KR100651669B1

KR100651669B1 - 다단식 피스톤 펌프

Info

Publication number: KR100651669B1
Application number: KR1020050112327A
Authority: KR
Inventors: 이기춘
Original assignee: 이기춘
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2006-12-05
Also published as: CN101124404A; KR20060076187A; WO2006071003A1; US20080124228A1; JP2008525718A; EP1831549A1

Abstract

본 발명은 회전모터를 통해 회전하는 로터의 흡입력을 이용하여 펌핑을 하는 피스톤 펌프에 관한 것으로, 회전모터의 축을 일측 방향으로 편심시켜 고속과 저속의 변환을 용이하게 하며, 로터의 위치결정부재의 내부에 유동공간을 보유하여 격판이 파손되는 현상을 막고, 베어링수단을 통하여 원활한 회전운동을 이룰 수 있게 한 다단식 피스톤 펌프에 관한 것이다.

따라서 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 그 로터에 강구 및 니들핀을 적용하여 용적실의 내주면과 위치결정부재의 외주면 사이에 발생되는 마찰을 구름운동으로 최소화시켜 그 회전을 용이하게 한다.

또한 본 발명은 상기 용적실과 위치결정부재의 외주면 사이에 유동공간을 비치하여, 종래에 발생되는 격판의 비틀림응력과 인장력에 의한 파손의 문제점을 그 유동공간을 통해 흡수시킨 내구성이 높은 발명이다.

회전모터, 클러치부, 용적실, 로터, 헬리컬기어, 저속원동기어 등

Description

다단식 피스톤 펌프{The rotary pump and multiple rotary pump employed thereof}

도 1은 종래 일반적인 피스톤 펌프의 로터부를 도시한 도면,

도 2는 종래 출원된 로터부의 격판과 활동홈의 결합방식을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 개념 설명을 위한 로터의 작동모습을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 격벽이 늘어나야만 하는 원리를 설명한 개념도,

도 5는 본 발명의 클러치부에 대한 제1실시예를 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 클러치부에 대한 제2실시예를 도시한 단면도,

도 7은 본 발명의 클러치부에 대한 제3실시예를 도시한 단면도,

도 8은 본 발명의 클러치부에 대한 제4실시예를 도시한 단면도,

도 9는 본 발명의 로터부의 작동모습을 도시한 도면,

도 10은 본 발명의 로터부의 제1실시예를 확대도시한 도면,

도 11은 본 발명의 로터부의 제1실시예에 따른 원통형하우징의 모습을 도시한 도면,

도 12는 본 발명의 제1실시예의 로터부의 작동을 설명하는 개념도,

도 13은 본 발명의 제1실시예의 로터부의 다른 형태를 도시한 도면,

도 14는 본 발명의 로터부의 제2실시예를 확대도시한 도면,

도 15는 본 발명의 로터부의 제2실시예에 따른 위치결정부재의 모습을 도시한 도면,

도 16은 본 발명의 제2실시예의 다른 형태를 도시한 도면,

도 17는 본 발명의 제2실시예의 로터부의 작동을 설명하는 개념도,

도 18은 본 발명의 베어링수단의 설치형태의 개념을 설명하는 도면,

도 19은 본 발명의 베어링수단의 설치형태의 개념을 설명하는 도면,

도 20은 본 발명의 펌프를 정면에서 도시한 도면,

도 21는 본 발명의 2단 펌프를 측면에서 도시한 도면,

도 22은 본 발명의 3단 펌프를 측면에서 도시한 도면,

도 23은 본 발명의 4단 펌프를 측면에서 도시한 도면,

도 24는 본 발명의 펌프의 배관관계의 일실시 형태를 도시한 도면,

도 25은 본 발명의 펌프의 배관관계의 일실시 형태를 도시한 도면,

도 26는 본 발명의 펌프의 배관관계의 일실시 형태를 도시한 도면,

도 27는 본 발명의 펌프의 배관관계의 일실시 형태를 도시한 도면,

도 28은 본 발명의 4단 펌프를 전체 도시한 단면도,

도 29은 본 발명의 부하방지구를 도시한 사시도,

도 30은 본 발명의 부하방지구가 장착된 회전모터의 축을 단면하여 도시한 도면이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 회전모터 11; 축

20; 부하방지구 21; 볼홈

22; 수용부 23; 볼삽입공

24; 커플러 25; 볼

26; 커버링 100; 클러치부

110; 저속원동기어 111; 제1주동기어

200; 로터 220; 위치결정부재

230; 원통형하우징

일반적으로 펌프란 유체를 낮은 장소에서 더 높은 장소로 이동시키거나, 유체의 장소를 이동하기 위해 사용되는 기계이다.

그런데 종래의 이러한 펌프는 많은 문제가 있었다.

따라서 이러한 펌프 중 가장 일반적으로 사용되고 있는 펌프를 설명하고 그 문제점을 찾아 본다.

즉, 도 1에서처럼, 상부용적실(1)에 배치된 상부로터(2)와 하부용적실(3)에 배치된 하부로터(4)가 격막(5)에 의해 연결된 피스톤 펌프가 있다.

상기 피스톤 펌프는 도 1의 첫번째 도면에서 처럼, 상부로터(2)와 하부로터(4)가 일직선으로 세워져 있을 때, 상부로터(2)의 편심회전점과 하부로터의 편심회전점 사이의 거리가 최소가 된다.

즉, 상부로터(2)와 하부로터(4) 사이의 거리가 최소가 된다.

그리고 도 1의 다음 도면에 도시된 것처럼, 상부로터(2)와 하부로터(4)가 대각선으로 세워졌을 때, 상부로터(2)의 편심회전점과 하부로터(4)의 편심회전점 사이의 거리가 최대가 된다.

즉, 상부로터(2)와 하부로터(4) 사이의 거리가 최대가 된다.

보다 상세히 구체적인 예로서 설명하자면, 도 1에 도시된 것처럼, 상부로터(2)와 하부로터(4)가 일직선으로 세워져 있을 때, 상부로터(2)의 편심회전점과 하부로터(4)의 편심회전점 사이의 거리가 175.2mm이다.

그리고 그 상부로터(2)와 하부로터(4) 사이의 거리가 61.2mm이다.

도 1에 도시된 것처럼, 상부로터(2)와 하부로터(4)가 대각선으로 세워졌을 때, 상부로터(2)의 편심회전점과 하부로터(4)의 편심회전점 사이의 거리가 177.2mm이다.

즉, 상부로터(2)와 하부로터(4) 사이의 거리가 63.2mm이다.

그러나, 상기 상부로터(2)와 하부로터(4)가 강체인 격막(5)에 의해 연결되어 있어, 도1a,b에 도시된 피스톤 펌프용 로터의 구조는 파손될 수밖에 없고 작동이 불가능하게 되어 회전되지 않는 상태까지 올 수 있다.

이를 해결하기 위해서는 상기 격막(5)의 길이가 그 위치에 따라서 변동되어야만 한다는 것이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 도 2에서처럼, 대한민국 특허출원 제 1994-010299호에 소개된 "쌍원통 펌프"는 제1활주체(이하 "상부로터"라 한다; 1)의 외주면에 형성된 활동홈(2)에 격판(3)을 끼우는 방식인, 상기 제1활주체(1)는 분리하고 격판(3)과 제2활주체(이하 "하부로터"라 한다; 4)는 서로 일체로 연결시는 형태를 취하고 있다.

즉, 상부로터(1)와 하부로터(4)가 대각선으로 배치되었을 때, 격판(3)이 상부로터(1)의 활동홈(2)에서 슬라이딩되도록 함으로서, 상부로터(1)와 하부로터(4) 사이의 길이를 조정하는 방식이다.

그러나, 상기 상부로터(1)의 활동홈(2)과 격판(3)을 끼워 상부로터(1)와 하부로터(4)와의 사이를 조절하는 방식은 격판(3)이 활동홈(2) 사이에서 슬라이딩되며 로터(1, 4)가 연동을 하기에 빠져나올 소지도 많고, 다단의 피스톤 펌프에 적용이 될 경우 상부로터(1)의 회전력(토크)이, 상기 격판(3)이 활동홈(2)에서 슬라이딩되는 순간보다 먼저 발생하기에 상기 상부로터(1)를 회전시키는 편심된 축이 비틀림 응력을 받게 된다.

물론 이러한 현상은 상기 편심된 축이나 로터(1, 4)들 및 격판(3)의 파손을 가져올 우려가 많다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 편심기어를 사용하여 상부 로터와 하부로터 사이의 거리를 일정하게 유지하고자 하는 방법도 사용되고 있었다.

그러나 이러한 방법도 다단으로 형성되는 피스톤 펌프에 적용이 될 경우, 편심기어에 의해 편심 샤프트가 비틀림 응력을 상부는 시계방향으로 구동하고 하부는 시계반대방향으로 회전을 하게 된다.

이렇게 1단으로 구성된 피스톤 펌프에는 상기 편심기어를 통해 작동시킬 수 있지만, 만일 피스톤 펌프가 다단으로 형성이 되어 있을 경우에는 축에 부착되는 로터의 각도가 다르기에 상기 편심에 의한 가속의 구간이 변경되어 로터가 파손이 될 우려가 높다.

