KR100598327B1 - 전동 밸브 - Google Patents

전동 밸브 Download PDF

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KR100598327B1
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Abstract

본 발명은 스텝모터의 출력으로 밸브의 오픈/크로즈를 제어하는 전동 밸브에 관한 것으로서,
출력회전축(35)과, 직경이 확장된 돌출부(473) 및 상부 중앙에서 일정 깊이의 홈(474)이 형성된 니이들 샤프트(472)와, 상부는 상기 출력회전축(35)의 당접부(36)와 맞닿게 되는 니이들 볼트(465)와, 상기 니이들 볼트(465)의 헤드 하부에 일단이 고정되고, 타단의 상부는 제1링(481)이 타단의 하부는 제2링(485)에 의해서 지지된 시일 플레이트(463), 및 상기 니이들 샤프트(472)의 돌출부(473)의 하부를 윗방향으로 지지하는 원추형 코일 스프링(469)으로 구성된다.
냉매,시일플레이트,링,코일스프링

Description

전동 밸브 { ELECTROMOTIVE VALVE }
도 1은 종래의 전동 밸브의 단면도
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 전동 밸브의 단면도
도 3은 도 2 A 부분의 확대도
도 4는 본 발명에 따른 전동 밸브의 감속기부의 평면도
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 전동 밸브의 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1유로 20 : 제2유로
31 : 구동부 33 : 스텝모터
34 : 감속기부 35 : 출력회전축
36 : 당접부 37 : 출력기어
41 : 구동부 케이스 43 : 제1기어
44 : 제2기어 45 : 부시 베어링
47 : 홀더 51 : 밸브바디
69, 469 : 원추형 코일 스프링 63, 463 : 시일 플레이트
64 : 중앙부 65 : 피봇 베어링
72, 472 : 니이들 샤프트 75 : 니이들
81 : 시일 플레이트링 85 : 연장부
87 : 측면부 465 : 니이들 볼트
473 : 돌출부 474 : 탭
481 : 제1링 485 : 제2링
본 발명은 전동 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세히는 스텝모터의 출력으로 밸브의 오픈/크로즈를 제어하는 전동 밸브에 관한 것이다.
종래의 전동 밸브는 일본 특허 공개 평11-82796(1999. 3. 26 공개)에 개시되어 있듯이, 도 1을 참조하면, 밸브 바디(351)에 형성된 제1통로(333)와 제2통로(334) 사이에 냉매 유로를 형성하고, 이의 제어를 위하여 상기 제1통로(333)와 제2통로(334)를 개폐하는 제1밸브(361)와, 상기 제1밸브(361)의 상단에서 이를 고정하는 제2밸브(362)와, 모터(도시 안됨)에 의해서 회전하는 출력축(325)과, 상기 제1밸브(362)의 상부에 위치하여 상기 출력축(325)의 상하 운동을 제1밸브(362)로 전달하는 구체(363)으로 구성된다. 여기서 벨로우즈(341)가 제2밸브(362)와 밸브바디(332) 사이에 장착되어 상하운동하는 제2밸브(362)에 따라 탄력적으로 이동되어 모터(도시 안됨)측으로 냉매가 유입되는 것을 방지하는 기밀 역할을 하게 된다.
상기 벨로우즈(341)는 그 상단이 와셔(312)에 그리고 하단이 볼록부(313)에 전주 납땜(용접)되므로 공정이 복잡하게 되고, 용접시 고열을 벨로우즈가 직접 받아 열 변형으로 인하여 누설 불량이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 벨로우즈를 폐지하고, 시일 플레이트를 적용하여 고정력과 신뢰성을 확보하는데 있다.
