KR20180122824A - 밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브유니트와 이 밸브유니트를 구동시키기 위한 조작이 개선된 밸브조립체에 관한 것이다.
본 발명의 밸브조립체는 감지센서를 이용하여 물의 흐름을 단속하는 밸브유니트의 레버부재를 조작할 수 있으므로 조작 및 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 밸브조립체는 상호 치합되어 회전 또는 회동시 구동기어와 호형기어에 백래쉬 발생을 방지할 수 있어 작동에 따른 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

밸브 조립체{Valve assembly}

본 발명은 밸브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브유니트와 이 밸브유니트를 구동시키기 위한 조작이 개선된 밸브조립체에 관한 것이다.

통상적으로 공장, 목욕탕, 세면장, 급수대, 샤워장, 가정용 싱크대 등에 설치되는 급수시설은 한번의 밸브 조작으로 물의 공급이 지속적으로 이루어지게 된다. 이러한 물의 공급은 물을 연속적으로 사용하지 않은 경우 물의 낭비를 초래 하게 되므로 사용시에만 물을 공급할 수 있도록 물의 흐름을 단속하는 절수 장치가 필요하다.

이러한 절수장치 또는 물을 공급하기 위한 공급 시스템의 대부분은 물의 흐름을 단속하기 위한 밸브유니트와 이 밸브 유니트를 조작하기 위하 조작부를 구비한다. 일본 특허 공개 제 2001-173048호에는 밸브본체와, 메탈보스와, 메탈보스를 경유하여 밸브본체와 결합되며 케이블에 의해 상기 밸브를 구동시키기 위한 페달부를 구비한 풋 밸브 구동형 절수장치가 개시되어 있다. 이 절수장치는 페달의 꺽임 롤러에 인입 및 인출되는 와이어에 의해 수전기의 물을 단속하는 구조를 가진다

미국특허 US05199119호에는 풋 페달과 와이어 케이블에 의해 연결되며, 상기 풋 페달에 의해 작동되는 푸쉬 버튼 밸브가 개시되어 있으며, 미국 특허 US 5,263,684호에는 페달에 연결된 케이블을 이용하여 밸브 메카니즘(water faucet valve mechanism)의 작동시키는 밸브구조가 개시되어 있다.

미국 특허 US5,511,763호에는 풋 액튜에이터와 케이블 메카니즘을 통하여 연결되어 냉, 온수를 공급하는 스톱 밸브(foot operated stop valve)가 개시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 밸브들은 페달 또는 액튜에이터와 케이블에 의해 연결되어 조작되는 구조를 가지고 있으므로 플렉시블 한 케이블에 의해 밸브를 정확하게 제어하기 어렵다.

미국 등록 특허 제05199119호 : Foot operated water control 미국 등록 특허 제05511763호 : Foot operated stop valve

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 사용자가 물 공급 및 공급해제를 위한 설정된 동작 또는 움직임을 감지하는 센서를 이용하여 물의 흐름을 단속하는 밸브유니트의 레버부재의 조작을 제어함으로써 조작에 따른 신뢰성과 밸브를 조작하기 위한 구동 메카니즘이 간단한 밸브조립체를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브조립체는 하우징부재와, 상기 하우징 부재에 지지되는 것으로 적어도 하나의 물의 유입구와 유출구가 형성된 베이스부재와, 상기 베이스부재에 슬라이딩가능하게 설치되는 디스크부재와, 상기 디스크부재를 상기 베이스부재에 대해 이동시켜 상기 유입구에서 상기 유출구로의 물 흐름을 단속하는 레버부재를 포함하는 밸브유니트와; 상기 밸브유니트가 장착되는 프레임유닛과; 상기 레버부재를 조작하기 위한 조작수단을 구비하며, 상기 조작수단은 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축과 결합되어 상기 회전축의 회전방향을 따라 회전되는 구동기어와, 상기 레버부재와 결합되며 상기 구동기어와 치합되어 상기 구동기어의 회전방향과 반대방향으로 회동되면서 상기 레버부재를 조작하는 호형기어와, 사용자가 물을 공급받거나 공급해제하기 위한 설정된 동작 또는 신호를 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서에서 감지된 신호를 전달받아 상기 회전축이 회전되도록 상기 구동모터를 구동시키는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 호형기어는 일측에 상기 하우징부재의 외부로 돌출되는 상기 레버부재의 단부와 결합되는 레버부재결합부와, 타측에 상기 구동기어와 치합될 수 있도록 외주면에 다수의 기어이가 호형상으로 배열된 래크부와, 상기 래크부의 상방에 상기 다수의 기어이들에 대해 돌출되게 형성되어 상기 래크부와 치합되어 회전되는 상기 구동기어가 상방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 구동기어의 상면을 일부 덮을 수 있도록 형성된 가이드부를 구비한다.

