KR102014654B1 - 밸브 셔터 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 밸브 셔터는 동력원을 통해 회전되는 핸들 회전 축을 구비하는 회전 작동부 및 상기 핸들 회전 축에 연결되고, 밸브의 핸들을 회전 가능하게 파지하는 파지부를 포함할 수 있고, 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 포함;할 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.

일 실시 예에 따른 밸브 셔터는 동력원을 통해 회전되는 핸들 회전 축을 구비하는 회전 작동부 및 상기 핸들 회전 축에 연결되고, 밸브의 핸들을 회전 가능하게 파지하는 파지부를 포함할 수 있고, 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 포함;할 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 차등 회전부는, 상기 핸들 회전 축에 연결되고, 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출 형성되는 상측 돌출부를 구비하는 상측 플레이트, 하측은 상기 핸들 수용부에 결합되고 상측은 상기 상측 플레이트에 회전 가능하게 결합되고 상기 핸들 수용부의 상측으로 돌출 형성되는 하측 돌출부를 구비하는 하측 플레이트 및 상기 하측 플레이트의 부분 중, 상기 하측 돌출부가 형성되지 않은 위치에서 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고 하측의 적어도 일부는 상기 하측 플레이트 및 핸들 수용부를 관통하여 상기 핸들 수용부 하측으로 돌출 가능한 버튼부를 포함할 수 있다.

상기 차등 회전부는, 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 폐쇄 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가하는 토션 스프링을 더 포함할 수 있고, 상기 핸들 회전 축에 개방 방향으로 회전력이 인가되지 않은 초기 상태에서, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 평행한 방향에서 볼 때, 상기 버튼부는 상기 상측 돌출부에 중첩되고, 상기 핸들 회전 축에 개방 방향으로 회전력이 인가되어 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 특정 각도 이상으로 회전하였을 경우, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 평행한 방향에서 볼 때, 상기 버튼부로부터 상기 상측 돌출부가 벗어날 수 있다.

상기 버튼부는, 상기 하측 플레이트 및 핸들 수용부에 형성된 구멍을 통과하여 하측의 적어도 일부가 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출 가능한 가압 핀; 및 상기 가압 핀이 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출되는 방향으로 탄성력을 인가하는 제 1 스프링을 포함할 수 있고, 상기 버튼부에 외력이 가해지지 않을 경우, 상기 가압 핀의 상측은 상기 하측 플레이트의 상측으로 돌출되지 않고, 상기 가압 핀의 하측은 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출될 수 있다.

상기 버튼부는, 상기 가압 핀에 대하여 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 돌출 핀; 및 상기 돌출 핀이 상기 가압 핀으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 인가하는 제 2 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기 파지부는, 상기 핸들 회전 축에 연결되어, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 수직한 방향으로의 상기 핸들 수용부의 병진 이동을 허용하면서, 상기 핸들 회전 축으로부터 상기 핸들 수용부로 회전 동력을 전달 가능한 편심 허용 커플링을 더 포함할 수 있다.

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

도 1은 일반적인 가스 실린더의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 밸브 셔터의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 파지부의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 파지부의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 분해 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 사시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 분해 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착되기 이전의 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 개방 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 폐쇄 방향으로 회전되는 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 밸브 셔터의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 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 내부 동력원으로 통해 회전되는 핸들 회전 축(S)을 포함할 수 있다.

핸들 회전 축(S)은 하측으로 파지부(12)에 연결되어 파지부(12)를 개방 방향 또는 폐쇄 방향으로 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 회전 작동부(11)는 핸들 회전 축(S), 즉 핸들(922)을 개방 방향으로 회전시키는 구동력은 모터 또는 실린더와 같은 동력 장치를 통해 생성할 수 있고, 핸들 회전 축(S)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 구동력은 태엽 스프링과 같은 압축된 탄성체의 복원력을 통해 생성할 수 있다.

다른 예로, 하나의 동력 장치를 통해 핸들 회전 축(S)의 양 방향 회전을 수행할 수도 있다는 점을 밝혀둔다.

도 4는 일 실시 예에 따른 파지부의 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 파지부의 분해 사시도이다.

도 4 및 도 5를 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(S)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), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 파지부(12)는 상측으로부터 편심 허용 커플링(121), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124) 순서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 편심 허용 커플링(121) 및 차등 회전부(123) 중 적어도 하나 이상은 생략되어 구성되어도 무방하다는 점을 밝혀둔다. 또한, 편심 허용 커플링(121) 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), 차등 회전부(123) 및 핸들 수용부(124)의 구체적인 구조는 아래의 도 6 내지 도 13을 참조하여 후술하기로 한다.

도 6은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 사시도이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링의 분해 사시도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 편심 허용 커플링(121)은 핸들 회전 축(S) 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(S)의 회전 동력을 하측의 핸들 수용부(124)에 전달하되 핸들 회전 축(S)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(S)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(S)에 수직한 일 방향으로 가이드 홈이 형성된 상부 클램프(1214)를 포함할 수 있다.

