KR102208359B1 - 피스톤 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피스톤의 헤드부 둘레에 밀폐링이 수축 및 팽창이 가능하게 배치되어, 피스톤이 실린더에 끼워질 때, 밀폐링이 수축된 상태로 피스톤이 실린더에 끼워지게 됨으로써, 실린더의 내부에서 피스톤이 왕복행정운동을 하는 과정에서, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링이 마모되어도, 밀폐링이 마모된 양만큼 팽창되어, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링의 밀착력이 항상 일정하게 유지되는 피스톤 펌프에 관한 것으로서, 흡입구(21)와 토출구(22)가 형성된 실린더(20)에 피스톤(10)이 끼워져, 피스톤(10)이 구동수단(30)에 의해 실린더(20)에서 왕복행정운동을 하게 되고, 피스톤(10)의 왕복행정운동에 의해 유체가 흡입구(21)를 통해 실린더(20)의 내부로 유입된 후 토출구(22)를 통해 외부로 토출되는 피스톤 펌프에 있어서, 상기 피스톤(10)은 원통형의 헤드부(11)에 복수개의 밀폐링(12)이 끼워지고, 헤드부(11)의 선단에 커버 캡(13)이 볼트(14)에 의해 장착되어, 밀폐링(12)이 헤드부(11)의 플랜지(112)와 커버 캡(13) 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 펌프{PISTON PUMP}
본 발명은 실린더의 내부에 배치된 피스톤의 왕복 행정에 의해 펌핑이 이루어지는 피스톤 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤의 헤드부 둘레에 밀폐링이 수축 및 팽창이 가능하게 배치되어, 피스톤이 실린더에 끼워질 때, 밀폐링이 수축된 상태로 피스톤이 실린더에 끼워지게 됨으로써, 실린더의 내부에서 피스톤이 왕복행정운동을 하는 과정에서, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링이 마모되어도, 밀폐링이 마모된 양만큼 팽창되어, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링의 밀착력이 항상 일정하게 유지되는 피스톤 펌프에 관한 것이다.
대한민국 실용신안등록 제20-0169160호(1999년 11월 17일, 등록)에 "피스톤펌프의 구동장치"가 소개되어 있다.
상기 피스톤펌프의 구동장치는 회전력을 발생시키는 전동모터와, 상기 전동모터에 연결되어 감속하는 감속기와, 피스톤펌프의 하단에 위치하는 관형태의 오일튜브와, 상기 전동모터와 오일튜브를 지지하는 베이스플레이트와, 상기 오일튜브의 내측 벽면 양쪽에 고정되는 베어링블록과, 상기 베어링블록에 각각 설치되는 베어링)과, 상기 베어링에 의해 지지되고 상기 감속기의 축력단에 연결되는 크랭크 샤프트와. 일측단은 상기 크랭크 샤프트에 편심되게 클레비스이음되고, 타측단은 상기 피스톤펌프의 왕복운동축에 클레비스이음되는 커넥팅로드로 구성된다.
그러나, 상기 피스톤펌프의 구동장치는 전동모터의 구동축이 크랭크 샤프트와 직결되어, 크랭크 샤프트에 복수개의 커넥팅 로드가 장착될 경우, 크랭크 샤프트가 비틀림 응력에 의해 파손될 위험이 있다.
대한민국 특허 제10-0463085호(2004년 12월 14일, 등록)에 "압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤"이 소개되어 있다.
상기 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤은 고압펌프의 피스톤에 있어서 피스톤의 원주면에 다단으로 오링을 구비하고 오링 사이에는 용수유치홈을, 동 용수유치홈에는 등간격으로 통공을 구비하여 피스톤 상하면의 용수유통공과 분할되어 연결되도록 구성된다.
그러나, 상기 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤은 실린더의 내벽과 피스톤의 오링의 마찰에 의해 오링이 마모되었을 때, 오링의 마모량을 보상하는 방법이 없었다.
* 대한민국 실용신안등록 제20-0430894호(2006년 11월 6일, 등록), 발명의 명칭 : 고압 피스톤 펌프 * 대한민국 실용신안등록 제20-0204719호(2000년 9월 18일, 등록), 발명의 명칭 : 래디얼 피스톤 펌프 * 대한민국 특허 제10-1962692호(2019년 3월 21일, 등록), 발명의 명칭 : 유체이송용 피스톤 펌프
따라서, 본 발명의 목적은 피스톤의 헤드부 둘레에 밀폐링이 수축 및 팽창이 가능하게 배치되어, 피스톤이 실린더에 끼워질 때, 밀폐링이 수축된 상태로 피스톤이 실린더에 끼워지게 됨으로써, 실린더의 내부에서 피스톤이 왕복행정운동을 하는 과정에서, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링이 마모되어도, 밀폐링이 마모된 양만큼 팽창되어, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링의 밀착력이 항상 일정하게 유지되는 피스톤 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기어박스의 내부에 복수개의 기어캠 부재가 상하 다단으로 배열되고, 각각의 기어캠 부재가 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재의 회전력이 최하부 기어캠 부재까지 균일하게 전달되고, 기어박스의 측면에 기어캠 부재와 일대일 대응되게 실린더가 배치되며, 각각의 실린더에 장착된 피스톤이 각각의 기어캠 부재와 커넥팅 로드에 의해 연결되어, 각각의 기어캠 부재의 회전이 위상차를 가짐으로써, 유체가 균일하게 토출될 수 있으며, 저출력 구동회전을 할 수 있어, 에너지를 절감할 수 있으며, 실린더의 개수가 많을수록 펌핑용량이 많아지는 피스톤 펌프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피스톤 펌프의 일례는
흡입구와 토출구가 형성된 실린더에 피스톤이 끼워져, 피스톤이 구동수단에 의해 실린더에서 왕복행정운동을 하게 되고, 피스톤의 왕복행정운동에 의해 유체가 흡입구를 통해 실린더의 내부로 유입된 후 토출구를 통해 외부로 토출되는 피스톤 펌프에 있어서,
상기 피스톤은 원통형의 헤드부에 복수개의 밀폐링이 끼워지고, 헤드부의 선단에 커버 캡이 볼트에 의해 장착되어, 밀폐링이 헤드부의 플랜지와 커버 캡 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 밀폐링은 고무링과, 고무링의 둘레에 형성된 장착홈에 장착되는 C링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고무링은 센터 구멍이 형성된 원판부의 둘레에 기역자 형상의 절곡부가 형성되고, 절곡부에 의해 원판부의 둘레에 장착홈이 형성되며, 장착홈에 C링이 장착된다.
