KR20230027651A - 밸브 액튜에이터 - Google Patents

밸브 액튜에이터 Download PDF

Info

Publication number
KR20230027651A
KR20230027651A KR1020210109673A KR20210109673A KR20230027651A KR 20230027651 A KR20230027651 A KR 20230027651A KR 1020210109673 A KR1020210109673 A KR 1020210109673A KR 20210109673 A KR20210109673 A KR 20210109673A KR 20230027651 A KR20230027651 A KR 20230027651A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
valve
tooth portion
output
paragraph
Prior art date
Application number
KR1020210109673A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102621330B1 (ko
Inventor
강주항
안영찬
이덕규
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020210109673A priority Critical patent/KR102621330B1/ko
Priority to EP22186170.1A priority patent/EP4137728A1/en
Priority to US17/872,710 priority patent/US20230053986A1/en
Publication of KR20230027651A publication Critical patent/KR20230027651A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102621330B1 publication Critical patent/KR102621330B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/52Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F16K31/52408Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve
    • F16K31/52425Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve with a ball-shaped valve member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/53Mechanical actuating means with toothed gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/047Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means
    • F16K31/048Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor characterised by mechanical means between the motor and the valve, e.g. lost motion means reducing backlash, clutches, brakes or return means with torque limiters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/52Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

본 발명은 밸브 액튜에이터에 관한 것으로, 본 발명의 한 실시 예에 따른 밸브 액튜에이터는 모터, 상기 모터의 구동력을 전달받는 기어 조립체, 밸브의 유로를 폐쇄하도록 작동하는 밸브 출력축; 및 기어 조립체에 구비된 출력 기어의 회전력을 밸브 출력축에 선택적으로 전달하는 선택적 동력 전달부를 포함하고, 선택적 동력 전달부는 상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축 중에서 적어도 하나에 구비되는 캠부를 포함한다.
따라서, 밸브가 유로를 폐쇄하도록 작동된 후에는 모터의 구동력이 밸브 출력축에 전달되지 않는다.

