KR102605974B1 - 분리형 볼 밸브 - Google Patents

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서형천
신현규
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인지컨트롤스 주식회사
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Abstract

본 발명의 일측면에 따르면, 측면 유로를 형성하는 제1, 제2반구체; 제1, 제2반구체의 내측 개구부에 형성되는 제1, 제2원형테두리부; 상기 제1, 제2원형테두리부가 구 형상으로 서로 맞닿아 착탈 가능하게 결합되도록 하는 암수결합부; 상기 제1, 제2반구체의 외측을 평판형태로 밀폐하는 제1, 제2 마감부; 상기 제1, 제2마감부의 외측 둘레에 돌출 성형되어 내구력을 보강하거나 체결작업을 보조하는 제1, 제2림부; 및 상기 제1, 제2마감부의 중심을 수직방향으로 연결하여 샤프트를 결합 안내하는 제1, 제2회전축 가이드;를 포함하는 분리형 볼 밸브가 제공될 수 있다.

Description

분리형 볼 밸브{SEPARABLE TYPE BALL VALVE}
본 발명은 냉각수의 흐름을 제어하는 볼 밸브에 관한 것으로서, 반구형태로 성형 제작된 제1, 제2반구체를 암수 결합하여 구 형상을 완성하는 분리형 볼 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 유량 제어 밸브는 플랜트, 발전소, 선박, 차량 등 다양한 분야에 전반적으로 사용되고 있다. 이러한 유량 제어 밸브의 다양한 적용 예로서, 차량의 경우, 차량 시동시 엔진과 벨트로 연결된 워터펌프가 강제 구동됨에 따라 불필요한 냉각수의 흐름이 발생되는데, 냉각수가 엔진 순환시 엔진 워밍업이 방해되어 열에너지의 손실이 발생된다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 냉각수의 흐름을 제어하기 위한 밸브가 구비된다. 이러한 밸브는 보통 써모스텟이 사용되는데, 써모스텟의 경우 온도에 반응하여 동작됨에 따라 제어가 불가능하고, 엔진, 라디에이터 등 다양한 부품을 순환하는 냉각수의 흐름을 정밀하게 제어하지 못한다.
이에 따라, 최근에는 냉각수 흐름을 제어하기 위한 밸브 구조가 개발되고 있는데, 밸브 사출 성형시 밸브 형상에 따른 두께가 상이함에 따라 최종 사출물의 형상이 불균형해지는 문제가 있다. 이러한 밸브의 경우 그 형상이 매끄러운 형상을 갖지 못하거나 불균형하게 형성될 경우 마찰로 인한 손상 및 오작동이 발생되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1823307호의 "유량 제어 밸브의 제조 방법"이 제안된 바 있다.
상기한 종래기술을 통해서 양 단부가 구 형상인 볼의 일부가 절개되어 형성된 원형 테두리를 갖고, 내측면은 유체가 유동하는 유동공간을 형성하며, 유동공간의 적어도 일부는 구의 곡률로 형성되되 언더컷을 갖지 않는 형상인 복수의 밸브체 파트를 사출 성형하는 성형단계;를 포함하는 유량 제어 밸브 제조 방법이 개시된다.
그러나, 상기한 종래기술의 유량 제어 밸브는 밸브체 파트를 상호 용접 등의 접합공정을 거쳐 구 형상을 완성하는 것이어서, 접합공정에 따른 전용설비를 별도로 구비해야 하는 번거로움이 있었다.
