KR102488276B1 - 토출조절기능을 가지는 에어건 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어를 일상영역과 최대영역으로 구분하여 토출할 수 토출할 수 있도록 제어함으로서 하나의 에어건을 이용하여 미세하고 정밀한 작업은 물론 강력한 분사를 필요로 하는 작업을 동시에 수행할 수 있고, 일상영역에서는 고소음평가기준과 산업안전기준, 보건안전기준이 정하는 85 데시벨(dB) 이하의 소음기준을 충족할 수 있어 소음저감과 더불어 불필요하게 낭비되는 에너지를 절감할 수 있도록 한 것으로서;
에어건의 밸브어셈블리를, 에어건바디의 상부에서 작동레버의 상부 방향까지 관통되는 밸브홀에 장착되어 마감캡으로 단속되고;
상기 밸브홀에 삽입되어 하단이 작동레버의 상단과 연접되는 밸브스템과;
상기 밸브스템의 상부에 결합되는 밸브를 포함하여 작동레버를 가볍게 당기면 에어를 미세하게 소통시켜 토출할 수 있도록 하고, 작동레버를 강하게 최대로 당기면 에어를 최대치로 소통시켜 토출할 수 있도록 구성하고;
상기 밸브스템에 형성되는 소통슬롯은 스파이럴 타입으로 형성하고;
상기 밸브의 전체 작동스트로크는, 인입압력이 8kg/㎠ 일 때 고소음평가 및 산업안전 기준인 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있는 일상영역과, 인입압력 전체의 에어가 토출되는 최대영역으로 구분하는 것이 특징이다.

Description

토출조절기능을 가지는 에어건{AIR GUN ASSEMBLY}

본 발명은 토출조절기능을 가지는 에어건에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 일상적인 사용에서는 고소음 및 산업안전 및 보건안전기준 이하의 소음에 적합한 에어를 토출시켜 일상적인 사용을 가능하게 하는 것은 물론, 완전 개방을 통하여 최대량이 토출될 수 있도록 함으로서 사용처, 용도, 목적 등에 따라 자유롭게 사용할 수 있도록 하면서 안전성을 담보하고 이용 편의성을 증대시키고 품질을 높일 수 있도록 개선한 에어건의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 에어건은 고압의 압축공기를 발생시키는 컴프레서와 연결하여 컴프레서로부터 발생 되는 고압의 공기를 대상물체에 분사하여 이물질과 물기 등을 제거하여 소기의 목적을 달성할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 에어건은 다양하게 개발되어 사용되고 있으며 현재 일반적으로 사용되고 있는 에어건에 장착되는 밸브와 관련된 선행기술의 구성을 특허문헌을 통하여 그 기술내용을 살펴보면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 에어건 내부의 제1통로(3)와 제2통로(4) 사이에 공간부(7)를 형성하여 관체(30)의 내부로 제1오링(21)이 고정된 밸브(20)를 설치하여 덮개(50)의 외부로 연장시켜 작동레버(5)에 의해 밸브(20)가 개페되고 스프링(40)에 의해 복귀되도록 한 통상의 에어건 밸브장치(2)에 있어서,

상기 밸브(20)의 제1오링(21)과 접촉되는 관체(30)내부의 내공(32)과 접하는 후단부에 경사면(34)을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

특허문헌 2는, 레버(4)의 작동에 의해 실린더부(5a)상에서 왕복이송되는 로드봉(6)을 통하여 압축공기의 공급이 단속되는 에어건의 밸브유니트(5)에 있어서:

상기 밸브유니트(5)의 실린더부(5a)에 삽입되어 제1, 2걸림턱(10a)(10b)에 의해 고정되고, 중앙에 통공(12)이 형성되는 보조실린더(10)와;

상기 보조실린더(10)의 통공(12)에 삽입된 상태로 왕복이송하고, 탄성스프링(S)을 지지하는 스톱판(22)과 함께 제1, 2오일링(L)(L')이 구비되는 로드봉(20)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

실용신안등록 제 20 - 0296097 - 0000 호 실용신안등록 제 20 - 0383497 - 0000 호

없음.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 에어건용 밸브어셈블리의 기능은, 컴프레셔와 같은 공기공급수단과 연결되는 인렛홀 및 분사로드가 연결되는 아웃렛홀 사이에서 레버의 조작에 의하여 공기를 소통시키거나 차단하는 기능을 수행하도록 하고 있다.

