KR100540019B1 - 게이지 핸들형 감압밸브 - Google Patents

게이지 핸들형 감압밸브 Download PDF

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이또이시노리
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에스엠씨 가부시키 가이샤
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Abstract

게이지 핸들형 감압밸브에 있어서, 압력계와 밸브 본체의 상대회전을 거의 완전하게 없애는 것을 과제로 한다.
압력계 (64) 에 연결된 압력계 가이드 (66) 에 기어 (D) 가 고정되며, 기어 (D) 와 동축의 기어 (A) 가 밸브 본체 (10, 11) 에 고정되어 있다. 조압 (調壓) 가이드 (60) 의 바닥부 (60B) 의 비중심 위치에 있는 삽입통과구멍 (68) 에 지지축 (69) 이 회전 자유롭게 삽입통과되며, 지지축 (69) 의 양단부에 고정된 기어 (C) 와 기어 (B) 가 각각 기어 (D) 와 기어 (A) 에 맞물려 있다. 그리고, 핸들 (59) 을 회전시켰을 때 압력계 (64) 가 밸브 본체 (10, 11) 에 대하여 상대적인 회전을 하지 않게 되어 있다.

Description

게이지 핸들형 감압밸브 {GAUGE HANDLE TYPE PRESSURE REDUCING VALVE}
본 발명은, 원통부를 갖는 핸들의 조작에 의해 2 차측 유체압을 설정하여 핸들 내에 압력계를 배치 설치한 게이지 핸들형 감압밸브에 관한 것이다.
실용신안문헌 1 (일본 실용신안공보 평4-45043호) 및 특허문헌 1 (일본 공개특허공보 2001-5534호) 에는, 일차측 포트 (공급 포트) 와 이차측 포트 (출력 포트) 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체 (공급밸브체) 가 밸브 스프링 (복귀 스프링) 에 의해 주밸브시트 (공급밸브시트) 에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 피드백 부재 (다이어프램) 와 조압 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되고, 피드백 부재와 밸브실 사이의 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되고, 조압 스프링 수용부의 축선방향의 위치가 핸들에 의해 조정되는 게이지 핸들형 감압밸브가 기재되어 있다.
종래기술 1 (실용신안문헌 1) 에서는, 핸들을 회전운동시켜도 압력계가 밸브 본체의 본네트에 대하여 거의 상대회전하지 않게 하기 위해, 본네트에 대하여 상대회전하지 않는 조압 너트의 하단 다각형 구멍에 부착부재 하부의 다각형 가이드봉을 걸어맞춰 부착부재와 압력계가 상대회전 불능 상태로 연결되어 있다. 그러나, 이 부착부재의 다각형 가이드봉의 가공 비용은 상당히 높다. 또, 다각형 가이드봉과 다각형 구멍 사이에는 약간의 간극 (유격) 이 있어, 핸들의 회전방향을 반전시킬 때 반전 당초에 상기 간극에 의해 발생하는 각도만큼 압력계가 핸들의 회전방향으로 회전하고, 그 후에는 핸들이 회전해도 압력계는 회전하지 않는다. 다시 말해, 핸들의 반전 당초에 압력계가 본네트에 대하여 약간 상대회전하여 이 상대회전이 핸들에 전달되어, 손을 통해 덜컥거리는 느낌을 준다.
종래기술 1 에서는, 피드백실 내의 압력을 압력계에 도입시키기 위한 도입 연통로가 피드백실로부터 밸브보디벽·본네트벽 내의 압력도입 구멍과, 조압 나사 (조압 스크류)ㆍ부착부재ㆍ압력계 가이드 내의 통로로 구성되어 있다. 본네트벽의 압력도입 구멍으로부터 조압 나사 (조압 스크류) 의 통로, 부착부재통로를 통과해 압력계 가이드의 입구에 이르는 동안의 통로를 기밀상태로 하기 위하여, 본네트의 내주면과 조압 나사의 외주면 사이에 2 개, 조압 나사의 내주면과 부착부재의 외주면 사이에 2 개의 O 링을 배치 설치할 필요가 있고, 압력계 가이드의 외주면과 부착부재의 구멍 내주면 사이에도 1 개의 O 링을 배치 설치할 필요가 있다. 따라서, 핸들을 회전시킬 때의 마찰이 커 핸들 조작을 위해 상당한 힘을 필요로 한다.
종래기술 2 (특허문헌 1) 에서는, 명기되어 있지는 않으나 압력계에는 지침, 눈금판 및 압력범위 표시침이 구비되어 있고, 압력범위 표시침은 이동 가능하고 원하는 위치에 유지할 수 있게 장착되어 있다. 압력계에는 압력계 커버가 고정되며, 지침, 눈금판 및 압력범위 표시침은 압력계 커버에 의해 덮여있다. 그리고, 압력계 커버는 압력계에 고정된 상태로 핸들 내에 장착되어 있기 때문에, 장착된 상태에서 압력계 커버를 분리시킬 수 없다. 따라서, 압력범위 표시침은 이동시킬 때에는 압력계를 핸들에서 빼내고 압력계를 분해하여 압력계 커버를 빼내어야 했다.
