KR101979565B1 - 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브 - Google Patents

기어 구동식 자동 인플레이션 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기어를 통해 작동하는 자동 밸브에 관한 것 으로써, 더욱 상세하게는 1회성 혹은 다회성 팽창형 구명 장구를 작동시키기 위한 것으로써 일측단에 트리거 컨트롤부(100)가 구비된 한 편 내부에 펀치 핀(15)이 구비된 프레임(10)과, 내주면 상단에 해머 스프링(25)이 구비된 캡(20)이 상기 프레임(10)의 상부에 구비되는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브를 구성한다.
상기 펀치 핀(15)의 상단에 볼 트리거 장치(200)가 결합 구비되고, 상기 볼 트리거 장치(200)는 일측단에 복수개의 베어링 볼(211)이 구비된 트리거 바디(210)와, 상기 트리거 바디(210)의 외주면 일측단에 구비되는 한 편 내주면 상부에 단턱(221)이 구비된 트리거 링(220)과, 하단에 요부(231)가 구비된 해머 핀(230)이 상기 해머 스프링(25)의 하단에 구비됨으로써 이루어지고, 복원 스프링(17)이 상부에 구비된 인서트부(19)가 상기 펀치 핀(15)의 전면에 더 구비되는 것을 특징으로 함으로써 당면한 과제를 해결한다.
따라서 단순한 구성을 통한 제조단가의 절감을 통해 팽창형 구명장구의 보급을 확산시킴과 동시에 재사용을 통한 용이한 유지보수가 가능한 특징이 있다.

Description

기어 구동식 자동 인플레이션 밸브 {The Auto Inflation valve with Gear driven type}
본 발명은 기어를 통해 작동하는 자동 밸브에 관한 것 으로써, 더욱 상세하게는 1회성 혹은 다회성 팽창형 구명 장구를 작동시키기 위한 것으로써 대량 공급과 사용에 용이한 자동 인플레이션 밸브에 관한 것이다.
자동 밸브란 전기적인 힘을 이용하여 자동으로 밸브가 열리거나 혹은 닫히게 할 수 있는 밸브를 의미하는 것으로써, 일반적으로는 '솔레노이드 밸브' 라고 불리고, 특히 익수자가 스스로 발출 여부와 조작을 용이하게 수행하지 못하는 긴박한 상황에서 사용되는 해상 구명 장구를 위한 목적으로 사용되는 장치들에 필요하다.
내부에 1회성으로 co2나 압축 가스가 내장된 캡슐을 사용하는 기술은 대한민국 등록 특허공보 제 10-1517067호로 게시된 상시 개방형 솔레노이드 밸브를 참조할 수 있다.
당해 문헌은 비상 상황이 발생했을 때 co2나 압축 가스 등을 터뜨릴 수 있도록 밸브 로드와 원추부가 구비되는데, 원추부의 뾰족함을 이용해서 스프링의 탄성으로 압축가스의 입구를 터뜨림으로써 한시적으로 압축가스를 사용할 수 있도록 한 문헌으로써, 내부에 솔레노이드 유닛을 내장하고 있다.
하지만 이상과 같은 문헌과 같이 '솔레노이드'를 이용한 장치는 그 단가가 매우 비싼 편이기 때문에 보급에 용이하지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 물리적인 방법을 통해 밸브를 작동시킬 수 있는 기술이 독일 출원 특허 공보 제 DE 1980 3028070호로 게시된 공압식 구명 조끼 압력 컨트롤러가 게시되어 있는 것을 확인할 수 있다. 당해 문헌은 튜브에 의해 재킷의 벽을 관통하는 개구부에 연결되어 그 내부와 연통하는 밸브를 포함하는 것으로, 밸브는 스핀들에 의해 재킷의 벽에 내장 된 좌석 내부에 끼워 맞춤되는 또 다른 밸브 부재에 연결된 피스톤으로 작동하는 칸막이를 포함한다고 기술되어 있다.
상술한 구성은 익수에 의한 침수가 발생했을 때, 피스톤에 포함된 스로틀 개구 및 연결 관을 통한 누출에 의해 물이 내부로 유입되고, 피스톤의 각 측부의 상부 및 하부 챔버 사이의 압력이 균등화 된다. 이때 재킷의 부력으로 인해 다이버가 다시 표면으로 상승 할 때, 급격한 감압이 발생됨과 동시에 피스톤의 릴리프 밸브가 열리는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 요지의 장치는 '수압 분리기'라고 일컫는데, 수압 분리기는 오직 물리적인 수압에 의해서만 작동하기 때문에 김압 발생 시 작동의 실패율이 높은 문제점이 있고, 이 역시 단가가 비싸기 때문에 보급이 용이하지 않은 문제가 있다.
