KR20080083395A

KR20080083395A - 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터

Info

Publication number: KR20080083395A
Application number: KR1020070023863A
Authority: KR
Inventors: 조재찬
Original assignee: 모건코리아 주식회사
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-09-18
Also published as: KR100870439B1

Abstract

본 발명은 컨트롤유닛에 구비된 스위치에 방수기능을 구현한 밸브 개폐를 위한 액추에이터에 관한 것으로, 특히 방수격막을 사이에 두고 외측에는 자석을 구비한 스위치를 배열하고 내측에는 상기 자석이 근접하였을 경우 이를 감지하여 신호를 인가할 수 있는 리드센서를 구비한 컨트롤보드를 배열함으로써 비관통형의 방수스위치를 구현한 액추에이터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터는 모터의 회전운동을 감속하고 방향전환하기 위한 내장기어들을 통하여 밸브를 선회 개폐하는 액추에이터에 있어서, 상기 모터의 정역회전과 회전정도를 조작하여 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 컨트롤하기 위한 인테그럴유닛(integral unit)은 하우징에 장착된 방수격막; 상기 방수격막 외측의 설치부에 배열된 조작커버, 상기 조작커버의 움직임에 따라 연동되는 자석, 그리고 상기 [조작커버-자석 결합체]에 탄성을 제공하는 스프링으로 이루어진 스위치부; 및 상기 방수격막 내측에 배열되고, 상기 스위치부의 자석에 상응하는 위치에 배열된 리드센서를 구비한 컨트롤보드;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

액추에이터, 스위치, 비관통, 방수, 자석, 리드센서, 영점, 포텐시오미터

Description

비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터{ACTUATOR EQUIPPED WITH WATERPROOF SWITCH}

도 1은 관찰 방향을 달리한 본 발명의 액추에이터에 대한 외관 도면들,

도 2a는 본 발명에 따른 액추에이터의 요부인 인테그럴유닛에 대한 정면도 및 측단면도,

도 2b는 다이얼타입 및 버튼타입 스위치에 대한 단면도들,

도 3은 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터가 도입된 액추에이터와 밸브의 개폐상태 표시를 위한 포텐시오미터와 관련된 개략적인 내부 부품 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터의 종동기어와 탄성부재 등의 요부에 대한 분해사시도,

도 5는 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터에서 탄성부재에 의한 입력축의 압지 상태 설명을 위한 요부의 결합단면도 및 저면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

AT: 액추에이터 M: 모터

T: 동력전달부 G: 계기판

H: 수동조작핸들 IU: 인테그럴유닛

IU1: 전면패널 Z: 영점조절수단

10: 중계축 11: 중계기어

10A: 출력부재 10a: 감속기어군(群)

20: 포텐시오미터(측정기기) 21: 입력축

21a: 공구결합홈 30: 종동기어

31: 축공 33: 수용부

40: 탄성부재 41: 탄성강화절곡부

43; 단부 45: 와셔

50: 하우징 51: 방수격막

53A,53B,O-53,C-53,S-53,R-53: 스위치

53a,53a': 조작커버 53b,53b': 자석

53c,53c': 스프링 55: 컨트롤보드

57: 리드센서 59: 표시부

본 발명은 컨트롤유닛에 구비된 스위치에 방수기능을 구현한 밸브 개폐를 위 한 액추에이터에 관한 것으로,

특히 방수격막을 사이에 두고 외측에는 자석을 구비한 스위치를 배열하고 내측에는 상기 자석이 근접하였을 경우 이를 감지하여 신호를 인가할 수 있는 리드센서를 구비한 컨트롤보드를 배열함으로써

비관통형의 방수스위치를 구현하고,

아울러 모터의 회전운동을 감속하고 방향전환하기 위한 내장기어들이 구비된 동력전달부와 연계되어 상기 밸브의 동작상태(특히, 개폐상태 및 개도(開度))를 측정하기 위한 포텐시오미터(potentiometer)의 영점 조절 메커니즘이

상기 밸브와 연결된 출력부재와 연동되는 중계축에 구비된 중계기어와 맞물리는 종동기어를 고정한 상태에서 측정기기의 입력축을 돌려 슬립(slip)타입으로 영점위치를 조절할 수 있도록 되어 있어

영점위치 확인 및 조정이 편리하여 대상기기 및 측정기기의 설치 및 유지관리가 용이하게 이루어지는

비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터에 관한 것이다.