본 발명은 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서, 압력계와 밸브 본체의 상대회전을 거의 완전하게 없애는 것을 제 1 과제로 하고, 피드백실의 압력을 압력계에 도입하기 위한 부재 중 회전하는 부재에 사용하는 O 링의 수를 줄여 핸들을 회전시킬 때의 핸들 조작력을 작게 하는 것을 제 2 과제로 하며, 부착부재의 사용을 중단하여 비용을 저감하는 것을 제 3 과제로 한다. 또, 본 발명은 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서, 압력계를 핸들 내에서 빼내지 않고 압력계 커버를 분리하여 압력범위 표시침을 이동할 수 있게 하는 것을 제 4 과제로 한다.
본 발명은, 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 (調壓) 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
핸들의 내측에 조압 가이드가 핸들과 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 가이드의 바닥부 중심구멍에 조압 스크류의 통형부 (筒狀部) 가 끼워맞춰져 조압 가이드와 조압 스크류가 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 스크류의 수나사부가 조압 스프링 수용부의 암나사부에 나사결합되고, 압력계에 연결된 압력계 가이드에 기어 (D) 가 고정되고, 기어 (D) 와 동축의 기어 (A) 가 밸브 본체에 고정되고, 조압 가이드 바닥부의 비중심 위치의 삽입통과구멍에 지지축이 회전이 자유롭게 삽입통과되고, 지지축의 양단부에 고정된 기어 (C) 와 기어 (B) 가 각각 기어 (D) 와 기어 (A) 에 맞물려, 핸들을 회전시켰을 때 압력계가 밸브 본체에 대하여 상대적인 회전을 하지 않게 되어 있는 것을 제 1 구성으로 한다.
본 발명은, 제 1 구성에 있어서 기어 (A), 기어 (B), 기어 (C) 및 기어 (D) 의 톱니수를 각각 ZA, ZB, ZC 및 ZD 라 했을 때, ZAㆍZ C ＝ ZBㆍZD 의 조건을 만족시키는 것을 제 2 구성으로 한다.
본 발명은, 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
핸들의 내측에 조압 가이드가 핸들과 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 가이드의 바닥부 중심구멍에 조압 스크류의 통형부가 끼워맞춰져 조압 가이드와 조압 스크류가 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 스크류의 수나사부가 조압 스프링 수용부의 암나사부에 나사결합되고, 압력계에 압력계 가이드가 연결되고, 조압 스크류의 삽입구멍 (통형부의 내측) 에 압력계 가이드의 가이드부가 회전 자유롭게 삽입되고, 가이드부의 외주면과 삽입구멍의 내주면 사이가 O 링에 의해 기밀상태로 되고, 압력계 가이드의 연통구멍을 통하여 압력계 내부와 삽입구멍이 연통되고, 조압 스크류에는 상기 삽입구멍과 외주를 연통하는 가로구멍이 형성되고, 조압 스크류의 외주면과 밸브 본체의 소직경구멍의 내주면 사이에는 조압 스크류의 길이방향으로 간격을 둔 위치에 한 쌍의 시일 부재가 장착되어 환형 연통실이 형성되고, 가로구멍에 의해 삽입구멍과 환형 연통실이 연통되고, 환형 연통실이 피드백실에 연통된 것을 제 3 구성으로 한다.
본 발명은, 제 3 구성에 있어서, 조압 스크류의 외주면에는 가로구멍으로부터 소정 거리만큼 길이방향으로 떨어진 위치에 2 개의 환형 홈이 형성되고, 환형 홈에 시일 부재가 각각 개재된 것을 제 4 구성으로 한다.
본 발명은, 제 1 구성 또는 제 2 구성에 있어서, 조압 스크류의 삽입구멍 (통형부의 내측) 에 압력계 가이드의 가이드부가 회전 자유롭게 삽입되고, 압력계 가이드의 연통구멍을 통하여 압력계 내부와 상기 삽입구멍이 연통되고, 조압 스크류에는 상기 삽입구멍과 외주를 연통하는 가로구멍이 형성되고, 조압 스크류의 외주면과 밸브 본체의 소직경구멍의 내주면 사이에는 조압 스크류의 길이방향으로 간격을 둔 위치에 한 쌍의 시일 부재가 장착되어 환형 연통실이 형성되고, 가로구멍에 상기 삽입구멍과 환형 연통실이 연통되고, 환형 연통실이 피드백실에 연통된 것을 제 5 구성으로 한다.
본 발명은, 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
압력계에는 지침, 눈금판 및 압력범위 표시침이 구비되고, 압력범위 표시침은 이동 가능하고 원하는 위치에 유지할 수 있도록 장착되고, 핸들의 상단부에 창구멍이 형성되고, 핸들의 창구멍에 압력계 커버가 탈착 가능하게 부착되어 압력계 커버의 이탈시에 압력범위 표시침을 이동 가능하게 한 것을 제 6 구성으로 한다.
