KR20160067055A - 스위칭 밸브를 위한 방법 및 구동 유닛 - Google Patents

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스텐 왜리시
요에르그 가스만
세바스티안 프라우롭
다니엘 파너
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존슨 일렉트릭 에스.에이.
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Abstract

스위칭 밸브를 위한 방법 및 구동 유닛
가열 장치를 위한 스위칭 밸브의 병진 작동을 위한 구동 유닛은 회전 구동부, 기어 메커니즘 및 밸브 단부 위치에서 구동부의 전기적 정지(deactivation)를 위한 스위치를 갖는다. 회전 구동부, 기어 메커니즘 및 스위치는 베이스에 배치한다. 기어 메커니즘은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하며, 회전 구동부가 연속 운동 중일 때, 기어 메커니즘의 병진 운동 출력은 양 운동 방향으로 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비-선형 변위-힘 거동을 발생시키도록 구성된다.

Description

스위칭 밸브를 위한 방법 및 구동 유닛{METHOD AND DRIVE UNIT FOR A SWITCHING VALVE}
본 발명은 가열 장치를 위한 스위칭 밸브를 위한 방법 및 구동 유닛에 관한 것이다.
주로, 주요한 두 개의 구동 개념에 의한 전범위의 상이한 개별 기술 해법은 가열 장치를 위한 스위칭 밸브에 대해 이미 알려져 있다. 현재, 다운스트림 기어 메커니즘이 있는 선형 스테퍼 모터나 회전 동기 모터 중 어느 하나가 바람직하게는 가열 장치에 사용된다. 선형 스테퍼 구동부의 장점은 특히, 정밀한 단계 규격을 기초로 하여 스위칭 밸브의 밸브 디스크의 정확히 규정 가능하고 정확히 조정 가능한 이동 경로에 있다. 스위칭 공정의 속도는 거기서 명시한 단계 속도에 의해 제어되지만, 또한 이러한 속도에 의해 제한된다. 이들 선형 스테퍼 구동부의 큰 단점은 그러나, 스테퍼 구동부가 광범위하고 비싼 작동을 필요로 한다는 점이다.
이 단점은, 전기 모터의 회전 운동을 스위칭 밸브의 시일링 본체의 병진 운동으로 변환하는 적절한 다운스트림 기어 메커니즘에 의해, 회전 구동부, 대부분 동기 모터를 사용하여 대처한다. 이들 회전 구동부는 간단한 작동의 장점이 있지만, 힘 전달은 지금까지 단방향이었다. 이것이 의미하는 점은, 작동기가 밸브 로드를 오직 한 방향으로 푸쉬할 수 있다는 점이다. 양 밸브 단부 위치에서 필요한 시일링 힘을 달성하기 위해, 회전 구동부는, 밸브 로드를 밸브 시트 내에 푸쉬하면서, 동시에 적절히 설계한 복귀 요소를 미리 적재해야 한다. 이러한 구성으로 인해, 회전 구동부는, 시일링 힘의 두 배에 대응하는 힘을 적어도 가해야 하도록 설계된다.
이러한 구동 변형의 다른 단점은, 일반적으로 정확히 규정된 이동 경로가 조정될 수 없다는 점이다. 더 나아가, 이들 구동 해법에서의 속도 및 폐쇄 힘은 전체 이동 경로에 대해 제어 가능하지도 일정하지도 않다.
EP 2 126 431B1은, 자체-지지 케이싱으로 구조적으로 작고 짧게 설계된 유체 밸브의 작동을 위한 구동 유닛을 기재한다. 구동 유닛은 그 단부 위치에서 정지 가능하도록 구성된다. 구동은, 특별하게 구성된 캠 프로파일을 서로에 대해 움직여 그에 따라 회전 운동으로부터 병진 운동을 생성하는 회전 동기 모터에 의해 이뤄진다. 그러나 이 구동 유닛은 오직 작은 병진 운동(상대적으로 짧은 이동 경로)에 적합하며, 이는 캠 플랭크의 서로 상의 슬라이딩이 결국 큰 그레디언트에 대해 과도한 마찰을 초래하며, 낮은 에너지 소비의 장점은 그에 따라 무효화될 수 있기 때문이다. 이 해법은 또한, 구동부가 그 단방향 결합으로 인해 두 배의 시일링 힘을 가해야 한다는 점과, 전체 이동 경로가 일정한 속도 및 일정한 폐쇄 힘으로 통과되어야 한다는 앞서 언급한 단점을 포함한다.
