KR101612495B1 - 밸브 장치 - Google Patents

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KR101612495B1
KR101612495B1 KR1020147018279A KR20147018279A KR101612495B1 KR 101612495 B1 KR101612495 B1 KR 101612495B1 KR 1020147018279 A KR1020147018279 A KR 1020147018279A KR 20147018279 A KR20147018279 A KR 20147018279A KR 101612495 B1 KR101612495 B1 KR 101612495B1
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케이스케 나카네
타쿠미 후카야
코지 스기우라
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다이호 고교 가부시키가이샤
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Abstract

밸브 장치(1)는 유로(2)를 개폐하는 포핏 밸브(5)를 구비하고 있다. 나사산 부분(5d)이 포핏 밸브의 샤프트(5a)에 형성되어 있고, 구동 기어(11)가 이러한 나사산 부분에 나사식으로 결합된다. 구동 기어(11)는 모터(22)에 의해 피니언(21)을 통해서 회전하며, 포핏 밸브는 전진 및 후퇴를 하여 유로의 개폐를 조절한다. 구동 기어(11)는, 피니언(21)과 맞물린 상태를 유지하면서 피니언의 축방향 및 포핏 밸브의 축방향으로 전진 및 후퇴할 수 있도록 되어 있고, 보통은 스프링(13)(편향 수단)에 의해 미리 정해진 비작동 위치에 유지되어 있다. 이로써, 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착되어 더 이상 움직이지 않는 경우에도, 구동 기어는, 더 회전되는 경우, 비작동 위치로부터 스프링(13)의 편향력에 대항하여 축방향으로 움직이고, 구동 수단 등등에 가해지는 충격을 흡수한다. 충격 부하 때문에 구동 수단 등등에 가해지는 손상을 막을 수 있다.

Description

밸브 장치{VALVE DEVICE}
본 발명은 밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 포핏 밸브와 포핏 밸브를 구동시키는 구동 수단으로서 모터를 포함하고, 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착되어 있을 때 구동 수단인 모터나 기어 등등에 충격이 전달되는 것을 방지하도록 구성된 밸브 장치에 관한 것이다.
종래에는, 유로를 개폐하도록 밸브 시트와 접촉하고 접촉상태에서 해제되는 포핏 밸브와; 포핏 밸브의 샤프트에 형성된 나사산 부분과; 나사산 부분에 나사식으로 결합되는 구동 기어와; 구동 기어에 맞물려서 구동 기어를 회전시키는 피니언; 및 피니언을 회전 구동시키는 구동 수단;을 포함하고, 포핏 밸브는, 피니언을 통해 구동 기어를 회전시키는 구동 수단에 의해, 유로의 개폐를 조절하도록 구동 기어의 회전 방향에 따라 전진 또는 후퇴하도록 움직이는, 밸브 장치가 알려져 있다(특허문헌 1).
이러한 밸브 장치의 경우, 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착될 때 구동수단의 역할을 하는 모터 등등의 구성요소에 충격이 전달되는 것을 막기 위해, 포핏 밸브의 샤프트에 형성된 나사산 부분과 구동 기어의 나사산 부분 사이에 필요한 만큼의 간극(갭)이 형성되어 있고, 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착되어 더이상 움직이지 않을 때에도, 구동 기어는 더 회전되는 경우, 간극의 크기만큼 회전하여 구동 수단 등등에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개공보 JP 2009-197765 A
위에서 설명한 종래의 장치에서는, 구동 수단 등등에 가해지는 충격이 포핏 밸브의 샤프트에 형성된 나사산 부분과 구동 기어의 나사산 부분 사이에 형성된 간극에 의해 흡수되기 때문에, 그 간극을 확장시키는 방법으로 충격흡수력을 늘리는 데에는 한계가 있다.