본 발명은, 제 6 구성에 있어서, 압력계 커버의 투명판 양단에 소정 폭의 걸림부재 및 손잡이부가 고정되고, 핸들의 상단부 창구멍에는 투명판이 끼워맞춰지는 구멍과, 걸림부재 및 손잡이부가 끼워맞춰지는 소정 폭의 노치가 인접하여 형성되고, 노치의 외방 위치에는 걸림용 돌출부가 형성되고, 핸들의 걸림용 돌출부의 상방부 내측에는 걸림용 단차가 형성되고, 압력계 커버의 걸림부재의 상방부 외측에는 걸림용 단차부가 형성된 것을 제 7 구성으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서「압력계 가이드에 기어 (D) 가 고정되고」란 압력계 가이드에 기어 (D) 가 일체로 구성된 것을 포함하며,「기어 (A) 가 밸브 본체에 고정되고」란 기어 (A) 가 밸브 본체와 일체로 구성된 것을 포함하는 것으로 한다. 또, 본 발명에 있어서「지지축의 양단부에 고정된 기어 (C) 와 기어 (B)」란 기어 (C) 또는 기어 (B) 가 지지축과 일체로 구성된 것을 포함하는 것으로 한다. 그리고, 본 발명에 있어서 피드백 부재를 다이어프램으로 할 수 있다.
(발명의 실시형태)
도 1 ∼ 도 4 는 본 발명의 게이지 핸들형 감압밸브의 실시형태를 나타낸다. 도 1 ∼ 도 3 의 설명에 있어서 상하라는 용어를 사용하는데, 감압밸브의 자세가 변화하면 그 자세의 변화에 따라 상하에 관해 변화시켜 생각하기로 한다.
밸브 본체는 금속 또는 합성수지로 만들어진 밸브보디 (11) 및 본네트 (10) 로 구성되어 있다.
밸브보디 (11) 의 측면에 개구된 일차측 포트 (12) 및 이차측 포트 (13) 가 형성되고, 일차측 포트 (12) 와 이차측 포트 (13) 사이에 밸브실 (일차압력실; 14) 및 이차압력실 (15) 이 형성되어 있다. 밸브보디 (11) 의 중심부에는 하방에서부터 순서대로 대직경구멍 (16), 중직경구멍 (17), 소직경구멍 (18), 삽입통과구멍 (19), 피드백실 구멍 (78) 이 형성되고, 대직경구멍 (16) 내의 상방부는 밸브실 (14) 이 되며, 밸브실 (14) 은 일차측 포트 (12) 에 연통되어 있다. 중직경구멍 (17) 의 하단부에 주밸브시트 (22) 가 형성되고, 중직경구멍 (17) 의 내부는 이차압력실 (15) 이 되며, 이차압력실 (15) 은 연통구멍 (23) 을 통하여 이차측 포트 (13) 에 연통되어 있다. 대직경구멍 (16) 에는 유지기 (24) 가 하측에서 장착되어 있고, 유지기 (24) 는 탈락방지구 (25) 에 의해 탈락되는 것이 방지되고 있다. 주밸브시트 (22) 와 유지기 (24) 사이에 주밸브체 (26) 가 장착되고, 주밸브체 (26) 와 유지기 (24) 사이에 밸브스프링 (27) 이 장착되며, 밸브스프링 (27) 에 의해 주밸브체 (26) 가 주밸브시트 (22) 에 가까워지는 방향으로 탄성지지되어 있다. 그리고, 피드백실 구멍 (78) 내의 피드백실 (20) 은 연통구멍 (21) 에 의해 연통구멍 (23) 에 연통되어 있다.
주밸브체 (26) 에는 하방으로 신장되는 통형체 (28) 가 연결되고, 통형체 (28) 의 하단부는 유지기 (24) 의 원통형의 단이 형성된 바닥이 있는 구멍의 하부 외주벽에 슬라이딩이 자유롭게 걸어 맞춰져 있다. 통형체 (28) 와 유지기 (24) 사이 및 유지기 (24) 와 대직경구멍 (16) 사이에는 각각 O 링이 장착되어 기밀상태가 유지되고 있다. 주밸브체 (26) 의 중앙구멍에는 스템 (30) 의 하단이 삽입되고, 스템 (30) 은 중직경구멍 (17), 소직경구멍 (18), 삽입통과구멍 (19) 내로 연장되며, 스템 (30) 의 상단부는 피드백실 (20) 내로 돌출되어 있다. 소직경구멍 (18) 과 스템 (30) 사이에는 O 링 (31) 이 장착되어, 소직경구멍 (18) 의 내주면과 스템 (30) 의 외주면 사이가 기밀상태로 되어 있다. 스템 (30) 의 상단부는 절두원추체의 끝이 가는 부분이 있고, 끝이 가는 부분의 상단에 구면형 부분이 형성되어 있다. 밸브보디 (11) 의 상단면에 본네트 (10) 의 하단면이 맞닿고, 볼트 (80) 등에 의해 밸브보디 (11) 와 본네트 (10) 가 연결되어 있다. 밸브보디 (11) 상단면과 본네트 (10) 하단면이 맞닿는 면의 내주부에 피드백 부재 (다이어프램; 32) 의 외주부가 끼워지고, 피드백 부재 (32) 의 하측이 피드백실 (20) 이 되며, 피드백 부재 (32) 의 상측이 스프링실 (33) 로 되어 있다.