상기 프레임유닛은 상기 밸브유니트와 상기 조작수단이 안착되되, 상기 하우징부재가 수용되어 상기 유입구와 상기 유출구와 연결되는 연결관이 설치되는 보조하우징부재가 장착되는 하부프레임과; 상기 밸브유니트와 상기 조작수단을 상방에서 덮을 수 있도록 상기 하부프레임과 결합되고 상하방향으로 관통되되 상기 호형기어의 회동궤적을 따라 연장된 가이드공이 형성된 상부프레임을 구비하고,상기 조작수단은 상기 호형기어의 상면에서 상방으로 연장되어 상기 가이드공을 관통하며 상기 상부프레임의 상면에 대해 돌출형성되어 상기 레버부재를 회동되게 수동 조작할 수 있는 수동조작부를 구비한다.

상기 호형기어는 상기 래크부의 양측 단부에 상기 기어이에 대해 돌출되게 상기 레버부재결합부에 대해 멀어지는 방향으로 각각 연장형성되어 상기 구동기어의 회전에 따라 회동되는 거리를 제한하는 회동제한턱을 구비한다.

상기 호형기어는 상기 래크부와 상기 구동기어가 상호 치합되어 상호 반대방향으로 회전시 상기 래크부에서 상기 구동기어 방향으로 탄성력을 제공할 수 있도록 상면에서 하방으로 인입되되 상기 래크부의 호형상에 대응되게 연장형성된 백래쉬방지부를 구비한다.

상기 호형기어는 상기 백래쉬방지부의 길이방향에 교차하는 방향의 상기 백래쉬방지부의 폭보다 길게 연장형성되며 수축가능하게 적어도 하나의 절곡부가 형성되어 상기 백래쉬방지부 내측에 상기 레버부재결합부에서 상기 래크부방향으로 장착되어 상기 래크부를 상기 구동기어 방향으로 가압하는 탄성부재를 구비한다.

상기 보조하우징부재는 상기 프레임유닛의 외주면에 지지되는 일측 단부와 상기 단부에서 상기 하우징부재 결합방향으로 소정거리 이격된 위치에 각각 외경이 축소된 제1 및 제2외경축소부가 각각 형성되며, 상기 하부프레임은 상기 호형기어가 상기 구동기어와 치합되어 회동시 상기 백래쉬방지부에 의해 발생되는 탄성력에 의해 상기 보조하우징부재가 상기 구동기어에 대해 멀어지는 방향으로 이동되지 않도록 상기 하부프레임의 내측면에서 상기 제1 및 제2외경축소부 내로 각각 연장되어 상기 보조하우징부재를 지지하는 제1 및 제2이동방지지지부를 구비하고, 상기 제1 및 제2이동방지지지부는 상기 제1 및 2외경축소부의 외주면에서 멀어지는 방향으로 갈수록 단면적이 확장되게 각각 테이퍼지되, 각 단부의 폭이 상기 보조하우징부재의 길이방향의 상기 제1 및 제2외경축소부가 연장된 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브조립체는 감지센서를 이용하여 물의 흐름을 단속하는 밸브유니트의 레버부재를 조작할 수 있으므로 조작 및 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 밸브조립체는 상호 치합되어 회전 또는 회동시 구동기어와 호형기어에 백래쉬 발생을 방지할 수 있어 작동에 따른 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 밸브조립체에 대한 일부분리 사시도이고,
도 2는 도 1의 밸브조립체에 대한 일부 단면 평면도이고,
도 3은 도 1의 밸브유니트에 대한 분리 사시도이고,
도 4는 도 1의 밸브유니트에 대한 개략적인 블록도이고,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 호형기어에 대한 사시도이고,
도 6는 본 발명의 제3실시 예에 따른 호형기어에 대한 평면도이고,
도 7은 본 발명의 제4실시 예에 따른 밸브조립체에 대한 일부 평면도이고,
도 8은 본 발명의 제5실시 예에 따른 밸브조립체에 대한 일부 분리 사시도 이고,
도 9는 도 8의 밸브조립체에 대한 일부 분리평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 밸브조립체를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 밸브조립체가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 밸브조립체(1)는 밸브유니트(30)와, 밸브유니트(30)가 장착되는 프레임유닛(40)과, 밸브유니트(30)를 조작하기 위한 조작수단(70)을 구비한다.

밸브유니트(30)는 프레임유닛(40)에 지지고정되는 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 레버부재 돌출구(31)가 형성된 제1부재(32)와, 제1부재(32)와 결합되어 내부를 밀폐하는 제2부재(33)로 아루어진 하우징부재(34)를 구비한다.

그리고, 밸브유니트(30)는 하우징부재(34) 내측에 적어도 하나의 유입구(35a)와 유출구(35b)가 형성되며 고정설치되는 베이스부재(35)와, 베이스부재(35)에 대해 슬라이딩 가능하게 설치되어 유입구(35a)로부터 유출구(35b)를 선택적으로 연결하는 보조유로(36a)가 형성된 디스크 부재(36)를 구비한다.

