KR101686767B1 - 휴대용 유압 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대용 유압 펌프에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예는 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스에 구비되는 모터; 상기 케이스에 탈착 가능하게 제공되며, 상기 모터의 구동을 위한 전원을 제공하는 배터리; 상기 케이스에 구비되며, 고압 및 저압의 오일을 토출하는 토출 포트가 형성되는 포트 블럭; 상기 포트 블럭의 내측으로 삽입되며, 상기 모터의 회전력에 의해 회전되되 상기 모터의 회전축과 편심되는 캠 샤프트; 상기 포트 블럭의 내부에서 상기 캠 샤프트의 단부에 의해 관통되며, 상기 캠 샤프트의 회전에 의해 상하 이동되는 캠 링; 상기 케이스 일측에 구비되며, 작동유인 오일이 저장되는 오일 탱크; 상기 포트 블럭 하방의 상기 오일 탱크 내부에 구비되며, 상기 오일이 흡입되는 흡입 홀 및 흡입된 오일의 가압 및 유동을 위한 유로가 형성되는 펌프 블럭; 및 상기 펌프 블럭의 내측에서 상기 포트 블럭을 향하여 상기 모터의 회전축과 교차되는 방향으로 연장되되, 상기 캠링과 연결되어 상기 상하 왕복운동에 의해 오일을 저압과 고압으로 압축하는 피스톤; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 유압 펌프 { Portable hydraulic pump }
본 발명은 휴대용 유압 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 유압 펌프는 외부에서 공급되는 기계적 에너지를 유압 시스템 작동유의
압력 에너지로 변환시키는 장치로, 기어형, 베인형, 회전피스톤형, 왕복피스톤형 등 다양하게 나누어진다. 그리고, 고압의 작동유를 얻기 위한 다양한 구조의 펌프들이 개발되고 있다.
그리고, 조선소 및 건설 현장 등과 같은 작업 현장에서 휴대용으로 사용하기 위한 유압잭과 같은 유압 기기에 필요한 유체 에너지의 공급을 위해 소형화된 유압펌프가 개발되고 있으며, 작업 및 이동의 편의를 위해서 배터리에 의해 구동될 수 있는 휴대용 유압펌프가 개발되고 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0393088호에는, 모터에 장착된 손잡이에 배터리가 구비되며, 상기 베터리에서 공급되는 직류전워에 의해 모터가 구동되는 충전식 유압 펌프가 개시되어 있다.
그리고, 대한민국 등록특허공보 제10-0854777호에는, 케이스에 형성된 수납부에 배터리가 탈부착 가능하게 장착되어 구동모터에 전원을 공급하고, 케이스 양측의 손잡이의 높이 조절이 가능하도록 위치 조절수단이 구비되는 휴대용 자동펌프가 개시되어 있다.
하지만 이와 같은 구조의 유압 펌프에서는 모터의 수직 하방에 유압을 발생하기 위한 구성이 직결되는 구조를 가지게 된다. 따라서 상기 유압 펌프는 상하 방향으로의 길이가 길게 형성되어 상하 방향의 크기가 커지며 전체적으로 컴팩트한 구조를 가지지 못하게 되어 휴대성이 또는 수납성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예는 컴팩트한 크기와 구조를 가지도록 구성되어 휴대성이 향상된 휴대용 유압 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예는 고압 및 저압의 토출로 유압 펌프와 연결된 기기의 작업 속도를 향상시킬 수 있는 휴대용 유압 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 의한 휴대용 유압 펌프는, 외관을 형성하는 케이스; 상기 케이스에 구비되는 모터; 상기 케이스에 탈착 가능하게 제공되며, 상기 모터의 구동을 위한 전원을 제공하는 배터리; 상기 케이스에 구비되며, 고압 및 저압의 오일을 토출하는 토출 포트가 형성되는 포트 블럭; 상기 포트 블럭의 내측으로 삽입되며, 상기 모터의 회전력에 의해 회전되되 상기 모터의 회전축과 편심되는 캠 샤프트; 상기 포트 블럭의 내부에서 상기 캠 샤프트의 단부에 의해 관통되며, 상기 캠 샤프트의 회전에 의해 상하 이동되는 캠 링; 상기 케이스 일측에 구비되며, 작동유인 오일이 저장되는 오일 탱크; 상기 포트 블럭 하방의 상기 오일 탱크 내부에 구비되며, 상기 오일이 흡입되는 흡입 홀 및 흡입된 오일의 가압 및 유동을 위한 유로가 형성되는 펌프 블럭; 및 상기 펌프 블럭의 내측에서 상기 포트 블럭을 향하여 상기 모터의 회전축과 교차되는 방향으로 연장되되, 상기 캠링과 연결되어 상기 상하 왕복운동에 의해 오일을 저압과 고압으로 압축하는 피스톤; 을 포함한다.