그러므로, 구동 유닛이 구조적으로 매우 작게 설계되지만 그러한 스위칭 밸브에 대해 충분한 폐쇄 힘을 가하며 스위칭 밸브를 각각의 밸브 위치에서 확고하고 영구히 시일링하고자 하는, 가열 장치를 위한 스위칭 밸브를 동작하는 새로운 방법에 대한 바램이 있다. 또한, 구동 유닛은 연속적으로 동작하는 구동에도 불구하고 이동 경로에 대해 속도 및 힘의 변화를 허용할 뿐만 아니라 큰 조정 이동 경로를 실현하며 간단한 작동 및 동작을 허용하는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 그 일 양상에서, 본 발명은, 회전 구동부, 기어 메커니즘 및 밸브 단부 위치에서 구동부의 전기적 정지(deactivation)를 갖는 구동 유닛에 의한 가열 장치를 위한 스위칭 밸브의 병진 작동 방법으로서, 구동 유닛이, 스위칭 밸브의 밸브 작동 로드에 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 가하는, 스위칭 밸브의 병진 작동 방법을 제공한다.
바람직하게도, 구동 유닛은 양방향 힘 생성기로서 설계되어, 결합점에 의해 양방향으로 스위칭 밸브의 밸브 작동 로드에 비선형 변위-시간 운동 또는 비선형 변위-힘 거동을 가한다.
제2 양상에 따라, 본 발명은, 회전 구동부, 기어 메커니즘 및 밸브 단부 위치에서 구동부의 전기적 정지를 위한 스위치를 포함하는, 가열 장치를 위한 스위칭 밸브의 병진 작동 구동 유닛으로서, 회전 구동부, 기어 메커니즘 및 스위치는 베이스에 배치되고, 기어 메커니즘은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위해 구성되어, 회전 구동부가 연속 운동 중일 때, 기어 메커니즘의 병진 운동 출력이 양 운동방향에서 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 발생시키는, 스위칭 밸브의 병진 작동 구동 유닛을 제공한다.
바람직하게도, 스프링 요소가 기어 메커니즘의 힘의 흐름 내에 배치되어, 병진 출력의 결합점의 위치가 밸브 작동 로드로부터의 역행 힘(retroactive force)에 의해 변할 수 있다.
바람직하게도, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘은 슬라이더-크랭크 메커니즘으로서 구성되고, 크랭크 휠이 회전 구동부에 의해 구동되며, 밸브 작동 로드는 로커 아암과 결합점에 의해 병진 운동하며, 로커 아암의 피벗 점의 위치가 힘의 함수로서 스프링 요소에 의해 변할 수 있다.
대안적으로, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘은 슬라이더-크랭크 메커니즘으로서 설계되며, 크랭크 휠이 회전 구동부에 의해 구동되며, 밸브 작동 로드는 탄성 로커 아암과 결합점에 의해 병진 운동한다.
대안적으로, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘은 캠 메커니즘으로서 구성된다.
선택적으로, 회전 운동을 선형 운동을 변환하기 위한 기어 메커니즘은 연결 메커니즘으로서 구성된다.
바람직하게도, 기계식 위치 지시자가, 외부로부터 볼 수 있도록 배치되어, 밸브 작동 로드가 밸브 단부 위치에 있음을 나타낸다.
선택적으로, 기계식 위치 지시자가 하우징 외부로부터 볼 수 있도록 배치되며, 크랭크 휠은, 하우징의 안내된 경로를 따라 위치 지시자를 움직이는 위치 컨투어(contour)를 가져서, 스위칭 밸브의 밸브 작동 로드가 밸브 단부 위치 중 하나에 위치함을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예는 이제, 수반하는 도면의 도면들을 참조하여 오직 예를 들어서 기재될 것이다. 도면들에서, 하나보다 많은 도면에서 나타나는 동일한 구조, 요소 또는 부분은 일반적으로 이들이 나타나는 모든 도면에서 동일한 참조 번호로 표시한다. 도면들에 도시한 구성요소와 특성의 치수는 일반적으로 표시의 편의성 및 명료성을 위해서 선택하였으며 반드시 실제 축적대로 도시되어 있지는 않다. 도면 목록은 아래와 같다.