즉, 공기의 소통과 차단 기능에 주안점을 두고 있기 때문에 레버를 작동시키면 밸브어셈블리가 작동하여 차단상태를 해제하게 되므로 공기를 완전 소통시켜 분사로드를 통하여 배출되도록 하고, 레버작동을 멈추면 차단 작동을 통하여 공기가 배출되지 못하도록 하는 작동만 이루어지고 있는 실정이다.

이러한 이유에 의하여 단순하게 ON/OFF 기능만 실질적으로 수행하기 때문에 사용처에 적극적으로 대응하는 것이 불가능하게 되는 데, 예를 들어 작고 가벼운 소재(부품)을 취급하는 분야에 사용할 경우 이용자가 레버를 당김과 동시에 강력한 에어가 토출되기 때문에 소재가 고정된 상태에 있지 않은 경우에는 비산되어 분실되는 것은 물론 손상의 우려가 매우 높기 때문에 미세하고 정밀한 작업에 적용하는 것이 힘들게 된다.

상기와 같은 종래 기술에서는 작업 여건이나 대상에 관계 없이 에어가 항상 최대치로 강력하게 토출되기 때문에 이용자가 에어건을 강하게 파지 하지 않을 경우에는 에어건을 놓치게 되는 경우가 빈번하게 발생하고, 이러한 경우에는 놓친 에어건이 작업중인 소재 또는 도구(장치)와 부딪치게 되므로 작업라인의 불량을 가져오는 원인이 되고, 이용자의 신체와 부딛쳐 손상을 야기하는 안전사고의 우려가 높은 실정이다.

상기와 같이 에어건을 강하게 파지한 상태에서도 힘을 주어 작업을 수행하기 때문에 작업시간이 많은 경우에는 이용자의 손, 팔 및 어깨에 피로가 누적되어 근골력계에 이상을 초래하는 또 다른 원인이 되고 있다.

그리고, 에어가 최대치로 토출될 때에는 주변의 공기를 가르면서(찢으면서) 나아가는 형태이기 때문에 이 과정에서 공기 파열로 인한 소음 또한 항상 강하게 발생하기 때문에 작업장 내부의 소음을 증가시키는 원인이 되는 것은 물론, 이용자의 청각에 이상을 초래할 수 있는 문제점이 발생한다.

특히 일반적인 경우에는 에어건을 사용하게 되더라도 한 두번 정도 또는 몇 분 되지 않은 짧은 시간 내에 사용이 완료되기 때문에 압축공기가 최대로 토출되더라도 소음의 심각성을 크게 인지하지 못하게 되나, 에어건을 하루종일 사용하여야 는 작업장에서 근무하는 환경의 경우에는 앞서 언급한 바와 같이 신체적인 손상과 더불어 청각 이상을 초래하는 심각한 문제에 직면하게 된다.

이는 에어건의 특성상 작동레버를 당기면 최대치의 압축공기가 계속하여 토출되어지고 이 때의 소음은 약 130 데시벨(dB) 이상이기 때문에 이러한 소음을 근무시간 내내 작업자에게 전달되는 것은 물론, 압축공기 토출 과정에서 발생하는 압력으로 에어건을 놓치지 않기 위하여 작업자의 손에 강한 힘을 발생시켜야 하기 때문에 문제의 심각성이 크게 된다.

