KR-20260062016-A - Multi-flow control electric valve for launch vehicle that prevents multiple pintles from twisting

Abstract

본 발명에 따른 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브는 캐리어어셈블리(300)와 이격되어 배치되는 복수개의 밸브어셈블리에서 각 핀틀의 축이 틀어지는 것을 조립부재의 탄성변형을 통해 보상할 수 있기 때문에, 작동신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Inventors

• 한상헌

Assignees

• 블루젯스페이스 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250415

Claims (1)

1. 발사체를 위한 전동밸브에 있어서, 바디어셈블리(100); 상기 바디어셈블리(100)에 결합되고, 직선 스트로크를 발생시키는 구동어셈블리(200); 상기 구동어셈블리(200)와 결합되어 직선이동되는 캐리어어셈블리(300); 상기 바디어셈블리(100)에 결합되고, 상기 캐리어어셈블리(300)의 이동에 따라 개도값이 조절되는 복수개의 밸브어셈블리;를 포함하고, 상기 밸브어셈블리는, 제 1 밸브어셈블리(400) 및 제 2 밸브어셈블리(500)를 포함하고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400)가 상기 캐리어어셈블리(300)의 좌측에 배치되고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500)의 우측에 배치되며, 상기 캐리어어셈블리(300)의 작동 시 상기 제 1 밸브어셈블리(400) 및 제 2 밸브어셈블리(500)가 동시에 제어되고, 상기 바디어셈블리(100)는, 수평하게 배치되는 메인바디(110)와, 상기 메인바디(110)에 결합되고, 상기 구동어셈블리(200)가 조립되는 서포터(120)를 포함하고, 상기 구동어셈블리(200)는, 상기 메인바디(110)에 결합되고, 인가된 전원에 의해 작동되는 전동모터(210)와, 상기 전동모터(210)에 결합되어 회전되는 스크류드라이버(220)와, 상기 스크류드라이버(220)와 치합되고, 상기 스크류드라이버(220)의 회전 시 상기 스크류드라이버(220)를 따라 직선이동되는 액추에이터(230)를 포함하고, 상기 캐리어어셈블리(300)는, 상기 메인바디(110)의 상측에 배치되고, 상기 액추에이터(230)와 조립되며, 상기 액추에이터(230)와 함께 이동되는 코어바디(350)와, 상기 코어바디(350) 및 액추에이터(230)를 조립시키는 메인조립부재(340)와, 상기 코어바디(350)의 일측에 배치되고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400) 및 코어바디(350)를 조립시키는 제 1 조립부재(310)와, 상기 코어바디(350)의 타측에 배치되고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500) 및 코어바디(350)를 조립시키는 제 2 조립부재(320)와, 상기 코어바디(350)에 결합되고, 상기 메인바디(110)를 관통하게 배치되는 메인로드(360)와, 상기 메인로드(360)에 결합된 로드가이드(370)와, 상기 로드가이드(370) 및 메인바디(110) 사이에 배치되고, 상기 로드가이드(370) 및 메인바디(110)를 탄성지지하는 탄성부재(380)와, 상기 제 1 조립부재(310)와 교차되게 조립되고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400)에 직선구동력을 제공하는 제 1 캐리어(430)와, 상기 제 2 조립부재(320)와 교차되게 조립되고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500)에 직선구동력을 제공하는 제 2 캐리어(530)를 포함하고, 상기 코어바디(350)는, 좌측에 배치되고, 상기 제 1 조립부재(310)가 끼움결합되는 제 1 코어홈(351)과, 우측에 배치되고, 상기 제 2 