KR20110083629A

KR20110083629A - 수동 공기 펌프

Info

Publication number: KR20110083629A
Application number: KR1020117009078A
Authority: KR
Inventors: 룩 램; 사라흐 진달; 앤토니 샌더스
Original assignee: 더 콜맨 컴파니 인코포레이티드
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2011-07-20
Also published as: CN102239332A; AU2009293032A1; EP2356337A1; WO2010033891A1; CA2738112A1

Abstract

본 발명의 수동 펌프는 기단부 및 말단부를 갖춘 실린더를 포함한다. 말단부는 개구를 형성한다. 또한 수동 펌프는 기단부를 갖춘 피스톤을 포함한다. 피스톤의 기단부는 실린더의 말단부로 활주가능하게 삽입되도록 구성된다. 배기 포트는 실린더의 기단부에 위치되고, 팽창가능한 물체에 제거가능하게 부착되고 팽창가능한 물체와 공기 연통하도록 구성된다. 적어도 하나의 밸브는 피스톤의 말단부에 위치된다.

Description

수동 공기 펌프{HAND-ACTUATED AIR PUMP}

본 출원은 그 전문이 본원에 참조로 통합된, 2008년 9월 22일 출원된 미국 가출원 제61/098,940호를 우선권 주장한다.

본 발명은 일반적으로 펌프에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 팽창 가능한 물체를 충전하기 위한 수동 펌프에 관한 것이다.

팽창가능한 매트리스는 집 도처에 또는 캠핑 여행에 요구되는 여분의 침대로서 유용하기 때문에 인기 있어왔다. 이와 같은 팽창가능한 매트리스의 장점은 휴대가 가능하고 용이하게 저장될 수 있다는 것이다. 통상적으로, 이러한 매트리스를 신속하고 효율적으로 충전하는데 펌프가 요구된다. 예를 들어, 배터리 작동식(operated) 또는 코드식(corded) 펌프가 매트리스에 제공될 수 있고, 공기로 매트리스를 충전하는데 적용될 수 있다.

그러나, 통상적으로 캠핑 여행에서는 전력 콘센트를 이용할 수 없어서, 배터리가 대체되어야 한다.

수동 펌프의 실시예는 기단부 및 말단부를 갖춘 실린더를 포함한다. 말단부는 개구를 형성한다. 수동 펌프는 또한 기단부를 갖춘 피스톤을 포함한다. 피스톤의 기단부는 실린더의 말단부로 활주가능하게 삽입되도록 구성된다. 배기 포트는 실린더의 기단부에 위치되고, 팽창가능한 물체에 제거가능하게 부착되고 팽창가능한 물체와 공기 연통하도록 구성된다. 적어도 하나의 밸브가 피스톤의 말단부에 위치된다.

첨부 도면이 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성한다. 본 발명의 상세한 설명 및 예시된 실시예는 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a 및 도 1b는 신장된 위치에서의 수동 펌프의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 폐쇄된 위치에서의 도 1a의 수동 펌프 실시예의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1a의 수동 펌프 실시예의 배기 포트의 도면이다.
도 4a는 피스톤의 외부에서 본 도 1a의 실시예의 밸브 커버의 도면이다.
도 4b는 피스톤의 내부에서 본 도 1a의 실시예의 밸브 커버의 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1a의 수동 펌프의 실시예의 패킹 해제 작업(unpacking operation)을 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 도 1a에 도시된 수동 펌프의 실시예의 펌핑 작동을 도시한다.

도 1a 및 도 1b는 신장된 위치에서의 수동 펌프(100)의 사시도이다. 수동 펌프(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(105) 및 실린더(105)에 완전히 삽입되도록 구성된 피스톤(107)을 포함한다. 피스톤(107)의 반복적인 삽입 및 제거는 가요성 팽창가능한 지지체와 같은 팽창가능한 물체의 팽창을 가능하게 한다. 실린더(105) 및 피스톤(107)은 대체로 원통형 형상이고, 내부 챔버를 형성한다. 그러나, 다른 기하학적 구조가 이용될 수 있다. 실린더(105) 및 피스톤(107)은 플라스틱, 금속, 또는 다양한 재료 등의, 펌핑 작동을 가능하게 하는 적절한 임의의 재료를 포함할 수 있다.

피스톤(107)의 말단부(107a)는 실린더(105) 밖으로 피스톤(107)을 당길 수 있게 하는 핸들(125)을 형성한다. 공기가 펌프(100) 내로 흡수될 수 있게 하는 한 쌍의 밸브(400)가 피스톤(107)의 말단부(107a)에 위치된다. 밸브(400)의 수는 원하는 공기 유동의 양에 따라 증가 또는 감소될 수 있다. 밸브(400)는 이하에 더 상세하게 기술된다.