산업안전 또는 고소음평가기준 및 보건안전기준에서는 작업장 내부에서의 고소음 기준을 85 데시벨(dB)이하로 유지할 것을 권고하고 있으나, 실제 산업현장에서 널리 사용되고 있는 8kg/㎠의 조건에서 에어건을 사용할 경우 권고기준 소음을 충족하지 못하게 되는 것은 물론 지속적으로 최대의 공기를 토출시켜야 하기 때문에 소음과 더불어 불필요한 에너지를 낭비하게 되는 등 여러 문제점들로부터 자유롭지 못한 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 에어를 유입할 수 있도록 인렛홀(101)을 형성한 손잡이(102)와, 전방으로 인렛홀(101)과 연통되는 아웃렛홀(104)을 형성한 에어건바디(103)와;

상기 에어건바디(103)에 결합하여 에어를 최종 토출하는 분사로드(105)와;

상기 에어건바디(103)의 중간 위치 하방에 결합하는 작동레버(106)와;

상기 작동레버(106)의 상부 위치인 인렛홀(101)과 아웃렛홀(104)의 연통지점에 설치하여 작동레버(106) 조작으로 에어의 소통을 결정하는 밸브어셈블리(110)를 포함하는 에어건(100)에 있어서;

상기 밸브어셈블리(110)는, 에어건바디(103)의 상부에서 작동레버(106)의 상부 방향까지 관통되는 밸브홀(111)에 장착되어 마감캡(112)으로 단속되고;

상기 밸브홀(111)에 삽입되어 하단이 작동레버(106)의 상단과 연접되는 밸브스템(120)과;

상기 밸브스템(120)의 상부에 결합되는 밸브(140)를 포함하여 작동레버(106)를 가볍게 당기면 에어를 미세하게 소통시켜 토출할 수 있도록 하고, 작동레버(106)를 강하게 최대로 당기면 에어를 최대치로 소통시켜 토출할 수 있도록 구성하고;

상기 밸브스템(120)에 형성되는 소통슬롯(130)은 스파이럴 타입으로 형성하고;

상기 밸브(140)의 전체 작동스트로크(OS)는;

인입압력이 8kg/㎠ 일 때 고소음평가 및 산업안전 기준인 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있는 일상영역(EA)과;

인입압력 전체의 에어가 토출되는 최대영역(MA)으로 구분하는 것을 특징으로 하여;

에어를 일상영역과 최대영역으로 구분하여 토출할 수 있도록 제어함으로서 하나의 에어건을 이용하여 미세하고 정밀한 작업은 물론 강력한 분사를 필요로 하는 작업을 동시에 수행할 수 있고, 일상영역에서는 고소음평가기준과 산업안전기준 및 보건안전기준이 정하는 85 데시벨(dB) 이하의 소음기준을 충족할 수 있어 소음저감과 더불어 불필요하게 낭비되는 에너지를 절감할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 에어건에 장착되는 밸브어셈블리를 개선하여 토출되는 압축공기를 일상영역과 최대영역으로 구분하여 제어할 수 있도록 함으로서 사용처, 용도, 목적 등에 따라 이용자가 용이하게 사용할 수 있도록 함으로서 안전을 담보하면서 편의성을 제공하고 에어건의 품질을 높일 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 압축공기를 일상영역으로 토출시에는 산업안전 또는 고소음평가기준 및 보건안전기준인 85 데시벨(dB) 이하를 만족시킬 수 있도록 함으로서 장시간 지속하여 에어건을 사용하는 조건에서도 소음으로 야기될 수 있는 문제를 해결하고, 에어건 파지 과정에서 과도한 악력 사용으로 인한 신체적인 이상문제 초래를 방지할 수 있어 피로감을 줄이고 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 사용처나 용도 및 목적에 맞게 일상영역에서 토출되는 압축공기의 양을 설계를 통하여 조절할 수 있어 작업환경과 목적에 맞게 할 수 있으므로 활용성을 높일 수 있고, 항상 최대영역으로 토출하지 않게 되므로 불필요하게 낭비되는 에너지원을 절감할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건를 도시한 전체 사시도.
도 2는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리 부위를 발췌한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 발췌하여 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 도시한 파절 상태의 사시도.
도 5는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 도시한 종단면 구성도.
도 6은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리의 장착상태 단면 구성도.
도 7은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블이의 미세개방상태 단면도.
도 8은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블이의 완전개방상태 단면도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건를 도시한 전체 사시도, 도 2는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리 부위를 발췌한 분해 사시도, 도 3은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 발췌하여 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 도시한 파절 상태의 사시도, 도 5는 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리를 도시한 종단면 구성도, 도 6은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블리의 장착상태 단면 구성도, 도 7은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블이의 미세개방상태 단면도, 도 8은 본 발명의 기술인 토출조절기능을 가지는 에어건의 밸브어셈블이의 완전개방상태 단면도로서 함께 설명한다.