상기한 문제점을 해결한 본 발명은, 회전모터를 통해 회전하는 로터의 흡입력을 이용하여 펌핑을 하는 피스톤 펌프에 관한 것으로, 회전모터의 축을 일측 방향으로 편심시켜 고속과 저속의 변환을 용이하게 하며, 로터의 위치결정부재의 내부에 유동공간을 보유하여 격판이 파손되는 현상을 막고, 베어링수단을 통하여 원활한 회전운동을 이룰 수 있게 한 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

따라서 본 발명은 구동모터와, 상하부 용적실을 가지고 그 용적실 내주면을 타고 도는 로터와 격막을 통해 펌핑을 하는 피스톤 펌프에 있어서, 축이 일측으로 편심된 상태이며, 그 축단에 헬리컬기어가 구성된 부하방지구가 고정된 회전모터와; 상기 부하방지구의 끝단에 고정되는 클러치부와; 상기 클러치부의 운동을 받은 로터가 내장되는 상하 양단의 용적실과; 상기 쌍의 로터의 내부에 편심된 쌍의 직 선샤프트에 의해 원운동을 하는 베어링수단을 구비한 위치결정부재가 형성된 로터가; 클러치부를 통해 회전모터의 회전수가 제어되고, 로터가 펌핑 회전을 하여 용적실 외부로 유체를 펌핑하는 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 요부인 부하방지구에 고정되는 클러치부는, 일측으로 편심된 헬리컬기어와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트에 끼워지는 제1기어와, 제1기어의 하단에 일체로 고정되는 제1기어에 비해 지름이 작은 제1보조기어와; 상기 제1보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 장지름의 제2기어와, 제2기어의 하단에 일체로 고정되는 제2기어에 비해 지름이 작은 제2보조기어와; 상기 제2보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 장지름의 제3기어와, 제3기어의 하단에 일체로 고정되는 제3기어에 비해 지름이 작은 제3보조기어와; 상기 제3보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 장지름의 제4기어와, 제4기어의 하단에 일체로 고정되는 제4기어에 비해 지름이 작은 제4보조기어와; 상기 제4보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 장지름의 제5기어와, 제5기어의 하단에 일체로 고정되는 제5기어에 비해 지름이 작은 제5보조기어와; 상기 제5보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 키 고정되는 장지름의 원동기어와; 상기 쌍의 직선샤프트에 동일 지름으로 키 고정되는 제1,2주동기어가; 상기 제1기어와 제1보조기어 내지 제5기어와 제5보조기어에는 직선샤프트와의 결합시 베어링이 내장되어 저속의 공회전을 유발하며, 원동기어의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어가 저속 회전하며 로터를 저속 회전시키는 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 요부인 부하방지구에 고정되는 클러치부의 다른 실시예는, 일측으로 편심된 헬리컬기어와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트에 끼워지는 제1기어와, 제1기어의 하단에 일체로 고정되는 제1기어에 비해 지름이 큰 제1보조기어와; 상기 제1보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 단지름의 제2기어와, 제2기어의 하단에 일체로 고정되는 제2기어에 비해 지름이 큰 제2보조기어와; 상기 제2보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 단지름의 제3기어와, 제3기어의 하단에 일체로 고정되는 제3기어에 비해 지름이 큰 제3보조기어와; 상기 제3보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 끼워지는 단지름의 제4기어와, 제4기어의 하단에 일체로 고정되는 제4기어에 비해 지름이 큰 제4보조기어와; 상기 제4보조기어에 맞물리며 타측의 직선샤프트에 키 고정되는 단지름의 원동기어와; 상기 쌍의 직선샤프트에 동일 지름으로 키 고정되는 제1,2주동기어가; 상기 제1기어와 제1보조기어 내지 제4기어와 제4보조기어에는 직선샤프트와의 결합시 베어링이 내장되어 고속의 공회전을 유발하며, 원동기어의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어가 회전하며 로터를 고속 회전시키는 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 다른 요부인 로터는, 용적실의 내주면에 비해 작은 지름의 원통형상이며, 그 내주면에 다수의 요홈을 구성하며 유동공간을 가진 원통형하우징과; 상기 원통형하우징의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트가 체결된 위치결정부재와; 상기 원통형하우징의 다수 요홈에 끼워지는 베어링수단이; 상기 원통형하우징과 위치결정부재가 상하 양단의 용적실에 각각 수용되고, 둘간을 격벽을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 요부인 상기 로터의 다른 실시예로는, 용적실의 내주면에 비해 작은 지름의 원통 형상이며, 그 내주면에 원형의 유동공간을 가진 원통형하우징과; 상기 원통형하우징의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트가 체결되고, 그 외주면 둘레로 다수의 요홈이 구성된 위치결정부재와; 상기 위치결정부재의 다수 요홈에 끼워지는 베어링수단이; 상기 원통형하우징과 위치결정부재가 상하 양단의 용적실에 각각 수용되고, 둘간을 격벽을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 다단식 피스톤 펌프를 제공하고자 한다.

우선 본 발명은 대한 민국 특허청에 출원된 2004-0114504호와 2005-0090212호의 국내우선권 주장 출원이다.

본 발명은 구동모터와, 상하부 용적실을 가지고 그 용적실 내주면을 타고 도는 로터와 격막을 통해 펌핑을 하는 피스톤 펌프란 점에서는 종래의 그것과 유사하다.

그러나 로터의 내부에 위치결정부재를 구비하며, 로터와 위치결정부재 사이에 공간부를 형성시켜 그 공간부를 통해 격막의 길이가 늘어나고 줄어들어야만 하는 원인을 해결했으며, 그 클러치부를 통해 고속과 저속의 속도변속을 용이하게 한 점에서 큰 특징이 있기에 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

우선 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위하여 본 그 로터부위가 작동하는 방식을 도 3과 함께 설명한다.

본 발명이나 일반적인 피스톤 펌프의 작동은 상하부로 2개의 원형 용적실 (30) 내부에서 회전하는 쌍의 로터(200)를 구비하고 있다.

즉, 도 3에서처럼 상부의 로터(200; 도시된 도면을 기준으로 상부)는 시계방향으로 회전을 하며, 하부의 로터(200; 도시된 도면을 기준으로 하부)는 반시계방향으로 회전을 한다.

따라서 순차적으로 도시된 것처럼, 처음에는 상부의 용적실(30)에 로터(200)가 맞닿은 상태로 수직으로 서 있는 상태의 작동이고, 다음에는 상부의 로터(200)가 시계방향으로 90도 회전을 하여 상부 로터(200)는 상부 용적실(30; 도시된 도면을 기준으로 상부)의 우측부인 90도 방향과 맞닿는다.

물론 이때 하부 로터(200; 도시된 도면을 기준으로 하부)의 경우는 반시계 방향으로 90도 회전을 하여, 하부 용적실(30; 도시된 도면을 기준으로 하부)의 왼쪽 270도 방향의 내주면과 맞닿는다.

다음으론 상부 용적실(30)의 상부 로터(200)는 시계방향으로 회전하여 상부 용적실(30) 즉, 180도 각도 방향에 맞닿은 상태를 유지하고, 하부 용적실(30)의 하부 로터(200)는 반시계방향으로 회전을 하여 하부 용적실(30)의 하단 즉, 180도 각도 방향에 맞닿은 상태를 유지한다.

그리고 다음의 단계로, 상부 용적실(30)의 상부 로터(200)는 시계방향으로 회전하여 상부 용적실(30) 즉, 왼쪽 270도 방향의 내주면과 맞닿고, 하부 용적실(30)의 하부 로터(200)는 반시계방향으로 회전을 하여 하부 용적실(30)의 우측 즉, 90도 방향의 내주면과 맞닿는다.

물론 그 후에는 처음의 단계로 돌아가며 계속적인 반복회전을 하는 것이다.

이때 중요한 것은 상기 상부 로터(200)가 시계방향으로 회전하고, 하부 로터(200)가 반시계방향으로 회전하는 것이 반대로 되어 상부 로터(200)가 반시계방향으로 회전하고 하부 로터(200)가 시계방향으로 회전하여도 무방하다.

따라서 이러한 회전에 의해 도시된 용적실(30)의 유입구(BC)로 부터 유체를 흡입하여 배출구(BD)로 배출시키는 것이다.

그렇다면 종래기술에서 설명된 상부 로터(200)와 하부 로터(200)를 이어주는 격벽(207)이 외 이 회전에 의해 길어지고 작아지는 이유를 도 4와 함께 설명한다.

즉, 이 도면은 그 설명을 용이하게 하기 위해 로터(200) 부위의 지름을 대폭적으로 축소하여 도시하여 놓았다.

즉, 만약에 도시된 것처럼, 상부 로터(200)와 하부 로터(200)가 수직으로 서 있는 상태에서는 그 길이가 AB=AC이다.

즉, 그 길이가 같지만, 상부 로터(200)가 오른쪽으로 90도 각도로 시계방향 회전하여 용적실(30)의 내주면과 맞닿은 상태에서는 하부 로터(200)도 반시계방향으로 회전하여 왼쪽의 용적실(30) 즉, 270도 각도의 내주면에 맞닿아 있는 것이다.

그러면 그 길이는 AK와 같게 된다.

그러나 직각삼각형의 길이는 빗변이 가장 길다는 것이 피타고라스 정리에 의해 이미 증명된 바 있기에 더 이상의 서술은 자제하지만, 본 발명에서는 어떤 방식으로든 그 길이가 길어져야만 하는 것이다.

따라서 종래에는 회전하는 로터(200)의 지름을 크게 하지는 못하고 격벽(207)의 길이를 연동가능하게 했던 것이다.

물론 그러한 방식은 종래기술을 통해 그 문제점을 집었기에 더 이상의 설명은 자제하지만, 본 발명은 이러한 문제점을 로터(200)의 내부에 위치결정부재(220)를 형성시키고 공간부를 구성하여 완벽하게 해결하였기에 그에 대한 설명을 나열한다.

본 발명은 축(11)이 일측으로 편심된 상태이며, 그 축단에 헬리컬기어(12)가 구성된 부하방지구(20)가 고정된 회전모터(10)가 있고, 상기 부하방지구(20)의 끝단에 고정되는 클러치부(100)가 있다.