또한, 벨브유니트(30)는 제1부재(32)의 돌출구(31)를 통하여 외부로 돌출되며 디스크 부재(36)를 하우징부재(34)에 고정된 베이스부재(35)에 대해 이동시켜 유입구(35a)로부터 유출구(35b)로의 물의 흐름을 단속하는 레버부재(37)를 구비한다. 레버부재(37)는 돌출구(31)에 결합되는 지지체(37a)에 회동가능하게 힌지 결합된다.

또한, 밸브유니트(30)는 디스크부재(36)와 레버부재(37)의 사이 즉, 디스크 부재(36)와 지지체(37a)의 사이의 하우징부재(34)에는 레버부재(37)의 이동변위를 디스크 부재(36)에 전달하며, 유입구(35a)와 유출구(35b)를 디스크 부재(36)를 통하여 선택적으로 연결하는 보조유로(36a)를 구획하는 전달부재(38)를 구비한다. 전달부재(38)에는 보조유로(36a)로 연장되어 소음의 발생을 억제하는 소음방지돌기(38a)가 구비된다.

그리고, 밸브 유니트(30)는 하우징부재(34)를 수용하는 보조하우징부재(39)와, 보조하우징부재(39)와 나사 결합되어 하우징부재(34)를 가압지지하는 가압부재(39a)를 구비한다. 유입구(35a)와 유출구(35b)는 제2부재(32)를 통하여 보조 하우징 부재(39)에 설치되는 연결관(16)인 유입관(16a) 및 유출관(16b)과 연결된다.

그리고, 보조하우징부재(39)는 일측 단부가 프레임유닛(40)의 후술되는 하부프레임(50)의 제1측면부(51)에 지지되며, 타측이 후술되는 하부프레임의 제1구획벽(53)에 지지된다.

보조하우징부재(39)는 프레임유닛(40) 내에 수용되며 보조하우징부재(39)의 일측 단부에서 상기 하우징부재의 수용방향으로 소정거리 이격된 위치에 각각 외경이 축소된 제1 및 제2외경축소부(39b,39c)가 각각 형성된다.

프레임유닛(40)은 사각 형상으로 형성되며 하부프레임(50)과, 상부프레임(60)을 구비한다.

하부프레임(50)과 상부프레임(60)은 상호 대응되는 각 모서리에 상호 볼트(b) 결합 될 수 있도록 결합부(59)가 각각 형성된다.

하부프레임(50)은 내부공간을 구획하여 밸브유니트(30)의 가압부재(39)를 지지할 수 있도록 보조하우징부재(39)의 제1외경축소부(39b)가 지지되는 제1측면부(51)에 나란하게 연장형성되는 제1구획벽(53)과, 제1구획벽(53)의 일측에서 제1측면(51) 방향으로 나락하게 각각 연장되되 보조하우징부재(39)의 직경에 대응되는 상호 이격거리를 갖는 제2 및 제3구획벽(55,57)을 구비한다.

제1측면부(51)는 보조하우징부재(39)의 제1외경축소부(39b)를 지지할 수 있도록 상단에서 하방으로 인입되되 제1외경축소부(39b)의 외주면에 대응되는 제1안착홈(미도시)이 형성된다.

또한, 제1구획벽(53)은 보조하우징부재(39)의 타측 단부를 지지할 수 있도록 제1안착홈에 대응되는 위치에 상단에서 하방으로 인입되되 보조하우징부재(39)의 타측 단부의 외주면에 대응되는 제2안착홈(미도시)이 형성된다.

제2구획벽(55)과 제3구획벽(57)은 제1 및 제2외경축소부(39b,39c)에 대응되는 각 위치에 제1 및 제2외경축소부(39b,39c) 내로 각각 연장되어 제1 및 제2외경축소부(39b,39c)의 외주면과 접촉되는 제1 및 제2이동방지지부(56,58)를 각각 구비한다.

제1 및 제2이동방지지부(56,58)는 후술되는 조작수단(70)의 호형기어(80)가 구동기어(90)와 치합되어 회동시 보조하우징부재(39)가 구동기어(90)에 대해 멀어지는 방향으로 이동되지 않도록 보조하우징부재(39)를 지지한다.

그리고, 하부프레임(50)은 제3구획벽(57)에 인접한 측에 하부프레임의 저면에 대해 돌출형성되되 제3구획벽(57)과 나란하게 연장형성되며, 내측에 하부프레임(50)의 저면 방향으로 인입되며 길이방향으로 연장되어 컨트롤러(77)의 하부가 수용되는 수용홈(54a)을 갖는 컨트롤러 지지부(54)를 구비한다.

상부프레임(60)은 밸브유니트(30)를 상방에서 덮을 수 있도록 하부프레임(50)과 결합된다. 상부프레임(60)은 후술되는 호형기어(80)에 대응되는 위치에 상하방향으로 관통되되 호형기어(80)의 회동궤적을 따라 연장된 가이드공(61)과, 후술되는 스위치(78)가 관통되어 사용자가 조작할 수 있도록 장공 형태로 관통형성된 조작공(65)과, 제1 및 제2램프(74,76)의 점등 상태를 확인할 수 있도록 제1 및 제2램프(74,76)이 관통되는 제1 및 제2점등확인공(66,67) 형성된다.