통상적인 에어건(100)은, 에어를 유입할 수 있도록 인렛홀(101)을 형성하여 후미 하방으로 돌출되는 손잡이(102)를 형성한 에어건바디(103)를 구비하고, 상기 에어건바디(103)의 전방으로는 인렛홀(101)과 연통되는 아웃렛홀(104)을 형성하여 에어를 최종적으로 토출하기 위한 분사로드(105)를 결합한다.

상기 에어건바디(103)의 중간 위치 하방에는 작동레버(106)를 결합하고, 상기 작동레버(106)의 상부 위치인 인렛홀(101)과 아웃렛홀(104)의 연통지점에는 작동레버(106)의 조작에 의하여 에어의 소통을 결정하기 위한 밸브어셈블리(110)를 설치하여 구성한다.

본 발명에서는 상기 밸브어셈블리(110)를 개선하여 작동레버(106)를 가볍게 당기면 에어를 미세하게 소통시켜 토출할 수 있도록 하고, 작동레버(106)를 강하게 최대로 당기면 에어를 최대치로 소통시켜 토출할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브어셈블리(110)는, 에어건바디(103)의 상부에서 작동레버(106)의 상부 방향까지 관통되는 밸브홀(111)에 장착되어 마감캡(112)으로 단속되며, 밸브홀(111)에 삽입되어 하단이 작동레버(106)의 상단과 연접되는 밸브스템(120)과 상기 밸브스템(120)의 상부에 결합되는 밸브(140)로 구성한다.

상기 밸브스템(120)은, 작동레버(106)에 의하여 밸브홀(111)의 상,하 방향으로 움직이는 로어스템(121)과, 상기 로어스템(121)의 상부에 일체로 형성하여 밸브(140)를 결합하여 밸브(140)에 대하여 상,하 방향으로의 이동을 통하여 에어의 미세토출과 전량 토출이 가능하도록 하는 어퍼스템(122)으로 구성한다.

상기 로어스템(121)은 원통형상으로 로어스템바디(123)를 구비하고, 상기 로어스템바디(123)의 하단에는 작동레버(106)의 상단과 접촉할 수 있는 접촉면(124)을 가지도록 하고, 로어스템바디(123)의 중도에는 기밀재(125)를 개재하여 작동과정에서 밸브홀(111)을 통하여 에어의 누출을 방지할 수 있도록 한다.

상기 어퍼스템(122)은, 로어스템바디(123) 보다 작은 직경으로 원통형상의 어퍼스템바디(126)를 구비하고, 상기 어퍼스템바디(126)의 중도에는 밸브(140)의 하단면을 받쳐서 지지할 수 있도록 방사상으로 밸브받침편(127)을 형성한다.

상기 어퍼스템바디(126)의 상단에는 밸브(140)의 상면을 단속하면서 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 원판형태의 단속판(128)을 개재하여 단속수단(129)에 의하여 이탈이 방지될 수 있도록 한다.

상기 밸브받침편(127)과 단속판(128) 사이의 어퍼스템바디(126)에는 종 방향으로 요입된 형태의 소통슬롯(130)을 하나 이상 형성하여 미세량의 에어가 소통될 수 있도록 하고, 상기 단속수단(129)과 마감캡(112) 사이에는 스템스프링(131)을 개재하여 밸브스템(120)을 항상 하향시킬 수 있도록 한다.

상기 소통슬롯(130)은, 스파이럴 타입으로 형성하여 에어가 유입되어 분사로드로의 전달을 자연스럽게 할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 스파이럴의 형상은 나선과 같이 피치 간격이 좁은 조밀한 간격을 가지는 것 보다는 피치 간격이 넓은 완만한 형태를 이루도록 하는 것이 에어의 흐음을 용이하게 할 수 있을 것이다.