상기 케이스는, 상기 모터와 포트 블럭을 수용하는 어퍼 케이스와, 상기 오일 탱크와 배터리를 수용하는 로우 케이스로 구성되며, 상기 어퍼 케이스와 로우 케이스의 사이는 케이스 플레이트에 의해 구획되는 것을 특징으로 한다.
상기 케이스 플레이트는 상기 로우 케이스의 상면 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 케이스 플레이트에는 플레이트 홀이 형성되며, 상기 플레이트 홀에는 상기 피스톤이 관통되는 중공이 형성되는 가이드 부시가 안착되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 부시는, 상기 케이스 플레이트를 기준으로 상부는 상기 포트 블럭의 하면에서 삽입되고, 하부는 상기 펌프 블럭의 상면에서 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 부시의 하면은 상기 펌프 블럭 내부의 가압공간의 상면을 차폐하는 것을 특징으로 한다.
상기 캠 링은 상기 피스톤의 상하 이동 방향과 수직하게 교차되는 방향으로 연장되는 장공 형상의 삽입구가 형성되며, 상기 삽입구에는 원형단면의 상기 캠 샤프트가 관통되는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프 블럭 내부에는 상하 방향으로 배치되되, 상기 피스톤의 상승과 하강시 상기 오일을 각각 저압 및 고압으로 압축하는 저압 가압공간과 고압 가압공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 저압 가압공간은 상기 고압 가압공간보다 더 큰 체적을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 저압 가압공간은 상기 고압 가압공간보다 더 큰 단면적을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 피스톤은, 상기 캠 링과 연결되되, 상기 포트 블럭과 펌프 블럭 사이에 구비된 가이드 부시를 관통하여 연장되는 연결부와; 상기 연결부의 하단에서 상기 저압 가압공간의 단면적과 대응하는 형상으로 측방 돌출되며, 상기 저압 가압공간의 오일을 가압하는 저압 가압부와; 상기 저압 가압부에서 하방으로 연장되며, 상기 고압 가압 공간의 단면적과 대응하는 형상으로 형성되어 상기 고압 가압공간의 오일을 가압하는 고압 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 부시의 하단은 상기 저압 가압공간의 상면을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프 블럭에는 상기 저압 가압부 하방의 공간과 상기 오일 탱크가 연통되도록 하여, 상기 피스톤의 상하 이동시 상기 저압 가압부 하방의 공간이 진공이 되는 것을 방지하는 에어홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 유압 펌프에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 휴대용 유압 펌프에서는 동력을 제공하는 모터 및 기어 모듈이 상하 왕복운동하는 피스톤과 교차되는 방향으로 배치되며, 캠 링과 가이드 부시 및 피스톤이 펌프 블럭과 포트 블럭 내부에 위치될 수 있어 컴팩트한 구조를 가질 수 있게 된다.
특히, 상기 모터의 배치가 피스톤과 교차되는 방향으로 배치되어 모터 또는 기어 모듈의 크기를 다소 크게 하더라도 전체적인 유압 펌프 자체의 크기는 커지지 않게 되어 구조 변경이 용이한 이점이 있다.
그리고, 상기 모터와 피스톤의 배치 구조로 인하여 상하방향의 높이를 대폭적으로 줄일 수 있게 되어 전체적으로 컴팩트한 크기를 유지할 수 있게 되며 휴대성을 향상시키는 효과를 기대할 수도 있다.
그리고, 상기 피스톤의 상승과 하강의 1행정에 고압과 저압이 모두 발생될 수 있게 되며, 컴팩트한 유로 구조를 통해서 토출 포트로 고압과 저압의 동시 공급이 가능하게 된다.
따라서, 부하가 크지 않은 상태에서는 유량이 많은 저압에 의해 유압 펌프와 연결된 유압기기의 작업 속도를 빠르게 할 수 있으며, 부하가 큰 상태에서는 고압에 의해 요구되는 부하에 대응할 수 있게 되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 휴대용 유압 펌프의 평면도이다.
도 2는 상기 휴대용 유압 펌프의 정면도이다.
도 3은 상기 휴대용 유압 펌프의 내부를 보인 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 4는 상기 휴대용 유압 펌프의 피스톤 상승시의 상태를 보인 도 1의 B-B' 단면도이다.
도 5는 상기 휴대용 유압 펌프의 피스톤 하강시의 상태를 보인 도 1의 B-B' 단면도이다.
도 6은 상기 휴대용 유압 펌프의 드레인 상태를 보인 도 1의 C-C'단면도이다.