본 발명에 따른 전동 밸브의 일예로서,
구동부, 상기 구동부의 출력을 감속시키는 감속기부, 상기 감속기부의 출력에 의해 상하 회전 운동하는 밸브 장치로 구성된 전동 밸브에 있어서, 상기 감속기부의 출력기어의 회전에 따라 회전운동 및 상하 운동을 하게 되는 출력회전축과, 상기 출력회전축의 하부는 직경이 작아진 당접부가 형성되며, 상기 당접부의 라운딩 부분에 맞닿도록 위치하는 피봇 베어링과,
제1유로와 제2유로는 니이들에 의해서 오픈 또는 크로즈되며 상기 니이들의 상부에 장착된 니이들 샤프트와, 상기 니이들 샤프트 상부에 장착되며, 상기 피봇 베이링의 하부가 안착되며, 중앙은 아래방향으로 볼록하게 돌출된 중앙부를 형성하 여 상기 니이들 샤프트 상부와 결합되며, 시일 플레이트링에 의해서 니이들 케이스에 밀착 고정되는 시일 플레이트로 구성되며, 상기 시일 플레이트는 원추형 코일 스프링에 의해 윗방향으로 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전동 밸브의 다른 예로서,
구동부, 상기 구동부의 출력을 감속시키는 감속기부, 상기 감속기부의 출력에 의해 상하 회전 운동하는 밸브 장치로 구성된 전동 밸브에 있어서, 상기 감속기부의 출력기어의 회전에 따라 회전운동 및 상하 운동을 하게 되며 하부는 직경이 작아진 당접부가 형성된 출력회전축과,
제1유로와 제2유로는 니이들에 의해서 오픈 또는 크로즈되며 상기 니이들의 상부에 장착되며, 직경이 확장된 돌출부 및 상부 중앙에서 일정 깊이의 탭이 형성된 니이들 샤프트와,
상기 탭에 삽입되어 고정되며, 상부는 상기 출력회전축의 당접부와 맞닿게 되어, 상기 출력회전축의 상하 회전운동을 상하운동으로 전환시키는 역할을 하는 니이들 볼트와,
상기 니이들 볼트의 헤드 하부에 일단이 고정되고, 타단의 상부는 제1링이 타단의 하부는 제2링에 의해서 지지된 시일 플레이트, 및
상기 니이들 샤프트의 돌출부의 하부를 윗방향으로 지지하는 원추형 코일 스프링으로 구성된다.
이하, 본 발명의 제1 실시 예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
구동부(31)로서 스텝 모터(33)를 포함한다. 상기 스텝 모터(33)의 출력은 최종적으로 출력기어(37)에 의해서 출력되고, 상기 출력기어(37)의 중앙에는 출력회전축(35)이 맞물려, 상기 출력기어(37)의 회전에 따라 출력회전축(35)이 회전운동 및 상하 운동을 하게 된다.
즉, 도 4를 참조하면, 감속기부(34)는 모터(33)축에 달린 피니언(입력기어) (39)과, 상기 피니언(입력기어)(39)에 맞물려 회전되는 제1기어(43)과, 상기 제1기어(43)에 맞물려 회전되는 제2기어(44)와, 상기 제2기어(44)에 맞물려 회전되는 출력기어(37)로 구성된다. 이들은 구동부 케이스(41)에 의해서 커버된다.
상기 출력회전축(35)은 부시(45) 및 홀더(47)에 의해서 지지된다. 상기 출력회전축(35)의 하부는 직경이 작아진 당접부(36)가 형성되며, 상기 당접부의 라운딩 부분에는 3~6개의 피봇(65)에 맞닿게 된다.
상기 구동부 케이스(41)의 하부가 홀더(47)와 결합되고, 상기 홀더(47)의 하부는 밸브 바디(51)와 결합된다.
상기 밸브 바디(51)에는 제1유로(10) 및 제2유로(20)가 형성되며, 이 유로(10, 20)는 니이들(75)에 의해서 오픈 또는 크로즈된다. 상기 니이들(75)의 상부는 니이들 샤프트(72)가 장착된다.
상기 니이들 샤프트(72) 상부에는 시일 플레이트(63)가 장착된다.
상기 시일 플레이트(63)는 원추형 코일 스프링(69)에 의해 윗방향으로 지지 된다. 시일 플레이트(63)의 중앙은 아래방향으로 볼록하게 돌출된 중앙부(64)를 형성하여, 상기 니이들 샤프트(72) 상부와 결합된다.
상기 시일 플레이트(63)의 상부는 시일 플레이트 링(81)에 의해서 밸브 바디(51)에 밀착 고정되며, 전주 납땜 또는 용접 본딩된다.
시일 플레이트 링(81)이 피봇(65)의 상부와 맞닿아 피봇(65)의 상부측 이동을 제한하며, 상기 시일 플레이트 링(81) 하부로는 시일 플레이트(63)의 중앙부(64)의 측면이 피봇(65)의 바깥쪽 이동을 제한하고, 상기 피봇(65)의 하부가 안착된다.
