KR200285304Y1 - 용적식 펌프 및 피스톤 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실린더와 그에 내접운동을 하는 피스톤 사이의 밀폐공간 변화로 유체를 펌핑하는 용적식 펌프 및 피스톤에 관한 것이다.

본 고안은 실린더 블록(50) 정면 중앙에 흡입구(53)가 형성되며, 상기 흡입구(53)의 양측부에 각각 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')가 형성되며, 상기 챔버 (60, 60')에 배치된 피스톤(10, 10')이 시계 방향으로 편심내접원운동을 하므로서, 피스톤(10, 10')에 의해 실린더블록(50)의 상부면으로 형성된 토출구(51)로 펌핑물이 토출되는 용적식 펌프에 있어서, 상기 흡입구(53) 및 토출구(51)와 연결되는 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')의 유입구(55) 및 배출구(57)가 넓게 확장되는 것을 특징으로 한다.

Description

용적식 펌프 및 피스톤{Positive displacement pump and piston}

본 고안은 실린더와 그에 내접운동을 하는 피스톤 사이의 밀폐공간 변화로 유체를 펌핑하는 용적식 펌프 및 용적식 펌프용 피스톤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더블록의 흡입구 및 토출구의 병목현상을 개선하여 피스톤이 펌핑운동을 할 때 유체를 막힘없이 원할하게 펌핑할 수 있는 용적식 펌프와 가이드 로드의 상단 밀페부가 타원 형상으로 형성되어 가이드 홈과의 접촉면적이 증가되는 용적식 펌프용 피스톤에 관한 것이다.

본 출원인의 특허출원 제 2002-0003173호(2002, 01, 14 출원)에 "용적식 펌프"가 소개되어 있다.

그러나, 상기 용적식 펌프는 도 1에 도시된 바와같이 피스톤(200)이 실린더 블록(100)이 내부에서 편심내접원운동을 하면서 펌핑할때 실린더 블록(100) 내의 흡입구(105) 및 토출구(110) 측의 "A" 부분이 좁아지는 병목현상이 발생하므로서 진동과 맥동이 심하게 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 흡입구 및 토출구와 연결되는 실린더블록 내의 유입구 및 배출구를 확장하여 펌핑물이 병목 현상에 의해 유속이 변경되는 것을 방지할 수 있는 용적식 펌프를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 피스톤의 가이드 로드의 상단 밀폐부를 타원 형상으로 형성하여 가이드 홈과의 접촉면적을 증가시키므로서 펌핑물이 가이드 로드를 통과하여 가이드 홈 상단 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 용적식 펌프용 피스톤을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일례는 실린더 블록 정면 중앙에 흡입구가 형성되며, 상기 흡입구의 양측부에 각각 제 1 챔버 및 제 2 챔버가 형성되며, 상기 챔버에 배치된 피스톤이 시계 방향으로 편심내접원운동을 하므로서,피스톤에 의해 실린더블록의 상부면으로 형성된 토출구로 펌핑물이 토출되는 용적식 펌프에 있어서, 상기 흡입구 및 토출구와 연결되는 제 1 챔버 및 제 2 챔버의 유입구 및 배출구가 넓게 확장되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 예는 제 1 및 2 샤프트에 장착되는 편심캠과 탄성부재가 외주면에 피복된 하우징 사이에 베어링이 배치되어 상기 편심캠이 하우징에 대해 상대회전운동을 하므로서 상기 하우징이 실린더 블록의 챔버에서 편심내접원운동을 하며, 상기 하우징의 상부 외주면에 가이드 로드가 일체로 형성된 용적식 펌프용 피스톤에 있어서, 가이드 로드의 상부에 타원 형상의 밀페부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 용적식 펌프를 도시한 정단면도

도 2a 내지 도 3d는 본 안에 따른 용적식 펌프의 펌핑과정을 도시한 정단면도

도 3은 본 고안에 따른 피스톤의 정면을 절취도시한 일부 절취 사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

10,10' ; 제 1 및 2 피스톤 13,13' ; 편심캠

15,15' ; 탄성부재 17,17' ; 하우징

21,21' ; 가이드 로드 23,23' ; 밀폐구

30,30' ; 제 1 및 2 샤프트 50 ; 실린더 블록

60,60' ; 제 1 및 2 챔버

본 출원인의 특허출원 제 2002-0003173호에 소개된 용적식 펌프는, 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d에 도시된 바와같이, 실린더 블록(50) 정면 중앙에 흡입구(53)가 형성되며, 상기 흡입구(53)의 양측부에 각각 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')가 형성되며, 상기 챔버(60, 60')에 배치된 피스톤(10, 10')이 시계 방향(도면을 보았을때)으로 편심내접원운동을 하므로서, 피스톤(10, 10')에 의해 실린더블록 (50)의 상부면으로 형성된 토출구(51)로 펌핑물이 토출된다.