또한, 상기 종래기술은 밸브체 파트가 접합된 밸브는 분리하거나 부분별로 교체하는 것이 불가능한 구조여서 호환성 및 조립성이 떨어지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1823307호
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 볼 밸브를 제1, 제2 반구체로 제작하여 금형을 단순화하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 한 쌍의 반구체를 암수결합 또는 나선 결합방식으로 조립할 수 있는 결합구조를 제공함으로써, 별도의 조립설비를 구비하지 않고도 단순 조립작업을 통해서 쉽게 볼 밸브를 완성하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 볼 밸브의 사용 도중에 밸브 유로가 막히는 문제가 발생하거나 볼 밸브의 파손 문제가 발생된 경우에 제1, 제2 반구체를 물리적인 힘으로 분리시켜 볼 밸브 내부를 청소하거나, 이를 교체 및 수리하여 재사용할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 중심을 제1, 제2회전축 가이드를 이용해 연결 지지되도록 함으로써, 외부압력에 대응하는 높은 내구력을 갖도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 외측 둘레에 제1, 제2림부를 돌출 성형하여 볼 밸브의 구조강도를 향상시키는 동시에 제1, 제2반구체의 조립시에 조립공구를 안정적으로 취부하여 작업이 이루어지도록 하는데 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 측면 유로를 형성하는 제1, 제2반구체;
제1, 제2반구체의 내측 개구부에 형성되는 제1, 제2원형테두리부;
상기 제1, 제2원형테두리부가 구 형상으로 서로 맞닿아 착탈 가능하게 결합되도록 하는 암수결합부;
상기 제1, 제2반구체의 외측을 평판형태로 밀폐하는 제1, 제2 마감부;
상기 제1, 제2마감부의 외측 둘레에 돌출 성형되어 내구력을 보강하거나 체결작업을 보조하는 제1, 제2림부; 및
상기 제1, 제2마감부의 중심을 수직방향으로 연결하여 샤프트를 결합 안내하는 제1, 제2회전축 가이드;를 포함하는 분리형 볼 밸브가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 암수결합부는, 제1원형테두리부에 돌출되는 환형의 수돌기를 형성하고, 제2원형테테두리부에 함몰되는 환형의 암돌기를 형성하여 억지 끼움되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수돌기의 단부가 후크형상의 돌기를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 암수결합부는, 제1, 제2원형테두리부에 각각 환형의 내측단턱과 외측단턱을 상호 맞물려 끼움 결합되도록 형성하되, 맞물리는 대면부에 오링부재를 삽입시켜 억지끼움력과 수밀력이 동시 제공되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 내측단턱과 외측단턱의 대면부에 오링부재의 일부가 삽입되어 안착되도록 하는 오링홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 암수결합부는, 제1, 제2원형테두리부에 서로 맞물리는 암나산부와 수나사산부를 형성하여 나선결합되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1, 제2림부는 테두리 외면 또는 내면을 렌치나 바이스 등의 작업공구를 취부할 수 있도록 다각형의 취부면을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1, 제2림부는 테두리를 수평방향으로 관통시켜 작업공구를 취부할 수 있도록 공구홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1, 제2회전축 가이드의 단부가 상호 맞닿도록 조립되어 볼 밸브의 내력기둥을 형성하고, 제1, 제2회전축 가이드의 중심을 샤프트가 축 결합되도록 하되, 제1회전축 가이드에는 샤프트의 상측이 키결합되는 제1 키홈을 형성하고, 제2회전축 가이드에는 샤프트의 하측이 키결합되는 제2키홈을 형성하여 샤프트의 회전력이 제1, 제2반구체에 동시 전달되도록 하여 제1, 제2반구체가 일체로 회전되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 볼 밸브를 제1, 제2 반구체로 나누어 사출 금형 제작함으로써, 금형을 단순화할 수 있어 금형 설계 및 제작비용을 절감할 수 있고, 금형 작업이 단순해지기 때문에 생산성이 개선되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 단순화된 금형 구조에 따라 제1, 제2반구체의 두께를 일정하게 유지시켜 사출할 수 있고, 이로 인해 두께 편차에 따른 수축 발생률이 최소화되어 고품질의 제품을 제공하게 되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 볼 밸브가 균일한 두께로 성형됨에 따라 사출 후 냉각시간이 단축되어 볼 밸브의 제조 소요시간을 단축시켜 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 금형 단순화로 인해 슬라이스의 사용을 최소화할 수 있고, 이로서 버(Burr) 및 단차 발생을 방지하여 후가공이 편리한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 반구체를 암수결합 또는 나선 결합방식으로 조립할 수 있는 결합구조를 제공함으로써, 별도의 조립설비를 구비하지 않고도 단순 조립작업을 통해서 쉽게 볼 밸브를 완성할 수 있어, 생산설비의 간소화 및 생산비용을 절감하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 볼 밸브의 사용 도중에 밸브 유로가 막히는 문제가 발생하거나 볼 밸브의 파손 문제가 발생된 경우에 제1, 제2 반구체를 물리적인 힘으로 분리시켜 볼 밸브 내부를 청소하거나, 이를 교체 및 수리하여 재사용할 수 있도록 함으로써, 유지 보수 비용이 절감되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 중심을 제1, 제2회전축 가이드를 이용해 연결 지지되도록 함으로써, 외부압력에 대응하는 높은 내구력을 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 외측 둘레에 제1, 제2림부를 돌출 성형함으로써, 볼 밸브의 구조강도를 향상시키는 동시에 제1, 제2반구체의 조립시에 조립공구를 안정적으로 취부하여 작업이 이루어지도록 함으로써, 조립성이 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도.