상기 피봇(65)은 그 상부 및 외측면을 둘러싸는 하우징과 일체적으로 제작된다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 제1실시 예에 따른 전동 밸브는 다음과 같이 작동한다.
스텝 모터(33)가 구동하면 감속기부(34)에 의해서 감속되어 출력기어(37)가 정·역 회전된다. 출력기어(37)가 정 방향 회전하면 출력 회전축(35)이 하방 회전운동하고, 역회전 회전하면 출력회전축(35)이 상방 회전운동하게 된다.
출력기어(37)가 정 방향 회전하여 출력 회전축(35)이 하방 회전운동하면, 피봇(65)이 하방으로 이동되고, 그러면 SUS 재질인 시일 플레이트(63)의 중앙도 하방으로 쳐지게 되며, 원추형 코일 스프링(69)은 압축되고, 이로써 니이들 샤프트(72) 및 니이들(75)이 하방으로 이동되어, 제1유로(10)와 제2유로(20) 사이는 크로즈된 다.
출력기어(37)가 역방향 회전하여 출력 회전축(35)이 상방 회전운동하면, 원추형 코일 스프링(69)이 상방으로 부세하여, 시일 플레이트(63)가 원래 자리로 복귀되며, 상기 시일 플레이트(63)의 중앙부(64)에 결합된 니이들 샤프트(72)가 상승 운동하게 되어 니이들(75)도 상승하게 된다. 또한 시일 플레이트(63)의 복원 운동으로 피봇(65)도 상승하게 된다. 이로써 니이들 샤프트(72) 및 니이들(75)이 상방으로 이동되어, 제1유로(10)와 제2유로(20) 사이는 오픈된다.
본 발명의 시일 플레이트(63)는 자체 탄성력을 가지고 있다.
시일 플레이트(63)는 시일 플레이트 링(81)으로 가압된 후 동시에 그 끝 부분이 용접되므로 시일 플레이트의 열 변형을 방지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 제2 실시 예를 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 제1실시예와 동일한 구성부재는 동일한 도면참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.
구동부(31) 및 감속기부(34)는 제1실시 예와 동일하다.
상기 출력회전축(35)도 제1실시 예와 동일하며, 부시(45) 및 홀더(47)에 의해서 지지되고, 상기 출력회전축(35)의 하부는 직경이 작아진 당접부(36)가 형성된다.
상기 구동부 케이스(41)의 하부가 홀더(47)와 결합되고, 상기 홀더(47)의 하부는 밸브 바디(51)와 결합된다.
상기 밸브 바디(51)에는 제1유로(10) 및 제2유로(20)가 형성되며, 이 유로(10, 20)는 니이들(75)에 의해서 오픈 또는 크로즈된다. 상기 니이들(75)의 상부는 니이들 샤프트(472)가 장착된다.
상기 니이들 샤프트(472)는 직경이 확장된 돌출부(473) 및 상부 중앙에서 일정 깊이의 탭(474)이 형성된다.
상기 탭(474)에는 니이들 볼트(465)가 삽입되고 나선식 결합된다.
시일 플레이트(463)는 고무류로서, 상기 니이들 볼트(465)의 헤드 하부에 일단이 고정되고, 타단의 상부는 제1링(481)이 타단의 하부는 제2링(485)에 의해서 압축 지지된다. 상기 제1링(481)은 밸브바디(51) 내측에 나선식 결합된다.
상기 니이들 샤프트(472)의 돌출부(473)의 하부는 원추형 코일 스프링(469)에 의해 윗방향으로 밀어준다.
상기 니이들 볼트(465)의 상부는 상기 출력회전축(35)의 당접부(36)와 맞닿게 원형 홈이 형성되고 마모 방지를 위하여 그리이스가 수용되고 , 상기 출력회전축(35)의 상하 회전운동을 상하운동으로 전환시키는 역할을 한다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 제2실시 예에 따른 전동 밸브는 다음과 같이 작동한다.
스텝 모터(33)가 구동하면 감속기부(34)에 의해서 감속되어 출력기어(37)가 정·역 회전된다. 출력기어(37)가 정 방향 회전하면 출력 회전축(35)이 하방 회전운동하고, 역회전 회전하면 출력회전축(35)이 상방 회전운동하게 된다.