본네트 (10) 의 중앙부에는 하측에서부터 순서대로 대직경구멍 (34), 중직경구멍 (35), 소직경구멍 (36), 축받이구멍 (37) 이 형성되고, 본네트 (10) 의 상단부에는 대직경의 두께가 얇은 원통부 (38) 가 형성되며, 두께가 얇은 원통부 (38) 의 하단부 내측은 상단면 (39) 으로 되어 있다. 피드백 부재 (32) 의 중앙구멍에는 셸 (41) 의 상방 돌출부가 하측으로부터 연통되고, 상방 돌출부에는 피드백 부재 (32) 의 상측 위치의 스프링 수용부 (42) 가 고정되어 있다. 셸 (41) 의 단이 형성된 중앙구멍에는 하측으로부터 밸브시트체 (43) 가 장착되고, 이 단이 형성된 중앙구멍과 밸브시트체 (43) 사이는 O 링에 의해 기밀 상태로 되어 있다. 밸브시트체 (43) 의 중앙부에는 하측에서부터 순서대로 통형 가이드부 (45), 밸브시트 (44), 스프링실, 연통구멍 (46) 이 형성되고, 가이드부 (45) 에는 구(球)밸브체 (47) 가 유지되며, 구밸브체 (47) 와 밸브시트 (44) 에 의해 배출밸브가 구성되어 있다. 밸브시트체 (43) 의 스프링실에는 스프링이 삽입되며, 구밸브체 (47) 는 이 스프링에 의해 밸브시트 (44) 에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되어 있다. 구밸브체 (47) 의 하측에는 스템 (30) 상단의 구면형 부분이 맞닿아 밸브스프링 (27) 이 구밸브체 (47) 를 밸브시트 (44) 에 접근시키는 방향으로 탄성지지하고 있다.
스프링실 (33) 내에 조압 스프링 수용부 (49) 가 상하이동 가능하고 회전 불능인 상태로 유지되며, 조압 스프링 수용부 (49) 와 스프링 수용부 (42) 사이에 조압 스프링 (50) 이 장착되어 있다. 본네트 (10) 의 중직경구멍 (35), 소직경구멍 (36), 축받이구멍 (37) 에는 조압 스크류 (51) 가 삽입되고, 조압 스크류 (51) 의 하방 위치에는 수나사부 (52) 가 형성되며, 수나사부 (52) 의 상측에 플랜지부 (53) 가 형성되어 있다. 조압 스프링 수용부 (49) 에는 암나사부 (48) 가 형성되고, 암나사부 (48) 에 조압 스크류 (51) 의 수나사부 (52) 가 나사결합되어 있다. 따라서, 조압 스크류 (51) 가 조압 스프링 (50) 의 탄발력에 의해 상방으로 탄성지지되고, 플랜지부 (53) 가 중직경구멍 (35) 과 소직경구멍 (36) 사이의 단차부에 가압되고 있다. 수나사부 (52) 의 하단부에는 환형 홈이 형성되고, 환형 홈에 스토퍼 (54) 가 끼워맞춰져 조압 스프링 수용부 (49) 의 탈락을 방지하고 있다. 조압 스크류 (51) 에는 상방부에 단이 형성된 통형부 (56) 가 형성되고, 단이 형성된 통형부 (56) 의 내부가 삽입구멍 (57) 이 되며, 삽입구멍 (57) 은 상반분의 내경이 하반분의 내경보다도 약간 크다.