실린더(105)의 내부 직경 및 피스톤(107)의 외부 직경은, 피스톤(107)이 실린더(105) 내부로 활주하게 허용하도록, 또한 피스톤(107)과 실린더(105) 사이에 사실상 기밀 밀봉을 형성하도록 크기 맞춰진다. 일부 실시예에서, 피스톤(107)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 피스톤의 기단부를 향해 외부면에 상승 환형 리지[이하에서는 링(310)으로 언급됨]를 형성할 수 있다. 링(310)은 피스톤(107)과 실린더(105) 사이의 밀봉을 더욱 개선시킬 수 있다.

도 1로 다시 돌아가서, 실린더(105)는 말단부(105b)에 하나 이상의 상승 환형 리지[이하에서는 럼블 스트립(rumble strip; 112)으로 언급됨]를 형성할 수 있다. 럼블 스트립(112)은 피스톤(107)에 형성된 링(310)(도 3 참조)과 결합하도록 구성된다. 럼블 스트립(112)과 링(310)은, 링(310)이 럼블 스트립(112)을 따라 견인될 때 소음이 생성되게 서로 돕는다. 결과적으로, 소음은 피스톤(107)이 그 작동 위치의 끝 부근에 있음을 작업자에게 알린다. 럼블 스트립(112)의 수는 작업자에게 제공되는 알림의 강도를 증가시키거나 감소시키도록 증가 또는 감소될 수 있다.

실린더(105)는 링(310)과 결합하도록 구성된 내부면(미도시)을 갖춘 말단부(105b)에 상승 환형 리지(114)를 형성할 수 있어서, 통상적으로 펌핑 작동 동안 실린더(105)로부터 피스톤(107)이 완전히 제거되는 것을 막을 수 있다.

실린더(105)의 기단부(105a)는 배기 포트(115)를 형성한다. 배기 포트(115)는 공기 매트리스와 같은 팽창가능한 물체에 수동 펌프의 부착을 가능하게 한다. 배기 포트(115)는 팽창가능한 물체와 공기 연통하는데 이용되며, 실린더(105)와 일체로 형성될 수 있거나 또는 제거가능하게 부착될 수 있다. 예를 들어, 배기 포트(115)는 실린더(105)에 접착되거나, 용접되거나, 나사결합될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 배기 포트(115)(도 1b 참조)의 단면도이다. 배기 포트(115)는 커플러(300) 및 커버(315)를 포함한다. 일부 실시예에서, 커플러는 대체로 원통형이고 실린더(105)의 기단부(105a)에 형성된 개구 내에서 이동되도록 구성된다.

커플러(300)는 팽창가능한 지지체에 수동 펌프(100)를 제거가능하게 부착할 수 있게 하는 체결 부재(305)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수동 펌프(100)는, 팽창가능한 물체의 보조 포트(미도시) 내에 커플러를 활주시킴으로써 팽창가능한 물체에 체결될 수 있다. 이후, 커플러(300)는, 체결 부재(305)가 팽창가능한 물체의 보조 체결 부재(미도시)와 결합하도록 회전될 수 있다. 수동 펌프(100)는 커플러(300)의 회전의 방향을 역전시킴으로써 제거될 수 있다. 팽창가능한 물체에 수동 펌프(100)를 체결함으로써, 작업자는 수동 펌프(100)와 팽창가능한 물체를 강제적으로 함께 유지시키려고 시도하는 것보다 공기로 팽창가능한 물체를 충전시키는데 그의 노력을 집중시킬 수 있다.

커버(315)는 커플러의 개구에 삽입되도록 형성되고, 사용하지 않을 때 물체가 수동 펌프에 유입되는 것을 막을 수 있다. 커버(315)는, 실린더(105)의 기단부(105a)에 위치된 보유 탭(320)에 삽입되도록 구성된 테일부(tail; 315a)를 포함한다. 보유 탭(320)은 커버(315)의 테일부(315a)를 수용하기 위해 개구를 형성한다.

도 4a 및 도 4b는 각각 밸브(400)의 정면도 및 배면도이다. 밸브(400)는 펌핑 작동 동안 피스톤에의 공기의 단방향 유동을 가능하게 한다. 피스톤과 실린더가 당겨져 멀어질 때, 밸브(400)는 공기가 피스톤(107) 및 실린더(105)에 의해 형성된 내부 챔버로 유입되게 한다. 피스톤(107) 및 실린더(105)가 함께 눌려질 때, 밸브(400)는 폐쇄된다. 이는 공기를 배기 포트(115)를 통해 가압시킨다. 일 실시예에서는 2개의 밸브가 이용된다. 그러나, 밸브의 수는 챔버 내로의 공기 유동을 증가시키기 위해 증가될 수 있거나, 또는 공간을 절약하고 비용을 감소시키기 위해 감소될 수 있다. 피스톤이 실린더 밖으로 견인될 때 수동 펌프로 유동하는 공기의 저항을 감소시키도록 피스톤의 말단부상에 밸브가 배치된다. 결과적으로, 이는 작업자 일부의 노동을 감소시킨다.

