KR20040031243A - 공기 펌프 겸용 유압 잭 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 등에 공기를 주입하기 위한 공기펌프로도 이용할 수 있게 구성된 공기 펌프 겸용 유압 잭에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은, 유압탱크(3)와 두 개의 실린더(2)(4), 즉, 밀폐된 저장실(3a)을 형성하여 압력전달매체인 작동유체를 저장하는 유압탱크(3)와, 레버(1)의 반복적 작동으로 유압탱크(3)의 작동유체를 유입한 다음 가압 피스톤(21)으로 가압하여 승강 실린더(4)의 승압실(4a)에 보내는 것으로, 작업자의 선택에 따라 상기 가압 피스톤(21)과 일체로 승하강되도록 구성된 공압 피스톤(22)으로 공압실(20a)의 공기를 펌핑할 수도 있게 구성되는 공압 실린더(20)가 포함된 가압 실린더(2), 그리고, 상기 가압 실린더(2)로부터 공급되는 압력에 의해 승강 피스톤(40) 상단의 지지대(41)에 얹어진 물체를 들어올리는 승강 실린더(4) 등으로 구성되며, 이와 같은 공기 펌프 겸용 유압 잭은 자동차의 차체와 같은 무거운 물체를 인력을 이용하여 들어올릴 수 있는 것은 물론이고 타이어 등에 공기를 주입하기 위한 공기펌프로도 이용될 수 있다.

Description

공기 펌프 겸용 유압 잭{Oil Jack Combined Air Pump}

본 발명은 유압을 이용하여 자동차의 차체와 같은 무거운 물체를 인력에 의해서 들어올릴 수 있게 구성된 유압 잭에 관한 것으로, 특히, 타이어 등에 공기를 주입하기 위한 공기펌프로도 이용할 수 있게 구성된 공기 펌프 겸용 유압 잭에 관한 것이다.

유압 잭은 중량이 무거운 물체를 유압을 이용하여 쉽게 들어올릴 수 있게 구성된 소형 기중장치로서, 산업 전반에 널리 사용되고 있으며, 최근에는 휴대나 보관이 간편하도록 소형화, 경량화되고 있다.

기존에 가장 널리 이용되고 있는 종래 유압 잭은, 도 1에 도시된 바와 같이, 작동유체가 저장되는 저장실(300a)을 형성하는 유압탱크(300); 밀폐된 승압실(400a)을 형성하여 그 승압실(400a)에 공급되는 작동유체의 압력에 의해 승강 피스톤(410)이 승강되면서 그 승강 피스톤(410)의 상단에 설치된 지지대(411)를 승하강시키는 승강 실린더(400); 가압 피스톤(210)이 레버(100)에 의해 들어올려지면서 생성하는 부압(負壓)에 의해 상기 유압탱크(300)의 작동유체를 제 1 역류방지밸브(501)가 설치된 받침대(500)의 흡입라인(500a)을 통해 가압실(200a)에 유입한 다음, 상기 가압 피스톤(210)이 레버(100)에 의해 하강하면서 가하는 압력에 의해 제 2 역류방지밸브(502)가 설치된 공급라인(500b)을 통해 상기 승강 실린더(400)의 승압실(400a)에 공급하는 가압 실린더(200); 상기 승강 실린더(400)의 승압실(400a)을 상기 유압탱크(300)의 저장실(300a)에 연결하는 회수라인(500c)을 개방할 수 있게 설치되는 해제밸브(510) 등으로 구성되어 있다.

이와 같은 종래 유압 잭은 들어올리고자 하는 물체의 밑에 받쳐진 상태에서, 작업자가 레버(100)를 위 아래로 반복하여 승강시키면, 다음과 같이 작동하면서 무거운 물체를 부상시키게 된다.