도 7은 상기 휴대용 유압 펌프의 펌프 바디의 정면도이다.
도 8은 상기 펌프 바디의 측면도이다.
도 9는 상기 휴대용 유압 펌프의 회로도이다.
도 10 은 오일의 흡입 경로를 보인 도 8의 F-F' 단면도이다.
도 11은 상기 피스톤의 하강 상태의 단면도이다.
도 12는 고압의 토출 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다.
도 13은 도 7의 E-E' 단면도이다.
도 14는 저압의 흡입 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다.
도 15는 상기 피스톤의 상승 상태의 단면도이다.
도 16은 저압의 토출 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제한할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 휴대용 유압 펌프의 평면도이다. 그리고, 도 2는 상기 휴대용 유압 펌프의 정면도이다. 그리고, 도 3은 상기 휴대용 유압 펌프의 내부를 보인 도 1의 A-A' 단면도이다.
도면에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시 예에 의한 휴대용 유압 펌프(1)는, 로우 케이스(10)와 어퍼 케이스(20)에 의해 전체적인 외관이 형성될 수 있다.
상기 로우 케이스(10)는 작동유인 오일이 저장되는 탱크부(101)와 모터(210)의 구동을 위한 전원을 공급하는 배터리(120)가 장착되는 배터리 장착부(102)로 구성될 수 있다. 상기 탱크부(101)와 배터리 장착부(102)는 각각 별도로 성형되어 결합될 수도 있고, 하나의 케이스에 형성될 수도 있다.
상기 탱크부(101)에는 오일이 저장되는 오일 탱크(110)가 수용될 수 있다. 상기 오일 탱크(110)는 오일이 수용되는 별도의 공간을 형성할 수 있으며, 내부에는 펌프 블럭(50)이 수용될 수 있다. 물론, 상기 오일 탱크(110)는 상기 탱크부(101)와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 로우 케이스(10)의 구획된 부분을 통해 탱크부(101)와 배터리 장착부(102)로 나누어질 수도 있다.
상기 배터리 장착부(102)는 후방으로 개구되어 상기 배터리(120)가 삽입 장착되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 장착부(102)의 내부에는 상기 배터리(120)가 고정 장착되는 탈착부(130)가 형성될 수 있다. 상기 탈착부(130)는 상기 배터리(120)와 연결되며, 상기 배터리(120)의 전원이 상기 모터(210)로 전달될 수 있도록 한다.
상기 로우 케이스(10)의 상면은 개구되도록 형성될 수 있으며, 상기 로우 케이스(10)의 상면에 케이스 플레이트(30)가 장착되어 상기 로우 케이스(10)의 상면을 차폐할 수 있다. 상기 케이스 플레이트(30)는 상기 로우 케이스(10)의 상부를 차폐할 수 있으며 특히 상기 탱크부(101)의 상면을 차폐할 수 있다. 그리고, 상기 펌프 블럭(50)이 상기 케이스 플레이트(30)의 하면에 고정 장착될 수 있다.
그리고, 상기 케이스 플레이트(30)의 상면에는 어퍼 케이스(20)가 장착될 수 있다. 상기 어퍼 케이스(20)는 하면이 개구되도록 형성되며, 내부에 포트 블럭(40)과 기어 모듈(220) 그리고 모터(210)가 구비될 수 있다.
상기 어퍼 케이스(20)의 전면은 적어도 일부가 개구될 수 있으며, 상기 포트 블럭(40)에 의해 차폐될 수 있다. 따라서, 상기 포트 블럭(40)은 외부로 노출될 수 있으며, 상기 포트 블럭(40)의 전면에 형성된 토출 포트(401)가 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 상기 포트 블럭(40)에 동작을 위한 유압 기기의 배관이 접속 가능하게 되며, 상기 유압 기기의 동작을 위한 유압 에너지를 공급 받게 된다.
상기 기어 모듈(220)은 유성기어로 구성될 수 있으며 상기 모터(210)의 회전을 감속시켜 회전력을 전달할 수 있다. 그리고, 상기 기어 모듈(220)은 상기 포트 블럭(40) 또는 상기 포트 블럭(40) 상의 캠 샤프트(60)에 연결될 수 있다.
물론 필요에 따라서 상기 기어 모듈(220)은 생략되어 상기 모터(210)의 회전축이 직접 캠 샤프트(60)에 연결될 수도 있고, 상기 기어 모듈(220)의 장착 위치가 변경되어 상기 포트 블럭(40)의 내부에 구비될 수도 있다.