조작수단(70)은 밸브유니트(30)의 레버부재(37)를 회동되게 조작하기 위한 것으로, 구동모터(72)와, 구동모터(72)에 의해 회전되는 회전축(71)과 결합되어 회전축의 회전방향으로 회전되는 구동기어(90)와, 레버부재(37)와 결합되며 구동기어(90)와 치합되어 구동기어(90)의 회전 방향과 반대방향으로 회동되면서 레버부재(37)를 조작하는 호형기어(80)와, 사용자가 물을 공급받거나 공급해제하기 위한 설정된 동작 또는 신호를 감지하는 감지센서(75)와, 감지센서(75)에서 감지된 신호를 전달받아 회전축(71)이 회전되도록 구동모터(72)를 구동시키는 컨트롤러(77)를 구비한다.

구동기어(90)는 구동모터(72)를 덮는 모터커버(73)를 관통하여 구동모터(72)에 회전가능하게 직립하게 설치되는 회전축(71)에 결합된다. 구동기어(90)는 외주면에 원주방향을 따라 다수의 기어이(91)들이 형성된다.

호형기어(80)는 일측이 하우징부재(34)의 외부로 돌출되는 레버부재(37)의 단부와 결합되고 타측이 구동기어(90)와 치합됨에 따라 구동기어(90)가 회전시 구동기어(90)의 회전방향에 반대방향으로 회동되면서 레버부재(37)가 회동되게 한다.

호형기어(80)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 밸브유니트(30)에서 멀어지는 방향인 일측에서 타측으로 갈수록 단면적이 확장되게 형성되며 타측이 레버부재(37)의 회동축(37b)를 중심으로 소정의 반경을 갖는 호형상으로 형성된다.

호형기어(80)는 일측에 형성되어 레버부재(37)와 결합되는 레버부재결합부(81)와, 타측에 호형상으로 연장되어 구동기어(90)와 치합되는 래크부(83)와, 래크부(83)의 상방에 래크부(83)의 연장방향으로 따라 연장된 가이드부(85)를 구비한다.

래버부재결합부(81)는 래버부재(37)의 단부가 측방에서 삽입될 수 있도록 호형기어(80)의 일측 측부에서 래크부(83) 방향으로 인입형성된 삽입홈(82)이 형성된다. 래버부재(37)의 단부는 삽입홈(82)에 억지끼움 방식으로 고정될 수도 있으며 핀(Pin)이나 나사에 의해 결합되어 고정될 수도 있다.

래크부(83)는 구동기어(90)와 치합될 수 있도록 호형기어(80)의 타측 외주면에 다수의 기어이(84)들이 호형상으로 배열되어 형성된다.

가이드부(85)는 래크부(83)의 상방에서 다수의 기어이(84)들에 대해 구동기어(90) 방향으로 돌출되게 형성되되 래크부(83)와 치합되어 회전되는 구동기어(90)가 상방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 구동기어(90)의 상면을 일부 덮을 수 있도록 래크부(83)의 연장방향을 따라 연장형성된다.

그리고, 조작수단(70)은 호형기어(80)의 상면에서 상방으로 연장되어 상부프레임(60)의 가이드공(61)을 관통하고 상부프레임(60)의 상면에 대해 돌출형성된 수동조작부(87)를 구비한다.

수동조작부(87)는 컨트롤러(77)나 구동모터(72)가 작동에 필요한 전원 공급이 차단되거나 고장 시, 레버부재(37)가 수동으로 조작될 수 있도록 사용자에 파지되어 호형기어(80)가 회동되게 가이드공(61)을 따라 이동되는 부분이다.

감지센서(75)는 사용자가 물을 공급받거나 공급해제하기 위한 설정된 동작 또는 신호를 감지하는 것으로서, 충격감지센서가 적용될 수 있다.

감지센서(75)는 사용자가 물을 공급받기 위해 프레임유닛(40)이나 프레임유닛(40)이 고정 설치된 부분에 충격을 가하는 동작이 행해지면, 이를 감지하여 신호를 컨트롤러(77)에 전달한다.

컨트롤러(77)는 감지센서(75)에서 충격에 의한 신호가 전달되면 구동모터가 구동되게 구동모터(72)에 전원을 공급하여 구동기어(90)와 호형기어(80)가 회전 및 회동되게 회전축(71)을 회전시켜 레버부재(37)의 회동을 제어하며, 감지센서, 구동모터(72) 및 컨트롤러(77)의 작동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(79)와 연결된다. 컨트롤러(77)는 도 1을 참조하면, 구동모터(72)의 구동을 위한 전원공급 제어를 위한 스위치(78)와, 구동모터(72)의 구동상태 및 밸브유니트의 작동상태를 나타내는 제1 및 제2램프(74,76)가 구비된다.