이러한 상황을 고려할 때, 본 발명의 목적은, 종래의 밸브 장치보다 더 높은 충격흡수력을 보장할 수 있는 밸브 장치를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은, 유로를 개폐하도록 밸브 시트와 접촉하고 접촉상태에서 해제되는 포핏 밸브와; 포핏 밸브의 샤프트에 형성된 나사산 부분과; 나사산 부분에 나사식으로 결합되는 구동 기어와; 구동 기어와 맞물려서 구동 기어를 회전시키는 피니언; 및 피니언을 회전 구동시키는 구동 수단;을 포함하고, 포핏 밸브는, 피니언을 통해 구동 기어를 회전시키는 구동 수단에 의해, 유로의 개폐를 조절하도록 구동 기어의 회전 방향에 따라 전진 또는 후퇴하도록 움직이고, 구동 기어는, 상기 피니언과 맞물린 상태를 유지하면서 포핏 밸브의 축방향 및 피니언의 축방향으로 전진 및 후퇴할 수 있도록 구성되어 있고, 구동 기어는 편향 수단에 의해 미리 정해진 비작동 위치에 유지되고, 구동 기어는, 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착되어 있고 이동이 중단된 경우에도, 추가로 회전될 때 비작동 위치로부터 편향 수단의 편향력에 대항하여 축방향으로 이동하여, 구동 수단에 인가되는 충격을 흡수하는 밸브 장치를 제공한다.
상술한 구성에 따르면, 구동 기어는 편향 수단에 의해, 미리 정해진 비작동 위치에 고정되어 있고, 이 상태에서 피니언이 구동 수단에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하도록 구동될 때, 구동 기어는 피니언을 통해 정방향 또는 역방향으로 회전하게 되어, 포핏 밸브는 구동 기어의 회전 방향에 따라 전진 또는 후퇴하도록 움직이게 됨으로써, 유로를 열고 닫는 것을 제어할 수 있다.
나아가, 유로를 닫기 위해 포핏 밸브가 밸브 시트에 안착되어 이동을 중단한 순간, 구동 수단은 보통 관성 때문에 원래의 작동을 계속하게 되고, 따라서 구동 기어는 포핏 밸브가 밸브에 안착되어 더 이상 움직이지 않는 경우에도 더 회전하게 된다. 따라서, 이 때, 구동 기어가 회전한 후에, 구동 기어는 편향 수단의 편향력에 대항하여 미리 정해진 비작동 위치로부터 축방향으로 움직이며, 따라서 구동 수단, 구동 기어 또는 피니언에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다.
또한, 이 때, 구동 기어는 피니언과 맞물린 상태를 유지하면서 피니언의 축방향으로 움직이고, 구동 기어와 피니언이 맞물린 상태는 풀리지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예를 나타내는 단면로서, 포핏 밸브(5)의 중심선(O)을 기준으로 좌측과 우측에 각각, 포핏 밸브(5)가 작동하지 않는 비작동 상태와 작동하는 작동 상태를 각각 나타내는 도면이다.
이하 본 발명을 도시된 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1에서, 밸브 장치(1)는, 배기가스가 순환하는 유로(2)를 열고 닫도록 제어할 수 있도록 구성되어 있고, 또한 엔진으로 다시 되돌아가는 배기가스의 양을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
유로(2)는 하우징(3) 내에 형성되어 있고, L 형상으로 이루어져 있다. 도 1의 하부에 있는 유로(2)의 개구는 배기가스 입구이고, 우측의 개구는 배기가스 출구이다. 또한, 유로(2)를 둘러싸는 밸브 시트(4)(seat)가 L 형상으로 휘어져 있는 유로의 상류측에 제공된다.
유로(2)를 열고 닫는 포핏 밸브(5)(poppet valve)는 수직방향으로 설치되어 포핏 밸브(5)의 샤프트(5a)의 축방향은, 상류측의 유로(2)의 축방향과 일치하게 되며, 하우징(3)에 대하여 슬라이딩할 수 있다. 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 유로(2)의 상류측으로부터 밸브 시트(4) 상에 안착되어 유로(2)를 닫을 수 있다.
플랜지(6)는 포핏 밸브(5)의 샤프트(5a)의 상단부에 고정되어 있고, 스프링(7)은 플랜지(6)와 하우징(3) 사이에 탄성적으로 설치되어 도 1의 상부측으로 포핏 밸브(5)를 편향(bias) 시킬 수 있고, 따라서 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 밸브 시트(4) 상에 안착되어 비작동상태(non-operating state)에 있을 때 유로(2)를 닫을 수 있다.