유체 이송설비에 구비된 밸브, 수문(水門), 댐퍼의 개폐를 위하여 사용되는 액추에이터는 컨트롤유닛에 구비된 각종 스위치의 접점이 종래에는 관통형으로 구성되어 있어 방수 기능 구현에 한계를 가졌다.

또 밸브의 개폐(open 및 close) 상태와 개도(開度)를 확인하도록 하기 위하여 액추에이터에 설치된 계기판 외에 원격 제어를 위하여 액추에이터의 작동상태를 중앙 제어반에서 확인할 수 있도록 하기 위하여 포텐시오미터(potentiometer)를 채용하고 있는데,

상기 포텐시오미터는 밸브와 연결된 액추에이터의 출력부재와 연동 선회되는 중계축과 통상 기어로 연결되어 있어,

최초 각 부품 조립 설치시 및 보수 정비에 따른 분해 결합시 등의 경우 밸브의 기준위치(개방 또는 폐쇄 위치)에 해당하도록 설정된 영점을 다시 조절할 필요가 있다.

종래 액추에이터용 포텐시오미터에서는 중계축에 의하여 선회되는 입력축이 엔드리스 타입(endless type)으로 선회되는 모델을 채용하고 있는데,

(이는 밸브 개폐위치가 포텐시오미터의 한계위치를 벗어나 있을 때에도 모터의 동력은 계속 전달되므로 포텐시오미터의 파손을 방지하기 위하여 엔드리스 타입을 채용하는 것이다)

영점조절시에는 별도의 측장장치를 사용하여 조절작업을 수행하여야 하므로 번거롭고 불편하였다.

이러한 영점조절시의 문제점은 다른 여러 기계기구에서도 마찬가지일 것이다.

본 발명은 종래 액추에이터에서 스위치 부분에서 문제가 되는 방수기능의 확실성을 보장하고,

또 액추에이터에 구비된 포텐시오미터의 영점 조절을 쉽게 하기 위한 장치를 제공하기 위하여 제안된 것이다.

이에 본 발명은 제어유닛, 특히 모터와 연결된 동력전달부 등과는 분리된 하우징에 구비된 인테그럴유닛(integral unit)의 전면패널에 배열되어 있고, 하우징 내부를 외부와 차단하는 방수격막 외측에 위치하는

스위치부에서 다수의 버튼타입 및 다이얼타입 스위치에 자석을 도입하고,

상기 방수격막 내측에는 상기 스위치의 자석이 근접할 경우 이를 감지할 수 있는 리드센서를 도입함으로써 비관통형 방수스위치를 구현한 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 모터의 동력을 최종적으로 밸브쪽으로 전달하는 출력부재와 연결된 중계축과 연동되는 포텐시오미터(특히, 스토퍼 타입(stopper type))의 입력축에 구비된 종동기어에 상기 입력축을 압지할 수 있는 탄성부재를 배열하여 영점조절수단을 구현한 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 상기 영점조절수단에서 상기 탄성부재를 삼각형 판스프링 으로 구성하고, 탄성보강와 이탈방지를 위한 구조를 구현한 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 상기 포텐시오미터의 입력축 단부에 공구결합홈을 형성하여 영점 조절 작업의 편리성을 제고한 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터는

모터의 회전운동을 감속하고 방향전환하기 위한 내장기어들을 통하여 밸브를 선회 개폐하는 액추에이터에 있어서,

상기 모터의 정역회전과 회전정도를 조작하여 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 컨트롤하기 위한 인테그럴유닛(integral unit)은

하우징에 장착된 방수격막;

상기 방수격막 외측의 설치부에 배열된 조작커버, 상기 조작커버의 움직임에 따라 연동되는 자석, 그리고 상기 [조작커버-자석 결합체]에 탄성을 제공하는 스프링으로 이루어진 스위치부; 및

상기 방수격막 내측에 배열되고, 상기 스위치부의 자석에 상응하는 위치에 배열된 리드센서를 구비한 컨트롤보드;

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 액추에이터에서 상기 스위치부는

각각 개방, 폐쇄 및 정지 기능을 수행하는 버튼타입 스위치들을 포함하며,

아울러 선회되어 원격제어모드와 현장조작모드를 선택하도록 하는 다이얼타입 셀렉트(select)스위치를 더 포함하여 이루어진다.

