KR20140075690A - 액체 펌프, 피스톤 조립체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄성중합체 피스톤을 이용하는 액체 펌프를 제공한다. 상기 액체 펌프는 피스톤 로드(11); 피스톤 헤드(12); 피스톤 로드와 피스톤 헤드 사이에 넥킹 형상으로 있는 피스톤 결합부(15); 및 탄성중합체 재료로 제조되며 피스톤 로드와 피스톤 헤드 사이의 피스톤 결합부 둘레에 슬리브 형성되는 피스톤(13)을 포함하는 피스톤 조립체(10)를 갖는다. 피스톤 로드와 피스톤 헤드는 별개로 형성된 다음, 함께 조립된다. 피스톤 결합부(15)는 피스톤 로드와 피스톤 헤드 중 적어도 하나의 피스톤 결합부 형성부로 이루어진다. 또한, 본 발명은 피스톤 조립체(10)를 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 액체 펌프용 피스톤 조립체(10)를 제공한다. 상기 피스톤 조립체는 환형 내측 플랜지(131)가 형성되는 피스톤(13)의 상단부의 외주 상에 형성된 환형 노치(133)를 구비하는 피스톤(13)을 갖는다. 피스톤 조립체 및 그 제조 방법은 제품 정밀도 및 품질을 개선하는데 도움을 주고, 자동 조립을 용이하게 하며, 탄성중합체 피스톤을 이용하는 액체 펌프에 특히 이용된다.

Description

액체 펌프, 피스톤 조립체 및 그 제조 방법{LIQUID PUMP USING ELASTOMERIC PISTON, PISTON ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 액체 펌프, 특히 탄성중합체 피스톤을 내장하는 액체 펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 액체 펌프는 오일과 같은 액체로 충전되는 용기의 개구에 장착되며, 사용자의 수동 프레스 동작에 의해 용기 외부로 액체를 분배하기 위해 사용된다. 이러한 타입의 액체 펌프는, 오일과 같은 액체의 작용 하에서 변형을 발생시킬 수 있는 플라스틱 재료보다는 오일과 같은 액체에 탄성중합체 재료가 덜 영향을 받기 때문에, 플라스틱 재료가 아니라, 탄성중합체 재료(예컨대, 니트릴 부타디엔 고무(Nitrile Butadiene Rubber: NBR))로 제조된 피스톤을 통상적으로 내장한다.
현재, 탄성중합체 피스톤을 내장하는 상기한 타입의 각종 액체 펌프가 있으며, 이는 오일과 같은 액체 제품을 분배하는데 특히 이용된다. 그러나, 이러한 타입의 종래의 액체 펌프는 대부분, 제조 및 조립에 대한 어려움과, 제품 정밀도를 개선하는데에 대한 어려움과 같은 문제점을 갖는다.
상기한 타입의 액체 펌프는 JP2004-131163호에 개시되어 있다. 도 1a-1e에 도시한 바와 같이, 액체 펌프는 주로, 프레스 헤드(120), 실린더(130), 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(140), 스프링(150), 하측 논-리턴 볼 밸브(160) 및 피스톤 조립체(110)를 포함한다. 액체 펌프는 액체 제품의 용기의 개구에 장착되며, 이 개구는 통상적으로 용기의 개방 상단부이며, 용기 외부로 액체 제품을 분배하는데 이용된다. 피스톤 조립체(110)는 프레스 헤드(120)의 구동 하에서 잘 공지된 방식으로 실린더(130) 내에서 상하 이동됨으로써, 소정의 펌핑 효과를 일으킨다. 피스톤 조립체(110)는 원피스의 종방향으로 연장된 부재가 되도록 일체 형성된 피스톤 로드(111)와 피스톤 헤드(112)와, 피스톤 로드(111)와 피스톤 헤드(112) 사이의 피스톤 결합부(115) 위에 끼워 맞춰지는 피스톤(113)을 구비한다. 피스톤 결합부(115)는 피스톤 로드(111)와 피스톤 헤드(112) 사이의 원통형 넥부가 되도록 제조되고, 그 원통형 외측 프로파일은 피스톤 결합부 위에 끼워 맞춰지는 피스톤(113)의 원통형 내측 프로파일과 정합한다. 통합형 피스톤 로드(111)-피스톤 헤드(112)의 중앙에는, 유체 통로(114)가 형성되며, 그 하단부는 피스톤 헤드(112)에서 폐쇄되고, 그 상단부는 피스톤 로드(111)의 상단부에서 개방된다. 피스톤 결합부(115)에는, 유체 통로(114)에 실질적으로 수직인 피스톤 결합부(115)를 통해 반경방향으로 연장되고 유체 통로(114)와 연통하는 횡방향 통로(116)가 형성된다. 통로(116)는 유체 통로(114)의 연장부로서 간주될 수 있고, 실린더(13)의 액체 저장기 내의 액체는 통로(114, 116)들을 통해 용기 외부로 펌핑될 수 있다. 피스톤 로드(111)는, 피스톤 결합부(115)와의 조인트에서, 피스톤 결합부(115) 쪽으로 테이퍼진 원추형 단차면(111)을 갖는 한편, 피스톤 헤드(112)는, 피스톤 결합부(115)와의 조인트에서, 종방향에 실질적으로 수직인 급경사의 단차면(1121)을 갖는다. 피스톤(113)은 실질적으로 원통형 슬리브의 형태이며, 그 내벽 상의 환형 내측 플랜지(1131)와 함께 형성된다. 환형 내측 플랜지(1131)는 통합형 피스톤 로드(111)와 피스톤 헤드(112)의 피스톤 결합부(115)의 통로이며 피스톤 결합부(115)를 실질적으로 둘러싸는 둥근 중앙 구멍을 형성한다. 피스톤(113)의 대향 단부는 하측 밀봉 립(1132)과 상측 밀봉 립(1133)을 형성하도록 나팔 형상을 이룬다.