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

커플링 플레이트(1215)는 핸들 수용부(124)와 연결되어 핸들 회전 축(S)으로부터 전달받은 회전력을 핸들 수용부(124)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 커플링 플레이트(1215)는 차등 회전부(123)를 통하여 핸들 회전 축(S)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(S)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(S)과 정확히 일치하지 않더라도, 핸들 회전 축(S)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(S) 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 8은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 사시도이고, 도 9는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부의 분해 사시도이고, 도 10은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착되기 이전의 상태를 나타내는 도면이고, 도 11은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 핸들에 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 12는 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 개방 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 차등 회전부 및 핸들 수용부가 폐쇄 방향으로 회전되는 상태를 나타내는 도면이다.

도 8 내지 도 13을 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(S)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(S)과 평행한 방향으로 관통 형성된 구멍일 수 있다. 예를 들어, 외력이 인가되지 않은 도 10과 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(S)의 회전력을 핸들 수용부(124)에 전달하되, 핸들 회전 축(S)의 회전 방향에 따라 핸들 회전 축(S)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(S)이 개방 방향을 따라 핸들(922)을 최대 개방점까지 회전시키는 동안, 핸들 회전 축(S)은 핸들 수용부(124)에 대해 개방 방향으로 제 1 공회전 각도만큼 회전할 수 있다. 여기서 제 1 공회전 각도는, 도 10에 도시된 상태로부터 도 12에 도시된 상태까지, 핸들 수용부(124)에 대해 상측 돌출부(12311)가 회전한 각도인 것으로 이해할 수 있다.

반대로, 핸들(922)이 최대 개방점까지 회전되어 있는 상태를 기준으로 핸들 회전 축(S)이 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 폐쇄 방향으로 회전시키는 동안, 핸들 회전 축(S)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 12에 도시된 상태로부터 도 13에 도시된 상태까지, 핸들 수용부(124)에 대해 상측 돌출부(12311)가 회전한 각도인 것으로 이해할 수 있다.

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

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

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

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

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

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

버튼 구멍(12322)은 원형의 하측 플레이트(1232)의 부분 중 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, 하측 플레이트(1232)의 중심으로부터 버튼 구멍(12322)이 이격된 간격의 폭은 상측 플레이트(1231)의 중심으로부터 상측 돌출부(12311)가 형성하는 폭의 범위 내에 있을 수 있다. 다시 말하면, 버튼 구멍(12322)은 상측 돌출부(12311)의 이동 경로 상에 위치할 수 있다.

상측 플레이트(1231) 및 하측 플레이트(1232)는 도 8 내지 도 13에 도시된 것처럼, 각각의 상측 돌출부(12311) 및 하측 돌출부(12321)가 서로 수직 방향으로 중첩되지 않도록 상하 방향으로 결합될 수 있다. 이 경우, 상측 플레이트(1231) 및 하측 플레이트(1232)는 각각의 상측 돌출부(12311) 및 하측 돌출부(12321)가 간섭되는 두 위치(도 10 및 도 12 참조)를 경계로 하는 영역 이내에서 상대적으로 회전될 수 있다.

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

예를 들어, 도 10과 같이 상측 플레이트(1231)가 하측 플레이트(1232)에 대해 폐쇄 방향으로 최대한 회전하여 상측 돌출부(12311) 및 하측 돌출부(12321) 각각의 일측이 서로 간섭되어 있는 경우, 상측 돌출부(12311)는 버튼 구멍(12322)과 상하 방향으로 중첩되어 버튼 구멍(12322)의 상측을 차폐할 수 있다.

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

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

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

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

상측 플레이트(1231)가 하측 플레이트(1232)에 대해 개방 방향으로 회전하는 경우, 토션 스프링(1234)은 탄성 에너지가 증가하도록 변형되어 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(S)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, 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 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 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 상측 돌출부(12311)가 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 상측 돌출부(12311)에 간섭되지 않을 수 있다.

도 10 내지 도 13을 참조하면, 차등 회전부(123)의 작동 과정을 구체적으로 살펴볼 수 있다.

먼저 도 10은 핸들 수용부(124)를 핸들(922)에 장착시키기 이전의 상태를 도시한다.

예를 들어, 핸들 수용부(124)를 핸들(922)에 장착하기 이전의 상태에서, 상측 플레이트(1231)는 토션 스프링(1234)에 의해 하측 플레이트(1232)에 대해 폐쇄 방향(도 10의 시계 방향)으로 최대한 회전된 상태로 배치될 수 있고, 그에 따라 상측 돌출부(12311)의 일측 및 하측 돌출부(12321)의 일측이 간섭된 상태에서 버튼 구멍(12322)은 상측 돌출부(12311)와 상하 방향으로 중첩될 수 있다.

따라서, 도 10과 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 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(S)에 개방 방향으로의 회전력이 인가되지 않은 초기 상태에 있을 수 있다.