나아가 본 발명에 따른 액추에이터에서

상기 방수격막 외측에는 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 나타내는 표시부가 더 구비되어 있고,

또 본 발명은 상기 모터의 동력을 밸브로 전달하는 최종 출력부재와 연결되어 상기 밸브의 선회 정도를 저항값으로 전환하여 상기 표시부로 전달하는 포텐시오미터가 더 구비되어 있되,

상기 포텐시오미터의 입력축에 배열되어 있고, 상기 입력축의 단면적 보다 큰 단면적을 갖는 축공과, 상기 축공 둘레에 형성된 수용부를 구비하고 있는 종동기어,

상기 출력부재와 연결되고, 상기 종동기어와 맞물리는 중계기어를 구비한 중계축,

상기 종동기어의 수용부에 배열되어 상기 입력축을 압지하여 상기 중계축의 회전운동이 상기 입력축으로 전달되도록 하는 탄성부재를 포함하는 영점조절수단을 더 구비하고 있다.

또 본 발명에 따른 액추에이터에서 상기 탄성부재는 삼각형 판스프링인

상기 삼각형 판스프링은 탄성강화절곡부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 관찰 방향을 달리한 것으로, [가], [나], [다] 각각은 본 발명의 액추에이터에 대한 측면도, 평면도, 정면도이며,

도 2a의 [가], [나] 각각은 본 발명에 따른 액추에이터의 요부인 인테그럴유닛에 대한 정면도 및 측단면도([가]의 A-A'선을 따라 절개)이고,

도 2b의 [가] 및 [나]는 다이얼타입 스위치(각각 도 2a [가]의 B-B'선 및 C-C'선을 따라 절개)의 단면도이고, [다]는 버튼타입 스위치에 대한 단면도(도 2a [가]의 D-D'선을 따라 절개)이다(각 단면도에서 편의상 컨트롤보드(55) 함께 도시).

또 도 3은 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터가 도입된 액추에이터와 밸브의 개폐상태 표시를 위한 포텐시오미터와 관련된 개략적인 내부 부품 사시도로, 액추에이터(AT)에서 모터의 구동력을 감속된 형태로 전달받아 밸브쪽으로 최종 전달하는 출력부재(10A)와, 다시 상기 출력부재로부터 포텐시오미터(20)로 회전운동을 전달하는 부품을 위주로 도시하였다.

도 4는 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터의 종동기 어와 탄성부재 등의 요부에 대한 분해사시도로, 특히 확대된 [A], [B], [C] 세 원 내에 각각 탄성부재(40)의 평면도, 측면도, 측단면도([B]의 A-A선을 따라 절개)를 도시하고 있다.

다음으로 도 5의 [A] 및 [B]는 각각 본 발명에 따른 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터에서 탄성부재에 의한 입력축의 압지 상태 설명을 위한 요부의 결합단면도 및 저면도로, 특히 [B]에는 각 부품의 상대적인 단면적 크기에 따른 결합관계에 대한 이해를 돕기 위하여 포텐시오미터의 입력축(21)까지 도시하였다.

첨부된 각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

본 발명에 따른 액추에이터(AT)를 설명함에 있어 방향 기준을 도 1 [가]의 측면도를 참고하여 특정하면,

액추에이터의 인테그럴유닛(IU)쪽을 상부로 정하고, 모터(M)의 동력을 감속하고 방향전환하는 동력절단부(T)의 출력부커버(T1)쪽을 하부로 정하며,

이러한 방향 특징과 관련하여 영점조절수단(Z)에서는 도 3 및 도 5를 참고하여 보면,

액추에이터(AT)에 구비된 포텐시오미터(20)와 실질적인 영점조절 기능을 수행하는 탄성부재(40)가 내장된 종동기어(30)의 결합관계에서 입력축(21)의 공구결합홈(21a)(도시된 형태는 일자(一字) 드라이버를 위한 홈) 쪽을 상부로 하고,

그 반대쪽인 출력부재(10A)(실질적으로 도 1의 [가]에서 출력부 커버(T1)에 둘러싸여 있다)쪽을 하부로 정한다.

