KR100226037B1 - 펌프 - Google Patents

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오카메 히로무
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Abstract

종래 차량용 앤티록 브레이크장치에 있어서의 유압펌프로서 도면에 예시한 바와 같이 보올밸브를 스프링으로 가압하는 흡입용 첵밸브를 구비한 구조의 피스톤 펌프는 공지되어 있다. 이 피스톤 펌프는 스프링의 탄력이 보올밸브에 작용하고 있기 때문에 흡입용 첵밸브의 흡입저항이 커서, 예컨대 저온시에 브레이크 오일의 동적 점성도가 커지면 그 흡입이 곤난하였다.
이와 같이, 종래의 피스톤 펌프에 있어서는 유체의 동적 점성도가 클 경우 그 용적 효율이 저하하게 되어 문제로 되어 있었다.
즉, 제3b도에 나타낸 바와 같이 종래의 피스톤 펌프에 있어서의 흡입가능 용적 (QA)은 피스톤의 상사점에서 하사점까지의 흡입행정에서 증가하고 하사점에서 상사점까지의 배출행정에서 감소한다. 브레이크오일의 동적 점성도가 낮을 경우 유체는 상기 흡입행정에 있어서의 흡입가능용적(QA)의 증가에 대략 충실하게 뒤따라서 펌프실에 유입하므로 피스톤 펌프의 흡입량은 충분하게 되어 배출부족은 발생하지 않는다. 그러나, 예컨대 저온일 때 등 브레이크 오일의 동적 점성도가 커지면 펌프실로의 브레이크오일 (유체)의 유입속도가 저하하기 때문에 흡입가능 용적(QA)의 증가에 유체의 유입량(QB)이 따르지 않아서 유입지연이 발생한다.
상기와 같이 피스톤이 하사점을 지나면 흡입가능용적(QA)은 감소하므로 피스톤의 1사이클당의 유체의 펌프실로의 최종유입량은 흡입가능용적(QA)의 최대치(Q0) (하사점에 대응)를 크게 밑돌게 된다.
제3b도는 유입속도가 Q0/(t4- t0) [㎤/초]일 경우의 유체의 유입량(QB)을 나타낸 것으로, 1사이클당의 최종유입량(QC) [㎤]은 최대치(Q0) [㎤]의 약 69%로 되어 버린다. 즉, 펌프의 용적 효율이 약 69%로 저하하여 버린다는 사실이다.
그래서, 본 발명에 있어서는 유체의 동적 점성도가 클 경우에 있어서도 펌프의 용적 효율의 저하를 극력 억제함과 동시에 펌프 자체의 구조를 소형으로 할 수 있는 펌프의 제공함을 목적으로 하는 것이며, 본 발명은 유체를 흡입, 배출하는 펌프로서 특히 뛰어난 동적 점성도의 유체를 다룸에 가장 적합하고, 예컨대 차량에 탑재되는 각종 펌프, 특히 앤티록 브레이크장치 및 견인제어장치에 있어서의 유압펌프로서 사용할 수 있다.

Description

펌프
제1도는 본 발명의 펌프의 구성을 예시한 모식도.
제2도는 실시예 1의 펌프의 단면도.
제3도는 실시예 1의 펌프의 작동의 설명도.
제3a도는 피스톤이 상사점에 있는 상태.
제3b도는 피스톤이 상사점에서 약간 하강한 상태.
제3c도는 피스톤이 하사점에 있는 상태.
제3d도는 피스톤이 하사점에서 약간 상승한 상태.
제4도는 실시예 및 종래기술의 펌프의 흡입가능용적의 변화를 비교하여 나타낸 그래프.
제4a도는 실시예의 펌프의 흡입가능용적의 변화를 나타낸 그래프.
제4b도는 종래기술의 펌프의 흡입가능용적의 변화를 나타낸 그래프.
제5도는 실시예 1의 펌프와 종래기술의 피스톤 펌프의 유량측정실험의 설명도.
제5a도는 이 실험에 사용한 유체회로의 설명도.
제5b도는 실험 결과의 그래프.
제6도는 실시예 2의 펌프에서 슬라이딩링 탄성소재로 한 예의 단면도.
제7도는 실시예 2의 펌프에서 슬라이딩링 비탄성소재로 한 예의 단면도.
제8도는 실시예 3의 펌프의 단면도.
제9도는 제8도에 있어서의 A-A선 단면도.
제10도는 실시예 4의 펌프의 단면도.
제11도는 제5실시예의 펌프의 단면도.
제12도는 제5실시예의 펌프의 배출측의 보올밸브의 구조를 설명하는 단면도 제12a도, 외관도 제12b도, 12c도, 12d도.
제13도는 제6실시예의 펌프의 단면도.
제14도는 제6실시예의 펌프의 단면도.
제15도는 제5실시예에 있어서의 배출측의 보올밸브의 다른 예를 나타낸 단면도.
제16도는 제5실시예에 있어서의 배출측의 보올밸브의 다른 예를 나타낸 단면도 제16a도 및 외관도 제16b도, 16c도, 16d도.
제17도는 제5실시예에 있어서의 배출측의 보올밸브의 다른 예를 나타내 단면도.
제18도는 제5실시예에 있어서의 배출측의 보올밸브의 다른 예를 나타낸 단면도.
제19도는 제5실시예에 있어서의 배출측의 보올밸브의 다른 예를 나타낸 단면도.
제20도는 종래기술의 피스톤 펌프의 단면도.
본 발명은 유체를 흡입, 배출하는 펌프에 관한 것으로, 특히 뛰어난 동적 점성도(kinematic viscosity)의 유체(流體)를 다룸에 가장 적합하고, 예컨대 차량에 탑재되는 각종 펌프, 특히 앤티록 브레이크장치 및 견인제어장치에 있어서의 유압펌프로서 사용할 수 있다.
종래 차량용 앤티록 브레이크장치에 있어서의 유압펌프로서, 도면에서 예시한 바와 같은 보올밸브 (01)를 스프링(03)으로 가압하는 흡입용 첵밸브를 구비한 구조의 피스톤 펌프(05)가 공지되어 있다. 이 피스톤 펌프(05)는 스프링(03)의 탄력이 보올밸브(01)에 적용하고 있기 때문에 흡입용 첵밸브의 흡입 저항이 크고, 예컨대 저온시에 브레이크오일의 동적 점성도가 높아지면 그 흡입이 곤난하였다.
이와 같이 종래의 피스톤 펌프(05)에 있어서는 유체의 동적 점성도가 클 경우 그 용적 효율이 저하하게 되어 문제로 되었다.
즉, 제3도 (b)에 나타낸 바와 같이 종래의 피스톤 펌프(05)에 있어서의 흡입가능용적(QA)은 피스톤의 상사점에서 하사점까지의 흡입행정에서 증가하고, 하사점에서 상사점까지의 배출행정에서 감소한다. 브레이크오일의 동적 점성도가 낮을 경우, 유체는 상기 흡입행정에 있어서의 흡입가능용적(QA)의 증가에 대략 충실하게 뒤따라서 펌프실(09)에 유입하므로 피스톤 펌프(05)의 흡입량은 충분하게 되어 배출부족은 발생하지 않는다. 그러나, 예컨대 저온일 때 등, 브레이크 오일의 동적 점성도가 커지면 펌프실(09)에의 브레이크오일(유체)의 유입속도가 저하하기 때문에 흡입가능용적(QA)의 증가에 유체의 유입량(QB)이 따르지 않아서 유입지연이 발생한다. 상기와 같이 피스톤이 하사점을 지나면 흡입가능용적(QA)은 감소하므로 피스톤(07)의 1사이클당의 유체의 펌프실(09)에의 최종유입량(QC)은 흡입가능용적(QA)의 최대치(Q0) (하사점에서 대응)를 크게 밑돌게 된다.
제3도 (b)는 유입속도가 Q0/(t4- t0)[㎤/초] 일 경우의 유체의 유입량(QB)을 나타낸 것이며, 1사이클당의 최종유입량(QC) [㎤] 은 최대치(Q0) [㎤]의 약 69%로 되어 버린다. 즉, 펌프의 용적 효율이 약 69%로 저하하여 버린다고 하는 사실이다.
그래서, 본 발명에 있어서는 유체의 동적 점성도가 클 경우에 있어서도 펌프의 용적 효율의 저하를 극력 억제함과 동시에 펌프 자체의 구조는 소형으로 하는 것이 가능한 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.
다음에 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
제2도에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 펌프(100)의 외각(102)의 일부를 구성하는 제1실린더부재(104)에는 화살표 R측의 단부에 개구하는 피스톤 구멍(106)과, 일단을 피스톤구멍(106)에 연통하고 타단이 개구하고 있는 큰지름구멍(108)이 같은 축에 천설되어 있다. 또, 제1실린더부재(104)에는 큰지름구멍(108)으로 연통하여 외부에 개구하는 여러개의 흡입구(11)가 큰지름구멍(108)의 반지름방향으로 잇따라서 천설되어 있다.
큰지름구멍(108)에는 제1실린더부재(104)의 끼워맞춤단부(104a)측에서 흡입구(110)부근에 걸쳐서 중앙부근에 뻗어나온 플랜지부(112a), 플랜지부(112a)에 인접하는 원통형의 끼워넣는단부(112b) 및 끼워넣는 단부(112b)는 반대측에 위치하는 원추대형의 원추대단부(112c)등을 구비한 제2실린더부재(112)의 끼워넣은단부 (112b)가 안으로 끼워져 있다. 이 제2실린더부재(112)의 플랜지부(112a)와 제1실린더부재(104)의 끼워맞춤단부(104a)의 사이에서 와셔(114)가 개재 장착되어 있다. 또, 제2실린더부재(112)의 내부에는 제1실린더부재(104)의 피스톤구멍(106)과 실질적으로 같은 축, 같은 지름으로 끼워넣는단부(112b)측에서 개구하는 슬라이딩구멍 (116) 및 슬라이딩구멍(116)으로 연통하여 원추대단부(112c)측에서 개구하는 배출통로(120)가 천설되어 있다.
이것들 제1실린더부재(104) 및 제2실린더부재(112)내에는 피스톤구멍(106)을 슬라이딩할 수 있는 제1슬라이딩부(122)와 슬라이딩구멍(116)을 슬라이딩 할 수 있는 제2슬라이딩부(124)를 구비한 피스톤(126)이 왕복운동 할 수 있도록 삽통되어 있다. 또, 제1슬라이딩부(122)와 피스톤구멍(106) 사이에는 시일용의 X링(118)이 개재 장착되어 있다. 이 피스톤(126)의 내부에는 슬라이딩구멍(1160측의 단부에서 개구하여 제1슬라이딩부(122) 부근에 이르는 중심구멍(128)이 피스톤(126)과 대략 같은 축에 천설되어 있다. 또, 피스톤(126)에는 중심구멍(128)의 제1슬라이딩부(122)측의 폐쇄단부(130)부근에서 중심구멍(128)으로 연통하여 피스톤(126)의 외주면(132)으로 개구하는 4개의 단부연동구멍(134)이 피스톤(126)의 반지름방향으로 잇따라서 서로 약 90도의 각도를 이루고 천설되어 있다. 또한, 피스톤(126)에는 단부연통구멍(134)과 제2슬라이딩부(124)의 사이에 환형의 홈(136)이 설치되어 있으며, 이 홈(136)과 중심구멍(128)을 연통하는 4개의 홈부연통구멍(144)이 피스톤 (126)의 반지름방향으로 잇따라서 서로 약 90도의 각도를 이루고 천설되어 있다.
피스톤(126)의 홈(136)에는 제1실린더부재(104)의 큰지름구멍(108)내에 슬라이딩할 수 있도록 내삽되어 고무제의 슬라이딩링(146)이 바깥으로 끼워져 있다. 이 슬라이딩링(146)의 안지름은 홈(136)의 저면(138)부분의 바깥지름 보다도 크며, 슬라이딩링(146)과 저면(138) 사이에는 틈(148)이 형성되어 있다. 또 슬라이딩링 (146)의 축방향길이는 홈(136)의 한쌍의 측벽(140, 142) 사이의 간격 보다도 짧고, 슬라이딩링(146)과 홈(136)은 제1슬라이딩부(122)측에 위치하는 슬라이딩링(146)의 제1단면(端面)(150a)을 측벽(140)에 맞닿는 상태로 부터 제2슬라이딩부(124)측에 위치하는 슬라이딩링(146)의 제2단면(150b)을 측벽(142)에 맞닿는 상태까지 슬라이딩링(146)의 축방향으로 잇따른 상태위치를 변경할 수 있다. 또한, 피스톤(126)을 화살표 L 방향으로 이동시켰을 경우에는 슬라이딩링(146)의 제1단면(150a)을 측벽 (140)으로 가압하고, 또 피스톤(126)을 화살표 R 방향으로 이동시켰을 경우에는 슬라이딩링(146)의 제2단면(150b)을 측벽(142)으로 가압하여 슬라이딩링(146)을 피스톤(126)과 같은 방향으로 이동시킬 수 있다.
