의 연결 자세를 유지시키는 덮개부를 포함한다.

또한, 상기 구동부는, 구동력을 발생시키는 구동원, 상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 출력하는 출력기어 및, 상기 구동원과 출력기어의 사이에 마련되어 상기 구동원의 구동력을 상기 출력기어로 전달하는 적어도 하나의 전달기어를 포함하며, 상기 탄성부는 상기 출력기어와 연결되어, 상기 덮개부에 의해 상기 연결 부위가 상기 출력기어로 밀착되어 커버될 수 있다.

또한, 상기 탄성부는, 상기 밸브와 구동부 사이에 복수회 권선되어 마련되는 토션 스프링 및 상기 토션 스프링의 일단으로부터 상기 구동부를 향해 돌출되어 상기 구동부와 연결되는 연결암(Arm)을 포함하며, 상기 연결암은 상기 구동부에 마련되는 덮개부에 적어도 일부가 삽입될 수 있다.

또한, 상기 탄성부는 상기 출력기어와 상기 밸브 사이에 개재되며 복수회 권선된 토션 스프링을 포함하며, 상기 토션 스프링의 일단에는 상기 밸브와 대면하지 않는 상기 출력기어의 일면으로 연장되되, 상기 권선 방향과 동일한 곡률을 가지는 연결암이 마련될 수 있다.

또한, 상기 덮개부는, 상기 출력기어의 일면으로부터 돌출되는 덮개 몸체 및, 상기 연결암의 적어도 일부가 삽입되도록 상기 덮개 몸체에 마련된 삽입구를 포함하며, 상기 덮개 몸체는 상기 삽입구를 노출시키도록 개방된 노출 영역과 상기 삽입구로 삽입된 상기 연결암을 커버하는 덮개 영역을 포함할 수 있다.

또한, 상기 출력기어의 적어도 일부에는 절단된 절단영역이 마련되어, 상기 절단영역을 통해 상기 연결암이 상기 덮개부의 삽입구로 삽입될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 밸브 구동 중에 발생될 수 있는 밸브 오작동을 리턴시킬 수 있는 탄성부가 비틀림으로 인해 이탈됨을 덮개부로 방지할 수 있어, 내구성과 함께 안전성 향상에 기여할 수 있게 된다.

둘째, 밸브 동작 중 페일 세이프트(Fail safety)를 위한 탄성부가 구동부가 항시 연결된 상태를 유지함에 따라, 차량 주행 안전성 향상에도 기여할 수 있게 된다.

셋째, 간단한 덮개 구조로 탄성부의 이탈을 방지할 수 있어, 제조성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 차량용 멀티밸브를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 멀티밸브를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다. 그리고,
도 3은 도 1의 A영역을 개략적으로 확대 도시한 요부 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 차량용 멀티밸브(1)를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 멀티밸브(1)를 개략적으로 분해 도시한 분해 사시도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 차량용 멀티밸브(1)는 밸브장치(10)와 액추에이터장치(20)를 포함한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 차량용 멀티밸브(1)는 유체 또는 기체의 흐름을 제어하는 공기절환 밸브, 냉각수 스위치 밸브, 오일 밸브 등에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 차량용 멀티밸브(1)가 차량의 엔진(E)과 연결되어 냉각수의 흐름을 제어하기 위한 냉각수 스위치 밸브인 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되지 않음은 당연하다.

밸브장치(10)는 유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시킨다. 이러한 밸브장치(10)는 밸브 하우징(11) 및 밸브(15)를 포함한다.

밸브 하우징(11)은 밸브장치(10)의 외형을 형성한다. 이러한 밸브 하우징(11)은 후술할 밸브(15)가 삽입되도록 중공의 형상을 가진다. 여기서, 밸브 하우징(11)에는 유체가 유입되는 유입포트(12)와 유체가 배출되는 배출포트(13)(14)가 마련된다. 본 실시예에서는 밸브 하우징(11)에 하나의 유입포트(12)와 2개의 배출포트(13)(14)가 마련되는 것으로 예시하며, 2개의 배출포트(13)(14)는 설명의 편의를 위해 각각 제1 및 제2배출포트(13)(14)로 지칭한다.