스파이럴 타입으로 형성하는 소통슬롯(130)의 수는 하나에서 다수 개 형성할 수 있을 것이나 4개 이상일 경우에는 작은 크기에 가공에 상당한 어려움이 있을 수 있으므로 신중하게 고려하는 것이 바람직하며, 이러한 이유로 소통슬롯(130)의 수를 1개에서 4개 사이로 제한하는 것은 아니다.

상기 밸브(140)는, 고무 또는 실리콘 재질로 원통형상의 밸브패킹(141)를 구비하고, 상기 밸브패킹(141)의 내경(D)은 어퍼스템(122)의 직경(D1)과 동일한 직경을 가지도록 하여 기밀을 유지할 수 있도록 하고, 밸브패킹(141)의 상단면은 단속판(128)과 밀착될 수 있도록 평편한 형상을 가지도록 한다.

상기 밸브패킹(141)의 하측부는 경사진 형태의 밀착면(142)을 형성하여 밸브홀(111)의 안착턱(143)과 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 하고, 상기 밸브패킹(141)의 외경부에는 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어진 스프링가이드(144)를 결합한다.

상기 스프링가이드(144)의 상면과 마감캡(112) 사이에는 밸브스프링(145)을 개재하여 밸브(140)를 항상 하향시키도록 하고, 상기 안착턱(143)의 상부위치 밸브홀(111)에는 다수개의 가이드돌기(146)를 형성하여 스프링가이드(144)를 안정적으로 유지하면서 밸브(140) 상승시 에어통로 기능을 수행할 수 있도록 구성한다.

상기 밸브받침편(127)과 단속판(128) 사이의 거리(L)는 밸브(140)를 구성하는 밸브패킹(141)의 높이(H)보다 더 길게 형성하여 밸브(140)에 대하여 밸브스템(120)이 움직여 밸브(140)의 상부와 단속판(128) 사이로 에어가 소통될 수 있는 공간이 확보될 수 있도록 하는 것은 당연하다 할 것이다.

상기 밸브(140)의 전체 작동스트로크(OS) 중 인입압력이 8kg/㎠ 일 때 고소음평가 및 산업안전 기준인 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있는 일상영역(EA)이 초기의 2/3에 해당하도록 하고, 나머지 후기의 1/3에 해당하는 부분은 인입압력 전체의 에어가 토출되는 최대영역(MA)으로 구분되도록 한다.

상기 일상영역(EA)과 최대영역(MA)의 구분을 이용자가 작동레버(106)를 잡고 작동시킬 때 감지할 수 있도록 하는 것은, 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)의 스프링장력의 차이를 이용하여 이루어지도록 한다.

상기 스템스프링(131)의 스프링장력은 밸브스프링(145)의 스프링장력보다 낮게 함으로서 일상영역(EA)에서의 작동레버(106)를 당기면 저항 없이 부드럽게 작동되도록 하고, 일상영역(EA)과 최대영역(MA)의 경계지점에 도달하면 밸브스프링(145)의 스프링장력에 의하여 일시 정지되는 형태로 이용자가 인지할 수 있도록 한다.

상기와 같이 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)의 스프링장력차이로 인하여 작동레버(106)의 조작감을 인지할 수 있음에도 불구하고 이용자가 보다 용이하게 일상영역(EA)과 최대영역(MA)을 구분할 수 있도록 작동레버(106)가 위치하는 에어건바디(103)에 인디케이터(Indicator, 150)를 더 형성하여 시각적으로 확인할 수 있도록 하여도 된다.