상기와 같이 구성된 용적식 펌프에 있어서, 본 고안에 따른 용적식 펌프는 상기 흡입구(53) 및 토출구(51)와 연결되는 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')의 유입구(55) 및 배출구(57)가 넓게 확장되어, 피스톤(10, 10')의 편심내접원운동에 의해 펌핑물이 챔버(60, 60')로 유입될 때 흡입구(53)를 통해 챔버(60, 60')의 유입구(55)에서 병목현상이 발생하지 않아 펌핑물의 흐름이 일정하게 유지되고, 상기 챔버(60, 60')의 배출구(57)에서 토출구(51)로 펌핑물이 배출될 때 배출구(57)에서 병목현상이 발생하지 않아 펌핑물의 흐름이 일정하게 유지된다. 따라서, 본 고안에 따른 용적식 펌프는 피스톤(10, 10')이 편심내접원운동을 하는 동안 펌핑물의 흐름이 원할하여 펌핑물의 유속변경에 따른 맥동 및 진동을 방지할 수 있으며, 피스톤 (10, 10')에 가해지는 변동압력을 줄일 수 있어 피스톤(10, 10')의 변형 위험을 감소시킬 수 있다.

상기 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')의 유입구(55) 및 배출구(57)는 실린더 블록을 주물제작할 때 주형에 적절한 캐비티를 형성시키므로서 형성되거나, 종래와 같이 실린더 블록을 제작한 후 절삭가공에 의해 형성될 수 있다.

도 3을 참조하여 본 고안에 따른 제 1 및 2 피스톤을 설명하기로 한다. 도 3은 제 1 및 2 피스톤(10,10')의 내부 구조를 보기위하여 캡이 장착되는 측면을 절취하여 도시한 일부 절취 사시도이다.

제 1 및 2 피스톤(10,10')은 제 1 및 2 샤프트(30,30')에 장착되는 편심캠 (13,13')과 탄성부재(15,15')가 외주면에 피복된 하우징(17,17') 사이에 베어링 (19,19')이 배치되어 상기 편심캠(13,13')이 하우징(17,17')에 대해 상대회전운동을 하므로서 상기 하우징(17, 17')이 실린더 블록(50)의 챔버(60,60')에서 편심내접원운동을 하며, 상기 하우징(17,17')의 상부 외주면에 가이드 로드(21,21')가 일체로 형성된다. 이와같이 구성된 제 1 및 2 피스톤(10,10')에 있어서, 상기 제 1 및 2 피스톤(10,10')는 가이드 로드(21,21')의 상부에 타원 형상의 밀페부(23, 23')가 형성되어, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와같이, 가이드 로드(21,21')의 밀페부(23, 23')와 가이드 홈(24, 24')의 접촉면적이 넓어져 펌핑물이 가이드 로드 (21,21')의 밀페부(23, 23')를 통과하여 가이드 홈(24, 24')의 상단으로 유입되는 것을 방지한다.

위에서 설명한 바와같이, 본 고안에 따른 용적식 펌프는 흡입구 및 토출구와 연결되는 실린더블록 내의 유입구 및 배출구를 확장하여 펌핑물이 병목 현상에 의해 유속이 변경되는 것을 방지하므로서 맥동 및 진동을 감소시킬 수 있으며 피스톤의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 용적식 펌프는 가이드 로드의 상단 밀폐부를 타원 형상으로 형성하여 가이드 홈과의 접촉면적을 증가시키므로서 펌핑물이 가이드 로드를 통과하여 가이드 홈 상단 내부로 유입되는 확실하게 방지할 수 있어 펌핑물이 가이드 홈의 상단 내부로 유입되므로서 피스톤 작동에 부하가 걸리는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실린더 블록(50) 정면 중앙에 흡입구(53)가 형성되며, 상기 흡입구(53)의 양측부에 각각 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버(60')가 형성되며, 상기 챔버(60, 60')에 배치된 피스톤(10, 10')이 시계 방향으로 편심내접원운동을 하므로서, 피스톤(10, 10')에 의해 실린더블록(50)의 상부면으로 형성된 토출구(51)로 펌핑물이 토출되는 용적식 펌프에 있어서,

   상기 흡입구(53) 및 토출구(51)와 연결되는 제 1 챔버(60) 및 제 2 챔버 (60')의 유입구(55) 및 배출구(57)가 넓게 확장되는 것을 특징으로 하는 용적식 펌프.
2. 제 1 및 2 샤프트(30,30')에 장착되는 편심캠(13,13')과 탄성부재(15,15')가 외주면에 피복된 하우징(17,17') 사이에 베어링(19,19')이 배치되어 상기 편심캠(13,13')이 하우징(17,17')에 대해 상대회전운동을 하므로서 상기 하우징 (17, 17')이 실린더 블록(50)의 챔버(60,60')에서 편심내접원운동을 하며, 상기 하우징(17,17')의 상부 외주면에 가이드 로드(21,21')가 일체로 형성된 용적식 펌프용 피스톤에 있어서,

   가이드 로드(21, 21')의 상부에 타원 형상의 밀페부(23, 23')가 형성되는 것을 특징으로 하는 용적식 펌프용 피스톤.