Description

밸브 액튜에이터 {VALVE ACTUATOR}
본 발명은 밸브를 자동으로 개방/폐쇄하기 위한 밸브 액튜에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 과토크 차단 기능을 가진 밸브 액튜에이터에 관한 것이다.
공조장치의 하나인 에어컨에는 냉매가 필수적으로 사용되는데, 냉매로 사용되는 프레온 가스는 지구 온난화의 한 요인으로 작용한다.
따라서, 근래에는 지구 온난화의 우려가 없는 냉매가 개발되고 있는데, 새로 개발되고 있는 냉매는 지구 온난화의 요인으로 작용하지는 않지만, 발화성으로 인해 냉매 누설 시에 화재 위험이 있으므로, 냉매 누설 시에 누설을 차단하기 위한 밸브를 자동으로 작동시키기 위한 밸브 액튜에이터가 개발되고 있다.
에어컨의 실외기와 실내기의 사이에 설치되어 냉매 누설을 차단하는 밸브 로는 주로 볼 밸브가 사용되고 있으며, 도 1에 도시한 바와 같이, 볼 밸브(10)는 유로가 형성된 볼(11)과, 볼(11)이 삽입되는 배관(12)과, 배관(12)에 연결된 스템(13)과, 스템(13)에 설치되는 씨일 부재(14)와, 스템 고정 볼트(15)를 포함한다.
이러한 구성의 볼 밸브를 제어하기 위한 밸브 액튜에이터는 통상적으로 모터 및 상기 모터의 구동력을 밸브에 전달하는 기어 조립체를 구비하며, 리미트 스위치 등의 센서를 이용하여 모터의 회전을 제어하거나, 스텝 모터를 이용하여 모터의 회전을 제어하는 것에 의해 밸브를 제어한다.
한 예로, 대한민국 특허출원번호 10-2007-0141333호(이하, "선행특허"라 함)는 기어 조립체에 구비된 복수의 기어들 중에서 볼 밸브의 스템에 연결된 출력 기어의 돌출부가 90도 이상 회전할 때 전자식 리미트 스위치가 눌려져서 모터가 정지되도록 구성한 밸브 액튜에이터를 개시하고 있다.
그런데, 전자식 리미트 스위치를 갖는 상기 선행특허의 밸브 액튜에이터는 가혹 환경에서 센서류 특유의 불안정성을 갖는 문제점이 있고, 모터 정지 신호를 위한 별도의 PCB를 구비해야 하며, 전자식 리미트 스위치 체결을 위한 별도의 공간과 구조물이 필요한 등의 문제점이 있다.
대한민국 특허출원번호 10-2007-0141333호
본 발명의 목적은, 내구성과 구동 안정성을 확보할 수 있는 밸브 액튜에이터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전자식 센서가 갖는 불안정성을 제거한 밸브 액튜에이터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모터 정지 신호를 위한 별도의 PCB를 구비할 필요가 없는 밸브 액튜에이터를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 밸브 액튜에이터는 모터, 상기 모터의 구동력을 전달받는 기어 조립체, 밸브의 유로를 폐쇄하도록 작동하는 밸브 출력축; 및 기어 조립체에 구비된 출력 기어의 회전력을 밸브 출력축에 선택적으로 전달하는 선택적 동력 전달부를 포함하고, 선택적 동력 전달부는 상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축 중에서 적어도 하나에 구비되는 캠부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 밸브 액튜에이터에 의해 밸브가 폐쇄 작동된 후에도 계속하여 모터가 구동되는 동안 선택적 동력 전달부에 의해 출력 기어의 회전이 방지되므로, 과토크로 인해 모터 및/또는 기어 조립체가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 회전수 제어가 부정확한 유형의 모터를 적용하는 것이 가능하다.
그리고 전자식 센서를 사용하지 않으므로, 전자식 센서가 가지는 불안정성을 제거할 수 있고, 모터 정지 신호를 위한 별도의 PCB를 구비할 필요가 없으므로, 내구성을 증가시킬 수 있고, 복잡도 및 재료비를 개선할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 일반적인 볼 밸브의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 밸브 액튜에이터와 볼 밸브의 결합 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 밸브 액튜에이터의 외관 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 밸브 액튜에이터의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 기어 조립체의 결합 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 기어 조립체의 저면 사시도이다.