상기 소통슬롯(130)의 폭과 깊이는 용도 등을 고려하여 구매자(이용자)의 요구에 부응할 수 있도록 일상영역(EA)에서 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있도록 깊이와 폭을 결정하여 토출되는 에어의 유량을 결정할 수 있을 것이므로 소음치를 85 데시벨(dB)을 100으로 보았을 때 소음치가 낮게하고자 할 수록 소통슬롯(130)을 통과하는 에어의 유량이 줄어들게 설계하여 적용할 수 있음은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 에어건(100)용 밸브어셈블리(110)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

밸브어셈블리(110)를 에거건(100)의 밸브홀(111)에 장착하게 되는 데, 초기 상태는 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)이 누르는 힘에 의하여 밸브스템(120)과 밸브(140)는 최대 하강 상태에 있게 되므로 밸브(140)의 밀착면(142)은 밸브홀(111)의 안착턱(143)과 밀착된 상태를 유지하고, 스템(120)의 단속판(128)은 밸브패킹(141)의 상면과 밀착된 상태를 유지하게 되므로 작동레버(106)의 움직임이 없을 경우에는 인렛홀(101)로 유입된 에어는 차단되어 아웃렛홀(104)을 통하여 분사로드(105)로 토출되지 못하는 상태가 된다.

이러한 상태에서 에어를 분사로드(105)로 미세하게 토출시키고자 할 경우에는, 작동레버(106)를 완전하게 당기지 않고 전체 스트로크의 1/5 내지 1/3 정도만 가볍게 당기면 인렛홀(101)로 유입된 에어가 아웃렛홀(104)으로 이동한 후 분사로드(105)를 통하여 미세량(설계 과정에서 설정된)이 토출되어지게 된다.

에어의 미세토출을 위한 작동레버(106)의 스트로크를 1/5 내지 1/3으로 표시하고 있으나, 1/2내외 또는 필요에 따라 다양한 형태로의 스트로크를 가지도록 설계하여 반영할 수 있음은 당연할 것이다.

이를 구체적으로 살펴보면, 작동레버(106)를 완전하게 풀로 당기지 않고 가볍게 당기면 작동레버(106)의 상단부와 연접하고 있던 밸브스템(120)을 구성하는 로어스템(121)의 접촉면(124)이 작동레버(106)의 움직임에 의하여 상승하게 된다.

이때 밸브스템(120)의 상승 정도는, 어퍼스템(122)에 형성되는 밸브받침편(127)이 밸브(140)의 밀착면(142)까지 상승하여 연접할 수 있는 위치까지가 최대 상승치가 되며, 밸브받침편(127)이 밀착면(142)과 연접되면 일시적으로 상승이 정지되는 느낌이 작동레버(106)로 전달되므로 이용자는 이를 캐치할 수 있게 되므로 더 이상 작동레버(106)를 당기는 것을 멈추어 에어가 최대로 토출되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 작동레버(106)를 가볍게 당기면 밸브스템(120)이 상승하고 밸브(140)는 상승하지 않을 수 있는 것은, 밸브(140)와 마감캡(112) 사이에 개재되어 밸브(140)를 하향시키고 있는 밸브스프링(145)의 스프링장력보다 밸브스템(120)과 마감캡(112) 사이에 개재되어 밸브스템(120)을 하향시키고 있는 스템스프링(131)의 스프링장력이 더 작기 때문에 작동레버(106)를 초기에 작동시키면 밸브(140)는 움직이지 않고 밸브(140)에 대하여 밸브스템(120)이 전체 작동스트로크(OS)중 일상영역(EA) 만큼만 상승하게 되는 것이다.

상기 밸브스템(120)이 상승하게 되면 밸브패킹(141)의 상단면과 밀착되어 에어 유입을 차단하고 있던 단속판(128)이 함께 상승하게 되므로 에어는 이 틈을 통하여 어퍼스템바디(126)의 외면에 종방향으로 형성하고 있는 소통슬롯(130)을 통하여 인렛홀(101)에서 아웃렛홀(104)로 이동하고 결국에는 분사로드(105)를 통하여 토출되어지게 되는 것이다.

이때 분사되는 에어는 설정된 양 만큼 미세량이기 때문에 정교하고 작으면서 정밀한 소재(부품)와 같은 산업분야에 사용하는 것이 가능하고, 분말의 처리 등과 같은 분야에 손상이나 분실 없이 에어 분사를 통하여 이물질의 제거, 분리작업 등에 사용하는 것이 가능하게 되는 것이다.