액체 펌프의 정적인 조립된 상태에서, 피스톤 조립체(110)는 실린더(130) 내에 슬라이딩 가능하게 수용되며, 피스톤(113)의 환형 내측 플랜지(1131)는 횡방향 통로(116)를 차단하는 피스톤 결합부(115) 위에 끼워 맞춰지고, 피스톤의 하측 밀봉 립(1132)과 상측 밀봉 립(1133) 양자는 실린더(130)의 내벽에 대해 인접한다. 이러한 상태에서, 횡방향 통로(116)를 통한 실린더(130)의 액체 저장기와 유체 통로(114) 사이의 유체 연통은 피스톤(113)의 환형 내측 플랜지(1131)에 의해 차단되므로, 실린더(130)의 액체 저장기 내의 액체는 유체 통로(114)를 통해 외부로 분배될 수 없다.
프레스 헤드(120)가 스프링(150)의 힘에 대해 하측방향으로 가압되고, 피스톤 조립체(110)가 실린더(130)에 대해 그와 함께 아래로 이동하도록 구동됨에 따라, 피스톤(130)의 밀봉 립(1132, 1133)은 실린더(130)의 측벽에 대해 인접하는 한편, 하측방향으로 슬라이딩한다. 피스톤 결합부(115)와 피스톤 로드(111)에 의해 환형의 내측 플랜지(1131) 상에 발휘되는 하측방향 구동력과, 실린더(130)의 내벽에 의해 피스톤(113)의 밀봉 립(1132, 1133) 상에 발휘되는 상측방향 마찰력의 조합된 작용뿐만 아니라, 피스톤 로드(111)의 원추형 단차면(1111)에 의해 피스톤(113)에 제공되는 변형 공간으로 인해, 피스톤(113)은 도 1b에 도시한 바와 같이 원추형 단차면(1111)의 측부 쪽으로, 즉 피스톤 로드(111)의 측부 쪽으로 변형하도록 강제된다. 그 변형은 환형의 내측 플랜지(1131)가 피스톤 결합부(115)로부터 오프셋하게 하여, 피스톤(113)에 의해 원래 폐쇄된 횡방향 통로(116)가 개방되므로, 피스톤 조립체(110)의 하측방향 펌핑의 영향 하에서 실린더(130)의 액체 저장기 내의 액체가 횡방향 통로(116)와 유체 통로(114)를 통해 외부로 펌핑되게 한다. 그 다음, 프레스 헤드(120)가 하측방향 가압력으로부터 해제됨에 따라, 피스톤 조립체(110)는 스프링(150)의 작용 하에서 실린더(130)에 대해 상측방향으로 이동한다. 이때, 피스톤 헤드(112)의 가파른 경사의 단차면(1121)이 피스톤(112) 쪽으로 변형하도록 피스톤(113)을 위한 공간을 제공하지 않기 때문에, 피스톤(113)의 환형의 내측 플랜지(1131)가 피스톤 결합부(115)로부터 오프셋하게 하여 횡방향 통로(116)의 밀봉을 해제하도록 피스톤(113)이 상당히 변형할 수 없다. 요컨대, 피스톤 조립체(110)는, 피스톤 조립체(110)가 실린더(130)에 대해 고정 유지될 때, 피스톤(113)이 피스톤 결합부(115)와 결합 위치에 유지됨으로써 횡방향 통로(116)를 폐쇄하고, 유체 통로(114)를 통한 용기 외부와의 실린더(130)의 액체 저장기의 유체 연통을 방지하고; 피스톤 조립체(110)가 실린더(130)에 대해 하측방향으로 이동하도록 구동됨에 따라, 피스톤(130)은 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 피스톤 결합부(115) 내의 횡방향 통로(116)를 개방함으로써, 실린더(130)의 액체 저장기가 용기 외부와 연통하게 하고; 피스톤 조립체(110)가 실린더(130)에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 피스톤(113)은 그 결합 위치에 유지됨으로써 횡방향 통로(116)를 폐쇄하고, 유체 통로(114)를 통한 용기 외부와의 실린더(130)의 액체 저장기의 유체 연통을 방지하도록 구성된다. 이에 따라, 피스톤 조립체(110)에서, 피스톤 결합부(115) 상에 끼워 맞춰지는 피스톤(113)은 하측 논-리턴 볼 밸브(160)와 연동하는 상측 논-리턴 밸브의 기능을 함으로써, 실린더(130)의 액체 저장기에 대한 액체 반입 및 배출을 허용한다.