도 1은, 스위칭 밸브의 가능한 실시예가 하부에 도시되어 있는 구동 유닛의 외측을 도시하는 도면이다.
도 2는, 단단한 로커 아암과 스프링 요소가 있는 기어 메커니즘이 있는 구동 유닛의 구조를 도시한다.
도 3은, 단단한 로커 아암과 스프링 요소 대신에 탄성 로커 아암이 있는 슬라이더-크랭크 메커니즘이 있는 구동 유닛의 구조를 도시한다.
도 4a는 밸브 단부 위치에 위치 지시자가 있는 구동 유닛의 구조를 도시한다.
도 4b는 중간 밸브 위치에 위치 지시자가 있는 도 4a의 구동 유닛의 구조를 도시한다.
도 5는 캠 메커니즘이 있는 구동 유닛의 구조를 도시한다.
도 6은 연결 메커니즘이 있는 구동 유닛의 구조를 도시한다.
회전 구동부(3), 기어 메커니즘(7) 및 밸브 단부 위치에서 구동부의 전기적 정지가 있는 가열 장치를 위한 구동 유닛(1)에 의해 스위칭 밸브(2)의 병진 작동을 위한 본 발명의 방법은, 구동 유닛(1)이 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)의 선형 작동에 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 혁신적인 방식으로 가하도록 구성된다. 이로 인해, 충분한 폐쇄 힘이 그럼에도 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)에 가해질 수 있으며, 또한 밸브 디스크가 신뢰할 만하게 시일링되는 것과 같이 그 단부 위치에 위치지정되어 유지될 수 있다. 응용은 확고한 시일링을 위해 어느 밸브 단부 위치에서도 상대적으로 큰 폐쇄 힘을 필요로 하지만, 이들 단부 위치 사이의 자유 이동 경로에 대해서 오직 작은 힘을 필요로 한다. 구동 유닛은 가능한 높은 속도로 두 개의 밸브 단부 위치 사이에서 밸브 디스크를 움직이지만, 상당히 감소한 속도로 이동 경로의 마지막 부분을 이동하여 (밸브 시트 내로의) 단부 위치로 움직인다. 따라서, 이것은 밸브의 가장 빠른 가능 스위칭을 보장하며, 이점은 동시에 가열 시스템의 유압 시스템에서의 불리한 흐름 조건을 방지한다.
구동 유닛(1)이 양방향 힘 생성기로서 구성되고, 비선형 변위-시간 운동 또는 비선형 변위-힘 거동이 결함점(12)에 의해 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)의 선형 작동에 가해진다면, 밸브 작동 로드(4)는 적은 에너지 소비로 움직일 수 있을 뿐만 아니라 낮은 에너지 입력에도 두 개의 단부 위치에서 유지될 수 있으며, 이때 필요한 폐쇄 힘이 동시에 결합된 밸브 디스크에 가해져, 스위칭 밸브(2)는 그 두 위치 중 어느 것에서도 신뢰할 만하게 시일링된다.
가열 장치를 위해 병진 작동하는 스위칭 밸브(2)를 위한 구동 유닛(1)은 회전 구동부(3)에 의해 동작하며, 기어 메커니즘(7)과 밸브 단부 위치에서나 적어도 기어 메커니즘(7)의 부동 중심(dead center) 근처에서 구동부의 전기적 정지를 위한 스위치(19)가 구비된다. 기어 메커니즘(7)은, 회전 구동부(3)가 연속 운동 중일 때, 기어 메커니즘(7)의 병진 운동 출력이 양 방향에서 규정된 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 갖도록 설계된다. 일반적으로 도시되는 바와 같이, 구동 유닛(1)은, 커버(5)와 베이스(6)를 포함하는 하우징을 가지며, 여기에서 회전 운동을 변환하기 위한 기어 메커니즘(7)이 배치되며 구동부를 스위칭하기 위한 스위치(19)가 배열된다.
스프링 요소(14)가 회전 구동부(3)와 밸브 작동 로드(4)의 선형 작동 사이에서 구동 유닛(1)에 배치된다면, 밸브 디스크의 시일의 시일링 힘 및 타이트니스(tightness)는 더 개선될 수 있다.
바람직하게도, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘(7)은 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)으로 구성된다. 여기서, 배치된 크랭크 휠(15)은 회전 구동부(3)에 의해 구동되며, 밸브 작동 로드(4)는 로커 아암(16)과 결합점(12)에 의해 병진 운동한다. 로커 아암(16)의 피벗 점의 위치는 크랭크 휠(15) 내에 배치된 스프링 요소(14)에 의한 힘의 함수로서 변할 수 있다.
구동 유닛(1)의 변경에서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘(7)은 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)으로서 구성될 수 있다. 여기서, 크랭크 휠(15)은 회전 구동부(3)에 의해 구동되며, 밸브 작동 로드(4)는 로커 아암(16)과 결합점(12)에 의해 병진 운동한다. 여기서, 스프링 요소(14)가 또한 크랭크 휠(15) 내에 배치되어, 로커 아암(16)의 피벗 점의 위치는 힘의 함수로서 변할 수 있도록 구성된다.
약간 변경된 변형에서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘(7)이 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)으로서 설계될 때, 크랭크 휠(15)이 회전 구동부(3)에 의해 구동되며, 밸브 작동 로드(4)가 탄성 로커 아암(17)과 결합점(12)에 의해 병진 운동하는 것이 또한 가능하다. 이 실시예에서, 스프링 요소의 기능은 탄성 로커 아암에 의해 제공된다.
대안적으로, 구동 유닛(1)의 회전 운동을 스위칭 밸브(2)의 병진 작동을 위한 선형 운동으로 변환하기 위한 기어 메커니즘(7)은, 평 기어(spur gear)와 여러 결합 링크(13)의 적절한 배치에 의해 간단히 구현될 수 있는 바와 같이, 캠 메커니즘(9)으로서 또는 연결 메커니즘(8)으로서 설계될 수 있다.
유지보수 작업을 용이하게 할 뿐만 아니라 구동 유닛(1)과 스위칭 밸브(2)의 동작을 모니터링하기 위해, 스위칭 밸브(2)의 밸브 디스크의 위치를 나타내는 위치 지시자(21)가 배치되어 외부로부터 구동 유닛(1) 상에서 볼 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
도 1은, 상부에 구동 유닛(1)의 외관도를 도시하며, 하부에 밸브 작동 로드(4)에 의해 작동될 스위칭 밸브(2)의 가능한 실시예를 도시한다. 위치 지시자(21)를 구동 유닛(1)의 커버(5) 상에서 볼 수 있어서, 스위칭 밸브(2)의 밸브 디스크의 위치를 인식할 수 있다. 하우징 내부의 측면에서, 플러그 연결부(20)가 베이스(6) 상에 내부에 배치되어 이에 고정됨을 볼 수 있다. 베이스(6)의 풋은 일종의 베이오넷 캐치(bayonet catch)를 사용하여 간단히 스위칭 밸브(2)에 결합될 수 있도록 구성된다.
도 2는, 회전 구동부(3)의 축에 의해 구동되는 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)이 있는(여기서는 삽입되는 평 기어 메커니즘이 있는) 구동 유닛(1)의 내부 구조를 도시한다. 기어 메커니즘(7)은 베이스(6)에 의해 지지된다. 평 기어 상에 배치되어, 크랭크 휠(15)은 스위치(19)를 작동시켜서 회전 구동부(3)를 스위치 온 및 오프하는데 사용된다. 스프링 요소(14)가 크랭크 휠(15) 내에 배치된다. 이 스프링 요소(14)는 고정된 점에서 크랭크 휠(15) 내부의 일 측 상에 지지된다. 스프링 요소(14)의 다른 단부에서, 단단한 로커 아암(16)이 지지되는 베어링 저널은 크랭크 휠(15)에서 방사 방향으로 움직일 수 있도록 안내된다.
로커 아암(16)은 연결 로드 베어링에 의해 결합점(12)에서 밸브 작동 로드(4)와 연결된다. 이 구조로 인해, 회전 구동부(3)의 구동된 축의 연속 회전 운동은, 로커 아암(16)의 스프링-적재된 지지 및 안내에 의해 밸브 작동 로드(4)를 통해 스위칭 밸브(2)의 밸브 디스크에 양방향 병진 운동뿐만 아니라 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 가할 수 있다. 회전 구동부(3)가 스위치 오프된 후, 특정한 폐쇄 힘이 항상 밸브 디스크에 작용하여, 스위칭 밸브의 신뢰할 만한 시일링을 보장할 수 있다. 구동부(3)를 스위치(9)와 연결하는 관련 배선 및 회로와, 적용 가능하다면 임의의 전자 구성요소를 배선 기판(18)에 배치한다.
도 3은, 스프링 요소 대신 탄성 로커 아암(17)이 있는 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)이 있는 구동 유닛(1)의 구조를 도시한다. 여기서, 탄성 로커 아암(17)은 스프링 요소의 기능을 갖는다. 탄성 로커 아암(17)은 크랭크 휠(15)의 베어링 저널 상에 확고히 지지된다.
도 4a 및 도 4b는 위치 지시자(21)의 구조 및 동작을 도시한다. 도 4a에 따른 위치 지시자(21)의 상부 위치에서, 밸브 디스크는 단부 위치에 있다. 위치 지시자(21)는 하우징에서 안내되는 요소로서 간단히 설계되며, 밸브 디스크가 단부 위치에 있을 때 커버(5)를 통과하여 돌출하여 볼 수 있다. 지시자는 위치 컨투어(22) 상에서 지지되며, 이 컨투어에 의해 강제로 움직인다. 도 4b는 위치 지시자(21)의 중간 위치를 도시한다. 밸브 디스크는 중간 위치에 있다. 더 구동된다면, 밸브 디스크는 밸브 작동 로드(4)에 의해 제2 단부 위치로 움직이며, 위치 지시자(21)는 다시 위로 움직인다. 즉, 위치 지시자(21)의 볼 수 있는 부분이 커버(5)를 통과해 돌출하여 판독하기 쉽다.
도 5는, 힘을 밸브 작동 로드(4)에 전달하기 위한 태핏(23)과 캠 디스크(11)가 있는 캠 메커니즘(9)이 있는 실시예에서 구동 유닛(1)의 가능한 구조를 도시한다.
도 6은, 연결 메커니즘(8)이 있는 구동 유닛(1)의 구조를 도시한다. 스위칭 밸브(2)의 밸브 디스크를 조정하기 위해 밸브 작동 로드(4)와 감소 기어 사이에, 여러 결합 링크(13)가 힘의 전달을 위해 배치되어, 회전 구동 운동이 결합점(12)의 병진 출력 운동으로 변환된다.
상술한 기술적 해법은 주로, 온수를 상이한 크기의 가열 장치를 위한 여러 가열 회로에 공급하기 위한 스위칭 밸브를 위한 구동부로서 사용할 수 있다.
본 출원의 상세한 설명 및 청구범위에서, 용어, "포함하다", "갖는다" 및 그 파생어 각각은 포괄적인 의미로 사용되고 있어서, 언급한 항목이나 특성의 존재를 명시하지만, 추가 항목이나 특성의 존재를 배제하지는 않는다.
별도의 실시예의 환경에서 명료하게 기재한 본 발명의 특정한 특성은 또한 조합하여 단일 실시예에서 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 역으로, 간략히 단일 실시예의 환경에서 기재된 본 발명의 여러 특성은 또한 별도로 또는 임의의 적절한 하위-조합으로 제공될 수 있다.
상술한 실시예는 단지 예를 들어 제공한 것이며, 여러 다른 실시예가 수반하는 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 적용범위에서 벗어나지 않고 당업자에게 분명하게 될 것이다.