상기와 같이 일상영역(EA) 작동시 이용자가 작동레버(106)를 당기면 스템스프링(131)이 수축되어 지고 밸브스프링(145)의 스프링장력에 의하여 걸림되는 듯한 느낌을 인지하여도 되나, 작동레버(106)가 위치하는 에어건바디(103)에 더 형성하는 인디케이터(150)를 시각적으로 확인하면서 작동레버(106)를 작동시켜도 무방할 것이다.

그리고, 에어를 분사로드(105)로 전량 토출시키고자 할 경우에는, 작동레버(106)를 강하게 최대 위치까지 당겨주면 초기에는 밸브스템(120)이 먼저 상승하고 일상영역(EA) 만큼 작동이 이루어진 후 최대영역(MA) 구간을 연이어 작동하여 밸브(140)가 상승하게 되므로 차단하고 있던 밸브홀(111)을 통하여 에어가 소통되어 분사로드(105)를 통하여 에어가 최대로 토출되어 분사될 수 있게 된다.

이를 상세하게 살펴보면, 작동레버(106)를 당기는 초기에는 앞서 언급한 바와 같이 일상영역(EA) 만큼 밸브스템(120)이 먼저 상승하고, 상승하던 밸브스템(120)이 밸브(140)의 하단에 걸림되면 작동레버(106)를 계속하여 당기는 힘에 의하여 밸브받침편(127)이 밸브(140)의 하단부를 밀고 계속하여 상승하게 되고 밸브스프링(145)은 수축되어 진다.

그러면 밸브홀(111)의 안착턱(143)과 밀착되어 있는 밸브(140)의 밀착면(142)이 이격되어지며, 밸브(140)가 최대 위치까지 상승하는 최대영역(MA) 구간에 도달하게 되면, 단속판(128)과 밸브패킹(141)의 상면 사이의 공간 및 밸브홀(111)의 내벽에 형성된 가이드돌기(146) 사이의 공간을 통하여 최대량의 에어가 인렛홀(101)에서 아웃렛홀(104)로 소통되어 분사로드(105)를 통하여 최종적으로 최대량이 배출되어지게 되는 것이다.

이와 같이 에어를 이용하여 작업을 수행한 후에 작동레버(106)를 놓으면 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)이 수축되었다가 원래의 상태로 돌아가려는 복귀력에 의하여 벨브스템(120)과 밸브(140)를 하강시켜 원래 위치에 있도록 하므로 에어의 소통을 차단하는 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)의 스프링장력 차이가 클수록 일상영역(EA)과 최대영역(MA)의 구분이 명확하게 되므로 이용자가 더욱 쉽게 작동레버(106)를 절도감 있게 조작하는 것이 가능하게 될 것이다.

상기와 같은 본 발명은 밸브어셈블리를 개선하여 에어를 일상영역과 최대영역으로 구분하여 토출할 수 있도록 제어함으로서 하나의 에어건을 이용하여 미세하고 정밀한 작업은 물론 강력한 분사를 필요로 하는 작업을 동시에 수행할 수 있고, 일상영역에서는 고소음평가기준과 산업안전기준 및 보건안전기준이 정하는 85 데시벨(dB) 이하의 소음기준을 충족할 수 있어 소음저감과 더불어 불필요하게 낭비되는 에너지를 절감할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 에어건 103; 에어건바디
106; 작동레버 110; 밸브어셈블리
111; 밸브홀 120; 밸브스템
121; 로어스템 123; 로어스템바디
122; 어퍼스템 126; 어퍼스템바디
127; 밸브받침편 128; 단속판
130; 소통슬롯 131; 스템스프링
140; 밸브 141; 밸브패킹
142; 밀착면 144; 스프링가이드
145; 밸브스프링

Claims (5)