레버(100)를 들어올리면 가압 피스톤(210)이 상승하면서 가압실(200a)에 부압(負壓)을 만들어 유압탱크(300)에 저장된 작동유체가 제 1 역류방지밸브가 설치된 흡입라인(500a)을 통해 가압실(200a)에 유입된다. 이 때 공급라인(500b)의 제 2역류방지밸브(502)는 승압실(400a)의 작동유체가 가압실(200a)로 역류하는 것을 막아준다. 이어, 작업자가 레버(100)를 누르면, 가압 피스톤(210)이 하강하면서 압력을 가하여 가압실(200a)의 작동유체가 공급라인(500b)을 통해 승강 실린더(400)의 승압실(400a)로 압송된다. 이 때 가압실(200a)의 작동유체는 흡입라인(500a)이 제 1 역류방지밸브(501)에 의해 막혀져 있으므로 공급라인(500b)을 통해서 승압실(400a)측로만 흐르게 되고, 승압실(400a)에 유입된 작동유체를 제 2 역류방지밸브(502)에 의해 가압실(200a)쪽으로 역류하지 못한다. 이와 같은 과정은 작업자가 레버(100)를 승하강시킴에 따라 반복적으로 이루어지게 되고 이에 승압실(400a)의 압력이 점진적으로 높아지면서 승강 피스톤(410)이 상승하여 승강 피스톤(410) 상단의 지지대(411)에 얹어진 물체를 들어올리게 된다.

그리고, 작업이 완료되어 물체를 원상태로 하강시키고자 할 때에는 해제밸브(510)를 개방하면 되는데, 이 때 고압 충전되었던 승압실(400a)의 작동유체가 회수로(500c)를 통해 물체의 중력을 받는 승강 피스톤(410)의 압력에 의해 유압탱크(300)에 회수되어, 승압실(400a)의 압력이 낮아지면서 승강 피스톤(410)이 물체의 중력에 의해 하강하여 물체는 원래의 위치로 하강하게 된다.

이상과 같이 종래 유압 잭은 레버(100)에 반복적으로 가해지는 작은 힘을 이용하여 중량이 무거운 물체를 들어올리거나 내릴 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 유압 잭은 중량이 무거운 물체를 들어올리는 것으로만 용도가 국한되어 있으므로 이용가치가 작다는 문제점이 있었다.

한편, 일반 자가용 운전자의 경우 자동차 타이어 압력이 운행시간이 늘어나면서 주입되었던 공기가 새어나가거나 또는 겨울철 기온 강하에 따라 공기가 수축되는 등의 이유로 떨어지게 되므로, 타이어 압력이 떨어질 때마다 정비소 등에 가서 공기를 보충해주어야 하는 불편함이 있었다.

이에, 본 발명은 타이어나 튜브에 공기를 불어넣을 수 있는 공기 펌프 기능이 부가되어 유압 잭의 이용범위를 확대할 수 있고 타이어 압력이 떨어질 때마다 정비소에 가서 타이어 압력을 보충해주어야 하는 자가용 운전자의 불편을 해소할 수 있는 공기 펌프 겸용 유압 잭을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 유압 잭의 일부를 절개하여 도시한 정면도.

도 2는 종래 유압 잭 정단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭 정단면도.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 가압실린더의 작동유체 가압 작동도.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 가압실린더의 공기흡입 작동도.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 가압 실린더의 공기 펌핑 작동도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 레버2 : 가압 실린더

2a : 가압실20 : 공압 실린더

20a : 공압실21 : 가압 피스톤

21a : 용출로22 : 공압 피스톤

23 : 승강밸브23a : 가이드

23b : 연결로24 : 가압밸브

24a : 흡기로26 : 흡기밸브

27 : 압출관270 : 압출밸브

271 : 공기역류방지밸브3 : 유압탱크

3a : 저장실4 : 승강 실린더

4a : 승압실40 : 승강 피스톤

5 : 받침대5a : 흡입라인

5b : 공급라인5c : 회수라인

51,52 : 제 1, 2 역류방지밸브53 : 해제밸브

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은, 가압 피스톤이 레버에 의해 상승하면서 생성하는 부압에 의해 유압탱크에 저장된 작동유체를 제 1 역류방지밸브가 설치된 흡입라인을 통해 가압 실린더의 가압실에 흡입한 다음, 그 가압실의 작동유체를 레버에 의해 하강하는 가압 피스톤의 압력으로 제 2 역류방지밸브가 설치된 공급라인을 통해 상기 가압실 보다 단면적이 큰 승강 실린더의 승압실에 공급함으로써, 승강 실린더의 승압실 상부에 설치된 승강 피스톤을 상승시켜 승강 피스톤의 상부에 설치된 지지대를 승강시키도록 구성되고, 상기 승압실에 충전된 작동유체를 유압탱크에 회수하여 상기 승강 피스톤를 하강시킬 수 있도록 승강 실린더의 승압실을 상기 유압탱크의 저장실에 연결하는 회수라인를 개방할 수 있게 설치되는 해제밸브를 포함하여 이루어지는 유압잭에 있어서,