이후, 도 11과 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 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 12와 같이 헤드 밸브(92)를 개방시키기 위해서 핸들 회전 축(S)을 통해 파지부(12)를 개방 방향(도 12의 반시계 방향)으로 회전시킬 수 있다.

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

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

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

예를 들어, 상측 플레이트(1231)가 하측 플레이트(1232)에 대해 제 1 공회전 각도 미만의 특정 각도만큼 개방 방향으로 상대적으로 회전할 경우, 상측 돌출부(12311)가 버튼 구멍(12322)으로부터 벗어나게 되어 버튼 구멍(12322)의 상측을 더 이상 차폐하지 않을 수 있다. 따라서, 도 12와 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 12과 같이, 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 폐쇄 방향으로 회전시키기 위해, 핸들 회전 축(S)을 통해 파지부(12)를 폐쇄 방향으로 회전시킬 수 있다.

폐쇄 방향으로 회전되는 핸들 회전 축(S)으로부터 전달되는 회전력은 하측 플레이트(1232)에 대해서 상측 플레이트(1231)를 폐쇄 방향으로 상대적으로 회전시킬 수 있다.

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

이 경우, 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.

예를 들어, 모터 또는 실린더와 같은 동력 장치를 통해 핸들 회전 축(S)을 개방 방향으로 회전시킨 이후, 핸들 회전 축(S)이 개방 방향으로 회전됨에 따라 압축되는 태엽 스프링과 같은 탄성체를 통해 핸들 회전 축(S)을 폐쇄 방향으로 회전시키는 동력 구성을 갖는 밸브 셔터(1)의 경우, 태엽 스프링의 복원력 만으로 핸들(922)을 최대 폐쇄점까지 회전시키지 못하는 상황이 발생할 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.

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 (7)

1. 동력원을 통해 회전되는 핸들 회전 축을 구비하는 회전 작동부; 및
   상기 핸들 회전 축에 연결되고, 밸브의 핸들을 회전 가능하게 파지하는 파지부를 포함하고,
   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 포함하고,
   상기 차등 회전부는,
   상기 핸들 회전 축에 연결되고, 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출 형성되는 상측 돌출부를 구비하는 상측 플레이트;
   하측은 상기 핸들 수용부에 결합되고 상측은 상기 상측 플레이트에 회전 가능하게 결합되고 상기 핸들 수용부의 상측으로 돌출 형성되는 하측 돌출부를 구비하는 하측 플레이트; 및
   상기 하측 플레이트의 부분 중, 상기 하측 돌출부가 형성되지 않은 위치에서 수직한 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고 하측의 적어도 일부는 상기 하측 플레이트 및 핸들 수용부를 관통하여 상기 핸들 수용부 하측으로 돌출 가능한 버튼부를 포함하는 밸브 셔터.
   
2. 제 1 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.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 차등 회전부는, 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 폐쇄 방향으로 회전하도록 탄성력을 인가하는 토션 스프링을 더 포함하고,
   상기 핸들 회전 축에 개방 방향으로 회전력이 인가되지 않은 초기 상태에서, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 평행한 방향에서 볼 때, 상기 버튼부는 상기 상측 돌출부에 중첩되고,
   상기 핸들 회전 축에 개방 방향으로 회전력이 인가되어 상기 상측 플레이트가 상기 하측 플레이트에 대해 특정 각도 이상으로 회전하였을 경우, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 평행한 방향에서 볼 때, 상기 버튼부로부터 상기 상측 돌출부가 벗어나는 것을 특징으로 하는 밸브 셔터.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 버튼부는,
   상기 하측 플레이트 및 핸들 수용부에 형성된 구멍을 통과하여 하측의 적어도 일부가 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출 가능한 가압 핀; 및
   상기 가압 핀이 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출되는 방향으로 탄성력을 인가하는 제 1 스프링을 포함하고,
   상기 버튼부에 외력이 가해지지 않을 경우, 상기 가압 핀의 상측은 상기 하측 플레이트의 상측으로 돌출되지 않고, 상기 가압 핀의 하측은 상기 핸들 수용부의 하측으로 돌출되는 밸브 셔터.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 버튼부는,
   상기 가압 핀에 대하여 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 돌출 핀; 및
   상기 돌출 핀이 상기 가압 핀으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 인가하는 제 2 스프링을 더 포함하는 밸브 셔터.
   
7. 동력원을 통해 회전되는 핸들 회전 축을 구비하는 회전 작동부; 및
   상기 핸들 회전 축에 연결되고, 밸브의 핸들을 회전 가능하게 파지하는 파지부를 포함하고,
   상기 파지부는,
   상기 핸들의 상측과 접촉하여 상기 핸들을 회전 가능하게 수용하는 핸들 수용부;
   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 회전부; 및
   상기 핸들 회전 축에 연결되어, 상기 핸들 회전 축의 축 방향에 수직한 방향으로의 상기 핸들 수용부의 병진 이동을 허용하면서, 상기 핸들 회전 축으로부터 상기 핸들 수용부로 회전 동력을 전달 가능한 편심 허용 커플링을 포함하는 밸브 셔터.

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