상기 기어 모듈(220)의 다른 일측에는 상기 배터리(120)에 의해 구동되는 모터(210)가 구비될 수 있다. 상기 포트 블럭(40)과 기어 모듈(220) 그리고 상기 모터(210)는 상기 케이스 플레이트(30)의 길이 방향을 따라서 동일 연장선상에 배치되며, 상기 케이스 플레이트(30)의 상면에 고정 장착될 수 있다.
상기 어퍼 케이스(20)의 상면에는 손잡이(230)가 장착될 수 있다. 따라서 사용자는 상기 손잡이(230)를 잡고 상기 휴대용 유압 펌프(1)를 들어 이동시킬 수 있다. 그리고, 상기 손잡이(230)에는 스위치(231)가 구비되어 상기 모터(210)를 온/오프 조작할 수 있다.
그리고, 상기 포트 블럭(40)의 일측에는 외부로 노출되는 릴리즈 밸브(410)가 구비될 수 있다. 상기 릴리즈 밸브(410)는 상기 휴대용 유압 펌프(1)와 연결된 유압기기의 사용 후 압력을 해제하기 위해 조작된다. 따라서 상기 릴리즈 밸브(410)는 상기 어퍼 케이스(20)의 외측으로 노출될 수 있으며, 사용자의 조작에 의해 압력을 해제하여 상기 오일 탱크(110)의 내측으로 오일이 회수될 수 있도록 한다.
상기 포트 블럭(40)의 내부에는 상기 기어 모듈(220)과 연결되는 캠 샤프트(60)가 구비된다. 상기 캠 샤프트(60) 또는 캠 링(70)과 연결되는 캠 샤프트(60)의 일측은 상기 모터(210) 또는 기어 모듈(220)의 회전 중심과 편심되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 펌프 블럭(50)에는 상기 캠 샤프트(60)와 연결되어 상하 왕복 운동하여 오일을 고압 및 저압으로 압축하는 피스톤(80)이 구비된다. 상기 피스톤(80)의 상단에는 캠 링(70)이 구비되며, 상기 캠 링(70)은 상기 캠 샤프트(60)와 연결되어 상기 캠 샤프트(60)의 회전시 상기 피스톤(80)이 상하로 왕복 운동될 수 있도록 한다.
상기 포트 블럭(40)과 펌프 블럭(50)의 사이에는 가이드 부시(90)가 구비될 수 있다. 상기 가이드 부시(90)에 의해 상기 피스톤(80)의 상하 이동을 안내하며 냉매의 누설을 방지하고 오일의 압축 공간을 차폐할 수 있다.
그리고, 상기 포트 블럭(40)의 일측면에는 오일의 유입시 이물질의 유입을 방지하기 위한 필터부(510)가 구비되며, 상기 포트 블럭(40)의 외측면에는 유로의 성형 후 차폐되는 다수의 플러그가 구비될 수 있다. 상기 포트 블럭(40)과 펌프 블럭(50)의 내외부 구성은 아래에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 4는 상기 휴대용 유압 펌프의 피스톤 상승시의 상태를 보인 도 1의 B-B' 단면도이다. 그리고, 도 5는 상기 휴대용 유압 펌프의 피스톤 하강시의 상태를 보인 도 1의 B-B' 단면도이다.
도면에 도시된 것과 같이, 상기 케이스 플레이트(30)를 기준으로 상면에는 상기 포트 블럭(40)이 구비되고 하면에는 상기 펌프 블럭(50)이 고정 장착될 수 있다.
상기 포트 블럭(40)의 내부에는 상기 기어 모듈(220)의 회전축과 연결된 캠 샤프트(60)가 삽입된다. 그리고, 상기 포트 블럭(40)의 내부에는 상기 캠 샤프트(60)가 회전할 수 있는 공간이 제공되며, 상기 베어링(610)에 의해 상기 캠 샤프트(60)가 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 캠 샤프트(60)의 단부에는 상기 캠 링(70)이 관통 장착되는 링 장착부(620)가 연장될 수 있으며, 이때 상기 링 장착부(620)의 중심은 상기 캠 샤프트(60)의 중심과 편심되도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 캠 링(70)은 상기 링 장착부(620)가 삽입되는 삽입부(710)와 상기 피스톤(80)과 결합되는 결합부(720)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 삽입부(710)에는 가로 방향의 장공의 형태의 삽입구(711)가 형성될 수 있으며, 상기 삽입구(711)에 상기 링 장착부(620)가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 링 장착부(620)에는 베어링이 장착될 수 있으며, 상기 베어링(630)의 상단과 하단은 상기 삽입구(711)의 내측면 상단과 하단에 접하여 회전될 수 있고, 좌우 양측단은 상기 삽입구(711)의 내측면과 이격되도록 형성된다. 따라서, 상기 캠 샤프트(60)의 회전시 상기 링 장착부(620)에 장착된 캠 링(70)은 상하 방향으로 이동될 수 있다.