포핏 밸브(5)의 샤프트(5a)는 상단부가 사각형 단면을 갖는 회전 정지부(5c)로 형성되어 있고, 회전 정지부(5c)가 슬라이딩하면서 사각형 단면을 갖고 하우징(3) 내에 구비된 회전 정지 홀(3a)로 삽입됨으로써 포핏 밸브(5)는 수직 방향으로 슬라이딩할 때 회전하지 않게 된다.
포핏 밸브(5)가 회전하는 것을 막는 회전 정지 수단은, 본 실시예에서 제시하는 회전 정지 수단으로 제한되는 것은 아니라는 점에 유의해야하며, 당연히 적절한 구조를 갖는 모든 회전 정지 수단을 사용할 수가 있다.
수 나사산 부분(5d)이 포핏 밸브(5)의 샤프트(5a)의 높이를 따라 중간 지점에 형성되어 있고, 하우징(3)에 의해 회전가능하게 지지되는 구동 기어(11)의 샤프트에 형성된 암 나사산 부분(11a)에 나사식으로 결합된다.
따라서, 구동 기어(11)가 정방향으로 또는 역방향으로 회전할 때, 포핏 밸브(5)는 나사산 부분(11a, 5c)을 통해 위 아래로 움직이게 되고, 이로써 밸브 요소(5b)의 열린 정도(aperture)를 조절할 수가 있게 된다.
구동 기어(11)는 중앙 샤프트의 상부 및 하부에, 원통형 섹션(11b, 11c)을 갖고 있고, 원통형 섹션(11b, 11c)은 하우징(3)에 있는 롤러 베어링(12)에 의해 각각 피봇(pivot)식으로 지지된다. 일반적으로 알려져 있듯이, 각각의 롤러 베어링(12)은 외측 레이스(12a)와, 복수의 볼(12b) 및 내측 레이스(12c)를 포함하고 있고, 외측 레이스(12a)는 하우징(3)에 고정되어 있다.
구동 기어(11)의 원통형 섹션(11b, 11c)은 각각 내측 레이스(12c)에 끼워지고, 구동 기어(11)는 롤러 베어링(12)에 의해 피봇가능하게 지지되며, 즉 구동 기어(11)의 원통형 섹션(11b, 11c)은 각각 내측 레이스(12c)에 끼워져서 축방향으로 슬라이딩을 할 수 있다.
나아가, 편향 수단의 기능을 하는 코일 스프링(13)은, 구동 기어(11)의 하부표면과 하부 내측 레이스(12c)의 상부표면 사이에 탄성적으로 제공되어, 구동 기어(11)를 상부측으로 편향시키고, 또한, 통상적으로 구동 기어(11)의 상부 표면이 상부 롤러 베어링(12)의 내측 레이스(12c)의 하부 표면에 접하는 위치, 즉 비작동 위치(non-operating position)에, 구동 기어(11)를 유지시킨다.
한편, 아래에서 설명하는 것 처럼, 구동 기어(11)가 코일 스프링(13)의 탄성력에 대항하여 아래로 움직였을 경우에는, 구동 기어(11)의 하부 원통형 섹션(11c)의 하단부 표면이, 하우징(3)에 고정된 밀봉 수단과 같은 고정 부분(25)에 접한다.
피니언(21)의 작은 기어(21a)는 구동 기어(11)와 맞물리고, 피니언(21)의 큰 기어(21b)는 구동 수단의 역할을 하는 모터(22)의 구동 샤프트(22a)에 고정된 구동 피니언(23)과 맞물린다.
따라서, 모터(22)에 의해 구동 피니언(23)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키면, 구동 기어(11)를 피니언(21)을 통해 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있고, 따라서 상술한 것처럼 나사산 부분(11a, 5c)을 통해서 포핏 밸브(5)를 위아래로 이동시킬 수 있다.
피니언(21)은 샤프트(24)에 의해 회전가능하게 그리고 피봇가능하게 지지되며, 샤프트(24), 포핏 밸브(5)의 샤프트(5a) 및 모터(22)의 구동 샤프트(22a)는 서로 평행하게 그리고 수직방향으로 배열되어 있다.