이 슬라이딩링(136)은 큰지름구멍(108)내를 제1단면(150a)측의 배출실 (152)과 제2단면(150b)측의 흡입실(154)로 분할하고 있으나, 그 분할상태는 고정적이 아니며, 배출실(152) 및 흡입실(154)의 용적은 상술한 피스톤(126)의 이동에 따른 슬라이딩링(146)의 이동에 따라서 변동한다. 단, 슬라이딩링(146)의 제1단면(150a)을 측벽(140)으로 가압하는 경우 (화살표 L 방향 이동시)에는 흡입실(154)과 배출실 (152)은 홈부연통구멍(144), 중심구멍(128) 및 단부연통구멍(134)을 개재하여 연통상태로 되지만, 슬라이딩링(146)의 제2단면(150b)을 측벽(142)으로 가압하는 경우 (화살표 R 방향 이동시)에는 흡입실(154)과 배출실(152)은 연통을 차단하게 된다.
이때문에, 피스톤(126)과 함께 슬라이딩링(146)이 화살표 R 방향으로 이동하는 경우에는 흡입실(154)이 감압상태로 되어 흡입구(110)로 부터 흡입실(154)내에 유체를 합입할 수 있도록 됨과 동시에, 배출실(152)이 가압상태로 되어 배출실(152)로 부터 단부연통구멍(134) 및 홈부연통구멍(144)을 개재하여 중심구멍(128)측으로 유체를 배출할 수 있다. 다른 한편, 피스톤(126)과 함께 슬라이딩링(146)이 화살표 L 방향으로 이동하는 경우에는 흡입실(154)의 용적이 감소하고 배출실(152)의 용적이 증가하지만, 홈부연통구멍(144), 중심구멍(128) 및 단부연통구멍(134)를 개재하여 흡입실(154)과 배출실(152)이 연통하고 있으므로 흡입실(154)측으로 부터 배출실 (152)측으로 유체를 이동시킬 수 있다. 즉, 피스톤(126)과 슬라이딩링(146)등으로 밸브수단이 구성되어 있다.
슬라이딩구멍(116)내에 위치하는 피소톤(126)의 내측단부(156)는 제2슬라이딩부(124)보다도 바깥지름이 작고, 내측단부(156)와 제2슬라이딩부(124)의 접속부분에는 단차(158)가 형성되어 있다. 이 단차(158)와 제2실린더부재(112) 사이에는 피스톤(126)과 대략 같은 축의 압축스프링(160)이 개재 장착되어 있으며, 피스톤 (126)을 화살표 R 방향으로 가압하고 있다. 또, 내측단부(156)측의 중심구멍(128)의 개구에는 보올밸브(162)가 밀착, 맞닿을 수 있는 구면형의 밸브시이트(154)가 설치되어 있다. 이 밸브시이트(164)에 맞닿는 보올밸브(162)와 제2실린더부재(112)의 사이에는 피스톤(126)과 대략 같은 축의 압축스프링(166)이 개재 장착되어 있고, 압축스프링(166)은 보올밸브(162)를 화살표 R 방향으로 가압하고 있다. 이때문에, 보올밸브 (162)는 밸브시이트(164)에 착석한 상태에 있지만 중심구멍(128)측으로 부터 보올밸브(162)를 가압하는 힘이 압축스프링(166)의 가압력을 능가할 경우에는 보올밸브 (162)는 밸브시이트(164)에서 이탈한다.
다른 한편, 피스톤(126)의 외측단면(168)은 편심캠(도면생략)에 접촉하고 있어 편심캠의 회전에 따라 피스톤(126)을 압축스프링(160)의 가압력에 저항하여 화살표 L 방향으로 구동할 수 있다. 따라서, 편심캠을 회전시켰을 경우에는 피스톤(126)은 편심캠과 압축스프링(160)등에 의하여 화살표 R, L 방향으로 왕복구동하게 된다. 더욱이, 보올밸브(162)가 밸브시이트(164)에 착석된 상태에서는 피스톤(126)은 보올밸브 (162)를 개재하여 압축스프링(166)의 가압력도 받게 되므로, 이 경우 피스톤(126)은 압축스프링(160)과 압축스프링(166)의 합성가압력에 저항하여 화살표 L 방향으로 구동하게 된다. 이 편심캠 및 압축스프링(160, 166)에 의하여 구동되는 피스톤(126)의 왕복운동에 따라서 용적이 증감변화한다. 슬라이딩구멍(116)내의 공간부분이 펌프실(170)로 되어 있으며, 펌프실(170)의 용적이 증가하는 경우에는 중심구멍 (128)측에서 펌프실(170)내로 유체를 흡입할 수 있다.
한편, 제2실린더부재(112)의 플랜지부(112a)에서 제1실린더부재(104)의 끼워맞춤단부(104a)에 걸쳐서 일단이 폐쇄된 원통형의 스프링 수납구멍(172), 이 스프링 수납구멍(172)에 연통하여 제2실린더부재(112)의 원추대단부(112c)와 대략 정합하는 형상의 필터형상부(174) 및 단차(176)를 개재하여 필터 형상부(174)에 접속하고 타단이 개구하는 끼워맞춤구멍(178)을 천설한 스프링 케이스(180)가 필터형상부 (174)와 원추대단부(112c) 사이에 틈(182)을 보유하여 밖으로 끼우고 있다. 이 스프링 케이스(180)의 끼워맞춤구멍(178)측의 단부(184)는 지름을 축소하는 방향으로 잇따라서 코오킹되어 있다. 이 코오킹과 단차(176)에 의하여 제1실린더부재(104)의 끼워맞춤단부(104a), 와셔(114) 및 제2실린더부재(112)의 플랜지부(112a)가 서로 액밀하게 밀접되어 있고, 이에 따라 제1실린더부재(104), 제2실린더부재(112) 및 스프링 케이스(180)가 일체적으로 연결되어 제1실린더부재(108)와 스프링 케이스(180)등으로 외각(102)을 형성하고 있다.
또, 제2실린더부재(112)에 천설되어 있는 배출통로(120)의 개구에는 보올밸브(186)가 밀착, 맞닿을 수 있는 구면형의 밸브시이트(188)가 설치되어 있다. 이 밸브시이트(188)에 맞닿는 보올밸브(186)와 스프링 케이스(180) 사이에는 배출통로(120)와 대략 같은 축에 스프링 수납구멍(172)냉 삽입된 압축스프링(190)이 개재 장착되어 있으며, 압축스프링(190)은 보올밸브(186)를 화살표 R 방향으로 가압하고 있다. 이때문에, 보올밸브(186)는 밸브시이트(188)에 착석한 상태에 있으나, 배출통로(120)측에서 보올밸브(186)를 가압하는 힘이 압축스프링(190)의 가압력을 능가하는 경우에는 보올밸브(186)는 밸브시이트(188)에서 이탈한다. 또한, 스프링 케이스(180)에는 틈(182)에 연통하여 스프링 케이스(180)의 바깥면에 개구하는 한쌍의 배출구(192)가 스프링 케이스(180)의 직경방향으로 잇따라서 서로 대향하는 위치에 천설되어 있다. 이때문에, 피스톤(126)이 펌프실(170)의 용적을 감소시키는 방향으로 이동하였을 경우에는 펌프실(170)내의 유체를 가압상태로 하여 보올밸브(186)를 리피트시켜 펌프실(170)에서 배출구(192)에 유체를 배출할 수 있다.
더욱이, 케이싱과 펌프(100)는 제1실린더부재(104)의 단부에 밖에서 끼워져 있는 0링(196)부분, 케이싱에 밀착하는 단면(197)부분 및 스프링 케이스(180)의 중앙부근에 밖에서 끼워진 0링(194)부분에서 액밀하게 밀착시키고 있어 0링(196)∼단면(197) 사이에 대응하는 부분의 케이싱과 펌프(100)의 사이에 형성되는 공간을 흡입로(제2흡입구)로 하고, 0링(194)∼단면(197) 사이에 대응하는 부분의 케이싱과 펌프(100)의 사이에 형성되는 공간을 배출로(제1배출구)로 하고 있다.
다음에, 이 펌프(100)의 작동에 대하여 제3도 및 제4도를 참조하여 설명한다. 더욱이, 제3도에 있어서는 제3도 (a)에 주요부분의 품번(品番)을 도해하고, 제3도 (b) ∼ (d)에서는 품번의 도해를 생략하고 있다.
[제1행정]
먼저, 제3도 (a)는 피스톤(126)이 상사점에 이르렀을 경우에 펌프(100)의 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는 펌프실(170)의 용적은 최소이고, 펌프실(170)에서 배출구(192)측으로의 유체의 배출을 종료한 상태에서 대응하고 있다. 또, 슬라이딩링 (146)은 제1단면(150a)을 홈(126)의 측벽(140)에 맞닿고 있어 흡입실(154)과 배출실(152)이 연통하고 있다.
다음에, 압축스프링(160)의 가압력을 받고 있는 피스톤(126)은 편심캠의 회전에 따라서 제3도 (a)에 나타낸 위치에서 하사점 방향으로 이동한다 (이하, 이 방향의 이동을 하강이라 한다). 이 피스톤(126)의 하강에 따라서 펌프실(170)의 용적이 증가하고 펌프실(170)은 감압상태로 된다.
제3도 (b)는 피스톤(126)이 홈(136)과 슬라이딩링(146)의 축방향 길이의 차에 상당하는 거리만큼 상사점에서 하강하여 홈(136)의 측벽(142)을 슬라이딩링 (146)의 제2단면(150b)의 맞닿음에 따라서 흡입실(154)과 배출실(152)의 연통이 차단되어 배출실(152)은 중심구멍(128)측에만 연통하고 있다.
또한, 피스톤(126)은 제3도 (b)에 나타낸 상태에서 하사점에 이르기까지 (제3도 (c) 참조) 하강을 계속한다. 이 피스톤(126)의 하강에 있어서 슬라이딩링(146)은 홈(136)의 측벽(142)을 개재하여 가압되어 피스톤(126)과 같은 방향으로 이동한다. 이 슬라이딩링(146)의 이동에 따라서 흡입실(154)의 용적이 증가하여 감압상태로 되므로, 이 흡입구(154)의 용적 증가분에 따라서 흡입구(110)에서 흡입실(154)로 유체가 흡입된다. 동시에 배출실(152)의 용적이 감소하여 가압상태로 되므로, 배출실(152)에서 단부연통구멍(134) 및 홈부연통구멍(144)을 개재하여 중심구멍 (128)측으로 유체가 배출된다. 중심구멍(128)측으로 배출된 유체는 압축스프링 (166)의 가압력에 저항하여 보올밸브(162)를 리프트시켜 펌프실(170)내로 유입한다.
이와 같이 제1행정에서는 흡입구(110)에서 흡입실(154)에의 유체의 흡입, 배출실(152)에서 중심구멍(128)쪽으로의 유체의 배출 및 펌프실(170)로의 유체의 충전을 병행하여 실행할 수 있다.
[제2행정]
하사점에 이르는 피스톤(126)은 계속 상사점 방향으로 이동한다(이하, 이 방향의 이동을 상승이라 한다).
제3도(d)는 피스톤(126)이 홈(136)과 슬라이딩링(146)의 축방향 길이의 차에 상당하는 거리만큼 하사점에서 상승하여 홈(136)의 측벽(140)을 슬라이딩링 (146)의 제1단면(150a)에 맞닿은 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는 흡입실(154)과 배출실(152)은 홈부연통구멍(144), 중심구멍(128) 및 단부연통 구멍(134)을 개재하여 연통하고 있다.
또한, 피스톤(126)은 제3도(d)에 나타낸 상태에서 상사점에 이르기까지 (제3도(a) 참조) 상승을 계속한다. 이 피스톤(126)의 상승에 있어 슬라이딩링(146)은 홈(136)의 측벽(140)을 개재하여 가압되어 피스톤(126)과 같은 방향으로 이동한다. 이 슬라이딩링(146)의 이동에 따라서 흡입실(154)의 용적은 감소하고, 배출실(152)의 용적은 증가한다. 흡입실(154)과 배출실(152)이 연통하고 있으므로 배출실(152)의 용적증가분에 따른 유체가 흡입실(154)에서 배출실(152)로 유입하게 된다.
또, 이 피스톤(126)의 상승에 따라서 펌프실(170)의 용적이 감소하지만 배출실(152)로 부터의 유체의 배출이 정지되므로 보올밸브(162)를 리프트하는 가압력은 소멸하여 보올밸브(162)는 밸브시이트(164)에 착석한다. 따라서, 중심구멍(128)측과 펌프실(170)의 연통은 차단되어 펌프실(170)내의 그 용적의 감소에 따라서 가압상태로 된다. 이 때문에, 압력이 상승한 펌프실(170)내의 유체는 압축스프링(190)의 가압력에 저항하여 보올밸브(186)를 리프트시켜 펌프실(170)밖으로 유출하여 배출구(192)에서 배출된다.
이와 같이 제2행정에서는 흡입실(154)에서 배출실(152)로의 유체의 유입 및 펌프실(170)에서 배출구(192)로의 유체의 배출을 병행하여 실행하게 된다.
또한, 펌프(100)는 제1 및 제2행정을 순차 반복하여 흡입구(110)에서 유체를 흡입하고 배출구(192)에서 유체를 배출한다.