그리고, 상기 결합부(720)에는 상기 피스톤(80)의 상단이 고정 결합된다. 상기 결합부(720)의 하단은 개구되며, 상기 피스톤(80)이 삽입된 후 별도의 결합부재(721)에 의해 서로 고정 결합되어 상기 피스톤(80)과 상기 캠 링(70)은 함께 상하 이동될 수 있다.
상기 피스톤(80)은 상기 펌프 블럭(50)의 내측에 위치하되, 상기 가이드 부시(90)를 관통하여 상기 포트 블럭(40)의 내측에서 상기 캠 링(70)과 결합될 수 있다. 이와 같은 상기 캠 링(70)과 피스톤(80)의 결합구조는 상기 피스톤(80)의 구조에 의한 것으로 조립작업을 보다 용이하게 한다.
한편, 상기 가이드 부시(90)는 상기 케이스 플레이트(30)의 플레이트 홀(310)에 장착되며, 상기 가이드 부시(90)의 상부는 상기 포트 블럭(40)의 하면에 삽입되고, 상기 가이드 부시(90)의 하부는 상기 펌프 블럭(50)의 상부에 삽입될 수 있다. 따라서, 상기 가이드 부시(90)에 의해 상기 펌프 블럭(50)의 내부와 포트 블럭(40)의 내부는 연통될 수 있으며, 상기 피스톤(80)이 배치될 수 있다.
상기 가이드 부시(90)는, 상기 플레이트 홀(310)에 안착될 수 있도록 측방으로 돌출된 안착부(910)와, 상기 플레이트 홀(310)을 관통하여 상기 안착부(910)의 하방으로 연장되는 연장부(920)로 구성될 수 있다. 상기 안착부(910)와 연장부(920)의 둘레에는 씰링(911,921)이 각각 구비되어 상기 포트 블럭(40) 및 펌프 블럭(50)과 상기 가이드 부시(90)의 외측면 사이를 기밀시키게 된다.
상기 안착부(910)의 중앙에는 함몰부(912)가 형성되며, 상기 함몰부(912)는 상하 이동되는 상기 캠 링(70)의 결합부(720)가 수용될 수 있도록 형성되어 상기 캠 링(70)의 상하 이동시 간섭되지 않도록 한다.
그리고, 상기 연장부(920)의 중앙은 상기 피스톤(80) 상부의 연결부(810)가 관통될 수 있도록 형성된다. 따라서, 상기 피스톤(80)의 상부가 상기 가이드 부시(90)를 관통하여 상기 포트 블럭(40)의 내측에서 상기 캠 링(70)과 연결될 수 있다. 그리고, 상기 연장부(920)의 내주면에는 씰링(922)이 구비되어 상기 피스톤(80)의 외주면과 상기 가이드 부시(90) 사이를 기밀하게 된다.
한편, 상기 연장부(920)의 외경은 상기 펌프 블럭(50)의 저압 가압공간(501)의 내경과 동일하게 형성될 수 있으며, 상기 가이드 부시(90)의 장착에 의해 상기 저압 가압공간(501)의 상면을 형성할 수 있다.
상기 피스톤(80)은 상기 펌프 블럭(50)의 내부에 구비되며, 상기 캠 링(70)과 연결되는 연결부(810)와 상기 저압 가압공간(501)에 위치되는 저압 가압부(820)와, 상기 저압 가압부(820) 하방의 고압 가압공간(502)에서 삽입되는 고압 가압부(830)로 구성될 수 있다.
상기 연결부(810)는 상단은 상기 결합부(720)에 고정되고 상기 가이드 부시(90)를 관통하도록 연장되어 상기 저압 가압부(820) 내측으로 연장된다.
상기 저압 가압부(820)는 상기 연결부(810)의 하방에서 외측으로 연장되며, 상기 저압 가압공간(501)의 내경과 대응하는 외경을 가지게 된다. 따라서, 상기 피스톤(80)의 상하 이동에 따라 상기 저압 가압부(820)는 상기 저압 가압공간(501)에서 상하 이동되며 오일을 흡입 및 압축할 수 있게 된다.
상기 고압 가압부(830)는 상기 저압 가압부(820)의 중앙에서 하방으로 연장되며, 상기 고압 가압공간(502)의 내경과 대응하는 외경을 가지게 된다. 따라서, 피스톤(80)의 상하 이동에 따라 상기 고압 가압부(830)는 상기 고압 가압공간(502)에서 상하 이동되며 오일을 흡입 및 압축할 수 있게 된다.
