KR20110116577A - 밸브구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브구동장치에 관한 것으로서, 제어기릴레이(5)에 밸브 온/오프 신호가 인가되면 구동되는 모터(10); 상기 모터(10)의 구동에 의해 축 회전되는 평기어(20); 상기 평기어(20)와 치합되어 축 회전되고 캠판(31)이 구비된 전달기어(30); 상기 전달기어(30)의 캠판(31)에 의해 좌우로 축 회전되는 스위칭레버(40); 및 상기 스위칭레버(40)의 일측에 인접 배치되어 이 스위칭레버(40)의 축 회전에 따라 눌림 및 눌림 해제되면서 밸브를 온/오프시키는 버튼(51)이 구비된 마이크로스위치(50)를 포함하여 구성된다.
따라서, 밸브구동장치 내부에 제어용 기판을 삭제하고 그 대신 기어 회전을 통한 캠판의 회전에 의해 마이크로스위치가 순차적으로 신속하게 작동되도록 하는 기계적인 구조를 마련함으로써, 기존의 제어용 기판을 구비하여 다중의 밸브구동장치가 서로 회로상 간섭받지 않고 정확하게 작동되도록 하였던 기존의 밸브구동장치와 동일한 기능을 갖도록 하는 동시에 내부 구조가 단순화되어 전체적인 장치 크기가 작아지고 그 부품수가 감소되면서 이에 따른 제조비용 및 조립공수가 줄어드는 등의 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

Description

밸브구동장치{Apparatus for driving valves}

본 발명은 밸브구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브구동장치 내부에 제어용 기판을 삭제하고 그 대신 기어 회전을 통한 캠판의 회전에 의해 마이크로스위치가 순차적으로 신속하게 작동되도록 하는 기계적인 구조를 마련함으로써, 기존의 제어용 기판을 구비하여 다중의 밸브구동장치가 서로 회로상 간섭받지 않고 정확하게 작동되도록 하였던 기존의 밸브구동장치와 동일한 기능을 갖도록 하는 동시에 내부 구조가 단순화되어 전체적인 장치 크기가 작아지고 그 부품수가 감소되면서 이에 따른 제조비용 및 조립공수가 줄어드는 등의 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 밸브구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 각방온도조절시스템은 난방을 제어하기 위해 방 마다 하나의 룸콘을 설치하고 이들 방의 난방수가 흐르는 배관에 연결된 분배기에 밸브구동장치를 설치하여 룸콘의 난방신호에 따라 제어기를 통해 밸브구동장치를 제어하도록 되어 있다.

그리고, 난방 부하(면적)가 큰 거실이나 방의 경우 분배기에 연결된 2~3개의 배관을 이용하여 난방하게 되는데, 이때 거실이나 안방에 달려있는 룸콘 1개로 분배기에 달려있는 2~3개의 밸브구동장치를 동시에 제어한다.

이렇게 다중으로 밸브구동장치를 제어할 경우, 해당 방의 룸콘에서 발생되는 난방신호를 제어기가 받아 이를 판단하여 밸브구동장치에 전원신호(릴레이신호)를 발송하고 여기에 달려있는 다중의 구동기가 이 전원신호(릴레이신호)를 나누어 받아 밸브구동장치가 구동되게 한다.

이때 사용되는 밸브구동장치의 내부 또는 외부에는 제어기판이 사용되는데, 이 제어기판의 역할은 하나의 전원단자에 연결된 다중의 구동기가 회로상 서로 상호 간섭받지 않고 모터의 회전속도의 차이 등에 의한 구동기마다 동작하는 시점의 차이가 발생하더라도 열림이나 닫힘 동작을 정확한 위치에서 완료할 수 있도록 한다.

그러나, 이러한 밸브구동장치 제어용 기판은 다중 연결되는 구동기에서는 유용하게 사용되지만 개별적으로 사용되는 밸브구동장치에서는 그 필요성이 없어 원가적인 손실이 발생되고 제어기판의 사용으로 인해 구동기 내부 공간을 많이 차지하여 구동기의 부피가 커지게 되는 단점이 있었다.