조립부재(320)가 끼움결합되는 제 2 코어홈(352)과, 후방에 배치되고, 상기 메인조립부재(340)가 끼움결합되는 메인코어홈(354)과, 상기 메인로드(360)가 상하 방향으로 관통되는 코어로드홀(355)을 포함하고, 상기 제 1 코어홈(351)이 전후 방향으로 길게 형성되고, 좌측으로 개구되고, 상기 제 2 코어홈(352)이 전후 방향으로 길게 형성되고, 좌측으로 개구되고, 상기 메인코어홈(354)이 횡 방향으로 길게 형성되고, 후방측으로 개구되고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400)는, 상기 메인바디(110)에 고정되는 제 1 밸브하우징(410)과, 상기 제 1 밸브하우징(410)에 삽입되어 유량을 제어하는 제 1 핀틀(420)과, 상기 제 1 핀틀(420) 및 캐리어어셈블리(300)를 결합시키는 제 1 캐리어(430)를 포함하고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500)는, 상기 메인바디(110)에 고정되는 제 2 밸브하우징(510)과, 상기 제 2 밸브하우징(510)에 삽입되어 유량을 제어하는 제 2 핀틀(520)과, 상기 제 2 핀틀(520) 및 캐리어어셈블리(300)를 결합시키는 제 2 캐리어(530)를 포함하고, 상기 메인조립부재(340), 제 1 조립부재(310) 및 제 2 조립부재(320)가 탄성재질로 형성되고, 상기 제 1 조립부재(310)에 상기 제 1 밸브어셈블리(400)와 끼움결합되는 제 1 조립부재홈(315)이 형성되고, 상기 제 1 조립부재홈(315)이 좌측을 향하게 배치되고, 상기 제 2 조립부재(320)에 상기 제 2 밸브어셈블리(500)와 끼움결합되는 제 2 조립부재홈(325)이 형성되고, 상기 제 2 조립부재홈(325)이 우측을 향하게 배치되고, 상기 제 1 캐리어(430)는, 상기 제 1 핀틀(420)이 상하 방향으로 관통하게 배치되는 제 1 캐리어바디부(432)와, 상기 제 1 캐리어바디부(432)에서 수평하게 돌출되고, 상기 제 1 조립부재(310)의 제 1 조립부재홈(315)에 끼움결합되는 제 1 캐리어조립부(435)와, 상기 제 1 캐리어바디부(432)를 상하 방향으로 관통하게 형성되고, 상기 제 1 핀틀(420)이 삽입되는 제 1 캐리어홀(434)를 포함하고, 상기 제 2 캐리어(530)는, 상기 제 2 핀틀(520)이 상하 방향으로 관통하게 배치되는 제 2 캐리어바디부(532)와, 상기 제 2 캐리어바디부(532)에서 수평하게 돌출되고, 상기 제 2 조립부재(320)의 제 2 조립부재홈(325)에 끼움결합되는 제 2 캐리어조립부(535)와, 상기 제 2 캐리어바디부(532)를 상하 방향으로 관통하게 형성되고, 상기 제 2 핀틀(520)이 삽입되는 제 2 캐리어홀(534)를 포함하고, 탄성재질로 형성된 상기 제 1 조립부재(310)가 상기 코어바디(350) 및 제 1 캐리어(430)의 상대 변위 또는 상대 회전에 따른 차이를 보상할 수 있고, 이를 통해 상기 제 1 핀틀(420)의 축이 틀어지는 것을 억제할 수 있고, 탄성재질로 형성된 상기 제 2 조립부재(320)가 상기 코어바디(350) 및 제 2 캐리어(530)의 상대 변위 또는 상대 회전에 따른 차이를 보상할 수 있고, 이를 통해 상기 제 2 핀틀(520)의 축이 틀어지는 것을 억제할 수 있고, 상기 스크류드라이버(220)가 상기 메인바디(110)를 관통하여 상기 서포터(120)와 회전가능하게 조립되고, 상기 서포터(120)는 상기 메인바디(110)의 상측면과 대향되게 배치되는 서포터탑(125)과, 상기 서포터탑(125)의 좌측가장자리에서 하측으로 절곡되고, 상기 메인바디(110)의 상측면에 밀착되는 제 1 사이드서포터(121)와, 상기 서포터탑(125)의 우측가장자리에서 하측으로 절곡되고, 상기 메인바디(110)의 상측면에 밀착되는 제 2 사이드서포터(122)와, 상기 서포터탑(125)을 상하 방향으로 관통하고, 상기 스크류드라이버(220)의 상단(220a)이 회전가능하게 삽입되는 서포터홀(126)을 포함하는 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브.