먼저, 도 1은 다양한 종류 및 크기를 갖는 액추에이터(AT)의 일례를 도시한 것으로, 비교적 대용량의 것이어서,

하나의 하우징에 주요 부품들이 내장되기 보다는 모터(M)와, 상기 모터의 회전운동을 감속하고 방향전환하기 위한 내장기어들이 배열되어 있고 동력전달부(T), 상기 동력전달부(T)에서 모터(M)에 의한 밸브의 자동개폐가 아닌 수동 개폐가 필요할 경우 레버(미(未)지칭됨)를 전환하여 수동조작을 하는 핸들(H), 그리고 본 발명의 핵심을 이루는 제어용 인테그럴유닛(IU), 그리고 밸브의 개폐 정도 등을 표시하게 되는 계기판(G)이 개별적으로 별도의 모듈형태로 하우징에 내장되고,

각 모듈은 상호 체결하여 조립되어 있다.

본 발명에서 비관통형 스위치 개념이 도입된 인테그럴유닛(IU)은 상기 모터(M)의 정역회전과 회전정도를 조작하여 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 컨트롤하기 위한 것으로,

도 1의 [다] 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 전면에 표시부(59)를 포함하는 제어패널(IU1)을 구비하고 있으며,

각종 소자가 실장된 파워보드, 표시부(59)를 위한 그래픽카드, 트랜스포머 등의 각종 부품부(50A)(편의상 개별 부품을 생략함)가 내장된 하우징의 전면쪽에는 외부와 하우징(50) 내부를 습기로부터 차단하기 위한 방수격막(51)이 구비되어 있다.

상기 전면패널(IU1)에서 상기 방수격막(51) 외측, 즉 설치부(51A)(51B)(도 2b의 [가] 및 [다] 참조)에는 각각

다이얼(dial)타입 스위치(53A) 및 버튼(button)타입 스위치(53B)가 구비되어 있는데,

각 스위치(53A)(53B)는 노출된 조작커버(53a)(53a'), 상기 조작커버의 움직임에 따라 연동되는 자석(53b)(53b'), 그리고 상기 [조작커버-자석 결합체]에 탄성을 제공하는 스프링(53c)(53c')(각각 코일스프링과 판스프링)로 이루어져 있다.

도 2a에서 확인할 수 있는 바와 같이, 보다 구체적으로는 일군의 스위치들로 이루어진 스위치부에서

버튼타입 스위치로는 각각 밸브의 개방(O-53), 정지(S-53), 폐쇄(C-53), 그리고 리셋(reset)(R-53) 스위치가 있으며,

다이얼타입 스위치로는 밸브에 대하여 액추에이터 설치 현장조작모드와 원격제어모드를 선택할 수 있도록 하는 셀렉트(select)스위치(53A)가 있다.

상기 셀렉트스위치(53A)에서 현장조작모드에서는 록킹위치(LOC)에 조작커버(53a)를 위치시키고, 원격제어모드에서는 조작커버를 왼쪽으로 'REM' 위치에 맞추며, 액추에이터(AT) off시에는 중간 위치에 배열하면 된다.

도 2a의 [나] 및 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 다이얼타입 스위치(53A) 또는 상기 버튼타입 스위치(53B)의 조착커버(53a)(53a')를 움직임에 따라, 자석(53b)(53b')이 연동되어,

상기 방수격막(51) 후면에 구비된 컨트롤보드(55)에 구비된 리드센서(57)에 근접하게 되면,

예를 들어 (+), (-) 접점(57a)(57b)에 판스프링(57A)이 모두 접촉하여 도통됨으로써 근접 신호가 인가되게 된다.

이러한 리드센서(57)는 편의상 간략하게 도시되었으나 전자적으로 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다.