도 3은 본 발명의 2실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도.
도 4는 본 발명의 3실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 제1, 제2림부의 예시도.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도이며, 도 3은 본 발명의 2실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도이고, 도 4는 본 발명의 3실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도이며, 도 5a, 도 5b는 본 발명의 제1, 제2림부의 예시도이다.
도 1내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 형태에 대해서 설명한다.
본 발명은 엔진의 과열을 방지하기 위한 냉각수의 흐름을 제어하는데 사용되는 볼 밸브로서, 특히 좌우 반체형태로 제작되어 조립되거나 분리가 가능하도록 함으로써, 금형구조 및 조립성이 개선되도록 한 분리형 볼 밸브이다.
이와 같은 본 발명의 볼 밸브는 제1, 제2반구체(10)(20)로 구성된다.
이때, 상기 제1, 제2반구체(10)(20)는 내부가 비어 있는 반구형상의 금속재로 금형 제작될 수 있다.
상기 제1, 제2반구체(10)(20)는 상하에 위치하고 각각 방향을 달리하는 측면유로(12)(22)를 개별 형성한다.
이때, 상기한 구조를 통해서 제1반구체(10)의 측면유로(12)를 통해서 유입된 냉각수가 볼 밸브의 내부공간을 경유하여 제2반구체(20)의 측면유로(22)를 통해서 배출될 수 있다.
이때, 상기 측면유로(12)(22)는 횡방향으로 연장된 장공구조를 형성하는데, 이와 같은 장공구조로 인해서 볼 밸브의 회전량에 비례하여 측면유로(12)(22)의 개도량이 조절되어 냉각수 흐름을 정교하게 제어할 수 있도록 한다.
이와 같은 제1, 제2반구체(10)(20)의 내측 개구부에는 제1, 제2원형테두리부(11)(21)가 형성된다. 상기 제1, 제2원형테두리부(11)(21)는 볼 밸브의 1/2지점에 해당하는 직경으로 형성되고, 제1, 제2원형테두리부(11)(21)는 동일 직경으로 형성된다.
이때, 상기 제1, 제2원형테두리부(11)(21)는 서로 맞닿아 착탈 가능하게 결합된다. 이를 위해서 상기 제1, 제2원형테두리부(11)(21) 사이에는 착탈 가능구조인 암수결합부(30)를 형성한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 1실시예에 따른 암수결합부(30) 구조가 개시된다.
상기 암수결합부(30)는, 제1원형테두리부(11)에 돌출되는 환형의 수돌기(31)를 형성하고, 제2원형테테두리부(21)에 함몰되는 환형의 암돌기(32)를 형성하여 상호 억지 끼움되도록 하여 볼 밸브의 구형상을 완성토록 한다.
이때, 상기 수돌기(31)와 암돌기(32)의 상대위치는 반대가 되어도 무방하다. 예컨대, 제1원형테두리부(11)에 함몰되는 환형의 암돌기(32)를 형성하고, 제2원형테테두리부(21)에 돌출되는 환형의 수돌기(31)를 형성할 수도 있다.
또한, 억지끼움을 위해 수돌기(31)의 폭을 암돌기(32)의 폭보다 조금 크게 치수 설계하여 제작할 수 있는데, 이처럼 과치수 설계된 수돌기(31)는 축방향으로 강한 외압력을 가해서 억지 끼움이 이루어지도록 한다.