또한 상기 클러치부(100)의 운동을 받은 로터(200)가 내장되는 상하 양단의 용적실(30)가 있고, 상기 쌍의 로터(200)의 내부에 편심된 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 의해 원운동을 하는 베어링수단(210)을 구비한 위치결정부재(220)가 형성된 로터(200)가 있다.

따라서 상기 클러치부(100)를 통해 회전모터(10)의 회전수가 제어되고, 로터(200)가 펌핑 회전을 하여 용적실(30) 외부로 유체를 펌핑하는 것이다.

즉, 본 발명을 크게 설명하자면, 회전모터(10)의 회전축(11)이 일측으로 쏠린 즉, 편심된 상태로 펌프에 체결되어 있다.

또한 그 축단에는 헬리컬기어(12)를 구성시켜 그 회전마찰을 더욱 극대화시키고 있다.

그리고 이 축단인 헬리컬기어(12)에는 클러치부(100)가 고정되는데, 본 발명에서는 후술될 고속용 클러치부(100)가 적용되거나 저속용 클러치부(100)가 적용될 수 있는 것이다.

한편 본 발명의 회전모터(10)의 회전을 클러치부(100)에 의해 고속과 감속된 회전력이 직선샤프트(S1, S2)로 전달되고, 그 회전력이 바로 위치결정부재(220)를 회전시켜 베어링수단(210)을 통해 용이하게 회전할 수 있도록 하며, 유체를 펌핑하는 것이다.

그렇다면 본 발명에서 사용되는 다양한 클러치부(100)의 실시예들을 살펴본다.

본 발명에서 사용하는 클러치부(100)의 실시예는 4가지의 형태이다.

먼저 도시된 도 5에서처럼, 제1실시예의 경우 상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)가 있다.

즉, 일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측방 직선샤프트(S2)에 키 고정된 저속원동기어(110)가 있고, 상기 저속원동기어(110) 하단 직선샤프트(S2)에 키 고정되는 제1주동기어(111)가 있다.

또한 상기 제1주동기어(111)와 맞물리며, 타측단의 직선샤프트(S1)에 키 고정되는 제2주동기어(112)가 있다.

따라서 상기 저속원동기어(110)의 저속회전으로 제1주동기어(111)가 회전하며, 이에 맞물린 제2주동기어(112)가 타측방으로 회전하는 것이다.

즉, 도시된 것처럼 본 발명의 회전모터(10)는 상부 로터(200; 도시된 도면을 기준으로 우측)에 치우친 방향으로 편심된 상태로 회전축(11)이 끼워져 있다.

물론 그 회전축(11)은 하부 로터(200; 도시된 도면을 기준으로 좌측)에 치우친 방향으로 편심을 이루어도 상관이 없다.

본 발명에서 이렇게 상부 로터(200)에 치우친 방향으로 회전축(11)을 형성시킨 이유는 고속과 저속의 회전속도를 용이하게 변속시키기 위한 것으로, 만일 상부 로터(200) 측으로 치우치게 회전모터(10)의 축을 고정한다면 상기 회전축(11)의 상부로는 공간부가 적을 것이고, 회전축의 하부(도시된 도면을 기준으로 좌측)는 그 공간부가 클것이다.

따라서 만일 공간부가 큰 쪽인 도시된 도 5에서처럼, 기어를 체결하게 되면 지름이 큰 기어를 체결할 수 있는 것이다.

즉, 작은 기어가 큰기어를 돌리게 되면 그 축은 저속으로 바뀌게 되는데, 본 발명의 도 5에 도시된 제1실시예는 저속으로 회전하는 저속원동기어(110)이다.

결국 본 발명의 회전모터(10)가 회전하게 되면, 헬리컬기어(12)와 맞물린 지름일 큰 저속원동기어(110)가 회전을 한다.

물론 이때 이 저속원동기어(110)는 그 직선샤프트(S2)에 키(K) 고정된 상태이기에 직선샤프트(S2)와 저속원동기어(110)는 동일수의 회전을 한다.

그리고 상기 저속원동기어(110)의 하단 직선샤프트(S2)에는 제1주동기어(111)가 키(K) 고정된 상태이다.

따라서 이 저속원동기어(110)의 회전수도 상기 직선샤프트(S2)의 회전수와 동일하다.

또한 이 제1주동기어(111)와 맞물린 제2주동기어(112)는 타방의 직선샤프트(S1)에 키 고정된 상태이며, 이 직선샤프트(S1, S2)들은 각각 클러치부(100)를 지나서 위치결정부재(220)에 편심된 상태로 고정되어 관통한다.

결국 상기 샤프트(S1, S2)들은 서로 역방향으로 회전을 하며 로터(200)를 회전시키고, 이 작용에의해 유체를 저속으로 펌핑하는 것이다.

물론 본 발명은 유체뿐만이 아니라 기체인 공압으로도 사용하여 공기의 펌핑도 가능하다.

한편 상기한 클러치부(100)의 제2실시예는 도 6에 도시된 것처럼, 고속의 형태이다.

즉, 도시된 도면을 기준으로 상부로 편심된 모터(10)의 축의 상단 좁은 공간에 고속원동기어(120)가 체결된다.

적은 지름의 기어이기에 고속으로 회전할 수 있는 것이다.

그 구성을 도 6과 함께 살펴보면, 상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는, 일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 직선샤프트(S1)에 키 고정된 고속원동기어(120)가 있고, 상기 고속원동기어(120) 하단 직선샤프트(S1)에 키 고정되는 제1주동기어(121)가 있다.

또한 상기 제1주동기어(121)와 맞물리며, 타측단의 직선샤프트(S2)에 키 고정되는 제2주동기어(122)가 있다.

따라서 고속원동기어(120)의 고속회전으로 제1주동기어(121)가 회전하며, 이에 맞물린 제2주동기어(122)가 타측방으로 회전하는 것이다.

그럼 이 클러치부(100)의 작동을 도 6과 함께 설명하자면, 먼저 회전모터(10)의 축에 고정된 헬리컬기어(12)가 회전하게 되면, 이 헬리컬기어(12)의 상단에 맞물린 고속원동기어(120)가 빠른 속도로 회전을 한다.

물론 회전모터(10)의 축에 비해서는 빠르지 않다.

아무튼 이 고속원동기어(120)는 도시된 것처럼, 회전모터(10)의 회전에 의해 회전을 하면, 그 고속원동기어(120)는 상부의 직선샤프트(S1; 도시된 도면을 기준으로 우측)에 키(K) 고정된 상태이기에 상부 직선샤프트(S1)가 회전을 하고, 그 회전수와 동일하게 제1주동기어(121)가 회전을 한다.

물론 이 제1주동기어(121)도 직선샤프트(S1)에 키(K) 고정된 상태이고, 제1주동기어(121)에는 도시된 도 6에서처럼 제2주동기어(122)가 맞물린 상태이기에 상기 제1주동기어(121)와 제2주동기어(122)는 서로 반대방향으로 동일수의 회전을 한다.

또한 상기 제2주동기어(122)는 그 직선샤프트(S2)에 키(K) 고정된 상태이기에 상기 직선샤프트(S2)도 동일수의 회전을 한다.

결국 이 직선샤프트(S2)의 회전은 그 끝단에 1단 또는 다단으로 결합된 로터부(200)를 회전시키기에 펌핑 작용을 하는 것이다.

그리고 본 발명의 클러치부(100)의 제3실시예를 도 7과 함께 살펴보면 다음과 같다.

즉, 상기 부하방지구(20)에 고정되는 제3실시예의 클러치부(100)는, 일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트(S2)에 끼워지는 제1기어(131)와, 제1기어(131)의 하단에 일체로 고정되는 제1기어(131)에 비해 지름이 작은 제1보조기어(132)가 있고, 상기 제1보조기어(132)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 장지름의 제2기어(133)와, 제2기어(133)의 하단에 일체 로 고정되는 제2기어(133)에 비해 지름이 작은 제2보조기어(134)가 있다.

또한 상기 제2보조기어(134)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 장지름의 제3기어(135)와, 제3기어(135)의 하단에 일체로 고정되는 제3기어(135)에 비해 지름이 작은 제3보조기어(136)가 있고, 상기 제3보조기어(136)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 장지름의 제4기어(137)와, 제4기어(137)의 하단에 일체로 고정되는 제4기어(137)에 비해 지름이 작은 제4보조기어(138)가 있다.

또한 상기 제4보조기어(138)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 장지름의 제5기어(139)와, 제5기어(139)의 하단에 일체로 고정되는 제5기어(139)에 비해 지름이 작은 제5보조기어(140)가 있고, 상기 제5보조기어(140)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 키(K) 고정되는 장지름의 원동기어(144)가 있다.

또한 상기 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 동일 지름으로 키 고정되는 제1,2주동기어(145,146)가 있다.

따라서 상기 제1기어(131)와 제1보조기어(132) 내지 제5기어(139)와 제5보조기어(140)에는 직선샤프트(S1,S2)와의 결합시 베어링(B)이 내장되어 저속의 공회전을 유발하며, 원동기어(144)의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어(145,146)가 저속 회전하며 로터(200)를 저속 회전시키는 것이다.

그럼 본 발명의 제3실시예의 클러치부(100)를 도시된 도 7과 함께 설명하면 다음과 같다.

먼저 편심된 헬리컬기어(12)가 회전을 하면, 도시된 도면에서 하단의 지름이 큰 제1기어(131)가 회전을 시작한다.

이때 회전모터(10)의 회전속도는 감속이 되는 것이다.