특히 상기 셀렉트스위치(53A)에서 상기 조작커버(53a)의 세 위치에는 각각 센서(57)가 구비되어 있으며, 상기 커버의 안정된 선회를 위하여 축핀(53d)을 구비하고 있고, 복원력 보장을 위하여 상기 커버(53a)에 고정된 두 스프링핀(53e) 각각에 판스프링(53c) 단부가 걸쳐져 구속된 형태이고, 상기 설치부(51A) 역시 상기 자석(53b)의 궤적에 맞게 호형을 이루고 있다.

다음으로 영점조절수단(Z)을 살펴보도록 한다.

우선, 도 2a에서와 같이 상기 방수격막(51) 외측에는 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度) 등을 나타내어 액추에이터 설치 현장에서 확인할 수 있도록 하는 표시부(59)가 더 구비되어 있는데,

상기 표시부(59)로의 밸브 개도 상태 전달은 상기 모터(M)의 동력을 밸브로 전달하는 최종 출력부재와 연결되어 상기 밸브의 선회 정도를 저항값으로 전환하하는 포텐시오미터에 의하여 이루어질 수 있으며,

상기 포텐시오미터는 또한 밸브의 개도 정도를 원격 중앙제어반으로 전달하는 역할을 병행할 수 있다.

가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.

도 3은 특정 모델의 액추에이터(AT)의 내부 부품 일부를 도시한 것인데, 도 3의 부품들은 주로 도 1의 동력전달부(T)에 내장될 것이며, 도 3의 출력부재(10A)는 도 1의 출력부 커버(T1)에 해당하는 위치에 배열되어 있다.

본 발명에서 영점조절수단(Z)을 구체적으로 설명하면,

모터의 회전력을 감속된 형태로 전달받아 밸브의 개폐 디스크(미(未)도시됨)를 선회시키게 되는 출력부재(10A)를 구비한 액추에이터(AT)와,

상기 밸브의 개폐 또는 개방정도를 원격 위치의 중앙 제어반으로 전달하기 위하여 상기 액추에이터(AT)의 동력전달부 출력부재(10A)의 선회에 따라 연동 선회 되는 포텐시오미터(20) 사이에 배열된

동력전달부재, 특히 상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 구비된 종동기어(30)에 그 핵심 구성요소가 배열되어 있다.

본 발명에서 영점조절수단(Z)이 구비된 동력전달부의 각 구성요소는 지지기둥(15a)에 의하여 상호 이격 연결되어 층상 구조로 배열된 복수의 설치판(15)에 각각 배열되어 있으며,

포텐시오미터(potentiometer)(20)로 최종 전달되는 상기 출력부재(10A)의 회전운동은

일련의 감속기어군(群)(10a)을 거쳐 다시 상부의 맞물린 두 연계기어(10b)(10c)에 의하여 중계축(10)으로 전달되며,

상기 중계축(10)에 배열된 중계기어(11)와 맞물리는 종동기어(30)를 통하여 상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21)이 선회되고,

상기 입력축(21)의 정역 선회 정도는 곧 액추에이터에 의하여 저항값으로 전환(예: 100Ω은 폐쇄, 900Ω은 완전개방)되어

결국 밸브의 개도를 액추에이터(AT)에 구비된 계기판(미(未)도시됨)에 전달하여 현장 확인이 가능하도록 하거나,

케이블(23)을 통하여 중앙 제어반의 인디케이터(미(未)도시됨)로 전달하여 원격 확인이 가능하다.

다음으로 본 발명에서 영점조절수단(Z)의 핵심을 이루는 상기 종동기어(30)와 탄성부재(40)를 살펴보면,

도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,

상기 탄성부재(40)는 상기 종동기어(30)의 수용부(33)에 배열되어 상기 포텐시오미터의 입력축(21)을 압지하여 상기 중계축(10)의 회전운동이 상기 입력축(21)으로 전달되도록 하게 된다.