컨트롤러(77)는 프레임유닛(40)이나 프레임유닛(40)이 고정 설치된 부분에 충격이 가해질 때마다 감지센서에서 전달되는 순차적인 신호에 따라 회전축(71)의 회전방향을 시계방향과 반시계방향으로 순차적으로 전환되게 구동모터(72)를 제어하도록 설정될 수 있으며, 일 회의 충격이 가해진 후 설정된 시간 이후에는 회전축(71)의 회전방향이 전환되게 구동모터(72)를 제어하도록 설정될 수도 있다.

또한, 컨트롤러(77)는 구동모터(72)의 과부하를 줄일 수 있도록 레버부재(37)가 물의 흐름을 단속하기 레버부재(37)와 함께 회동되는 호형기어(80)의 회동 궤적의 거리에 대응되게 회전축이 회전되도록 구동모터(72)를 제어할 수도 있을 것이다.

전원공급부(79)는 컨트롤러(77)로 전원을 공급하는 부분으로서 상부프레임(60)에 탈착가능하게 장착되는 베터리가 적용되나, 일반 가정에서 사용하는 상용전원을 이용할 수 있도록 가정에 설치된 콘센트에 연결되는 플러그가 적용될 수 있을 것이다.

앞에서 상술한 바와 같은 구조를 갖는 밸브조립체의 작용를 설명하면 다음과 같다.

밸브조립체(1)는 도시되지는 않았지만, 밸브조립체는 싱크대나 화장실 개수대에 구비되는 냉, 온수 공급을 위한 원수공급관들과 연결된 컨트롤밸브의 토출구와 노즐 사이의 연결관(16)에 설치되어 물의 공급을 단속한다.

밸브조립체(1)는 사용자가 물의 공급을 받기 위해 프레임유닛(40) 또는 프레임유닛(40)이 장착된 부분에 충격을 가하면 감지센서는 이를 감지하여 감지된 신호를 컨트롤러에 전달한다. 컨트롤러(77)는 감지센서(75)에서 신호가 전달되면 전원공급부(79)에서 공급되는 전원을 구동모터(72)로 공급하여 구동모터(72) 구동시켜 회전축(71)을 회전시킨다. 회전축(71)이 회전됨에 따라 회전축(71)에 체결된 구동기어(90)가 회전되고, 구동기어(90)가 회전되면서 구동기어에 치합된 호형기어(80)가 레버부재(37)와 결합된 회동축(37b)를 중심으로 레버부재(37)와 함께 회동되면서 레버부재(37)가 조작된다. 즉, 컨트롤러(77)의 제어에 의해 전환되는 구동기어(90)의 회전방향에 따라 호형기어(80)의 회동방향이 전환됨으로써 레버부재의 회동방향이 결정된다.

이 레버부재(37)의 회동으로 디스크부재(36)가 베이스부재(35)에 대해 슬라이딩되고, 나아가서는 유입구(35a)를 통하여 유입된 물이 유출구(35b)로 흐르는 것이 단속된다.

본 발명의 밸브조립체는 감지센서를 이용하여 물의 흐름을 단속하는 밸브유니트의 레버부재를 조작할 수 있으므로 조작 및 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 이점이 있다.

한편, 감지센서는 충격감지센서에 한정되지 않고, 컨트롤러의 제어에 의해 구동모터(72)의 구동시켜 회전축의 회전방향을 전환 할 수 있도록 설정된 신호를 감지할 수 있는 센서이면 한정되지 않는다. 일 예로 감지센서는 물을 공급받으려는 사용자의 움직임을 감지하여 감지된 신호를 컨트롤러에 전달하는 움직임 감지센서가 적용될 수도 있을 것이다.

한편, 도 5에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 밸브조립체의 호형기어가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조번호로 표기하며 자세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 밸브조립체는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 밸브조립체의 구조에 회동제한턱(110)과 백래쉬방지부(120)를 더 구비한다.

호형기어(80)는 래크부(80)의 양측 단부에 기어이(84)에 대해 돌출되게 레버부재결합부(81)에 대해 멀어지는 방향으로 각각 연장형성된 회동제한턱(110)과,호형기어(80)의 상면에서 하방으로 인입되되 래크부(83)의 호형상에 대응되게 연장형성된 백래쉬방지부(120)구비한다.

회동제한턱(110)은 래크부(83)의 양측에 형성된 기어이(84)들의 단부보다 측방향으로 돌출되게 형성되어 구동기어(90)의 회전에 따라 회동되는 호형기어(80)의 회동거리를 제한하고, 호형기어(80)가 구동기어(80)로부터 회동방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

백래쉬방지부(120)는 래크부(83)와 구동기어(90)가 상호 치합되어 상호 반대방향으로 회전시 발생되는 반발력에 의해 래크부(83)가 구동기어(90) 방향으로 다시 탄성바이어스 될 수 있도록 하여 래크부(83)와 구동기어(80) 사이에 백래쉬(backlash) 발생을 방지한다.