Description

복수개의 핀틀이 틀어지는 것을 억제하는 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브{Multi-flow control electric valve for launch vehicle that prevents multiple pintles from twisting} 본 발명은 발사체에 사용되는 다중 유량제어 전동밸브에 관한 것이다. 유량을 제어하는 밸브는 유체가 흐르는 부분의 면적을 변화시킴으로써 유량을 조절한다. 유체가 흐르는 부분의 면적은 핀틀의 스트로크를 변화시켜 구현한다. 액체로켓엔진이나 항공기 엔진의 추력은 엔진에 공급되는 유체의 유량을 조절하여 조절하므로 유량제어밸브는 엔진의 중요한 부품 중 하나이다. 일반적으로 밸브의 핀틀은 전동모터를 이용하면 용이하게 제어가 가능하다. 무게가 중요하지 않은 지상용 엔진은 유량제어 밸브마다 각각의 전동모터로 제어를 한다. 그러나 발사체, 비행체 또는 우주탐사선과 같이 무게가 중요한 장치에서는 밸브마다 전동모터를 설치하면 무게가 증가되어 발사체에 영향을 주는 문제가 있었다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브의 사시도이다. 도 2는 도 1의 배면 사시도이다. 도 3은 도 1의 정면도이다. 도 4는 도 1의 우측면도이다. 도 5는 도 1의 평면도이다. 도 6은 도 1의 저면도이다. 도 7는 도 1의 정단면도이다. 도 8은 도 1의 우측단면도이다. 도 9는 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 사시도이다. 도 10은 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 평면도이다. 도 11은 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 정면도이다. 도 12는 도 7에 도시된 제 1 밸브어셈블리의 일부 확대도이다. 도 13은 도 7에 도시된 제 2 밸브어셈블리의 일부 확대도이다. 도 14 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브의 사시도이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브의 사시도이고, 도 2는 도 1의 배면 사시도이고, 도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4는 도 1의 우측면도이고, 도 5는 도 1의 평면도이고, 도 6은 도 1의 저면도이고, 도 7는 도 1의 정단면도이고, 도 8은 도 1의 우측단면도이고, 도 9는 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 사시도이고, 도 10은 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 평면도이고, 도 11은 도 1에 도시된 캐리어어셈블리의 작동 정면도이고, 도 12는 도 7에 도시된 제 1 밸브어셈블리의 일부 확대도이고, 도 13은 도 7에 도시된 제 2 밸브어셈블리의 일부 확대도이다. 본 실시예에 따른 발사체를 위한 다중 유량제어 전동밸브는, 바디어셈블리(100)와, 상기 바디어셈블리(100)에 결합되고, 직선 스트로크를 발생시키는 구동어셈블리(200)와, 상기 구동어셈블리(200)와 결합되어 직선이동되는 캐리어어셈블리(300)와, 상기 바디어셈블리(100)에 결합되고, 상기 캐리어어셈블리(300)의 이동에 따라 개도값이 조절되는 복수개의 밸브어셈블리를 포함한다. 상기 바디어셈블리(100)는 수평하게 배치되는 메인바디(110)와, 상기 메인바디(110)에 결합되고, 상기 구동어셈블리(200)가 조립되는 서포터(120)를 포함한다. 상기 서포터(120)가 상기 메인바디(110)의 상측에 조립된다. 상기 구동어셈블리(200)는 상기 메인바디(110)에 결합되고, 인가된 전원에 의해 작동되는 전동모터(210)와, 상기 전동모터(210)에 결합되어 회전되는 스크류드라이버(220)와, 상기 스크류드라이버(220)와 치합되고, 상기 스크류드라이버(220)의 회전 시 상기 스크류드라이버(220)를 따라 직선이동되는 액추에이터(230)를 포함한다. 상기 스크류드라이버(220)가 상기 메인바디(110)를 관통하여 상기 서포터(120)와 회전가능하게 조립된다. 상기 밸브어셈블리는, 제 1 밸브어셈블리(400) 및 제 2 밸브어셈블리(500)를 포함한다. 상기 캐리어어셈블리(300)는, 상기 메인바디(110)의 상측에 배치되고, 상기 액추에이터(230)와 조립되며, 상기 액추에이터(230)와 함께 이동되는 코어바디(350)와, 상기 코어바디(350) 및 액추에이터(230)를 조립시키는 메인조립부재(340)와, 상기 코어바디(350)의 일측에 배치되고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400) 및 코어바디(350)를 조립시키는 제 1 조립부재(310)와, 상기 코어바디(350)의 타측에 배치되고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500) 및 코어바디(350)를 조립시키는 제 2 조립부재(320)와, 상기 코어바디(350)에 결합되고, 상기 메인바디(110)를 관통하게 배치되는 메인로드(360)와, 상기 메인로드(360)에 결합된 로드가이드(370)와, 상기 로드가이드(370) 및 메인바디(110) 사이에 배치되고, 상기 로드가이드(370) 및 메인바디(110)를 탄성지지하는 탄성부재(380)와, 상기 제 1 조립부재(310)와 교차되게 조립되고, 상기 제 1 밸브어셈블리(400)에 직선구동력을 제공하는 제 1 캐리어(430)와, 상기 제 2 조립부재(320)와 교차되게 조립되고, 상기 제 2 밸브어셈블리(500)에 직선구동력을 제공하는 제 2 캐리어(530)를 포함한다. 본 실시예에서 상기 메인바디(110)는 탑뷰로 볼 때 삼각형 형상으로 형성되지만, 다양한 형상으로 변경가능하다. 상기 메인바디(110)는, 상기 스크류드라이버(220)가 상하 방향으로 관통되는 드라이버홀(111)과, 상기 메인로드(360)가 상하 방향으로 관통되는 메인로드홀(112)과, 상기 제 1 밸브어셈블리(400)가 상하 방향으로 관통되는 제 1 밸브홀(113)과, 상기 제 2 밸브어셈블리(500)가 상하 방향으로 관통되는 제 2 밸브홀(114)을 포함한다. 상기 드라이버홀(111)의 전방에 상기 메인로드홀(112)이 일렬 배치되고, 상기 제 1 밸브홀(113), 메인로드홀(112) 및 제 2 밸브홀(114)이 좌우 방향으로 일렬 배치된다. 상기 메인로드홀(112)의 좌측에 상기 제 1 밸브홀(113)이 배치되고, 상기 메인로드홀(112)의 우측에 상기 제 2 밸브홀(114)이 배치된다. 상기 서포터(120)는 상기 메인바디(110)의 상측면과 대향되게 배치되는 서포터탑(125)과, 상기 서포터탑(125)의 좌측가장자리에서 하측으로 절곡되고, 상기 메인바디(110)의 상측면에 밀착되는 제 1 사이드서포터(121)와, 상기 서포터탑(125)의 우측가장자리에서 하측으로 절곡되고, 상기 메인바디(110)의 상측면에 밀착되는 제 2 사이드서포터(122)와, 상기 서포터탑(125)을 상하 방향으로 관통하고, 상기 스크류드라이버(220)의 상단(220a)