상기 가압실린더의 상부에 설치되고 일측에 역류방지수단을 내장한 압출관이 연결되는 공압실을 형성하는 공압실린더; 상기 공압실 하부를 밀폐하고 그 하부에 인장스프링에 의해 탄성 지지된 상태에서 그 밑면에서 수직 연장된 가이드에 상기 가압 피스톤의 용출로를 통해 작용하는 상기 승압실의 압력에 의해 상승하여 상기 공압실을 그 내부의 연결로로 상기 압출관에 연결하는 승강밸브; 상기 승강밸브의 상부에 거리를 두고 설치되어 상기 공압실의 상부를 밀폐하고 상기 공압실 내,외부를 연통시키는 흡기로를 가지며 밑면이 압축스프링에 의해 탄성 지지되는 가압밸브; 상기 공압실 상부에서 상기 가압 피스톤과 축으로 연결되어 상기 가압 피스톤과 일체로 승강되는 공압 피스톤; 및 상기 가압밸브의 흡기로에 설치되어 상기 공압 피스톤과 함께 승하강되면서 상기 흡기로를 개방하거나 폐쇄하는 흡기밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은 상기 공압실의 압출관 상에 그 압출관을 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 설치되는 압출밸브를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 압출밸브는 소정의 압력이 가해질 때 자동으로 개방되는 릴리프 밸브인 것이 바람직하다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 구성과 작용을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 정단면도이고, 도 4a,4b,4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭의 가압 실린더 정단면 작동도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은 유압탱크(3)와 두 개의 실린더(2)(4), 즉, 밀폐된 저장실(3a)을 형성하여 압력전달매체인 작동유체를 저장하는 유압탱크(3)와, 레버(1)의 반복적 작동으로 유압탱크(3)의 작동유체를 유입한 다음 가압하여 승강 실린더(4)의 승압실(4a)에 보내는 것으로 작업자의 선택에 따라 공기를 펌핑할 수도 있게 구성되는 공압 실린더(20)가 포함된 가압 실린더(2), 그리고, 상기 가압 실린더(2)로부터 공급되는 압력에 의해 승강 피스톤(40) 상단의 지지대(41)에 얹어진 물체를 들어올리는 승강 실린더(4) 등으로 구성되어 있다.

상기 가압 실린더(2)는 레버(1)에 의해 승하강되는 가압 피스톤(21)과 그 가압 피스톤(21)에 의해 체적이 가변되는 가압실(2a)을 구비한다. 상기 가압실(2a)은 받침대(5)에 형성된 공급라인(5b)과 회수라인(5c)을 통해 유압탱크 저장실(3a)과 승강 실린더(4)의 승압실(4a)에 각각 연결된다. 상기 공급라인(5b) 상에는 유압탱크 저장실(3a)로부터 가압실(2a) 측으로 흐르는 작동유체가 역류하지 못하게 하는 제 1 역류방지밸브(51)가 설치되고, 회수라인(5c) 상에는 하강하는 승강 피스톤(40)의 압력을 받아 유압탱크 저장실(3a)로 회수되는 작동유체가 가압실(2a)측으로 역류하지 못하게 하는 제 2 역류방지밸브(52)가 설치된다.

상기 가압 실린더(2)의 상부에는 공압 실린더(20)가 일체화되어 있는 바, 이 공압 실린더(20)의 내부에는 상기 가압 실린더(2)의 가압 피스톤(21)과 축(220)으로 연결되어 레버(1)에 의해 가압 피스톤(21)과 일체로 승강되는 공압 피스톤(22)이 설치된다.