한편, 도 6에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 밸브조립체의 호형기어가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조번호로 표기하며 자세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제3실시 예에 따른 밸브조립체는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 밸브조립체의 구조에 백래쉬방지부(120)와 탄성부재(230)를 더 구비한다.

호형기어(80)는 호형기어(80)의 상면에서 하방으로 인입되되 래크부(83)의 호형상에 대응되게 연장형성된 백래쉬방지부(120)와, 백래쉬방지부(120)에 장착되어 래크부(83)를 구동기어(90) 방향으로 가압하는 다수의 탄성부재(230)를 구비한다.

백래쉬방지부(120)는 래크부(83)와 구동기어(90)가 상호 치합되어 상호 반대방향으로 회전시 발생되는 반발력에 의해 래크부(83)가 구동기어(90) 방향으로 다시 탄성바이어스 될 수 있도록 하여 래크부(83)와 구동기어(80) 사이에 백래쉬(backlash) 발생을 방지한다.

다수의 탄성부재(230)는 백래쉬방지부(120)의 길이방향으로 상호 소정간격 이격되게 백래쉬방지부(120)의 내측에 각각 장착된다. 탄성부재(230)는 백래쉬방지부(120)의 길이방향에 교차하는 방향의 백래쉬방지부(120)의 폭보다 길게 연장형성되며 수축가능하게 적어도 하나의 절곡부(231,232)가 형성된다.

탄성부재(230)는 호형기어의 상하방향으로 소정의 높이를 가지며 레버부재결합부에서 래크부 방향으로 연장되게 수축된 상태로 백래쉬방지부에 장착되어 래크부를 구동기어 방향으로 가압한다.

탄성부재(230)는 도 5를 참조하면, 상호 대향되는 방향으로 절곡된 제1 및 제2절곡부(231,232)가 형성되게 지그재그로 굴곡지게 형성된다.

한편, 도 7에는 본 발명의 제4실시 예에 따른 밸브조립체의 일부 평면도가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조번호로 표기하며 자세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제4실시 예에 따른 밸브조립체는 본 발명의 제2실시 예의 호형기어의 구조에 제2구획벽(55)과 제3구획벽(57)이 보조하우징부재(39)의 외주면에 대해 소정간격 이격되게 형성되며, 제1 및 제2이동방지지지부(156,158)는 제1 및 2외경축소부(39b,39c)의 외주면에서 멀어지는 방향으로 갈수록 단면적이 확장되게 형성된다.

제1 및 제2이동방지지지부(156,158)는 제1 및 2외경축소부(39b,39c)의 외주면에서 멀어지는 방향으로 갈수록 단면적이 확장되게 각각 테이퍼지되, 보조하우징부재(39)에 대해 소정간격 이격된 제2구획벽(55)과 제3구획벽(57)으로 각각 연장되므로 각 단부의 폭이 보조하우징부재(39)의 길이방향의 제1 및 제2외경축소부(39b,39c)가 연장된 길이보다 길게 형성된다.

그러므로 본 발명의 제4실시 예에 따른 하부프레임은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2이동방지지지부(156,158)의 각 양측면에 접하는 보조하우징부재(90) 부분이 제1 및 제2이동방지지지지부(156,158)에 의해 가압되므로 보조하우징부재(90)와의 결합력을 높여, 백래쉬 방지부재에 의해 발생되는 반발력에 대해 보조하우징부재(39)를 견고하게 지지할 수 있는 이점이 있다.

한편, 도 8 및 도9에는 본 발명의 제5실시 예에 따른 밸브조립체의 일부 분리 평면도가 도시되어 있다. 앞서 도시한 도면에서와 동일 기능을 갖는 구성요소는 동일 참조번호로 표기하며 자세한 설명을 생략한다.

도면을 참조하면, 밸브조립체(5)는 제 1 및 제2밸브유니트(30a, 30b)와, 제 및 제2밸브유니트(30a, 30b)가 구동기어(90)를 중심으로 반대칭되게 장착되며 일측에 컨트롤러(77)와 모터커버(73) 내에 설치된 구동모터(72)가 설치되며 컨트롤러(77)와 구동모터(72)에 전원을 공급하는 베터리가 장착되는 전원공급부(79)가 형성된 프레임유닛(140)과, 제1 및 제2밸브유니트(30a,30b)를 조작하기 위한 컨트롤러(77)를 포함하는 조작수단(70)을 구비한다.

제1 및 제2밸브유니트(30a, 30b)는 각각 본 발명의 제1실시 예에 따른 밸브유니트(30)와 동일한 구조를 갖는다.

프레임 유닛(140)은 내부공간(142)을 가지며 상방으로 개방되어 제1 및 밸브유니트(30a, 30b)와 조작수단(70)이 수용되는 하부프레임(141)과, 하부프레임(141)의 개방된 상부를 폐쇄할 수 있도록 형성되어 하부프레임(141)과 결합되며. 조작수단(70)의 컨트롤러(77)와 전기적으로 연결되는 전원공급부(79)가 형성된 상부프레임(145)을 구비한다.