이때, 상기 수돌기(31)의 단부를 후크형상의 돌기로 형성함으로써, 억지 끼움 이후에 제1, 제2반구체(10)(20)가 상호 분리되는 것을 방지할 수도 있다.
그리고, 상기 제1, 제2원형테두리부(11)(21)의 반대측, 즉 상기 제1, 제2반구체(10)(20)의 외측에 제1, 제2 마감부(13)(23)를 형성한다.
상기 제1, 제2마감부(13)(23)는 일정 직경을 갖는 원형의 평판형태로 제작되고, 샤프트(40)의 축방향으로 볼 밸브를 밀폐시켜 냉각수가 축방향으로 유출되는 것을 방지한다.
이때, 상기 제1, 제2마감부(13)(23) 평판형 구조로 인해 볼 밸브의 전체 높이가 낮아지는 효과가 있고, 이로 인해 볼 밸브의 슬림화에 기여할 수 있게 된다.
또한, 상기 제1, 제2마감부(13)(23)는 볼 밸브의 내구력을 증진하기 위한 제1, 제2림부(14)(24)가 설치될 수 있는 베이스면을 제공하고, 샤프트(40)의 축결합을 지지하는 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)의 형성구간을 단축할 수 있다.
또한, 제1, 제2마감부(13)(23) 평판형 구조는 샤프트(40)의 회전을 지지하는 베어링부재(26a) 등의 구성품 설치가 용이하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제1, 제2마감부(13)(23)의 외측 둘레에 제1, 제2림부(14)(24)가 돌출 성형된다.
이때, 상기 제1, 제2림부(14)(24)는 제1, 제2반구체(10)(20)의 살 두께를 보강하여 볼 밸브의 내구력이 보강되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2림부(14)(24)는 제1, 제2반구체(10)(20)의 체결 작업시에 작업공구를 이용해서 제1, 제2반구체(10)(20)를 용이하게 취부할 수 있도록 하는 취부수단을 제공할 수 있다.
상기 제1, 제2림부(14)(24)는 제1, 제2마감부(13)(23)의 외측 둘레를 따라서 일정높이 돌출되는 원형 테두리를 형성할 수 있다.
이와 같은 제1, 제2림부(14)(24)는 연속된 원형 테두리를 형성하는 것은 물론, 일정간격 분할된 원형 테두리를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2림부(14)(24)는 테두리 외면 또는 내면을 렌치나 바이스 등의 작업공구를 취부할 수 있도록 하는 취부수단으로 도 5a에서 보는 바와 같이 다각형의 취부면(14a)(24a)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 취부면(14a)(24a)의 형태는 일률적으로 정해지지 않는데 4각, 6각, 8각형 등 다양한 형태가 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2림부(14)(24)는 취부수단으로 도 5b에서 보는 바와 같이 테두리를 수평방향으로 관통시켜 작업공구를 취부할 수 있도록 공구홀(14b)(24b)들을 형성할 수 있다.
상기 공구홀(14b)(24b)들은 최소 1개 이상이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1, 제2마감부(13)(23)의 중심을 수직방향으로 연결하여 샤프트(40)를 결합 안내하는 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)를 형성한다.
이때, 상기 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)는 단부가 상호 맞닿도록 조립되어 볼 밸브의 내력기둥을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)의 중심을 샤프트(40)가 축 결합되도록 하는데, 제1회전축 가이드(15)에는 샤프트(40)의 상측이 키결합되는 제1 키홈(15a)을 형성하고, 제2회전축 가이드(25)에는 샤프트(40)의 하측이 키결합되는 제2키홈(25a)을 형성할 수 있다.
예컨대, 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)가 모두 샤프트(40)와 키 결합되도록 함으로써, 샤프트(40)의 회전력이 제1, 제2반구체(10)(20)에 동시 전달되도록 하여 제1, 제2반구체(10)(20)가 겉돌지 않고 일체로 회전되도록 할 수 있다.
이때, 제1, 제2회전축 가이드(15)(25)에 형성되는 제1, 제2키홈(15a)(25a)의 크기를 서로 다르게 형성할 수 있다. 예컨대, 제1키홈(15a)의 직경을 제2키홈(25a)의 직경보다 크게 형성하여 샤프트(40)와의 접지력이 제1키홈(15a) 결합부 측에 보다 더 집중되도록 할 수 있다.