1. 대한민국 등록 특허공보 제 10-1517067호. 2. 독일 출원 특허 공보 제 DE 1980 3028070호.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 단순한 구성을 통한 제조단가의 절감을 통해 팽창형 구명장구의 보급을 확산시킴과 동시에 재사용을 통한 용이한 유지보수가 가능한 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브를 얻고자 하기 위함에 있다.
본 발명은 기어모터를 통한 전기 혹은 수동 구동이 가능한 인플레이션 벨브를 통한 제조단가의 절감으로 팽창형 구명장구의 보급을 확산시키기 위하여 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 일측단에 트리거 컨트롤부(100)가 구비된 한 편, 내부에 펀치 핀(15)이 구비된 프레임(10)과, 내주면 상단에 해머 스프링(25)이 구비된 캡(20)이 상기 프레임(10)의 상부에 구비되는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브를 구성한다.
본 원 구성에 의한 밸브의 작동은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 트리거 컨트롤부(100)의 작동에 의하여 이루어진다. 상기 트리거 컨트롤부(100)는 상부에 이송 나사축(111)이 구비된 기어 모터(110)를 중심으로 한 그 주변 요소의 결합으로 이루어지며, 기어 모터(110)의 운동 에너지로 상기 이송 나사축(111)의 움직임을 통해 상기 이송 나사축(111)에 삽입된 푸셔(115)가 상승하면서 상기 푸셔(115)의 상부에 구비된 트리거 래버(120)가 위로 상승한다. 그 후 상기 푸셔(115)와 대응된 상기 트리거 래버(120)의 일측단 상부에 구비된 트리거 돌기(125)가 상기 트리거 래버(120)의 일측단에 구비된 힌지(121)로 인한 원형 축 이송을 통해 볼 트리거 장치(200)를 작동시키도록 함으로써 상기 펀치 핀(15)이 도 4에 도시된 바와 같이 하강하면서 상기 프레임(10)의 하부에 연결된 Co2캡슐(C)의 입구 부분을 타격하여 파괴하면 상기 Co2캡슐(C)에서 발생한 공기압이 상기 프레임(10)의 내주면 일측단에 구비된 통기공(11)을 통해 공기가 상기 통기공(11)과 인접한 프레임(10)의 일측단에 구비된 출구부(13)로 공기가 빠져나가게 되는 것이다.
한 편, 이때 펀치 핀(15)을 하강시키기 위해 구성된 볼 트리거 장치(200)는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 펀치 핀(15)의 상단에 결합 구비되며, 일측단에 복수개의 베어링 볼(211)이 구비된 트리거 바디(210)와, 상기 트리거 바디(210)의 외주면 일측단에 구비되는 한 편 내주면 상부에 단턱(221)이 구비된 트리거 링(220)으로 구성 결합이 이루어지며, 상기 트리거 링(220)의 단턱(221)이 상기 트리거 바디(210)의 베어링 볼(211)이 바깥으로 이탈되지 않게 차단한다. 해머 스프링(25)의 하단에 구비된 한 편 하단에 요부(231)가 구비된 해머 핀(230)이 상기 도 4에 도시된 바와 같이 트리거 돌기(125)가 볼 트리거 장치(200)를 작동시켜서 해머 핀(230)의 구속이 해제되면 상기 해머 핀(230)이 해머 스프링(25)의 힘을 받아서 펀치 핀(15)을 순간적으로 밀어냄으로써 Co2캡슐(C)의 입구 부분을 타격하게 하는 것이다.
다시 도 3과 도 4를 통해 상기 볼 트리거 장치(200)와 해머 핀(230)의 작용 관계를 상세히 서술한다. 상기 트리거 돌기(125)는 도 3에 도시된 바와 같은 상태에서 상기 볼 트리거 장치(200)의 트리거 링(220)의 하부를 도 4와 같은 상태로 들어올리게 되면, 상기 트리거 바디(210)에 구비된 베어링 볼(211)이 상기 트리거 링(220)의 내주면 상부에 구비된 단턱(221)이 트리거 링(220)과 함께 올라가면서 유동의 차단이 해제된다. 이상과 같이 실시가 이루어지면 상기 베어링 볼(211)이 상기 해머 핀(230)의 하단에 구비된 요부(231)와의 결합이 해제되며, 따라서 베어링 볼(211)과의 결합이 해제된 해머 핀(230)은 해머 스프링(25)의 힘을 통해 상기 펀치 핀(15)을 밀어낼 수 있도록 함으로써 본 발명이 당면한 과제를 해결할 수 있다.