상기 공압 실린더(20)의 공압 피스톤(22) 아래 쪽에는 서로 이격된 상태에서 기밀을 유지하면서 상기 축(220)을 따라 승강되어 그들 사이에 밀폐된 공압실(20a)을 형성하는 승강밸브(23)와 가압밸브(24)가 설치된다. 그리고, 승강밸브(23)의 밑에는 그 승강밸브(23)를 아래쪽으로 탄성지지하는 인장 스프링(230)이 설치되고, 승강밸브(23)와 가압밸브(24) 사이에는 승강밸브(23)에 대하여 가압밸브(24)를 탄성지지하는 압축스프링(240)이 설치된다. 상기 승강밸브(23)는 그 밑면에서 수직 연장된 가이드(23a)가 가압실(2a)로 통하는 가압 피스톤(21)의 용출로(21a)에 끼워짐으로써 가압실(2a)의 압력이 높아지는 경우 용출로(21a)를 통해 가이드(23a)에 작용하는 가압실(2a)의 압력에 의해 상승하였다가 가압실(2a) 압력이 떨어지는 경우 인장스프링(230)에 의해 원위치로 복원되도록 구성되며, 가압밸브(24)는 공압 피스톤(22)에 고정된 압축스프링(260)과 그 압축스프링(260) 선단에 결합된 흡기밸브(26)를 매개로 작용하는 공압 피스톤(22)의 압력에 의해 하강하도록 구성된다. 상기 공압실(20a)의 일측에는 공기를 배출할 수 있는 압출관(27)이 연결되며 압출관(27) 상에는 공기의 역류를 막는 공기역류방지밸브(271)와 압출관(27)을 임의로 개폐할 수 있는 압출밸브(270)가 설치된다. 상기 압출밸브(270)는 압출관(27) 압력이 일정 이상 초과하는 경우 자동 개방되는 릴리프 밸브(Relief Valve)로 구성되는 것이 바람직하다.

승강 실린더(4)는 상기 유압탱크(3)에 내장되며, 상단에 지지대(41)가 일체화된 승강 피스톤(40)과, 상기 승강 피스톤(40) 하부에 형성되는 승압실(4a)로 구성된다. 승압실(4a)은 공급라인(5b)을 통해 가압실(2a)에 연결되는 한편 회수라인(5c)을 통해 유압탱크(3)의 저장실(3a)에도 연결된다. 상기 회수라인(5c) 상에는 작업자가 그 회수라인(5c)을 인위적으로 개폐할 수 있도록 해제밸브(53)가 설치된다.

이상과 같은 구성들로 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은 중량체를 들어올리는 본래의 용도로 사용되는 경우 도 4a에 나타난 바와 같이 해제밸브(도 3의 부호 53)와 압출밸브(270)를 닫아 회수라인(5c)과 압출관을 폐쇄시킨 상태에서 레버(1)를 반복적으로 승하강시키면 각 구성들이 다음과 같이 유기적으로 작동하여 중량체를 들어올리게 된다.

작업자가 레버(1)를 반복적으로 승하강시키면, 가압 피스톤(21)이 레버(1)에 의해 승하강되고, 그 과정에서 가압 피스톤(21)이 상승하는 동안 가압실(2a)에 생성되는 부압(負壓)에 의해 유압탱크 저장실(3a)의 작동유체가 흡입라인(5a)을 통해 가압실(2a)에 유입된 다음 다시 하강하게 되는 가압 피스톤(21)에 의해 가압되어 고압 상태로 공급라인(5b)을 통해 승강 실린더(4)의 승압실(4a)에 압송된다. 작업자에 의해 레버(1)가 반복적 승하강됨에 따라 위와 같은 작동유체 압송과정이 반복되어 승강 실린더(4) 승압실(4a)의 압력이 점진적으로 높아지게 되고 이에 승강 피스톤(40)이 조금씩 상승하면서 그 상단의 지지대(41)에 받쳐진 중량체를 들어올리게 된다.

작업이 완료되어 들어올려졌던 중량체를 내리고자 할 경우에는 해제밸브(53)를 개방하면 되는데, 이 때에는 승압실(4a)에 고압상태로 충만되었던 작동유체가 해제밸브(53)가 개방한 회수로(5c)를 통해 유압탱크(3)의 저장실(3a)로 회수되면서 승압실(4a)의 압력이 점진적으로 떨어져 승강 피스톤(40)이 하강하고 이에 지지대(41)에 떠받쳐진 중량체가 들어올려지기 전의 위치로 내려오게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭을 공기 펌프로 사용할 때에는 회수라인(5c)의 해제밸브(53)와 압출관(27)의 압출밸브(270)를 개방한 상태에서 레버(1)를 동작시키게 된다.

이와 같은 상태에서 레버(1)가 상하로 승강되면 공압 피스톤(22)이 가압 피스톤(21)과 함께 상하로 운동하게 되는데, 이 때 가압 피스톤(21)에 의해 압송되는 작동유체는 공급라인(5b)을 거쳐 해제밸브(53)가 개방한 회수로(5c)를 통해 유압탱크(3)로 직접 회수되어 승강 피스톤(40)에 영향을 미치지 않으므로 승강 피스톤(40)은 동작하지 않는다.

반면, 공압 실린더(20)의 경우에는 다음과 같이 작동한다.