상기와 같이 펌프(100)는 제1행정에 있어서의 흡입실(154)의 용적증가에 따라서 유체를 흡입하게 된다. 즉, 펌프(100)는 최대, 흡입실(154)의 용적 증가분에 상당하는 용적의 유체를 흡입할 수 있다. 따라서, 이 흡입실(154)의 용적증가분이 펌프(100)내에 유체를 흡입할 수 있는 용적(이하, 흡입가능용적이라 한다)(QA)으로 된다.
제4도(a)에 나타낸 바와 같이 펌프(100)의 흡입가능용적(QA)은 제1행정에서 제3도(b)에 대응하는 시점(t1)에서 제3도(c)에 대응하는 시점(t2)까지 서서히 증가하여 피스톤(126)의 하사점(t2)에서 흡입가능용적(QA)의 최대치(Q0)로 된다.
피스톤(126)이 하사점을 지나서 제2행정으로 되면 슬라이딩링(146)의 흡입실(154)측으로의 이동에 따라서 흡입실(154)의 용적은 감소하여 슬라이딩링 (146)의 배후측=배출실(152)측에서는 흡입실(154)의 용적감소분에 상당하여 용적이 증가한다.
상술한 바와 같이, 이 제2행정에서는 보올밸브(162)는 밸브시이트(164)에 착석하고 있으므로 흡입구(110)에서 중심구멍(128)에 이르는 공간은 흡입구(110)이외의 부분과는 연통하고 있지 않다. 또, 흡입실(154)측과 배출실(152)측과는 연통하고 있다.
따라서, 흡입구(11)에서 중심구멍(128)에 이르는 공간에는 슬라이딩링(146)을 삽입하고, 흡입실(154)측의 용적이 감소하여 배출실(152)측의 용적이 증가하지만, 이 공간 전체에서는 용적의 증감은 발견할 수 없었다. 즉, 피스톤(126)의 하사점에서 최대치(Q0)로 된 펌프(100)의 흡입가능용적(QA)은 흡입구(110)에서 중심구멍(128)으로 이르는 공간에서 보유하게 된다 (t2∼t3∼t4∼t5).
이와 같이 펌프(100)에 있어서는 제1행정에서 서서히 증가하여 피스톤(126)이 하사점에 이르렀을 시점(t2)에서 최대치(Q0)로 된 흡입가능용적(QA)은 제2행정을 통하여 다음 사이클에서 흡입실(154)과 배출실(152)의 연통이 차단되는 시점[t5, 제3도 (b)]까지 보관된다. 이 때문에, 제4도(a)와 같은 경우에도 펌프(100)의 용적 효율은 하락하지 않는다.
예컨대, 유체의 동적 점성도가 큰 경우에는 제1행정에 있어서의 흡입실(154)의 용적 증가에 대한 유체의 유입에 지연이 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 제1행정 종료시점에서 흡입실(154)내에는 유체가 존재하지 않는 감압영역이 형성된다. 이 흡입실(154)의 감압영역은 다음의 제2행정에 있어서의 슬라이딩링(146)의 흡입실(154)측으로의 이동에 의하여 서서히 해소되지만, 이 슬라이딩링(146)의 이동에 따라서 슬라이딩링(146)의 배후측=배출실(152)에 새롭게 유체가 존재하지 않는 감압영역이 형성된다. 즉, 슬라이딩링(146)의 이동에 따라서 흡입실(154)측의 감압영역은 소멸하여 이에 대응하는 감압영역이 배출실(152)측에 형성된다. 제2행정에 있어서는 배출실(152)은 이에 연통하고 있는 흡입실(154)을 개재하여 흡입구(110)와 연통하고 있으므로, 유체는 배출실(152)측의 감압영역이 해소되기 따지 흡입구(110)에서 배출실(152)측으로의 유입을 계속한다. 제4도(a)에서 펌프(100)에의 유체의 유입량(QB)의 시간이 경과함에 따른 변화를 예시하였다. 유체의 유입량(QB) [㎤)이 Q0/(t5- t1) = Q0/(t4- t0) [㎤/초]의 유입속도로 밖에 유입하여 오지 않는 경우에도 1사이클당의 최종유입량(QC)은 최대치(Q0)까지 도달할 수 있어 펌프(100)의 용적 효율은 저하하지 않는다. 이에 대하여, 종래기술에서는 제4도(b)에 나타낸 바와 같이 유체가 같은 유입속도(Q0/(t4- t0) [㎤/초])로 유입하여도 흡입가능용적(QA)이 감소하여 버리기 때문에 최종유입량(QC)은 최대치(Q0)의 약 69%로 밖에 달성할 수 없어 펌프의 용적 효율이 저하하여 버린다.
이와 같이 본 발명에 있어서는 제1행정에서 제2행정을 거쳐 유체의 흡입이 계속되므로 유체의 동적 점성도가 큰 경우였어도 펌프(100)에의 유체의 흡입 효율은 종래기술에 비하여 저하하기 어렵다. 따라서, 유체의 동적 점성도가 컸어도 펌프(100)의 용적 효율이 저하하기 어렵다.
[실험]
상기 실시예 1의 펌프(100)와 종래의 피스톤 펌프 등을 각기 제5도(a)에 나타낸 바와 같이 저수지탱크(T), 릴리이프밸브(R) 및 유량계(F)를 구비한 회로중에 설치하여 온도 약 -30℃의 브레이크오일(동적 점성도 약 350 × 10-6[㎡/초])을 사용한 유량측정실험을 실시하였다. 더욱이, 실험에 사용한 펌프(100) 및 종래의 피스톤 펌프의 기하학적 배수량 유량은 어느것이나 4.58 [㎤/초]이다. 표1은 그 실험 결과이다. 또, 제5도(b)는 실험 결과를 그래프하한 것이다.
[표 1]
표1에서 명백한 바와 같이, 실시예 1의 펌프(100)는 동적 점성도가 큰 유체에 대하여도 용적 효율의 저하는 작고, 흡입 및 배출능력이 종래기술의 피스톤 펌프보다도 뛰어나 있음을 알 수 있다.
여기에서, 실시예 1의 펌프(100)의 가하학적인 유체이동량을 결정하는 다섯가지 치수의 결정예에 대하여 설명한다.
다섯가지 치수라 함은 다음에 나타낸 d1, d2, d3, ℓ, ℓ5이며, 이것들 치수에 따라 표2에 나타낸 기하학적인 유체이동량 Q1, Q2, Q [㎤]이 결정된다.
d1[㎝] : 제2실런더부재(112)의 슬라이딩구멍(116)의 안지름(직경치수)
d2[㎝] : 제1실린더부재(104)의 큰지름구멍(108)의 안지름(직경치수)
d3[㎝] : 제1실린더부재(104)의 피스톤구멍(106)의 안지름(직경치수)
ℓ [㎝] : 피스톤(126)의 상사점에서 하사점까지의 스트로우크길이
ℓ5[㎝] : 피스톤(126)의 링형상의 홈(136)의 한쌍의 측벽(140, 142) 사이의 축방향길이(ℓ1)와 슬라이딩링(146)의 축방향길이(ℓ2)의 차(ℓ1- ℓ2)
[표 2]
d1, d2, d3, ℓ, ℓ5중에서 먼저 펌프의 요구성능, 시방서 등에 의하여 Q1이 결정되므로 표2의 Q1을 나타내는 식을 만족하도록 d1과 ℓ을 설정한다. 나머지의 d2, d3, ℓ5에 대하여는 여러가지의 설정이 가능하고, 그 설정예를 표3에 나타내어 둔다.
[표 3]
Q2Q1으로 하는 설정예 2, 5, 8에 있어서의 효과로서는 피스톤(126)이 하사점을 지나서부터 펌프실(170)의 압력이 상승하기 까지의 시간이 짧아지고, 펌프(100)의 용적 효율이 좋아짐과 동시에 피스톤(126)의 이동속도가 작은 시점에서 펌프실(170)의 압력이 상승하므로, 펌프(100)에서 발생하는 진동이나 소음을 저감하는 효과가 있다. 더욱이, 펌프실(170)에 여분으로 충전하려하는 양(Q2- Q1)에 대하여는 슬라이딩링(146)의 탄성변형에 따라 흡수하는 방법이나 슬라이딩링(146)의 외주부 및 측벽(142)으로부터 누설시키는 방법 등이 있다. 또, Q2Q1으로 하는 설정예 3, 6, 9에 있어서의 효과로서는 펌프실(170)에 대하여 여분으로 충전하지 않기 때문에 슬라이딩링(146)의 탄성변형량이 감소하므로 슬라이딩링(146)의 내용년수를 길게 하는 효과가 있다.
[실시예 2]
제6도에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 펌프(200)는 피스톤(226)을 펌프실(170)측의 제1피스톤부재(226a)와 편심캠에 의한 구동단측의 제2피스톤부재(226b)로 구성한 예이다. 더욱이, 그밖의 구성은 실시예1과 마찬가지이므로 주요부분에 실시예 1과 상품번호를 붙여서 상세한 설명은 생략하였다. 또, 이 펌프(200)의 작동은 실시예 1과 마찬가지이며, 그에 의한 효과도 마찬가지이다.
단, 피스톤(226)을 제1피스톤부재(226a)와 제2피스톤부재(226b)로 구성하고 있으므로 펌프(200)의 조립시에 있어서 슬라이딩링(146)에 피스톤(226)을 관통시킬 경우에는, 예컨대 제2피스톤부재(226b)에 슬라이딩링(146)을 밖으로 부터 끼워두고, 이어서 제1피스톤부재(226a)와 제2피스톤부재(226b)를 연결할 수 있다. 따라서, 슬라이딩링(146)에 피스톤(226)을 관통시킬 경우에 슬라이딩링(146)을 탄성변형시킬 필요는 없게 되므로 조립시에 있어서의 슬라이딩링(146)의 손상의 확률은 저하하여 수율이 향상한다.
또, 제7도에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 펌프(250)는 슬라이딩링으로서 비탄성소재를 사용하여도 조립이 가능하므로 비탄성의 링(225)과 0링(253)을 조합한 슬라이딩링(251)을 사용함으로써 내용년수를 길게 할 수 있다. 더욱이, 슬라이딩링(251)이외의 구성은 제6도와 같고 작용, 효과는 실시예 1과 같다.
[실시예 3]
제8도 및 제9도에 나타낸 바와 같이, 이 실시예의 펌프(300)는 실린더(304)를 일체로 하여 실린더(304)의 외주를 반월형으로 절취해서 흡입구(310)를 형성한 예이다. 더욱이, 그밖의 구성은 실시예 1과 마찬가지이므로 주요부분에 실시예 1과 같은 상품번호를 붙여서 상세한 설명은 생략하였다. 또, 이 펌프(300)의 작동은 실시예 1과 같으며 그에 의한 효과도 같다.
단, 흡입구(310)를 상기 형상으로 하고 있으므로 펌프(300)의 조립시에 있어서는 먼저 슬라이딩링(146)을 화살표 X 방향으로 잇따라서 흡입구(310)로 부터 큰지름구멍(108)내에 삽입한다. 그 후, 피스톤(126)을 피스톤구멍(106)으로 부터 삽입하여 슬라이딩링(146)의 안지름을 확대하면서 슬라이딩구멍(116)에 삽통시켜 도해한 상태로 한다. 이와 같이 실린더(304)를 하나의 부품으로 구성하면 실린더(304)의 슬라이딩구멍(116)과 피스톤구멍(106)과의 같은 축 정도의 정밀도를 올릴 수 있고, 배출성능향상과 내용년수의 장기화를 도모할 수 있다.
[실시예 4]
이 실시예는 실린더의 바깥면측에 흡입실을 설치한 점에 있어서, 상기 실시예 1 ∼ 3과는 상이하다.
제10도에 나타낸 바와 같이 펌프(400)의 케이싱(402)에는 유체를 흡입하기 위한 흡입로(404) 및 배출하기 위한 배출로(406)가 설치되어 있다. 이 케이싱(402)내에는 실린더(408) 및 스프링 케이스(410)가 대략 같은 축에 수납되어 있으며, 실린더(408)와 스프링 케이스(410)와는 스프링 케이스(410)의 코오킹부(412)에서 코오킹되어 서로 굳게 부착되어 있다. 또, 실린더(408)의 코오킹부(412)에서 멀리 떨어진측의 외측단부(414)에 설치된 링홈(416) 및 스프링 케이스(410)의 코오킹부(412)에서 멀리 떨어진측에 설치된 링홈(418)에는 각기 0링 (420, 422)이 장착되어 있으며, 0링 (420, 422)과 케이싱(402)으로 구획되는 영역을 외부에 대하여 액밀하게 하고 있다.