본 실시예에서, 구동 기어(11), 피니언(21)의 작은 기어(21a) 및 큰 기어(21b) 및 구동 피니언(23)은 스퍼 휠(spur wheel)로 구성되며, 피니언(21)의 작은 기어(21a)의 치폭(기어 이빨의 너비)(축방향의 길이)은 구동 기어(11)의 치폭 보다 크게 설정되어 있다.
또한, 구동 기어(11)가 피니언(21)의 작은 기어(21a)와 맞물림으로서, 구동 기어(11)가 작은 기어(21a)와 맞물려 있는 상태를 유지하면서 구동 기어(11)는 상부의 비작동 상태로부터 스프링(13)의 탄성력에 대항하여 아래로 이동할 수 있다.
포핏 밸브(5)의 상방 이동량 및 하방 이동량을, 즉 포핏 밸브(5)의 열린 정도(aperture)를 검출하기 위해 센서(28)가 포핏 밸브(5) 위에 설치되고, 센서(28)의 접촉부(28a)는 포핏 밸브(5)의 상단부의 표면과 접촉한다. 접촉부(28a)는 위아래로 움직이면서 포핏 밸브(5)의 상방 이동 및 하방 이동을 추적하여, 포핏 밸브(5)가 절대적으로 올라가 있는 위치를 모니터링 할 수 있다.
센서(28)의 신호는 제어장치(29)에 입력되고, 센서(28)로부터 신호를 수신하는 동안, 제어장치(29)는 모터(22)를 제어하여 포핏 밸브(5)가 위로 또는 아래로 움직인 위치, 즉 포핏 밸브의 열린 정도(aperture)를 제어할 수 있다.
상술한 구조에 따르면, 비작동 상태에서, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 밸브 시트(4)에 안착되어 유로(2)를 닫고, 구동 기어(11)는 스프링(13)에 의해 비작동 위치에서 편향된 상태로 유지된다.
이 상태에서, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)를 밸브 시트(4)와 분리시켜 유로(2)를 개방할 때, 제어장치(2)는 모터(22)에 의해 구동 피니언(23)을 정방향으로 회전시키고, 따라서 구동 기어(11)는 구동 피니언(23)과 구동 휠(11) 사이에 배치된 피니언(21)을 통해 정방향으로 회전한다.
이로써, 포핏 밸브(5)는 구동 기어(11)에 형성된 나사산 부분(11a)과 포핏 밸브(5)에 형성된 나사산 부분(5d)을 통해 아래로 움직이고, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 밸브 시트(4)와 분리된다.
포핏 밸브(5)의 아래쪽 이동량은 센서(28)로 측정하고, 센서(28)로부터 나오는 신호는 제어장치(29)에 입력된다. 따라서, 제어장치(29)는 포핏 밸브(5)의 아래쪽 이동량이 적절하게 되고 또한 필요한 만큼 유로(2)가 개방되도록 모터(22)를 제어한다.
유로(2)를 닫도록 포핏 밸브(5)가 위로 이동할 때, 제어장치(29)는 모터(22)에 의해 구동 피니언(23)을 역방향으로 회전시키고, 따라서 구동 기어(11)는 구동 피니언(23)과 구동 휠(11) 사이에 배치된 피니언(21)을 통해 역방향으로 회전하게 된다.
이로써, 포핏 밸브(5)는 위로 움직이고 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 밸브 시트(4)에 안착된다. 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착된 것을 센서(28)가 감지한 경우, 제어장치(29)는 구동 기어(11)를 멈추게 하도록 모터(22)로 전력을 공급하는 것을 즉시 중단하지만, 구동 기어(11)는 관성 때문에 계속해서 역방향으로 약간 회전하게 된다.
따라서, 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착되어 있기 때문에, 포핏 밸브(5)는 위로 움직일 수 없고, 따라서 구동 기어(11)가 역방향으로 회전 한 후에, 구동 기어(11)는, 상술한 상부의 비작동 위치(도 1의 중심선(O)의 우측에 있는 구동 기어(11)의 위치를 참고)로부터 스프링(13)의 탄성력에 대항하여 회전하면서, 아래쪽으로 움직인다. 따라서, 구동 기어(11)가 갑작스럽게 멈추게되는 경우와 비교하여, 구동 기어(11), 중간에 위치한 피니언(21), 구동 피니언(23) 또는 모터(22)에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있다.