도 7 및 도 8은 밸브 액튜에이터의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기어 조립체의 결합 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 밸브 액튜에이터와 볼 밸브의 결합 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시한 밸브 액튜에이터의 외관 사시도이다.
도시한 바와 같이, 볼 밸브(10)에 밸브 액튜에이터(100)를 설치하기 위해, 볼 밸브(10)의 상부에는 플레이트(20)가 설치될 수 있고, 플레이트(20)에는 밸브 액튜에이터(100)가 결합될 수 있다.
플레이트(20)는 체결 나사 등의 체결 부재에 의해 볼 밸브(10)의 상단에 고정될 수 있고, 밸브 액튜에이터(100)는 체결 나사 등의 체결 부재에 의해 플레이트(20)에 고정될 수 있다.
밸브 액튜에이터(100)는 케이스(110)를 포함한다.
케이스(110)는 밸브 액튜에이터(100)에 구비된 모터(120)와 기어 조립체(130)가 설치되는 공간을 제공하며, 케이스(110)의 외부로 케이스(110)의 상부면에는 모터(120)가 설치되고, 케이스(110)의 내부 공간에는 기어 조립체(130)가 배치된다.
모터(120)는 회전 수 제어가 정확한 유형의 모터일 수 있다. 하지만, 이는 필수적이지 않으며, 회전 수 제어가 부정확한 유형의 모터일 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 밸브 액튜에이터는 기계식 구조에 의해 동력 전달을 선택적으로 할 수 있으므로, 회전 수 제어가 부정확한 유형의 모터를 사용하면서도 기어 조립체의 파손을 방지함과 아울러, 볼 밸브를 정확하게 제어할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시한 밸브 액튜에이터의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 기어 조립체의 결합 상태를 나타내는 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시한 기어 조립체의 저면 사시도이다.
그리고 도 7 및 도 8은 밸브 액튜에이터의 작동 상태를 나타내는 도면으로, 도 7은 정상 작동 범위 내에서의 캠 물림 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 캠 물림이 해제된 상태를 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 기어 조립체(130)는 모터(120)의 회전축과 결합 및/또는 연결되어 상기 모터(120)의 구동력을 입력받는 입력 기어(131), 밸브 출력축(140)에 결합되며 입력 기어(131)의 회전력을 밸브 출력축(140)에 전달하는 출력 기어(132), 및 입력 기어(131)의 회전력을 출력 기어(132)에 전달하는 적어도 하나의 동력 전달 기어를 포함한다.
이하에서는 동력 전달 기어가 제1 기어 내지 제3 기어로 구성되는 것을 예로 들어 설명하지만, 동력 전달 기어의 개수는 적절하게 변경할 수 있다.
그리고, 본 실시 예에서, 입력 기어의 회전력이 동력 전달 기어를 통해 출력 기어에 전달되는 동안에는 기어 조립체 또는 동력 전달 기어에 의해 감속이 이루어진다.
입력 기어(131)는 치부(tooth portion, 131a)를 포함한다.
입력 기어(131)와 결합되는 제1 기어(133)는 입력 기어(131)의 치부(131a)와 물리적으로 직접 결합되는 제1 치부(133a)와, 제1 기어(133)의 축 상에서 제1 치부(133a)의 하부에 배치되는 제2 치부(133b)를 구비한다.
제1 기어(133)의 제2 치부(133b)에는 제2 기어(134)의 제1 치부(134a)가 물리적으로 직접 결합되고, 제2 기어(134)의 축 상에서 제1 치부(134a)의 상측에는 제2 치부(134b)가 위치한다.
그리고 제3 기어(135)는 제2 기어(134)의 제2 치부(134b)와 물리적으로 직접 결합되는 제1 치부(135a)와, 제3 기어(135)의 축 상에서 제1 치부(135a)의 하측에 위치하는 제2 치부(135b)를 포함한다.
그리고 출력 기어(132)의 치부(132a)는 제3 기어(135)의 제2 치부(135b)와 물리적으로 직접 결합되며, 출력 기어(132)는 축을 기준으로 치부(132a)의 반대 방향에 위치하는 캠부(132c)를 더 구비한다.
출력 기어(132)의 치부(tooth portion)(132a)는 호(arc) 형상으로 형성될 수 있다.
출력 기어(132)의 치부(132a)는 캠부(132c)보다 높게 위치하며, 캠부(132c)와 치부(132c)의 높이 차이는 캠부(132c)의 두께 이상으로 형성된다.
출력 기어(132)와 인접하여 위치하는 밸브 출력축(140)은 캠부(132c)와 상호적으로 작용하는 캠부(140c)를 구비한다.
그리고 밸브 출력축(140)및 캠부(140c)는 출력 기어(132)의 캠부(132c)의 두께와 동일하거나 출력 기어(132)의 캠부(132c)의 두께보다 작은 두께로 형성된다.