Claims (10)

  1. 회전 구동부(3), 기어 메커니즘(7) 및 밸브 단부 위치에서 상기 구동부의 전기적 정지(deactivation)를 갖는 구동 유닛(1)에 의한 가열 장치를 위한 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 방법으로서,
    상기 구동 유닛(1)이, 상기 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)에 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 가하는 것을 특징으로 하는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 유닛(1)은 양방향 힘 생성기로서 설계되어, 결합점(12)에 의해 양방향으로 상기 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)에 비선형 변위-시간 운동 또는 비선형 변위-힘 거동을 가하는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 방법.
  3. 회전 구동부(3), 기어 메커니즘 및 밸브 단부 위치에서 상기 구동부의 전기적 정지를 위한 스위치를 포함하는, 가열 장치를 위한 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛으로서,
    상기 회전 구동부(3), 상기 기어 메커니즘(7) 및 상기 스위치(17)가 베이스(6)에 배치되고,
    상기 기어 메커니즘(7)이 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위해 구성되어, 상기 회전 구동부(3)가 연속 운동 중일 때, 상기 기어 메커니즘의 병진 운동 출력이 양 운동방향에서 비선형 변위-시간 운동 및/또는 비선형 변위-힘 거동을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서, 스프링 요소(14)가 상기 기어 메커니즘(7)의 힘의 흐름 내에 배치되어, 상기 병진 출력의 결합점(12)의 위치가 상기 밸브 작동 로드(4)로부터의 역행 힘(retroactive force)에 의해 변할 수 있는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 상기 기어 메커니즘(7)은 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)으로서 구성되고,
    크랭크 휠(15)이 상기 회전 구동부(3)에 의해 구동되며, 상기 밸브 작동 로드(4)는 로커 아암(16)과 결합점(12)에 의해 병진 운동하며,
    상기 로커 아암(16)의 피벗 점의 위치가 힘의 함수로서 스프링 요소(14)에 의해 변할 수 있는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 상기 기어 메커니즘(7)은 슬라이더-크랭크 메커니즘(10)으로서 설계되며,
    크랭크 휠(15)이 상기 회전 구동부(3)에 의해 구동되며, 상기 밸브 작동 로드(4)는 탄성 로커 아암(17)과 결합점(12)에 의해 병진 운동하는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  7. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 상기 기어 메커니즘(7)은 캠 메커니즘(9)으로서 구성되는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  8. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 회전 운동을 선형 운동으로 변환하기 위한 상기 기어 메커니즘(7)은 연결 메커니즘(8)으로서 구성되는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  9. 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 기계식 위치 지시자(21)가, 외부로부터 볼 수 있도록 배치되어, 상기 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)가 밸브 단부 위치에 위치함을 나타내는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
  10. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 기계식 위치 지시자(21)가 외부로부터 볼 수 있도록 배치되며,
    상기 크랭크 휠(15)은, 하우징의 안내된 경로를 따라 상기 위치 지시자(21)를 움직이는 위치 컨투어(contour)(22)를 가져서, 상기 스위칭 밸브(2)의 밸브 작동 로드(4)가 밸브 단부 위치에 위치함을 나타내는, 스위칭 밸브(2)의 병진 작동 구동 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6752385U (de) * 1968-07-31 1969-03-06 Zdenko Dipl Ing Varsek Steuerungsanordnung zum steuern und verstellen der verschlussglieder von ventilen
ITTO20070044U1 (it) 2007-03-27 2008-09-28 Elbi Int Spa Dispositivo attuatore elettromeccanico, particolarmente per l'azionamento di valvole fluidiche
DE102012106281A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 Stiwa Holding Gmbh Stellvorrichtung
KR101303125B1 (ko) * 2011-08-26 2013-09-09 주식회사 경동나비엔 삼방밸브
CN202561210U (zh) * 2012-05-11 2012-11-28 大陆汽车电子(芜湖)有限公司 线性驱动装置及包含该线性驱动装置的发动机
JP5811132B2 (ja) * 2013-04-18 2015-11-11 株式会社デンソー 内燃機関の排気装置

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