상기 C링은 스프링강 또는 플라스틱 소재 중 어느 하나일 수 있으며, 절취부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 C링은 외경이 고무링의 장착홈의 지름보다 크게 형성되고, C링이 고무링의 장착홈에 끼워지면, C링에 의해 고무링이 팽창하게 되어, 고무링의 외경이 커지게 되며, 팽창된 고무링의 외경이 실린더의 내경 보다 더 크게 되고, 피스톤이 실린더에 강제로 삽입되면, C링이 압축되어, 고무링의 외주면이 실린더의 내주면에 소정의 압력으로 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 피스톤이 실린더의 내부에서 왕복행정운동을 하는 과정에서, 고무링의 외주면이 실린더 내주면과의 마찰에 의해 마모되어도, 고무링의 외주면이 마모되는 만큼 C링이 팽창하게 되어, 고무링이 계속해서 실린더의 내주면에 항상 같은 압력으로 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 밀폐링은 고무링의 외주면이 실린더 내주면에 밀착되는 밀착력에 따라 고무링의 장착홈에 끼워지는 C링의 개수를 다르게 선택할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 C링은 2개 이상이 고무링의 장착홈에 장착될 때, 절취부가 서로 다른 방향을 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 피스톤은 원통형의 헤드부에 복수개의 밀폐링이 장착되며, 피스톤이 실린더에서 왕복행정운동을 할 때 피스톤이 움직이도록 가압하는 힘에 따라, 헤드부에 장착되는 밀폐링의 개수를 달리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피스톤은 헤드부에 끼워지는 받침링을 더 포함한다.
상기 받침링은 헤드부에 끼워지는 원통부와, 원통부의 일단에 배치되는 원판부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 받침링이 밀폐링과 세트를 이루어 헤드부에 끼워짐으로써, 원통부의 선단이 고무링의 원판부에 밀착되고, 원판부가 고무링의 절곡부에 밀착되고, 받침링과 고무링 사이에 공간부가 형성되며, 상기 공간부에 윤활유가 충진되는 것을 특징으로 한다.
상기 받침링은 원판부의 둘레에 보호링이 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 커버 캡은 둘레에 장착홈이 형성되고, 장착홈에 철심링이 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 철심링은 펌핑 과정에서 고형물 또는 금속재에 의해 보호링, 고무링이 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 외경이 고무링의 외경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더는 피스톤이 끼워지는 일단에 가이드 경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다단형 피스톤 펌프는 기어박스의 내부에 복수개의 기어캠 부재가 상하 일렬로 배열되고, 모터의 동력이 동력전달수단을 통해 복수개의 기어캠 부재 중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재로 전달되며, 상하 일렬로 배열된 복수개의 기어캠 부재가 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재의 동력이 최하부에 배치된 기어캠 부재까지 전달되고, 기어 박스의 어느 한 측면에 복수개의 실린더가 기어캠 부재에 일대일 대응되게 배치되며, 각각의 기어캠 부재와 실린더의 피스톤이 커넥팅 로드에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 기어캠 부재는 기어와 캠 부재가 결합된 것으로, 캠 부재에 제 1 내지 제 3 연결구멍이 형성되고, 회전중심과 제 1 연결구멍 사이의 간격이 회전중심과 제 2 연결구멍 사이의 간격보다 크고, 회전중심과 제 2 연결구멍 사이의 간격이 회전중심과 제 3 연결구멍 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 커넥팅 로드의 일단이 제 1 연결구멍에 연결되고, 커넥팅 로드의 타단이 피스톤에 연결될 경우, 피스톤은 실린더에서 가장 긴 제 1 행정거리를 가지며, 커넥팅 로드의 일단이 제 2 연결구멍에 연결되고, 커넥팅 로드의 타단이 피스톤에 연결될 경우, 피스톤은 실린더에서 제 1 행정거리보다 짧은 제 2 행정거리를 갖고, 커넥팅 로드의 일단이 제 3 연결구멍에 연결되고, 커넥팅 로드의 타단이 피스톤에 연결될 경우, 피스톤은 실린더에서 제 2 행정거리보다 짧은 제 3 행정거리를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 동력전달수단은 기어박스의 상부면에 장착된 모터의 구동축에 구동기어와, 구동기어와 맞물리는 제 1 전동기어와, 제 1 전동기어와 같은 샤프트에 장착되는 제 2 전동기어와, 제 2 전동기어와 맞물리는 종동기어로 구성되고, 종동기어가 기어 박스의 내부에 배치된 제 1 기어캠 부재와 같은 샤프트에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피스토 펌프는 기어박스에 기어캠 부재가 2~5개가 일렬로 배열되고, 기어캠 부재에 일대일 대응되게 기어박스의 일측면에 실린더가 2단 내지 5단으로 배열되고, 기어캠 부재와 실린더의 피스톤이 커넥팅 로드에 의해 일대일 대응되게 연결되는 것을 특징으로 하다.
각각의 기어캠 부재는 이웃하는 기어캠 부재와 위상차를 가지면, 기어캠 부재의 위상차는 기어박스에 장착되는 기어캠 부재의 개수에 따라 결정된다.
상기 피스톤은 중심에서 상단까지의 반지름이 중심에서 측부까지의 반지름 보다 작고, 중심에서 하단까지의 반지름이 중심에서 측부까지의 반지름 보다 작은 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다단형 복동 피스톤 펌프는 위에서 기술한 다단형 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스의 반대편 측면에 연결되는 복수개의 복동 실린더를 더 포함하고, 상기 복동 실린더가 기어박스를 중심으로 실린더의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재와 복동 실린더의 피스톤이 보조 커넥팅 로드에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드가 커넥팅 로드와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 2단 내지 5단 피스톤 펌프는 위에서 기술한 2단 내지 5단 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스의 반대편 측면에 연결되는 2개 내지 5개의 복동 실린더를 더 포함하고, 상기 복동 실린더가 기어박스를 중심으로 실린더의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재와 복동 실린더의 피스톤이 보조 커넥팅 로드에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드가 커넥팅 로드와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다단 복동 피스톤 펌프의 다른 예는 기어 박스의 내부에 제 1 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재들과 제 2 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재들이 서로 마주보게 배치되고, 기어박스의 어느 한 측면에 제 1 실린더 그룹의 실린더들과 제 2 실린더 그룹의 실린더들이 2열로 배치되어, 제 1 실린더 그룹)의 실린더와 제 1 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재가 일대일 대응되게 배열되며, 제 2 실린더 그룹의 실린더와 제 2 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스의 상부면에 제 1 모터와 제 2 모터가 각각 배치되며, 제 1 모터의 동력이 제 1 동력전달수단을 통해 제 1 기어캠 부재 그룹중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재로 전달되고, 제 1 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재까지 전달되며, 제 2 모터의 동력이 제 2 동력전달수단을 통해 제 2 기어캠 부재 그룹중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재로 전달되고, 제 2 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재까지 전달되며, 제 1 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재와 제 1 실린더 그룹의 피스톤이 제 1 커넥팅 로드 그룹의 커넥팅 로드에 의해 각각 연결되고, 제 2 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재와 제 2 실린더 그룹의 피스톤이 제 2 커넥팅 로드 그룹의 커넥팅 로드에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
위에서, 제 1 및 제 2 기어캠 부재 그룹의 기어캠 부재, 제 1 및 제 2 실린더 그룹의 실린더는 2~6개일 수 있다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 실린더의 내부에서 피스톤이 왕복행정운동을 하는 과정에서, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링이 마모되어도, 밀폐링이 마모된 양만큼 팽창되어, 실린더의 내주면에 밀착되는 밀폐링의 밀착력이 항상 일정하게 유지되고, 유체가 균일하게 토출될 수 있으며, 실린더의 개수가 많을수록 펌핑용량이 많아지고, 유체가 균일하게 토출될 수 있으며, 저출력 구동회전을 할 수 있어, 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피스톤 펌프를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 피스톤 펌프의 피스톤을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 피스톤을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 밀폐링을 도시한 분해 사시도로, 고무링의 일부를 절취하여 도시하였다.