이를 위하여 상기 입력축(21)의 단면적은 상기 종동기어(30)의 축공(31) 단면적 보다 작으며,

상기 탄성부재(40)는 다양한 종류 및 크기를 가질 수 있으나 본 발명에서는 절곡 형성되어 삼각형 판스프링의 형태로 되어 있고,

특히 정삼각형을 이루는 판스프링(40)의 각 꼭지점 외측은 상기 종동기어(30)의 수용부(33) 내면에 접촉되고, 판스프링(40)의 각 변 중앙 부위 내측은 상기 입력축(21)의 외주면과 접촉하여 압지가 가능하도록 되어 있다.

상기 판스프링(40)은 판재를 절곡하여 형성한 것이므로 양 단부(43)는 맞닿아 있고,

특히 삼각형 각 변에 해당하는 부위 상하부에는 각각 한 쌍씩의 탄성강화절곡부(41)가 외측으로 꺾인 형태로 형성되어 있어 특수 소재를 사용하지 않아도 스프링(40)의 탄성에 의하여 장시간 반복 선회에도 상기 중계기어(13)와 맞물리는 종동기어(30)와 상기 포텐시오미터(20)의 기준 영점위치가 변경되지 않음을 보장할 수 있다.

또 상기 탄성강화절곡부(41)는 상기 [종동기어(30)-탄성부재(40)-와셔(45) 조립체]를 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 끼울 경우

상기 삼각형 판스프링의 세 변에 위치한 각 절곡부를 지나는 가상의 원은 상기 입력축의 외경 보다 커서

상기 입력축에 대한 축경 안내 역할을 하게 되므로

보다 쉽게 상호 결합이 이루어짐을 보장한다.

나아가 상기 탄성부재(40)는 상기 종동기어(30) 수용부(33)에 내장되어 있으므로 상기 포텐시오미터의 입력축(21)과의 결합에 의하여

외측으로 밀려 외력을 가하지 않은 상태에 비하여 외곽 면적이 커지게 되므로(이는 특히 판스프링이 완전히 상호 연결되어 폐회로를 구성하는 것이 아니라 분리된 단부(43)를 갖기 때문에 보다 원활한 크기 확대가 가능하다)

상기 탄성부재(40)와 상기 종동기어(30)의 결합력 또한 강해지게 된다.

상기 종동기어(30) 수용부(33)에 위치한 상기 탄성부재(40)의 이탈방지는 다양한 방식에 의하여 이루어질 수 있으나, 생산성 향상을 위하여

상기 종동기어(30)의 수용부(33) 외곽에는 와셔(45) 장착홈(35)이 형성되어 있으며,

상기 장착홈(35)에 배열된 와셔(45)의 이탈방지는 코킹(cocking) 가공부(35a)(도 5 [B]에서는 총 8개)에 의하여 이루어진다.

이상과 같은 본 발명의 영점조절장치(Z)는 최초 조립시 또는 보수 후 조립시 영점조절 필요성이 있을 경우에는

[종동기어(30)-탄성부재(40)-와셔(45) 조립체]가 포텐시오미터(20)의 입력축(21)에 결합된 상태에서

특정 방향성 없이 얼마든지 회전가능한 엔드리스 타입(endless type)이 아닌 일정 각도 회전되면 더 이상 회전이 불가능하고 반대로 입력축(21)을 회전시켜야 하는 스토퍼 타입(stopper type) 포텐시오미터를 채용하므로

상기 액추에이터(10)를 개방 또는 폐쇄위치에 놓고

상기 출력부재(10A)와 연결된 중계축(11)에 구비된 중계기어(13)와 맞물리는 종동기어(30)를 고정한 상태에서

상기 포텐시오미터(20)의 입력축(21) 상부 공구결합홈(21a)에 일자(一字) 드라이버를 끼워 입력축을 슬립(slip)타입으로 돌려

포텐시오미터의 최대 회전지점, 즉 영점에 배열하면 되므로

최초 조립 및 영점 조절이 쉽고 편리하게, 그리고 신속하게 이루어질 수 있다.

또 종래 액추에이터 동작시 밸브의 개폐위치가 포텐시오미터의 한계위치를 벗어날 경우에도 모터의 동력은 계속 전달되므로 포텐시오미터의 파손을 방지하기 위하여 엔드리스 타입을 채용할 수밖에 없었던 것에 비하여

본 발명에서는 영점조절의 편리성을 위하여 스토퍼 타입의 포텐시오미터를 채용하여도

포텐시오미터의 한계위치를 벗어나 모터의 동력이 계속 전달될 경우 상기 탄성부재(40)와 상기 포텐시오미터의 입력축(21)간의 결합력을 벗어나게 되어 슬립(slip)이 발생하게 되므로

포텐시오미터 파손 방지기능이 달성된다.