레버(1)를 위로 올리면 도 4b에 도시된 바와 같이 공압 피스톤(22)이 가압 피스톤(21)과 함께 상승하고 공압 피스톤(22)이 상승할 때 흡기밸브(26)가 함께 들어올려지면서 흡기로(24a)가 개방되어 그 흡기로(24a)를 통해 외부의 공기가 공압실(20a)에 유입된다. 이 때 승강밸브(23)는 인장스프링(230)에 의해 하강된 상태로 유지된다. 이어, 레버(1)를 누르면, 도 4c에 나타난 바와 같이, 공압 피스톤(22)과 함께 가압 피스톤(21)이 함께 하강하여 가압실(2a)의 압력을 높이게 되고 이에 승강밸브(23)가 용출로(21a)를 통해 그 가이드(23a) 하단에 가해지는 가압실(2a)의 압력으로 상승하고 그 내부에 형성된 연결로(23b)로써 공압실(20a)을 압출관(27)에 연결한다. 동시에 공압 피스톤(22)에 의해 압출밸브(270)가 흡기로(24a)가 폐쇄된 상태에서 하강하면서 공압실(20a)에 유입된 공기를 가압하여 상기 승강밸브(23)의 연결로(23b)를 통해 압출관(27)으로 압출시키게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은 해제밸브(53)와 압출밸브(270)가 개방된 상태에서는 레버(1)의 반복적 승강으로 공기를 펌핑하는 공기 펌프의 기능을 하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기 펌프 겸용 유압 잭은 타이어나 튜브 등에 공기를 불어넣을 수 있는 공기 펌프로도 사용될 수 있으므로 이용가치가 높다. 또한, 자동차 휴대 정비 공구로 채택되는 경우 타이어 압력이 떨어질 때마다 정비소에 가서 타이어 압력을 보충해주어야 하는 자가용 운전자의 번거로움을 해소할 수 있다.

Claims (3)

1. 가압 피스톤이 레버에 의해 상승하면서 생성하는 부압에 의해 유압탱크에 저장된 작동유체를 제 1 역류방지밸브가 설치된 흡입라인을 통해 가압 실린더의 가압실에 흡입한 다음, 그 가압실의 작동유체를 레버에 의해 하강하는 가압 피스톤의 압력으로 제 2 역류방지밸브가 설치된 공급라인을 통해 상기 가압실 보다 단면적이 큰 승강 실린더의 승압실에 공급함으로써, 승강 실린더의 승압실 상부에 설치된 승강 피스톤을 상승시켜 승강 피스톤의 상부에 설치된 지지대를 승강시키도록 구성되고, 상기 승압실에 충전된 작동유체를 유압탱크에 회수하여 상기 승강 피스톤를 하강시킬 수 있도록 승강 실린더의 승압실을 상기 유압탱크의 저장실에 연결하는 회수라인를 개방할 수 있게 설치되는 해제밸브를 포함하여 이루어지는 유압잭에 있어서,

   상기 가압실린더의 상부에 설치되고 일측에 역류방지수단을 내장한 압출관이 연결되는 공압실을 형성하는 공압실린더; 상기 공압실 하부를 밀폐하고 그 하부에 인장스프링에 의해 탄성 지지된 상태에서 그 밑면에서 수직 연장된 가이드에 상기 가압 피스톤의 용출로를 통해 작용하는 상기 승압실의 압력에 의해 상승하여 상기 공압실을 그 내부의 연결로로 상기 압출관에 연결하는 승강밸브; 상기 승강밸브의 상부에 거리를 두고 설치되어 상기 공압실의 상부를 밀폐하고 상기 공압실 내,외부를 연통시키는 흡기로를 가지며 밑면이 압축스프링에 의해 탄성 지지되는 가압밸브; 상기 공압실 상부에서 상기 가압 피스톤과 축으로 연결되어 상기 가압 피스톤과 일체로 승강되는 공압 피스톤; 및 상기 가압밸브의 흡기로에 설치되어 상기 공압 피스톤과 함께 승하강되면서 상기 흡기로를 개방하거나 폐쇄하는 흡기밸브를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 펌프 겸용 유압 잭.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공압실의 압출관 상에 그 압출관을 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 설치되는 압출밸브를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기 펌프 겸용 유압 잭.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 압출밸브는 소정의 압력이 가해질 때 자동으로 개방되는 릴리프 밸브인 것을 특징으로 하는 공기 펌프 겸용 유압 잭.