이상과 같은 구성과 결합 및 그 작용과 효과로 이루어 진 본 발명은 단순한 구성을 통한 제조단가의 절감을 통해 팽창형 구명장구의 보급을 확산시킴과 동시에 재사용을 통한 용이한 유지보수가 가능한 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 본 원 발명의 구성간의 결합을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 본 원 발명의 내부 구성을 상세히 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 푸셔(115)와 트리거 래버(120)의 작용을 통한 본 원 발명의 실시예시를 도시한 부분 단면도.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 푸셔(115)와 트리거 래버(120)의 작용 이후 구성의 작용을 상세히 도시한 부분 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 본 원 고안을 구명 장구에 적용했을 시의 실시 예시를 도시한 실시 예시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 송전공(12)의 위치와 형태를 상세히 도시한 부분 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 트리거 컨트롤부(100)의 누전을 방지하기 위한 프레임(10)의 방수 구조를 상세히 도시한 부분 분해도.
본 발명에 의한 내용을 상세히 서술하기 이전에 도 3 내지 도 4의 부분 단면도에서 도시하는 구성의 결합과 그 작용에서는 해머 스프링(25)과 복원 스프링(17)은 통상의 기술자가 충분히 유추 가능한 것이므로 도시를 생략하였다.
이하, 본 발명의 구성 및 결합과 그 작용에 있어서 도면과 실시예를 토대로 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 기어모터를 통한 전기 혹은 수동 구동이 가능한 인플레이션 벨브를 통한 제조단가의 절감으로 팽창형 구명장구의 보급을 확산시키기 위한 일련의 구성 및 그 결합을 통한 작용으로 이루어진다.
이를 위하여 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 일측단에 트리거 컨트롤부(100)가 구비된 한 편, 내부에 펀치 핀(15)이 구비된 프레임(10)과, 내주면 상단에 해머 스프링(25)이 구비된 캡(20)이 상기 프레임(10)의 상부에 구비되는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브가 당면한 과제를 해결할 수 있도록 하는 것이다.
본 원 구성에 의한 밸브의 작동은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 트리거 컨트롤부(100)의 작동에 의하여 이루어진다. 상기 트리거 컨트롤부(100)는 상부에 이송 나사축(111)이 구비된 기어 모터(110)를 중심으로 한 그 주변 요소의 결합으로 이루어지며, 기어 모터(110)의 운동 에너지로 상기 이송 나사축(111)의 움직임을 통해 상기 이송 나사축(111)에 삽입된 푸셔(115)가 상승하면서 상기 푸셔(115)의 상부에 구비된 트리거 래버(120)가 위로 상승한다. 그 후 상기 푸셔(115)와 대응된 상기 트리거 래버(120)의 일측단 상부에 구비된 트리거 돌기(125)가 상기 트리거 래버(120)의 일측단에 구비된 힌지(121)로 인한 원형 축 이송을 통해 볼 트리거 장치(200)를 작동시키도록 함으로써 상기 펀치 핀(15)이 도 4에 도시된 바와 같이 하강하면서 상기 프레임(10)의 하부에 연결된 Co2캡슐(C)의 입구 부분을 타격하여 파괴하면 상기 Co2캡슐(C)에서 발생한 공기압이 상기 프레임(10)의 내주면 일측단에 구비된 통기공(11)을 통해 공기가 상기 통기공(11)과 인접한 프레임(10)의 일측단에 구비된 출구부(13)로 공기가 빠져나가게 되는 것이다.