본네트 (10) 상단부의 두께가 얇은 원통부 (38) 의 외측에 원통부를 갖는 핸들 (59) 이 회전이 자유롭게 끼워맞춰지고, 핸들 (59) 및 두께가 얇은 원통부 (38) 의 내측에 조압 가이드 (60) 가 배치되며, 조압 가이드 (60) 는 핸들 (59) 과 상대회전 불능 상태로 연결되어 있다. 조압 가이드 (60) 는 바닥이 있는 원통형으로 원통부 (60A) 와 바닥부 (60B) 를 가지며, 원통부 (60A) 상단부의 제 1 외방 돌출 걸어맞춤부 (81; 다수 개) 가 두께가 얇은 원통부 (38) 의 상단을 넘어 반경방향의 외측으로 돌출되며, 제 1 외방 돌출 걸어맞춤부 (81) 가 핸들 (59) 의 상부 내주에 돌출된 걸어맞춤자 (82; 다수 개, 도 3 참조) 와 항상 걸어맞춰져 있다. 도 1, 도 2 의 핸들 비회전 위치 (아래 위치) 에서는 핸들 (59) 의 걸어맞춤자 (82) 는 본네트 (10) 의 두께가 얇은 원통부 (38) 상단부의 제 2 외방 돌출 걸어맞춤부 (83; 도 3 참조) 와도 걸어 맞춰져 있기 때문에, 핸들 (59) 을 회전시킬 수는 없다. 핸들 (59) 을 회전시킬 때에는 핸들 (59) 을 아래 위치에서 위 위치의 핸들 회전 위치로 이동시켜, 핸들 (59) 의 걸어맞춤자 (82) 와 제 2 외방 돌출 걸어맞춤부 (83) 의 걸어맞춤을 해제한다. 본네트 (10) 상단면 (39) 의 중앙부는 상방으로 돌출되고, 그 외주면에 톱니가 형성되어 기어 (A) 로 되어 있다. 도 1 ∼ 도 3 에서는 본네트 (10) 와 일체로 기어 (A) 가 구성 (성형) 되어 있는데, 별체의 기어 (A) 를 본네트 (10) 에 고정할 수도 있다.
조압 스크류 (51) 의 단이 형성된 통형부 (56) 의 상반분은 단이 없는 통형부 (58) 이고, 이 통형부 (58) 는 기어 (A) 보다도 상방으로 돌출되어 있으며, 통형부 (58) 에 조압 가이드 (60) 의 바닥부 (60B) 의 중심구멍이 끼워맞춰져 있다. 조압 가이드 (60) 의 바닥부 (60B) 에는 2 개의 가로로 긴 삽입구멍 (61) 이 도 1 의 지면에 수직인 평면상에 형성되며, 또한 통형부 (58) 의 외주에는 환형 홈 (또는 평행한 이면) 이 형성되어 있다. 그리고, U 자형 클립 (62) 의 2 개의 다리부가 2 개의 삽입구멍 (61) 에 삽입되고 2 개의 다리부가 상기 환형 홈에 걸어맞춰지고, 이렇게 하여 조압 가이드 (60) 와 조압 스크류 (51) 가 상대회전 불능 상태로 연결되고 있다. 이 점에 관하여 도 1, 도 2 는 간략하게 표시되어 있어, 클립 (62) 이 후술할 압력계 가이드 (66) 에 접촉하는 일은 없다. 압력계 (64) 의 하측에 압력계 가이드 (66) 가 연결되어 압력계 가이드 (66) 의 기단부 (상단부) 에는 직경이 큰 플랜지부 (66A) 가 있으며, 플랜지부 (66A) 의 하측에는 인접한 직경이 작은 가이드부 (66B) 가 있다. 압력계 가이드 (66) 의 가이드부 (66B) 는 조압 스크류 (51) 의 삽입구멍 (57) 에 회전 자유롭게 삽입되고, 가이드부 (66B) 의 하반분의 외경은 상반분의 외경보다도 작으며, 가이드부 (66B) 의 외주면과 삽입구멍 (57) 의 내주면 사이는 O 링 (67) 에 의해 기밀 상태로 유지되어 있다.
압력계 (64) 에 연결된 압력계 가이드 (66) 의 플랜지부 (66A) 에 기어 (D) 가 고정되고, 기어 (D) 의 중심선은 기어 (A) 의 중심선과 동일선 상에 위치하고 있다. 도 1 ∼ 도 3 에서는 압력계 가이드 (66) 와 별체인 기어 (D) 가 압력계 가이드 (66) 의 플랜지부 (66A) 외주에 고정되어 있는데, 기어 (D) 와 압력계 가이드 (66) 를 일체로 구성 (성형) 할 수도 있다. 조압 가이드 (60) 의 바닥부 (60B) 의 비중심 위치 (중심에서 소정 거리만큼 떨어진 위치) 에 삽입통과구멍 (68) 이 형성되고, 삽입통과구멍 (68) 에 지지축 (69) 이 회전 자유롭게 삽입통과되어 있다. 지지축 (69) 의 상하 양단부에 기어 (C) 와 기어 (B) 가 각각 고정되고, 기어 (C) 와 기어 (B) 는 기어 (D) 와 기어 (A) 에 각각 맞물려 유성 기어 기구를 구성하고 있다. 또, 도 1 ∼ 도 3 에서는 기어 (C) 가 지지축 (69) 과 일체로 구성되고, 지지축 (69) 의 하단부가 기어 (B) 의 스냅피트용 구멍에 상대회전 불능 상태로 끼워맞춰져 있다. 이 유성 기어 기구는 도 2, 도 4 에 나타낸 바와 같이 조압 가이드 (60) 의 바닥부 (60B) 가 아암 (M) 이 되고, 아암 (M) 의 선단부에 지지된 지지축 (69) 에 고정된 기어 (C) 와 기어 (B) 가 기어 (D) 와 기어 (A) 에 맞물려 자전하면서 기어 (D) 와 기어 (A) 의 주위를 공전한다. 기어 (A) 는 밸브 본체 (본네트 (10)) 에 고정되어 상대적으로 정지하며, 아암 (M ; 핸들측) 에 고정된 축 1 (조압 스크류 (51) 측) 은 구동축이 되고, 기어 (D) 에 고정된 축 2 (압력계측) 는 피동축이 된다.