각각의 밸브(400)는 밸브 멤브레인(405), 브릿지 지지대(410), 및 밸브 그릴(415)을 포함한다. 브릿지 지지대(410)는 피스톤(107)의 말단부(107a)의 개구 위에 밸브 멤브레인(405)을 고정시키는데 이용된다. 일부 실시예에서, 밸브 멤브레인(405)은 원형이고, 개구의 직경과 대략 동일한 크기의 직경을 갖는다. 그러나, 밸브 멤브레인(405)의 형상은 상이한 형상을 갖는 밸브 개구를 덮도록 구성될 수 있다. 밸브 멤브레인(405)은 공기의 단방향 유동을 허용하기 위해, 고무와 같은, 적당하게 가요적인, 그러나 공기가 유동할 수 없는 임의의 재료를 포함할 수 있다.

밸브 그릴(415)은, 실린더(105) 및 피스톤(107)에 의해 형성된 챔버를 손상시키고 및/또는 공기 유동을 방해할 수 있는 물체가 밸브를 통해 유입되는 것을 막도록 구성된다. 일부 실시예에서, 밸브 그릴은 피스톤(107)의 말단부(107a)에 그릴을 제거가능하게 부착할 수 있게 하는 탭 또는 스냅(415a)을 포함한다.

도 5a 및 도 5b는 수동 펌프(100)의 패킹 해제 작업을 도시한다. 팽창가능한 물체(500)는 수동 펌프(100)에 저장될 수 있다. 팽창가능한 물체(500)를 제거하기 위해, 작업자는 도 5b에 도시된 바와 같이 피스톤(107)을 실린더(105)로부터 제거할 수 있다. 이후, 팽창가능한 물체(500)는 피스톤(107)으로부터 제거될 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 수동 펌프(100)의 펌핑 작동을 도시한다. 도 6a에서, 작업자는 팽창가능한 물체(500)의 보조 커플러(미도시)에 수동 펌프의 배기 포트(115)(도 1 참조)의 커플러(300)(도 3b 참조)를 부착할 수 있다. 이후, 작업자는, 체결 부재(305)(도 3 참조)와 팽창가능한 물체(500)의 커플러의 보조 체결 부재(미도시)의 세트가 결합할 때까지 커플러(300)를 회전시킴으로써 팽창가능한 물체(500)에 수동 펌프(100)를 체결할 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 이후 작업자는 핸들(125)을 통해 그의 손을 위치시켜 팽창가능한 물체(500)를 팽창시키도록 펌핑 작동을 개시할 수 있다. 펌핑 동안, 피스톤의 링이 실린더상의 럼블 스트립과 결합한다면, 울림소리(rumble)가 작업자에게 들려지고 느껴질 수 있다. 결과적으로, 이는 피스톤이 그 작동 펌핑 영역의 끝 부근에 위치했다는 것을 작업자에게 알린다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 팽창가능한 물체(500)가 팽창된 후, 작업자는 전술된 작동의 반대 작업을 수행함으로써 수동 펌프(100)를 제거할 수 있고, 이후 팽창가능한 물체(500)상의 밸브를 폐쇄할 수 있다.

방법 및 시스템이 특정 실시예와 관련하여 기술되었지만, 다양한 변경이 이루어질 수 있으며, 범주를 벗어나지 않고 등가물이 대체될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 예를 들어, 배기 커버는 피스톤에 부착될 수 있고, 밸브 커버는 실린더에 부착될 수 있다. 스트랩(strap) 및/또는 핸들이 이용되거나 이용되지 않을 수 있다. 밸브의 수는 2개보다 많거나 또는 적을 수 있다.