출력기어(37)가 정 방향 회전하여 출력 회전축(35)이 하방 회전운동하면, 니 이들 볼트(465)가 하방으로 이동되고, 그러면 탄성력이 있는 시일 플레이트(63)의 중앙도 하방으로 쳐지게 되며, 이와 동시에 니이들 샤프트(472)도 하방으로 이동되며, 원추형 코일 스프링(469)은 압축되고, 이로써 니이들(75)이 하방으로 이동되어, 제1유로(10)와 제2유로(20) 사이는 크로즈된다.
출력기어(37)가 역방향 회전하여 출력 회전축(35)이 상방 회전운동하면, 원추형 코일 스프링(469)이 상방으로 부세하여 니이들 샤프트(472) 및 니이들(75)이 상방 이동되고, 시일 플레이트(463)가 원래 자리로 복귀되며, 상기 시일 플레이트(463)의 중앙에 결합된 니이들 볼트(465)도 상승 운동하게 된다.
이로써 니이들 샤프트(472) 및 니이들(75)이 상방으로 이동되어, 제1유로(10)와 제2유로(20) 사이는 오픈된다.
본 제2실시예에서 시일 플레이트(463)의 조립 구조에서 용접이 필요 없게 된다.
본 발명에 따른 전동 밸브는 조립이 용이한 시일 플레이트 및 원추형 코일 스프링을 채택하여 조립시 시일 플레이트를 보호할 수 있게 되고, 기밀 유지가 보다 잘 이루어지는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동 밸브를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특 허청구의 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

  1. 구동부, 상기 구동부의 출력을 감속시키는 감속기부, 상기 감속기부의 출력에 의해 상하 회전 운동하는 밸브 장치로 구성된 전동 밸브에 있어서,
    상기 감속기부의 출력기어(37)의 회전에 따라 회전운동 및 상하 운동을 하게 되는 출력회전축(35)과,
    상기 출력회전축(35)의 하부는 직경이 작아진 당접부(36)가 형성되며, 상기 당접부의 라운딩 부분에 맞닿도록 위치하는 피봇 베어링(65)과,
    제1유로(10)와 제2유로는 니이들(75)에 의해서 오픈 또는 크로즈되며 상기 니이들(75)의 상부에 장착된 니이들 샤프트(72)와,
    상기 니이들 샤프트(72) 상부에 장착되며, 상기 피봇 베이링(65)의 하부가 안착되며, 중앙은 아래방향으로 볼록하게 돌출된 중앙부(64)를 형성하여 상기 니이들 샤프트(72) 상부와 결합되며, 시일 플레이트링(81)에 의해서 니이들 케이스(51)에 밀착 고정되는 시일 플레이트(63)로 구성되며,
    상기 시일 플레이트(63)는 원추형 코일 스프링(60)에 의해 윗방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
  2. 구동부, 상기 구동부의 출력을 감속시키는 감속기부, 상기 감속기부의 출력에 의해 상하 회전 운동하는 밸브 장치로 구성된 전동 밸브에 있어서,
    상기 감속기부의 출력기어(37)의 회전에 따라 회전운동 및 상하 운동을 하게 되며 하부는 직경이 작아진 당접부(36)가 형성된 출력회전축(35)과,
    제1유로(10)와 제2유로는 니이들(75)에 의해서 오픈 또는 크로즈되며 상기 니이들(75)의 상부에 장착되며, 직경이 확장된 돌출부(473) 및 상부 중앙에서 일정 깊이의 탭(474)이 형성된 니이들 샤프트(472)와,
    상기 탭(474)에 삽입되어 고정되며, 상부는 상기 출력회전축(35)의 당접부(36)와 맞닿게 되어, 상기 출력회전축(35)의 상하 회전운동을 상하운동으로 전환시키는 역할을 하는 니이들 볼트(465)와,
    상기 니이들 볼트(465)의 헤드 하부에 일단이 고정되고, 타단의 상부는 제1링(481)이 타단의 하부는 제2링(485)에 의해서 압축 지지된 시일 플레이트(463), 및 상기 니이들 샤프트(472)의 돌출부(473)의 하부를 윗방향으로 밀어주는 원추형 코일 스프링(469)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 밸브.
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