여기에서, 기어 (A), 기어 (B), 기어 (C) 및 기어 (D) 의 각 기어의 톱니수를 각각 ZA, ZB, ZC 및 ZD 라 하고, 축 1 및 축 2 의 회전수를 각각 n1 및 n2 라 한다. 이 때, 축 2 의 회전수 n2 와 축 1 의 회전수 n1 사이에는 다음의 관계가 있다는 것이 기구학의 지식에서 볼 때 명백하다.
n2 ＝ (1 - ZAㆍZC / ZBㆍZD) n1
이 식에서 ZAㆍZC / ZBㆍZD ＝ 1 인 경우, 즉 ZAㆍZ C ＝ ZBㆍZD 인 경우는 회전수 n1 과는 관계없이 항상 회전수 n2 가 제로이며, 기어 (A ; 본네트 (10)) 와 회전축 (2; 압력계 가이드 (66)ㆍ압력계 (64)) 사이의 상대적인 회전은 제로가 된다. 다시 말해 상기 조건을 만족시키는 경우는, 핸들 (59)ㆍ조압 가이드 (60 ; 아암 (M)) 를 회전시켰을 때 압력계 (64)ㆍ압력계 가이드 (66; 축 2·기어 (D)) 는 밸브본체ㆍ본네트 (10)ㆍ기어 (A) 에 대하여 상대적인 회전을 하지 않는다.
또, 도 1 ∼ 도 3 에서는 ZA ＝ ZD, ZB ＝ ZC 로 하였다.
조압 스크류 (51) 에는 삽입구멍 (57) 의 하단부와 조압 스크류 (51) 의 외주면을 연통하는 가로구멍 (70) 이 형성되어 있다. 조압 스크류 (51) 의 외주면과 본네트 (10) 의 소직경구멍 (36) 의 내주면 사이는 조압 스크류 (51) 의 길이방향으로 간격을 둔 위치에 한 쌍의 시일 부재 (71, 72) 가 장착되어 기밀 상태가 유지되어 있다. 구체적으로, 조압 스크류 (51) 의 외주면에는 가로구멍 (70) 의 개구로부터 소정 거리만큼 길이방향 (상하방향) 으로 떨어진 위치에 2 개의 환형 홈이 형성되고, 이 환형 홈에 시일 부재 (71, 72) 가 각각 장착되어 있다. 이처럼, 조압 스크류 (51) 의 외주면과 본네트 (10) 소직경구멍 (36) 의 외주면과 한 쌍의 시일 부재 (71, 72) 로 둘러싸인 환형 연통실 (73) 이 형성되어 있다. 압력계 가이드 (66) 에는 연통구멍 (74) 이 형성되고, 이 연통구멍 (74) 을 통하여 압력계 (64) 의 내부와 삽입구멍 (57) 의 하단부가 연통되어 있다. 가로구멍 (70) 에 의해 삽입구멍 (57) 과 환형 연통실 (73) 이 연통되고, 환형 연통실 (73) 은 본네트 (10) 의 연통로 (76) 와 밸브보디 (11) 의 연통로 (75) 에 의해 피드백실 (20) 에 연통되어 있다. 피드백실 (20) 은 연통로 (75, 76), 환형 연통실 (73), 가로구멍 (70), 삽입구멍 (57), 연통구멍 (74) 으로 구성되는 도입 연통로를 통하여 압력계 (64) 의 내부에 연통되어 있다.
도 1 ∼ 도 3 에 명시되어 있는 바와 같이, 압력계 (64) 에는 지침 (86) 및 눈금판 (85) 이 배치 설치되고, 눈금판 (85) 의 외주를 따라 2 개의 압력범위 표시침 (87) 이 이동가능 상태로 원하는 위치에 유지할 수 있게 장착되어 있다. 원통부를 갖는 핸들 (59) 의 상단부에 창구멍 (90) 이 형성되고, 창구멍 (90) 에 압력계 커버 (91) 가 착탈이 자유롭게 부착되며, 압력계 커버 (91) 는 대략 원형 투명판 (92) 의 양단에 소정 폭의 걸림부재 (94)ㆍ손잡이부 (88) 가 고정되어 있다. 걸림부재 (94) 는 측면에서 보아 U 자형이고, 걸림부재 (94) 의 내측에는 투명판 (92) 에 연결되며, 걸림부재 (94) 의 외측에는 손잡이부 (88) 의 상벽이 연결되고, 손잡이부 (88) 의 상벽 외측에는 측벽이 연이어 형성되어 있다. 핸들 (59) 상단부의 창구멍 (90) 은 압력계 커버 (91) 를 끼워맞추기에 적합하고, 투명판 (92) 이 끼워맞춰지는 대략 원형의 구멍과 걸림부재 (94)ㆍ손잡이부 (88) 가 끼워맞춰지는 소정 폭의 노치가 있으며, 노치의 외방 위치에는 걸림용 돌출부 (93; 핸들 (59) 의 원통부 상단의 일부) 가 형성되어 있다. 핸들 (59) 의 걸림용 돌출부 (93) 의 상방부 내측에는 걸림용 단차가 형성되고, 압력계 커버 (91) 의 걸림부재 (94) 의 U 자형 외측부의 상방부 외측에는 걸림용 단차부가 형성되어 있다.