실린더(408)의 코오킹부(412) 부근에는 상대적으로 큰지름의 플랜지부(424)가 설치되어 있다. 이 플랜지부(424)와 외측단부(414)의 사이에는 상대적으로 작은지름의 작은 바깥지름부분(小外徑部) (426)이 설치되어 있어, 이 작은 바깥지름부분(426)과 케이싱(402)의 내벽(428) 사이에는 흡입로(404)에 연통하는 환형공간(430)이 형성되어 있다. 한편, 실린더(408)의 내부에는 바깥쪽단부(414)에 개구하는 피스톤구멍(432)과 일단을 피스톤구멍(432)에 연통하여 타단이 개구하고 있는 배출통로(434)등이 대략 같은 축에 천설되어 있고, 피스톤구멍(432)과 배출통로(434)의 연통부분에는 단차부(436)가 형성되어 있다. 또, 실린더(408)의 작은 바깥지름부분(426)에는 피스톤구멍(432)의 축방향으로 잇따른 긴지름을 구비하여 피스톤구멍(432)과 환형공간(430)을 연통하는 한쌍의 긴지름구멍(438)이 실린더(408)의 직경 방향으로 잇따라서 서로 대향하여 천설되어 있다.
실린더(408)의 피스톤구멍(432)에는 외측단부(414)부근에 위치하는 제1슬라이딩부(440)와 피스톤구멍(432)의 중앙부근에 위치하는 제2슬라이딩부(442)를 구비한 피스톤(444)이 제1슬라이딩부(440) 및 제2슬라이딩부(442)에서 피스톤구멍(432)을 슬라이딩이 자유롭도록 삽통하고 있고, 제1슬라이딩부(44)에 설치되어 있는 링홈(440a)에는 시일용의 X 링(446)이 장착되어 있다. 또, 피스톤(444)의 제1슬라이딩부(440)와 제2슬라이딩부(442) 사이에는 피스톤(444)의 외주방향에 잇따라서 환형의 외주홈(448)이 천설되어 있다. 또한, 피스톤(444)내에는 피스톤구멍(432)내의 끝에서 개구하여 피스톤(444)의 중앙부근에 이르는 중심구멍(450)이 피스톤(444)과 대략 같은 축에 천설되어 있으며, 이 중심구멍(450)에 연통하여 외주홈(448)에 개구하는 4개의 연통구멍(452)이 피스톤(444)의 반지름방향에 잇따라서 서로 약 90도의 각도를 이루고 천설되어 있다.
다른 한편, 피스톤(444)에는 중심구멍(450) 및 중심구멍(450)을 사이에 두고 서로 대향하는 한쌍의 연통구멍(452)을 공통으로 관통하는 연결봉(454)이 장착되어 있다. 이 연결봉(454)의 양단부(456a, 456b)는 다시금 실린더(408)의 긴지름구멍(438)을 관통하여 실린더(408)와 케이싱(402) 사이의 환형공간(430)내에 도달하고 있어 피스톤(444)과 함께 피스톤(444)의 축방향에 잇따라서 왕복운동할 수 있다. 단, 연결봉(454)의 왕복운동은 긴지름구멍(438)의 긴지름에 의하여 규제되고, 피스톤(444)의 스트로우크도 마찬가지로 규제된다. 환형공간(430)내에는 중앙부에 링수납홈(458)을 구비하여 실린더(408)의 작은 바깥지름부분(426)에 바깥에서 끼운 원통부재(460)가 케이싱(402)의 내벽(428) 및 실린더(408)의 작은 바깥지름부분(426)의 바깥면(426a)을 슬라이딩할 수 있도록 수용되어 있다. 이 원통부재(460)는 링수납용(458)의 화살표 R 측에 인접하는 연결단부(462)를 연결봉(454)의 단부(456a, 456b)에 연결되어 있어 피스톤(444)의 왕복운동에 따라서 환형공간(430)내를 왕복운동할 수 있다. 원통부재(460)에는 링수납홈(458)과 원통부재(460)의 내부를 연통하는 내외연통구멍(464)이 천설되어 있으며, 링수납홈(458)은 내외연통구멍(464)을 개재하여 실린더(408)의 긴지름구멍(438)과 연통할 수 있다. 또, 연결단부(462)와 반대측에서 링수납홈(458)에 인접하는 연통단부(466)에는 링수납홈(458)측에서 떨어짐에 따라서 깊이를 증가하는 경사저면(468)을 지닌 연통홈(470)의 여러개소에 설치되어 있고, 이것들의 연통홈(470)과 케이싱(402)의 내벽(428)사이에 연통로(472)가 형성되어 있다. 또한, 링수납홈(458)에는 케이싱(402)의 내벽(428)을 슬라이딩이 자유로운 슬라이딩링(474)이 바깥으로 부터 끼워져 있다. 이 슬라이딩링(474)의 축방향길이는 링수납홈(458)의 폭보다도 약간 짧고, 이 길이의 차의 범위내에서 링수납홈(458) (=원통부재(460)와의 축방향에 잇따른 상대위치를 변경할 수 있음과 동시에 원통부재(460)가 피스톤(444)에 의하여 구동되어서 왕복이동하는 경우에는 링수납홈(458)의 측벽(458a, 458b)에 의하여 가압되어서 원통부재(460)와 같은 방향으로 이동할 수 있다. 더욱이, 실린더(408)의 작은 바깥지름부분(426)에는 시일용의 링(476)이 장착되어 있다.
상기한 바와 같은 구조로 부터 원통부재(460) 및 슬라이딩링(474)은 환형공간(430), 긴지름구멍(438), 외주홈(448), 연통구멍(452) 및 중심구멍(450)에 의하여 구성되는 일련의 공간을 흡입로(404)측과 중심구멍(452)측의 2부분으로 분할하고 있어 흡입로(404)측에 흡입실(478)을 형성하고, 중심구멍(450)측에 배출실(480)을 형성하고 있다. 단, 그 분할상태는 고정적이 아니며 흡입실(478) 및 배출실(480)의 용적은 피스톤(444)의 이동에 따른 원통부재(460) 및 슬라이딩링(474)의 이동에 따라서 변동한다. 또, 원통부재(460)의 이동에 따라서 슬라이딩링(474)을 측벽(458a)에서 가압하는 경우 (화살표 L 방향 이동시)에는 흡입실(478)과 배출실(480)은 연통로(472), 링수납홈(458) 및 내외연통구멍(464)을 개재하여 연통상태로 되지만 슬라이딩링(474)을 측벽(458b)에서 가압하는 경우 (화살표 R 방향 이동시)에는 흡입실(478)과 배출실(480)은 연통을 차단한다.
이 때문에, 피스톤(444)에 구동되어서 원통부재(460) 및 슬라이딩링(474)이 화살표 R 방향으로 이동하는 경우에는 흡입실(478)은 용적이 증가하여 감압상태로 되고, 배출실(480)은 용적이 감소하여 가압상태로 된다. 따라서, 이 경우에는 유체를 흡입로(404)에서 흡입실(478)로 흡입할 수 있고, 배출실(480)에서 유체를 배출할 수 있다. 다른 한편, 원통부재(460) 및 슬라이이링(474)이 화살표 L 방향으로 이동하는 경우에는 흡입실(478)의 용적이 감소하고 배출실(480)의 용적이 증가하지만, 상기와 같이 흡입실(478)과 배출실(480)이 연통하고 있으므로 흡입실(478)측에서 배출실(480)측으로 유체를 이동시킬 수 있다.
피스톤구멍(432)내에 위치하는 피스톤(444)의 내측단부(44a)는 제2슬라이딩부(442) 보다도 바깥지름이 작고, 내측단부(444a)와 제2슬라이딩부(442)의 인접부분에는 단차(482)가 형성되어 있다. 이 단차(482)와 대향하는 실린더(408)의 단차부(436)의 사이에는 피스톤(444)과 대략 같은 축의 압축스프링(484)이 개재 장착되어 있으며, 피스톤(444)을 화살표 R 방향으로 가압하고 있다. 또, 내측단부(444a) 측의 중심구멍(450)의 개구에는 보올밸브(486)가 밀착, 맞닿을 수 있는 구면형의 밸브시이트(488)가 설치되어 있다. 이 밸브시이트(488)에 맞닿는 보올밸브(486)와 실린더(408)의 사이에는 피스톤(444)과 대략 같은 축의 압축시프링(490)이 개재 장착되어 있어 압축스프링(490)은 보올밸브(486)를 화살표 R 방향으로 가압하고 있다. 이 때문에, 보올밸브(486)는 밸브시이트(488)에 착석한 상태에 있으나 중심구멍(450)측에서 보올밸브(486)를 가압하는 힘이 압축스프링(490)의 가압력을 능가하는 경우에는 보올밸브(486)는 밸브시이트(488)에서 리프트한다.
다른 한편, 피스톤(444)의 외측단면(453)은 편심캠 (도면에 없음)에 접촉하고 있어 편심캠의 회전에 따라 피스톤(444)을 압축스프링(484)의 가압력에 저항하여 화살표 L 방향으로 구동할 수 있다. 따라서, 편심캠을 회전시켰을 경우에는 피스톤(444)은 편심캠과 압축스프링(484)에 의하여 화살표(R, L)방향으로 왕복운동하게 된다. 더욱이, 보올밸브(486)가 밸브시이트(488)에 착석된 상태에서는 피스톤(444)은 보올밸브(486)를 개재하여 압축스프링(490)의 가압력도 받게 되므로, 이 경우 피스톤(444)은 압축스프링(484)과 압축스프링(490)의 합성가압력에 저항하여 화살표 L 방향으로 구동하게 된다. 이 편심캠 및 압축스프링(484, 490)에 의하여 구동되는 피스톤(444)의 왕복운동에 따라서 용적이 증감 변화한다. 피스톤구멍(432)내의 공간부분이 펌프실(492)로 되어 있어 펌프실(492)의 용적이 증가하는 경우에는 중심구멍(450)측에서 펌프실(492)내에 유체를 흡입할 수 있다.
한편, 코오킹부(412)에서 실린더(408)에 연결되어 있는 스프링 케이스(410)내에는 실린더(408)의 배출통로(434)에 연통하는 보올실(494) 및 보올실(494)에 연통하고 타단이 폐쇄된 원통형의 스프링 수납구멍(496)이 배출통로(434)와 대략 같은 축에 천설되어 있다. 또, 스프링 케이스(410)에는 보올실(494)로 통과하여 스프링 케이스(410)의 바깥면(410a)으로 개구하는 한쌍의 배출구멍(498)이 스프링 케이스(410)의 직각방향으로 잇따라서 서로 대향하는 위치에 천설되어 있다. 한쌍의 배출구(498)는 스프링 케이스(410)의 바깥면(410a), 0링(422), 실린더(408)의 플랜지부(424) 및 케이싱(402)에 의하여 형성되어 있는 환형의 공간(500)을 개재하여 배출로(406)에 연통하고 있다. 또한, 실린더(408)에 천설된 배출통로(434)의 개구에는 보올실(494)에 수용되어 있는 보올밸브(502)가 밀착, 맞닿을 수 있는 구면형의 밸브시이트(504)가 설치되어 있다. 이 보올밸브(502)는 배출통로(434)와 대략 같은 축에 스프링 수납구멍(496)내에 삽입된 압축스프링(506)에 의하여 화살표 R 방향으로 가압되어 있다. 이 때문에, 보올밸브(502)는 밸브시이트(504)에 착석한 상태에 있으나, 배출통로(434)측으로 부터 보올밸브(502)를 가압하는 힘에 압축스프링(506)의 가압력을 능가하는 경우에는 보올밸브(502)는 밸브시이트(504)에서 리프트된다. 이와 같은 구성에 따라 피스톤(444)이 펌프실(492)의 용적을 감소시키는 방향으로 이동하였을 경우에는 펌프실(492)내의 유체를 가압상태로 하여 보올밸브(502)를 리프트시켜 펌프실(492)에서 배출구(498)를 거쳐 배출로(406)에 유체를 배출할 수 있다.
다음에, 이 펌프(400)의 작동에 대하여 설명한다. 더욱이, 이 실시예의 펌프(400)의 작동원리와 실시예 1 ∼ 3의 펌프(100 ∼ 300)의 작동원리와는 대략 마찬가지이므로 실시예 1에 있어서의 펌프(100)의 작동의 설명에 사용한 제3도를 참고로 하여 인용하여 둔다.
[제1행정]
먼저, 피스톤(444)이 상사점에 있을 경우 (제3도 (a)에 상당)은 펌프실(492)의 용적은 최소이고, 펌프실(492)에서 배출로(406)측으로의 유체의 배출을 종료한 상태에 대응하고 있다. 또, 슬라이딩링(474)은 링수납홈(458)의 측벽(458a)에 맞닿고 있어 흡입실(478)과 배출실(480)이 연통하고 있다.
다음에, 압축스프링(484)의 가압력을 받고 있는 피스톤(444)은 편심캠의 회전에 따라서 하사점 방향으로 하강한다. 이 피스톤(444)의 하강에 따라서 펌프실(492)의 용적이 증가하여 펌프실(492)은 감압상태로 된다. 또, 연결봉(454)을 개재하여 피스톤(444)에 연결되어 있는 원통부재(460)가 피스톤(444)과 함께 링수납홈(458)과 슬라이딩링(474)의 축방향길이의 차에 상당하는 거리만큼 하사점측으로 이동하면 링수납홈(458)의 측벽(458b)이 슬라이딩링(474)에 맞닿아 흡입실(478)과 배출실(480)의 연통이 차단된다(제3도 (b)에 상당).