상기 저압 가압공간(501)은 고압 가압공간(502)에 비해 체적이 넓으며, 따라서 상대적으로 저압의 오일을 보다 많은 유량으로 공급할 수 있게 된다. 그리고, 상기 피스톤(80)의 상승시에는 저압 가압공간(501)에서 저압의 오일이 토출될 수 있으며, 이때 상기 고압 가압공간(502)으로 오일의 흡입이 이루어진다.
그리고, 상기 피스톤(80)이 하강시에는 상기 고압 가압공간(502)에서 고압의 오일이 토출될 수 있으며, 이때, 상기 저압 가압공간(501)으로 오일의 흡입이 이루어진다. 즉, 상기 피스톤(80)의 상승과 하강 1행정시 저압과 고압의 토출이 모두 이루어질 수 있게 된다. 이를 위한 보다 상세한 유로 구조는 아래에서 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도 6은 상기 휴대용 유압 펌프의 드레인 상태를 보인 도 1의 C-C'단면도이다.
도면에 도시된 것과 같이, 상기 펌프 블럭(50)에는 제 1 드레인 유로(421)와 제 2 드레인 유로(422)가 형성된다. 그리고, 상기 제 1 드레인 유로(421)와 제 2 드레인 유로(422) 사이에는 릴리즈 밸브(410)가 구비될 수 있다.
상기 릴리즈 밸브(410)는 상기 어퍼 케이스(20)의 외측으로 노출되며, 사용자의 조작에 의해 개폐를 조작할 수 있다. 따라서, 사용자가 압력의 해제를 위해 상기 릴리즈 밸브(410)를 개방하게 되면, 상기 제 1 드레인 유로(421)와 제 2 드레인 유로(422)가 서로 연결된다. 즉, 상기 릴리즈 밸브(410)의 개방에 의해 상기 제 1 드레인 유로(421) 내의 오일은 상기 제 2 드레인 유로(422)를 통해 상기 오일 탱크(110)로 모두 회수될 수 있다.
도 7은 상기 휴대용 유압 펌프의 펌프 바디의 정면도이다. 그리고, 도 8은 상기 펌프 바디의 측면도이다.
도면을 참조하여 상기 펌프 블럭(50)의 외관을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 펌프 블럭(50)의 측면에는 흡입홀(503)와 에어홀(504)이 형성되며, 상기 흡입홀(503)와 에어홀(504)을 차폐하도록 흡입 필터(511)가 장착된다. 상기 흡입 필터(511)는 메쉬 형상으로 형성되어 오일의 흡입시 이물질이 유입되는 것을 방지하게 된다. 상기 흡입 필터(511)는 필터 고정부재(512)에 의해 고정되어 상기 펌프 블럭(50)에 배치될 수 있으며, 상기 필터 고정부재(512)의 결합 및 분리에 따라 탈착 및 교체가 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 에어홀(504)은 상기 저압 가압공간(501)의 하방 즉, 상기 저압 가압부(820) 하방의 공간과 연통되도록 형성된다. 따라서, 상기 피스톤(80)의 상하 이동시 상기 저압 가압부(820) 하방의 공간이 진 공상태가 되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상기 펌프 블럭(50)의 상면은 상기 케이스 플레이트(30)와 밀착되며, 상기 펌프 블럭(50)의 외측면에는 유로의 성형을 위해 개구된 홀, 다수의 체크밸브(531,532,533,534,536) 및 언로딩 밸브(535)의 장착을 위해 개구된 홀을 차폐하는 다수의 플러그가 구비될 수 있다.
이하에서는 상기 포트 블럭(40)과 펌프 블럭(50) 내부의 유로 구조를 상기 휴대용 유압 펌프의 동작과 연계하여 상세하게 살펴보기로 한다.
도 9는 상기 휴대용 유압 펌프의 회로도이다. 그리고, 도 10 내지 도 16은 상기 휴대용 유압 펌프의 오일의 유동 상태를 순차적으로 보인 도면이다. 상세히, 도 10 은 오일의 흡입 경로를 보인 도 8의 F-F' 단면도이다. 그리고, 도 11은 상기 피스톤의 하강 상태의 단면도이다. 그리고, 도 12는 고압의 토출 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다. 그리고, 도 13은 도 7의 E-E' 단면도이다. 그리고, 도 14는 저압의 흡입 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다. 그리고, 도 15는 상기 피스톤의 상승 상태의 단면도이다. 그리고, 도 16은 저압의 토출 유동 경로를 보인 도 7의 D-D'단면도이다.