그런데 상기 제1기어(131)의 하단에는 제1보조기어(132)가 일체형으로 체결되어 있는데, 이 제1보조기어(132)는 상기 제1기어(131)의 지름에 비하여 상당히 적다.

물론 상기 제1기어(131)와 제1보조기어(132)는 일체형이기에 그 회전수는 동일하다.

그런데 상기 제1보조기어(131)는 도시된 도면의 우측에 있는, 보다 정확하게는 상부 직선샤프트(S1 ;도시된 도면에서는 우측)에 끼워져 있는 제2기어(133)와 맞물려 있다.

그런데 상기 제1보조기어(132)는 지름이 적고, 상기 제2기어(133)는 제1보조기어(132)에 비하여 그 지름이 크다.

따라서 제1보조기어(132)에서 제2기어(133)로 운동이 전달될 때, 그 회전수는 감속을 하는 것이다.

한편 도시된 것처럼, 제2기어(133)의 하단에도 역시 동일하게 적은 지름의 제2보조기어(132)가 일체형으로 체결된 상태이다.

그러나 그 기어 간의 체결 형태가 일체형이기에 그 회전수는 동일하다.

또한 상기 제2보조기어(132)는 타측방의 직선샤프트(S2)에 끼워진 제3기어(135)와 맞물려 있는 상태이다.

그런데 상기 제3기어(135)는 제2보조기어(134)에 비하여 큰 지름을 가지고 있기에 운동이 전달되면서 감속의 결과를 가져온다.

그리고 상기 제3기어(135)의 하단에는 제3보조기어(136)가 일체형으로 체결하되, 지름이 적은 상태로 체결이 된다.

결국 제3기어(135)와 제3보조기어(136)는 일체형이기에 그 회전수는 동일하게 유지하는 것이다.

이러한 작용은 도시된 도 7의 제4기어(137)와 제4보조기어(138) 및 제5기어(139)와 제5보조기어(140)를 통해 계속되어 계속적인 감속이 이루어 진다.

물론 도 7에서 처럼, 제5보조기어(140)에는 장지름의 원동기어(144)가 맞물린 상태인데, 이 장지름의 원동기어(144)는 도시된 상부 직선샤프트(S1)에 키(K) 고정되어 있다.

따라서 이 원동기어(144)의 회전이 상기 우측 직선샤프트(S1)를 회전시키는 것이다.

전술된 제1기어(131)와 제1보조기어(132) 내지 제5기어(139)와 제5보조기어(140)의 내부에는 축과의 연결을 베어링(B)을 삽입한 상태이기에 공회전을 하며 감속을 시키는 작용을 하는 것이다.

따라서 상기 원동기어(144)의 회전에 의해 상기 상부샤프트(S1)는 회전을 하고, 그 회전에 의해 상기 원동기어(144) 우측(도시된 도면 기준)의 제1주동기어(145)가 회전을 한다.

물론 이 제1주동기어(145)의 회전수는 원동기어(144)와 상부 직선샤프트(S1)와 동일하고, 제2주동기어(146)에 맞물려 있는 상태이다.

따라서 상기 제1주동기어(145)의 회전은 제2주동기어(146)의 회전을 가져오 고, 그 회전은 서로 반대방향의 회전이 된다.

또한 상기 제2주동기어(146)는 하단 직선샤프트(S1)에 키 고정된 상태이기에 상기 하단 직선샤프트(S2)도 동일수의 회전을 한다.

그 회전은 상기 양단의 직선샤프트(S1, S2)에 결합된 로터(200)를 회전시키기에 이 로터(200)가 유체를 펌핑하는 작용을 하는 것이다.

또한 본 발명의 상기 클러치부(100)에서 더욱 큰 감속을 위해서는 상기 제5기어(139)와 제5보조기어(140)의 하단에, 제 6 내지 11기어와 보조기어를 끼워 넣어 저속으로 떨어트릴 수 있다.

즉, 상기 클러치부(100)에 기어를 동일한 방식으로 계속해서 결합시키게 되면, 감속이 계속적으로 이루어져 작용을 하는 것이다.

이와 같은 원리로 상기 감속의 비율을 떨어트리기 위해서는 전술된 실시예에서 그 기어의 단수를 적게 구성하면 덜 감속된 클러치부(100)를 얻을 수 있다.

물론 이러한 방식의 클러치부(100)도 본 발명의 기술적사상과 동일하다.

한편 본 발명의 클러치부(100)의 제4실시예는 도 8에 도시되어 있다.

그 구성을 살펴보면, 상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는, 일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트(S2)에 끼워지는 제1기어(150)와, 제1기어(150)의 하단에 일체로 고정되는 제1기어(150)에 비해 지름이 큰 제1보조기어(151)가 있고, 상기 제1보조기어(151)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 단지름의 제2기어(152)와, 제2기어(152)의 하단에 일체로 고정되는 제2기어(152)에 비해 지름이 큰 제2보조기어(153)가 있다.

또한 상기 제2보조기어(153)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 단지름의 제3기어(154)와, 제3기어(154)의 하단에 일체로 고정되는 제3기어(154)에 비해 지름이 큰 제3보조기어(155)가 있고, 상기 제3보조기어(155)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 단지름의 제4기어(156)와, 제4기어(156)의 하단에 일체로 고정되는 제4기어(156)에 비해 지름이 큰 제4보조기어(157)가 있다.

또한 상기 제4보조기어(157)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 키(K) 고정되는 단지름의 원동기어(158)가 있고, 상기 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 동일 지름으로 키(K) 고정되는 제1,2주동기어(160,161)가 있다.

따라서 상기 제1기어(150)와 제1보조기어(151) 내지 제4기어(156)와 제4보조기어(157)에는 직선샤프트(S1,S2)와의 결합시 베어링(B)이 내장되어 고속의 공회전을 유발하며, 원동기어(158)의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어(160,161)가 회전하며 로터(200)를 고속 회전시키는 것이다.

이 클러치부(100)의 작동을 도 8과 함께 살펴보면, 먼저 축에 고정된 헬리컬기어(12)가 회전을 하면, 상기 헬리컬기어(12)와 맞물린 제1기어(150)가 회전을 한다.

물론 이 제1기어(150)는 하부 직선샤프트(S2 ;도시된 도면에서 좌측)에 끼워진 상태이고, 제1기어(150)에는 제1기어(150)에 비하여 장지름의 제1보조기어(151)가 일체로 결합되어 있다.

따라서 상기 제1기어(150)의 회전은 상기 제1보조기어(151)의 회전을 가져오며, 그 회전수는 동일하다.

그리고 상기 제1보조기어(151)의 회전은 타측인 상부 직선샤프트(S1 ;도시된 도면에서 우측)에 끼워진 제2기어(152)의 회전을 가져온다.

그러나 장지름의 기어의 회전으로 단지름의 기어를 회전시키게 되면, 그 회전수는 증가하게 되기에 고속으로 변속되는 것이다.

따라서 상기 제1보조기어(151)에서 상기 제2기어(152)로의 회전의 전달은 고속의 변속이 되는 것이다.

또한 상기 제2기어(152)에는 일체로 성형되는 장지름의 제2보조기어(153)가 있는데, 이 제2보조기어(153)의 회전수는 상기 제2기어(152)의 회전수와 같다.

그리고 상기 장지름의 제2보조기어(153)가 회전을 하면 그 기어와 맞물린 제3기어(154)가 회전을 한다.

이때도 장지름의 기어가 단지름의 기어를 회전시키기에 고속으로 변속이 된다.

물론 상기 제3기어(154)는 타측인 하단 직선샤프트(S2)에 끼워진 상태이며, 제3기어(154)에는 일체로 성형된 장지름의 제3보조기어(155)가 있기에 동일수의 회전을 한다.

한편 상기 제3보조기어(155)에는 타측인 상부 직선샤프트(S1)에 끼워진 제4기어(156)가 맞물린 상태이다.

이때에도 제3보조기어(155)는 장지름이고 제4기어(156)는 단지름이기에 고속으로 변속이 되며 회전을 전달한다.

또한 상기 제4기어(156)에는 일체로 성형된 장지름의 제4보조기어(157)가 체 결된 상태이기에 제4기어(156)와 제4보조기어(157)는 동일수의 회전을 한다.

그리고 상기 제4보조기어(157)에는 타축인 하단 직선샤프트(S2)에 키 고정된 단지름의 원동기어(158)가 맞물린 상태이다.

따라서 상기 장지름의 제4보조기어(157)에서 단지름의 원동기어(158)로 회전이 전달되며 고속으로 변속을 하고, 상기 원동기어(158)는 하단 직선샤프트(S2)와 키(K) 고정된 상태이기에 하단(도시된 도면 기준) 직선샤프트(S2)를 실질적으로 회전시키게 된다.

또한 이 직선샤프트(S2)에는 상기 도시된 도 8을 기준으로 원동기어(158)의 우측으로 제1주동기어(160)가 키(K) 고정된 상태이기에 동일수의 회전을 한다.

그리고 상기 제1주동기어(160)에는 제2주동기어(161)가 맞물린 상태인데, 그 지름은 동일하다.

따라서 상기 제1주동기어(160)의 회전은 제2주동기어(161)를 회전시키되, 그 회전방향은 서로 역방향이 되는 것이며, 제2주동기어(161)도 상부의 직선샤프트(S1)와 키(K) 고정된 상태이기에 상단 직선샤프트(S1)도 회전을 시작하는 것이다.

결국 상기 역방향으로 회전하는 직선샤프트(S2)는 본 발명의 제4실시예의 클러치부(100)를 통과하며 고속으로 변속을 한 상태로, 직선샤프트(S1, S2) 끝단에 결합될 로터(200)의 회전을 유도하는 것이다.