또한, 피스톤(444)은 하사점에 이르기까지 하강을 계속하고 원통부재(460)도 이에 따라서 이동한다. 이에 따라 슬라이딩링(474)은 링수납홈(458)의 측벽(458b)을 개재하여 가압되어서 원통부재(460)와 함께 이동한다. 이 원통부재(460)의 이동에 따라서 흡입실(478)의 용적이 증가하여 감압상태로 되므로, 이 흡입실(478)의 용적 증가분에 따라서 흡입로(404)에서 흡입실(478)로 유체가 흡입된다. 동시에, 배출실(480)의 용적이 감소하여 가압상태로 되므로 배출실(480)의 유체는 압축스프링(490)의 가압력에 저항하여 보올밸브(486)를 리프트시켜 펌프실(492)내에 유입한다 (제3도 (b) ∼ 제3도 (c)에 상당).
이와 같이, 제1행정에서는 흡입로(404)에서 흡입실(478)로 유체의 흡입, 배출실(480)로 부터의 유체의 배출 및 펌프실(492)에의 유체의 충전을 병행하여 실행한다.
[제2행정]
하사점에 이르른 피스톤(444)은 계속 상사점 방향으로 상승한다. 피스톤(444) 및 원통부재(460)가 링수납홈(458)과 슬라이딩링(474)의 축방향길이의 차에 상당하는 거리만큼 하사점에서 상승하면 링수납홈(458)의 측벽(458a)이 슬라이딩링(474)에 맞닿는다(제3도 (d)에 상당). 이 상태에서는 흡입실(478)과 배출실(480)은 연통로(472), 링수납홈(458) 및 내외연통구멍(464)을 개재하여 연통하고 있다.
또한, 피스톤(444)은 상사점에 이르기까지 상승을 계속한다 (제3도 (d) ∼(a)에 상당). 이 피스톤(444)의 상승에 따라서 원통부재(460)는 피스톤(444)과 같은 방향으로 이동한다. 더욱이, 슬라이딩링(474)도 링수납홈(458)의 측벽(458a)을 개재하여 가압되어 원통부재(460)와 함께 이동한다. 이 원통부재(460)의 이동에 따라서 흡입실(478)과 배출실(480)이 연통하고 있으므로 배출실(480)의 용적 증가분에 따른 유체가 흡입실(478)에서 배출실(480)로 유입하게 된다.
또, 이 피스톤(444)의 상승에 따라서 펌프실(492)의 용적이 감소하지만 배출실(480)로 부터의 유체의 배출이 정지되므로 보올밸브(486)를 리프트하는 가압력은 소멸하여 보올밸브(486)는 밸브시이트(488)에 착석한다. 따라서, 중심구멍(450)측과 펌프실(492)의 연통은 차단되어 펌프실(492)은 그 용적은 감소에 따라서 가압상태로 된다. 이 때문에, 압력이 상승한 펌프실(492)내의 유체는 압축스프링(506)의 가압력에 저항하여 보올밸브(502)를 리프트시켜 펌프실(492)밖으로 유출하여 배출구(498)를 거쳐 배출로(406)에서 배출된다.
이와 같이 제2행정에서는 흡입실(478)에서 배출실(480)로 유체의 유입 및 펌프실(492)에서 배출로(406)에의 유체의 배출을 병행하여 실행하게 된다. 또한, 펌프(400)는 제1 및 제2행정을 순차로 반복하여 흡입로(404)에서 유체를 흡입하고, 배출로(406)에서 유체를 배출한다.
상기와 같이 펌프(400)는 제1행정에 있어서의 흡입실(478)의 용적 증가에 따라서 유체를 흡입하게 된다. 즉, 펌프(400)는 최대로 흡입실(478)의 용적 증가분에 상당하는 용적의 유체를 흡입할 수 있고, 이 흡입실(478)의 용적 증가분이 펌프(400)의 흡입가능용적(QA)으로 된다.
제4도(a)에 나타낸 바와 같이 펌프(400)의 흡입가능용적(QA)은 제1행정에 있어서의 제3도(b)에 상당하는 시점(t1)에서 제3도(c)에 상당하는 시점(t2)까지 서서히 증가하여 피스톤(444)의 하사점(t2)에서 최대치(Q0)로 된다.
피스톤(444)이 하사점을 통과하여 제2행정으로 되면 원통부재(460)의 흡입실(478)측으로의 이동에 따라서 흡입실(478)의 용적은 감소하고, 원통부재(460)의 배후측=배출실(480)측에서는 흡입실(478)의 용적 감소분에 상당하여 용적이 증가한다.
상술한 바와 같이, 이 제2행정에서는 보올밸브(486)는 밸브시이트(488)에 착석하고 있으므로 흡입로(404)에서 중심구멍(450)에 이르는 공간은 연통상태로 되어 펌프(400)의 다른 부분과는 연통하고 있지 않다.
따라서, 흡입로(404)에서 중심구멍(450)으로 이르는 공간에서는 원통부재(460)를 사이에 두고 흡입실(478)측의 용적이 감소하고 배출실(480)측의 용적이 증가하나, 이 공간 전체에서는 용적의 증감은 발견할 수 없다. 즉, 피스톤(444)의 하사점에서 최대치(Q0)로 된 펌프(400)의 흡입가능용적(QA)은 흡입로(404)에서 중심구멍(450)에 이르는 공간에서 최대치(Q0)의 그대로 유지하게 된다.
[제5실시예]
다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 제5실시예를 설명한다. 이 제5실시예는 제1 ∼ 제4실시예의 펌프를 간소화 한 것으로, 특히 피스톤 부재의 축방향의 길이를 단축할 수 있도록 한 것이다.
제11도에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 펌프(600)는 주로 펌프(600)의 하우징으로서의 실린더부재(604)와 그 내부를 슬라이딩하는 피스톤부재(626)등에 의하여 구성되어 있고, 실린더부재(604)는 일정한 케이싱(602)에 삽입 고정되어 있다.
실린더부재(604)는 편심캠부재(620)측에 개구하는 피스톤구멍(606)이 형성되어 있고, 그 형상은 통상으로 되어 있다. 피스톤구멍(606)의 일부에는 그 안지름이 피스톤구멍(606)보다도 큰지름으로 형성된 큰지름구멍(608)이 같은 축에 천설되어 있다. 또, 실린더부재(604)에는 큰지름구멍(608)으로 연통하여 외부에 개구하는 여러개의 흡입구(610)가 큰지름구멍(608)의 반지름 방향으로 잇따라서 천설되어 있다. 흡입구(610)는 케이싱(602)내에 형성된 연통로(603)를 통하여 유체를 수용하는 저수탱크에 연통하고 있다.
상기 실린더부재(604)내에는 피스톤구멍(606)내를 슬라이딩할 수 있는 피스톤부재(626)가 왕복운동할 수 있도록 삽통되어 있다. 이 피스톤부재(626)와 피스톤구멍(606) 사이에는 시일용의 0링(618)이 개입 장착되어 있고, 유체의 습윤을 방지하고 있다. 피스톤부재(626)와 실린더부재(604) 및 보올밸브(674)와 보올밸브(662)에 의하여 실린더부재(604)내에 펌프실(670)이 구획된다. 이 펌프실(670)의 용적이 피스톤부재(626)의 이동에 따라서 감소하고, 펌프실(670)내의 유체의 압력이 상승하였을 때에 개구하는 배출통로(614)가 실린더부재(604)의 저면부(612)의 근방의 측면부에 1개소만 천설되어 있다.
피스톤(626)의 내부에는 펌프실(670)에 개구함과 동시에 큰지름부분(608)부근에 이르는 지름이 다른 중심구멍(628, 630)이 피스톤(626)과 대략 같은 축에 천설되어 있다. 더욱이, 펌프실(670)에 개구하는 중심구멍(628)의 지름을 피스톤부재(626)의 중앙부에 형성한 중심구멍(630)의 지름 보다도 큰지름으로 한 것은 중심구멍(628)내에 보올밸브(662) 및 스프링(666)을 수납함과 동시에 그 지름이 변화하는 부분을 보올밸브(662)의 밸브시이트(664)로서 이용하기 위한 것이다.
또, 피스톤부재(626)에는 중심구멍(630)을 실린더부재(604)의 큰지름구멍(608)으로 연통시키기 위하여 피스톤부재(626)의 지름방향에 잇따라서 서로 약 90도의 각도를 이루어 여러개의 연통구멍(632)이 천설되어 있다. 또한, 피스톤부재(626)에는 큰지름구멍(608)에 노출하는 부분에서, 또한 연통구멍(632)으로 이어지는 부분에서 링형상의 홈부(636)가 설치되어 있다.
피스톤부재(626)의 홈부(636)에는 실린더부재(604)의 큰지름구멍(608) 내주면을 슬라이딩 할 수 있도록 안으로 끼워져 있는 고무제품의 슬라이딩링(646)이 바깥으로 끼워져 있다. 이 슬라이딩링(646)의 안지름은 홈부(636)의 저면(638)부분의 바깥지름 보다도 크고, 슬라이딩링(646)과 저면(638) 사이에는 틈(648)이 형성되어 있다. 또, 슬라이딩링(646)의 축방향 길이는 홈부(636)의 한쌍의 측벽(640, 642) 사이의 간격 보다도 짧다. 따라서, 슬라이딩링(646)과 홈부(636)는 편심캠부재(620)측의 슬라이딩링(646)의 제1단면(650a)을 측벽(640)에 맞닿는 상태에서 펌프실(670)측의 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)을 측벽(642)에 맞닿는 상태까지 피스톤부재(626)에 대한 슬라이딩링(646)의 상대위치가 변경할 수 있다. 또한, 피스톤부재(626)를 편심캠부재(620)의 회전에 따라 펌프실(670)측으로 이동시켰을 경우에는 슬라이딩링(646)의 제1단면(650a)을 측벽(640)으로 가압하여 슬라이딩링(646)을 피스톤부재(626)와 함께 이동시킬 수 있다. 한편, 피스톤부재(626)를 편심캠부재(620)측으로 이동시킬 경우에는 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)을 측벽(642)으로 가압하여 슬라이딩링(645)을 피스톤부재(626)와 같은 방향으로 이동시킬 수 있다.
이 때문에, 피스톤부재(626)와 함께 슬라이딩링(646)이 편심캠부재(620)방향으로 이동하는 경우에는, 먼저 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)의 측벽(642)에 맞닿아서 흡입구(610)와 틈(648), 연통구멍(632), 중심구멍(630), 보올밸브(662), 틈(648) 및 슬라이딩링(646)의 제1단면(650a)측의 큰지름구멍(608)내의 공간(652)으로 형성되는 챔버(660)가 밀폐하게 된다. 이 상태에서 더욱 피스톤부재 (626) 및 슬라이딩링(646)이 이동하면 공(652)의 용적이 축소하여 상기 챔버(660)의 용적도 축소되기 때문에, 이 챔버(660)내의 유체는 가압상태로 되어 중심구멍(630)으로 부터 보올밸브(662)방향으로 유체를 배출할 수 있다. 더욱이, 이때 동시에 공간(652)의 용적이 축소한 분만큼 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적이 확대하게 된다. 다른 한편, 피스톤부재(626)와 함께 슬라이딩링(646)이 펌프실(670)측으로 이동하는 경우에는, 우선 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)과 측벽(642)이 떨어지고, 그런 다음 제1단면(650a)이 측벽(640)에 맞닿는다. 이에 따라 흡입구(610)와 상기의 챔버(660)가 연통하여 흡입구(610)로 부터 챔버(660)내에 유체를 유입할 수 있는 상태로 된다. 즉, 슬라이딩링(646)은 홈부(636)의 측벽(640)과 맞닿는 제1단면(650a)측에서 슬라이딩링(646)의 일부를 잘라내고, 틈(648)과 큰지름구멍(608)내의 공간(652)등을 연통하는 연통부(658)가 형성되어 있다. 이에 따라 공간(652)이 확대할 때에 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 유체를 틈(648)을 거쳐 공간(652)에 도입할 수 있다. 또, 공간(652)에 이어지는 연통로를 피스톤부재 내부에 독립하여 형성할 필요가 없게 되어 피스톤부재(626)의 가공이 간단하게 됨과 동시에 축방향의 길이를 단축하는 것이 가능하게 된다. 또한, 피스톤부재(626) 및 슬라이딩링(646)이 이동하면 슬라이딩링(646)의 제1단면(650a)측의 큰지름구멍(608)내의 공간(652)이 확대되기 때문에 챔버(660)의 용적이 확대하여 감압상태(부압상태)로 되어 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 유체가 챔버(660)내에 유입한다.