유입포트(12)와 제1 및 제2배출포트(13)(14)는 상호 마주하도록 밸브 하우징(11)에 관통 형성된다. 여기서, 유입포트(12)는 엔진(E)과 연결되고, 제1 및 제2배출포트(13)(14)는 라디에이터(R) 및 냉각기(C)와 각각 연결되어, 냉각수를 유입 및 배출시킬 수 있다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 유입포트(12), 제1 및 제2배출포트(13)(14)의 개수, 위치 및 유입되어 배출되는 유체의 종류는 도시된 일 예로 한정되지 않음은 당연하다.

밸브(15)는 밸브 하우징(11)의 내부에서 유로를 개방 또는 폐쇄시킨다. 이러한 밸브(15)는 밸브 하우징(11)의 내부에 마련되어, 회전 자세에 따라 유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시킨다. 이를 위해, 밸브(15)는 도 2의 도시와 같이, 밸브축(16)을 중심으로 회전 가능하도록 곡률을 가지는 대략 구(球) 형상을 가지는 것으로 예시한다.

또한, 밸브(15)의 내부는 유체가 경유할 수 있도록 중공 형상을 가지되, 일측의 일부가 개방되도록 밸브홀(17)이 관통 형성된다. 이러한 밸브홀(17)은 밸브(15)의 회전 자세에 따라, 유입포트(12)와 제1 및 제2배출포트(13)(14) 중 어느 하나를 상호 연통시킴으로써, 유체의 흐름을 제어하게 된다.

보다 구체적으로, 밸브(15)가 밸브축(16)을 중심으로 제1각도로 회전되면 밸브홀(17)이 유입포트(12)와 제1배출포트(13)가 상호 연결시켜, 냉각수를 포함하는 유체가 유입포트(12)로 유입되어 제1배출포트(13)로 배출되게 된다. 밸브(15)가 밸브축(16)을 중심으로 제2각도로 회전되면 유입포트(12)와 제2배출포트(14)가 밸브홀(17)에 의해 상호 연결되어, 유입포트(12)로 유입된 유체가 제2배출포트(14)로 배출된다. 또한, 제3각도로 밸브(15)가 밸브축(16)을 중심으로 회전될 경우에는, 유입포트(12)가 밸브(15)에 의해 폐쇄되어 유체의 유입이 차단될 수도 있다. 이러한 밸브(15)의 회전 구동은 후술할 구동부(30)에 의해 제어된다.

액추에이터장치(20)는 밸브장치(10)의 구동을 제어한다. 이를 위해, 액추에이터장치(20)는 구동부(30), 탄성부(40) 및 덮개부(50)를 포함한다. 여기서, 구동부(30), 탄성부(40) 및 덮개부(50)는 액추에이터 하우징(21)에 지지되며, 액추에이터 하우징(21)은 밸브 하우징(11)의 상부에 적층된다.

참고로, 밸브 하우징(11) 및 액추에이터 하우징(21)은 스테인레스 스틸, 황동 등과 같이 내부식성과 내구성이 우수한 금속 재질 또는 엔지니어링 플라스틱으로 형성됨이 바람직하나, 꼭 이에 한정되지 않는다. 또한, 밸브 및 액추에이터 하우징(11)(21)의 사이에는 오링(O-ring)(18)이 개재되어, 밸브 및 액추에이터 하우징(11)(21)의 사이로 유체가 누출됨을 차단할 수 있다.

구동부(30)는 밸브장치(10)로 구동력을 제공하여, 밸브(15)를 구동시키며, 액추에이터 하우징(21)에 지지되도록 마련된다. 보다 구체적으로, 구동부(30)는 발생된 구동력을 밸브축(16)으로 전달하여 밸브(15)를 회전 구동시킴으로써, 유체의 흐름을 제어한다. 이러한 구동부(30)는 구동원(31) 및 적어도 하나의 구동기어(32)(33)(34)(35)를 포함한다.