압력계 커버 (91) 의 손잡이부 (88) 의 외벽을 손가락으로 집어 손잡이부 (88) 를 창구멍 (90) 의 노치에 삽입하고 압력계 커버 (91) 의 걸림부재 (94) 와 핸들 (59) 의 걸림용 돌출부 (93) 를 걸어 고정시킨다. 손을 떼면 걸림부재 (94) 의 걸림용 단차부와 걸림용 돌출부 (93) 의 걸림용 단차부가 걸리고, 압력계 커버 (91) 는 장착위치에 유지된다. 압력범위 표시침 (87) 을 이동시키고자 할 때는 압력계 커버 (91) 의 손잡이부 (88) 의 외벽을 손가락으로 집어 누르고, 압력계 커버 (91) 의 걸림부재 (94) 와 핸들 (59) 의 걸림용 돌출부 (93) 의 걸림을 해제시키고, 손잡이부 (88) 를 창구멍 (90) 의 노치에서 꺼내어 압력계 커버 (91) 를 창구멍 (90) 에서 이탈시킨다. 압력범위 표시침 (87) 이 노출되기 때문에, 압력범위 표시침 (87) 을 드라이버 등의 끝으로 원하는 위치로 이동시킬 수 있고 이동후에 압력계 커버 (91) 를 창구멍 (90) 에 장착시킨다.
청구항 1, 2, 5 의 발명은, 유성 기어 기구에 의해 핸들과 압력계와 밸브 본체가 연결되고, 핸들을 회전시켰을 때 압력계가 밸브 본체에 대하여 상대적인 회전을 하지 않게 되어 있다. 기어와 기어는 항상 맞물려 있기 때문에, 유성 기구의 기어 톱니수를 선정함으로써 압력계와 밸브 본체의 상대회전을 거의 완전히 없앨 수 있으며, 덜컥거리는 일도 없어졌다. 그리고, 종래예의 부착부재를 사용하는 일도 없으며, 또한 이들 기어에 작용하는 힘은 극히 작기 때문에 저렴한 기어를 사용하여 유성 기어 기구를 만들 수 있어, 종래예의 기구보다도 비용을 저감시킬 수 있다.
청구항 3, 4, 5 의 발명은, 피드백실의 압력을 압력계에 도입하기 위한 부재 중 회전하는 부재에 사용하는 시일 부재의 수를 종래예보다도 2 개나 감소시키고 있다. 때문에 핸들을 회전시킬 때의 핸들 조작력이 반감되어 시일 부재에 의한 공기 누출의 불안 요소가 적어지고 비용도 저감된다. 그리고, 보다 작은 힘으로 핸들을 회전시킬 수 있기 때문에, 감압밸브의 보다 미소한 조정이 가능해졌다.
청구항 6, 7 의 발명은, 핸들의 상단부에 창구멍이 형성되고 핸들의 창구멍에 압력 커버가 탈착 자유롭게 부착되며, 압력 커버의 이탈시에 압력범위 표시침을 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 압력계를 핸들 내에서 꺼내지 않고 압력계 커버를 떼내어 압력범위 표시침을 이동시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 게이지 핸들형 감압밸브의 실시형태의 종단면도이다.
도 2 는 도 1 의 요부 확대도이다.
도 3 은 본 발명의 게이지 핸들형 감압밸브의 실시형태의 분해 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 사용되는 유성 기어 기구를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
49 : 조압 (調壓) 스프링 수용부 51 : 조압 스크류
59 : 핸들 60 : 조압 가이드
66 : 압력계 가이드 68 : 삽입통과구멍
69 : 지지축

Claims (7)

  1. 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 (調壓) 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
    핸들의 내측에 조압 가이드가 핸들과 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 가이드의 바닥부 중심구멍에 조압 스크류의 통형부 (筒狀部) 가 끼워맞춰져 조압 가이드와 조압 스크류가 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 스크류의 수나사부가 조압 스프링 수용부의 암나사부에 나사결합되고, 압력계에 연결된 압력계 가이드에 기어 (D) 가 고정되고, 기어 (D) 와 동축의 기어 (A) 가 밸브 본체에 고정되고, 조압 가이드 바닥부의 비중심 위치에 있는 삽입통과구멍에 지지축이 회전이 자유롭게 삽입통과되고, 지지축의 양단부에 고정된 기어 (C) 와 기어 (B) 가 각각 기어 (D) 와 기어 (A) 에 맞물려, 핸들을 회전시켰을 때 압력계가 밸브 본체에 대하여 상대적인 회전을 하지 않게 되어 있는 것을 특징으로 하는 게이지 핸들형 감압밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 기어 (A), 기어 (B), 기어 (C) 및 기어 (D) 의 톱니수를 각각 ZA, ZB, ZC 및 ZD 라 했을 때, ZAㆍZC ＝ ZBㆍZD 의 조건을 만족시키는 게이지 핸들형 감압밸브.