또한, 많은 변경이 교시의 범주로부터 벗어나지 않고 교시에 특정 상황 및 재료를 적용하도록 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법 및 시스템은 기재된 특정 실시예로 제한되지 않고, 방법 및 시스템은 첨부된 청구항의 범주 내에서의 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

수동 펌프이며,
기단부 및 개구를 형성하는 말단부를 포함하는 실린더와,
기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 실린더의 상기 말단부 내로 활주가능하게 삽입되도록 구성되는 피스톤과,
상기 실린더의 상기 기단부에 위치되고, 팽창가능한 물체에 제거가능하게 부착되고 상기 팽창가능한 물체와 공기 연통하도록 구성되는 배기 포트와,
상기 피스톤의 상기 말단부에 위치되는 적어도 하나의 밸브를 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 배기 포트는 팽창가능한 물체에 제거가능하게 부착할 수 있게 하는 커플러를 더 포함하는
수동 펌프.
제2항에 있어서,
상기 커플러상에, 상기 팽창가능한 물체에 상기 커플러를 체결할 수 있게 하는 체결 부재를 더 포함하는
수동 펌프.
제2항에 있어서,
상기 커플러는 상기 배기 포트 내에서 회전할 수 있는
수동 펌프.
제2항에 있어서,
상기 커플러의 개구를 덮도록 구성되는 커버를 더 포함하는
수동 펌프.
제5항에 있어서,
상기 수동 펌프에 고정된 탭의 개방부로 삽입되도록 구성된, 상기 커버로부터 연장하는 테일부를 더 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 피스톤의 상기 말단부에 형성된 핸들을 더 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
실질적으로 상기 피스톤의 상기 기단부의 외부면에 형성되는 적어도 하나의 상승 환형 리지를 더 포함하며, 가청 경보를 생성하도록, 상기 피스톤의 상기 기단부의 상기 외부면에 형성된 상기 적어도 하나의 상승 환형 리지와 접촉하도록 구성되는 적어도 하나의 상승 환형 리지가 상기 실린더의 상기 말단부의 내부면에 형성되는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
실질적으로 상기 피스톤의 상기 기단부의 외부면에 형성되는 적어도 하나의 상승 환형 리지를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 상승 환형 리지는 실질적으로 기밀 밀봉을 형성하도록 상기 실린더의 내부면과 접촉하도록 구성되는
수동 펌프.
제9항에 있어서,
상기 실린더의 상기 말단부에 위치되는 환형 링을 더 포함하고, 상기 환형 링은 상기 수동 펌프가 펌핑될 때 상기 실린더로부터 상기 피스톤이 제거되는 것을 실질적으로 막도록 실질적으로 상기 피스톤 또는 상기 기단부의 상기 외부면에 형성되는 상기 적어도 하나의 상승 환형 리지와 결합하도록 구성되는 내부면을 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밸브는 상기 피스톤 및 상기 실린더에 의해 형성된 챔버 내로의 공기의 단방향 유동을 허용하도록 구성되는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밸브는 상기 피스톤의 개구를 덮도록 구성된 가요성 부재를 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 밸브를 덮도록 구성된 그릴을 더 포함하는
수동 펌프.
제13항에 있어서,
상기 그릴상에, 피스톤의 말단부에 상기 그릴을 제거가능하게 부착할 수 있게 하는 탭을 더 포함하는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 실린더로부터 제거되도록 구성되고, 상기 피스톤의 내부는 상기 팽창가능한 물체가 수축될 때 상기 팽창가능한 물체를 수용하도록 구성되는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 실린더 및 피스톤은 플라스틱 및 PVC로 구성된 그룹으로부터 선택된 재료로 구성되는
수동 펌프.
제1항에 있어서,
상기 피스톤 및 실린더에 의해 형성된 챔버에 저장되는 팽창가능한 물체를 더 포함하는
수동 펌프.
팽창가능한 물체를 팽창시키기 위한 방법이며,
조립체를 제공하는 단계로서, 상기 조립체는
기단부 및 개구를 형성하는 말단부를 포함하는 실린더와,
기단부 및 말단부를 포함하고, 상기 실린더의 상기 말단부 내로 활주가능하게 삽입되도록 구성되는 피스톤과,
상기 실린더의 상기 기단부에 위치되고, 팽창가능한 물체에 제거가능하게 부착되고 상기 팽창가능한 물체와 공기 연통하도록 구성되는 배기 포트와,
상기 피스톤의 상기 말단부에 위치되는 적어도 하나의 밸브를 포함하는, 조립체를 제공하는 단계와,
상기 조립체로부터 팽창가능한 물체를 제거하는 단계와,
상기 팽창가능한 물체에 상기 배기 포트를 부착하는 단계와,
상기 실린더 내외로 상기 피스톤을 반복적으로 이동시키는 단계를 포함하는
팽창가능한 물체 팽창 방법.
제18항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 피스톤의 상기 말단부에 형성된 핸들을 더 포함하는
팽창가능한 물체 팽창 방법.
제18항에 있어서,
상기 커플러는 상기 팽창가능한 물체에 상기 커플러를 체결될 수 있게 하는 체결 부재를 더 포함하는
팽창가능한 물체 팽창 방법.