나아가, 포핏 밸브(5)의 상방 또는 하방 이동이 더 높은 속도로 가속시키고 유로(2)를 열고 닫는 제어의 응답성을 높이면, 구동 기어(11) 등등의 요소에 가해지는 관성력이 증가하지만, 관성력이 증가해도, 구동 기어(11)는 비작동 상태로부터 더 아래쪽으로 움직일 수 있기 때문에, 증가된 관성력을 쉽게 흡수할 수 있다.
한편, 충격을 흡수할 수 있는 메커니즘이 없거나, 흡수능력이 충분하지 않은 경우에는, 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 느리게 안착하도록, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착하기 전에 즉시 밸브가 닫히는 속도를 줄이도록 제어할 필요가 있다. 그러나, 이 경우에, 밸브의 닫힘 속도의 감소량에 대응하는 만큼, 밸브를 닫는 데 필요한 시간이 더 걸릴 것이고, 따라서 반응성이 좋지 않게 된다.
이와 달리, 본 실시예에서는, 상술한 것처럼 큰 관성력을 쉽게 흡수할 수 있기 때문에, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 밸브 시트(4)에 신속하게 안착될 수 있고, 따라서 밸브를 닫는데 필요한 반응성을 양호하게 실현할 수 있다.
포핏 밸브(5)가 압력을 받는 상태로 밸브 시트(4)와 접촉하게 된 경우, 필요한 만큼의 전압을 모터(22)에 인가하여 구동 기어(11)를 역방향으로 더 회전시키면, 나사산 부분(11a) 및 샤프트(5a)를 통해서 구동 기어(11)는 비작동 위치에서 축방향으로(밸브가 계속 닫혀 있는 도 1의 하부의 위치로) 움직인다. 구동 기어(11)의 하단부 섹션이 하우징(3)에 일체로 형성된 고정부(25)와 접촉하게 되면, 구동 기어(11)의 이동은 제한되고 밸브가 완전히 닫혀 있는 방향으로 포핏 밸브(5)를 편향시키는 하중(load)이 발생된다.
나아가, 모터(22)에 전력을 공급하는 것이 중단된 후에, 비작동 위치로부터 아래로 내려갔던 구동 기어(11)는 스프링(13)의 탄성력에 의해 지체없이 최초의 비작동 위치로 돌아가게 된다.
한편, 모터(22)에 전력을 공급하지 않고, 스프링(13)의 탄성력만 사용할 수도 있다. 즉, 포핏 밸브(5)의 수 나사산 부분(5d)이 구동 기어(11)의 암 나사산 부분(11a)에 나사결합되는 조건을 적절히 설정함으로써, 스프링(13)의 탄성력을, 구동 기어(11)가 포핏 밸브(5)의 샤프트(5a)에 대하여 정방향으로 회전하지 않도록 하여 최초의 위치로 돌아가지 않도록 하는 값으로 설정할 수 있다.
이 상태에서, 관성에 의해 비작동 상태로부터 아래로 움직였던 구동 기어(11)는 스프링(13)의 탄성력에 의해 일정하게 위쪽으로 편향되고, 따라서 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)는 편향력에 의해 밸브 시트(4)에 가압될 수 있고, 이로써 유로(2)를 보다 안정적으로 닫을 수 있다.
이 때, 보다 능동적으로 구동 기어(11)를 비작동 위치로부터 아래쪽으로 이동시킬 수도 있다. 즉, 관성력을 이용하는 경우, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착되면 모터(22)로 전력을 공급하는 것이 중단되지만, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착될 때에도 구동 기어(11)는 모터(22)에 인가되는 필요한 양만큼의 전압에 의해 역방향 회전을 계속 수행하여 비작동 위치로부터 필요한 만큼 아래쪽으로 이동하게 되는 구성도 있을 수 있다. 이로써, 스프링(13)은 가압되고, 포핏 밸브(5)는 더 큰 탄성력에 의해 압력을 받는 상태에서 밸브 시트(4)와 접촉하게 된다.