1. 원통형상의 로어스템바디(123)와; 상기 로어스템바디(123)의 하단에 작동레버(106)의 상단과 접촉할 수 있는 접촉면(124)과; 상기 로어스템바디(123)의 중도에 개재하여 작동 과정에서 밸브홀(111)을 통하여 에어의 누출을 방지하는 기밀재(125)로 구성하여 작동레버(106)에 의하여 밸브홀(111)의 상,하 방향으로 움직이는 로어스템(121)과;
   로어스템바디(123) 보다 작은 직경의 원통형상 어퍼스템바디(126)와; 상기 어퍼스템바디(126)의 중도에 밸브(140)의 하단면을 받쳐서 지지할 수 있도록 방사상으로 형성하는 밸브받침편(127)과; 상기 어퍼스템바디(126)의 상단에 밸브(140)의 상면을 단속하면서 기밀을 유지하는 단속판(128)과; 상기 밸브받침편(127)과 단속판(128) 사이의 어퍼스템바디(126)에 종 방향으로 요입되게 하나 이상 형성하여 미세량의 에어가 소통될 수 있도록 하는 소통슬롯(130)과; 상기 단속판(128)과 마감캡(112) 사이에 개재하여 밸브스템(120)을 항상 하향시키는 스템스프링(131)으로 구성하여 밸브(140)와 상,하 방향으로의 이동을 통하여 에어의 미세토출과 전량토출이 가능하도록 하는 어퍼스템(122)을 포함하는 밸브스템(120)과;
   원통형상의 밸브패킹(141)와; 상기 밸브패킹(141)의 상단면은 단속판(128)과 밀착될 수 있도록 평면으로 형성하고; 상기 밸브패킹(141)의 하측부는 밸브홀(111)의 안착턱(143)과 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 경사지게 형성하는 밀착면(142)과; 상기 밸브패킹(141)의 외경부에 결합하는 스프링가이드(144)와; 상기 스프링가이드(144)의 상면과 마감캡(112) 사이에 개재하여 밸브(140)를 항상 하향시키는 밸브스프링(145)과; 상기 안착턱(143)의 상부위치 밸브홀(111)에 형성하여 스프링가이드(144)를 안정적으로 유지하면서 밸브(140) 상승시 에어통로 기능을 수행하는 다수개의 가이드돌기(146)로 구성되어 밸브스템(120)의 상부에 결합되는 밸브(140)를 포함하여 작동레버(106)를 가볍게 당기면 에어를 미세하게 소통시켜 토출할 수 있도록 하고, 작동레버(106)를 강하게 최대로 당기면 에어를 최대치로 소통시켜 토출할 수 있도록 구성하는 토출조절기능을 가지는 에어건에 있어서;
   상기 소통슬롯(130)은, 스파이럴 타입으로 형성하고;
   상기 밸브(140)의 전체 작동스트로크(OS)는;
   인입압력이 8kg/㎠ 일 때 고소음평가 및 산업안전 기준인 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있는 일상영역(EA)과;
   인입압력 전체의 에어가 토출되는 최대영역(MA)으로 구분하는 것을 특징으로 하는 토출조절기능을 가지는 에어건.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 일상영역(EA)과 최대영역(MA)의 구분은, 스템스프링(131)과 밸브스프링(145)의 스프링장력의 차이를 이용하고;
   상기 스템스프링(131)의 스프링장력은 밸브스프링(145)의 스프링장력보다 낮게하여 일상영역(EA)에서의 작동레버(106)를 당기면 부드럽게 작동되도록 하고;
   일상영역(EA)과 최대영역(MA)의 경계지점에 도달하면 밸브스프링(145)의 스프링장력에 의하여 일시 정지되는 형태로 이용자가 인지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 토출조절기능을 가지는 에어건.
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 작동레버(106)가 위치하는 에어건바디(103)에는 일상영역(EA)과 최대영역(MA)을 시각적으로 구분할 수 있는 인디케이터(150)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 토출조절기능을 가지는 에어건.
4. 제 1 항에 있어서;
   상기 일상영역(EA)에서 85 데시벨(dB) 이하의 소음을 유지할 수 있도록 스파이럴 형태의 소통슬롯(130)의 폭과 깊이 및 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 토출조절기능을 가지는 에어건.
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 일상영역(EA)은 전체 작동스트로크(OS)의 초기 2/3에 해당하도록 하고;
   상기 최대영역(MA)은 전체 작동스트로크(OS)의 후기 1/3에 해당하도록 하는 것을 특징으로 하는 토출조절기능을 가지는 에어건.

Images