  3. 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 (調壓) 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
    핸들의 내측에 조압 가이드가 핸들과 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 가이드의 바닥부 중심구멍에 조압 스크류의 통형부 (筒狀部) 가 끼워맞춰져 조압 가이드와 조압 스크류가 상대회전 불능 상태로 연결되고, 조압 스크류의 수나사부가 조압 스프링 수용부의 암나사부에 나사결합되고, 압력계에 압력계 가이드가 연결되고, 조압 스크류의 삽입구멍에 압력계 가이드의 가이드부가 회전 자유롭게 삽입되고, 가이드부의 외주면과 삽입구멍의 내주면 사이가 O 링에 의해 기밀상태로 되고, 압력계 가이드의 연통구멍을 통하여 압력계 내부와 상기 삽입구멍이 연통되고, 조압 스크류에는 상기 삽입구멍과 외주를 연통하는 가로구멍이 형성되고, 조압 스크류의 외주면과 밸브 본체의 소직경구멍의 내주면 사이에는 조압 스크류의 길이방향으로 간격을 둔 위치에 한 쌍의 시일 부재가 장착되어 환형 연통실이 형성되고, 가로구멍에 의해 상기 삽입구멍과 환형 연통실이 연통되고, 환형 연통실이 피드백실에 연통된 게이지 핸들형 감암밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 조압 스크류의 외주면에는 가로구멍으로부터 소정 거리만큼 길이방향으로 떨어진 위치에 2 개의 환형 홈이 형성되고, 환형 홈에 시일 부재가 각각 개재된 게이지 핸들형 감압밸브.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 조압 스크류의 삽입구멍에 압력계 가이드의 가이드부가 회전 자유롭게 삽입되고, 압력계 가이드의 연통구멍을 통하여 압력계 내부와 상기 삽입구멍이 연통되고, 조압 스크류에는 상기 삽입구멍과 외주를 연통하는 가로구멍이 형성되고, 조압 스크류의 외주면과 밸브 본체의 소직경구멍의 내주면 사이에는 조압 스크류의 길이방향으로 간격을 둔 위치에 한 쌍의 시일 부재가 장착되어 환형 연통실이 형성되고, 가로구멍에 의해 상기 삽입구멍과 환형 연통실이 연통되고, 환형 연통실이 피드백실에 연통된 게이지 핸들형 감압밸브.
  6. 밸브 본체 내에서 일차측 포트와 이차측 포트 사이에 밸브실이 배치 설치되고, 밸브실 내의 주밸브체가 밸브스프링에 의해 주밸브시트에 가까워지는 방향으로 탄성지지되고, 또한 피드백 부재와 조압 (調壓) 스프링 수용부 사이에 장착된 조압 스프링에 의해 주밸브체가 주밸브시트에서 멀어지는 방향으로 탄성지지되고, 원통부를 갖는 핸들 내에 압력계가 배치 설치되며, 피드백 부재와 밸브실 사이에 배치 설치된 피드백실이 도입 연통로를 통하여 압력계에 연통되는 게이지 핸들형 감압밸브에 있어서,
    압력계에는 지침, 눈금판 및 압력범위 표시침이 배치 설치되고, 압력범위 표시침은 이동 가능하고 원하는 위치에 유지할 수 있도록 장착되고, 핸들의 상단부에 창구멍이 형성되고, 핸들의 창구멍에 압력계 커버가 탈착 가능하게 부착되어 압력계 커버의 이탈시에 압력범위 표시침을 이동 가능하게 한 것을 특징으로 하는 게이지 핸들형 감압밸브.
  7. 제 6 항에 있어서, 압력계 커버의 투명판 양단에 소정 폭의 걸림부재 및 손잡이부가 고정되고, 핸들의 상단부 창구멍에는 투명판이 끼워맞춰지는 구멍과, 걸림부재 및 손잡이부가 끼워맞춰지는 소정 폭의 노치가 인접하여 형성되고, 노치의 외방 위치에는 걸림용 돌출부가 형성되고, 핸들의 걸림용 돌출부의 상방부 내측에는 걸림용 단차가 형성되고, 압력계 커버의 걸림부재의 상방부 외측에는 걸림용 단차부가 형성된 게이지 핸들형 감압밸브.
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