이와 같이 슬라이딩링(646)은 피스톤부재(626)와 함께 챔버(660)의 용적을 축소, 확대하는 피스톤 및 챔버(660)와 흡입구(610)측과의 연통, 차단을 전환하는 개폐밸브로서 기능을 한다. 특히, 슬라이딩링(646)은 피스톤부재(626)의 홈부(636)의 양측벽(640, 642)에 맞물리어 피스톤부재(626)의 왕복운동에 의하여 이동되어 개폐를 한다. 이 때문에, 통상 스프링에 의하여 가압되는 보올밸브와는 달라서 밸브의 개구시에 유체는 저항을 받는 일이 없이 이 밸브를 통과할 수 있다. 또한, 챔버(660)는 피스톤부재(626)의 왕복운동에 따라 슬라이딩링(646)에 의하여 그 용적이 확대, 축소됨에 따라 펌프실로서 기능을 한다. 따라서, 개폐밸브가 개구하였을 때에 이 펌프실이 확대함에 따라 유체는 보다 한층 챔버(660)에 유입하기 쉽게 된다. 따라서, 유체의 도적 점성도가 높을 경우에 있어서도 챔버(660)에는 충분한 양의 유체를 유입시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 슬라이딩링(646)은 챔버(660)가 차단되어 있을 때, 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적을 확대한다. 이에 따라 흡입구(610)측에서 챔버(660)가 차단되어 있을 때부터 펌프(600)의 흡입구에 향하여 유체를 끌어당기는 힘(부압)이 발생하므로 유체의 동적 점성도가 높고, 유입속도가 낮은 경우에도 유체를 챔버(660)내에 도입할 수 있다.
더욱이, 슬라이딩링(646)은 홈부(636)의 측벽(642)과 맞닿는 부분에 노치부가 형성되어 있고, 그 노치면을 측벽(642)과 맞닿는 제2단면(650b)으로 하고 있다. 이것은 펌프(600)의 조립시에 슬라이딩링(646)의 손상을 방지하기 위함이다. 더욱 상세하게는 나중에 설명한다.
또, 슬라이딩링(646)에는 큰지름구멍(608)의 내주면에 잇따라서 슬라이딩링(646)의 내부에 요부(659)가 설치되어 있다. 이에 따라 챔버(660)가 밀폐되어서 유체압이 상승하였을 경우에, 이 요부(659)에 유체가 들어가서 슬라이딩링(646)의 큰지름구멍(608)에의 밀착성이 높아진다. 이에 따라 흡입구(610)에 대한 챔버(660)의 시일성을 향상할 수 있다.
실린더부재(604)에서 돌출하는 측의 피스톤부재(626)의 단부(634)는 편심캠부재(620)에 맞닿고 있다. 이 편심캠부재(620)는 도면에 없는 전동모우터 등에 의하여 회전구동되는 것으로 편심부재(620)의 회전에 의하여 피스톤부재(626)는 왕복운동을 한다. 더욱이, 도면에 없으나 편심캠부재(620)의 외주에는 베어링이 장착되어 있으며, 피스톤부재(626)의 단부(634)와의 사이에서의 마찰의 발생을 방지하고 있다. 또, 제11도에 나타낸 예에서는 편심캠부재(620)를 중심으로 하여 대향하는 위치에 동일 구조를 지닌 펌프기구를 배치한 예를 나타내고 있다. 그리고, 대향위치에 배치된 펌프기구의 실린더부재(626)를 링부재(690)에 의하여 서로 연결함에 따라 펌프실(670)내에 스프링을 배설하지 않고도 피스톤부재(626)를 왕복운동할 수 있도록 하고 있다. 이에 따라 펌프(600)의 축방향의 길이를 단축하는 것이 가능하다.
또, 피스톤부재(626)의 펌프실(670)측의 단부에는 피스톤부재(626)를 실린더부재(604)의 실린더구멍(608)내에 삽입하기 쉽게 하기 위하여 경사부(654)가 형성되어 있다. 이 경사부(654)에는 스프링 지지부재(656)가 고정되어 있다. 이 스프링 지지부재(656)는 중심구멍(628)내에 삽입된 보올밸브(662)를 중심구멍(628 과 630)으로 형성된 밸브시이트(684)를 차단하는 방향으로 가압하는 스프링(666)을 지지한다. 이와 같이 스프링(666)을 피스톤부재(626)와 연동하는 스프링 지지부재(656)로 지지하게 함에 따라 피스톤부재(626)의 왕복운동에 상관없이 보올밸브(662)를 가압하는 가압력을 일정하게 할 수 있다. 더욱이, 이 스프링 지지부재(656)는 중심구멍(630)에서 펌프실(670)에의 유체의 흐름을 방해하지 않도록 중심구멍(630)의 개구부의 근방에는 구멍(657)이 설치되어 있다. 또한, 피스톤부재(626)의 실린더구멍(606)으로의 삽입을 용이하게 하기 위하여 스프링 지지부재(656)는 원추형상으로 형성되어 있다.
이와 같이 스프링 지지부재(656)를 원추형상으로 하고, 또한 피스톤부재(626)에 경사부(654)를 설치하였음에 따라 펌프(600)의 조립은 실린더부재(604)의 큰지름구멍(608)내에 슬라이딩링(646)을 삽입한 다음에 피스톤부재(626)를 피스톤구멍(6060에 삽입하는 것만으로 좋다. 따라서, 펌프의 조립성을 대폭으로 향상하는 것이 가능하다. 이 조립에서는 스프링 지지부재(656) 및 경사부(654)에 의하여 슬라이딩링(646)이 잡아 늘려지고, 또한 슬라이딩링(646)은 피스톤부재(626)의 삽입방향으로 눌려지게 된다. 그러나, 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)에 노치부를 설치하고 있기 때문에 피스톤부재(626)를 삽입하였을 때에 피스톤부재(626)와 실린더부재(604)등으로 슬라이딩링(646)을 삽입하여 손상시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.
실린더부재(604)에 천설되어 있는 배출통로(614)의 개구에는 실린더부재(604)의 주위에 홈이 파여져 있으며, 이 배출홈부(680)내에 보올밸브(671)가 배치되어 있다. 이 보올밸브(671) 및 보올밸브를 가압하는 링부재(674)에 대하여 제12도 (a) ∼ (d)를 이용하여 설명한다.
제12도(a)에 나타낸 바와 같이 배출통로(614)가 배출홈부(680)에 이어지는 부분에 보올밸브(671)가 밀착하여 맞닿을 수 있는 원추면형상의 밸브시이트(672)가 형성되어 있다. 링부재(674)는 제12도 (a) ∼ (d)에 나타낸 바와 같이 탄성력을 지닌 선재(線材)를 보올밸브(671)로 접고, 2중의 선재로 구성되어 있다. 이 링부재(674)는 보올밸브측의 접은부분을 원호형상으로 형성하여, 이 원호형상부분(674a)으로 보올밸브(671)을 지지하게 한다. 한편, 링부재(674)의 타단에는 절곡부(674b)가 형성되어 있다. 상술한 구성을 갖는 링부재(674)의 조립은 단순히 절곡부(674b)를 배출통로(614)와 대향하는 위치에 형성된 구멍부분(676)에 삽입하고, 또한 원호형상부분(674a)을 보올밸브(671)에 맞물어서 완료한다. 링부재(674)는 그 자신의 탄성력에 따라 절곡부(674b)측을 받침점으로 하여 원호형상부분(674a)으로 보올밸브(671)를 가압한다. 이와 같이 링부재(674)의 일단을 받침점, 타단을 가동부로 함에 따라 일정한 배출압을 얻기 위한 탄성력의 설정도 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 링부재(674)는 배출홈부(680)에 수납되도록 배출홈부(680)가 형성되어 있으므로 링부재(674)가 양단부를 받침점으로 하여 회전하는 일은 없다.
보올밸브(671) 및 링부재(674)는 상술한 바와 같이 구성되어 있으므로 통상 보올밸브(671)는 밸브시이트(672)에 착석한 상태에 있다. 그러나, 배출통로(614)측으로 부터 보올밸브(671)를 가압하는 힘이 링부재(674)의 가압력을 능가하는 경우에는 보올밸브(671)는 밸브시이트(672)에서 떨어진다. 따라서, 피스톤부재(626)가 펌프실(670)의 용적을 감소시키는 방향으로 이동하였을 경우에는 펌프실(670)내의 유체를 가압상태로 하여 보올밸브(671)를 리프트시켜 펌프실(670)에서 배출구(681)에 유체를 배출할 수 있다.
더욱이, 케이싱(602)과 펌프(600)는 실린더부재(604)의 편심캠(620)측의 단부에 밖으로 끼워져 있는 0링(682), 펌프실(670)측의 단부에 밖으로 끼워져 있는 0링(684) 및 중앙부근에 밖으로 끼워져 있는 0링(686)에서 액밀하게 밀착시키고 있다. 그리고, 0링(682 ∼ 686) 사이에 대응하는 부분의 케이싱(602)과 펌프(600) 사이에 형성되는 공간을 흡입로로 하고, 0링(684 ∼ 686) 사이에 대응하는 부분의 케이싱(602)과 펌프(600)사이에 형성되는 공간을 배출로로 하고 있다. 또, 연통로(603)와 흡입구(610)사이에는 필터(688)가 배설되어 있어 펌프(600)내로의 이물질의 진입을 방지하고 있다.
다음에, 이 펌프(600)의 작동에 대하여 설명한다.
[제1행정]
먼저, 피스톤부재(626)가 상사점 (피스톤부재(626)가 펌프실(670)의 용적을 가장 축소하는 위치)에 이르렀을 경우, 펌프실(670)에서 배출구(681)쪽으로의 액체의 배출을 종료한 상태로 되어 있다. 또, 슬라이딩링(646)은 제1단면(650a)을 홈(636)의 측벽(640)에 맞닿아 있고, 흡입구(610)와 챔버(660)가 연통하고 있다. 이때, 슬라이딩링(646)이 피스톤부재(626)와 함께 펌프실(670) 방향으로 이동하고 있으므로 챔버(660)의 용적은 가장 확대한 상태이고, 내부에는 흡입구(610)에서 도입한 유체가 충전되어 있다.
다음에, 편심캠부재(620)의 회전에 따라서 피스톤부재(626)는 링부재(690)에 의하여 편심캠부재(620) 방향으로 힘을 받아서 상사점에서 하사점(피스톤부재(626)가 펌프실(670)의 용적을 가장 확대하는 위치) 방향으로 이동한다(이하, 이 방향의 이동을 하강이라고 한다). 이 피스톤(626)의 하강에 따라서 펌프실(670)의 용적이 증가하여 펌프실(670)은 감압상태로 된다.
피스톤부재(626)가 홈부(636)와 슬라이딩링(646)과의 축방향길이의 차에 상당하는 거리만큼 상사점에서 하강하면 홈부(636)의 측벽(642)이 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)에 맞닿는다. 이 상태에서는 측벽(642)과 제2단면(660b)의 맞닿음에 의하여 흡입구(610)와 챔버(660)의 연통이 차단되어 챔버(660)는 밀폐된다.
또한, 피스톤부재(626)는 하사점에 이르기까지 하강을 계속한다. 이 피스톤부재(626)의 하강에 있어서 슬라이딩링(646)은 홈부(636)의 측벽(642)을 개재하여 가압되어 피스톤부재(626)와 같은 방향으로 이동한다. 이 슬라이딩링(646)의 이동에 따라서 공간(652)의 용적이 감소하여 챔버(660)는 가압 상태로 되므로, 챔버(660)내의 유체는 중심구멍(630)에서 압축스프링(666)의 가압력에 저항하여 보올밸브(662)를 리프트시킨다. 또, 공간(652)의 용적이 감소한 분만큼 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적이 증가하므로 부압(負壓)이 발생하여 유체를 흡입구(610)를 개재하여 가까이 끌어당긴다.
따라서, 상기와 같이 펌프실(670)이 감압상태로 되고, 또한 챔버(660)내의 유체가 가압상태로 되기 때문에, 보올밸브(660)는 밸브시이트(664)에서 떨어져서 유체는 챔버(660)에서 펌프실(670)내에 유입한다.
[제2행정]
하사점에 이르른 피스톤부재(626)는 계속 상사점방향으로 이동한다 (이하, 이 방향의 이동을 상승이라 한다).
피스톤부재(626)가 홈부(636)와 슬라이딩링(646)의 축방향길이의 차에 상당하는 거리만큼 하사점에서 상승하면 홈부(636)의 측벽(640)이 슬라이딩링(646)의 제1단면(650a)에 맞닿는다. 이 상태에서는 흡입구(610)와 챔버(660)가 측벽(642)돠 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)의 틈을 개재하여 연통한다.
또한, 피스톤부재(626)는 상사점에 이르기까지 상승을 계속한다. 이 피스톤부재(626)의 상승에 있어서 슬라이딩링(646)은 홈(636)의 측벽(640)을 개재하여 가압되어 피스톤(626)과 같은 방향으로 이동한다. 이 슬라이딩링(646)의 이동에 따라서 공간(652)의 용적이 증가하여 챔버(660)내는 부압상태로 된다. 더욱이, 제1행정에서 이미 흡입구(610)측에 부압이 발생하여 챔버(660)가 확대함에 따라 부압의 발생장소가 챔버(660)의 외부에서 내부로 이동한 것만으로 부압의 크기 자체는 변화하고 있지 않다. 이와 같은 상태에 있어서는 흡입구(610)와 챔버(660)는 연통하고 있으므로 공간(652)의 용적 증가분에 따른 유체가 흡입구(610)에서 챔버(660)에로 유입하게 된다.