하부프레임(141)은 중심측에 모터커버(73) 및 구동모터(72)가 장착되고 구동기어를 중심으로 좌우측에 제1 및 제2밸브유니트(30a,30b)가 안착될 수 있도록 직사각형상으로 형성되되, 제1밸브유니트(30a)가 안착되는 일측부가 컨트롤러(77)와, 베터리(미도시)가 탈착 가능하게 장착되는 전원공급부(79)를 수용할 수 있도록 제2밸브유니트(30b)가 안착되는 타측부보다 넓은 폭을 갖도록 형성된다.

하부프레임(141)은 구동기어(90)를 중심으로 좌우로 대칭되게 제1 내지 제3구획벽(53,55,57)과, 제1 및 제2이동방지지부(56,58)가 형성된다.

조작수단(70)은 제1 및 제2밸브유니트(30a,30b)의 각 레버부재(37)를 회동되게 조작하기 위한 것으로 구동모터(72)와, 구동모터(72)에 의해 회전되는 회전축(71)과 결합되어 회전축의 회전방향으로 회전되는 구동기어(90)와, 제1 및 제2밸브유니트(30a,30b)의 각 레버부재(37)와 결합되며 구동기어(90)와 치합되어 상호 반대방향으로 회동되면서 제1 및 제2밸브유니트(30a,30b) 레버부재(37)를 조작하는 제1 및 제2호형기어(80a,80b)와, 사용자가 물을 공급받거나 공급해제하기 위한 설정된 동작 또는 신호를 감지하는 감지센서(미도시)와, 감지센서에서 감지된 신호를 전달받아 회전축(71)이 회전되도록 구동모터(72)를 구동시키는 컨트롤러(77)를 구비한다.

제 및 제2호형기어(80a, 80b)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 호형기어(80)와 동일한 구조를 갖는다. 하지만, 제1 및 제2호형기어(80a,80b)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 호형기어(80) 구조에 한정되지 않고 본 발명의 제2 및 제3실시 예의 호형기어 구조가 적용될 수 있을 것이다.

제1 및 제2밸브유니트(30a, 30b)는 구동기어(90)를 중심으로 제1 및 제2 호형기어(80a,80b)가 구동기어(90)의 회전방향에 따라 상호 반대방향으로 회전되게 반 대칭되게 프레임유닛(140)에 장착되되, 제1밸브유니트(30a)의 제1외경축소부(39a)가 하부프레임의 일단부에 안착되며, 제2밸브유니트(30b)의 제1외경축소부(39a)가 하부프레임의 타단부에 안착된다.

도 8을 참조하면, 수동조작부(87)는 제1 호형기어(80a)에만 형성되어 있으나, 제 1및 제2호형기어(80a,80b)에 각각 형성될 수도 있다.

또한, 상부프레임(145)은 제 1호형기어(80a)에 대응되는 위치에 상하방향으로 관통되되 제1호형기어(80a)의 회동궤적을 따라 연장된 제1가이드공(61)이 형성되어 있으나, 제2호형기어(80b)에도 수동조작부(87)가 형성된 경우 제2호형기어(80b)의 회동궤적을 따라 연장된 제2가이드공(미도시)이 형성될 수도 잇다.

수동조작부(87)는 컨트롤러(77)나 구동모터(72)가 작동에 필요한 전원 공급이 차단되거나 고장 시, 레버부재(37)가 수동으로 조작될 수 있도록 사용자에 파지되어 제1호형기어(80a)가 회동되게 가이드공(61)을 따라 이동되는 부분이다.

본 발명의 제5실시 예에 따른 밸브조립체(5)는 하나의 하우징에 제1 및 제2밸브유니트(30a, 30b)가 장착되며 하나의 조작수단(70)으로 제1 및 제2밸브유니트(30a, 30b)의 제어가 가능하므로 제어효율 및 공간활용도가 높은 이점이 있다.

지금까지 본 발명에 따른 밸브조립체는 감지센서를 이용하여 물의 흐름을 단속하는 밸브유니트의 레버부재를 조작할 수 있으므로 조작 및 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 밸브조립체는 상호 치합되어 회전 또는 회동시 구동기어와 호형기어에 백래쉬 발생을 방지할 수 있어 작동에 따른 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 밸브조립체는 도면에 도시된 일 예를 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

1 : 밸브조립체 30 : 밸브유니트
39 : 보조하우징부재 39b : 제1외경축소부
39c : 제2외경축소부 40 : 프레임유닛
50 : 하부프레임 51 : 제1측면부
53 : 제1구획벽 55 : 제2구획벽
56 : 제1이동방지지지부 57 : 제3구획벽
58 : 제2이동방지지지부 59 : 결합부
60 : 상부프레임 61 : 가이드공
70 : 조작수단 71 : 회전축
75 : 감지센서 77 : 컨트롤러
80 : 호형기어 81 : 레버부재결합부
83 : 래크부 85 : 가이드부
87 : 수동조작부 90 : 구동기어
110 : 회동제한턱 120 : 백래쉬방지부
230 : 탄성부재