한 편, 이때 펀치 핀(15)을 하강시키기 위해 구성된 볼 트리거 장치(200)는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 펀치 핀(15)의 상단에 결합 구비되며, 일측단에 복수개의 베어링 볼(211)이 구비된 트리거 바디(210)와, 상기 트리거 바디(210)의 외주면 일측단에 구비되는 한 편 내주면 상부에 단턱(221)이 구비된 트리거 링(220)으로 구성 결합이 이루어지며, 상기 트리거 링(220)의 단턱(221)이 상기 트리거 바디(210)의 베어링 볼(211)이 바깥으로 이탈되지 않게 차단한다. 해머 스프링(25)의 하단에 구비된 한 편 하단에 요부(231)가 구비된 해머 핀(230)이 상기 도 4에 도시된 바와 같이 트리거 돌기(125)가 볼 트리거 장치(200)를 작동시켜서 해머 핀(230)의 구속이 해제되면 상기 해머 핀(230)이 해머 스프링(25)의 힘을 받아서 펀치 핀(15)을 순간적으로 밀어냄으로써 Co2캡슐(C)의 입구 부분을 타격하게 하는 것이다.
다시 도 3과 도 4를 통해 상기 볼 트리거 장치(200)와 해머 핀(230)의 작용 관계를 상세히 서술한다. 상기 트리거 돌기(125)는 도 3에 도시된 바와 같은 상태에서 상기 볼 트리거 장치(200)의 트리거 링(220)의 하부를 도 4와 같은 상태로 들어올리게 되면, 상기 트리거 바디(210)에 구비된 베어링 볼(211)이 상기 트리거 링(220)의 내주면 상부에 구비된 단턱(221)이 트리거 링(220)과 함께 올라가면서 유동의 차단이 해제된다. 이상과 같이 실시가 이루어지면 상기 베어링 볼(211)이 상기 해머 핀(230)의 하단에 구비된 요부(231)와의 결합이 해제되며, 따라서 베어링 볼(211)과의 결합이 해제된 해머 핀(230)은 해머 스프링(25)의 힘을 통해 상기 펀치 핀(15)을 밀어낼 수 있는 것이다.
한 편, 상기 트리거 링(220)의 외주면 상부에는 트리거 링 스프링(229)가 더 구비되도록 하는 것 역시 바람직한 실시예인데, 이상과 같은 실시를 통해 트리거 링(220)이 한 번 들어 올려진 후 원래 위치로 복원할 수 있도록 함으로써 이상과 같은 볼 트리거 장치(200)를 재사용할 수 있는 특징이 있다.
이상과 같은 실시를 통해 Co2캡슐(C)을 터뜨린 후 발생한 공기를 통해 팽창형 장구를 사용함에 있어서, 상술한 일련의 기계적 과정은 사용자가 직접 상기 트리거 래버(120)를 상승시키는 방법으로 본 원 발명에 의한 실시예를 구현할 수도 있지만 기어 모터(110)에 전력을 공급함으로써 상기 기어 모터(110)의 이송 나사축(111)을 통해 푸셔(115)를 위로 이송시키는 방법으로 트리거 래버(120)를 상승 시키는 방법으로도 사용이 가능하다. 한 편, 이상과 같이 2가지의 방법을 사용함으로써 실시예를 구현할 수 있기 때문에 상기 트리거 컨트롤부(100)가 구비된 프레임(10)의 일측단에 안전 핀(130)이 더 구비되도록 한다.
또한 상기 기어 모터(110)에 전력을 공급하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 상기 기어 모터(110)가 인접된 상기 프레임(10)의 일측단에는 송전공(12)가 구비되고, 상기 송전공(12)는 상기 출구부(13)까지 이어지도록 하고, 기어 모터(110)에 전력을 공급하기 위한 송전선은 상기 송전공(12)를 통해 출구부(13)로 빠져나와서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 출구부(13)의 일측단에 끼워 진 커넥팅부(119)를 통해 전력 공급 장치를 끼우고 전력을 공급받을 수 있는 것이다.
한 편, 상기 커넥팅부(119)는 일반적인 온오프식 전원 뿐만 아니라 수분 감지에 의한 작동 등이 이루어 질 수 있도록 사용자의 임의나 필요 사항에 맞게 자유롭게 실시할 수 있으므로 구체적인 설명과 구성 도시는 생략하도록 한다.
이상과 같은 본 원 발명에 의한 트리거 컨트롤부(100)는 전력 공급을 통한 푸셔(115)의 움직임을 통한 Co2의 발출을 선택할 경우 방수 구조가 필수이기 때문에 도 7에 도시된 바와 같이 상기 트리거 컨트롤부(100)를 도포할 수 있도록 상기 트리거 컨트롤부(100)가 인접한 프레임(10)의 일측단 외부면에는 고무캡(20)이 구비된 커버(140)를 더 끼우도록 함으로써 수분의 유입을 차단한다.