여기서 설명된 것처럼, 상기 제1기어(150) 내지 제4기어(156)와 제1보조기어(151) 내지 제4보조기어(157)와 그 축과의 연결은 베어링(B)이 삽입된 상태이기에 공회전을 수행하며 고속으로 변속만을 수행한다.

한편 도시된 도 8의 상기 제4기어(156)와 제4보조기어(157)의 하단으로는(도시된 도면을 기준), 제 5 내지 10기어와 보조기어를 끼워 넣어 고속으로 증속시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 클러치부(100)를 설명하였고, 상기 클러치부(100)를 통과하고 변속된 회전이 그 직선샤프트(S1, S2)에 전달되어 로터(200)를 회전시켜 유체를 펌핑시키는 과정을 수행하는 로터부(200)를 상세히 설명한다.

본 발명의 로터(200)부는 2가지 실시예의 형태로 제작이 가능한데, 도 9 내지 11에 도시된 로터(200)는 제1실시예의 로터(200)이고 도 13, 14에 도시된 로터(200)는 제2실시예의 로터(200)이다.

따라서 그 순서에 따라 제1실시예의 로터(200)를 먼저 설명한다.

도 9에 도시된 것처럼, 본 발명의 상기 로터(200)는, 용적실(30)의 내주면에 비해 작은 지름의 원통형상이며, 그 내주면에 다수의 요홈(231)을 구성하며 유동공간(235)을 가진 원통형하우징(230)이 있고, 상기 원통형하우징(230)의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트(S1,S2)가 체결된 위치결정부재(220)가 있다.

또한 상기 원통형하우징(230)의 다수 요홈(231)에 끼워지는 베어링수단(210)이 있다.

따라서 상기 원통형하우징(230)과 위치결정부재(220)가 상하 양단의 용적실(30)에 각각 수용되고, 둘간을 격벽(207)을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 것이다.

즉, 본 발명에서 로터(200)란 원통형하우징(230)과 그 내부에 존재하는 위치결정부재(220) 및 베어링수단(210)이 쌍으로 구비된 상태의 구성을 칭한다.

상기 로터(200)는 유입구(BC)와 배출구(BD)가 형성된 용적실(30)의 내부에 위치하는데, 상기 용적실(30)은 정원형의 형태이며, 그 내주면에 다수개의 요홈(231)이 형성되어 있다.

물론 이 요홈(231)의 내부에는 니들핀이나 볼이 끼워지는데, 로터(200)가 회전하면서 부드럽게 편심회전을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

그럼 그 작용을 보다 정확하게 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 9 내지 11에서 처럼, 본 발명의 클러치부(100)를 통과하고 지나온 양단의 직선샤프트(S1, S2)는 모두 상기 로터부(200)의 위치결정부재(220)에 체결된다.

이때 상기 직선샤프트(S1, S2)는 상기 위치결정부재(220)의 정 중앙과 체결되는 것이 아니고 일측으로 편심된 상태로 체결이 된다.

따라서 상기 직선샤프트(S1, S2)가 회전을 하게 되면, 상기 위치결정부재(220)는 편심 원운동을 하게 된다.

이때 상기 위치결정부재(220)는 용적실(30)의 내주면을 타고 운동을 하며, 유체를 흡입하여 배출을 하는 것이다.

그런데 만일 도시된 도면에서처럼, 상부의 위치결정부재(220)가 시계방향으로 회전을 하게 되면, 하부의 위치결정부재(220)가 반시계방향으로 회전하는 것은 당연하다.

한편 상기 직선샤프트(S1, S2)는 그 회전중심점이 용적실(30)의 중심과 일치되도록 배치된 상태에서 위치결정부재(220)에 편심된 상태로 장착이 되기에 상기 중심축에서 가장 먼 부위의 지점의 자취에 따라 상기 위치결정부재(220)는 이동하게 되는데, 그 이동의 형태는 상기 용적실(30)의 내주면을 타고 이동하는 자취가 된다.

물론 이때 그 이동이 보다 부드럽게 하기 위해 상기 원통형하우징(230)의 내주면에 형성된 요홈(231)에는 니들핀이나 볼이 끼워져 있는 것이다.

따라서 상기 위치결정부재(220)의 외주면은 상기 원통형하우징(230)의 니들핀이나 볼과 면접하며 구름작용을 통해 회전을 하는 것이다.

이때 상기 위치결정부재(220)는 상부와 하부의 로터(200)에 각각 1개씩 구성되어 있기에 도 9에 도시된 것처럼, 만일 상단의 직선샤프트(S1)가 시계방향으로 회전을 하면, 상기 직선샤프트(S1)가 결합된 위치결정부재(220)도 시계방향 회전을 하게 된다.

이 회전운동을 보다 상세히 살펴보면, 도 9a의 상부 로터(200)가 상부 용적실(30) 내주면의 최상부에 면접하고, 수직으로 서있는 상태에서 직선샤프트(S1)가 회전을 하면, 그 직선샤프트(S1)의 회전에 의해 위치결정부재(220)도 시계방향으로 회전을 하는데, 상기 베어링수단(볼이나 니들핀)을 통해서 부드럽게 회전을 한다.

이 운동을 보다 세분해서 살펴보면, 도 9a에 도시된 것처럼 상부로 일자로 선 상태에서 상부 위치결정부재(220)가 시계방향으로 90도 회전하여 도9a의 상태 즉, 90도 3시 방향의 용적실(30) 내주면과 면접된 상태가 되는 시점에; 하부 위치 결정부재(220)도 반시계방향으로 회전하여 도 9a의 상태 즉, 하부 용적실(30)의 270도 9시 방향과 면접한 상태가 되는 것이다.

또한 다음의 단계는 상기 도9a의 두번째 도면에서 도시된 상태에서 상기 상부 위치결정부재(220)가 시계방향으로 더 회전하여 상부 용적실(30)의 하단인 180도 방향 즉, 6시 방향에 면접된 상태가 되고 바로 이 시점에; 하부 위치결정부재(220)도 반시계방향으로 더 회전하여 하부 용적실(30)의 하단인 180도 방향 즉, 6시 방향에 면접된 상태가 되는 것이다(도 9b 첫번째 도면).

나아가 다음의 단계로 도 9b의 첫번째 도면의 상태에서 상부 위치결정부재(220)가 시계방향으로 더 회전하여 상부 용적실(30)의 좌측부인 270도 방향 즉, 9시 방향에 면접된 상태가 되고 바로 이 시점에; 하부 위치결정부재(220)도 반시계방향으로 더 회전하여 하부 용적실(30)의 90도 방향 즉, 3시 방향에 면접된 상태가 되는 것이다.

물론 이러한 후에는 처음의 단계로 다시 돌아가고, 이러한 작동이 계속적으로 반복을 하며 본 발명의 로터(200)는 회전을 하며 유체를 펌핑한다.

그런데 본 발명에서 가장 중요한 점은 상기 도 9a의 첫번째 도면에서의 위치일 때에는 위치결정부재(220)와 원통형하우징(230) 간의 접점 간의 거리가 도 4를 통해 전술된 설명에서처럼 가장 작다.

즉, 상부와 하부의 로터(200)인 위치결정부재(220)와 원통형하우징(230) 간의 접점 간의 거리가 가장 작다는 의미이다.

물론 상기 위치결정부재(220)에 결합된 직선샤프트(S1, S2)는 그 거리를 좁 이거나 넓일 수 없이 고정된 상태이다.

그런데 이 직선샤프트(S1, S2)가 회전을 하여 상기 도9a의 두번째 도면의 위치일때에는 위치결정부재(220)와 원통형하우징(230) 간의 접점 간의 거리가 도 4를 통해 전술된 설명에서처럼 가장 크게 벌어지게 되는 것이다.

즉, 상부와 하부의 로터(200)인 위치결정부재(220)와 원통형하우징(230) 간의 접점 간의 거리가 가장 멀리 위치한다는 의미이다.

그런데 직선샤프트(S1, S2)는 고정된 상태이다.

그럼 이 거리차를 본 발명은 어떻게 조절을 하는가가 중요한데, 본 발명은 상기 위치결정부재(220)의 지름을 원통형하우징(230)의 내주면 지름에 비하여 작은 형태로 설계되어 있다.

따라서 그 사이에는 도시된 도면에서처럼 공간부 즉, 위치결정부재(220)가 유동할 수 있는 유동공간(235)을 형성하고 있는 것이다.

결국 이러한 거리차를 원통형하우징(230)이 상기 유동공간(235)에서 원통형하우징(230)이 이동하며 보상을 받으며 회전을 할 수 있는 것이다.

그런데 본 발명은 이러한 개념에서 더욱 나아가 상기 위치결정부재(220)와 원통형하우징(230)의 유기적인 작동을 원활하게 하기 위해 상기 원통형하우징(230)에 요홈(231)을 형성하되 그 깊이를 달리하여 제작하고 있다.

즉, 상기 요홈(231)은, 그 깊이가 Gya＞G1a＞G2a＞G3a＞Gxa의 순으로 깊게 형성시키고, 사방으로 대칭으로 형성되게 형성시키는 것이다.

이러한 사항은 도시된 도 11에 도시된 것처럼, Gya 즉, 원통형하우징(230) 내주면의 최상단에 형성시킨 홈의 깊이가 가장 깊고, 그를 기준점으로 일정각도 시계방향으로 회전한 위치에 형성된 G1a가 다음으로 깊고 G2a＞G3a＞Gxa의 순으로 그 깊이가 작아진다.

결국 만일 상기의 홈(231)들에 볼이나 니들핀을 삽입한다면, 도 10에 도시된 것처럼, Gya에 들어간 볼이나 니들핀이 가장 작게 돌출되고 Gxa의 홈에 들어간 볼이나 니들핀이 가장 많이 돌출되는 것이다.