또, 피스톤부재(626)가 하강에서 상승으로 변함에 따라서 펌프실(670)의 용적의 증가가 종료하고, 반대로 감소를 개시한다. 이때, 보올밸브(662)를 리프트하는 힘은 소멸되고, 보올밸브(662)는 밸브시이트(664)에 착석한다. 따라서, 중심구멍(630)측과 펌프실(670)의 연통은 차단되어 펌프실(670)은 그 용적의 감소에 따라서 가압상태로 된다. 이 때문에, 압력이 상승한 펌프실(670)내의 유체는 링부재(674)의 가압력에 저항하여 보올밸브(671)를 리프트시켜 펌프실(670)밖으로 유출하여 배출구(681)에서 배출된다.
또한, 펌프9600)는 제1 및 제2행정을 순차 반복하여 흡입구(610)에서 유체를 흡입하고 배출구(681)에서 유체를 배출한다.
상기와 같이 펌프(600)는 제2행정에 있어서의 공간(652)의 용적 증가에 따라서 유체를 흡입하게 된다. 즉, 펌프(600)는 최대공간(652)의 용적 증가분에 상당하는 용적의 유체를 흡입할 수 있다. 따라서, 이 공간(652)의 용적 증가분이 펌프(600)내에 유체를 흡입할 수 있는 용적(이하, 흡입가능용적이라 한다) (QA)로 된다.
단, 전술한 바와 같이 제1행정에서 공간(652)의 용적이 감소하면 그 감소한 용적분만큼 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적이 증가한다. 따라서, 제1행정으로 부터 유체를 펌프의 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)에 접근하는 힘(부압)이 발생한다.
따라서, 제3도(a)에 나타낸 바와 같이 펌프(600)의 흡입가능용적(QA)은 제1행정에서 홈부(636)의 측벽(642)이 슬라이딩링(646)의 제2단면(650b)에 맞닿는 시점(t1)에서 하사점에 도달하는 시점(t2)까지 서서히 증가하여 피스톤부재(626)의 하사점(t2)에서 최대치(Q0)로 된다.
피스톤부재(626)가 하사점을 지나서 제2행정으로 되면 슬라이딩링(646)의 펌프(670)측으로의 이동에 따라서 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적은 감소하지만 그 감소분은 챔버(660)내의 공간(652)의 용적의 증가분으로 된다.
상술한 바와 같이, 이 제2행정에서는 보올밸브(662)는 밸브시이트(664)에 착석하고 있으므로 챔버(660)는 흡입구(610)만 연통하고 있다. 따라서, 흡입구(610)에서 챔버(660)로 이르는 공간에서는 슬라이딩링(646)을 사이에 두고 흡입구(610)측의 큰지름구멍(608)의 용적이 감소하여 공간(652)의 용적이 증가하지만, 이 공간 전체에서는 용적의 증감은 발견할 수 없다. 즉, 피스톤(626)의 하사점에서 최대치(Q0)로 된 펌프(600)의 흡입가능용적(QA)은 흡입구(610)에서 챔버(660)에 도달하는 공간에서 유지하게 된다(t2∼t3∼t4∼t5).
이와 같이 펌프(600)에 있어서는 제1행정에서 서서히 증가하여 피스톤(626)이 하사점에 이르른 시점(t2)에서 최대치(Q0)로 된 흡입가능용적(QA)은 제2행정을 통하여 다음 사이클에서 흡입구(610)와 챔버(660)의 연통이 차단되는 시점(t5)까지 유지된다. 이 때문에, 유체의 동적 점성도가 뛰어나서 유입 속도가 낮은 경우에도 펌프(600)의 용적 효율은 저하하기 어렵다.
제3도(a)에 펌프(600)에의 유체의 유입량(QB)의 경시변화를 예시하였다. 유체의 유입량(QB) [㎤]이 Q0/(t5- t1) = Q0/(t4- t0) [㎤/초]의 유입 속도로 밖에 유입하여 오지 않는 경우에도 1사이클당의 최종유입량(QC)은 최대치(Q0)까지 도달할 수 있어 펌프(600)의 용적 효율은 저하하지 않는다. 이에 대하여 종래기술에서는 제3도(b)에 나타낸 바와 같이 유체가 같은 유입속도(Q0/(t4- t0) [㎤/초])로 유입하여도 흡입가능용적(QA)이 감소하여 버리기 때문에 최종유입량(QC)은 최대치(Q0)의 약 69%로 밖에 도달할 수 없고, 펌프의 용적 효율이 저하하여 버린다.
이와 같이 본 실시예에 있어서는 제1행정에서 제2행정을 거쳐 유체의 흡입이 계속되므로, 유체의 동적 점성도가 큰 경우에 있어서도 펌프(600)에의 유체의 흡입 효율은 종래기술에 비하여 저감하기 어렵다. 따라서, 유체의 동적 점성도가 커서 펌프(600)의 용적 효율이 저하하기 어렵다.
또, 본 실시예의 펌프(600)는 예컨대 미끄럼방지장치(ABS)나 견인장치(TRC)에 이용할 수 있다. 여기에서 ABS나 TRC에 있어서는 펌프의 배출압으로서 150 ∼ 200 기압 정도의 압력이 요구된다. 이러한 압력은 펌프실(670)에서 형성되지만, 이 펌프실(670)의 흡입, 배출구에는 보올밸브(662), (671)가 설치되어 있기 때문에 고압에서도 충분히 견딜 수 있다. 한편, 챔버(660)는 펌프실로서 기능을 갖는 것이지만, 이 챔버(660)의 압력은 보올밸브(662)를 분사개시시키는 정도의 압력(1 ∼ 2 기압 정도)밖에 발생하지 않기 때문에 그 챔버(660)를 슬라이딩링(646)으로 충분히 밀폐할 수 있고, 또한 내구성도 확보되어 있다.
[제6실시예]
제13도에 나타낸 바와 같이 제6실시예의 펌프(700)는 슬라이딩링(746)을 실린더부재(704)의 외주면을 슬라이딩할 수 있도록 설치한 구성이 제5실시예와 다르다.
이하, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
제4도에서 피스톤부재(726)의 중앙부근에는 연결봉(731)이 압입되어 피스톤부재(726)와 함께 왕복운동을 한다. 이 연결봉(731)은 실린더부재(726)의 흡입구(710)를 개재하여 실린더부재(704)의 외부에 돌출하고 있다. 연결봉(731)의 양단은 링형상의 슬라이딩부재(735)에 끼워져서 피스톤부재(726)의 왕복운동은 연결봉(731)을 개재하여 슬라이딩부재(735)에 전달된다. 이 슬라이딩부재(735)는 실린더부재(704)의 주위의 케이싱(702)위를 슬라이딩 하는 것이며, 그 슬라이딩면에 고무링(737)이 배설되어 있다. 이 고무링(737)은 케이싱(702)의 연통로(703)와 챔버(760)의 밀폐성을 확보하기 위한 것이다.
슬라이딩부재(735)의 실린더부재(704)측의 면에는 홈부(736)가 형성되어 있다. 이 홈부(736)의 양측벽(740, 742)에 양단면이 맞닿도록 슬라이딩링(746)이 실린더부재(704)의 외주면에 밖으로 부터 끼워져 있다. 이 슬라이딩링(746)의 폭은 슬라이딩부재(735)의 홈부(736)와 슬라이딩링(746)등으로 개폐밸브로서의 기능이 발휘된다. 더욱이, 슬라이딩링(746)이 홈부(736)의 측벽(740)과 맞닿을 때에 연통로(703)와 챔버(760)의 연통을 확보하기 위하여 측벽(740)측에 있어서 여러개소에 노치(733)가 형성되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제6실시예의 작동 및 효과는 기본적으로는 제5실시예와 마찬가지이다. 단, 상술한 제5실시예에서는 슬라이딩링(646)이 챔버(660)에 대한 개폐밸브와 피스톤의 기능을 겸용하고 있었음에 대하여, 제6실시예에서는 피스톤의 기능이 슬라이딩링(746), 슬라이딩부재(735) 및 고무링(737)등으로 나누어져 있다.
[제7실시예]
제14도에 나타낸 바와 같이 제7실시예의 펌프(800)는 슬라이딩링(846)을 피스톤부재(826)의 이동방향과 작교하는 방향으로 슬라이딩하도록 한 구성이 제1실시예와 다르다.
이하, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
제14도에 나타낸 바와 같이 피스톤부재(826)를 중심으로 하여 대향하는 위치에 같은 구성을 지닌 2개의 슬라이딩부재(835a, 835b)가 실린더의 흡입구(810)에 배치되어 있다. 그리고, 이 슬라이딩부재(835a, 835b)가 배치되는 위치에 대향하는 부분에 있어서 피스톤부재(826)에는 단면이 3각 형상의 오목부(827)가 형성되어 있다. 이 오목부(827)에 대응하여 슬라이딩부재(835a, 835b)의 피스톤부재(826)의 측면은 송곳형상으로 형성되어 있고, 그 선단부분은 구면형상으로 되어 있다.
따라서, 피스톤부재(826)가 왕복운동을 함에 따라 슬라이딩부재(835a, 835b)의 선단부분의 구면부(837)가 오목부(827)의 경사면을 슬라이딩한다. 이에 따라 슬라이딩부재(835a, 835b)는 피스톤부재(826)의 이동방향과 직교하는 방향으로 실린더부재(804)의 흡입구(810)내를 슬라이딩하게 된다. 더욱이, 제5도는 피스톤부재(826)의 하사점에 있어서의 상태를 나타내고 있으며, 구면부(887)는 오목부(827)의 편심캠부재(620)측의 경사면만을 슬라이딩한다. 이것은 펌프실(870)이 축소하였을 때에 챔버(860)가 확대하고, 펌프실(870)이 확대하였을 때에 챔버(860)가 축소한다고 하는 관계를 만족하기 때문이다.
이 양 슬라이딩부재(835a, 835b)는 서로 판스프링(851)으로 연결되어 있다. 따라서, 양 슬라이딩부재(835a, 835b)는 항상 피스톤부재(826)에 세게 눌려지는 방향으로 가압되어 있다. 이에 따라 피스톤부재(826)가 상자점에서 하사점으로 향하는 경우에 슬라이딩부재(835a, 835b)의 구면부(837)가 오목부(827)의 경사면에 잇따라서 오목부(827)의 정점방향으로 슬라이딩할 수 있다. 따라서, 양 슬라이딩부재(835a, 835b)는 서로 가장 떨어진 위치에서 가장 접근한 위치에 이동한다.
이것들 양 슬라이딩부재(835a, 835b)의 내부에는 흡입구(810)를 슬라이딩하는 면에 슬라이딩링(846)이 설치되어 있다. 이 슬라이딩링(846)은 슬라이딩부재(825a)의 내부에서 슬라이딩부재(935a)에 대하여 상대이동할 수 있으며, 또한 양측벽(840 및 842)에 맞닿아서 슬라이딩부재(835a)와 함께 슬라이딩한다. 슬라이딩링(846)의 측벽(842)과 맞닿았을 때에는 연통로(808)와 펌프실로서 기능하는 챔버(860)와의 연통이 차단된다. 한편, 슬라이딩링(846)이 측벽(840)과 맞닿았을 때에는 측벽(842)측에서 여러개소 형성된 연통구멍(843) 및 측벽(840)측에서 여러개소 형성된 연통구멍(841)을 개재하여 연통로(803)와 챔버(860)가 연통한다.
더욱이, 본 실시예에 있어서는 펌프(800)의 조립시에 판스프링(851)의 탄성력에 저항하여 피스톤부재(826)를 피스톤구멍(806)에 삽입할 필요가 있다. 이 때문에, 스프링 지지부재(856)는 그 손상을 방지하기 위하여 전체를 중심구멍(880)내에 수납하고 있다.
상술한 바와 같이 구성된 제7실시예의 작동 및 효과도 기본적으로는 제5실시예와 같다. 단, 상술한 제6실시예와 마찬가지로 챔버(860)에 대한 피스톤으로서의 기능이 슬라이딩링(846)과 슬라이딩부재(835a)로 배분되어 있다.
이상 제5 ∼ 제7실시예에 따라서 본 발명의 펌프를 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 실시할 수 있다.
예컨대 제5실시예에서는 반아아치형의 링부재(674)로 보올밸브(670)를 가압하도록 구성하였다. 그러나, 도면(제15도)에 나타낸 바와 같이 링부재(974)의 길이를 단축하여 절곡부(974b)를 실린더부재에 압입하도록 하여도 좋다. 즉, 링부재(974)의 받침점측을 실린더부재의 외주에서 고정하도록 하면 코일 스프링을 사용하는 경우에 비교하여 실린더부재의 지름방향의 체격을 소형화 할 수 있다.
또, 제16도 (a) ∼ (d)에 나타낸 바와 같이 링부재의 재질로서 선재를 2중으로 한 것이 아닌 판스프링으로 링부재(1074)를 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 보올밸브(670)와 맞무는 부분을 원형으로 후벼서 구멍을 뚫고, 그 뚫은 부분에서 보올밸브(670)를 지지한다. 더욱이, 제16도 (a) ∼ (d)에 나타낸 것과 같다.
또한, 제16도 (a), (b)에 나타낸 바와 같이 링부재의 재질을 판스프링으로 하였을 경우라도 그 링부재(1174)의 길이를 단축하여 제15도의 경우와 마찬가지로 구성하는 것도 가능하다.
또, 제18도에 나타낸 바와 같이 보올밸브(671)에 대하여 코일스프링(1274)으로 가압하는 것도 가능하다. 즉, 코일스프링(1274)을 지지하는 지지부재(1276)를 배출홈부(680)에 고정함에 따라 실질적으로 코일스프링(1274)의 받침점을 실린더부재측에서 고정하는 구조로 하는 것이 가능하다.
또한, 제19도에 나타낸 바와 같이 구조적으로는 약간 복잡하게 되지만 강체인 반아아치형의 평판(1374)을 코일스프링(1376)으로 지지하면서 실린더부재에 고정하도록 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이 구성하면 보올밸브(670)측에 코일스프링을 배치하는 경우에 비교하여 코일스프링(1376)의 설치스페이스를 채택할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1 및 제2펌프기구를 구비한 펌프로서 내부에 제1 및 제2펌프실과, 이 제1펌프실로 연통하는 흡입구멍 및 제2펌프실로 연통하는 배출구멍이 형성된 하우징과,
    제1펌프실의 배출구와 제2펌프실의 흡입구를 연통하는 연통로에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 이 연통로를 차단하고, 확대할 때에 이 연통로를 개구하는 제1개폐밸브와,
    하우징의 내부에 배치되어서 왕복운동을 하여, 이 왕복운동에 따라서 제1펌프실이 축소할 때에는 제2펌프실을 확대시키고, 제2펌프실이 확대할 때에는 제2펌프실을 축소시키는 피스톤과,
    제1펌프실에 연통하는 흡입구멍의 근방에 설치되어 제1펌프실이 확대할 때에 분사개시하여 제1펌프실내에 유체를 유입시키고, 축소할 때에 분사폐쇄하여 제1펌프실내로 부터의 유체의 유출을 방지하는 제2개폐밸브와,
    제2펌프실로 연통하는 배출구멍의 근방에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 분사개시하여 승압된 유체를 배출구멍으로 부터 배출시키고, 확대할 때에 밸브 폐쇄하는 제3개폐밸브 등을 설치한 것을 특징으로 하는 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 제3개폐밸브 및 제1개폐밸브를 제2펌프실을 차단하는 방향으로 가압하는 제1 및 제2가압수단을 구비하였으며, 제1개폐밸브에는 제1펌프실 및 제2펌프실의 유체압이 작용하고, 제3개폐밸브에는 제2펌프실의 유체압이 작용함에 따라 제1 및 제2가압수단에 저항하여 제1 개폐밸브 및 제3개폐밸브가 분사개시하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  3. 제1항에 있어서, 제3개폐밸브는 피스톤의 운동방향과 직교하는 방향으로 개폐하도록 설치되어 있음을 특징으로 하는 펌프.
  4. 제3항에 있어서, 제3의 개폐밸브를 가압하는 제1가압수단은 제2펌프실의 외벽에 고정되는 연결고정부와, 이 연결고정부를 받침점으로 하여 제3개폐밸브에 가압력을 주도록 작용하는 가동부 등을 구비한 것을 특징으로 하는 펌프.
  5. 제4항에 있어서, 제3개폐밸브를 가압하는 제1가압수단은 제2펌프실의 외벽의 주위에 잇따라서 배설된 링형상의 부재를 구비하여 일부가 제3개폐밸브에 작용하고, 타단이 제2펌프실의 외벽에 연결고정되어 있음을 특징으로 하는 펌프.
  6. 제1항에 있어서, 제1펌프실의 배출구와 제2펌프실의 흡입구 등을 연통하는 연통로는 피스톤의 내부에 형성되고, 또한 제1개폐밸브는 이 연통로를 차단하도록 피스톤에 지지되어 있음을 특징으로 하는 펌프.
  7. 제6항에 있어서, 피스톤의 내부에 형성된 연통로가 제2펌프실로 개구하는 측에서 그 개구단 보다도 피스톤의 내부측에 있어서의 연통로에 제1개폐밸브를 배치하고, 피스톤의 개구부의 일부를 가리우도록 이 피스톤에 지지부재를 고정하여, 이 지지부재로 제1개폐밸브를 가압하는 가압수단을 지지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 펌프.
  8. 제1항에 있어서, 제2개폐밸브는 하우징을 슬라이딩하는 것으로서 피스톤의일부에 맞물림에 따라 피스톤의 왕복운동에 따라서 슬라이딩하고, 이 슬라이딩 운동에 따라서 제1펌프실을 개폐하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  9. 제8항에 있어서, 제2개폐밸브는 피스톤이 한방향으로 이동하였을 때 피스톤의 제1맞물림부분과 맞닿아서 하우징응 일정한 방향으로 슬라이딩하고, 피스톤이 다른 방향으로 이동하였을 때 이 피스톤의 제2맞물림부분과 맞닿아서 소정의 방향과 반대방향으로 슬라이딩하며, 또한 한편의 맞물림부분과 맞닿고 있을 때에는 다른편의 맞물림부분과의 사이에 일정한 틈을 발생하도록 설치되어 있어 제1맞물림부분과 맞닿았을 때 흡입구멍과 제1펌프실의 연통을 차단하고, 제1맞물림부분과 틈을 발생하였을 때 이 틈을 개재하여 흡입구멍과 제1펌프실을 연통하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  10. 제9항에 있어서, 제1맞물림부분 및 제2맞물림부분은 피스톤의 주위에 설치된 홈부의 양측벽으로 구성되어 있고, 제2개폐밸브는 피스톤의 홈부의 주위에 배설된 것으로, 또한 피스톤의 제1맞물림부분과 맞닿는 부분에 노치부를 형성한 것을 특징으로 하는 펌프.
  11. 제1항에 있어서, 피스톤은 피스톤의 일부에 맞물려서 피스톤의 왕복운동에 의하여 제2왕복운동을 하는 제2피스톤을 구비하고 있어 제2피스톤이 제2왕복운동에 따라 제2개폐밸브가 분사폐쇄하고 있을 때에 제1펌프실의 용적을 축소시키고, 제2개폐밸브가 분사개시하고 있을 때에 제1펌프실의 용적을 확대시키는 것을 특징으로 하는 펌프.
  12. 제11항에 있어서, 제2개폐밸브는 하우징을 슬라이딩하는 것으로서 피스톤의 일부에 맞물림에 따라 피스톤의 왕복운동에 따라서 슬라이딩하여, 이 슬라이딩 운동에 따라서 제1펌프실을 개폐하는 것으로서 제2개폐밸브가 제1펌프실과 흡입구멍의 연통을 차단한 다음에 슬라이딩 운동을 함에 따라 제2피스톤으로서 제1펌프실의 용적을 축소하는 것을 특징으로 하는 펌프.
  13. 제1 및 제2펌프기구를 구비한 펌프로서 내부에 제1 및 제2펌프실과, 이 제1 펌프실로 연통하는 흡입구멍 및 제2펌프실로 연통하는 배출구멍이 형성된 하우징과,
    제1펌프실의 배출구와 제2펌프실의 흡입구를 연통하는 연통로에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 이 연통로를 차단하고, 확대할 때에 이 연통로를 개구하는 제1개폐밸브와,
    하우징의 내부에 배치되어서 왕복운동을 하여, 이 왕복운동에 따라서 제1 펌프실이 축소할 때에는 제2펌프실을 확대시키고, 제1펌프실이 확대할 때에는 제2펌프실을 축소시키는 피스톤과,
    제1펌프실에 연통하는 흡입구멍의 근방에 설치되어 피스톤의 일부에 맞물림에 따라 피스톤의 왕복운동에 의하여 구동되어 제1펌프실이 확대할 때에 분사개시하여 제1펌프실내에 유체를 유입시키고, 축소할 때에 밸브패쇄하여 제1펌프실내로 부터의 유체의 유출을 방지하는 제2개폐밸브와,
    제2펌프실로 연통하는 배출구멍의 근방에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 분사개시하여 승압된 유체의 배출구멍으로 부터 배출시키고, 확대할 때에 밸브 폐쇄하는 제3개폐밸브 등을 설치한 것을 특징으로 하는 펌프.
  14. 제1 및 제2펌프기구를 구비한 펌프로서 내부에 제1 일어나 제2펌프실과, 이 제1펌프실로 연통하는 흡입구멍 및 제2펌프실로 연통하는 배출구멍이 형성된 하우징과,
    제1펌프실의 배출구와 제2펌프실의 흡입구를 연통하는 연통로에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 이 연통로를 차단하고, 확대할 때에 이 연통로를 개구하는 제1개폐밸브와,
    제1펌프실의 내부에 형성됨과 동시에 하우징의 내부에 배치되어서 제1왕복 운동을 하여 제2펌프실을 확대, 축소시키는 제1피스톤과,
    제1피스톤에 맞물리어 제1피스톤의 제1왕복운동에 대응하여 제2왕복운동을 함과 동시에 제2왕복운동에 의하여 제1펌프실의 용적을 확대, 축소시키고, 또한 제2펌프실의 용적이 확대할 때에는 제1펌프실의 용적을 축소 축소시키며, 제2펌프실이 축소할 때에는 제1펌프실을 확대시키는 제2피스톤과,
    제1펌프실로 연통하는 흡입구멍의 근방에 설치되어 제1펌프실이 확대할 때에 분사개시하여 제1펌프실내에 유체를 유입시키고, 축소할 때에 밸브여 쇄하여 제1펌프실내로 부터의 유체의 유출을 방지하는 제2개폐밸브와,
    제2펌프실로 연통하는 배출구멍의 근방에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 분사개시하여 승압된 유체를 배출구멍으로 부터 배출시키고, 확대할 때에 밸브 폐쇄하는 제3개폐밸브 등을 설치한 것을 특징으로 하는 펌프.
  15. 제1 및 제2 펌프기구를 구비한 펌프로서 내부에 제1 및 제2 펌프실과, 이 제2 펌프실로 연통하는 흡입구멍 및 제2펌프실로 연통하는 배출구멍이 형성된 하우징과,
    제1펌프실의 배출구와 제2펌프실의 흡입구를 연통하는 연통로에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 이 연통로를 차단하고, 확대할 때에 이 연통로를 개구하는 제1개폐밸브와,
    제1펌프실의 내부에 형성됨과 동시에 하우징의 내부에 배치되어서 제1왕복운동을하여 제2펌프실을 확대, 축소시키는 제1피스톤과,
    제1피스톤에 맞물리어 제1피스톤의 제1왕복운동에 대응하여 흡입구멍과 제1펌프실의 연통구멍에서 제2왕복운동을 하여, 이 제2왕복운동에 의하여 제1펌프실의 용적을 확대할 때에는 흡입구멍측의 용적을 축소시키고, 제1펌프실의 용적을 축소할 때에는 흡입구멍측의 용적을 확대하며, 또한 제2펌프실의 용적을 축소할 때에는 제1펌프실의 용적을 확대시키는 제2피스톤과, 제1펌프실로 연통하는 흡입구멍의 근방에 설치되어 제1펌프실이 확대할 때에 분사개시하여 제1펌프실내에 유체를 유입시키고, 축소할 때에 밸브폐쇄하여 제1펌프실내로 부터의 유체의 유출을 방지하는 제2개폐밸브와, 제2펌프실로 연통하는 배출구멍의 근방에 설치되어 제2펌프실이 축소할 때에 분사개시하여 승압된 유체를 배출구멍으로 부터 배출시키고, 확대할 때에 밸브 폐쇄하는 제3개폐밸브 등을 설치한 것을 특징으로 하는 펌프.
  16. 용적이 가변하는 제1펌프실과, 이 제1펌프실로 연통하는 제1흡입구 및 제1배출구 등을 구비하여, 제1펌프실의 용적의 증감에 따라서 제1흡입구로 부터 유체를 흡입하고, 제1배출구로 부터 유체를 배출하는 제1펌프기구와, 제2펌프실과, 이 제2펌프실로 연통하는 제2흡입구와, 이 제2펌프실로 연통함과 동시에 제1흡입구로 연통하는 제2배출구와, 제2펌프실내에 배설되어서 제2흡입구측에 흡입실을 형성하고 제2배출구측에 배출실을 형성함과 동시에 제1펌프실의 용적의 증감에 동기하여 제2펌프실에 대하여 그 축방향에 잇따라서 상대이동이 가능하고, 배출실쪽으로 상대이동하였을 경우에는 흡입실과 배출실과의 연통을 차단하고, 흡입실쪽으로 상대이동하였을 경우에는 흡입실과 배출실을 구비한 제2펌프기구 등을 설치함에 따라,
    제1펌프실의 용적이 증가하는 경우에는 상기 밸브수단이 배출실쪽으로 상대이동하여 제2흡입구에서 흡입실로 유체를 흡입하고, 동시에 배출실에서 제2배출구 및 제1흡입구를 개재하여 제1펌프실로 유체를 충전하고,
    제1펌프실의 용적이 감소할 경우에는 제1배출구에서 유체를 배출함과 동시에 밸브수단이 상기한 흡입실쪽으로 상대이동하여 흡입실에서 배출실로 유체를 유입시키는 것을 특징으로 하는 펌프.
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