또한, 상기 펀치 핀(15)의 전면 일측에는 O링(O)을 선택적으로 구비할 수 있는데, 이는 출구부(13)로 빠져나가야 할 공기가 캡(20)을 통해 빠져나가면서 공기압이 유실되는 것을 방지할 수 있도록 하고, 상기 펀치 핀(15)의 전면에는 복원 스프링(17)이 상부에 구비된 인서트부(19)가 더 구비되고, 상기 인서트부(19)에 Co2캡슐(C)을 끼울 수 있도록 함으로써 상기 펀치 핀(15)이 한 번 Co2캡슐(C)을 터뜨린 상황이더라도 캡(20)을 개방한 후 트리거 링(220)을 원래 위치로 복원함으로써 다시 사용할 준비를 하는 도중 상기 펀치 핀(15)을 원래 위치로 복원하여 재사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
따라서 이상과 같은 구성과 그 결합을 통한 작용 및 실시를 통하는 것으로써 이상 본 발명에 의한 실시범위는 앞서 한정한 바와 같지만, 상술한 구성 및 작용의 범위로만 한정하지는 아니하고 균등론적 해석을 통하여 본 원 발명에 의한 구성과 작용의 범위 안에서 자명하게 도출할 수 있는 범위까지 그 범위가 한정될 수 있도록 한다.
10 : 프레임 11 : 통기공
12 : 송전공 13 : 출구부
15 : 펀치 핀 17 : 복원 스프링
19 : 인서트부 20 : 캡
25 : 해머 스프링 100 : 트리거 컨트롤부
110 : 기어 모터 111 : 이송 나사축
115 : 푸셔 119 : 커넥팅부
120 : 트리거 래버 121 : 힌지
125 : 트리거 돌기 130 : 안전 핀
140 : 커버 141 : 고무캡
200 : 볼 트리거 장치 210 : 트리거 바디
211 : 베어링 볼 221 : 단턱
220 : 트리거 링 229 : 트리거 링 스프링
230 : 해머 핀 231 : 요부
C : Co2캡슐 O : O링

Claims (7)

  1. 일측단에 트리거 컨트롤부(100)가 구비된 한 편 내부에 펀치 핀(15)이 구비된 프레임(10)과, 내주면 상단에 해머 스프링(25)이 구비된 캡(20)이 상기 프레임(10)의 상부에 구비되는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브에 있어서,
    상기 펀치 핀(15)의 상단에 볼 트리거 장치(200)가 결합 구비되고,

    상기 볼 트리거 장치(200)는,
    일측단에 복수개의 베어링 볼(211)이 구비된 트리거 바디(210)와,
    내주면 상부에 단턱(221)이 구비되는 한 편, 외주면 상부에 트리거 링 스프링(229)이 구비된 트리거 링(220)이 상기 트리거 바디(210)의 외주면 일측단에 더 구비됨으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트리거 컨트롤부(100)는
    푸셔(115)를 삽입한 이송 나사축(111)이 상부에 구비된 기어 모터(110)와,
    일측단에 힌지(121)가 구비된 트리거 래버(120)가 상기 푸셔(115)의 상부에 구비되고,
    상기 푸셔(115)와 대응된 상기 트리거 래버(120)의 일측단 상부에 구비된 트리거 돌기(125)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임(10)의 내주면 일측단에 통기공(11)이 더 구비되는 한 편, 상기 통기공(11)과 인접한 프레임(10)의 일측단에 출구부(13)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  4. 제 1항에 있어서,
    트리거 컨트롤부(100)가 구비된 프레임(10)의 일측단에 안전 핀(130)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  5. 제 3항에 있어서,
    기어 모터(110)가 인접된 상기 프레임(10)의 일측단에 송전공(12)가 구비되는 한 편, 상기 송전공(12)이 출구부(13)까지 이어지도록 하는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  6. 제 2항에 있어서,
    트리거 컨트롤부(100)가 인접한 프레임(10)의 일측단 외부면에 고무캡(20)이 구비된 커버(140)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
  7. 제 1항에 있어서,
    하단에 요부(231)가 구비된 해머 핀(230)이 상기 해머 스프링(25)의 하단에 구비됨으로써 이루어지고,
    복원 스프링(17)이 상부에 구비된 인서트부(19)가 상기 펀치 핀(15)의 전면에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기어 구동식 자동 인플레이션 밸브.
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