이는, 보다 샤프트(40)의 회전력이 볼 밸브로 전달될 때, 제1반구체(10)에서 보다 더 큰 마찰력이 작용하기 때문이다. 즉 샤프트(40)와 제1키홈(15a) 사이의 접지면적을 크게 형성함으로써, 회전 전달력을 높일 수 있게 된다.
이때, 상기 샤프트(40)는 레버(미도시)와 결합하는 머리부(41)를 형성하고, 상기 머리부(41)와 일직선 상에 연장되는 축부(43)를 형성할 수 있다.
상기 축부(43)는 제1키홈(15a)과 결합하는 제1키결합부(43a)와 제2키홈(25a)과 결합하는 제2키결합부(43b)로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2키결합부(43b)는 제1키결합부(43a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 제작될 수 있고, 그 단부는 제2반구체(20)를 관통하지 않고 제2회전축 가이드(25) 내에 위치되도록 할 수 있다.
한편, 제2반구체(20)의 제2마감부(23) 중앙에는 회전거치부(26)를 형성할 수 있다.
상기 회전거치부(26)는 함몰된 원통형으로 형성할 수 있는데, 이와 같은 회전거치부(26)는 샤프트(40)와 일체로 회전하는 볼 밸브의 반대측을 회전 가능한 상태로 지지하는 일종의 축 결합 가이드역할을 한다.
상기한 회전거치부(26)에는 회전시 마찰을 최소화하기 위한 베어링부재(26a)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 베어링부재(26a)는 소재 자체에 윤활재가 포함된 메탈베어링일 수 있다.
도 3은 본 발명의 2실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 2실시예에 따른 암수결합부(30) 구조가 개시된다.
상기 암수결합부(30)는, 제1, 제2원형테두리부(11)(21)에 각각 환형의 내측단턱(34)과 외측단턱(33)을 상호 맞물려 끼움 결합되도록 형성하되, 맞물리는 대면부에 오링부재(35)를 삽입시켜 억지끼움력과 수밀력이 동시 제공되도록 할 수 있다.
이때, 상기 내측단턱(34)과 외측단턱(33)의 대면부에 오링부재(35)의 일부가 삽입되어 안착되도록 하는 오링홈을 형성할 수 있다.
또한, 상기 오링부재(35)는 1개 이상 복수개가 동시에 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 3실시예에 따른 분리형 볼 밸브를 도시한 단면도 및 확대도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 3실시예에 따른 암수결합부(30) 구조가 개시된다.
상기 암수결합부(30)는, 제1, 제2원형테두리부(11)(21)에 서로 맞물리는 암나사산부(36)와 수나사산부(37)를 형성하여 나선 결합되도록 할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 볼 밸브를 제1, 제2 반구체로 나누어 사출 금형 제작함으로써, 금형을 단순화할 수 있어 금형 설계 및 제작비용을 절감할 수 있고, 금형 작업이 단순해지기 때문에 생산성이 개선된다.
또한, 본 발명은 단순화된 금형 구조에 따라 제1, 제2반구체의 두께를 일정하게 유지시켜 사출할 수 있고, 이로 인해 두께 편차에 따른 수축 발생률이 최소화되어 고품질의 제품을 제공하게 되며, 볼 밸브가 균일한 두께로 성형됨에 따라 사출 후 냉각시간이 단축되어 볼 밸브의 제조 소요시간을 단축시켜 생산성이 향상되고, 금형 단순화로 인해 슬라이스의 사용을 최소화할 수 있고, 이로서 버(Burr) 및 단차 발생을 방지하여 후가공이 편리해지게 된다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 반구체를 암수결합 또는 나선 결합방식으로 조립할 수 있는 결합구조를 제공함으로써, 별도의 조립설비를 구비하지 않고도 단순 조립작업을 통해서 쉽게 볼 밸브를 완성할 수 있어, 생산설비의 간소화 및 생산비용을 절감하게 된다.