이 경우, 구동 기어(11)는 스프링(13)의 탄성력에 의해 최초의 비작동 위치로 되돌아가는 경우에도, 소정의 필요한 양 만큼의 전압을 계속 모터(22)에 인가함으로써, 비작동 위치로부터 필요한 양 만큼 아래쪽으로 이동한 위치에 구동 기어(11)를 유지시킬 수 있다.
또한, 비작동 상태로부터 아래쪽으로 이동한 상태로 구동 기어(11)를 유지하는 경우에는, 포핏 밸브(5)를 아래로 이동시킬 때, 구동 기어(11)는 스프링(13)의 탄성력과 모터(22)를 이용하여 정방향으로 회전함으로써, 최초의 비작동 위치로 돌아가고, 그러면 포핏 밸브(5)는 아래로 이동한다. 그러나, 본 실시예에서, 포핏 밸브(5)가 위로 또는 아래로 이동했던 위치는, 센서(28)에 의해 감지되고 있기 때문에, 포핏 밸브(5)가 아래쪽으로 움직이기 시작했을 때 즉시 아래쪽 이동량을 센서(28)에 의해 검출할 수 있다.
나아가, 본 실시예에서, 포핏 밸브(5)가 위로 또는 아래로 이동한 위치는 센서로 계속 검출되고 있기 때문에, 예를 들어 이물질이 끼어 들어서, 포핏 밸브(5)의 밸브 요소(5b)가 밸브 시트(4)에 안착되도록 제어를 하였음에도 불구하고 밸브 시트(4)에 안착되어 있지 않는 현상을, 센서(28)로 탐지할 수 있다. 따라서, 밸브가 완전히 닫혀 있을 때 가스가 누출하여 엔진에 화재가 발생하는 사고를 방지할 수 있다.
1 밸브 장치
2 유로
3 하우징
4 밸브 시트(seat)
5 포핏 밸브
5a 샤프트
5b 밸브 요소
5d, 11a 나사산(thread) 부분
11 구동기어
11b, 11c 원통형 섹션
12 롤러 베어링
12a 외측 레이스
12b 볼
12c 내측 레이스
13 스프링 (편향수단)
21, 23 피니언
22 모터(구동 수단)

Claims (5)

  1. 밸브 시트와 접촉하고 분리되어 유로를 개폐하는 포핏 밸브와;
    상기 포핏 밸브의 샤프트에 형성된 나사산 부분과;
    상기 나사산 부분에 나사식으로 결합되는 구동 기어와;
    상기 구동 기어와 맞물리고 상기 구동 기어를 회전시키는 피니언; 및
    상기 피니언을 회전 구동시키는 구동 수단;을 포함하고,
    상기 피니언을 통해 상기 구동 기어를 회전시키는 상기 구동 수단에 의해, 상기 포핏 밸브가 상기 구동 기어의 회전 방향에 따라 전진 또는 후퇴되어, 상기 유로의 개폐를 조절하는, 밸브 장치에 있어서,
    상기 구동 기어는, 상기 피니언과 맞물린 상태를 유지하면서 상기 포핏 밸브의 축방향 및 상기 피니언의 축방향으로 전진 및 후퇴할 수 있도록 구성되어 있고,
    상기 구동 기어는 편향 수단에 의해 미리 정해진 비작동 위치에서 유지되고, 상기 구동 기어는, 상기 포핏 밸브가 상기 밸브 시트에 안착되어 이동이 중단된 경우에도, 추가로 회전될 때 상기 비작동 위치로부터 상기 편향 수단의 편향력에 대항하여 축방향으로 이동하여 상기 구동 수단에 인가되는 충격을 흡수하고,
    상기 구동 기어에는, 중앙 샤프트를 사이에 두고 상부 및 하부의 2 개소에 원통형 섹션이 형성되고,
    상기 구동 기어는, 외측 레이스가 상기 밸브 장치의 하우징에 고정된 롤러 베어링의 내측 레이스에 의해, 축방향으로 슬라이딩할 수 있도록 상기 2 개소의 원통형 섹션에서 지지되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로가 상기 포핏 밸브에 의해 닫힌 상태에서, 상기 포핏 밸브는 상기 편향 수단의 편향력 또는 상기 구동 수단에 의해 압력을 받는 상태로 상기 밸브 시트와 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편향 수단은 상기 구동 기어와 상기 내측 레이스 사이에 탄성적으로 설치된 스프링인 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포핏 밸브의 상방 이동량 및 하방 이동량을 검출하는 센서를 더 포함하고, 상기 센서는 상기 포핏 밸브가 위로 또는 아래로 이동한 절대적인 위치를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치.