그러므로 본 발명에서 '슬립'의 개념은 영점조절 및 파손방지 방식과 관련된 지칭이라 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 액추에이터는 제어유닛, 특히 모터와 연결된 동력전달부 등과는 분리된 하우징에 구비된 인테그럴유닛(integral unit)의 전면패널에 배열되어 있고, 하우징 내부를 외부와 차단하는 방수격막 외측에 위치하는 스위치부에서 다수의 버튼타입 및 다이얼타입 스위치에 자석을 도입하고, 상기 방수격막 내측에는 상기 스위치의 자석이 근접할 경우 이를 감지할 수 있는 리드센서를 도입함으로써 비관통형 방수스위치를 구현하여 내구성 향상에 기여할 수 있다.

또 본 발명은 슬립타입 영점조절수단을 도입하여 액추에이터와 연결된 중계축과 연결된 포텐시오미터(특히, 스토퍼 타입(stopper type))의 입력축에 구비된 종동기어에 상기 입력축을 압지할 수 있는 탄성부재를 배열하여 구성되어 있으며, 특히 상기 탄성부재를 삼각형 판스프링으로 구성하고, 탄성보강와 이탈방지를 위한 구조를 구현하였고, 아울러 상기 포텐시오미터의 입력축 단부에 공구결합홈을 형성하여 영점 조절 작업의 편리성을 제고할 수 있다.

이상의 설명에서 액추에이터 및 포텐시오미터, 인테그럴유닛, 동력전달부, 수동조작핸들 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측 및 추론할 수 있을 것이다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 액추에이터를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

모터의 회전운동을 감속하고 방향전환하기 위한 내장기어들을 통하여 밸브를 선회 개폐하는 액추에이터에 있어서,

상기 모터의 정역회전과 회전정도를 조작하여 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 컨트롤하기 위한 인테그럴유닛(integral unit)은

하우징에 장착된 방수격막;

상기 방수격막 외측의 설치부에 배열된 조작커버, 상기 조작커버의 움직임에 따라 연동되는 자석, 그리고 상기 [조작커버-자석 결합체]에 탄성을 제공하는 스프링으로 이루어진 스위치부; 및

상기 방수격막 내측에 배열되고, 상기 스위치부의 자석에 상응하는 위치에 배열된 리드센서를 구비한 컨트롤보드;

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 1 항에 있어서, 상기 스위치부는

각각 개방, 폐쇄 및 정지 기능을 수행하는 버튼타입 스위치들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 2 항에 있어서, 상기 스위치부는

선회되어 원격제어모드와 현장조작모드를 선택하도록 하는 다이얼타입 셀렉트(select)스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방수격막 외측에는 상기 밸브의 개폐 및 개도(開度)를 나타내는 표시부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 4 항에 있어서,

상기 모터의 동력을 밸브로 전달하는 최종 출력부재와 연결되어 상기 밸브의 선회 정도를 저항값으로 전환하여 상기 표시부로 전달하는 포텐시오미터가 더 구비되어 있되,

상기 포텐시오미터의 입력축에 배열되어 있고, 상기 입력축의 단면적 보다 큰 단면적을 갖는 축공과, 상기 축공 둘레에 형성된 수용부를 구비하고 있는 종동기어,

상기 출력부재와 연결되고, 상기 종동기어와 맞물리는 중계기어를 구비한 중계축,

상기 종동기어의 수용부에 배열되어 상기 입력축을 압지하여 상기 중계축의 회전운동이 상기 입력축으로 전달되도록 하는 탄성부재

를 포함하는 영점조절수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 5 항에 있어서, 상기 탄성부재는

삼각형 판스프링인 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.
제 6 항에 있어서, 상기 삼각형 판스프링은

탄성강화절곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비관통형 방수스위치를 구비한 액추에이터.