이들 도면에 도시된 것과 같이, 상기 휴대용 유압 펌프(1)는 상기 모터(210)의 구동에 의한 회전력으로 상기 피스톤(80)을 상하 왕복 운동시키게 된다. 상기 피스톤(80)의 상하 왕복 운동에 의해 각각 상승과 하강시에 상기 오일 탱크(110)로부터 오일을 흡입한 후 압축하여 저압과 고압을 토출하게 된다. 토출되는 저압과 고압은 하나의 유압 라인을 통해서 상기 토출 포트(401)로 출력될 수 있게 된다. 그리고, 오일이 유동되는 고압 라인과 저압 라인 상에는 각각 고압 릴리프 밸브(534)와 저압 릴리프 밸브(536)가 구비되어 유동되는 오일의 압력이 설정압력 이상 공급될 경우 다시 오일 탱크(110)로 드레인 될 수 있도록 구성된다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 피스톤(80)의 상승시 상기 흡입홀(503)을 통해서 상기 오일 탱크(110)의 오일이 상기 펌프 블럭(50)으로 흡입된다. 흡입되는 오일은 흡입 유로(521)를 통해서 흡입되며, 이때 흡입 체크밸브(531)와 제 1 고저압 체크밸브(532)가 개방되어 흡입된 오일은 상기 고압 가압공간(502)으로 유입된다. 유입된 오일은 도 11에서와 같이 상기 피스톤(80)이 하강하게 되면 상기 고압 가압공간(502)에서 압축되어 고압이 발생된다. 그리고, 도 12에서와 같이 압축된 고압의 오일은 제 2 고저압 체크밸브(533)를 통해서 펌프 유로(522)를 따라 상방으로 유동되며, 상기 포트 블럭(40)의 포트 체크밸브(431)를 통과하여 상기 토출 포트(401)와 연결된 토출 유로(421)로 토출될 수 있게 된다.
이때, 상기 제 1 고저압 체크밸브(532)는 흡입 체크밸브(531)의 개방 압력과 같거나 더 큰 압력에서 개방될 수 있으며, 상기 제 2 고저압 체크밸브(533)는 상기 제 1 고저압 체크밸브(532)의 압력보다 더 큰 압력에 의해서 개방될 수 있다.
즉, 상기 제 2 고저압 체크밸브(533)는 상기 오일의 흡입시에는 개방되지 않으며, 고압 또는 저압의 발생시에 개방되어 압축된 오일을 포트 블럭(40)을 향하여 선택적으로 토출할 수 있게 된다.
도 13에서와 같이 상기 펌프 유로(522) 상에는 제 1 고압 드레인 유로(523)가 연결된다. 따라서, 상기 제 2 고저압 체크밸브(533)를 통과하여 상기 펌프 유로(522)를 따라 유동하는 고압의 오일 중 일부는 상기 제 1 고압 드레인 유로(523)로 유입될 수 있으며, 이때 오일의 압력이 설정압력(예를 들어 700Kg/cm2)이상인 경우, 고압 릴리프 밸브(534)가 개방되어 고압의 오일이 상기 제 2 고압 드레인 유로(524)를 통해 상기 오일 탱크(110)로 드레인 된다.
한편, 상기 피스톤(80)이 도 11에서와 같이 하강하여 고압을 형성함과 동시에, 상기 피스톤(80)의 하강에 의해 상기 흡입 유로(521)를 통해 유입되는 오일은 도 14에서와 같이 저압 유로(525)를 통해 상기 저압 가압공간(501)으로 유입된다.
도 15에서와 같이 상기 저압 가압공간(501)으로 유입된 오일은 상기 피스톤(80)의 상승시 압축될 수 있으며 저압을 형성하게 된다. 이때, 상기 에어홀(504)에 의해 상기 저압 가압공간(501) 하방의 공간에 공기가 유입되어 진동상태가 되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 피스톤(80)의 유동을 원활하게 한다. 이를 위해 상기 에어홀(504)은 상기 오일 탱크(110)의 오일 수위보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 피스톤(80)의 상승에 의해 압축된 저압 오일은 도 16에서와 같이 다시 상기 저압 유로(525)를 통해 하방으로 유동될 수 있다. 저압 오일은 상기 저압 유로(525)를 지나 상기 제 1 고저압 체크밸브(532)와 제 2 고저압 체크밸브(533)를 차례로 통과하여 상기 펌프 유로(522)를 따라 상기 포트 블럭(40)으로 유동될 수 있으며, 상기 포트 블럭(40)의 포트 체크밸브(431)를 지나 상기 토출 포트(401)와 연결된 토출 유로(421)로 토출될 수 있다.