구동원(31)은 구동력을 발생시킨다. 본 실시예에서는 회전력을 발생시키는 일반적인 모터를 포함하여, 액추에이터 하우징(21)의 내부에 마련되는 것으로 예시한다.

적어도 하나의 구동기어(32)(33)(34)(35)는 도 2의 도시와 같이, 4개의 구동기어(32)(33)(34)(35)를 포함하는 4단 기어 방식으로 것으로 예시하며, 설명의 편의를 위해 제1 내지 제4기어(32)(33)(34)(35)로 지칭하여 설명한다.

제1기어(32)는 구동원(31)인 회전모터와 동축 설치되어, 구동원(31)으로부터 발생된 구동력에 의해 회전된다. 본 실시예에서는 제1기어(32)가 구동원(31)의 구동축(311)에 동축 설치되는 것으로 예시하며, 외주에는 제1기어어(321)가 마련되는 스퍼 기어일 수 있다.

제2기어(33)는 제1기어(32)와 연결되어 회전되는 연결기어로써, 제1기어(32)로 전달된 구동원(31)의 구동력을 이웃하는 제3기어(34)로 전달한다. 제2기어(33)는 제2기어축(331)을 중심으로 회전되며, 제1기어(32)의 제1기어이(321)와 연결되는 제2기어 1단기어이(332)와, 후술할 제3기어(34)와 연결되는 제2기어 2단기어이(333)를 가지는 스퍼 기어이다. 이러한 제2기어(33)는 제2기어 1단기어이(332) 및 제2기어 2단기어이(333)가 상호 적층단 복층 형상으로 마련되어, 제2기어축(331)을 중심으로 회전된다.

제3기어(34)는 제2기어(33)와의 치 결합에 의해 회전되어, 제1기어(32) 및 제2기어(33)를 통해 구동원(31)의 구동력을 전달받는다. 이러한 제3기어(34) 또한, 제3기어축(341)을 중심으로 회전되는 스퍼 기어를 포함한다. 아울러, 제3기어(34)는 제2기어(33)의 제2기어 2단기어어(333)와 연결되는 제3기어 1단기어이(342) 및 후술할 제4기어(35)와 연결되는 제3기어 2단기어이(343)를 포함하여, 제3기어축(341)을 중심으로 회전되는 2단 복층 형상을 가진다.

제4기어(35)는 도 1의 도시와 같이, 제4기어축(351)을 중심으로 회전되는 스퍼 기어이다. 이러한 제4기어(35)는 제3기어(34)에 마련된 제3기어 2단기어이(343)와 연결되는 제4기어이(352)를 가진다. 또한, 제4기어(35)의 제4기어축(351)은 상술한 밸브(15)의 밸브축(16)과 동축 연결됨으로써, 제4기어(35)의 회전 동작이 제4기어축(351)과 연결된 밸브축(16)을 통해 밸브(15)로 전달되게 된다.

이상과 같이, 제1기어(32)는 구동원(31)과 동축 설치되는 구동기어이며, 제2 및 제3기어(33)(34)는 제1기어(32)와 제4기어(35)의 사이에서 구동력을 다단계로 전달하는 전달기어이다. 또한, 제4기어(35)는 구동원(31)의 구동력을 제1 내지 제3기어(32)(33)(34)를 통해 전달받아 밸브(15)로 전달하는 출력기어이다.

탄성부(40)는 밸브(15)와 구동부(30)의 사이에 마련되어, 유로가 개방되는 방향으로 구동부(30)를 탄성 가압한다. 이때, 탄성부(40)는 구동부(30)의 구동력 복원 즉, 밸브(15) 동작의 리턴(Return)을 위한 탄성력을 제공한다. 이러한 탄성부(40)가 밸브(15)의 오작동이 발생되면 기계적으로 밸브(15)를 회전시켜 유로를 개방시킴으로써, 차량의 안전 주행을 확보할 수 있는 페일-세이프티(Fail safety)를 위해 적용된다.