따라서 상기 원통형하우징(230)의 내주면에서 돌출된 볼이나 니들핀과 위치결정부재(220)가 만나며 이루는 자취를 그려보면 도 12에 도시된 것처럼 상부는 길죽한 타원형태의 자취를 그리고, 하부는 편평도가 더 넓게 형성된 원의 형태로 되는 것이다.

이러한 효과가 본 발명에 적용되어 발생하는 작용은 도 12를 비교해 보면 쉽게 알 수 있는 데, 그 로터(200)의 유동공간(235)을 통해 로터(200)의 격벽(207)에서 발생되는 유격차를 보상하면서 상기 Gxa의 홈 위치에 있을 경우 즉, 로터(200)의 위치결정부재(220)가 3시 방향에서 9시방향에 위치할 때에는 볼이나 니들핀이 원통형하우징(230)의 내부로 더 돌출되어 있다.

그 이유는 도 12의 두번째 도면에서 보이듯, 만일 위치결정부재(220)가 6시 방향에 위치할 경우에는 모두 Gxa의 홈 위치에 형성된 볼이나 니들핀이 돌출된 상태이기에 원통형하우징(230)의 외주면이 통로를 꽉 밀착시켜 봉합하는 효과를 가져온다.

이러한 효과는 보다 높은 펌핑 능력을 갖추기 위해 필수적인 것이다.

한편 상기 도시된 도 10에서 보이듯, 상기 요홈 Gya, G1a, G2a, G3a, Gxa는 Y축을 중심으로 대칭되어 형성된다는 것이다.

이는 상부만 Y축을 중심으로 대칭이고 즉, 하부는 Gxa와 모두 같은 수준의 홈이 형성된다.

결국 모든 홈은 도 10에 도시되고 기재된 형태의 깊이로 형성된다는 것이다.

그런데 본 발명은 이러한 결과를 그 요홈의 지름을 변화시키고, 그 내부에 삽입되는 볼의 크기를 조절함으로도 동일한 결과를 가져올 수 있다.

즉, 도시된 도 13에서처럼, 상기 요홈(231)은, 그 지름이 Mya＜M1a＜M2a＜M3a＜Mxa의 크기로 형성시키되, 원통형 하우징을 상하로 구획하는 하부에는 모두 Mxa의 지름으로 형성시켜, 삽입되는 베어링 수단은 동일 지름으로 결합하는 것이다.

보다 정확하게 말해서는 끼워지는 볼이나 니들핀인 베어링수단의 지름의 크기를 이용하여 그 요홈에서 돌출되는 높이를 이용하는 것이다.

물론 상기 Mya＜M1a＜M2a＜M3a＜Mxa의 홈에 동일 지름의 볼이 삽입된다면, 지름이 큰 홈에서 돌출되는 볼의 높이가 클것이다.

즉, 돌출되는 볼의 높이도 Mya＜M1a＜M2a＜M3a＜Mxa의 홈 순서와 같다는 것이다.

이와 같이 실시하여도 본 발명은 무방하다.

여기서 상기 베어링수단(210)에 대해서는 약간 설명한 부분이 있지만, 본 발명은 상기 요홈(231)에 다양한 형태의 베어링수단(210)을 강구할 수 있다.

즉, 상기 베어링수단(210)은, 볼이나 니들핀이 사용될 수 있는 것이다.

여기서 볼은 다수개가 상기 요홈(231)에 삽입되어 사용되며, 니들핀의 경우 장형으로 형성되어 요홈(231)에 삽입된다.

실질적으로 본 발명을 사용함에 있어서, 상기 볼의 경우는 점도가 낮은 유체 즉, 물 등의 유체를 펌핑할 때 장착하는 것이 바람직하고, 니들핀의 경우 점도가 높은 진흙 등의 유체를 펌핑할 때 사용함이 바람직하다.

또한 상기한 제1실시예의 로터(200)와 동일한 작동을 하는 제2실시예의 로터가 도 14와 도 15에 도시되어 있는데, 이 도면들과 함께 상세히 설명한다.

즉, 본 발명 제2실시예의 상기 로터(200)는, 용적실(30)의 내주면에 비해 작은 지름의 원통 형상이며, 그 내주면에 원형의 유동공간(260)을 가진 원통형하우징(230)이 있고, 상기 원통형하우징(230)의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트(S1,S2)가 체결되고, 그 외주면 둘레로 다수의 요홈(271)이 구성된 위치결정부재(220)가 있다.

또한 상기 위치결정부재(220)의 다수 요홈(271)에 끼워지는 베어링수단(210)이 있다.

따라서 상기 원통형하우징(230)과 위치결정부재(220)가 상하 양단의 용적실(30)에 각각 수용되고, 둘 간을 격벽(207)을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 것이다.

즉, 제2실시예의 로터(200)는 전술된 제1실시예의 로터(200)와 차이가 없지만, 단지 요홈이 위치결정부재(220)의 외주면에 형성된다는 것이다.

물론 상기 위치결정부재(220)의 요홈(271)에는 베어링수단(210)이 체결되는데, 이 베어링수단(210)은 상기 원통형하우징(230)의 내부에서 위치결정부재(220)가 보다 용이하게 회전할 수 있는 여건을 제공하는 것이다.

결국 제2실시예의 로터(200)도 제1실시예의 작동과 동일하게 작동하여 펌핑작업을 수행하게 된다.

따라서 자세한 설명은 생략한다.

한편 상기 제2실시예의 로터 위치결정부재(220)에 형성된 상기 요홈(271)은, 그 깊이가 Fxa＞F1a＞F2a＞F3a＞Fya의 순으로 깊게 형성시키고, 사방으로 대칭으로 형성된 것을 특징이다.

즉, 전술된 제1실시예와는 달리 위치결정부재(220)의 외주면을 타고 일정한 각도로 요홈(271)들이 형성되어 있다.

그 요홈(271)들은 도시된 도 15에서처럼, Fxa가 가장 깊다.

위치결정부재(220)의 90도 방향에 위치한 Fxa 요홈이 가장 깊다는 말이다.

물론 그리고 다음으로 반 시계방향으로 올라가며 일정한 각도를 두고 형성시킨 홈들은 F1a＞F2a＞F3a＞Fya순으로 깊이가 얕아 지는 것이다.

즉, Fxa가 가장 깊고, Fya가 가장 얕다.

그런데 이러한 홈은 그 위치결정부재(220)의 중심점에 대칭되게(180도 방향 떨어져서) 위치결정부재(220)의 외주면에 각각 동일 깊이로 요홈(271)들이 형성되어 있다.

따라서 만일 이 요홈(271)들에 원형의 베어링수단(210)을 끼워 넣게 된다면, 도시된 도 14과 같다.

즉, 상기 위치결정부재(220)의 90도 방향인 3시 방향에 위치한 요홈 Fxa에 끼워진 베어링수단(볼이나 니들핀)의 돌출된 높이가 가장 적고, 상기 위치결정부재(220)의 0도 방향인 12시 방향에 위치한 요홈 Fya에 끼워진 베어링수단(볼이나 니들핀; 210)의 돌출된 높이가 가장 높이 돌출된다.

물론 이러한 실시형태와 동일한 효과를 위하여 상기 위치결정부재에 형성시키는 요홈과 그 요홈에 삽입되는 베어링수단의 지름을 달리하여 동일효과를 내는 실시예가 도 16에 도시되어 있는데 이를 살펴보면 다음과 같다.

즉, 상기 위치결정부재에 형성되는 상기 요홈(271)은, 그 지름이 Nya＜N1a＜N2a＜N3a＜Nxa의 크기로 형성시키고, 그 요홈에 동일 지름의 베어링수단을 끼워 넣되, 사방으로 대칭의 형태로 위치결정부재의 외주면에 형성시키는 것이다.

물론 여기서 상기 홈의 지름이 크면 보다 큰 지름의 베어링수단이 삽입되기에 그에 따라 돌출되는 베어링수단의 높이도 크게 될 것이다.

이는 전술한 실시예와 동일한 자취를 가질 것이어서 그 효과는 동일하다.

그럼 상기 베어링수단이 돌출되어 그리는 자취에 대해서 설명하자면, 도 17에서처럼 상당히 중요한 개념을 낳는데, 상기 베어링수단(210) 즉 상기 요홈(271)에서 돌출된 볼이나 니들핀의 최상단의 외곽을 연결하여 그려보면 상하가 높은 타원형태가 된다.

그런데, 상기 그 외주면이 타원형태의 위치결정부재(220)를 회전시키는 직선샤프트는 편심된 상태로 고정된 위치에서 회전하게 된다.

그럼 도시된 도 14, 17에서처럼, 최상단 즉 Fya에 끼워진 베어링수단(볼이나 니들핀)이 주로 워통형하우징의 외주면을 타고 회전을 하는 것이다.

그래서 결국 상기 위치결정부재가 90도 각도로 회전하여 도 17의 2번째 도면의 위치에 왔을 때는 좌우로 긴 형태의 타원형이 된다.

그러다 위치결정부재가 180도 각도로 회전하여 6방향에 위치했을 경우에는 도 17의 3번째 도면에서 처럼, 가장 낮은 홈인 Fya의 위치를 가압하는 형태가 된다.

물론 상기 Fya의 홈은 가장 낮은 위치이기에 그 내부에 볼이나 니들핀이 형성된다면 가장 많은 돌출높이가 형성되기에 원통형하우징을 아래로 가장 많이 밀어주는 결과를 가져온다.