한편, 펌프 유로(522)상에는 언로딩 밸브(535)가 구비될 수 있으며, 상기 언로딩 밸브(535)는 상기 펌프 유로(522)를 따라 유동되는 저압의 오일이 설정압력(예를 들어 20Kg/cm2)이상인 경우 이동되어 상기 저압 릴리프 밸브(536)가 개방되도록 하여 저압의 오일이 상기 오일 탱크(110)로 드레인 되도록 한다.
이와 같이, 상기 모터(210)의 구동에 의한 상기 피스톤(80)의 상승과 하강 1행정에 따라 설정 압력 내의 저압과 고압의 오일이 각각 상기 토출 포트(401)를 통해 토출될 수 있다. 따라서, 상기 토출 포트(401)와 연결된 유압기기에 신속하게 유체 에너지를 공급하여 작업을 수행할 수 있도록 한다.

Claims (14)

  1. 외관을 형성하는 케이스;
    상기 케이스에 구비되는 모터;
    상기 케이스에 탈착 가능하게 제공되며, 상기 모터의 구동을 위한 전원을 제공하는 배터리;
    상기 케이스에 구비되며, 고압 및 저압의 오일을 토출하는 토출 포트가 형성되는 포트 블럭;
    상기 포트 블럭의 내측으로 삽입되며, 상기 모터의 회전력에 의해 회전되되 상기 모터의 회전축과 편심되는 캠 샤프트;
    상기 포트 블럭의 내부에서 상기 캠 샤프트의 단부에 의해 관통되며, 상기 캠 샤프트의 회전에 의해 상하 이동되는 캠 링;
    상기 케이스 일측에 구비되며, 작동유인 오일이 저장되는 오일 탱크;
    상기 포트 블럭 하방의 상기 오일 탱크 내부에 구비되며, 상기 오일이 흡입되는 흡입 홀 및 흡입된 오일의 가압 및 유동을 위한 유로가 형성되는 펌프 블럭; 및
    상기 펌프 블럭의 내측에서 상기 포트 블럭을 향하여 상기 모터의 회전축과 교차되는 방향으로 연장되되, 상기 캠링과 연결되어 상기 상하 왕복운동에 의해 오일을 저압과 고압으로 압축하는 피스톤; 및
    상기 펌프 블럭 내부에 상하 방향으로 배치되며, 상기 피스톤의 상승과 하강시 상기 오일을 각각 저압 및 고압으로 압축하는 저압 가압공간 및 고압 가압공간;을 포함하며,
    상기 피스톤은,
    상기 캠 링과 연결되되, 상기 포트 블럭과 펌프 블럭 사이에 구비된 가이드 부시를 관통하여 연장되는 연결부와;
    상기 연결부의 하단에서 상기 저압 가압공간의 단면적과 대응하는 형상으로 측방 돌출되며, 상기 저압 가압공간의 오일을 가압하는 저압 가압부와;
    상기 저압 가압부에서 하방으로 연장되며, 상기 고압 가압 공간의 단면적과 대응하는 형상으로 형성되어 상기 고압 가압공간의 오일을 가압하는 고압 가압부를 포함하며,
    상기 펌프 블럭에는 상기 저압 가압부 하방의 공간과 상기 오일 탱크가 연통되도록 하여, 상기 피스톤의 상하 이동시 상기 저압 가압부 하방의 공간이 진공이 되는 것을 방지하는 에어홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 모터와 포트 블럭을 수용하는 어퍼 케이스와,
    상기 오일 탱크와 배터리를 수용하는 로우 케이스로 구성되며,
    상기 어퍼 케이스와 로우 케이스의 사이는 케이스 플레이트에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 플레이트는 상기 로우 케이스의 상면 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스 플레이트에는 플레이트 홀이 형성되며,
    상기 플레이트 홀에는 상기 피스톤이 관통되는 중공이 형성되는 가이드 부시가 안착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드 부시는,
    상기 케이스 플레이트를 기준으로 상부는 상기 포트 블럭의 하면에서 삽입되고, 하부는 상기 펌프 블럭의 상면에서 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드 부시의 하면은 상기 펌프 블럭 내부의 가압공간의 상면을 차폐하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 캠 링은 상기 피스톤의 상하 이동 방향과 수직하게 교차되는 방향으로 연장되는 장공 형상의 삽입구가 형성되며,
    상기 삽입구에는 원형단면의 상기 캠 샤프트가 관통되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 가압공간은 상기 고압 가압공간보다 더 큰 체적을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 가압공간은 상기 고압 가압공간보다 더 큰 단면적을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 부시의 하단은 상기 저압 가압공간의 상면을 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터와 캠 샤프트는 상기 모터의 회전력을 전달하기 위한 다수의 기어의 조합으로 구성되는 기어 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유압 펌프.
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