도 5는 C링이 고무링에 장착된 상태의 밀폐링을 도시한 단면도이다.
도 6은 C링의 직경과 고무링의 관계를 설명하기 위한 것이다.
도 7은 피스톤이 실린더에 삽입되기 전, 피스톤의 직경와 실린더의 내경을 관계를 도시한 것이다.
도 8은 피스톤이 실린더에 삽입된 후, 피스톤의 밀폐링이 수축되어, 피스톤의 직경이 실린더의 내주면에 밀착되는 예를 도시한 것이다.
도 9는 받침링과 밀폐링이 세트를 이루어 피스톤의 헤드부에 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 10은 도 9의 받침링과 밀폐링의 일부를 절취하여 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 받침링의 원판부 둘레에 보호링이 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 12는 커버 캡의 둘레에 철심링이 창착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 13은 피스톤이 실린더에 잘 끼워지도록, 실린더의 일단에 가이드 경사부가 형성된 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 피스톤 펌프의 사상을 설명하기 위해, 다단으로 배열된 복수개의 실린더가 기어박스에 측면에 연결된 것을 도시한 단면도이다.
도 15는 기어캠 부재를 도시한 사시도이다.
도 16은 기어캠 부재의 회전중심과 연결구멍 사이의 간격과 피스톤의 행정거리 관계를 설명하기 위한 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 피스톤 펌프의 동력전달수단을 설명하기 위한 사시도이다.
도 18은 본 발명에 따른 피스톤 펌프의 동력전달수단을 도시한 단면도이다.
도 19는 2개의 실린더를 가진 2단 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 20 내지 도 23은 피스톤 왕복행정에 의해 제 1 실린더 및 제 2 실린더에서 180도 위상차를 가지며 흡입 및 토출이 진행되는 과정을 설명한 것이다.
도 24는 실린더의 내주면에 밀착된 피스톤의 타원형 단면을 도시한 것이다.
도 25는 3개의 실린더를 가진 3단 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 26은 4개의 실린더를 가진 4단 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 27은 5개의 실린더를 가진 5단 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 28은 다단 복동 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 29는 2단 복동 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 30은 3단 복동 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 31은 4단 복동 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 32는 5단 복동 피스톤 펌프를 도시한 단면도이다.
도 33는 본 발명에 따른 다단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도로, 기어박스를 가는 이점쇄선 처리하여 도시한 것이다.
도 34는 본 발명에 따른 다단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도로, 각각의 피스톤이 커넥팅 로드에 의해 기어캠 부재와 연결된 상태를 도시한 것이다.
도 35는 본 발명에 따른 다단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 배면도로, 모터의 동력을 기어캠 부재로 전달하기 위한 동력전달수단을 표현한 것이다.
도 36는 본 발명에 따른 2단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도로, 기어박스를 가는 이점쇄선 처리하여 도시한 것이다.
도 37는 본 발명에 따른 2단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도로, 각각의 피스톤이 커넥팅 로드에 의해 기어캠 부재와 연결된 상태를 도시한 것이다.
도 38는 본 발명에 따른 2단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 배면도로, 모터의 동력을 기어캠 부재로 전달하기 위한 동력전달수단을 표현한 것이다.
도 39 내지 도 41은 본 발명에 따른 3단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 42는 본 발명에 따른 4단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도이다.
도 43은 본 발명에 따른 4단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들을 설명할 때, 설명의 편의와 이해를 위해, 같은 기능의 구성요소에 대해 같은 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 흡입구(21)와 토출구(22)가 형성된 실린더(20)에 피스톤(10)이 끼워져, 피스톤(10)이 구동수단(30)에 의해 실린더(20)에서 왕복행정운동을 하게 되고, 피스톤(10)의 왕복행정운동에 의해 유체가 흡입구(21)를 통해 실린더(20)의 내부로 유입된 후 토출구(22)를 통해 외부로 토출된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 피스톤(10)은 원통형의 헤드부(11)에 복수개의 밀폐링(12)이 끼워지고, 헤드부(11)의 선단에 커버 캡(13)이 볼트(14)에 의해 장착되어, 밀폐링(12)이 헤드부(11)의 플랜지(112)와 커버 캡(13) 사이에 배치된다.
미설명한 도면번호 15는 헤드부(11)의 후단에 배치되는 핀 보스이며, 핀 보스(15)가 연결핀(16)에 의해 구동수단(30)의 커넥팅 로드(31 ; 도 1 참조)와 연결된다.
상기와 같이 구성된 피스톤(10)은 밀폐링(12)이 실린더(20)와의 마찰에 의해 마모될 경우, 매우 간편하게 교체할 수 있는 장점이 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 밀폐링(12)은 고무링(120)과, 고무링(120)의 둘레에 형성된 장착홈(124)에 장착되는 C링(125)으로 구성된다.
상기 고무링(120)은 센터 구멍(122)이 형성된 원판부(121)의 둘레에 기역자 형상의 절곡부(123)가 형성되고, 절곡부(123)에 의해 원판부(121)의 둘레에 장착홈(124)이 형성되며, 장착홈(124)에 C링(125)이 장착된다.
상기 C링(125)은 스프링강 소재로 이루어지며, 절취부(126)가 형성되어 있어, 절취부(126)의 간격이 좁아지면서 직경이 수축할 수 있게 된다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 도 6에 도시된 것처럼, 상기 C링(125)은 외경(d1)이 고무링(120)의 장착홈(124)의 지름(d2)보다 크게 형성되고, C링(125)이 고무링(120)의 장착홈(124)에 끼워지면, C링(125)에 의해 고무링(120)이 팽창하게 되어, 고무링(120)의 외경(d3)이 커지게 되며, 도 7에 도시된 것처럼, 팽창된 고무링(120)의 외경(d3)이 실린더(20)의 내경(d4) 보다 더 크게 되고, 도 8에 도시된 것처럼, 피스톤(10)이 실린더(20)에 강제로 삽입되면, C링(125)이 압축되어, 고무링(120)의 외주면이 실린더(20)의 내주면에 소정의 압력으로 밀착된다.
그리고, 도 8에 도시된 것처럼, 피스톤(10)이 실린더(20)의 내부에서 왕복행정운동을 하는 과정에서, 고무링(120)의 외주면이 실린더(20) 내주면과의 마찰에 의해 마모되어도, 고무링(120)의 외주면이 마모되는 만큼 C링(125)이 팽창하게 되어, 고무링(120)이 계속해서 실린더(20)의 내주면에 항상 같은 압력으로 밀착된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 피스톤(10)이 실린더(20)의 내부에서 왕복 운동을 하는 과정에서, 고무링(120)의 외주면이 실린더(20) 내주면과의 마찰에 의해 마모되어도, 고무링(120)의 외주면이 마모되는 만큼 C링(125)이 팽창하게 되어, 고무링(120)이 계속해서 실린더(20)의 내주면에 항상 같은 압력으로 밀착하게 됨으로써, 고무링(120)이 완전히 마모될 때까지, 초기 설정된 펌핑 압력이 낮아지는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 피스톤(10)을 오래 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 4를 다시 참조하면, 또한, 상기 밀폐링(12)은 고무링(120)의 외주면이 실린더(20) 내주면에 밀착되는 밀착력에 따라 고무링(120)의 장착홈(124)에 끼워지는 C링(125)의 개수를 다르게 선택할 수 있다.
예를 들어, 실린더(20) 내주면에 밀착되는 고무링(120)의 밀착력이 높아야 할 경우, 6개의 C링(125)이 고무링(120)의 장착홈(124)에 장착되고, 실린더(20) 내주면에 밀착되는 고무링(120)의 밀착력이 작아질수록, 고무링(120)의 장착홈(124)에 끼워지는 C링(125)의 개수를 적게할 수 있다.
이때, 도 4에 도시된 것처럼, C링(125)은 2개 이상이 고무링(120)의 장착홈(124)에 장착될 때, 절취부(126)가 서로 다른 방향을 배치된다.
이와 같이, 고무링(120)의 장착홈(124)에 삽입되는 C링(125)의 절취부(126)를 서로 다른 방향으로 배치함으로써, 피스톤(10)이 실린더(20)로 인입되었을 때, 고무링(120)의 둘레에 밀착력이 균일하게 작용하게 된다.
도 3을 다시 참조하면, 도 3에 도시된 피스톤(10)은 원통형의 헤드부(11)에 4개의 밀폐링(12)이 장착되는 것으로 도시되어 있으나, 이것은 본 발명의 사상을 설명하기 위한 예시에 불과하며, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 피스톤(10)이 실린더(20)에서 왕복행정운동을 할 때, 피스톤(10)이 움직이도록 가압하는 힘에 따라 헤드부(11)에 장착되는 밀폐링(12)의 개수를 달리할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 또한, 상기 피스톤(10)은 헤드부(11)에 끼워지는 받침링(17)을 더 포함한다.
상기 받침링(17)은 헤드부(11)에 끼워지는 원통부(171)와, 원통부(171)의 일단에 배치되는 원판부(172)로 구성된다.
상기와 같은 받침링(17)의 구성에 의해, 받침링(17)이 밀폐링(12)과 세트를 이루어 헤드부(11)에 끼워짐으로써, 원통부(171)의 선단이 고무링(120)의 원판부(121)에 밀착되고, 원판부(172)가 고무링(120)의 절곡부(123)에 밀착된다.
이것에 의해, 도 9에 도시된 것처럼, 받침링(17)과 고무링(12) 사이에 공간부(18)가 형성되고, 상기 공간부(18)에 그리스(grease) 등과 같은 윤활유가 충진될 수 있으며, 공간부(18)에 윤활유가 충진될 경우, 윤활유가 누유되지 않도록, 받침링(17)의 원통부(171)와 고무링(120)의 원판부(121)가 실링(sealing)된다.
도 11을 참조하면, 상기 받침링(17)은 원판부(172)의 둘레에 보호링(175)이 장착된다.
상기 보호링(175)은 원판부(172)가 실린더(20)의 내주면에 닿아, 실린더(20)의 내주면이 원판부(172)에 의해 긁히거나 마모되는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 12를 참조하면, 상기 커버 캡(13)은 둘레에 장착홈(132)이 형성되고, 장착홈(132)에 철심링(134)이 장착된다.
상기 철심링(133)은 펌핑 과정에서 돌, 모래 등과 같은 고형물 또는 금속재에 의해 보호링(175), 고무링(120) 등이 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 외경(d5)이 고무링(120)의 외경(d3)보다 작게 형성된다.
도 12의 도면부호 U1은 철심링(133)의 외경(d5)과 고무링(120)의 외경(d3) 사이의 차이값이다.
도 13을 참조하면, 상기 실린더(20)는 피스톤(10)이 끼워지는 일단에 가이드 경사부(23)가 형성되어, 피스톤(10)이 끼워질 때, 가이드 경사부(23)에 의해 피스톤(10)의 밀폐링(12)이 매끄럽게 압축된다.
도 14를 참조하면, 또한, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는, 다단형 피스톤 펌프로서, 기어박스(40)의 내부에 복수개의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)가 상하 일렬로 배열되고, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70 ; 도 17 및 도 18참조)을 통해 복수개의 기어캠 부재(50) 중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되며, 상하 일렬로 배열된 복수개의 기어캠 부재(50-1,...., 50-n)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 최하부에 배치된 기어캠 부재(50-n)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 복수개의 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)가 기어캠 부재(50)에 일대일 대응되게 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)와 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)의 피스톤(10 ; 10-1, 10-2,...., 10-n)이 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2,....,31-n)에 의해 각각 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단형 피스톤 펌프는 복수개의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)에 의해 모터(60)의 동력이 각각 피스톤(10 ; 10-1, 10-2,....10-n)으로 균일하게 전달되고, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)의 회전이 위상차를 가짐으로써, 각각의 실린더(20-1, 20-2,....,20-n)에서 유체가 균일하게 토출될 수 있고, 저출력 구동회전을 할 수 있어, 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있으며, 실린더(20-1, 20-2,....,20-n)의 개수가 많을수록 펌핑용량이 많아지게 된다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 다단형 피스톤 펌프에 있어서, 상기 기어캠 부재(50)는 기어(51)와 캠 부재(52)가 결합된 것으로, 캠 부재(52)에 제 1 내지 제 3 연결구멍(53-1, 53-2, 53-3)이 형성되고, 회전중심(O1)과 제 1 연결구멍(53-1) 사이의 간격(L1)이 회전중심(O1)과 제 2 연결구멍(53-2) 사이의 간격(L2)보다 크고, 회전중심(O1)과 제 2 연결구멍(53-2) 사이의 간격(L2)이 회전중심(O1)과 제 3 연결구멍(53-3) 사이의 간격(L3)보다 크다.
이것에 의해, 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 1 연결구멍(53-1)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 가장 긴 제 1 행정거리(S1)를 가지며, 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 2 연결구멍(53-2)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 제 1 행정거리(S1)보다 짧은 제 2 행정거리(S2)를 갖고, 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 3 연결구멍(53-3)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 제 2 행정거리(S2)보다 짧은 제 3 행정거리(S3)를 갖는다.
상기와 같이 기어캠 부재(50)는 커넥팅 로드(31)를 제 1 내지 제 3 연결구멍(53-1, 53-2, 53-3) 중 어느 한 연결구멍에 연결하는 것으로, 피스톤(10)의 행정거리를 조정할 수 있고, 피스톤(10)의 행정거리 조정으로, 피스톤(10)에 의한 실린더(20)의 1회 펌핑량을 조절할 수 있다.
도 17 및 도 18을 다시 참조하면, 상기 다단형 피스톤 펌프에 있어서, 상기 동력전달수단(70)은 기어박스(40)의 상부면에 장착된 모터(60)의 구동축(61)에 구동기어(71)와, 구동기어(71)와 맞물리는 제 1 전동기어(72)와, 제 1 전동기어(72)와 같은 샤프트(73)에 장착되는 제 2 전동기어(74)와, 제 2 전동기어(74)와 맞물리는 종동기어(75)로 구성되고, 종동기어(75)가 기어 박스(40)의 내부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)와 같은 샤프트(76)에 장착된다.
이것에 의해, 모터(60)의 회전동력이 구동기어(71)를 통해 제 1 전동기어(72)로 전달되고, 제 1 전동기어(72)의 회전에 의해, 제 1 전동기어(72)와 같은 샤프트(73)에 장착된 제 2 전동기어(74)가 회전하게 되고, 제 2 전동기어(74)의 회전이 종동기어(75)로 전달되며, 종동기어(75)의 회전에 의해, 종동기어(75)와 같은 샤프트(76)에 장착된 제 1 기어캠 부재(50-1)가 회전하게 된다.
도 19를 참조하면, 도 19는 -제 1 실시예로서- 2개의 기어캠 부재(50-1, 50-2)와 2개의 실린더(20-1, 20-2)를 가진 2단 피스톤 펌프를 도시한 것으로, 기어박스(40)의 내부에 2개의 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70 ; 도 17 및 도 18 참조)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2)로 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 및 제 2 실린더(20-1, 20-2)가 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50-1, 50-2)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결된다.
상기와 같이 구성된 2단 피스톤 펌프의 작동을 도 20 내지 도 23을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 맞물려 연동됨으로써, 도 20에 도시된 것처럼, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 화살표(55) 방향인 시계방향으로 회전할 때, 제 2 기어캠 부재(50-2)는 화살표(56) 방향인 반시계 방향으로 회전하게 된다.
도 20은 제 1 실린더(20-1)의 토출이 완료된 상태이고, 제 2 실린더(20-2)의 흡입이 완료된 상태이다.
이후, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 회전되면, 도 20에서 도 21의 상태가 된다. 즉, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 회전하게 되면, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결된 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 도 21의 화살표(19a) 방향으로 후퇴하게 되면서 제 1 실린더(20-1)의 내부로 펌핑물이 흡입된다. 이때, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 반시계 방향으로 90도 회전하게 되면, 제 2 기어캠 부재(50-2)는 반시계 방향으로 90도 회전하게 됨으로써, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결된 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 도 21의 화살표(19b) 방향으로 전진하게 되면서 제 2 실린더(10-2)의 펌핑물이 토출된다.
이후, 도 21에서 도 22의 상태가 된다. 도 22는 제 1 실린더(20-1)에서 흡입이 완료되고, 제 2 실린더(20-2)에서 토출이 완료된 상태이다.
즉, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 더 회전하게 되어, 180도 위치에 위치하게 되면, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결된 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 도 22의 화살표(19a) 방향으로 더 후퇴하게 되면서 제 1 실린더(20-1)의 내부로 펌핑물 흡입이 완료된다. 이때, 제 2 기어캠 부재(50-2)는 반시계 방향으로 90도 더 회전하게 되어, 0도 위치에 위치하게 됨으로써, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결된 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 도 22의 화살표(19b) 방향으로 더 전진하게 되면서 제 2 실린더(10-2)의 펌핑물 토출이 완료된다.
이후, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 회전되면, 도 22에서 도 23의 상태가 된다. 즉, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 더 회전하게 되면, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결된 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 도 23의 화살표(19c) 방향으로 전진하게 되면서 제 1 실린더(20-1) 내부의 유체가 토출된다.
이때, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 연동하는 제 2 기어캠 부재(50-2)는 반시계 방향으로 90도 더 회전하게 되어, 270도 위치에 위치하게 됨으로써, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결된 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 도 23의 화살표(19d) 방향으로 후퇴하게 되면서 제 2 실린더(10-2)의 내부로 유체를 흡입하게 된다.
이후, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 더 회전되면, 도 23에서 도 20의 상태가 피스톤이 최초 위치로 이동하게 된다.
즉, 제 1 기어캠 부재(50-1)가 시계 방향으로 90도 더 회전하게 되어, 최초 위치인 0도 위치에 위치하게 되면, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결된 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 0도 방향으로 더 전진하게 되면서 제 1 실린더(20-1)의 유체 토출이 완료된다. 이때, 제 2 기어캠 부재(50-2)는 반시계 방향으로 90도 더 회전하게 되어, 최초 위치인 180도 위치에 위치하게 됨으로써, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결된 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 180도 방향으로 더 전진하게 되면서 제 2 실린더(10-2)의 내부로 유체의 흡입이 완료된다.
이와같이, 본 발명에 따른 2단 피스톤 펌프는 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 180도 위상차를 가짐으로써, 제 1 실린더(20-1)에서 유체를 흡입하는 과정일 때, 제 2 실린더(20-2)에서 유체를 토출하는 과정이 되고, 반대로 제 1 실린더(20-1)에서 유체를 토출입하는 과정일 때, 제 2 실린더(20-2)에서 유체를 흡입하는 과정이 된다.
도 24를 참조하면, 또한, 상기와 같은 2단 피스톤 펌프에 있어서, 제 1 및 제 2 피스톤(10-1, 10-2)은 중심(O2)에서 상단까지의 반지름(r2)이 중심(O2)에서 측부까지의 반지름(r1) 보다 작고, 중심(O2)에서 하단까지의 반지름(r3)이 중심(O2)에서 측부까지의 반지름(R1) 보다 작은 타원형으로 형성된다.
이것에 의해, 도 21 및 도 23에서 처럼, 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50-1, 50-2)가 90도 및 270도 위치에 위치한 상태에서, 제 1 및 제 2 커넥팅 로드(31-1, 31-2)가 대각선 방향으로 제 1 및 제 2 피스톤(10-1, 10-2)을 밀거나 당기게 되면, 힘의 분력에 의해 제 1 및 제 2 피스톤(10-1, 10-2)의 상단 및 하단이 제 1 및 제 실린더(20-1, 20-2)의 내주면 중 상단부와 하단부를 측단부 보다 더 가압하여, 실린더(20-1, 20-2)의 내주면 중 상단부와 하단부에 마모가 더 심하게 발생하는 것을 방지하게 된다.
제 2 실시예로서, 도 25를 참조하면, 도 25는 3개의 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3)와 3개의 실린더(20-1, 20-2, 20-3)를 가진 3단 피스톤 펌프를 도시한 것으로, 기어박스(40)의 내부에 3개의 제 1 기어캠 부재(50-1), 제 2 기어캠 부재(50-2) 및 제 3 기어캠 부재(50-3)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2)를 통해 제 3 기어캠 부재(50-3)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 3 실린더(20-1, 20-2, 20-3)가 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-1)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결되며, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 3 실린더(20-3)의 제 3 피스톤(10-3)이 커넥팅 로드(31-3)에 의해 연결된다.
상기와 같은 3단 피스톤 펌프에 있어서, 상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 120도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 120도 위상차를 갖는다.
제 3 실시예로서, 도 26를 참조하면, 도 26는 4개의 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4)와 4개의 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)를 가진 4단 피스톤 펌프를 도시한 것으로, 기어박스(40)의 내부에 4개의 제 1 기어캠 부재(50-1), 제 2 기어캠 부재(50-2), 제 3 기어캠 부재(50-3) 및 제 4 기어캠 부재(50-4)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 서로 맞물려 연동되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2) 및 제 3 기어캠 부재(50-3)를 통해 제 4 기어캠 부재(50-4)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 4 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)가 제 1 내지 제 4 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-1)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 3 실린더(20-3)의 제 3 피스톤(10-3)이 커넥팅 로드(31-3)에 의해 연결되고, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 4 실린더(20-4)의 제 4 피스톤(10-4)이 커넥팅 로드(31-4)에 의해 연결된다.
상기와 같은 4단 피스톤 펌프에 있어서, 상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 갖고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 갖는다.
제 4 실시예로서, 도 27을 참조하면, 도 27은 5개의 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)와 5개의 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)를 가진 5단 피스톤 펌프를 도시한 것으로, 기어박스(40)의 내부에 5개의 제 1 내지 제 5 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 맞물려 연동되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)가 맞물려 연동되고, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 5 기어캠 부재(50-5)가 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 내지 제 4 기어캠 부재(50-2, 50-3, 50-4)를 통해 제 5 기어캠 부재(50-5)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 5 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)가 제 1 내지 제 4 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 내지 제 5 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)와 제 1 내지 제 5 피스톤(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5)이 각각의 커넥팅 로드(31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5)에 의해 각각 연결된다.
상기와 같은 5단 피스톤 펌프에 있어서, 상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 갖고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 가지며, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 5 기어캠 부재(50-5)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 갖는다.
도 14를 다시 참조하면, 도 14는 6개의 기어캠 부재와 실린더를 가진 6단 피스톤 펌프가 도시되어 있으며, 위에서 도 14를 참조하여 설명한 것에서 n에 6을 대입하면 6단 피스톤 펌프가 된다.
도 28을 참조하면, 더 나아가, 본 발명에 따른 피스톤 펌프는, 다단형 복동 피스톤 펌프로서, 도 14를 참조하여 설명한 다단형 피스톤 펌프에서, 기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 복수개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2,....,10a-n)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2,...., 32-n)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2,...., 32-n)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2,.....,31-n)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, ...., 50-n)에 연결된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 다단형 복동 피스톤 펌프는 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, ...., 50-n)가 한바퀴 회전하는 과정에서, 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2,....,10a-n)은 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)의 피스톤(10 ; 10-1, 10-2,....., 10-n)의 작용과 반대 작용을 하게 된다. 즉, 실린더(20)의 피스톤(10)이 흡입 작용할 때, 복동 실린더(20a)의 피스톤(10a)은 토출 작용을 하게 된다.
도 29를 참조하면, 도 29에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 2단 복동형 피스톤 펌프로서, 제 1 실시예로 도 19를 참조하여 설명한 2단 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 2개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2)에 연결된다.
도 30을 참조하면, 도 30에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 3단 복동형 피스톤 펌프로서, 제 2 실시예로 도 25을 참조하여 설명한 3단 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 3개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3)에 연결된다.
도 31을 참조하면, 도 31에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 4단 복동형 피스톤 펌프로서, 제 3 실시예로 도 26를 참조하여 설명한 4단 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 4개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3, 10a-4)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3, 31-4)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 연결된다.
도 32를 참조하면, 도 32에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는 4단 복동형 피스톤 펌프로서, 제 3 실시예로 도 27를 참조하여 설명한 5단 피스톤 펌프에 있어서, 기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 5개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3, 10a-4, 10a-5)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, 32-5)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, 32-5)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)에 연결된다.
도 33 내지 도 35를 참조하면, 도 33 내지 도 35에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는, 다단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태로서, 기어 박스(40)의 내부에 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들과 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)들이 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 실린더 그룹(20c)의 실린더(20c-1, 20c-2,...., 20c-n)들과 제 2 실린더 그룹(20d)의 실린더(20d-1, 20d-2,...., 20d-n)들이 2열로 배치되어, 제 1 실린더 그룹(20c)의 실린더(20c-1, 20c-2,...., 20c-n)와 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)가 일대일 대응되게 배열되며, 제 2 실린더 그룹(20d)의 실린더(20d-1, 20d-2,...., 20d-n)와 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 제 1 기어캠 부재 그룹(50c ; 50c-1, 50c-2,...., 50c-n)중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재(50c-n)까지 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 제 2 기어캠 부재 그룹(50d ; 50d-1, 50d-2,...., 50d-n)중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재(50d-n)까지 전달되며, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)와 제 1 실린더 그룹(20c)의 피스톤(10c ; 10c-1, 10c-2,...., 10c-n)이 제 1 커넥팅 로드 그룹(31c)의 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2,....,31c-n)에 의해 각각 연결되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)와 제 2 실린더 그룹(20d)의 피스톤(10d-1, 10d-2,...., 10d-n)이 제 2 커넥팅 로드 그룹(31d)의 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2,....,31d-n)에 의해 각각 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다단형 복동 피스톤 펌프는 펌핑하고자 하는 용량에 따라 2개의 그룹 모두 작동하거나, 어느 한 그룹의 작동이 정지된 상태에서 다른 한 그룹만 작동할 수 있으며, 어느 한 그룹의 작동은 도 14를 참조하여 설명한 다단형 피스톤 펌프의 작동과 같다.
도 36 내지 도 38을 참조하면, 도 36 내지 도 38에 도시된 본 발명에 따른 2단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태로서, 기어 박스(40)의 내부에 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)와 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)가 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 좌측 제 1 및 제 2 실린더(20c-1, 20c-2)와 우측 제 1 및 제 실린더(20d-1, 20d-2)가 2열로 배치되어, 좌측 제 1 및 제 2 실린더(20c-1, 20c-2)와 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)가 일대일 대응되게 배열되며, 우측 제 1 및 제 2 실린더(20d-1, 20d-2)와 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 우측 제 1 기어캠 부재 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 우측 제 1 기어캠 부재(50c-1)와 우측 제 2 기어캠 부재(50c-2)가 서로 연동되어, 우측 제 1 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 우측 제 2 기어캠 부재(50c-2)로 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)와 좌측 제 2 기어캠 부재(50d-2)가 서로 연동되어, 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 좌측 제 2 기어캠 부재(50d-2)로 전달되며, 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)와 우측 제 1 및 제 피스톤(10c-1, 10c-2)이 우측 제 1 및 제2 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2)에 의해 각각 연결되고, 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)와 좌측 제 1 및 제 2 피스톤(10d-1, 10d-2)이 좌측 제 1 및 제 2 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2)에 의해 각각 연결된다.
도 39 내지 도 41을 참조하면, 도 39 내지 도 41에 도시된 본 발명에 따른 피스톤 펌프는, 3단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태로서, 기어 박스(40)의 내부에 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-3)들과 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)들이 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 실린더(20c-1, 20c-2, 20c-3)들과 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 실린더(20d-1, 20d-2,20d-3)가 2열로 배치되어, 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 실린더(20c-1, 20c-2, 20c-3)와 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-d)가 일대일 대응되게 배열되며, 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 실린더(20d-1, 20d-2, 20d-3)와 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 제 1 기어캠 부재 그룹(50c ; 50c-1, 50c-2, 50c-3)중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 최하부에 배치된 제 2 기어캠 부재(50c-3)까지 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 제 2 기어캠 부재 그룹(50d ; 50d-1, 50d-2, 50d-3)중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 최하부에 배치된 제 3 기어캠 부재(50d-3)까지 전달되며, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-3)와 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 피스톤(10c ; 10c-1, 10c-2, 10c-3)이 제 1 커넥팅 로드 그룹(31c)의 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2,....,31c-n)에 의해 각각 연결되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)와 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 피스톤(10d-1, 10d-2, 10d-3)이 제 2 커넥팅 로드 그룹(31d)의 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2, 31d-3)에 의해 각각 연결된다.
도 42를 참조하면, 도 42는 본 발명에 따른 4단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도이고, 위에서 설명한 3단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태에서, 기어캠 부재, 실린더가 좌우로 하나씩 더 추가된 것일 뿐, 구성 및 작동원리는 3단 복동 피스톤 펌프와 동일하다.
도 43을 참조하면, 도 43은 본 발명에 따른 4단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태를 도시한 사시도이고, 위에서 설명한 3단 복동 피스톤 펌프의 다른 형태에서, 기어캠 부재, 실린더가 좌우로 2개씩 더 추가된 것일 뿐, 구성 및 작동원리는 3단 복동 피스톤 펌프와 동일하다.
10 : 피스톤 11 : 헤드부
12 : 밀폐링 13 : 커버 캡
20 : 실린더 120 : 고무링
125 : C링

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  15. 기어박스(40)의 내부에 복수개의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)가 상하 일렬로 배열되고, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 복수개의 기어캠 부재(50) 중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되며, 상하 일렬로 배열된 복수개의 기어캠 부재(50-1,...., 50-n)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 최하부에 배치된 기어캠 부재(50-n)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 복수개의 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)가 기어캠 부재(50)에 일대일 대응되게 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)와 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)의 피스톤(10 ; 10-1, 10-2,...., 10-n)이 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2,....,31-n)에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기어캠 부재(50)는 기어(51)와 캠 부재(52)가 결합된 것으로, 캠 부재(52)에 제 1 내지 제 3 연결구멍(53-1, 53-2, 53-3)이 형성되고, 회전중심(O1)과 제 1 연결구멍(53-1) 사이의 간격(L1)이 회전중심(O1)과 제 2 연결구멍(53-2) 사이의 간격(L2)보다 크고, 회전중심(O1)과 제 2 연결구멍(53-2) 사이의 간격(L2)이 회전중심(O1)과 제 3 연결구멍(53-3) 사이의 간격(L3)보다 큰 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 1 연결구멍(53-1)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 가장 긴 제 1 행정거리(S1)를 가지며, 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 2 연결구멍(53-2)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 제 1 행정거리(S1)보다 짧은 제 2 행정거리(S2)를 갖고, 커넥팅 로드(31)의 일단이 제 3 연결구멍(53-3)에 연결되고, 커넥팅 로드(31)의 타단이 피스톤(10)에 연결될 경우, 피스톤(10)은 실린더(20)에서 제 2 행정거리(S2)보다 짧은 제 3 행정거리(S3)를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 동력전달수단(70)은 기어박스(40)의 상부면에 장착된 모터(60)의 구동축(61)에 구동기어(71)와, 구동기어(71)와 맞물리는 제 1 전동기어(72)와, 제 1 전동기어(72)와 같은 샤프트(73)에 장착되는 제 2 전동기어(74)와, 제 2 전동기어(74)와 맞물리는 종동기어(75)로 구성되고, 종동기어(75)가 기어 박스(40)의 내부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50-1)와 같은 샤프트(76)에 장착되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  19. 기어박스(40)의 내부에 2개의 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2)로 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 및 제 2 실린더(20-1, 20-2)가 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50-1, 50-2)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-2)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 180도 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 피스톤(10-1, 10-2)은 중심(O2)에서 상단까지의 반지름(r2)이 중심(O2)에서 측부까지의 반지름(r1) 보다 작고, 중심(O2)에서 하단까지의 반지름(r3)이 중심(O2)에서 측부까지의 반지름(R1) 보다 작은 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  22. 기어박스(40)의 내부에 3개의 제 1 기어캠 부재(50-1), 제 2 기어캠 부재(50-2) 및 제 3 기어캠 부재(50-3)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2)를 통해 제 3 기어캠 부재(50-3)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 3 실린더(20-1, 20-2, 20-3)가 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-1)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결되며, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 3 실린더(20-3)의 제 3 피스톤(10-3)이 커넥팅 로드(31-3)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 120도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 120도 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  24. 기어박스(40)의 내부에 4개의 제 1 기어캠 부재(50-1), 제 2 기어캠 부재(50-2), 제 3 기어캠 부재(50-3) 및 제 4 기어캠 부재(50-4)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 서로 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 서로 맞물려 연동되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)가 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 기어캠 부재(50-2) 및 제 3 기어캠 부재(50-3)를 통해 제 4 기어캠 부재(50-4)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 4 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4)가 제 1 내지 제 4 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 1 실린더(20-1)의 제 1 피스톤(10-1)이 커넥팅 로드(31-1)에 의해 연결되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 2 실린더(20-1)의 제 2 피스톤(10-2)이 커넥팅 로드(31-2)에 의해 연결되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 3 실린더(20-3)의 제 3 피스톤(10-3)이 커넥팅 로드(31-3)에 의해 연결되고, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 4 실린더(20-4)의 제 4 피스톤(10-4)이 커넥팅 로드(31-4)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 갖고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 90도 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  26. 기어박스(40)의 내부에 5개의 제 1 내지 제 5 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)가 상하로 배열되며, 모터(60)의 동력이 동력전달수단(70)을 통해 제 1 기어캠 부재(50-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)가 맞물려 연동되고, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)가 맞물려 연동되고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)가 맞물려 연동되고, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 5 기어캠 부재(50-5)가 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50-1)의 동력이 제 2 내지 제 4 기어캠 부재(50-2, 50-3, 50-4)를 통해 제 5 기어캠 부재(50-5)까지 전달되고, 기어 박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 내지 제 5 실린더(20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)가 제 1 내지 제 4 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 일대일 대응되게 배치되며, 제 1 내지 제 5 기어캠 부재(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)와 제 1 내지 제 5 피스톤(10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5)이 각각의 커넥팅 로드(31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5)에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제 1 기어캠 부재(50-1)와 제 2 기어캠 부재(50-2)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 가지며, 제 2 기어캠 부재(50-2)와 제 3 기어캠 부재(50-3)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 갖고, 제 3 기어캠 부재(50-3)와 제 4 기어캠 부재(50-4)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 가지며, 제 4 기어캠 부재(50-4)와 제 5 기어캠 부재(50-5)는 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 72도 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  28. 제 19 항에 있어서,
    기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 복수개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2,....,20-n)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2,...., 50-n)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2,...., 20a-n)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2,....,10a-n)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2,...., 32-n)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2,...., 32-n)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2,.....,31-n)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, ...., 50-n)에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  29. 제 19 항에 있어서,
    기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 2개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  30. 제 22 항에 있어서,
    기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 3개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3)에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  31. 제 24 항에 있어서,
    기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 4개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3, 20-4)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3, 10a-4)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3, 31-4)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  32. 제 26 항에 있어서,
    기어박스(40)의 반대편 측면에 연결되는 5개의 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)를 더 포함하고, 상기 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)가 기어박스(40)를 중심으로 실린더(20; 20-1, 20-2, 20-3, 20-4, 20-5)의 반대편에 배치되며, 각각의 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)와 복동 실린더(20a; 20a-1, 20a-2, 20a-3, 20a-4, 20a-5)의 피스톤(10a ; 10a-1, 10a-2, 10a-3, 10a-4, 10a-5)이 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, 32-5)에 의해 각각 연결되며, 보조 커넥팅 로드(32 ; 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, 32-5)가 커넥팅 로드(31 ; 31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5)와 일대일 대응되게 반대방향으로 기어캠 부재(50 ; 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5)에 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  33. 기어 박스(40)의 내부에 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들과 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)들이 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 실린더 그룹(20c)의 실린더(20c-1, 20c-2,...., 20c-n)들과 제 2 실린더 그룹(20d)의 실린더(20d-1, 20d-2,...., 20d-n)들이 2열로 배치되어, 제 1 실린더 그룹(20c)의 실린더(20c-1, 20c-2,...., 20c-n)와 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)가 일대일 대응되게 배열되며, 제 2 실린더 그룹(20d)의 실린더(20d-1, 20d-2,...., 20d-n)와 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 제 1 기어캠 부재 그룹(50c ; 50c-1, 50c-2,...., 50c-n)중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재(50c-n)까지 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 제 2 기어캠 부재 그룹(50d ; 50d-1, 50d-2,...., 50d-n)중 최상부에 배치된 최상부 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 최상부 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 최하부에 배치된 최하부 기어캠 부재(50d-n)까지 전달되며, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)와 제 1 실린더 그룹(20c)의 피스톤(10c ; 10c-1, 10c-2,...., 10c-n)이 제 1 커넥팅 로드 그룹(31c)의 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2,....,31c-n)에 의해 각각 연결되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 기어캠 부재(50d-1, 50d-2,...., 50d-n)와 제 2 실린더 그룹(20d)의 피스톤(10d-1, 10d-2,...., 10d-n)이 제 2 커넥팅 로드 그룹(31d)의 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2,....,31d-n)에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  34. 기어 박스(40)의 내부에 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)와 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)가 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 좌측 제 1 및 제 2 실린더(20c-1, 20c-2)와 우측 제 1 및 제 실린더(20d-1, 20d-2)가 2열로 배치되어, 좌측 제 1 및 제 2 실린더(20c-1, 20c-2)와 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)가 일대일 대응되게 배열되며, 우측 제 1 및 제 2 실린더(20d-1, 20d-2)와 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 우측 제 1 기어캠 부재 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 우측 제 1 기어캠 부재(50c-1)와 우측 제 2 기어캠 부재(50c-2)가 서로 연동되어, 우측 제 1 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 우측 제 2 기어캠 부재(50c-2)로 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)와 좌측 제 2 기어캠 부재(50d-2)가 서로 연동되어, 좌측 제 1 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 좌측 제 2 기어캠 부재(50d-2)로 전달되며, 우측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50c-1, 50c-2)와 우측 제 1 및 제 피스톤(10c-1, 10c-2)이 우측 제 1 및 제2 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2)에 의해 각각 연결되고, 좌측 제 1 및 제 2 기어캠 부재(50d-1, 50d-2)와 좌측 제 1 및 제 2 피스톤(10d-1, 10d-2)이 좌측 제 1 및 제 2 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2)에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
  35. 기어 박스(40)의 내부에 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-3)들과 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)들이 서로 마주보게 배치되고, 기어박스(40)의 어느 한 측면에 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 실린더(20c-1, 20c-2, 20c-3)들과 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 실린더(20d-1, 20d-2,20d-3)가 2열로 배치되어, 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 실린더(20c-1, 20c-2, 20c-3)와 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-d)가 일대일 대응되게 배열되며, 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 실린더(20d-1, 20d-2, 20d-3)와 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)가 일대일 대응되게 배열되고, 기어박스(40)의 상부면에 제 1 모터(60c)와 제 2 모터(60d)가 각각 배치되며, 제 1 모터(60c)의 동력이 제 1 동력전달수단(70c)을 통해 제 1 기어캠 부재 그룹(50c ; 50c-1, 50c-2, 50c-3)중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50c-1)로 전달되고, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 기어캠 부재(50c-1, 50c-2,...., 50c-n)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50c-1)의 동력이 최하부에 배치된 제 2 기어캠 부재(50c-3)까지 전달되며, 제 2 모터(60d)의 동력이 제 2 동력전달수단(70d)을 통해 제 2 기어캠 부재 그룹(50d ; 50d-1, 50d-2, 50d-3)중 최상부에 배치된 제 1 기어캠 부재(50d-1)로 전달되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)들이 서로 맞물려 연동됨으로써, 제 1 기어캠 부재(50d-1)의 동력이 최하부에 배치된 제 3 기어캠 부재(50d-3)까지 전달되며, 제 1 기어캠 부재 그룹(50c)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50c-1, 50c-2, 50c-3)와 제 1 실린더 그룹(20c)의 제 1 내지 제 3 피스톤(10c ; 10c-1, 10c-2, 10c-3)이 제 1 커넥팅 로드 그룹(31c)의 커넥팅 로드(31c-1, 31c-2,....,31c-n)에 의해 각각 연결되고, 제 2 기어캠 부재 그룹(50d)의 제 1 내지 제 3 기어캠 부재(50d-1, 50d-2, 50d-3)와 제 2 실린더 그룹(20d)의 제 1 내지 제 3 피스톤(10d-1, 10d-2, 10d-3)이 제 2 커넥팅 로드 그룹(31d)의 커넥팅 로드(31d-1, 31d-2, 31d-3)에 의해 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 피스톤 펌프.
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