따라서, 밸브 출력축(140)이 출력 기어(132)의 회전 반경 내에 위치하더라도 밸브 출력축(140)이 출력 기어(132)의 회전 작동을 방해하지 않을 수 있다.
밸브 출력축(140)은 볼 밸브(10)의 스템(13)에 결합된다.
본 실시 예에 있어서, 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)는 선택적 동력 전달부를 구성한다.
"선택적 동력 전달부"는, 출력 기어(132)의 회전력을 밸브 출력축(140)에 선택적으로 전달하도록 작동하는 것으로, 출력 기어(132)와 밸브 출력축(140) 중에서 적어도 하나에 구비되는 캠부를 포함할 수 있으며, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)로 구성될 수 있다.
따라서, 모터(120)가 작동하면, 모터(120)의 구동력이 입력 기어(131), 제1 기어(133), 제2 기어(134), 제3 기어(135)를 순차적으로 통해 출력 기어(132)에 전달되며, 상기한 동력 전달 과정에서 적절한 감속이 이루어진다.
밸브 액튜에이터의 정상 작동 범위 내에 있을 때, 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)는 서로 접촉 상태로 유지된다.
하지만, 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)는 약간 이격된 상태로 유지될 수도 있다.
여기에서, "밸브 액튜에이터의 정상 작동 범위"는 모터(120)의 구동이 정지된 상태와, 볼 밸브(10)를 제어하여 유로를 폐쇄하기 위해, 모터(120)가 구동되는 초기 상태를 의미한다.
볼 밸브(10)의 사용 중에 가스 누설이 탐지되면, 모터(110)에 구동 신호가 인가되어 모터(110)가 구동되고, 모터(110)의 구동력은 입력 기어(131), 제1 기어(133), 제2 기어(134), 제3 기어(135)를 순차적으로 통해 출력 기어(132)에 전달되며, 이에 따라, 출력 기어(132)가 반시계 방향으로 회전된다.
출력 기어(132)가 반시계 방향으로 회전되면, 출력 기어(132)의 캠부(132c)도 출력 기어(132)와 함께 반시계 방향으로 회전되고, 출력 기어(132)의 회전력이 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)를 통해 밸브 출력축(140)에 전달된다.
따라서, 밸브 출력축(140)이 시계 방향으로 90도 정도 회전하며, 밸브 출력축(140)의 회전으로 인해 볼 밸브(10)의 유로가 폐쇄된다.
그리고 밸브 출력축(140)이 시계 방향으로 회전된 후에는 출력 기어(132)의 캠부(132c)와 밸브 출력축(140)의 캠부(140c)의 물림이 해제되므로, 모터(120)의 구동이 정지되지 않고 계속 구동되더라도 모터(120)의 구동력이 밸브 출력축(140)에는 전달되지 않는다.
따라서, 과토크로 인해 모터 및/또는 기어 조립체가 파손되는 것이 방지된다.
그리고, 본 발명의 밸브 액튜에이터는 구조가 간단한 캠부를 이용하므로, 밸브 액튜에이터의 내구성과 구동 안정성이 확보된다.
그리고 본 발명의 밸브 액튜에이터는 모터 정지 신호를 위한 별도의 전자식 스위치 및 PCB를 구비하지 않아도 되므로, 전자식 스위치 또는 전자식 센서가 가지는 불안정성이 제거되고, 장치의 복잡도 및 재료비가 개선된다.
이상에서는 에어컨에 구비되는 볼 밸브를 제어하기 위한 밸브 액튜에이터에 대해 설명하였으나, 가스 또는 유체의 유로를 제어하기 위한 밸브에는 본 발명의 밸브 액튜에이터가 사용될 수 있다.
전술한 실시 예에서는 "선택적 동력 전달부"가 출력 기어에 구비되는 캠부와 밸브 출력축에 구비되는 캠부로 구성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, "선택적 동력 전달부"는 출력 기어와 밸브 출력축 중에서 어느 하나에 구비되는 캠부와, 나머지 하나에 구비되는 홈부로 구성될 수 있다.
이에 대해 설명하면, 출력 기어(132)에는 캠부(132c)가 구비되어 있고, 밸브 출력축(140)에는 캠부(132c)와 맞물리는 홈부(140d)가 구비되어 있다.
따라서, 도 7과 같은 상태에서는 캠부(132c)와 홈부(140d)가 맞물려 있고, 도 8과 같은 상태에서는 캠부(132c)와 홈부(140d)의 맞물림이 해제된다.
이와 달리, 도시하지는 않았지만 출력 기어(132)에는 홈부가 구비되고, 밸브 출력축(140)에는 캠부가 구비되는 것도 가능하다.
그리고, 캠의 형상은 밸브 출력축이 90도 이상 회전한 경우 물림이 해제되는 구조라면, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 밸브 액튜에이터 110: 케이스
120: 모터 130: 기어 조립체
131: 입력 기어 132: 출력 기어
133 내지 135: 제1 내지 제3 기어