한편, 이러한 단점을 해결하기 위해 제어용 기판을 삭제한 구동기가 개발되어 상용화되기도 하였었다.

그러나, 이러한 종래 기술의 무기판 밸브구동장치의 경우에는, 마이크로스위치의 버튼 눌림 및 눌림해제 동작이 느리게 이루어지기 때문에, 다중 연결할 경우 구동모터의 회전이 멈추지 않거나, 또는, 동작 완료되어야 할 정 위치에서 멈추지 않거나 멈춤 위치가 변화되는 현상이 발생하는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 밸브구동장치 내부에 제어용 기판을 삭제하고 그 대신 기어 회전을 통한 캠판의 회전에 의해 마이크로스위치가 순차적으로 신속하게 작동되도록 하는 기계적인 구조를 마련함으로써, 기존의 제어용 기판을 구비하여 다중의 밸브구동장치가 서로 회로상 간섭받지 않고 정확하게 작동되도록 하였던 기존의 밸브구동장치와 동일한 기능을 갖도록 하는 동시에 내부 구조가 단순화되어 전체적인 장치 크기가 작아지고 그 부품수가 감소되면서 이에 따른 제조비용 및 조립공수가 줄어드는 등의 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 밸브구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸브구동장치는 제어기릴레이에 밸브 온/오프 신호가 인가되면 구동되는 구동모터; 상기 구동모터의 구동에 의해 축 회전되는 평기어; 상기 평기어와 치합되어 축 회전되고 캠판이 구비된 전달기어; 상기 전달기어의 캠판에 의해 좌우로 축 회전되는 스위칭레버; 및 상기 스위칭레버의 일측에 인접 배치되어 이 스위칭레버의 축 회전에 따라 눌림 및 눌림 해제되면서 밸브를 온/오프시키는 버튼이 구비된 마이크로스위치를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 전달기어의 캠판은 이 전달기어의 내측면에서 스위칭레버 측으로 돌출된 반원판 구조로 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 캠판과 스위칭레버 사이에 서로 간의 마찰을 방지하기 위한 마찰방지편이 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 마이크로스위치의 버튼은 이 마이크로스위치의 상, 하측에 각각 배치되는 한 쌍으로 이루어지고 탄성적으로 출몰 가능하게 탄성 지지되어 있으며, 상기 캠판과 맞닿는 마찰방지편은 축 회전되는 캠판의 진입 및 이탈에 따라 마이크로스위치 측으로 밀려나거나 이탈되면서 순차적으로 상기 한 쌍의 버튼의 눌림 및 눌림해제가 이루어지도록 평행하게 배치되는 평판 구조로 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 스위칭레버와 마이크로스위치의 버튼 사이에 개재되어 스위칭레버의 버튼 가압력을 감소시킬 수 있도록 하는 가압력감소부재가 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 가압력감소부재는 일단부가 마이크로스위치의 버튼 인접 상부에 연결 고정되고 그 타단부가 스위칭레버 측으로 벌어진 상태로 그 내측면이 상기 버튼에 얹혀진 레버 구조로 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 전달기어의 중심부에 반대편으로 연장되는 기어축이 마련되고, 상기 기어축 하부에 이 기어축을 탄력적으로 떠받쳐 캠판이 정확하게 축 회전되도록 하는 탄성받침부가 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 밸브구동장치에 있어서, 상기 전달기어의 기어축 외주면과 맞닿는 탄성받침부의 상단부에 이 기어축이 원활하게 회전되도록 하는 롤러가 더 구비된 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 밸브구동장치는 이 밸브구동장치 내부에 제어용 기판을 삭제하고 그 대신 기어 회전을 통한 캠판의 회전에 의해 마이크로스위치가 순차적으로 신속하게 작동되도록 하는 기계적인 구조를 마련함으로써, 기존의 제어용 기판을 구비하여 다중의 밸브구동장치가 서로 회로상 간섭받지 않고 정확하게 작동되도록 하였던 기존의 밸브구동장치와 동일한 기능을 갖도록 하는 동시에 내부 구조가 단순화되어 전체적인 장치 크기가 작아지고 그 부품수가 감소되면서 이에 따른 제조비용 및 조립공수가 줄어드는 등의 생산성 향상을 도모할 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치의 상부케이스가 벗겨진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치의 상부케이스가 벗겨진 상태에서 모터 및 기어작동부를 분리시킨 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치의 전달기어 및 마이크로스위치의 배치상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치의 열림 동작을 순차적으로 나타낸 회로도 및 요부 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치의 닫힘 동작을 순차적으로 나타낸 회로도 및 요부 개략도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브구동장치는 제어기릴레이(5)에 밸브 온/오프 신호가 인가되면 구동되는 모터(10)와, 이 모터(10)의 구동에 의해 축 회전되는 평기어(20)와, 이 평기어(20)와 치합되어 축 회전되고 캠판(31)이 구비된 전달기어(30)와, 이 전달기어(30)의 캠판(31)에 의해 좌우로 축 회전되는 스위칭레버(40) 및 이 스위칭레버(40)의 일측에 인접 배치되어 이 스위칭레버(40)의 축 회전에 따라 눌림 및 눌림 해제되면서 밸브를 온/오프시키는 버튼(51)이 구비된 마이크로스위치(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 평기어(20)는 라쳇트(21)에 의해 일 방향으로만 축 회전되도록 되어 있다.

상기 전달기어(30)의 캠판(31)은 이 전달기어(30)의 내측면에서 스위칭레버(40) 측으로 돌출된 반원판 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 캠판(31)과 스위칭레버(40) 사이에 서로 간의 마찰을 방지하기 위한 마찰방지편(45)이 마련되어 있다.

그리고, 상기 마이크로스위치(50)의 버튼(51)은 이 마이크로스위치(50)의 상, 하측에 각각 배치되어 돌출된 한 쌍으로 이루어지고 탄성적으로 출몰 가능하게 탄성 지지되어 있으며, 상기 캠판(31)과 맞닿는 마찰방지편(45)은 축 회전되는 캠판(31)의 진입 및 이탈에 따라 마이크로스위치(50) 측으로 밀려나거나 이탈되면서 순차적으로 상기 한 쌍의 버튼(51)의 눌림 및 눌림해제가 이루어지도록 평행하게 배치되는 평판 구조로 되어 있다.

즉, 도 5 및 도 6에서 나타낸 것과 같이, 상기 원판 구조로 되어 있는 캠판(31)이 스위칭레버(40)에서 벗어나 있는 동안은 버튼(51)이 그 탄발력에 의해 스위칭레버(40)를 밀어 내어 버튼(51)이 가압되지 않은 상태로 있다가, 제어기릴레이(5)에 신호가 인가되면 모터(10)가 구동되어 평기어(20)를 통해 전달기어(30)의 캠판(31)이 축 회전되면서 스위칭레버(40)의 마찰방지편(45)을 가압하는 동시에 스위칭레버(40)를 마이크로스위치(50) 쪽으로 밀어 일차적으로 위쪽 버튼(51)이 가압되고, 곧바로 캠판(31)과 마찰방지편(45) 간의 접촉 부위가 많아지면서 순차적으로 신속하게 스위칭레버(40)를 밀어내어 그 하방의 버튼(51)까지 가압하여 마이크로스위치(50)가 작동되면서 밸브구동장치를 통한 밸브의 열림 동작이 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 상기 스위칭레버(40)와 마이크로스위치(50)의 버튼(51) 사이에는 스위칭레버(40)의 버튼(51) 가압력을 감소시킬 수 있도록 하는 가압력감소부재(52)가 마련되어 있다.

이 가압력감소부재(52)는 일단부가 마이크로스위치(50)의 버튼(51) 인접 상부에 연결 고정되고 그 타단부가 스위칭레버(40) 측으로 벌어진 상태로 그 내측면이 상기 버튼(51)에 얹혀진 얇은 판재 형상의 레버 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 전달기어(30)의 중심부에는 반대편으로 연장되는 기어축(32)이 마련되고, 상기 기어축(32) 하부에는 이 기어축(32)을 탄력적으로 떠받쳐 캠판(31)이 정확하게 축 회전되도록 하는 탄성받침부(60)가 마련되어 있다.

여기서, 상기 전달기어(30)의 기어축(32) 외주면과 맞닿는 탄성받침부(60)의 상단부에 이 기어축(32)이 원활하게 회전되도록 하는 원기둥 형상의 롤러(61)가 마련되어 있다.

여기서, 62는 롤러(61)의 중앙을 관통하여 롤러의 회전을 지지하는 롤러샤프트이고, 63은 롤러샤프트(62)가 안착되는 스템가이드이며, 64는 이 스템가이드의 저면을 떠받치는 스템스프링이고, 65는 이 스템스프링의 하단부를 지지하는 스템이고, 66은 상기 스템의 저면을 탄성 지지하는 스프링을 나타낸 것이다.

한편, 상기 전달기어(30)의 기어축(32) 타단부에는 제1베벨기어(70)가 축 연결되어 있고, 이 제1베벨기어(70)는 상방의 제2베벨기어(72)와 치합되며, 다시 이 제2베벨기어(72)는 상부케이스(74) 외부로 노출되어 있는 핸들(76)과 연결되는 구조로 되어 있다.

미 설명부호 80은 하부케이스이고, 81은 모터(10)와 마이크로스위치(50)와 연결되는 파워코드와이어이며, 82는 스위칭레버(40)와 마이크로스위치(50)를 지지하는 지지브래킷이고, 83은 하부케이스(80)의 저면에 장착되는 고정너트를 나타낸 것이다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예인 밸브구동장치는 모터(10)와 축 결합되어 있는 평기어(20)와 전달기어(30)를 치합시키고, 이 전달기어(30) 인접부인 지지브래킷(82)에 스위칭레버(40)와 마이크로스위치(50)를 설치하며, 그 밖에 나머지 제1, 2베벨기어(70,72)를 치합시키고 파워코드와이어(81)를 연결하여 상, 하부케이스(74,80)를 덮어씌운 후 상부케이스(74)의 상방으로 노출되어 있는 베벨기어(72)와 핸들(76)을 연결하여 본 발명의 밸브구동장치의 조립을 완성한다.

이렇게 완성된 밸브구동장치를 통한 밸브의 열림 동작시 작동 상태를 살펴보면, 상기 원판 구조로 되어 있는 캠판(31)이 스위칭레버(40)에서 벗어나 있는 동안은 버튼(51)이 그 탄발력에 의해 스위칭레버(40)를 밀어 내어 버튼(51)이 가압되지 않은 상태로 있다가, 제어기릴레이(5)에 신호가 인가되면 모터(10)가 구동되어 평기어(20)를 통해 전달기어(30)의 캠판(31)이 축 회전되면서 스위칭레버(40)의 마찰방지편(45)을 가압하는 동시에 스위칭레버(40)를 마이크로스위치(50) 쪽으로 밀어 일차적으로 위쪽 버튼(51)이 가압되고, 곧바로 캠판(31)의 계속적인 회전에 따라 캠판(31)과 마찰방지편(45) 간의 접촉 부위가 많아지면서 순차적으로 신속하게 스위칭레버(40)를 밀어내어 그 하방의 버튼(51)까지 가압하여 마이크로스위치(50)가 작동되면서 밸브가 열리게 되는 것이다.

한편, 밸브의 닫힘 동작을 살펴보면, 상기와 반대로 제어기릴레이(5)에 신호가 인가되면 모터(10)가 구동되어 평기어(20)를 통해 전달기어(30)의 캠판(31)이 축 회전되면서 스위칭레버(40)의 마찰방지편(45)을 부분 가압 해제하는 동시에 스위칭레버(40)도 마이크로스위치(50)에서 이탈되면서 일차적으로 아래쪽 버튼(51)이 가압 해제되고, 곧바로 캠판(31)의 계속적인 회전에 따라 이 캠판(31)과 마찰방지편(45) 간의 접촉 부위가 점점 적어지면서 순차적으로 신속하게 스위칭레버(40)가 마이크로스위치(50)의 버튼(51) 탄발력에 의해 밀려나면서 그 상방의 버튼(51)까지 가압 해제되어 마이크로스위치(50)의 작동이 정지되면서 밸브가 닫히게 되는 것이다.

이와 같이 밸브구동장치 내부에 제어용 기판을 삭제하고 그 대신 기어 회전을 통한 캠판(31)의 회전에 의해 마이크로스위치(50)가 순차적으로 신속하게 작동되도록 하는 기계적인 구조를 통해 기존의 밸브구동장치와 동일한 기능을 갖도록 하는 동시에 내부 구조가 단순화되어 전체적인 장치 크기가 작아지고 그 부품수가 감소되면서 이에 따른 제조비용 및 조립공수가 줄어드는 등의 생산성 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

5 : 제어기릴레이 10 : 모터
20 : 평기어 21 : 라쳇트
30 : 전달기어 31 : 캠판
32 : 기어축 40 : 스위칭레버
45 : 마찰방지편 50 : 마이크로스위치
51 ; 버튼 52 : 가압력감소부재
60 : 탄성받침부 61 : 롤러
62 : 롤러샤프트 63 : 스템가이드
64 : 스템스프링 65 : 스템
66 : 스프링 70 : 제1베벨기어
72 : 제2베벨기어 74 : 상부케이스
76 : 핸들 80 : 하부케이스
81 : 파워코드와이어 82 : 지지브래킷
83 : 고정너트

Claims (8)

1. 제어기릴레이(5)에 밸브 온/오프 신호가 인가되면 구동되는 모터(10);
   상기 모터(10)의 구동에 의해 축 회전되는 평기어(20);
   상기 평기어(20)와 치합되어 축 회전되고 캠판(31)이 구비된 전달기어(30);
   상기 전달기어(30)의 캠판(31)에 의해 좌우로 축 회전되는 스위칭레버(40); 및
   상기 스위칭레버(40)의 일측에 인접 배치되어 이 스위칭레버(40)의 축 회전에 따라 눌림 및 눌림 해제되면서 밸브를 온/오프시키는 버튼(51)이 구비된 마이크로스위치(50);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전달기어(30)의 캠판(31)은 이 전달기어(30)의 내측면에서 스위칭레버(40) 측으로 돌출된 반원판 구조로 된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 캠판(31)과 스위칭레버(40) 사이에 서로 간의 마찰을 방지하기 위한 마찰방지편(45)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 마이크로스위치(50)의 버튼(51)은 이 마이크로스위치(50)의 상, 하측에 각각 배치되는 한 쌍으로 이루어지고 탄성적으로 출몰 가능하게 탄성 지지되어 있으며, 상기 캠판(31)과 맞닿는 마찰방지편(45)은 축 회전되는 캠판(31)의 진입 및 이탈에 따라 마이크로스위치(50) 측으로 밀려나거나 이탈되면서 순차적으로 상기 한 쌍의 버튼(51)의 눌림 및 눌림해제가 이루어지도록 평행하게 배치되는 평판 구조로 된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스위칭레버(40)와 마이크로스위치(50)의 버튼(51) 사이에 개재되어 스위칭레버(40)의 버튼(51) 가압력을 감소시킬 수 있도록 하는 가압력감소부재(52)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가압력감소부재(52)는 일단부가 마이크로스위치(50)의 버튼(51) 인접 상부에 연결 고정되고 그 타단부가 스위칭레버(40) 측으로 벌어진 상태로 그 내측면이 상기 버튼(51)에 얹혀진 레버 구조로 된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 전달기어(30)의 중심부에 반대편으로 연장되는 기어축(32)이 마련되고, 상기 기어축(32) 하부에 이 기어축(32)을 탄력적으로 떠받쳐 캠판(31)이 정확하게 축 회전되도록 하는 탄성받침부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 전달기어(30)의 기어축(32) 외주면과 맞닿는 탄성받침부(60)의 상단부에 이 기어축(32)이 원활하게 회전되도록 하는 롤러(61)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 밸브구동장치.

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