  5. 삭제
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140165767A1 (en) * 2012-12-19 2014-06-19 Deere And Company Manual synchronized gear shift assist
WO2016033775A1 (zh) * 2014-09-04 2016-03-10 潘斌 一种自锁式液体阀
JP2016089792A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 大豊工業株式会社 ウェイストゲートバルブ
JP6739786B2 (ja) 2016-05-30 2020-08-12 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法
JP6842152B2 (ja) * 2016-05-31 2021-03-17 武蔵エンジニアリング株式会社 液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法
JP6717694B2 (ja) * 2016-07-20 2020-07-01 リンナイ株式会社 ガス弁装置
CN109863336B (zh) * 2016-10-26 2021-12-28 株式会社富士金 流量调节阀及使用该流量调节阀的流体控制装置
DE102016226111A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Continental Automotive Gmbh Ventilanordnung für ein Kraftfahrzeug
FR3071898B1 (fr) * 2017-10-04 2020-07-10 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur et vanne de circulation de fluide le comprenant
CN113898741B (zh) * 2021-10-21 2023-09-05 山东信悦机械有限公司 一种流量调节阀及发烟机
US20230287993A1 (en) * 2022-03-09 2023-09-14 Pfeiffer Vacuum Technology AG Vacuum valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197765A (ja) 2008-02-25 2009-09-03 Aisan Ind Co Ltd 弁駆動装置
WO2011059678A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Fisher Controls International Llc Electric actuators having internal load apparatus

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2317529A (en) * 1939-04-10 1943-04-27 Cutler Hammer Inc Power driven valve and the like
DE1231517B (de) * 1964-04-25 1966-12-29 Siebeck Metallwerk G M B H Motorischer Stellantrieb fuer Ventile od. dgl. mit Schneckengetriebe
US3616884A (en) * 1969-09-11 1971-11-02 Helmut Balz Gmbh Fa Power-driven positioning system with interrupt means upon application of a predetermined positioning force at end points of travel, particulary for valves and the like
DE2135094B2 (de) * 1971-07-14 1972-05-25 Helmut Balz GmbH, 7100 Heilbronn Motorischer stellantrieb fuer ventile schubkraftabhaengiger endstellungsabschaltung
DE2263058A1 (de) * 1972-12-22 1974-06-27 Klaus Union Armaturen Stopfbuechsloser antrieb, insbesondere fuer armaturen
DE3861505D1 (de) * 1987-08-17 1991-02-14 Siemens Ag Elektromotorischer stellantrieb mit zeitabhaengiger endlagen- abschaltung zum einsatz in steuer- oder regeleinrichtungen fuer stroemende medien.
GB2219637B (en) * 1988-06-08 1992-05-06 Mitsubishi Electric Corp Electromagnetic clutch in motor-powered drive device
US5029806A (en) * 1990-10-09 1991-07-09 Huo Lien Chuang Foot-controlled water faucet
JP2899394B2 (ja) * 1990-10-26 1999-06-02 株式会社東芝 弁駆動制御装置
CN2084543U (zh) * 1990-11-20 1991-09-11 崔玉增 部分回转阀门电动装置
JPH05141557A (ja) * 1991-11-14 1993-06-08 Sekisui Chem Co Ltd バルブ用電動アクチユエータ
GB2327763B (en) * 1997-08-01 1999-06-23 Rotork Controls Improved thrust sensors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009197765A (ja) 2008-02-25 2009-09-03 Aisan Ind Co Ltd 弁駆動装置
WO2011059678A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Fisher Controls International Llc Electric actuators having internal load apparatus

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Publication number Publication date
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US9702479B2 (en) 2017-07-11

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