Claims (16)

  1. 모터 및 상기 모터의 구동력을 전달받아 밸브를 제어하는 기어 조립체를 포함하고,
    상기 기어 조립체는,
    상기 모터의 회전축에 결합되며, 상기 모터의 구동력을 입력받는 제1 기어,
    상기 밸브에 결합되며, 상기 제1 기어의 회전력을 상기 밸브에 전달하는 제2모터;
    상기 모터의 구동력에 의해 회전하는 입력 기어, 상기 입력 기어의 회전력을 전달받는 출력 기어, 및 상기 입력 기어의 회전력을 상기 출력 기어에 전달하는 적어도 하나의 동력 전달 기어를 구비하는 기어 조립체;
    밸브의 유로를 폐쇄하도록 작동하는 밸브 출력축; 및
    상기 출력 기어의 회전력을 상기 밸브 출력축에 선택적으로 전달하는 선택적 동력 전달부
    를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  2. 제1항에서,
    상기 선택적 동력 전달부는 상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축 중에서 적어도 하나에 구비되는 캠부를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  3. 제2항에서,
    상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축에 각각 캠부가 구비되는 밸브 액튜에이터.
  4. 제3항에서,
    상기 출력 기어는 상기 출력 기어에 구비된 캠부보다 높게 위치하는 치부(tooth portion)를 더 구비하고, 상기 캠부와 상기 치부의 높이 차이는 상기 캠부의 두께 이상으로 형성되며, 상기 밸브 출력축의 두께는 상기 출력 기어에 구비된 캠부의 두께와 동일하거나, 상기 출력 기어의 캠부의 두께보다 작게 형성되는 밸브 액튜에이터.
  5. 제4항에서,
    상기 모터와 상기 기어 조립체 및 상기 밸브 출력축이 설치되는 케이스를 더 포함하는 밸브 액튜에이터.
  6. 제5항에서,
    상기 모터는 상기 케이스의 외부에 설치되며, 상기 기어 조립체 및 상기 밸브 출력축은 상기 케이스의 내부에 설치되는 밸브 액튜에이터.
  7. 제6항에서,
    상기 동력 전달 기어는 입력 기어에 결합되는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 결합되는 제2 기어와, 상기 제2 기어 및 상기 출력 기어에 각각 결합되는 상기 제3 기어를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  8. 제7항에서,
    상기 제1 기어는 상기 입력 기어의 치부(tooth portion)에 결합되는 제1 치부(tooth portion)와, 상기 제1 치부(tooth portion)의 하측에 위치하는 제2 치부(tooth portion)를 포함하고,
    상기 제2 기어는 상기 제1 기어의 제2 치부(tooth portion)와 결합하는 제1 치부(tooth portion)와, 상기 제1 치부의 상측에 위치하는 제2 치부(tooth portion)를 포함하며,
    상기 제3 기어는 상기 제2 기어의 제2 치부와 결합하는 제1 치부와, 상기 제1 치부의 하측에 위치하며 상기 출력 기어의 치부와 결합하는 제2 치부를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  9. 제8항에서,
    상기 출력 기어의 치부와 상기 출력 기어에 구비된 캠부는 상기 출력 기어의 축을 기준으로 서로 반대 방향에 위치하는 밸브 액튜에이터.
  10. 제2항에서,
    상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축 중 하나에는 캠부가 구비되고, 상기 출력 기어와 상기 밸브 출력축 중에서 나머지 하나에는 상기 캠부와 결합하는 홈부가 구비되는 밸브 액튜에이터.
  11. 제10항에서,
    상기 출력 기어는 상기 출력 기어에 구비된 캠부 또는 홈부보다 높게 위치하는 치부(tooth portion)를 더 구비하고, 상기 캠부 또는 홈부와 상기 치부의 높이 차이는 상기 캠부 또는 홈부의 두께 이상으로 형성되며, 상기 밸브 출력축의 두께는 상기 출력 기어에 구비된 캠부 또는 홈부의 두께와 동일하거나 상기 출력 기어에 구비된 캠부 또는 홈부의 두께보다 작게 형성되는 밸브 액튜에이터.
  12. 제11항에서,
    상기 모터와 상기 기어 조립체 및 상기 밸브 출력축이 설치되는 케이스를 더 포함하는 밸브 액튜에이터.
  13. 제12항에서,
    상기 모터는 상기 케이스의 외부에 설치되며, 상기 기어 조립체 및 상기 밸브 출력축은 상기 케이스의 내부에 설치되는 밸브 액튜에이터.
  14. 제13항에서,
    상기 동력 전달 기어는 입력 기어에 결합되는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 결합되는 제2 기어와, 상기 제2 기어 및 상기 출력 기어에 각각 결합되는 상기 제3 기어를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 기어는 상기 입력 기어의 치부(tooth portion)에 결합되는 제1 치부(tooth portion)와, 상기 제1 치부(tooth portion)의 하측에 위치하는 제2 치부(tooth portion)를 포함하고,
    상기 제2 기어는 상기 제1 기어의 제2 치부(tooth portion)와 결합하는 제1 치부(tooth portion)와, 상기 제1 치부의 상측에 위치하는 제2 치부(tooth portion)를 포함하며,
    상기 제3 기어는 상기 제2 기어의 제2 치부와 결합하는 제1 치부와, 상기 제1 치부의 하측에 위치하며 상기 출력 기어의 치부와 결합하는 제2 치부를 포함하는 밸브 액튜에이터.
  16. 제15항에서,
    상기 출력 기어의 치부와 상기 출력 기어에 구비된 캠부 또는 홈부는 상기 출력 기어의 축을 기준으로 서로 반대 방향에 위치하는 밸브 액튜에이터.
KR1020210109673A 2021-08-19 2021-08-19 밸브 액튜에이터 KR102621330B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210109673A KR102621330B1 (ko) 2021-08-19 2021-08-19 밸브 액튜에이터
EP22186170.1A EP4137728A1 (en) 2021-08-19 2022-07-21 Valve actuator
US17/872,710 US20230053986A1 (en) 2021-08-19 2022-07-25 Valve actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210109673A KR102621330B1 (ko) 2021-08-19 2021-08-19 밸브 액튜에이터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230027651A true KR20230027651A (ko) 2023-02-28
KR102621330B1 KR102621330B1 (ko) 2024-01-08