또한, 본 발명은 볼 밸브의 사용 도중에 밸브 유로가 막히는 문제가 발생하거나 볼 밸브의 파손 문제가 발생된 경우에 제1, 제2 반구체를 물리적인 힘으로 분리시켜 볼 밸브 내부를 청소하거나, 이를 교체 및 수리하여 재사용할 수 있도록 함으로써, 유지 보수 비용이 절감된다.
또한, 본 발명은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 중심을 제1, 제2회전축 가이드를 이용해 연결 지지되도록 함으로써, 외부압력에 대응하는 높은 내구력을 제공한다.
또한, 본 발명은 제1, 제2반구체의 외측을 밀폐하는 제1, 제2 마감부 외측 둘레에 제1, 제2림부를 돌출 성형함으로써, 볼 밸브의 구조강도를 향상시키는 동시에 제1, 제2반구체의 조립시에 조립공구를 안정적으로 취부하여 작업이 이루어지도록 함으로써, 조립성이 우수한 이점을 갖는다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 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 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 제1반구체 11: 제1원형테두리부
12: 측면유로 13: 제1마감부
14: 제1림부 14a: 취부면
14b: 공구홀 15: 제1회전축 가이드
15a: 제1키홈
20: 제2반구체 21: 제2원형테두리부
22: 측면유로 23: 제2마감부
24: 제2림부 24a: 취부면
24b: 공구홀 25: 제2회전축 가이드
25a: 제2키홈 26: 회전거치부
26a: 베어링부재
30: 암수결합부 31: 수돌기
32: 암돌기 33: 외측단턱
34: 내측단턱 35: 오링부재
36: 암나사산부 37: 수나사산부
40: 샤프트 41: 머리부
43: 축부 43a: 제1키결합부
43b: 제2키결합부

Claims (9)

  1. 측면 유로를 형성하는 제1, 제2반구체;
    제1, 제2반구체의 내측 개구부에 형성되는 제1, 제2원형테두리부;
    상기 제1, 제2원형테두리부가 구 형상으로 서로 맞닿아 착탈 가능하게 결합되도록 하는 암수결합부;
    상기 제1, 제2반구체의 외측을 평판형태로 밀폐하는 제1, 제2 마감부;
    상기 제1, 제2마감부의 외측 둘레에 돌출 성형되어 내구력을 보강하거나 체결작업을 보조하는 제1, 제2림부; 및
    상기 제1, 제2마감부의 중심을 수직방향으로 연결하여 샤프트를 결합 안내하는 제1, 제2회전축 가이드;를 포함하는 분리형 볼 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암수결합부는, 제1원형테두리부에 돌출되는 환형의 수돌기를 형성하고, 제2원형테테두리부에 함몰되는 환형의 암돌기를 형성하여 억지 끼움되도록 하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수돌기의 단부가 후크형상의 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 암수결합부는, 제1, 제2원형테두리부에 각각 환형의 내측단턱과 외측단턱을 상호 맞물려 끼움 결합되도록 형성하되, 맞물리는 대면부에 오링부재를 삽입시켜 억지끼움력과 수밀력이 동시 제공되도록 하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내측단턱과 외측단턱의 대면부에 오링부재의 일부가 삽입되어 안착되도록 하는 오링홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 암수결합부는, 제1, 제2원형테두리부에 서로 맞물리는 암나산부와 수나사산부를 형성하여 나선결합되는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2림부는 테두리 외면 또는 내면을 렌치나 바이스 등의 작업공구를 취부할 수 있도록 다각형의 취부면을 형성하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2림부는 테두리를 수평방향으로 관통시켜 작업공구를 취부할 수 있도록 공구홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2회전축 가이드의 단부가 상호 맞닿도록 조립되어 볼 밸브의 내력기둥을 형성하고, 제1, 제2회전축 가이드의 중심을 샤프트가 축 결합되도록 하되, 제1회전축 가이드에는 샤프트의 상측이 키결합되는 제1 키홈을 형성하고, 제2회전축 가이드에는 샤프트의 하측이 키결합되는 제2키홈을 형성하여 샤프트의 회전력이 제1, 제2반구체에 동시 전달되도록 하여 제1, 제2반구체가 일체로 회전되는 것을 특징으로 하는 분리형 볼 밸브.
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