Claims (7)

1. 하우징부재와, 상기 하우징 부재에 지지되는 것으로 적어도 하나의 물의 유입구와 유출구가 형성된 베이스부재와, 상기 베이스부재에 슬라이딩가능하게 설치되는 디스크부재와, 상기 디스크부재를 상기 베이스부재에 대해 이동시켜 상기 유입구에서 상기 유출구로의 물 흐름을 단속하는 레버부재를 포함하는 밸브유니트와;
   상기 밸브유니트가 장착되는 프레임유닛과;
   상기 레버부재를 조작하기 위한 조작수단을 구비하며,
   상기 조작수단은
   구동모터와, 상기 구동모터의 회전축과 결합되어 상기 회전축의 회전방향을 따라 회전되는 구동기어와, 상기 레버부재와 결합되며 상기 구동기어와 치합되어 상기 구동기어의 회전방향과 반대방향으로 회동되면서 상기 레버부재를 조작하는 호형기어와, 사용자가 물을 공급받거나 공급해제하기 위한 설정된 동작 또는 충격을 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서에서 감지된 신호를 전달받아 상기 회전축이 회전되도록 상기 구동모터를 구동시키는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 호형기어는
   일측에 상기 하우징부재의 외부로 돌출되는 상기 레버부재의 단부와 결합되는 레버부재결합부와,
   타측에 상기 구동기어와 치합될 수 있도록 외주면에 다수의 기어이가 호형상으로 배열된 래크부와,
   상기 래크부의 상방에 상기 다수의 기어이들에 대해 돌출되게 형성되어 상기 래크부와 치합되어 회전되는 상기 구동기어가 상방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 구동기어의 상면을 일부 덮을 수 있도록 형성된 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체
3. 제2항에 있어서, 상기 프레임유닛은
   상기 밸브유니트와 상기 조작수단이 안착되며, 상기 하우징부재를 수용하며 상기 유입구와 상기 유출구와 연결되는 연결관이 설치되는 보조하우징부재의 일단부가 장착되는 하부프레임과;
   상기 밸브유니트와 상기 조작수단을 상방에서 덮을 수 있도록 상기 하부프레임과 결합되고 상하방향으로 관통되되 상기 호형기어의 회동궤적을 따라 연장된 가이드공이 형성된 상부프레임을 구비하고,
   상기 조작수단은
   상기 호형기어의 상면에서 상방으로 연장되어 상기 가이드공을 관통하며 상기 상부프레임의 상면에 대해 돌출형성되어 상기 레버부재를 회동되게 수동 조작할 수 있는 수동조작부를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 호형기어는
   상기 래크부의 양측 단부에 상기 기어이에 대해 돌출되게 상기 레버부재결합부에 대해 멀어지는 방향으로 각각 연장형성되어 상기 구동기어의 회전에 따라 회동되는 거리를 제한하는 회동제한턱을 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.
5. 제3항에 있어서, 상기 호형기어는
   상기 래크부와 상기 구동기어가 상호 치합되어 상호 반대방향으로 회전시 상기 래크부에서 상기 구동기어 방향으로 탄성력을 제공할 수 있도록 상면에서 하방으로 인입되되 상기 래크부의 호형상에 대응되게 연장형성된 백래쉬방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체
6. 제 5항에 있어서, 상기 호형기어는
   상기 백래쉬방지부의 길이방향에 교차하는 방향의 상기 백래쉬방지부의 폭보다 길게 연장형성되며 수축가능하게 적어도 하나의 절곡부가 형성되어 상기 백래쉬방지부 내측에 상기 레버부재결합부에서 상기 래크부방향으로 장착되어 상기 래크부를 상기 구동기어 방향으로 가압하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브조립체
7. 제 5항에 있어서, 상기 보조하우징부재는
   상기 프레임유닛의 외주면에 지지되는 일측 단부와 상기 단부에서 상기 하우징부재 수용방향으로 소정거리 이격된 위치에 각각 외경이 축소된 제1 및 제2외경축소부가 각각 형성되며
   상기 하부프레임은
   상기 호형기어가 상기 구동기어와 치합되어 회동시 상기 백래쉬방지부에 의해 발생되는 탄성력에 의해 상기 보조하우징부재가 상기 구동기어에 대해 멀어지는 방향으로 이동되지 않도록 상기 하부프레임의 내측면에서 상기 제1 및 제2외경축소부 내로 각각 연장되어 상기 보조하우징부재를 지지하는 제1 및 제2이동방지지지부를 구비하고,
   상기 제1 및 제2이동방지지지부는
   상기 제1 및 2외경축소부의 외주면에서 멀어지는 방향으로 갈수록 단면적이 확장되게 각각 테이퍼지되, 각 단부의 폭이 상기 보조하우징부재의 길이방향의 상기 제1 및 제2외경축소부가 연장된 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브조립체.

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