따라서 이러한 결과는 도 17의 마지막 도면에서처럼, 그 아래의 통로를 강하게 막아주는 역할을 하여 펌프의 펌핑력을 극대화시키는 효과를 창출하는 것이다.

또한 본 발명의 제2실시예에 따른 상기 베어링수단(210)은, 전술된 제1실시예와 같이 볼이나 니들핀이 사용될 수 있다.

한편 본 발명에서는 상기 베어링수단(210)으로 볼이나 니들핀을 사용하고 있다.

그런데 그 볼이나 니들핀의 간격은 어느 정도의 간격으로 비치해야 하는지는 상기 원통형하우징(230)의 내부에 형성된 내부의 원형 유동공간(235)의 지름과 위치결정부재(220)가 이루는 원형의 외주 지름과의 차이에 따라 결정됨이 바람직하다.

즉, 도 18에서는 그 개념의 설명을 위해 그 크기의 차이를 과장시킨 것이지만, 만일 원통형하우징(230)에 형성된 유동공간(235)에 비하여 위치결정부재(220)의 지름이 작다면, 최상단의 볼이나 니들핀(P)이 맞닿은 상태에서 상기 원통형하우징(230)의 내주면을 타고 회전한다고 하면 다음의 접점부위는 도시된 것처럼 T점이 된다.

즉, 상기 P와 T는 아주 근접된 위치가 된다.

상기 위치결정부재(220)의 지름이 적으면 적을수록 더 근접된 부위가 그 접점의 위치가 될 것이다.

그렇다면 이에 비례하여 도 19를 보면 원통형하우징(230)의 내부 유동공간(235)과 거의 비등할 정도로 큰 상태의 위치결정부재(220)가 장착이 된다면, 최상단의 볼이나 니들핀(P)이 맞닿은 상태에서 상기 원통형하우징(230)의 내주면을 타고 위치결정부재(220)가 회전한다고 하면 다음의 접점부위는 도시된 것처럼 T점이 된다.

즉, 상기 P와 T는 상기 도 18과는 달리 거리가 있게 되는 것이다.

따라서 위치결정부재(220)의 지름이 적으면 적을 수록 많은 수의 볼이나 니들핀이 수용이 될 것이고, 위치결정부재(220)의 지름이 크면 클수록 적은 수의 볼이나 니들핀이 수용되는 것이다.

그리고 본 발명은 도시된 도 20 내지 도 28에 도시된 것처럼, 그 용적실(30)을 다단으로 형성함이 바람직하다.

즉, 상기 본 발명의 로터(200)가 내장되는 상하 양단의 용적실(30)은, 일렬 로 1 내지 10개가 배열될 수 있는 것이다.

이 다단은 상하 양단의 직선샤프트에 로터부(200)와 용적실(30)이 다단으로 배열될 수 있다는 의미이다.

이를 보다 상세히 설명하자면, 본 발명에 따른 다단 피스톤 펌프는 다수개의 용적실(30)이 나란히 배치되고, 상기 용적실(30)들 사이에 격판이 배치되어 상기 용적실(30)을 구분하고, 상기 용적실(30)에 장착되는 상부 로터(200)들과 하부 로터(200)들이 1개의 상부 직선샤프트(S1)와 1개의 하부 직선샤프트(S2)에 각각 끼워지고, 상기 상부 및 하부 직선샤프트(S1, S2)에 끼워져 각각의 용적실(30)에 배치되는 상부 로터(200)들과 하부 로터(200)들은 각각 서로에 대해 위상차를 갖도록 배치되고, 상기 상부 및 하부 직선샤프트(S1, S2)가 감속기를 통해 모터로부터 동력을 전달받으며, 상기 상부 로터(200)와 하부 로터(200)가 본 발명의 제1,2실시예에 따른 로터(200)와 같이 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단 피스톤 펌프는, 위에서 이미 설명한 바와 같이, 상부 직선샤프트(S1)와 하부 직선샤프트(S2)가 비틀림 응력을 받지 않기 때문에 상부 직선샤프트(S1)와 하부 직선샤프트(S2)에 장착된 상부 로터(200)들과 하부 로터(200)들이 각각 서로에 대해 위상차를 가진 상태로 회전하여도 파손되지 않으며, 상부 직선샤프트(S1)와 하부 직선샤프트(S2)를 빠르게 회전시켜 고속으로 상부 로터(200)와 하부 로터(200)를 작동시킬 수 있다.

또 도 20 내지 28을 참조하면, 상기와 같이 구성되고 작동하는 본 발명에 따른 다단 피스톤 펌프는 용적실(30)의 유입구(BC) 및 배출구(BD)에 다기관이 장착되 어, 각각의 용적실(30) 블록으로 흡입되는 펌핑물과 각각의 용적실(30)에서 토출되는 펌핑물의 비율을 달리할 수 있다.

즉, 도 24에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단 피스톤 펌프는 제1,2,3 용적실(CA, CB CC)의 유입구(BC)에 제1다기관(CQ)이 장착되고, 제4용적실(CD)의 유입구(BC)에 별도의 흡입관(CF)이 연결된다.

이것에 의해, 제1다기관을 통해 제1, 2, 3 용적실(CA, CB CC)로 흡입되는 펌핑물과 흡입관을 통해 제4용적실(CD)로 흡입되는 희석재(물 또는 약품)가 각각의 용적실(30)의 배출구(BD)에 연결된 제2다기관(CT)을 통해 배출되므로서, 제2다기관(CT)을 통해 토출되는 펌핑물과 희석제의 혼합비율을 일정하게 조절할 수 있다.

도 25에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단 피스톤 펌프는 제1 및 2용적실(CA, CB)의 유입구에 제3다기관(DA)이 장착되고, 제3 및 4용적실(CC, CD)의 유입구(BC)에 별도의 제4다기관(DB)이 연결될 수 있다.

도 25에서 미설명한 도면부호 CT는 용적실의 배출구에 장착되는 제2다기관이다.

또한 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 다단 피스톤 펌프는 제1,2,3용적실(CA, CB CC)의 배출구(BD)에 제5다기관(FA)이 장착되고, 제4용적실(CD)의 배출구에 별도의 토출관(FB)이 연결되거나, 제1 및 2 용적실의 배출구(BD)에 제6다기관(GA)이 장착되고, 제3 및 제4용적실(CC, CD)의 배출구(BD)에 제7다기관(GB)이 연결될 수도 있다.

이것에 의해, 제1, 2, 3, 4용적실(CA, CB CC, CD)에서 토출되는 펌핑물을 일 정한 비율로 분리할 수 있다.

그리고 본 발명은 그 회전모터(10)의 축과 클러치축을 연결함에 있어서, 도 4, 5, 6, 29과 30에서처럼 부하방지구(20)를 장착하고 있다.

즉, 상기 부하방지구(20)는, 회전모터(10)의 축단에 외주면에 형성시킨 다수의 볼홈(21)이 있고, 클러치부(100)에 형성되며 상기 모터축(11)이 수용되는 수용부(22)를 가지고, 둘레로 상기 볼홈(21)에 대응하는 다수의 볼삽입공(23)을 가진 커플러(24)가 있다.

또한 상기 커플러(24)의 외주면을 둘러싸며, 상기 볼(25)이 빠지는 것을 방지하는 합성수지재의 커버링(26)이 형성된다.

따라서 상기 볼홈(21)에 볼이 끼워진 상태로 볼삽입공(23)에 수용되고, 그 외부를 커버링(26)이 덮어, 클러치부(100)에 과부하시 상기 볼(25)이 커버링(26)을 터트리며 힘 전달을 중지시키는 것이다.

회전모터의 축단에는 도시된 것처럼 테이퍼진 형태로 구성되고, 그 외주면으로 다수의 볼홈(21)이 형성된다.

그리고 커플러(24)는 그 내부에 상기 회전모터(10)의 축단이 끼워질 수 있도록 수용부(22)가 형성되고, 그 끝단에는 헬리컬기어(12)가 성형되어 있다.

물론 상기 수용부(22)의 외곽부로는 볼홈(21)에 대응하는 볼삽입공(23)이 형성된다.

따라서 상기 다수의 볼삽입공(23)에 볼을 넣은 상태로 상기 커플러(24)를 상기 회전모터(10)의 축과 결합시키면, 상기 볼은 볼홈(21)에 끼워지게 된다.

그 후 상기 커플러(24)의 외곽부를 감쌀 수 있는 커버링(26)으로 끼워 넣으면 상기 볼은 커버링(26)의 내주면과 면접하여 외부로는 빠져 나오지 않고, 상기 볼홈(21)에 꽉 끼인 상태를 유지하는 것이다.

따라서 만일 회전모터(10)가 회전하게 되면 본 발명의 커플러(24)는 클러치부(100)를 꽉 잡은 상태로 회전을 하며, 본 발명의 펌프를 작동시키게 된다.

그러나 만일 본 발명의 로터부(200)나 클러치부(100)에 잡석이나 강한 경도의 물질이 끼여 모터의 회전에 과부하가 걸리게 되면, 상기 모터의 축과 클러치부를 연결하는 커플러(24)는 더 이상의 회전을 못 한 채 과부하를 그대로 감수하여야 한다.

이때 그 과부하가 커지게 된다면 상기 볼은 그 외곽부를 덮고 있는 합성수지 재질의 커버링(26)을 터트리며 밖으로 튀어나오는 것이다.

이러한 작용은 종래 펌프에서 많이 발생되고 있는 클러치부(100)의 파손을 막을 수 있다.

즉, 종래의 펌프에서는 상기와 같은 과부하시 그 클러치부(100)의 기어산들에 부하가 전달되어, 깨지고 못쓰게 되는 결과를 가져왔다.

그러나 본 발명에서는 이러한 부하방지구(20)를 통해 이러한 문제점을 해결한 것이다.

이상의 설명에서 처럼, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 그 로터에 강구 및 니들핀을 적용하여 용적실의 내주면과 위치결정부재의 외주면 사이에 발생되는 마찰 을 구름운동으로 최소화시켜 그 회전을 용이하게 한다.

더불어 본 발명은 혹시 로터부와 클러치부에서 발생될 과부하시에도, 그 클러치부의 파손을 막기위한 부하방지구를 구성하여 그 내구성을 더욱 증진시킨 유용한 발명이다.

Claims

구동모터와, 상하부 용적실을 가지고 그 용적실 내주면을 타고 도는 로터와 격막을 통해 펌핑을 하는 피스톤 펌프에 있어서,

축(11)이 일측으로 편심된 상태이며, 그 축단에 헬리컬기어(12)가 구성된 부하방지구(20)가 고정된 회전모터(10)와;

상기 부하방지구(20)의 끝단에 고정되는 클러치부(100)와;

상기 클러치부(100)의 운동을 받은 로터(200)가 내장되는 상하 양단의 용적실(30)과;

상기 격벽(207)으로 연결된 쌍의 로터(200)의 내부에 편심된 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 의해 원운동을 하는 베어링수단(210)을 구비한 위치결정부재(220)가 형성된 로터(200)와;

클러치부(100)를 통해 회전모터(10)의 회전수가 제어되고, 로터(200)가 펌핑 회전을 하여 용적실(30) 외부로 유체를 펌핑하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는,

일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측방 직선샤프트(S2)에 키 고정된 저속원동기어(110)와;

상기 저속원동기어(110) 하단 직선샤프트(S2)에 키 고정되는 제1주동기어 (111)와;

상기 제1주동기어(111)와 맞물리며, 타측단의 직선샤프트(S1)에 키 고정되는 제2주동기어(112)가;

저속원동기어(110)의 고속회전으로 제1주동기어(111)가 회전하며, 이에 맞물린 제2주동기어(112)가 타측방으로 회전하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는,

일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 직선샤프트(S1)에 키 고정된 고속원동기어(120)와;

상기 고속원동기어(120) 하단 직선샤프트(S1)에 키 고정되는 제1주동기어(121)와;

상기 제1주동기어(121)와 맞물리며, 타측단의 직선샤프트(S2)에 키 고정되는 제2주동기어(122)가;

고속원동기어(120)의 고속회전으로 제1주동기어(121)가 회전하며, 이에 맞물린 제2주동기어(122)가 타측방으로 회전하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는,

일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트(S2)에 끼워지는 제1기어(131)와, 제1기어(131)의 하단에 일체로 고정되는 제1기어(131)에 비해 지름이 작은 제1보조기어(132)와;

상기 제1보조기어(132)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 장지름의 제2기어(133)와, 제2기어(133)의 하단에 일체로 고정되는 제2기어(133)에 비해 지름이 작은 제2보조기어(134)와;

상기 제2보조기어(134)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 장지름의 제3기어(135)와, 제3기어(135)의 하단에 일체로 고정되는 제3기어(135)에 비해 지름이 작은 제3보조기어(136)와;

상기 제3보조기어(136)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 장지름의 제4기어(137)와, 제4기어(137)의 하단에 일체로 고정되는 제4기어(137)에 비해 지름이 작은 제4보조기어(138)와;

상기 제4보조기어(138)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 장지름의 제5기어(139)와, 제5기어(139)의 하단에 일체로 고정되는 제5기어(139)에 비해 지름이 작은 제5보조기어(140)와;

상기 제5보조기어(140)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 키(K) 고정되는 장지름의 원동기어(144)와;

상기 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 동일 지름으로 키 고정되는 제1,2주동기어(145,146)가;

상기 제1기어(131)와 제1보조기어(132) 내지 제5기어(139)와 제5보조기어(140)에는 직선샤프트(S1,S2)와의 결합시 베어링(B)이 내장되어 저속의 공회전을 유발하며, 원동기어(144)의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어(145,146)가 저속 회전하며 로터(200)를 저속 회전시키는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 4항에 있어서,

상기 제5기어(139)와 제5보조기어(140)의 하단에,

제 6 내지 11기어와 보조기어를 끼워 넣어 저속으로 떨어트릴 수 있는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 부하방지구(20)에 고정되는 클러치부(100)는,

일측으로 편심된 헬리컬기어(12)와 맞물리며 편심 방향의 타측 직선샤프트(S2)에 끼워지는 제1기어(150)와, 제1기어(150)의 하단에 일체로 고정되는 제1기어(150)에 비해 지름이 큰 제1보조기어(151)와;

상기 제1보조기어(151)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 단지름의 제2기어(152)와, 제2기어(152)의 하단에 일체로 고정되는 제2기어(152)에 비해 지름이 큰 제2보조기어(153)와;

상기 제2보조기어(153)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 끼워지는 단지름의 제3기어(154)와, 제3기어(154)의 하단에 일체로 고정되는 제3기어(154)에 비 해 지름이 큰 제3보조기어(155)와;

상기 제3보조기어(155)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S1)에 끼워지는 단지름의 제4기어(156)와, 제4기어(156)의 하단에 일체로 고정되는 제4기어(156)에 비해 지름이 큰 제4보조기어(157)와;

상기 제4보조기어(157)에 맞물리며 타측의 직선샤프트(S2)에 키(K) 고정되는 단지름의 원동기어(158)와;

상기 쌍의 직선샤프트(S1,S2)에 동일 지름으로 키(K) 고정되는 제1,2주동기어(160,161)가;

상기 제1기어(150)와 제1보조기어(151) 내지 제4기어(156)와 제4보조기어(157)에는 직선샤프트(S1,S2)와의 결합시 베어링(B)이 내장되어 고속의 공회전을 유발하며, 원동기어(158)의 회전력 전달에 의해 제1,2주동기어(160,161)가 회전하며 로터(200)를 고속 회전시키는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 6항에 있어서,

상기 제4기어(156)와 제4보조기어(157)의 하단에,

제 5 내지 10기어와 보조기어를 끼워 넣어 고속으로 증속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 로터(200)는,

용적실(30)의 내주면에 비해 작은 지름의 원통형상이며, 그 내주면에 다수의 요홈(231)을 구성하며 유동공간(235)을 가진 원통형하우징(230)과;

상기 원통형하우징(230)의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트(S1,S2)가 체결된 위치결정부재(220)와;

상기 원통형하우징(230)의 다수 요홈(231)에 끼워지는 베어링수단(210)이;

상기 원통형하우징(230)과 위치결정부재(220)가 상하 양단의 용적실(30)에 각각 수용되고, 둘 간을 격벽(207)을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 8항에 있어서,

상기 요홈(231)은,

그 깊이가 Gya＞G1a＞G2a＞G3a＞Gxa의 순으로 깊게 형성시키되, 원통형하우징을 상하로 구획하여 하부는 모두 Gxa 깊이의 홈을 형성시킨 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 8항에 있어서,

상기 요홈(231)은,

그 지름이 Mya＜M1a＜M2a＜M3a＜Mxa의 크기로 형성시키되, 원통형 하우징을 상하로 구획하는 하부에는 모두 Mxa의 지름으로 형성시켜, 삽입되는 베어링 수단은 동일 지름으로 결합하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 8항에 있어서,

상기 베어링수단(210)은,

볼이나 니들핀(218)이 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 로터(200)는,

용적실(30)의 내주면에 비해 작은 지름의 원통 형상이며, 그 내주면에 원형의 유동공간(260)을 가진 원통형하우징(230)과;

상기 원통형하우징(230)의 내주면에 비해 작은 지름이며 일측으로 편심된 상태로 직선샤프트(S1,S2)가 체결되고, 그 외주면 둘레로 다수의 요홈(271)이 구성된 위치결정부재(220)와;

상기 위치결정부재(220)의 다수 요홈(271)에 끼워지는 베어링수단(210)이;

상기 원통형하우징(230)과 위치결정부재(220)가 상하 양단의 용적실(30)에 각각 수용되고, 둘간을 격벽(207)을 통해 연결시켜 편심된 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 12항에 있어서,

상기 요홈(271)은,

그 깊이가 Fxa＞F1a＞F2a＞F3a＞Fya의 순으로 깊게 형성시키고, 사방으로 대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 13항에 있어서,

상기 요홈(271)은,

그 지름이 Nya＜N1a＜N2a＜N3a＜Nxa의 크기로 형성시키고, 그 요홈에 동일 지름의 베어링수단을 끼워 넣되, 사방으로 대칭의 형태로 위치결정부재의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 13항에 있어서,

상기 베어링수단(210)은,

볼이나 니들핀(218)이 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

로터(200)가 내장되는 상하 양단의 용적실(30)은,

일렬로 1 내지 10개가 배열될 수 있는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 부하방지구(20)는,

회전모터(10)의 축단에 외주면에 형성시킨 다수의 볼홈(21)과;

클러치부(100)에 형성되며 상기 모터축(11)이 수용되는 수용부(22)를 가지고, 둘레로 상기 볼홈(21)에 대응하는 다수의 볼삽입공(23)을 가진 커플러(24)와;

상기 커플러(24)의 외주면을 둘러싸며, 상기 볼(25)이 빠지는 것을 방지하는 합성수지재의 커버링(26)이;

상기 볼홈(21)에 볼이 끼워진 상태로 볼삽입공(23)에 수용되고, 그 외부를 커버링(26)이 덮어, 클러치부(100)에 과부하시 상기 볼(25)이 커버링(26)을 터트리며 힘 전달을 중지시키는 것을 특징으로 하는 다단식 피스톤 펌프.