참고로, 본 실시예에서는 탄성부(40)가 구동부(30)와 연결되어, 구동부(30)의 구동력을 간섭하는 탄성력을 제공하는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 탄성부(40)가 밸브(15)를 탄성 가압하여 물리적으로 회전시키는 변형예도 가능함은 당연하다.

탄성부(40)는 도 2의 도시와 같이, 복수회 권선된 토션 스프링을 포함하여, 상호 동축 연결되는 제4기어(35)의 제4기어축(351)과 밸브(15)의 밸브축(16)에 개재되는 것으로 예시한다. 이때, 탄성부(40)는 상호 마주하는 제4기어(35)와 밸브(15)의 사이에서 밀착됨이 좋다. 또한, 탄성부(40)는 밸브축(16)과 연결되어 구동력을 밸브(15)로 출력하는 제4기어(35)로 탄성력을 제공하도록 연결되어, 제4기어(35)의 회전력을 간섭한다.

이러한 탄성부(40)는 권선 방향과 동일한 곡률로 절곡된 연결암(Arm)(41)을 가지며, 연결암(41)이 제4기어(35)와 연결된다. 이때, 연결암(41)은 탄성부(40)로부터 제4기어(35)를 향해 돌출되도록 연장되어 권선 방향과 반대 방향으로 절곡됨으로써, 밸브(15)와 대면하지 않는 제4기어(35)의 상면에 연결된다.

한편, 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 제4기어(35)는 탄성부(40)와의 연결을 위해, 일측이 절단된 대략 반원 형상을 가지는 것으로 예시한다. 즉, 제4기어(35) 중 일부가 절단된 절단영역(353)이 일부 영역에 마련되며, 이 절단영역(353)을 통해 제4기어(35)와 밸브(15) 사이에 개재된 탄성부(40)의 연결암(41)이 제4기어(35)의 상면과 연결되게 된다.

덮개부(50)는 탄성부(40)의 비틀림 발생에 의해 상방향으로 튀어 오르려는 힘에 의한 이탈을 방지하기 위해, 탄성부(40)와 구동부(30) 사이의 연결 부위를 커버하여 연결 자세를 유지시킨다. 본 실시예에서는 덮개부(50)가 탄성부(40)의 연결암(41)을 제4기어(35) 측에 밀착시켜, 연결 자세가 분리되지 않도록 커버한다.

보다 구체적으로, 덮개부(50)는 도 3의 도시와 같이, 제4기어(35)의 상면으로부터 돌출된 덮개 몸체(51)와, 덮개 몸체(51)의 내부에 마련되어 연결암(41)이 삽입되는 삽입구(52)를 가진다. 이때, 덮개 몸체(51)의 일부 영역은 삽입구(52)의 일부를 개방시키는 노출 영역(53)과, 삽입구(52)로 삽입된 연결암(41)을 커버하는 덮개 영역(54)으로 마련된다. 그로 인해, 덮개 몸체(51)의 노출 영역(53)을 통해 삽입구(52)로 연결암(41)이 용이하게 삽입되어, 덮개 영역(54)에 의해 이탈되지 않도록 커버되게 된다.

한편, 본 실시예에서는 탄성부(40)의 연결암(41)이 구동부(30)의 제4기어(35)와 연결되는 것으로 예시함에 따라, 덮개부(50)가 제4기어(35)로부터 돌출되는 것으로 도시 및 예시하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 연결암(41)이 제1 내지 제3기어(32)(33)(34) 중 어느 하나와 연결되거나, 구동부(30)가 아닌 밸브(15)와 연결되는 것과 같이, 연결암(41)의 연결 위치에 따라 덮개부(50)의 위치도 가변 가능하다. 참고로, 본 실시예에서는 제4기어(35)가 플라스틱 재질로 형성되며, 덮개부(50)는 제4기어(35)에 대해 일체로 성형 가능한 것으로 예시한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량용 멀티밸브(1)의 밸브 동작을 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

도 1을 참고하면, 구동부(30)의 구동원(31)으로부터 구동력이 발생되면, 제1 내지 제4기어(32)(33)(34)(35)를 통해 밸브축(16)으로 구동력이 전달된다. 보다 구체적으로, 구동원(31)의 구동축(311)과 연결된 제1기어(32)의 제1기어이(321)가 제2기어(33)의 제2기어 1단기어(332)와 연결되어, 제2기어(33)를 회전시킨다. 제2기어(33)의 회전력은 제2기어 2단기어(333)와 연결된 제3기어 1단기어(342)를 통해 제3기어(34)로 전달되고, 제3기어(34)는 제3기어 2단 기어(343)와 연결된 제4기어이(352)를 통해 최종적으로 제4기어(35)로 전달되게 된다. 제4기어(35)의 회전력은 제4기어축(351)과 동축 연결된 밸브축(16)을 통해 밸브(15)로 전달됨으로써, 밸브(15)를 회전시켜 유입포트(12)와 제1 및 제2배출포트(13)(14) 중 어느 하나가 상호 연통되도록 유체의 유로가 제어된다.

한편, 구동부(30)로부터 발생된 구동력 전달에 오류가 발생되어 밸브(15)가 정상 구동되지 않을 경우, 탄성부(40)의 탄성력에 의해 제4기어(35)가 유체의 유로를 개방시키는 방향으로 회전된다. 그로 인해, 탄성부(40)의 탄성력에 의해 회전된 제4기어(35)의 제4기어축(351)과 연결된 밸브(15)도 함께 회전되어, 밸브(15)의 밸브 동작의 리턴에 의해 유체의 유로가 개방되는 페일 세이프티가 가능해진다.

여기서, 구동부(30)의 회전력에 의해 복수회 권선된 토션 스프링을 포함하는 탄성부(40)의 비틀림이 발생된다. 이러한 탄성부(40)의 비틀림으로 인해, 탄성부(40)가 상방향으로 튀어 오르려는 힘이 작용되어, 제4기어(35)와 연결된 연결암(41)이 구동부(30)와의 연결 자세를 벗어나고자 하는 이탈력이 발생될 수 있다.

그러나, 연결암(41)이 덮개 몸체(51)의 삽입구(52)에 삽입되어 덮개 영역(54)에 의해 커버됨에 따라, 탄성부(40)의 비틀림 발생에도 연결암(41)은 제4기어(35)로부터 이탈되지 않고, 연결된 상태를 계속 유지할 수 있게 된다. 그로 인해, 탄성부(50)가 이탈되지 않음에 따른 내구성과 주행 안전성 확보가 가능해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 차량용 멀티밸브 10: 밸브장치
11: 밸브 하우징 15: 밸브
16: 밸브축 17: 밸브홀
20: 액추에이터 21: 액추에이터 하우징
30: 구동부 31: 구동원
32; 제1기어 33: 제2기어
34: 제3기어 35: 제4기어
40: 탄성부 41: 연결암
50: 덮개부 51: 덮개 몸체
52: 삽입구 53: 노출 영역
54: 덮개 영역

Claims

유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브의 동작을 제어하는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치에 있어서,
상기 밸브를 구동시키는 구동부;
상기 유로가 개방되는 방향으로 상기 구동부를 탄성 가압하는 탄성부; 및
상기 탄성부와 구동부 사이의 연결 부위를 커버하여 연결 자세를 유지시키는 덮개부;
를 포함하며,
상기 구동부는 구동력을 발생시키는 구동원 및, 상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 전달하는 적어도 하나의 기어를 포함하며,
상기 덮개부는,
상기 적어도 하나의 기어 중 어느 하나의 일측에 마련되는 덮개 몸체; 및
상기 탄성부의 일단이 적어도 일부 삽입 가능하도록 상기 덮개 몸체에 마련되는 삽입구;
를 포함하는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치.
제1항에 있어서,
상기 탄성부는 복수회 권선되되, 권선 방향과 동일한 곡률로 연장되어 상기 구동부와 연결되는 연결암(Arm)을 가지는 토션 스프링을 포함하며,
상기 연결암은 상기 덮개부에 의해 커버되어 상기 구동부에 밀착되는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부는,
구동력을 발생시키는 상기 구동원;
상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 출력하는 출력기어; 및
상기 구동원과 출력기어의 사이에 마련되어 상기 구동원의 구동력을 상기 출력기어로 전달하는 적어도 하나의 전달기어;
를 포함하며,
상기 탄성부는 상기 출력기어와 연결되는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치.
제3항에 있어서,
상기 탄성부는 복수회 권선되되, 권선 방향과 동일한 곡률로 연장되어 상기 출력기어와 연결되는 연결암(Arm)을 가지는 토션 스프링을 포함하며,
상기 덮개부는 상기 연결암의 적어도 일부가 삽입 가능하도록 상기 출력기어로부터 돌출 마련되는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 덮개 몸체는 상기 삽입구를 노출시키도록 개방된 노출 영역과 상기 삽입구로 삽입된 상기 탄성부의 일단을 커버하는 덮개 영역을 포함하는 차량용 멀티밸브의 액추에이터장치.
유체의 유로를 개방 또는 폐쇄시키는 밸브를 포함하는 밸브장치; 및
상기 밸브의 구동을 제어하는 액추에이터장치;
를 포함하며,
상기 액추에이터장치는,
상기 밸브를 회전 구동시키는 구동부;
상기 구동부와 연결되어, 상기 밸브의 구동 리턴(Return)을 위한 탄성력을 제공하는 탄성부; 및
상기 구동부와 탄성부 사이의 연결 부위가 상기 구동부에 밀착되도록 커버하여, 상기 구동부에 대한 상기 탄성부의 연결 자세를 유지시키는 덮개부;
를 포함하며,
상기 구동부는 구동력을 상기 밸브로 출력하는 출력기어를 포함하고,
상기 덮개부는,
상기 출력기어의 일면으로부터 돌출되는 덮개 몸체; 및
상기 탄성부의 적어도 일부가 삽입되도록 상기 덮개 몸체에 마련된 삽입구;
를 포함하는 차량용 멀티밸브.
제7항에 있어서,
상기 구동부는,
구동력을 발생시키는 구동원;
상기 구동원의 구동력을 상기 밸브로 출력하는 상기 출력기어; 및
상기 구동원과 출력기어의 사이에 마련되어 상기 구동원의 구동력을 상기 출력기어로 전달하는 적어도 하나의 전달기어;
를 포함하며,
상기 탄성부는 상기 출력기어와 연결되어, 상기 덮개부에 의해 상기 연결 부위가 상기 출력기어로 밀착되어 커버되는 차량용 멀티밸브.
제7항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 밸브와 구동부 사이에 복수회 권선되어 마련되는 토션 스프링; 및
상기 토션 스프링의 일단으로부터 상기 구동부를 향해 돌출되어 상기 구동부와 연결되는 연결암(Arm);
을 포함하며,
상기 연결암은 상기 구동부에 마련되는 덮개부에 적어도 일부가 삽입되는 차량용 멀티밸브.
제8항에 있어서,
상기 탄성부는 상기 출력기어와 상기 밸브 사이에 개재되며 복수회 권선된 토션 스프링을 포함하며,
상기 토션 스프링의 일단에는 상기 밸브와 대면하지 않는 상기 출력기어의 일면으로 연장되되, 상기 권선 방향과 동일한 곡률을 가지는 연결암이 마련되는 차량용 멀티밸브.
제10항에 있어서,
상기 삽입구에는 상기 연결암의 적어도 일부가 삽입되고,
상기 덮개 몸체는 상기 삽입구를 노출시키도록 개방된 노출 영역과 상기 삽입구로 삽입된 상기 연결암을 커버하는 덮개 영역을 포함하는 차량용 멀티밸브.
제10항에 있어서,
상기 출력기어의 적어도 일부에는 절단된 절단영역이 마련되어,
상기 절단영역을 통해 상기 연결암이 상기 덮개부의 삽입구로 삽입되는 차량용 멀티밸브.