Family

ID=82656403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210109673A KR102621330B1 (ko) 2021-08-19 2021-08-19 밸브 액튜에이터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230053986A1 (ko)
EP (1) EP4137728A1 (ko)
KR (1) KR102621330B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100315191B1 (ko) * 1999-05-03 2001-11-26 이선중 가스 중간밸브 자동개폐장치
KR100462831B1 (ko) * 2000-09-06 2004-12-23 썬텍주식회사 가스자동차단장치
KR100815162B1 (ko) * 2007-04-03 2008-03-19 (주)모토닉 차량용 스로틀 장치
KR20160088935A (ko) * 2014-01-17 2016-07-26 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 로터리 밸브용 조정 장치
KR20180134460A (ko) * 2017-06-08 2018-12-19 주식회사 유니크 전자식 주차 브레이크용 액추에이터

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3822612A (en) * 1973-02-05 1974-07-09 Worcester Controls Corp Changeable speed and torque valve actuator
FR3004504B1 (fr) * 2013-04-12 2015-04-24 Valeo Sys Controle Moteur Sas Vanne, notamment de controle moteur, dotee d’un volet de dosage et d’un volet d’aiguillage
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
CN203442082U (zh) * 2013-09-10 2014-02-19 大陆汽车电子(芜湖)有限公司 凸轮齿轮和包括该凸轮齿轮的直线驱动装置
US10161539B1 (en) * 2017-10-03 2018-12-25 Hui-Huang Lin Motor water valve
US20190309873A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 Tomar Water Systems, Inc. Actuated valve mechanism for fluid flow control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100315191B1 (ko) * 1999-05-03 2001-11-26 이선중 가스 중간밸브 자동개폐장치
KR100462831B1 (ko) * 2000-09-06 2004-12-23 썬텍주식회사 가스자동차단장치
KR100815162B1 (ko) * 2007-04-03 2008-03-19 (주)모토닉 차량용 스로틀 장치
KR20160088935A (ko) * 2014-01-17 2016-07-26 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 로터리 밸브용 조정 장치
KR20180134460A (ko) * 2017-06-08 2018-12-19 주식회사 유니크 전자식 주차 브레이크용 액추에이터

Also Published As

Publication number Publication date
EP4137728A1 (en) 2023-02-22
KR102621330B1 (ko) 2024-01-08
US20230053986A1 (en) 2023-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5876014A (en) Motor damper
US4741508A (en) Actuator for valve
WO2004001262A1 (ja) バルブ用アクチュエータ
US6058726A (en) Damper
KR20120035335A (ko) 냉매 제어용 전자밸브
KR100219898B1 (ko) 전환밸브, 유체압축기 및 히트 펌프식 냉동 사이클 장치
US6997430B2 (en) Fail safe valve
KR20230027651A (ko) 밸브 액튜에이터
JPH06241550A (ja) 風向調節装置
JP2001099346A (ja)
KR102585156B1 (ko) 밸브 액튜에이터
JP2007071357A (ja) 電動アクチュエータ
JP2021173370A (ja) バタフライバルブ、その制御装置および制御方法
US20050006832A1 (en) Torque limiter and automatic open close unit for toilet seat and seat cover using the same
US12000498B2 (en) Valve actuator
TWI747367B (zh) 故障防護致動器及總成單元
JP5611662B2 (ja) 多方切換弁
KR102136374B1 (ko) 차량용 히트펌프의 양방향성 팽창밸브
JP7073926B2 (ja) 弁装置
KR102625650B1 (ko) 밸브 액튜에이터
JPH09318226A (ja) ダブルダンパー装置
JP3650607B2 (ja) ダンパー装置
KR101917117B1 (ko) 냉매 유로 절환용 사방 밸브
CN117128351A (zh) 阀致动器
US20230143230A1 (en) Ventilation door device for refrigerator

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant