KR101945157B1

KR101945157B1 - 밸브 셔터

Info

Publication number: KR101945157B1
Application number: KR1020180111460A
Authority: KR
Inventors: 유명호
Original assignee: 주식회사 유니락
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2019-02-07

Abstract

일 실시 예에 따른 밸브 셔터는, 밸브의 핸들을 파지하는 파지부; 및 상기 파지부에 연결되는 핸들 회전 축과, 상기 핸들이 개방되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키는 에어 모터와, 상기 핸들이 폐쇄되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키도록 탄성력을 인가하는 태엽 스프링을 구비하는 회전 작동부를 포함할 수 있고, 상기 회전 작동부는, 상기 핸들 회전 축의 회전 각도에 따라 상기 에어 모터에 공급되는 공압의 크기를 조절할 수 있다.

Description

밸브 셔터{VALVE SHUTTER}

아래의 설명은 밸브 셔터에 관한 것이다.

가스 실린더는 저장되는 가스는 종류에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 특히, 다양한 생산 공정에 사용되는 공정 가스를 저장 또는 공급하는 용도로 사용되고 있다.

가스 실린더에 수용된 가스를 공급 대상에 공급하기 위해서는, 작업자가 직접 가스 실린더의 커넥터를 출구 포트에 체결한 이후, 밸브 핸들을 회전시켜 밸브의 개폐를 조절할 수 있다.

하지만, 가스의 누출에 따른 잠재적인 사고의 위험성으로 인해, 현장의 작업자가 가스 실린더를 외부 커넥터에 연결하거나, 밸브 핸들을 직접 파지하여 회전시켜야 하는 점은 안전상의 부담으로 작용하였다.

따라서, 원격으로 가스 실린더의 밸브의 개폐를 자동적으로 수행할 수 있는 장치의 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시 예의 목적은 밸브 셔터를 제공하는 것이다.

상기 회전 작동부는, 공압을 형성하는 공압 소스 및 상기 공압 소스로부터 생성된 공압을 상기 에어 모터에 전달하는 공압 라인을 구비하는 공압부; 상기 에어 모터에 연결되어 회전 가능하게 설치되고, 상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 연결되어 상기 핸들 회전 축으로 동력을 전달하는 동력 전달 축; 상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 회전 가능하게 연결되어 상기 핸들 회전 축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 공압 조절 축; 및 상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 제 1 회전 구간 동안에만 상기 공압 라인의 유로를 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급함으로써, 상기 핸들 회전 축을 제 1 회전 각도만큼 회전시키는 제 1 회전 구동부를 포함할 수 있다.

상기 공압 라인은, 상기 공압 소스로부터 상기 에어 모터로 공압을 공급하는 제 1 회전 공압 라인을 포함할 수 있고, 상기 제 1 회전 구동부는, 상기 제 1 회전 구간에 상응하는 각도의 호(arc) 형상을 갖는 제 1 회전 작동 부분과, 상기 제 1 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 제 1 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 제 1 회전 구동 캠; 및 상기 제 1 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 제 1 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 제 1 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 제 1 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 제 1 회전 공압 라인을 차단하는 제 1 회전 구동 릴레이를 포함할 수 있다.

상기 공압부는, 상기 공압 소스 및 상기 제 1 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 제 1 회전 구동 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하는 상태에서, 상기 제 1 회전 구동 스위치를 통해 상기 제 1 회전 공압 라인의 유로를 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축이 상기 제 1 회전 각도로 회전할 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 핸들 회전 축이 폐쇄 방향으로 최대로 회전될 수 있는 각도를 제한하기 위한 초기 위치 고정부를 더 포함할 수 있고, 상기 초기 위치 고정부는, 상기 공압 조절 축에 연결되는 돌출부; 및 상기 공압 조절 축으로부터 이격되어 형성되고 상기 공압 조절 축의 회전 각도에 따라서 상기 돌출부와 간섭 가능한 멈춤부를 포함할 수 있고, 상기 돌출부 및 상기 멈춤부가 서로 간섭된 상태에서, 제 1 회전 작동 부분은 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하도록 형성될 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 동력 전달 축이 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 방지하는 폐쇄 방지 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 폐쇄 방지 구동부는, 상기 동력 전달 축에 설치되는 일 방향 클러치로 형성되는 폐쇄 방지 기어; 및 상기 폐쇄 방지 기어를 고정 가능한 폐쇄 방지 조작부를 포함할 수 있고, 상기 폐쇄 방지 기어는, 상기 폐쇄 방지 조작부가 상기 폐쇄 방지 기어를 고정시킨 상태에서 상기 동력 전달 축이 개방 방향으로 회전하는 것을 허용하고, 상기 동력 전달 축이 폐쇄 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.

상기 폐쇄 방지 조작부는, 상기 공압 소스의 공압을 통해 작동되고, 상기 공압부는, 상기 공압 라인에 설치되어 상기 공압 라인의 유로를 선택적으로 개폐하는 공압 해제 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 공압 해제 스위치를 통해 공압을 차단하는 경우, 상기 에어 모터에 인가되는 공압 및 상기 폐쇄 방지 조작부에 인가되는 공압이 해제될 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 상기 제 1 회전 구간 중간의 일 지점부터 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점까지의 구간인 감속 회전 구간에서 상기 에어 모터에 인가되는 공압을 감소시키는 감속 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 공압 라인은, 상기 공압 소스 및 상기 에어 모터 사이에서 상기 제 1 회전 공압 라인과 병렬적으로 연결되는 감속 회전 공압 라인을 더 포함할 수 있고, 상기 감속 회전 구동부는, 상기 감속 회전 구간에 상응하는 각도의 호 형상을 갖는 감속 회전 작동 부분과, 상기 감속 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 감속 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 감속 회전 구동 캠; 및 상기 감속 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 감속 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 감속 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 감속 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 감속 회전 공압 라인을 차단하는 감속 회전 구동 릴레이를 포함할 수 있고, 상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 사기 감속 회전 작동 부분이 상기 감속 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점은, 상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점보다 후행하는 각도상에 위치할 수 있다.

상기 공압부는, 상기 에어 모터로 공급되는 유체의 유량을 감소시키는 유량 조절부를 더 포함할 수 있고,

상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 감속 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점은, 상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점보다 후행하는 각도상에 위치할 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 개방 방향으로 상기 제 1 회전 구간 보다 선행하여 위치하는 사전 회전 구간동안 상기 공압 라인을 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급할 수 있는 사전 회전 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 사전 회전 구동부는, 상기 파지부가 상기 핸들을 파지하기 전에 상기 핸들 회전 축을 미리 회전시켜 상기 태엽 스프링의 탄성 에너지를 증가시킬 수 있다.

상기 공압 라인은, 상기 공압 소스로부터 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인과 병렬적으로 연결되어 상기 에어 모터로 연결되는 사전 회전 공압 라인을 더 포함할 수 있고, 상기 사전 회전 구동부는, 상기 사전 회전 구간에 상응하는 각도의 호 형상을 갖는 사전 회전 작동 부분과, 상기 사전 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 사전 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 사전 회전 구동 캠; 및 상기 사전 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 사전 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 사전 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 사전 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 사전 회전 공압 라인을 차단하는 사전 회전 구동 릴레이를 포함할 수 있고, 상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 사전 회전 작동 부분의 가압이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 작동 부분의 가압이 시작되는 지점과 동일하거나 그보다 후행하는 각도상에 위치할 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 공압 조절 축이 폐쇄 방향으로 최대로 회전될 수 있는 각도를 제한하기 위한 초기 위치 고정부를 더 포함할 수 있고, 상기 초기 위치 고정부는, 상기 공압 조절 축에 연결되는 돌출부; 및 상기 공압 조절 축으로부터 이격되어 형성되고 상기 공압 조절 축의 회전 각도에 따라서 상기 돌출부와 간섭 가능한 멈춤부를 포함할 수 있고, 상기 돌출부 및 상기 멈춤부가 서로 간섭된 상태에서 상기 사전 회전 작동 부분은 상기 사전 회전 구동 릴레이를 가압하도록 형성될 수 있다.

상기 공압부는, 상기 공압 소스 및 상기 제 1 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 제 1 회전 구동 스위치; 및 상기 공압 소스 및 상기 사전 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 사전 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 사전 회전 구동 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 핸들 회전 축이 최대로 폐쇄된 폐쇄 상태에서, 상기 사전 회전 구동 스위치를 통해 상기 사전 회전 공압 라인의 유로를 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축은 사전 회전 각도만큼 회전되고, 이후, 상기 제 1 회전 구동 스위치를 통해 상기 제 1 회전 공압 라인을 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축은 제 1 회전 각도만큼 회전할 수 있다.

상기 회전 작동부는, 상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 제 2 회전 구간 동안 상기 공압 라인을 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급함으로써, 상기 핸들 회전 축을 상기 제 1 회전 각도 보다 큰 제 2 회전 각도만큼 회전시킬 수 있는 제 2 회전 구동부를 더 포함할 수 있고, 상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 사전 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 2 회전 구간 내에 중첩되고, 상기 제 2 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점보다 후행하는 각도상에 위치할 수 있다.

상기 제 2 회전 각도는 720° 이상이고, 상기 핸들 회전 축에 대한 상기 공압 조절 축의 회전비는 1/2 이하일 수 있다.

상기 파지부는, 상기 핸들의 상측과 접촉하여 상기 핸들을 회전 가능하게 수용하는 핸들 수용부; 및 상기 핸들 수용부의 상측에 설치되어 상기 핸들 회전 축의 회전력을 상기 핸들 수용부에 전달하되, 상기 핸들 회전 축의 회전 방향에 따라 상기 핸들 회전 축의 회전 각도 대비, 상기 핸들 수용부의 회전 각도가 달라지게 하는 차등 회전부를 포함할 수 있다.

상기 핸들이 최대로 폐쇄된 상태로부터, 상기 핸들 회전 축이 상기 핸들을 최대로 개방시키는 상태까지 회전시키는 동안, 상기 핸들 회전 축은 상기 핸들 수용부에 대해 개방 방향으로 제 1 공회전 각도만큼 상대적으로 회전할 수 있고, 상기 핸들이 최대로 개방된 상태로부터, 상기 핸들 회전 축이 상기 핸들을 최대로 폐쇄시키는 상태까지 회전시키는 동안, 상기 핸들 회전 축은 상기 핸들 수용부에 대해 폐쇄 방향으로 제 1 공회전 각도 보다 작은 제 2 공회전 각도만큼 상대적으로 회전할 수 있다.

상기 파지부는, 상기 핸들의 상측과 접촉하여 상기 핸들을 회전 가능하게 수용하는 핸들 수용부; 및 상기 핸들 수용부의 상측에 연결되고, 상기 태엽 스프링의 탄성 에너지에 의해 상기 핸들을 회전시키는 토크의 적어도 일부를 흡수 가능한 토크 분산부를 포함할 수 있다.

상기 토크 분산부는, 상기 핸들 회전 축에 연결되는 상측 플레이트; 하측은 상기 핸들 수용부에 연결되고 상측은 상기 상측 플레이트에 회전 가능하게 결합되는 하측 플레이트; 및 상기 상측 플레이트 및 하측 플레이트 사이에 설치되고, 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 개방 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가하는 토션 스프링을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 밸브 셔터에 의하면 가스 실린더에 장착된 이후, 핸들을 양방향으로 회전시킴으로써 밸브의 개폐를 자동으로 수행할 수 있다.

일 실시 예에 따른 밸브 셔터에 의하면 핸들의 회전 각도 및 회전 속도를 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따른 사전 회전 구동부에 의하면 밸브 셔터를 가스 실린더에 장착하기 이전에 태엽 스프링의 탄성 에너지를 증가시킴으로써 밸브의 개방 동작 이후, 밸브를 확실하게 폐쇄할 수 있는 효과를 갖는다.

일 실시 예에 따른 차등 회전부에 의하면 개방 방향으로 핸들을 회전시키는 각도보다 폐쇄 방향으로 핸들을 회전시키는 각도를 더 크게 형성할 수 있어서, 밸브의 확실한 폐쇄를 보장할 수 있다.

일 실시 예에 따른 토크 분산부에 의하면 밸브가 완전히 폐쇄된 이후에도 파지부에 인가되는 토크의 일부를 흡수함으로써 핸들이 과도하게 비틀리는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 가스 실린더의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 구동 관계를 나타내는 블록도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 공압부의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 공압 회전 축의 회전 각도에 따라 각각의 구동 릴레이의 개폐 여부를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 공압부의 블록도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 공압 회전 축의 회전 각도에 따라 각각의 구동 릴레이의 개폐 여부를 도시하는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 파지부의 사시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 파지부의 분해 사시도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 사시도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 분해 사시도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 사시도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 분해 사시도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착되기 이전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 19는 에어 모터에 의해 공급되는 공압에 의해 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 개방 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 태엽 스프링의 탄성 복원력에 의해 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 폐쇄 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 토크 분산부의 사시도이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 토크 분산부의 분해 사시도이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 토크 분산부가 개방 방향으로 회전된 상태를 나타내는 도면이다.
도 24는 일 실시 예에 따른 토크 분산부가 폐쇄 방향으로 회전된 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일반적인 가스 실린더의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 가스 실린더(9)의 구성 및 형상을 확인할 수 있다. 가스 실린더(9)는 압축된 가스가 수용되는 실린더 바디(91) 및 실린더 바디(91)로부터 상측으로 돌출된 헤드 밸브(92)를 포함할 수 있다.

실린더 바디(91)는, 지면과 수직한 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있고, 그 연장된 방향의 단면의 형상이 원형으로 형성된 원통형 부재일 수 있다. 예를 들어, 실린더 바디(91)의 연장된 방향에 따른 중심축은 지면과 수직하도록 형성될 수 있다.

헤드 밸브(92)는 실린더 바디(91)의 상단에서 설치된 부분으로서, 가스의 유동 및 유량의 조절을 수행할 수 있다.

예를 들어, 헤드 밸브(92)는, 실린더 바디(91)로부터 연통되어 외부의 공급 및 충전용 커넥터와 연결되는 출구 포트(921), 출구 포트(921)의 개도율을 조절하기 위한 핸들(922) 및 압력 저감부(923)를 포함할 수 있다.

핸들(922)은 헤드 밸브(92)의 상측으로 회전 가능하게 돌출된 부재일 수 있다. 예를 들어, 핸들(922)의 회전축은 실린더 바디(91)의 중심축과 일치할 수 있다.

예를 들어, 헤드 밸브(92)를 최대로 개방시키기 위해, 핸들(922)을 일 방향으로 최대한 회전시킬 수 있고, 이 경우, 핸들(922)이 일 방향으로 최대로 회전되어 있는 회전 지점을 "최대 개방점"이라 할 수 있다.

반대로, 헤드 밸브(92)를 완전히 폐쇄시키기 위해, 핸들(922)을 상기 일 방향과 반대 방향인 타 방향으로 회전시킬 수 있고, 이경우, 핸들(922)이 타 방향으로 최대로 회전되어 있는 회전 지점을 "최대 폐쇄점"이라 할 수 있다.

예를 들어, 핸들(922)은 파지의 용이성을 위해 핸들(922)의 회전축을 기준으로 반경의 크기가 다른 가장자리 부분이 방사상으로 일정한 간격에 따라 이격되어 있는 형상을 가질 수 있다.

압력 저감부(923)는, 출구 포트(921)로부터 시작되는 가스의 유동 경로의 하측에 설치되어 출구 포트(921)를 통해 유동하는 고압 가스의 과도한 압력의 증가를 방지할 수 있다.

예를 들어, 헤드 밸브(92)의 체결 구조 및 형상 비롯한 가스 실린더(9)의 규격은, 미국 CGA(Compressed Gas Association)에서 지정된 국제 규격에 따라서 형성될 수 있음을 밝혀둔다.

도 2는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 분해 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 구동 관계를 나타내는 블록도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 밸브 셔터(1)는 가스 실린더(9)의 핸들(922)을 상측으로부터 파지하고 이를 회전시킴으로써, 헤드 밸브(92)를 자동으로 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

예를 들어, 밸브 셔터(1)는 반드시 가스 실린더(9)에 형성된 핸들(922)에 장착되어야 하는 것은 아니며, 유체의 유동을 제어하기 위한 임의의 밸브 구조체의 핸들에 장착될 수도 있다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 밸브 셔터(1)는 회전 작동부(11), 회전 작동부(11)에 의해 회전되고 핸들(922)을 파지하는 파지부(12) 및 가스 실린더(9)의 헤드 밸브(92)로부터 회전 작동부(11)를 지지하는 핸들 홀더(13)를 포함할 수 있다.

회전 작동부(11)는, 가스 실린더(9)의 핸들(922)을 회전시키기 위한 동력을 파지부(12)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 회전 작동부(11)는 회전 방향에 따라서 핸들(922)을 상이한 각도만큼 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 회전 작동부(11)는 핸들(922)의 회전 각도에 따라 회전 속도를 조절할 수 있다.

회전 작동부(11)는 에어 모터(M), 태엽 스프링(114), 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2), 공압 조절 축(S3), 복수개의 연결 기어(116), 감속 기어(1161), 폐쇄 방지 구동부(118), 공압부(115), 초기 위치 고정부(119), 사전 회전 구동부(113), 제 1 회전 구동부(111) 및 제 2 회전 구동부(112)를 포함할 수 있다.

에어 모터(M)는, 공압부(115)로부터 공압을 전달받아 구동되어 동력 전달 축(S1)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 에어 모터(M)는 가스 실린더(9)의 헤드 밸브(92)가 개방되도록 핸들(922)을 "개방 방향"으로 회전시킬 수 있다. 여기서 개방 방향은 에어 모터(M)에 의해 공급되는 공압에 의해 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2), 공압 조절 축(S3) 및 파지부(12)가 각각 회전되는 방향을 의미하는 것으로서, 상기 각각의 구성 요소마다 개방 방향은 서로 다를 수 있다는 점을 밝혀둔다.

태엽 스프링(114)은, 동력 전달 축(S1)에 연결되어 동력 전달 축(S1)이 에어 모터(M)에 의해 개방 방향으로 회전 될 경우 압축될 수 있다. 압축된 태엽 스프링(114)은 개방된 가스 실린더(9)가 폐쇄되도록 핸들(922)을 개방 방향의 반대 방향인 "폐쇄 방향"으로 회전시킬 수 있다. 여기서 폐쇄 방향은 압축된 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지에 의해 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2), 공압 조절 축(S3) 및 파지부(12) 각각이 회전되는 방향을 의미하는 것으로서, 상기 각각의 구성 요소마다 폐쇄 방향은 서로 다를 수 있다는 점을 밝혀둔다.

동력 전달 축(S1)은, 에어 모터(M) 및 태엽 스프링(114)에 연결되어 에어 모터(M) 또는 태엽 스프링(114)에 의해 회전될 수 있다. 예를 들어, 동력 전달 축(S1)은 핸들 회전 축(S2)과 적어도 하나 이상의 기어(116)를 통해 연결될 수 있다.

핸들 회전 축(S2)은, 동력 전달 축(S1)에 연결되어 회전 될 수 있다. 예를 들어, 핸들 회전 축(S2)은 하측으로 파지부(12)에 연결되어 파지부(12)를 개방 방향 또는 폐쇄 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 핸들 회전 축(S2) 및 공압 조절 축(S3)은 적어도 하나 이상의 기어(116)를 통해 연결될 수 있다.

공압 조절 축(S3)은, 핸들 회전 축(S2)에 연결되어 회전 될 수 있다. 예를 들어, 공압 조절 축(S3)은 회전 각도에 따라 에어 모터(M)에 공급되는 공압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 공압 조절 축(S3)에는 사전 회전 구동부(113), 제 1 회전 구동부(111), 제 2 회전 구동부(112) 및 초기 위치 고정부(119)가 설치될 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)이 개방 방향 또는 폐쇄 방향으로 회전하는 각 변위는 360°를 초과하지 않을 수 있다. 따라서, 동력 전달 축(S1)이 개방 방향 또는 폐쇄 방향으로 회전될 경우, 공압 조절 축(S3)은 360° 미만의 회전 변위내에서만 회전될 수 있다.

다시 말하면, 핸들(922)이 최대 개방점 및 최대 폐쇄점 사이에서 회전되는 도중, 공압 조절 축(S3)은 360° 미만의 범위에서 왕복 회전 운동을 수행할 수 있고, 여기서, 공압 조절 축(S3)이 해당 범위 내에서 회전되는 구간을 "회전 구간"이라 할 수 있다.

복수개의 연결 기어(116)는, 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2) 및 공압 조절 축(S3) 사이에 설치되어 동력 전달 축(S1)의 회전 토크를 핸들 회전 축(S2) 및 공압 조절 축(S3)으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 연결 기어(116)의 개수, 크기 또는 배치는 요구되는 동력 전달비에 따라 다양하게 설계될 수 있다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 복수개의 연결 기어(116)는 핸들 회전 축(S2) 및 공압 조절 축(S3) 사이에 설치되는 감속 기어(1161)를 포함할 수 있다.

감속 기어(1161)는 공압 조절 축(S3)의 회전 각도가 360°를 초과하지 않도록 핸들 회전 축(S2)에 대한 회전비를 감소시킬 수 있다.

감속 기어(1161)에 의하면, 일반적으로 가스 실린더(9)의 핸들(922)이 360° 또는 많게는 720°를 초과하는 회전 구동 범위를 갖는 것을 감안하였을 때, 헤드 밸브(92)를 완전히 개방 또는 폐쇄시키기 위해서 파지부(12)와 직렬로 연결된 핸들 회전 축(S2)을 360° 이상으로 회전시키더라도 공압 조절 축(S3)의 회전 구간이 360° 미만으로 설정되도록 제한할 수 있다. 다시 말하면, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간이 360° 미만이라 하더라도, 핸들 회전 축(S2)을 360° 이상으로 회전시킬 수 있다.

한편, 복수개의 기어(116) 대신 벨트, 풀리 또는 랙앤피니언 등과 같은 다른 회전 운동 전달 요소가 3개의 축(S1, S2, S3) 사이에서 설치될 수도 있다는 점을 밝혀둔다.

폐쇄 방지 구동부(118)는, 에어 모터(M)에 의해 동력 전달 축(S1)이 개방 방향으로 회전된 이후, 동력 전달 축(S1)이 압축된 태엽 스프링(114)에 의해 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 폐쇄 방지 구동부(118)는 폐쇄 방지 기어(1182) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)를 포함할 수 있다.

폐쇄 방지 기어(1182)는, 동력 전달 축(S1)에 설치되는 일 방향 클러치(one-way clutch)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 방지 기어(1182)의 일 방향 클러치는, 동력 전달 축(S1)이 폐쇄 방지 기어(1182)에 대하여 개방 방향으로만 회전 가능하도록 동력 전달 축(S1)을 지지할 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 후술하는 바와 같이 폐쇄 방지 기어(1182)를 고정시킴으로써, 동력 전달 축(S1)이 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.

폐쇄 방지 조작부(1181)는, 공압부(115)로부터 공압을 전달받아 작동될 수 있고, 작동시 폐쇄 방지 기어(1182)를 물리적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 방지 조작부(1181)는 인가받은 공압에 의해 돌출되는 고정 핀을 구비할 수 있고, 고정 핀은 폐쇄 방지 기어(1182)를 향해 돌출하여 폐쇄 방지 기어(1182)의 이(teeth)와 이 사이에 맞물리도록 접촉함으로써 폐쇄 방지 기어(1182)를 고정할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 폐쇄 방지 조작부(1181)가 폐쇄 방지 기어(1182)를 고정할 경우, 동력 전달 축(S1)은 개방 방향으로 회전되는 것은 허용되지만, 폐쇄 방향으로 회전되는 것은 방지될 수 있다. 따라서 핸들(922)이 에어 모터(M)에 의해 회전된 이후에 압축된 태엽 스프링(114)의 탄성 복원력에 의해 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 폐쇄 방지 조작부(1181)에 인가되는 공압이 해제될 경우, 폐쇄 방지 조작부(1181)는 더 이상 폐쇄 방지 기어(1182)를 고정하지 않기 때문에, 동력 전달 축(S1)은 압축된 태엽 스프링(114)의 탄성 복원력에 의해 폐쇄 방지 기어(1182)와 함께 폐쇄 방향으로 회전되기 시작할 수 있다.

공압부(115)는 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)를 구동하기 위한 공압을 제공할 수 있다. 예를 들어, 공압부(115)는 복수개의 회전 구동부(111, 112, 113)와 물리적으로 상호 작용함으로써 에어 모터(M)의 구동을 제어할 수 있다.

공압부(115)에 대한 구체적인 설명은 아래 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

초기 위치 고정부(119)는, 공압 조절 축(S3)이 폐쇄 방향으로 최대로 회전될 수 있는 각도를 제한할 수 있다.

초기 위치 고정부(119)에 대한 구체적인 구조는 도 5 내지 도 7을 통해 후술하기로 한다.

제 1 회전 구동부(111)는 공압 조절 축(S3)에 연결되어 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 "제 1 회전 구간"에서만 공압 라인(L)의 유로를 개방하여 에어 모터(M)에 공압을 공급함으로써, 핸들 회전 축(S2)을 "제 1 회전 각도"로 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 제 1 회전 각도는 핸들(922)을 최대 폐쇄점으로부터 제 1 개방점까지 회전시키기 위해서 핸들 회전 축(S2)이 파지부(12)를 회전시키는 각도일 수 있다.

제 2 회전 구동부(112)는 공압 조절 축(S3)에 연결되어 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 제 1 회전 구간보다 큰 "제 2 회전 구간"에서만 공압 라인(L)의 유로를 개방하여 에어 모터(M)에 공압을 공급함으로써, 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도보다 큰 "제 2 회전 각도"로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간에서 제 2 회전 구간의 시작 지점은 제 1 회전 구간의 시작 지점과 동일할 수 있다.

제 2 회전 구동부(112)에 의하면, 제 1 개방점에서 완전히 개방되지 않는 큰 회전 구동 범위를 갖는 핸들(922)을 회전시켜야 하는 경우, 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도보다 큰 제 2 회전 각도로 회전시킴에 따라서 상기 핸들(922)을 제 2 개방점까지 회전시킬 수 있다.

따라서, 밸브 셔터(1)는 제 1 회전 구동부(111)에 추가적으로 제 2 회전 구동부(112)를 더 구비함으로써 다양한 회전 구동 범위를 갖는 가스 실린더(9)의 핸들(922)에 적용될 수 있는 범용성을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 2 회전 각도는 720°이상일 수 있다. 이경우, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간은 360°를 초과할 수 없기 때문에, 핸들 회전 축(S2) 및 공압 조절 축(S3) 사이에 연결된 감속 기어(1161)를 통해서 핸들 회전 축(S2)에 대한 공압 조절 축(S3)의 회전비는 1/2 이하로 형성될 수 있다.

다른 예로, 제 2 회전 구간의 시작 지점은 제 1 회전 구간의 종료 지점과 중첩되도록 설정될 수 있다. 이 경우, 제 1 회전 구동부(111) 및 제 2 회전 구동부(112)는 핸들 회전 축(S2)을 통해 핸들(922)을 순차적으로 또는 단계적으로 회전시킬 수 있다.

사전 회전 구동부(113)는 공압 조절 축(S3)에 연결되어 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 제 1 회전 구간보다 선행하여 위치하는 "사전 회전 구간"동안 공압 라인(L)의 유로를 개방하여 에어 모터(M)에 공압을 공급할 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 핸들 회전 축(S2)을 미리 개방 방향으로 "사전 회전 각도"로 회전시켜 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 사전에 축적할 수 있다.

예를 들어, 사전 회전 구동부(113)의 구동은 헤드 밸브(92)에 밸브 셔터(1)를 장착하기 이전에 수행될 수 있다. 예를 들어, 사전 회전 구간의 시작 지점은 제 1 회전 구간 및 제 2 회전 구간의 시작 지점보다 선행할 수 있고, 사전 회전 구간의 종료 지점은 제 1 회전 구간 또는 제 2 회전 구간의 시작 지점과 중첩되거나 그보다 후행하는 위치에 형성될 수 있다.

사전 회전 구동부(113)에 의하면, 제 1 회전 구동부(111) 또는 제 2 회전 구동부(112)를 통해 핸들(922)을 개방 방향으로 회전시킨 상태에서 압축된 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 통해 핸들(922)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 경우, 태엽 스프링(114)의 마모, 회전력의 감쇠 또는 핸들(922)의 마찰력으로 인해 핸들 회전 축(S2) 및 파지부(12)가 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 완전히 회전시키지 못하여 헤드 밸브(92)를 완전히 폐쇄시키지 못하는 상황을 방지하기 위해서, 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 사전에 증가시킬 수 있다.

예를 들어, 제 1 회전 구동부(111), 제 2 회전 구동부(112) 및 사전 회전 구동부(113)는 공압 조절 축(S3)에 모듈식으로 설치될 수 있고, 이들 중 적어도 하나 이상의 회전 구동부(111, 112, 113)는 생략되어 설치될 수도 있다.

제 1 회전 구동부(111), 제 2 회전 구동부(112) 및 사전 회전 구동부(113)의 구체적인 구조 및 구동 과정은 아래의 도 5 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

핸들 홀더(13)는 가스 실린더(9)에 대한 회전 작동부(11)의 위치를 고정할 수 있다. 예를 들어, 핸들 홀더(13)의 상측은 회전 작동부(11)에 고정될 수 있고, 핸들 홀더(13)의 하측은 헤드 밸브(92)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 핸들 홀더(13)의 하측은 헤드 밸브(92)가 실린더 바디(91)에 연결되는 부위를 감싸서 고정하는 클램프로 형성될 수 있다.

도 5는 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 사시도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 공압부의 블록도이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 공압 회전 축의 회전 각도에 따라 각각의 구동 릴레이의 개폐 여부를 나타내는 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 회전 작동부(11)의 구체적인 구조, 구체적으로 초기 위치 고정부(119), 공압부(115) 및 복수개의 회전 구동부(111, 112, 113)의 구조 및 구동 과정을 확인할 수 있다.

초기 위치 고정부(119)는 공압 조절 축(S3)에 설치되어 파지부(12)에 의해 핸들(922)이 최대 폐쇄점까지 회전되어 있는 "초기 상태"를 기준으로 공압 조절 축(S3)을 비롯한 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2) 및 파지부(12)가 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 물리적으로 방지할 수 있다.

예를 들어, 초기 위치 고정부(119)는, 돌출부(1191) 및 멈춤부(1192)를 포함할 수 있다.

돌출부(1191)는 공압 조절 축(S3)으로부터 일방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(1191)는 도 5와 같이 감속 기어(1161)에 형성될 수 있다. 다른 예로 돌출부(1191)는 공압 조절 축(S3)에 직접 형성될 수 있다.

멈춤부(1192)는, 공압 조절 축(S3)으로부터 이격된 위치에 형성되고 공압 조절 축(S3)의 회전 각도에 따라 돌출부(1191)와 간섭 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 멈춤부(1192)에 돌출부(1191)가 간섭되는 경우, 공압 조절 축(S3)은 폐쇄 방향으로 회전되는 것이 방지될 수 있고, 이에 따라 공압 조절 축(S3)으로부터 연결되는 핸들 회전 축(S2) 및 동력 전달 축(S1) 또한 폐쇄 방향으로 회전되지 않을 수 있다.

따라서, 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)에 인가되는 공압이 존재하지 않을 경우, 공압 조절 축(S3)은 태엽 스프링(114)에 의해 상기 돌출부(1191) 및 멈춤부(1192)가 서로 간섭될 때까지 폐쇄 방향으로 최대로 회전된 상태로 구속될 수 있고, 이를 초기 상태라 할 수 있다.

초기 위치 고정부(119)에 의하면, 반복적인 회전 동작에서도 공압 조절 축(S3)의 각도 위치(또는 회전 위상) 및 각도 변위는 규칙적으로 변화될 수 있으므로, 전체 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 초기 상태에서의 공압 조절 축(S3)의 각도 위치는 에어 모터(M)의 작동시 공압 조절 축(S3)의 회전 각도(θ₃)를 결정하는 기준이 될 수 있다.

결과적으로, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간은 360°이내의 범위에서 회전 각도(θ₃)와 1:1 대응하기 때문에, 공압 조절 축(S3)의 회전 각도(θ₃)에 따라 에어 모터(M)에 인가되는 공압을 제어하는 제 1 회전 구동부(111), 제 2 회전 구동부(112) 또는 사전 회전 구동부(113)는 핸들(922)의 반복적으로 회전시키더라도 정확하고 동일한 동작을 반복 수행할 수 있다.

공압부(115)는 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 구동부(118)를 구동하기 위한 공압을 형성하는 공압 소스(1151), 상기 공압 소스(1151)로부터 형성된 공압을 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)로 전달하는 공압 라인(L) 및 상기 공압 라인(L)에 설치되는 복수개의 스위치(1152, 1153, 1154, 1155)를 포함할 수 있다.

공압 소스(1151)는 공압 라인(L)에 공기 또는 그 외의 가스와 같은 유체를 공급함으로써 공압을 형성할 수 있다.

예를 들어, 공압 라인(L)은 공압 소스(1151) 및 에어 모터(M) 사이에서 서로 병렬적으로 연결되는 사전 회전 공압 라인(L3), 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 제 2 회전 공압 라인(L2)과, 공압 소스(1151) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)를 연결하는 폐쇄 방지 공압 라인(L4)을 포함할 수 있다.

사전 회전 공압 라인(L3)은, 공압 소스(1151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 중간에 사전 회전 구동부(113)의 사전 회전 구동 릴레이(1132)를 통과한 이후 에어 모터(M)로 연결될 수 있다.

제 1 회전 공압 라인(L1)은, 공압 소스(1151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 중간에 제 1 회전 구동부(111)의 제 1 회전 구동 릴레이(1112)를 통과한 이후 에어 모터(M)로 연결될 수 있다.

제 2 회전 공압 라인(L2)은, 공압 소스(1151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 중간에 제 2 회전 구동부(112)의 제 2 회전 구동 릴레이(1122)를 통과한 이후 에어 모터(M)로 연결될 수 있다.

폐쇄 방지 공압 라인(L4)은, 공압 소스(1151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 폐쇄 방지 구동부(118)의 폐쇄 방지 조작부(1181)로 연결될 수 있다.

예를 들어, 병렬적으로 분지되는 사전 회전 공압 라인(L3), 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 제 2 회전 공압 라인(L2)은 에어 모터(M)로 연결되면서 다시 하나의 공압 라인(L)을 형성하도록 합쳐질 수 있다.

복수개의 스위치(1152, 1153, 1154, 1155)는, 공압 해제 스위치(1155), 사전 회전 구동 스위치(1152), 제 1 회전 구동 스위치(1153) 및 제 2 회전 구동 스위치(1154)를 포함할 수 있다.

공압 해제 스위치(1155)는 공압 라인(L)에 설치되어 공압 라인(L)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다. 예를 들어, 공압 해제 스위치(1155)는 공압 소스(1151)로부터 연결된 공압 라인(L)이 복수개의 회전 구동부(111. 112, 113) 및 폐쇄 방지 구동부(118) 각각으로 분지되기 이전의 지점에 설치될 수 있다. 다른 예로, 공압 해제 스위치(1155)는 공압 소스(1151)의 구동을 제어하는 스위치일 수 있다.

예를 들어, 사용자는 공압 해제 스위치(1155)를 통해 폐쇄 방지 조작부(1181)에 공압을 인가함으로써 동력 전달 축(S1)의 폐쇄 방향으로의 회전을 방지할 수 있다.

예를 들어, 공압 해제 스위치(1155)는 개방된 헤드 밸브(92)를 폐쇄하기 위한 스위치로 동작할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 공압 해제 스위치(1155)를 통해 공압 라인(L)의 유로를 차단하는 경우, 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)에 인가되는 공압이 모두 해제될 수 있다. 이에 따라, 동력 전달 축(S1)이 폐쇄 방향으로 회전하지 못하도록 폐쇄 방지 기어(1182)를 고정하고 있던 폐쇄 방지 조작부(1181)의 고정핀이 후퇴함에 따라서 동력 전달 축(S1)은 압축된 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지에 의해 폐쇄 방향으로 회전될 수 있다.

사전 회전 구동 스위치(1152)는 공압 소스(1151) 및 사전 회전 구동부(113) 사이에 연결되는 사전 회전 공압 라인(L3)에 설치되어 사전 회전 공압 라인(L3)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.

헤드 밸브(92)에 밸브 셔터(1)를 장착하기 이전에 사용자가 사전 회전 구동 스위치(1152)를 통해 사전 회전 공압 라인(L3)의 유로를 개방할 경우, 사전 회전 구동부(113)를 작동시켜 핸들 회전 축(S2)을 사전 회전 각도만큼 회전시킴으로써, 폐쇄 방향으로의 토크를 제공하기 위한 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 축적시킬 수 있다.

제 1 회전 구동 스위치(1153)는 공압 소스(1151) 및 제 1 회전 구동부(111) 사이에 연결되는 제 1 회전 공압 라인(L1)에 설치되어 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.

헤드 밸브(92)에 밸브 셔터(1)를 장착한 상태에서 사용자가 제 1 회전 구동 스위치(1153)를 통해 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 개방할 경우, 제 1 회전 구동부(111)를 작동시켜 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도만큼 회전시킴으로써, 핸들(922)을 제 1 개방점까지 회전시킬 수 있다.

제 2 회전 구동 스위치(1154)는 공압 소스(1151) 및 제 2 회전 구동부(112) 사이에 연결되는 제 2 회전 공압 라인(L2)에 설치되어 제 2 회전 공압 라인(L2)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.

예를 들어, 제 1 개방점에서 완전히 개방되지 않는 큰 회전 구동 범위를 갖는 핸들이 장착된 경우라면, 사용자가 제 2 회전 구동 스위치(1154)를 통해 제 2 회전 공압 라인(L2)의 유로를 개방할 수 있다. 이 경우, 제 2 회전 구동부(112)를 작동시켜 핸들 회전 축(S2)을 제 2 개방점까지 회전시킬 수 있다.

사전 회전 구동부(113)는, 사전 회전 구동 릴레이(1132) 및 사전 회전 구동 캠(1131)을 포함할 수 있다.

사전 회전 구동 릴레이(1132)는, 공압 조절 축(S3) 부근에 설치되고, 사전 회전 공압 라인(L3)에 설치되어 공압 조절 축(S3)의 회전 각도(θ₃)에 따라 사전 회전 공압 라인(L3)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.

예를 들어, 사전 회전 구동 릴레이(1132)는 공압 소스(1151)로부터 연결되는 사전 회전 공압 라인(L3)에 연결되어 공압을 입력받는 입력단(11322), 입력받은 공압을 에어 모터(M)로 연결되는 사전 회전 공압 라인(L3)으로 출력하는 출력단(11323) 및 상기 입력단(113222)과 출력단(11323) 사이의 유로를 차단하도록 설치되되 외부로부터 가압될 경우 상기 유로를 연통시키는 스위치 형태의 접점(11321)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)은 자체적으로 구비되거나 형성되는 탄성 부재에 의해 입력단(11322) 및 출력단(11323) 사이의 유로로부터 이격되어 공압 조절 축(S3)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 따라서 접점(11321)에 힘이 인가되지 않을 경우, 사전 회전 공압 라인(L3)의 유로는 차단될 수 있다.

사전 회전 구동 캠(1131)은 공압 조절 축(S3)에 결합되어 회전할 수 있다. 예를 들어, 사전 회전 구동 캠(1131)은 공압 조절 축(S3)을 기준으로 둘레의 윤곽 부분까지의 반경이 상이하게 형성되는 캠(cam) 형상의 부재일 수 있다.

예를 들어, 사전 회전 구동 캠(1131)은 둘레의 부분 중 사전 회전 구간에 상응하는 각도로 돌출된 호(arc) 형상을 갖는 사전 회전 작동 부분(1131a) 및 나머지 구간에서 사전 회전 작동 부분(1131a)보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 사전 회전 비작동 부분(1131b)을 포함할 수 있다.

예를 들어 공압 조절 축(S3)의 회전시, 사전 회전 작동 부분(1131a)은 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)을 가압할 수 있고, 사전 회전 비작동 부분(1131b)은 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)과 접촉되지 않을 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 사전 회전 구간, 즉 사전 회전 작동 부분(1131a)이 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)을 가압하는 구간에서 사전 회전 공압 라인(L3)은 연통될 수 있다.

반대로, 사전 회전 구간 이외의 구간, 즉 사전 회전 비작동 부분(1131b)이 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)을 마주보되 접촉하지 못하고 있는 구간에서 사전 회전 공압 라인(L3)은 차단될 수 있다.

제 1 회전 구동부(111)는, 제 1 회전 구동 릴레이(1112) 및 제 1 회전 구동 캠(1111)을 포함할 수 있다.

제 1 회전 구동 릴레이(1112)는, 공압 조절 축(S3) 부근에 설치되고, 제 1 회전 공압 라인(L1)에 설치되어 공압 조절 축(S3)의 회전 각도(θ₃)에 따라 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.

예를 들어, 제 1 회전 구동 릴레이(1112)는 공압 소스(1151)로부터 연결되는 제 1 회전 공압 라인(L1)에 연결되어 공압을 입력받는 입력단(11122), 입력받은 공압을 에어 모터(M)로 연결되는 제 1 회전 공압 라인(L1)으로 출력하는 출력단(11123) 및 상기 입력단(11122)과 출력단(11123) 사이의 유로를 차단하도록 설치되되 외부로부터 가압될 경우 상기 유로를 연통시키는 스위치 형태의 접점(11121)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)은 자체적으로 구비되거나 형성되는 탄성 부재에 의해 입력단(11122) 및 출력단(11123) 사이의 유로로부터 이격되어 공압 조절 축(S3)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 따라서 접점(11121)에 힘이 인가되지 않을 경우, 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로는 차단될 수 있다.

제 1 회전 구동 캠(1111)은 공압 조절 축(S3)에 결합되어 회전할 수 있다. 예를 들어, 제 1 회전 구동 캠(1111)은 공압 조절 축(S3)을 기준으로 둘레의 윤곽 부분까지의 반경이 상이하게 형성되는 캠 형상의 부재일 수 있다.

예를 들어, 제 1 회전 구동 캠(1111)은 둘레의 부분 중 제 1 회전 구간에 상응하는 각도로 돌출된 호 형상을 갖는 제 1 회전 작동 부분(1111a) 및 나머지 구간에서 제 1 회전 작동 부분(1111a)보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 제 1 회전 비작동 부분(1111b)을 포함할 수 있다.

예를 들어 공압 조절 축(S3)의 회전시, 제 1 회전 작동 부분(1111a)은 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압할 수 있고, 제 1 회전 비작동 부분(1111b)은 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)과 접촉되지 않을 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 제 1 회전 구간, 즉 제 1 회전 작동 부분(1111a)이 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압하는 구간에서 제 1 회전 공압 라인(L1)은 연통될 수 있다.

반대로, 제 1 회전 구간 이외의 구간, 즉 제 1 회전 비작동 부분(1111b)이 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 마주보되 접촉하지 못하고 있는 구간에서 제 1 회전 공압 라인(L1)은 차단될 수 있다.

예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부(1191) 및 멈춤부(1192)가 서로 간섭되어 있는 초기 상태(θ₃=0°)에서 사전 회전 작동 부분(1131a)은 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)을 가압하도록 위치할 수 있다.

또한, 초기 상태에서 제 1 회전 작동 부분(1111a) 및 제 2 회전 작동 부분(1121a)은 각각 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121) 및 제 2 회전 구동 릴레이(1122)의 접점(11221)을 가압하지 않도록 위치할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 에어 모터(M)를 구동하기 이전의 초기 상태에서 복수개의 회전 구동부의 릴레이(1112, 1122, 1132) 중 사전 회전 공압 라인(L3)만 연통된 상태를 유지할 수 있다.

따라서, 사용자는 밸브 셔터(1)의 파지부(12)를 핸들(922)에 장착하기 이전에 사전 회전 구동부(113)를 작동시킴으로써, 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 사전에 증가시킬 수 있다.

구체적으로, 사용자가 사전 회전 구동 스위치(1152)를 작동하여 공압을 사전 회전 공압 라인(L3)으로 인가할 경우, 상기 공압은 에어 모터(M)를 구동하여 동력 전달 축(S1)을 비롯하여 공압 조절 축(S3)을 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 회전은 사전 회전 작동 부분(1131a)이 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)을 더 이상 가압하지 않을 때까지, 다시 말하면 사전 회전 구간이 종료되는 지점까지 계속될 수 있고, 핸들 회전 축(S2)이 사전 회전 각도만큼 회전될 수 있다.

사전 회전 구동부(113)에 의하면, 밸브 셔터(1)를 핸들(922)에 장착하기 이전에 핸들 회전 축(S2)을 사전에 회전시키는 것과 더불어 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지를 증가시킬 수 있다.

따라서 밸브 셔터(1)를 핸들(922)에 장착하여 실제로 헤드 밸브(92)를 개방한 이후 다시 폐쇄하는 경우, 파지부(12)가 핸들(922)을 개방 방향으로 회전시키는 각도보다 핸들(922)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 각도가 더 크게 형성될 수 있기 때문에 밸브의 확실한 폐쇄를 보장할 수 있다.

한편, 공압 조절 축(S3)의 개방 방향을 기준으로, 사전 회전 구동 릴레이(1132)의 접점(11321)에 대한 사전 회전 작동 부분(1131a)의 가압이 종료되는 지점은 제 1 회전 작동 부분(1111a)이 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압하기 시작하는 지점과 동일하거나 그보다 조금 후행하는 각도상에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 사전 회전 작동 부분(1131a) 및 제 1 회전 작동 부분(1111a)의 각위치(angular position)의 적어도 일부는 오버랩될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 사전 회전 구동부(113)를 통한 공압 조절 축(S3)의 회전이 종료된 이후, 제 1 회전 작동 부분(1111a)은 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압하도록 위치할 수 있다. 따라서, 사용자는 제 1 회전 구동 스위치(1153)를 통해 제 1 회전 공압 라인(L1)으로 공압을 인가함으로써 제 1 회전 구동부(111)를 구동할 수 있다.

이후, 사용자가 제 1 회전 공압 라인(L1)으로 공압을 인가할 경우, 상기 공압은 에어 모터(M)를 구동하여 제 1 회전 작동 부분(1111a)이 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 더 이상 가압하지 않을 때까지, 다시 말하면 제 1 회전 구간이 종료되는 지점까지 공압 조절 축(S3)을 회전시킴으로써 핸들 회전 축(S2)을 개방 방향을 따라 제 1 회전 각도로 회전시킬 수 있다.

핸들 회전 축(S2)이 제 1 회전 각도로 회전됨에 따라서 핸들 회전 축(S2)에 연결된 파지부(12)는 핸들(922)을 개방 방향으로 따라 최대 개방점까지 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 사용자는 개방된 헤드 밸브(92)를 폐쇄시키기 위해, 공압 해제 스위치(1155)를 작동하여 공압 라인(L)에 인가되는 공압을 차단하여 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)에 인가되는 공압을 해제시킴으로써, 파지부(12)는 핸들(922)을 폐쇄 방향을 따라 최대 폐쇄점까지 회전시킬 수 있다.

제 2 회전 구동부(112)는, 제 2 회전 공압 라인(L2)에 설치되는 제 2 회전 구동 릴레이(1122) 및 공압 조절 축(S3)에 설치되는 제 2 회전 구동 캠(1121)을 포함할 수 있다.

반대되는 기재가 없는 이상, 제 1 회전 구동부(111)에 대한 설명은 제 2 회전 구동부(112)에도 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.제 2 회전 구동 릴레이(1122)는 공압 소스(1151)로부터 연결되는 제 2 회전 공압 라인(L2)에 연결되어 공압을 입력받는 입력단(11222), 입력받은 공압을 에어 모터(M)로 연결되는 제 2 회전 공압 라인(L2)으로 출력하는 출력단(11223) 및 상기 입력단(11222)과 출력단(11223) 사이의 유로를 차단하도록 설치되되 외부로부터 가압될 경우 상기 유로를 연통시키는 스위치 형태의 접점(11221)을 포함할 수 있다.

제 2 회전 구동 캠(1121)은 둘레의 부분 중 제 2 회전 구간에 상응하는 각도로 돌출된 호 형상을 갖는 제 2 회전 작동 부분(1121a) 및 나머지 구간에서 제 2 회전 작동 부분(1121a)보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 제 2 회전 비작동 부분(1121b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 개방 방향을 기준으로, 제 2 회전 구간이 시작되는 지점은 제 1 회전 구간이 시작되는 지점과 동일한 각도상에 위치하고, 제 2 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점보다 후행하는 각도상에 위치할 수 있다.

따라서, 사전 회전 구동부(113)를 통해 핸들 회전 축(S2)이 사전 회전 각도로 회전된 상태에서 사용자는 제 1 회전 구동 스위치(1153) 대신 제 2 회전 구동 스위치(1154)를 작동하여 공압을 제 2 회전 공압 라인(L2)으로 인가함으로써, 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도보다 큰 제 2 회전 각도로 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 제 2 회전 구간은 사용의 목적에 따라 회전 구간내에서 자유롭게 설정할 수 있다는 점을 밝혀둔다.

예를 들어, 도 5와 같이 복수개의 회전 구동부(111, 112, 113) 각각의 구동 릴레이(1112, 1122, 1132)는 동일한 구성으로 형성될 수 있고, 공압 조절 축(S3)의 길이방향을 따라 적층될 수 있다.

이에 따라, 복수개의 회전 구동부(111, 112, 113) 각각의 구동 캠(1111, 1121, 1131) 역시 공압 조절 축(S3)의 길이 방향을 따라 적층되어 각각의 구동 릴레이(1112, 1122, 1132)를 마주보도로 배치될 수 있다.

예를 들어, 복수개의 구동 캠(1111, 1121, 1131)이 각각 대응하는 구동 릴레이(1112, 1122, 1132)의 접점(11121, 11221, 11321)을 누르도록 돌출 형성된 회전 작동 부분(1111a, 1121a, 1131a)이 공압 조절 축(S3)으로부터 돌출 형성되는 반경의 길이는 서로 동일할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 각각의 회전 구동부(111, 112, 113)를 개별적으로, 모듈식으로 설치하기 용이한 구조를 가질 수 있으며, 사용자에 의도에 따라 회전 구동부의 개수를 자유롭게 형성할 수 있음은 물론이다.

또한, 복수개의 회전 구동부(111, 112, 113) 중 적어도 하나의 회전 구동부를 교체하고자 하는 경우 각각의 회전 구동 캠(1111, 1121, 1131)만을 공압 조절 축(S3)으로부터 간단히 교체함으로써 사용자의 의도에 따라 다양한 공압 인가 시점을 갖는 회전 구동부를 구성할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 회전 작동부의 사시도이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 공압부의 블록도이고, 도 10은 일 실시 예에 따른 공압 회전 축의 회전 각도에 따라 각각의 구동 릴레이의 개폐 여부를 도시하는 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 도 2 내지 도 7에 도시된 회전 작동부(11)와 상이한 구성을 갖는 회전 작동부(21)를 포함하는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터(2)의 구조를 확인할 수 있다.

예를 들어, 회전 작동부(21)는 에어 모터(M), 태엽 스프링(114), 동력 전달 축(S1), 핸들 회전 축(S2), 공압 조절 축(S3), 복수개의 연결 기어(116), 감속 기어(1161), 폐쇄 방지 구동부(118), 공압부(215), 초기 위치 고정부(119), 제 1 회전 구동부(111) 및 감속 회전 구동부(211)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 공압부(215), 제 1 회전 구동부(111) 및 감속 회전 구동부(211)를 제외한 회전 작동부(21)의 구성 요소의 일부는 도 2 내지 도 7의 설명에서 전술한 구성 요소와 동일하게 형성되더라도 무방하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

공압부(215)는, 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 구동부(118)를 구동하기 위한 공압을 형성하는 공압 소스(2151), 상기 공압 소스(2151)로부터 형성된 공압을 에어 모터(M) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)로 전달하는 공압 라인(L), 상기 공압 라인(L)에 설치되는 복수개의 스위치(2152, 2153) 및 유량 조절부(2154)를 포함할 수 있다.

공압 소스(2151)는 공압 라인(L)에 공기 또는 기타 가스와 같은 유체를 공급함으로써 공압을 형성할 수 있다.

공압 라인(L)은 공압 소스(2151) 및 에어 모터(M) 사이에서 서로 병렬적으로 연결되는 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 감속 회전 공압 라인(L5)을 포함할 수 있고, 공압 소스(2151) 및 폐쇄 방지 조작부(1181)를 연결하는 폐쇄 방지 공압 라인(L4)을 포함할 수 있다.

제 1 회전 공압 라인(L1)은, 공압 소스(2151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 중간에 제 1 회전 구동부(111)의 제 1 회전 구동 릴레이(1112)를 통과한 이후 에어 모터(M)로 연결될 수 있다.

감속 회전 공압 라인(L5)은, 공압 소스(2151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 중간에 감속 회전 구동부(211)의 감속 회전 구동 릴레이(2112)를 통과한 이후 에어 모터(M)로 연결될 수 있다.

폐쇄 방지 공압 라인(L4)은, 공압 소스(2151)로부터 연결되는 공압 라인(L)으로부터 분지되어 폐쇄 방지 구동부(118)의 폐쇄 방지 조작부(1181)로 연결될 수 있다.

예를 들어, 공압 라인(L)으로부터 병렬적으로 분지되는 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 감속 회전 공압 라인(L5)은 에어 모터(M)로 연결되면서 다시 하나의 공압 라인(L)을 형성하도록 합쳐질 수 있다.

복수개의 스위치(2152, 2153)는, 공압 해제 스위치(2153) 및 제 1 회전 구동 스위치(2152)를 포함할 수 있다.

공압 해제 스위치(2153)는 공압 라인(L)에 설치되어 공압 라인(L)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다. 예를 들어, 공압 해제 스위치(2153)는 공압 소스(2151)로부터 연결된 공압 라인(L)이 복수개의 회전 구동부(111, 211) 및 폐쇄 방지 구동부(118) 각각으로 분지되기 이전의 지점에 설치될 수 있다.

제 1 회전 구동 스위치(2152)는 공압 소스(2151) 및 제 1 회전 구동부(111) 사이에 연결되는 제 1 회전 공압 라인(L1)에 설치되어 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 선택적으로 개폐할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제 1 회전 구동 스위치(2152)를 통해 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 개방할 경우, 제 1 회전 구동부(111)를 작동시켜 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도만큼 회전시킬 수 있다.

유량 조절부(2154)는 에어 모터(M)로 공급되는 유체의 유량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 유량 조절부(2154)로는, 정유량 밸브를 사용할 수 있다.

일 예로, 유량 조절부(2154)는, 감속 회전 공압 라인(L5) 및 제 1 회전 공압 라인(L1)이 하나의 공압 라인(L)으로 합류하는 지점에 형성되어 상기 유량 조절부(2154)를 통과하는 유체의 유량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 유량 조절부(2154)는 감속 회전 공압 라인(L5), 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 에어 모터(M)로 연결되는 공압 라인(L) 각각에 연통될 수 있다.

다른 예로, 유량 조절부(2154)는 감속 회전 공압 라인(L5)에만 설치되어 감속 회전 공압 라인(L5)을 통과하는 유체의 유량 및 공압을 감소시킬 수도 있다.

유량 조절부(2154)에 의하면, 제 1 회전 공압 라인(L1)만을 통해 에어 모터(M)로 공압이 인가되는 상황에서 감속 회전 공압 라인(L5)이 추가적으로 연통되는 경우, 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 감속 회전 공압 라인(L5)으로 분리된 유체의 유동은 각각의 라인이 다시 합류하는 지점에 설치된 유량 조절부(2154)를 통과하게 되면서 유량이 감소하게 되며, 결과적으로 에어 모터(M)에 인가되는 공압이 감소되어 핸들 회전 축(S2)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.

제 1 회전 구동부(111)는 공압 조절 축(S3)에 연결되어 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 제 1 회전 구간에서만 제 1 회전 공압 라인(L1)의 유로를 개방하여 에어 모터(M)에 공압을 공급함으로써, 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도로 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 도 8 내지 도 10에 도시된 제 1 회전 구동부(111)는 도 2 내지 도 7에 도시된 제 1 회전 구동부(111)와 같은 구성을 갖되 캠의 형상만 달리 구성된 것으로 이해될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 초기 위치 고정부(119)의 돌출부(1191) 및 멈춤부(1192)가 서로 간섭되어 있는 초기 상태(θ₃=0°)에서 제 1 회전 작동 부분(1111a)은 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압하도록 위치할 수 있다.

감속 회전 구동부(211)는, 공압 조절 축(S3)에 연결되어 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 중 제 1 회전 구간에 중첩되는 "감속 회전 구간"에서만 감속 회전 공압 라인(L5)의 유로를 개방하여, 공압 소스(2151)로부터 제공되는 유체가 제 1 회전 공압 라인(L1)뿐만 아니라 감속 회전 공압 라인(L5)으로도 분지되어 유입되도록 할 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 회전 구간 내에서 감속 회전 구간의 시작되는 지점은 제 1 회전 구간의 중간의 일 지점일 수 있고, 감속 회전 구간이 종료되는 지점은 제 1 회전 구간이 종료되는 지점과 동일할 수 있다.

예를 들어, 감속 회전 구동부(211)는, 감속 회전 공압 라인(L5)에 설치되는 감속 회전 구동 릴레이(2112) 및 공압 조절 축(S3)에 설치되는 감속 회전 구동 캠(2111)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 감속 회전 구동부(211) 구성은 캠의 형상을 제외하고 전술한 제 1 회전 구동부(111)와 동일한 구성을 가질 수 있으므로, 감속 회전 구동부(211)의 구성 요소에 대한 설명은 생략될 것이며, 설명이 누락된 부분은 전술한 제 1 회전 구동부(111)의 설명을 참조하여 이해되어야 할 것이다.

감속 회전 구동 릴레이(2112)는 공압 소스(2151)로부터 연결되는 감속 회전 공압 라인(L5)에 연결되어 공압을 입력받는 입력단(21122), 입력받은 공압을 에어 모터(M)로 연결되는 감속 회전 공압 라인(L5)으로 출력하는 출력단(21123) 및 상기 입력단(21122)과 출력단(21123) 사이의 유로를 차단하도록 설치되되 외부로부터 가압될 경우 상기 유로를 연통시키는 스위치 형태의 접점(21121)을 포함할 수 있다.

감속 회전 구동 캠(2111)은 둘레의 부분 중 감속 회전 구간에 상응하는 각도로 돌출된 호 형상을 갖는 감속 회전 작동 부분(2111a) 및 나머지 구간에서 감속 회전 작동 부분(2111a)보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 감속 회전 비작동 부분(2111b)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 초기 상태(θ₃=0°)에서 감속 회전 작동 부분(2111a)은 감속 회전 구동 릴레이(2112)의 접점(21121)을 가압하지 않는 회전 지점에 위치할 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 개방 방향을 기준으로, 감속 회전 구간이 시작되는 지점은 제 1 회전 구간이 시작되는 지점보다 후행하는 각도상에 위치하고, 감속 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점과 동일한 각도상에 위치할 수 있다.

예를 들어, 공압 조절 축(S3)의 개방 방향을 기준으로, 감속 회전 작동 부분(2111a)이 감속 회전 구동 릴레이(2112)의 접점(21121)을 가압하기 시작하는 지점은, 제 1 회전 작동 부분(1111a)이 제 1 회전 구동 릴레이(1112)의 접점(11121)을 가압하기 시작하는 지점보다 후행하는 각도 상에 위치하고, 각각의 접점(11121, 21121)에 대한 제 1 회전 작동 부분(1111a) 및 감속 회전 작동 부분(2111a)의 가압이 종료되는 지점은 동일한 각도상에 위치할 수 있다.

이상의 구조에서, 사용자가 제 1 회전 구동 스위치(2152)를 작동하여 제 1 회전 공압 라인(L1)으로 공압을 인가할 경우, 핸들 회전 축(S2)을 제 1 회전 각도로 회전시킬 수 있다.

핸들 회전 축(S2)이 제 1 회전 각도로 회전되는 도중, 다시 말하면 공압 조절 축(S3)이 제 1 회전 구간 내에서 회전되면서 제 1 회전 구간 중간의 일 회전 지점을 통과하는 경우, 감속 회전 작동 부분(2111a)이 회전되어 감속 회전 구동 릴레이(2112)의 접점(21121)을 가압하기 시작할 수 있다.

따라서, 상기 일 지점부터 제 1 회전 구간이 종료되는 지점까지의 감속 회전 구간 동안 감속 회전 작동 부분(2111a)이 감속 회전 구동 릴레이(2112)의 접점(21121)을 가압하게 됨으로써 감속 회전 공압 라인(L5)이 추가적으로 연통되어 에어 모터(M)에서 형성되는 유체의 유동은 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 감속 회전 공압 라인(L5)으로 분리되어 공급될 수 있다.

상기 분리된 유체의 유동은 병렬적으로 분지된 제 1 회전 공압 라인(L1) 및 감속 회전 공압 라인(L5)을 각각 통과한 이후 상기 2개의 라인(L1, L5)이 합류되는 지점에 설치된 유량 조절부(2154)를 통과함에 따라서 유체의 유량 또는 공압이 감소될 수 있으며, 이에 따라 에어 모터(M)의 회전 속도가 감소될 수 있다.

감속 회전 구동부(211)에 의하면, 핸들(922)을 개방 방향을 따라 제 1 회전 각도로 회전시키는 도중에, 핸들 회전 축(S2) 및 파지부(12)의 회전 속도를 감소시킬 수 있기 때문에, 핸들(922)이 최대 개방점까지 회전된 이후에 핸들 회전 축(S2)에 인가되는 토크가 남아있더라도 핸들(922)이 과도하게 비틀어져 핸들(922)의 나사 체결이 억지 끼워맞춤되어 움직이지 않게 되거나 핸들(922)에 과도한 응력이 집중됨에 따라서 핸들(922)이 파손되는 상황을 방지할 수 있다. 또한, 정지 마찰력을 극복하여야 하는 핸들(922) 개방 초기시에는 높은 토크로 핸들(922)을 회전시킬 수 있다. 이상의 동작은 도 10에 도시된 회전 각도 대비 에어모터 공압 그래프를 통하여 확인할 수 있다.

도 11은 일 실시 예에 따른 파지부의 사시도이고, 도 12는 일 실시 예에 따른 파지부의 분해 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따른 파지부(12)는 핸들(922)을 파지한 상태로 회전 작동부(11)에 의해 회전되어 핸들(922)을 개방 방향 또는 폐쇄 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 파지부(12)의 상측은 회전 작동부(11)의 핸들 회전 축(S2)에 연결되어 회전될 수 있고, 파지부(12)의 하측은 핸들(922)의 일부를 수용하여 파지할 수 있다.

예를 들어, 파지부(12)는 편심 허용 커플링(121), 토크 분산부(122), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 파지부(12)는 상측으로부터 편심 허용 커플링(121), 토크 분산부(122), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124) 순서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 편심 허용 커플링(121), 토크 분산부(122) 및 차등 회전부(123) 중 적어도 하나 이상은 생략되어 구성되어도 무방하다는 점을 밝혀둔다. 또한, 편심 허용 커플링(121), 토크 분산부(122) 및 차등 회전부(123) 사이에 설치 순서는 서로 바뀔 수도 있다는 점은 통상의 기술자라면 충분히 이해할 것이다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

편심 허용 커플링(121), 토크 분산부(122), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124)의 구체적인 구조는 아래의 도 13 내지 도 24를 참조하여 후술하기로 한다.

도 13은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 사시도이고, 14는 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 분해 사시도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링(121)은 핸들 회전 축(S2) 및 핸들 수용부(124)의 회전 중심 각각이 서로 편심된 상태에서도 회전 동력을 전달할 수 있다.

예를 들어, 편심 허용 커플링(121)은, 핸들 수용부(124)의 상측에 설치될 수 있다. 예를 들어, 편심 허용 커플링(121)은 핸들 회전 축(S2)의 회전 동력을 하측의 핸들 수용부(124)에 전달하되 핸들 회전 축(S2)의 축 방향에 수직한 방향으로의 핸들 수용부(124)의 상대적인 병진 이동을 허용할 수 있다.

예를 들어, 편심 허용 커플링(121)은 올덤 커플링(Oldham couplings) 구조로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 편심 허용 커플링(121)은 핸들 회전 축(S2)의 하측에 연결되어 회전되는 회전 플레이트(1211)와, 회전 플레이트(1211)의 하측에 고정되는 커버 플레이트(1212)와, 회전 플레이트(1211)와 커버 플레이트(1212) 사이 공간에 수용되는 커플링 블록(1213) 및 커플링 플레이트(1215)와, 회전 플레이트(1211)의 하측에 설치되고 핸들 회전 축(S2)에 수직한 일 방향으로 가이드 홈이 형성된 상부 클램프(1214)를 포함할 수 있다.

회전 플레이트(1211)는 핸들 회전 축(S2)과 연결되어 회전될 수 있다. 예를 들어, 회전 플레이트(1211)는 핸들 회전 축(S2)에 직접적으로 연결되어 일체로 회전될 수 있다.

커플링 플레이트(1215)는 핸들 수용부(124)와 연결되어 핸들 회전 축(S2)으로부터 전달받은 회전력을 핸들 수용부(124)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 커플링 플레이트(1215)는 토크 분산부(122) 및 차등 회전부(123)를 통하여 핸들 회전 축(S2)에 간접적으로 연결되어 회전력을 전달할 수 있다.

커플링 플레이트(1215)는, 회전 플레이트(1211) 및 커버 플레이트(1212) 사이에 형성된 공간 내에서, 핸들 회전 축(S2)에 대하여 수직한 방향으로 움직임 가능하게 설치될 수 있다. 커플링 플레이트(1215)의 상면에는 상부 클램프(1214)에 형성된 가이드 홈과 교차되는 방향으로 가이드 홈이 형성될 수 있다.

커플링 블록(1213)은, 상부 클램프(1214) 및 커플링 플레이트(1215)에 각각 형성된 가이드 홈에 슬라이딩 가능하게 삽입될 수 있다.

이상의 구조에 의하면 커플링 플레이트(1215)가 커버 플레이트(1212) 내부에서 지지되는 동시에 커플링 블록(1213)을 매개체로 하여 회전 플레이트(1211)에 대해 서로 수직한 2 방향으로 병진 이동이 가능한 것과 동시에 회전 플레이트(1211)의 회전 운동에 따라 같이 회전될 수 있다. 다시 말하면, 커플링 플레이트(1212)의 중심이 핸들 회전 축(S2)과 정확히 일치하지 않더라도, 핸들 회전 축(S2)의 회전력이 커플링 플레이트(1212)로 전달될 수 있다.

편심 허용 커플링(121)에 의하면, 일반적인 가스 실린더(9)들이 다양한 형상의 핸들(922)을 갖는 것과 더불어 핸들(922)에 대한 밸브 셔터(1)의 장착 위치가 매번 상이할 수 있기 때문에, 핸들 회전 축(S2) 및 핸들 수용부(124) 각각의 회전 중심이 서로 동심을 이루지 않는 경우에도 양단의 회전축 또는 회전 중심의 편심을 허용하는 동시에 회전 동력을 전달할 수 있다.

도 15는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 사시도이고, 도 16은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 분해 사시도이고, 도 17은 일 실시 예에 따른 핸들 수용부가 핸들에 장착되기 이전의 상태를 나타내는 도면이고, 도 18은 일 실시 예에 따른 핸들 수용부가 핸들에 장착된 초기 상태를 나타내는 도면이고, 도 19는 에어 모터에 의해 공급되는 공압에 의해 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 개방 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 20은 태엽 스프링의 탄성 복원력에 의해 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 폐쇄 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 15 내지 도 20을 참조하면, 일 실시 예에 따른 핸들 수용부(124) 및 차등 회전부(123)의 구체적인 구성을 확인할 수 있다.

핸들 수용부(124)는 핸들(922)의 상측과 접촉하여 핸들(922)을 회전 가능하게 수용할 수 있다. 예를 들어, 핸들 수용부(124)의 상측은 차등 회전부(123)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 핸들 수용부(124)는 파지 공간(1241) 및 관통 구멍(1242)을 포함할 수 있다.

파지 공간(1241)은 핸들 회전 축(S2)과 평행한 방향에 따라 하측의 핸들(922)을 수용하는 공간일 수 있다. 예를 들어, 파지 공간(1241)은 장착될 핸들(922)의 형상에 따라 내벽의 둘레 형상이 핸들(922)의 둘레 형상과 형합하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 파지 공간(1241)의 내벽의 형상은 핸들 수용부(124)의 회전 중심을 기준으로 내벽의 반경이 증가하도록 함몰되는 부분이 방사상 반복적으로 이격되어 형성된 형상을 가질 수 있다.

관통 구멍(1242)은 파지 공간(1241)의 상측의 내벽에서 핸들 회전 축(S2)과 평행한 방향으로 관통 형성된 구멍일 수 있다. 예를 들어, 외력이 인가되지 않은 도 17과 같은 상태에서 상태에서, 차등 회전부(123)의 버튼부(1235)의 적어도 일부는 관통 구멍(1242)을 통하여 파지 공간(1241) 내부로 돌출될 수 있다.

차등 회전부(123)는, 핸들 수용부(124)의 상측에 설치되어 핸들 회전 축(S2)의 회전력을 핸들 수용부(124)에 전달하되, 핸들 회전 축(S2)의 회전 방향에 따라 핸들 회전 축(S2)의 회전 각도 대비, 핸들 수용부(124)의 회전 각도가 달라지게 할 수 있다.

차등 회전부(123)에 의하면, 핸들(922)이 최대 폐쇄점까지 회전되어 있는 상태를 기준으로 핸들 회전 축(S2)이 개방 방향을 따라 핸들(922)을 최대 개방점까지 회전시키는 동안, 핸들 회전 축(S2)은 핸들 수용부(124)에 대해 개방 방향으로 제 1 공회전 각도만큼 회전할 수 있다. 여기서 제 1 공회전 각도는, 도 17에 도시된 상태로부터 도 19에 도시된 상태까지, 핸들 수용부(124)에 대해 제 1 상측 돌출부(12311)가 회전한 각도인 것으로 이해할 수 있다.

반대로, 핸들(922)이 최대 개방점까지 회전되어 있는 상태를 기준으로 핸들 회전 축(S2)이 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 폐쇄 방향으로 회전시키는 동안, 핸들 회전 축(S2)은 핸들 수용부(124)에 대해 개방 방향으로 제 1 공회전 각도 보다 작은 제 2 공회전 각도만큼 회전할 수 있다. 여기서 제 2 공회전 각도는, 도 19에 도시된 상태로부터 도 20에 도시된 상태까지, 핸들 수용부(124)에 대해 제 1 상측 돌출부(12311)가 회전한 각도인 것으로 이해할 수 있다.

예를 들어, 차등 회전부(123)는 제 1 상측 플레이트(1231), 제 1 하측 플레이트(1232), 제 1 회전 지지부(1233), 제 1 토션 스프링(1234) 및 버튼부(1235)를 포함할 수 있다.

제 1 상측 플레이트(1231)는 핸들 회전 축(S2)에 연결되어 회전될 수 있다. 예를 들어, 제 1 상측 플레이트(1231)는 핸들 회전 축(S2)에 수직한 원형 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 상측 플레이트(1231)는 핸들 회전 축(S2)과 일체로 형성되어, 핸들 회전 축(S2)과 동일한 각도로 회전될 수 있다.

예를 들어, 제 1 상측 플레이트(1231)는 제 1 상측 플레이트(1231)의 하측으로 돌출 형성되는 제 1 상측 돌출부(12311)를 포함할 수 있다.

제 1 상측 돌출부(12311)는 제 1 상측 플레이트(1231)의 원형 중심을 기준으로 원주 방향으로 일정한 각도만큼 연장되는 아치형상을 가질 수 있다.

제 1 하측 플레이트(1232)의 하측은 핸들 수용부(124)에 결합되고, 상측은 제 1 상측 플레이트(1231)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하측 플레이트(1232)는 핸들 수용부(124)와 일체로 형성되어, 핸들 수용부(124)와 동일한 각도로 회전될 수 있다. 예를 들어, 제 1 하측 플레이트(1232)는 핸들 회전 축(S2)에 수직한 원형 단면을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 1 하측 플레이트(1232)는 제 1 하측 플레이트(1232)의 상측으로 돌출 형성되는 제 1 하측 돌출부(12321) 및 버튼 구멍(12322)을 포함할 수 있다.

버튼 구멍(12322)은 원형의 제 1 하측 플레이트(1232)의 부분 중 제 1 하측 돌출부(12321)가 형성되지 않은 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 버튼 구멍(12322)은 핸들 수용부(124)의 관통 구멍(1242)과 수직한 방향으로 중첩되어 연통될 수 있다. 예를 들어, 제 1 하측 플레이트(1232)의 중심으로부터 버튼 구멍(12322)이 이격된 간격의 폭은 제 1 상측 플레이트(1231)의 중심으로부터 제 1 상측 돌출부(12311)가 형성하는 폭의 범위 내에 있을 수 있다. 다시 말하면, 버튼 구멍(12322)은 제 1 상측 돌출부(12311)의 이동 경로 상에 위치할 수 있다.

제 1 상측 플레이트(1231) 및 제 1 하측 플레이트(1232)는 도 15 내지 도 20에 도시된 것처럼, 각각의 제 1 상측 돌출부(12311) 및 제 1 하측 돌출부(12321)가 서로 수직 방향으로 중첩되지 않도록 상하 방향으로 결합될 수 있다. 이 경우, 제 1 상측 플레이트(1231) 및 제 1 하측 플레이트(1232)는 각각의 제 1 상측 돌출부(12311) 및 제 1 하측 돌출부(12321)가 간섭되는 두 위치(도 17 및 도 19 참조)를 경계로 하는 영역 이내에서 상대적으로 회전될 수 있다.

예를 들어, 제 1 상측 플레이트(1231)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 회전 가능한 범위 중 적어도 일부 범위에서 제 1 상측 돌출부(12311)는 버튼 구멍(12322)과 핸들 회전 축(S2)의 방향으로 중첩될 수 있다.

예를 들어, 도 17과 같이 제 1 상측 플레이트(1231)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 폐쇄 방향으로 최대한 회전하여 제 1 상측 돌출부(12311) 및 제 1 하측 돌출부(12321) 각각의 일측이 서로 간섭되어 있는 경우, 제 1 상측 돌출부(12311)는 버튼 구멍(12322)과 상하 방향으로 중첩되어 버튼 구멍(12322)의 상측을 차폐할 수 있다.

예를 들어, 제 1 하측 플레이트(1232)의 원형 중심을 기준으로 버튼 구멍(12322)이 제 1 하측 돌출부(12321)의 일측으로부터 이격되어 있는 각도는 아치 형상의 제 1 상측 돌출부(12311)의 각도보다 작을 수 있다.

제 1 회전 지지부(1233)는, 제 1 상측 플레이트(1231) 및 제 1 하측 플레이트(1232)가 각각의 중심을 기준으로 회전될 수 있도록 상호간의 회전 운동을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제 1 회전 지지부(1233)는 제 1 상측 플레이트(1231) 또는 제 1 하측 플레이트(1232)에 일체로 형성될 수 있다.

제 1 토션 스프링(1234)은, 제 1 상측 플레이트(1231) 및 제 1 하측 플레이트(1232) 사이에 설치될 수 있다. 제 1 토션 스프링(1234)은 제 1 상측 플레이트(1231)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 폐쇄 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가할 수 있다.

예를 들어, 제 1 토션 스프링(1234)의 양단은 각각 제 1 상측 플레이트(1231) 및 제 1 하측 플레이트(1232)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 토션 스프링(1234)의 양단은 제 1 상측 돌출부(12311) 및 제 1 하측 돌출부(12321) 사이에서 가압되어 지지될 수 있다.

제 1 상측 플레이트(1231)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 개방 방향으로 회전하는 경우, 제 1 토션 스프링(1234)은 탄성 에너지가 증가하도록 변형되어 제 1 상측 플레이트(1231)에 폐쇄 방향으로의 탄성력을 인가할 수 있다.

버튼부(1235)는 버튼 구멍(12322) 및 핸들 수용부(124)의 관통 구멍(1242)에서 적어도 일부가 수직한 방향, 즉 핸들 회전 축(S2)과 평행한 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 외력이 인가되지 않은 초기 상태에서 버튼부(1235)의 하측의 적어도 일부는 하측으로 관통 구멍(1242)을 통과하여 파지 공간(1241)으로 돌출될 수 있다.

예를 들어, 버튼부(1235)는 가압 핀(12351), 제 1 스프링(12353), 돌출 핀(12352) 및 제 2 스프링(12354)을 포함할 수 있다.

가압 핀(12351)은, 제 1 하측 플레이트(1232)의 버튼 구멍(12322) 및 핸들 수용부(124)의 관통 구멍(1242)을 통과하여 하측의 적어도 일부가 파지 공간(1241)으로 돌출 가능하게 형성되는 부재일 수 있다.

예를 들어, 가압 핀(12351)은 핸들 수용부(124)에 삽입되는 핸들(922)에 의해 가압되어 상측으로 슬라이딩 될 수 있다. 예를 들어, 가압 핀(12351)의 하측이 핸들(922)에 의해 상측으로 최대한 가압되더라도 가압 핀(12351)은 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출되지 않거나 돌출되더라도 제 1 상측 돌출부(12311)에 간섭되지 않을 수 있다. 예를 들어, 가압 핀(12351)이 관통 구멍(1242)의 하측으로 낙하하지 않도록, 가압 핀(12351)의 플랜지부는 관통 구멍(1242)에서 내측으로 돌출된 부분에 의해 지지될 수 있다.

제 1 스프링(12353)은 가압 핀(12351)이 핸들 수용부(124)의 하측으로 돌출되는 방향으로 탄성력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 제 1 스프링(12353)은 버튼 구멍(12322) 또는 관통 구멍(1242)에 설치되어 가압 핀(12351)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 스프링(12353)의 일측은 제 1 하측 플레이트(1232)의 하면에 지지되고, 타측은 가압 핀(12351)의 플랜지부에 지지될 수 있다.

제 1 스프링(12353)에 의하면, 가압 핀(12351)에 별도의 외력이 가해지지 않을 경우, 가압 핀(12351)의 하측이 파지 공간(1241) 안으로 돌출될 수 있도록 탄성력을 인가할 수 있다.

돌출 핀(12352)은, 후술하는 바와 같이 제 1 상측 돌출부(12311)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대하여 폐쇄 방향으로 회전되는 각도를 제한할 수 있다. 돌출 핀(12352)은, 가압 핀(12351)에 대하여 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다.

제 2 스프링(12354)은 돌출 핀(12352) 및 가압 핀(12351) 사이에 설치될 수 있다. 제 2 스프링(12354)은 돌출 핀(12352)이 가압 핀(12351)으로부터 멀어지는 방향, 즉 상측 방향으로 탄성력을 인가할 수 있다.

제 2 스프링(12354)에 의하면, 돌출 핀(12352)에 별도의 외력이 가해지지 않을 경우, 돌출 핀(12352)이 가압 핀(12351)의 상측으로 돌출되도록 탄성력을 인가할 수 있다.

예를 들어, 가압 핀(12351)이 핸들(922)에 의해 가압되지 않을 경우, 가압 핀(12351)의 상측으로 돌출된 돌출 핀(12352) 역시 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출되지 않거나 돌출되더라도 제 1 상측 돌출부(12311)에 간섭되지 않을 수 있다.

도 17 내지 도 20을 참조하면, 차등 회전부(123)의 작동 과정을 구체적으로 살펴볼 수 있다.

먼저 도 17은 핸들 수용부(124)를 핸들(922)에 장착시키기 이전의 상태를 도시한다.

예를 들어, 핸들 수용부(124)를 핸들(922)에 장착하기 이전의 상태에서, 제 1 상측 플레이트(1231)는 제 1 토션 스프링(1234)에 의해 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 폐쇄 방향(도 17의 시계 방향)으로 최대한 회전된 상태로 배치될 수 있고, 그에 따라 제 1 상측 돌출부(12311)의 일측 및 제 1 하측 돌출부(12321)의 일측이 간섭된 상태에서 버튼 구멍(12322)은 제 1 상측 돌출부(12311)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다.

따라서, 도 17과 같이 버튼부(1235)는 상측 및 하측으로부터 가압되는 힘이 인가되지 않기 때문에, 가압 핀(12351)은 파지 공간(1241)의 내부로 돌출되고, 가압 핀(12351)의 상측으로 돌출된 돌출 핀(12352)은 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출되지 않거나 돌출되더라도 제 1 상측 돌출부(12311)에 간섭되지 않을 수 있다.

예를 들어, 파지부(12)를 핸들(922)에 장착하기 이전에 밸브 셔터(1)는 핸들 회전 축(S2)에 개방 방향으로의 회전력이 인가되지 않은 초기 상태에 있을 수 있다.

이후, 도 18과 같이, 핸들 수용부(124)를 핸들(922)에 장착시킬 경우, 핸들(922)의 상단부가 가압 핀(12351)의 하측과 접촉하여 가압 핀(12351)을 상측으로 가압시킬 수 있다.

이 경우, 가압 핀(12351)은 핸들(922)에 의해 상측으로 슬라이딩 되지만 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출되지 않고, 돌출 핀(12352)은 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출될 수 있지만 버튼 구멍(12322)의 상측에 위치한 제 1 상측 돌출부(12311)에 의해 가압되어 가압 핀(12351)의 내부로 슬라이딩 되며, 동시에 제 2 스프링(12354)은 상하 방향으로 압축될 수 있다.

핸들 수용부(124)를 비롯한 파지부(12)를 핸들(922)에 장착시킨 이후, 도 19와 같이 헤드 밸브(92)를 개방시키기 위해서 핸들 회전 축(S2)을 통해 파지부(12)를 개방 방향(도 19의 반시계 방향)으로 회전시킬 수 있다.

핸들 회전 축(S2)으로부터 전달되는 회전력은 제 1 상측 플레이트(1231)를 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 개방 방향으로 상대적으로 회전시킬 수 있다.

제 1 상측 플레이트(1231)의 상대적인 회전은 제 1 상측 돌출부(12311)의 타측 및 제 1 하측 돌출부(12321)의 타측이 서로 간섭되거나 최대한 가까워지는 상태가 될 때까지 수행될 수 있고, 그에 따라 제 1 토션 스프링(1234)은 탄성 에너지가 증가하도록 변형될 수 있다.

이 경우, 제 1 상측 플레이트(1231)가 상대적으로 회전되는 각도는 제 1 공회전 각도일 수 있다.

예를 들어, 제 1 상측 플레이트(1231)가 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해 제 1 공회전 각도 미만의 특정 각도만큼 개방 방향으로 상대적으로 회전할 경우, 제 1 상측 돌출부(12311)가 버튼 구멍(12322)으로부터 벗어나게 되어 버튼 구멍(12322)의 상측을 더 이상 차폐하지 않을 수 있다. 따라서, 도 19와 같이 버튼부(1235)의 돌출 핀(12352)은 압축된 제 2 스프링(12354)의 탄성력에 의해 버튼 구멍(12322) 상측으로 돌출될 수 있다.

이후, 도 20과 같이, 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 폐쇄 방향으로 회전시키기 위해, 핸들 회전 축(S2)을 통해 파지부(12)를 폐쇄 방향으로 회전시킬 수 있다.

압축된 태엽 스프링(114)에 의해 핸들 회전 축(S2)으로부터 전달되는 회전력은 제 1 하측 플레이트(1232)에 대해서 제 1 상측 플레이트(1231)를 폐쇄 방향으로 상대적으로 회전시킬 수 있다.

폐쇄 방향을 따라 수행되는 제 1 상측 플레이트(1231)의 상대적인 회전은 제 1 상측 돌출부(12311)가 버튼 구멍(12322)의 상측으로 돌출된 돌출 핀(12352)에 간섭될 때가지 수행될 수 있다.

이 경우, 제 1 상측 플레이트(1231)가 상대적으로 회전되는 각도는 제 2 공회전 각도일 수 있고, 상기 제 2 공회전 각도는 제 1 공회전 각도보다 작을 수 있다.

이후, 핸들 수용부(124)를 핸들(922)로부터 분리시킬 경우, 가압 핀(12351)은 더 이상 핸들(922)에 의해 가압되지 않으므로, 압축된 제 1 스프링(12353)의 탄성력에 의해 가압 핀(12351)은 다시 하측으로 슬라이딩 되어 다시 파지 공간(1241)을 향해 돌출될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 밸브 셔터(1)를 통해 파지부(12)를 개방 방향으로 회전시킬 경우, 차등 회전부(123)는 제 1 공회전 각도만큼 헛돈 이후부터 핸들 수용부(124)에 개방 방향으로의 회전력을 전달할 수 있다.

이후 밸브 셔터(1)를 통해 파지부(12)를 폐쇄 방향으로 회전시킬 경우, 차등 회전부(123)는 제 1 공회전 각도 보다 작은 제 2 공회전 각도만큼 헛돈 이후부터 핸들 수용부(124)에 폐쇄 방향으로의 회전력을 전달할 수 있다.

일 실시 예에 따른 차등 회전부(123)에 의하면, 핸들 수용부(124)가 헤드 밸브(92)의 개폐동작을 위해 핸들(922)을 회전시키는 경우, 핸들 수용부(124)가 핸들(922)을 개방 방향으로 회전시키는 각도보다 핸들(922)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 각도를 더 크게 형성할 수 있기 때문에 밸브의 확실한 폐쇄를 보장할 수 있다.

도 21은 일 실시 예에 따른 토크 분산부의 사시도이고, 도 22는 일 실시 예에 따른 토크 분산부의 분해 사시도이고, 도 23은 일 실시 예에 따른 토크 분산부가 개방 방향으로 회전된 상태를 나타내는 도면이고, 도 24는 일 실시 예에 따른 토크 분산부가 폐쇄 방향으로 회전된 상태를 나타내는 도면이다.

도 21 내지 도 24를 참조하면, 일 실시 예에 따른 토크 분산부(122)는 태엽 스프링(114)의 탄성 에너지에 의해 핸들(922)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 토크의 적어도 일부를 흡수할 수 있다. 따라서, 핸들(922)에 과도하게 폐쇄 방향으로의 토크가 전달됨에 따라 제품이 손상되는 문제를 방지할 수 있다.

예를 들어, 토크 분산부(122)는 제 2 상측 플레이트(1221), 제 2 하측 플레이트(1222), 제 2 회전 지지부(1223) 및 제 2 토션 스프링(1224)을 포함할 수 있다.

제 2 상측 플레이트(1221)는, 핸들 회전 축(S2)에 연결되어 회전 될 수 있다. 예를 들어, 제 2 상측 플레이트(1221)는, 편심 허용 커플링(121)을 통하여 핸들 회전 축(S2)에 간접적으로 연결되어 회전될 수 있다. 예를 들어, 제 2 상측 플레이트(1221)는 핸들 회전 축(S2)과 수직한 원형 단면을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 2 상측 플레이트(1221)는 제 2 상측 플레이트(1221)의 하측으로 돌출 형성되는 제 2 상측 돌출부(12211)를 포함할 수 있다.

제 2 하측 플레이트(1222)의 하측은 핸들 수용부(124)에 연결되고, 상측은 제 2 상측 플레이트(1221)에 회전 가능하게 결합할 수 있다. 예를 들어, 제 2 하측 플레이트(1222)는 핸들 회전 축(S2)과 수직한 원형 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 하측 플레이트(1222)는 차등 회전부(123)의 제 1 상측 플레이트(1231)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 제 2 하측 플레이트(1222)는 제 2 하측 플레이트(1222)의 상측으로 돌출 형성되는 제 2 하측 돌출부(12221)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제 2 상측 플레이트(1221) 및 제 2 하측 플레이트(1222)는 도 21 내지 도 24에 도시된 것처럼, 각각의 제 2 상측 돌출부(12211) 및 제 2 하측 돌출부(12221)가 서로 수직한 방향으로 중첩되지 않도록 상하 방향으로 결합될 수 있다. 이 경우, 제 2 상측 플레이트(1221) 및 제 2 하측 플레이트(1222)는 각각의 제 2 상측 돌출부(12211) 및 제 2 하측 돌출부(12221)가 간섭되는 두 위치(도 23 및 도 24 참조)를 경계로 하는 영역 이내에서 상대적으로 회전될 수 있다.

제 2 회전 지지부(1223)는, 제 2 상측 플레이트(1221) 및 제 2 하측 플레이트(1222)가 각각의 중심을 기준으로 회전될 수 있도록 상호간의 회전 운동을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제 2 회전 지지부(1223)는 제 2 상측 플레이트(1221) 또는 제 2 하측 플레이트(1222)에 일체로 형성될 수 있다.

제 2 토션 스프링(1224)은, 제 2 상측 플레이트(1221) 및 제 2 하측 플레이트(1222) 사이에 설치될 수 있다. 제 2 토션 스프링(1224)은 제 2 상측 플레이트(1221)가 제 2 하측 플레이트(1222)에 대해 개방 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가할 수 있다.

예를 들어, 제 2 토션 스프링(1224)의 양단은 각각 제 2 상측 플레이트(1221) 및 제 2 하측 플레이트(1222)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 제 2 토션 스프링(1224)의 양단은 제 2 상측 돌출부(12211) 및 제 2 하측 돌출부(12221) 사이에서 가압되어 지지될 수 있다.

예를 들어, 제 2 토션 스프링(1224)의 탄성 계수는 제 1 토션 스프링(1234)의 탄성 계수보다 충분히 더 크도록 형성될 수 있다. 이와 같은 설계 조건에 의하면, (i) 헤드 밸브(92)의 핸들(922)을 폐쇄하기 시작하는 초기 과정에서는 제 2 토션 스프링(1224)이 변형되지 않고, (ii) 핸들(922)이 충분히 폐쇄되어 폐쇄 방향으로 회전시키기 위한 토크가 높아지는 시점에서, 제 2 토션 스프링(1224)이 탄성 에너지가 증가되는 방향으로 변형되면서, 핸들(922)으로 과도한 토크가 인가되는 것을 방지할 수 있다.

외력이 인가되지 않은 도 23과 같은 초기 상태에서는, 제 2 토션 스프링(1224)이 제공하는 탄성력에 의해 제 2 상측 돌출부(12211)가 제 2 하측 돌출부(12221)에 간섭된 상태를 유지할 수 있다. 도 23과 같이 헤드 밸브(92)를 개방시키기 위해 회전 작동부(11)가 파지부(12)를 개방 방향(도 23의 반시계 방향)으로 회전시키는 경우, 제 2 상측 플레이트(1221)를 회전시키는 회전력이 제 2 하측 플레이트(1222)를 향해 전달되어 제 2 회전 플레이트(1211)를 회전시킬 수 있고, 결과적으로 제 2 회전 플레이트(1211)의 하측에 연결된 핸들 수용부(124) 또는 차등 회전부(123)를 회전시킴으로써 핸들(922)을 개방 방향으로 회전시킬 수 있다.

이후, 도 24와 같이, 개방된 헤드 밸브(92)를 폐쇄시키기 위해 핸들 회전 축(S2) 및 파지부(12)를 폐쇄 방향(도 24의 시계 방향)으로 회전시킬 경우, 제 2 상측 플레이트(1221)는 제 2 하측 플레이트(1222)에 대해 폐쇄 방향으로 상대적으로 회전될 수 있고, 동시에, 제 2 상측 돌출부(12211) 및 제 2 하측 돌출부(12221) 사이에 지지되는 제 2 토션 스프링(1224)은 가압되어 압축될 수 있다.

토크 분산부(122)에 의하면, 핸들(922)이 최대 폐쇄점까지 회전된 이후에도 파지부(12)에 폐쇄 방향으로의 토크가 인가되어 있는 경우, 제 2 상측 플레이트(1221)가 제 2 하측 플레이트(1222)에 대해서 폐쇄 방향으로 회전하는 동시에 제 2 토션 스프링(1224)이 잔여 토크의 적어도 일부를 흡수하게 됨으로써, 결과적으로 태엽 스프링(114)으로부터 핸들(922)에 인가되는 토크의 일부를 흡수할 수 있고, 이를 통해 핸들(922)이 과도하게 비틀어져 핸들(922)의 나사 체결이 억지 끼워맞춤되어 움직이지 못하게 되거나 핸들(922)에 과도한 응력이 집중됨에 따라서 핸들(922)이 파손될 수 있는 상황을 방지할 수 있다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims

밸브의 핸들을 파지하는 파지부; 및
상기 파지부에 연결되는 핸들 회전 축과, 상기 핸들이 개방되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키는 에어 모터와, 상기 핸들이 폐쇄되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키도록 탄성력을 인가하는 태엽 스프링을 구비하고 상기 핸들 회전 축의 회전 각도에 따라 상기 에어 모터에 공급되는 공압의 크기를 조절하는 회전 작동부를 포함하고,
상기 회전 작동부는,
공압을 형성하는 공압 소스 및 상기 공압 소스로부터 생성된 공압을 상기 에어 모터에 전달하는 공압 라인을 구비하는 공압부;
상기 에어 모터에 연결되어 회전 가능하게 설치되고, 상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 연결되어 상기 핸들 회전 축으로 동력을 전달하는 동력 전달 축;
상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 회전 가능하게 연결되어 상기 핸들 회전 축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 공압 조절 축; 및
상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 제 1 회전 구간 동안에만 상기 공압 라인의 유로를 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급함으로써, 상기 핸들 회전 축을 제 1 회전 각도만큼 회전시키는 제 1 회전 구동부를 포함하고,
상기 공압 라인은, 상기 공압 소스로부터 상기 에어 모터로 공압을 공급하는 제 1 회전 공압 라인을 포함하고,
상기 제 1 회전 구동부는,
상기 제 1 회전 구간에 상응하는 각도의 호(arc) 형상을 갖는 제 1 회전 작동 부분과, 상기 제 1 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 제 1 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 제 1 회전 구동 캠; 및
상기 제 1 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 제 1 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 제 1 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 제 1 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 제 1 회전 공압 라인을 차단하는 제 1 회전 구동 릴레이를 포함하는 밸브 셔터.
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제 1 항에 있어서,
상기 공압부는,
상기 공압 소스 및 상기 제 1 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 제 1 회전 구동 스위치를 더 포함하고,
상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하는 상태에서, 상기 제 1 회전 구동 스위치를 통해 상기 제 1 회전 공압 라인의 유로를 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축이 상기 제 1 회전 각도로 회전하는 밸브 셔터.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 작동부는,
상기 핸들 회전 축이 폐쇄 방향으로 최대로 회전될 수 있는 각도를 제한하기 위한 초기 위치 고정부를 더 포함하고,
상기 초기 위치 고정부는,
상기 공압 조절 축에 연결되는 돌출부; 및
상기 공압 조절 축으로부터 이격되어 형성되고 상기 공압 조절 축의 회전 각도에 따라서 상기 돌출부와 간섭 가능한 멈춤부를 포함하고,
상기 돌출부 및 상기 멈춤부가 서로 간섭된 상태에서, 제 1 회전 작동 부분은 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하도록 형성되는 밸브 셔터.
밸브의 핸들을 파지하는 파지부; 및
상기 파지부에 연결되는 핸들 회전 축과, 상기 핸들이 개방되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키는 에어 모터와, 상기 핸들이 폐쇄되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키도록 탄성력을 인가하는 태엽 스프링을 구비하고 상기 핸들 회전 축의 회전 각도에 따라 상기 에어 모터에 공급되는 공압의 크기를 조절하는 회전 작동부를 포함하고,
상기 회전 작동부는,
공압을 형성하는 공압 소스 및 상기 공압 소스로부터 생성된 공압을 상기 에어 모터에 전달하는 공압 라인을 구비하는 공압부;
상기 에어 모터에 연결되어 회전 가능하게 설치되고, 상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 연결되어 상기 핸들 회전 축으로 동력을 전달하는 동력 전달 축;
상기 핸들 회전 축에 적어도 하나 이상의 기어를 통해 회전 가능하게 연결되어 상기 핸들 회전 축으로부터 동력을 전달받아 회전하는 공압 조절 축;
상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 제 1 회전 구간 동안에만 상기 공압 라인의 유로를 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급함으로써, 상기 핸들 회전 축을 제 1 회전 각도만큼 회전시키는 제 1 회전 구동부; 및
상기 동력 전달 축이 폐쇄 방향으로 회전되는 것을 방지하는 폐쇄 방지 구동부를 포함하고,
상기 폐쇄 방지 구동부는,
상기 동력 전달 축에 설치되는 일 방향 클러치로 형성되는 폐쇄 방지 기어; 및
상기 폐쇄 방지 기어를 고정 가능한 폐쇄 방지 조작부를 포함하고,
상기 폐쇄 방지 기어는, 상기 폐쇄 방지 조작부가 상기 폐쇄 방지 기어를 고정시킨 상태에서 상기 동력 전달 축이 개방 방향으로 회전하는 것을 허용하고, 상기 동력 전달 축이 폐쇄 방향으로 회전하는 것을 방지하는 밸브 셔터.
제 6 항에 있어서,
상기 폐쇄 방지 조작부는, 상기 공압 소스의 공압을 통해 작동되고,
상기 공압부는,
상기 공압 라인에 설치되어 상기 공압 라인의 유로를 선택적으로 개폐하는 공압 해제 스위치를 더 포함하고,
상기 공압 해제 스위치를 통해 공압을 차단하는 경우, 상기 에어 모터에 인가되는 공압 및 상기 폐쇄 방지 조작부에 인가되는 공압이 해제되는 밸브 셔터.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 작동부는,
상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 상기 제 1 회전 구간 중간의 일 지점부터 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점까지의 구간인 감속 회전 구간에서 상기 에어 모터에 인가되는 공압을 감소시키는 감속 회전 구동부를 더 포함하는 밸브 셔터.
제 8 항에 있어서,
상기 공압 라인은, 상기 공압 소스 및 상기 에어 모터 사이에서 상기 제 1 회전 공압 라인과 병렬적으로 연결되는 감속 회전 공압 라인을 더 포함하고,
상기 감속 회전 구동부는,
상기 감속 회전 구간에 상응하는 각도의 호 형상을 갖는 감속 회전 작동 부분과, 상기 감속 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 감속 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 감속 회전 구동 캠; 및
상기 감속 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 감속 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 감속 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 감속 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 감속 회전 공압 라인을 차단하는 감속 회전 구동 릴레이를 포함하고,
상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 감속 회전 작동 부분이 상기 감속 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점은, 상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점보다 후행하는 각도상에 위치하는 것을 특징으로 하는 밸브 셔터.
제 9 항에 있어서,
상기 공압부는, 상기 에어 모터로 공급되는 유체의 유량을 감소시키는 유량 조절부를 더 포함하고,
상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 감속 회전 구동 릴레이를 가압하는 상기 감속 회전 작동 부분이 종료되는 지점 및 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하는 상기 제 1 회전 작동 부분이 종료되는 지점은 동일한 각도상에 위치하는 것을 특징으로 하는 밸브 셔터.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 작동부는,
상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 개방 방향으로 상기 제 1 회전 구간 보다 선행하여 위치하는 사전 회전 구간동안 상기 공압 라인을 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급할 수 있는 사전 회전 구동부를 더 포함하고,
상기 사전 회전 구동부는, 상기 파지부가 상기 핸들을 파지하기 전에 상기 핸들 회전 축을 미리 회전시켜 상기 태엽 스프링의 탄성 에너지를 증가시킬 수 있는 밸브 셔터.
제 11 항에 있어서,
상기 공압 라인은, 상기 공압 소스로부터 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인과 병렬적으로 연결되어 상기 에어 모터로 연결되는 사전 회전 공압 라인을 더 포함하고,
상기 사전 회전 구동부는,
상기 사전 회전 구간에 상응하는 각도의 호 형상을 갖는 사전 회전 작동 부분과, 상기 사전 회전 작동 부분보다 상대적으로 작은 반경을 갖는 사전 회전 비작동 부분을 구비하고, 상기 공압 조절 축에 결합되는 사전 회전 구동 캠; 및
상기 사전 회전 구동 캠이 회전함에 따라 상기 사전 회전 작동 부분에 의해 가압되면 상기 사전 회전 공압 라인을 연통시키고, 상기 사전 회전 작동 부분에 의해 가압되지 않으면 상기 사전 회전 공압 라인을 차단하는 사전 회전 구동 릴레이를 포함하고,
상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 사전 회전 구동 릴레이를 가압하는 상기 사전 회전 작동 부분이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 작동 부분이 상기 제 1 회전 구동 릴레이를 가압하기 시작하는 지점과 동일하거나 그보다 후행하는 각도상에 위치하는 밸브 셔터.
제 12 항에 있어서,
상기 회전 작동부는,
상기 공압 조절 축이 폐쇄 방향으로 최대로 회전될 수 있는 각도를 제한하기 위한 초기 위치 고정부를 더 포함하고,
상기 초기 위치 고정부는,
상기 공압 조절 축에 연결되는 돌출부; 및
상기 공압 조절 축으로부터 이격되어 형성되고 상기 공압 조절 축의 회전 각도에 따라서 상기 돌출부와 간섭 가능한 멈춤부를 포함하고,
상기 돌출부 및 상기 멈춤부가 서로 간섭된 상태에서 상기 사전 회전 작동 부분은 상기 사전 회전 구동 릴레이를 가압하도록 형성되는 밸브 셔터.
제 13 항에 있어서,
상기 공압부는,
상기 공압 소스 및 상기 제 1 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 제 1 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 제 1 회전 구동 스위치; 및
상기 공압 소스 및 상기 사전 회전 구동 릴레이 사이에 연결되는 상기 사전 회전 공압 라인의 일측에 설치되어 유로를 선택적으로 개폐하는 사전 회전 구동 스위치를 더 포함하고,
상기 핸들 회전 축이 최대로 폐쇄된 폐쇄 상태에서, 상기 사전 회전 구동 스위치를 통해 상기 사전 회전 공압 라인의 유로를 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축은 사전 회전 각도만큼 회전되고, 이후, 상기 제 1 회전 구동 스위치를 통해 상기 제 1 회전 공압 라인을 개방할 경우, 상기 핸들 회전 축은 제 1 회전 각도만큼 회전하는 것을 특징으로 하는 밸브 셔터.
제 11 항에 있어서,
상기 회전 작동부는,
상기 공압 조절 축의 회전 구간 중, 제 2 회전 구간 동안 상기 공압 라인을 개방하여 상기 에어 모터에 공압을 공급함으로써, 상기 핸들 회전 축을 상기 제 1 회전 각도 보다 큰 제 2 회전 각도만큼 회전시킬 수 있는 제 2 회전 구동부를 더 포함하고,
상기 공압 조절 축의 개방 방향을 기준으로, 상기 사전 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 2 회전 구간 내에 중첩되고, 상기 제 2 회전 구간이 종료되는 지점은 상기 제 1 회전 구간이 종료되는 지점보다 후행하는 각도상에 위치하는 밸브 셔터.
제 15 항에 있어서,
상기 제 2 회전 각도는 720° 이상이고,
상기 핸들 회전 축에 대한 상기 공압 조절 축의 회전비는 1/2 이하인 밸브 셔터.
제 1 항에 있어서,
상기 파지부는,
상기 핸들의 상측과 접촉하여 상기 핸들을 회전 가능하게 수용하는 핸들 수용부; 및
상기 핸들 수용부의 상측에 설치되어 상기 핸들 회전 축의 회전력을 상기 핸들 수용부에 전달하되, 상기 핸들 회전 축의 회전 방향에 따라 상기 핸들 회전 축의 회전 각도 대비, 상기 핸들 수용부의 회전 각도가 달라지게 하는 차등 회전부를 포함하는 밸브 셔터.
제 17 항에 있어서,
상기 핸들이 최대로 폐쇄된 상태로부터, 상기 핸들 회전 축이 상기 핸들을 최대로 개방시키는 상태까지 회전시키는 동안, 상기 핸들 회전 축은 상기 핸들 수용부에 대해 개방 방향으로 제 1 공회전 각도만큼 상대적으로 회전하고,
상기 핸들이 최대로 개방된 상태로부터, 상기 핸들 회전 축이 상기 핸들을 최대로 폐쇄시키는 상태까지 회전시키는 동안, 상기 핸들 회전 축은 상기 핸들 수용부에 대해 폐쇄 방향으로 제 1 공회전 각도 보다 작은 제 2 공회전 각도만큼 상대적으로 회전하는 밸브 셔터
밸브의 핸들을 파지하는 파지부; 및
상기 파지부에 연결되는 핸들 회전 축과, 상기 핸들이 개방되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키는 에어 모터와, 상기 핸들이 폐쇄되는 방향으로 상기 핸들 회전 축을 회전시키도록 탄성력을 인가하는 태엽 스프링을 구비하고 상기 핸들 회전 축의 회전 각도에 따라 상기 에어 모터에 공급되는 공압의 크기를 조절하는 회전 작동부를 포함하고,
상기 파지부는,
상기 핸들의 상측과 접촉하여 상기 핸들을 회전 가능하게 수용하는 핸들 수용부; 및
상기 핸들 수용부의 상측에 연결되고, 상기 태엽 스프링의 탄성 에너지에 의해 상기 핸들을 회전시키는 토크의 적어도 일부를 흡수 가능한 토크 분산부를 포함하는 밸브 셔터.
제 19 항에 있어서,
상기 토크 분산부는,
상기 핸들 회전 축에 연결되는 상측 플레이트;
하측은 상기 핸들 수용부에 연결되고 상측은 상기 상측 플레이트에 회전 가능하게 결합되는 하측 플레이트; 및
상기 상측 플레이트 및 하측 플레이트 사이에 설치되고, 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 개방 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가하는 토션 스프링을 포함하는 밸브 셔터.