또한, JP52-112107호는 상기한 타입의 액체 펌프를 개시한다. 도 2a-2e에 도시한 바와 같이, 펌프는 상술한 JP2004-131163호와 실질적으로 동일한 기본 구성을 가지며, 피스톤(213)의 구조에서만 차이가 있다. 따라서, 도 2a-2e의 부재는 "2" 대신에 "1"을 갖는 도 1a-1e의 부재와 유사한 참조부호로 제공되므로, 최초 숫자를 제외하고는 동일한 부호가 유사한 부재를 지칭한다. 특히, JP52-112107호의 펌프는 프레스 헤드(220), 실린더(230), 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(240), 스프링(250), 하측 논-리턴 볼 밸브(160) 및 피스톤 조립체(210)를 주로 포함한다. 피스톤 조립체(210)는 일체 형성되고 종방향으로 연장된 원피스의 피스톤 로드(211)/피스톤 헤드(212)와, 피스톤 로드(211)와 피스톤 헤드(212) 사이의 피스톤 결합부(215) 위로 끼워 맞춰지는 피스톤(213)을 구비한다. 피스톤(213)은 JP2004-131163호의 피스톤(113)과는 상이한 구성을 갖고 일반적으로 상부와 하부로 이루어지며, 상부(2135)는 실질적으로 원통형 형상을 제공하고, 하부(2136)는 실질적으로 절두체 형상을 제공한다. 상부(2135)는, 그 상단부에서, 둥근 중앙 구멍을 형성하는 환형의 내측 플랜지(2137)와 함께 형성된다. 이 구멍은 피스톤 로드(211)와 피스톤 헤드(212) 사이의 피스톤 결합부(215)의 통로이며, 피스톤 결합부(215)를 둘러싼다. 하부(2136)는, 하측방향으로 연장됨에 따라 점차적으로 나팔 형상이 되어 점차적으로 얇아짐으로써, 실린더(230)의 내벽과 접촉하는 피스톤(213)의 밀봉 요소를 형성한다. 상부(2135)의 두께는 하부(2136)의 두께보다 상당히 두껍다.
JP52-112107호에 개시된 펌프는 JP2004-131163호와 유사한 방식으로 작동된다. 피스톤 조립체(210)는, 피스톤 조립체(210)가 실린더(230)에 대해 고정 유지될 때, 피스톤(213)이 피스톤 결합부(215)와 결합 위치에 유지됨으로써 횡방향 통로(216)를 폐쇄하고, 유체 통로(214)를 통한 용기 외부와의 실린더(230)의 액체 저장기의 유체 연통을 방지하고; 피스톤 조립체(210)가 실린더(230)에 대해 하측방향으로 이동됨에 따라, 피스톤(230)은 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 피스톤 결합부(215) 내의 횡방향 통로(216)를 개방함으로써, 실린더(230)의 액체 저장기가 유체 통로(214)를 통해 용기 외부와 연통하게 하고; 피스톤 조립체(210)가 실린더(230)에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 피스톤(213)은 그 결합 위치에 유지됨으로써 횡방향 통로(216)를 폐쇄하고, 유체 통로(214)를 통한 용기 외부와의 실린더(230)의 액체 저장기의 유체 연통을 방지하도록 구성된다. 특히, 프레스 헤드(220)가 하측방향으로 가압되어 스프링(250)의 힘에 대항하여 실린더(230)에 대해 하측방향으로 이동시키도록 피스톤 조립체(210)를 구동함에 따라, 피스톤(213)은 하측방향으로 슬라이딩하게 제조되며, 그 하부(2136)의 단부 에지는 실린더(230)의 측벽에 대해 인접한다. 피스톤 결합부(215)와 피스톤 로드(211)에 의해 환형의 내측 플랜지(2131) 상에 발휘되는 하측방향 구동력과, 실린더(230)의 내벽에 의해 하측 피스톤(2136)의 단부 에지 상에 발휘되는 상측방향 마찰력의 조합된 작용뿐만 아니라, 피스톤 로드(211)의 원추형 단차면(2111)에 의해 피스톤(213)에 제공되는 변형 공간으로 인해, 피스톤(213)은 도 2b에 도시한 바와 같이 원추형 단차면(2111)의 측부 쪽으로, 즉 피스톤 로드(211)의 측부 쪽으로 변형하도록 강제된다. 그 변형은 환형의 내측 플랜지(2131)가 피스톤 결합부(215)로부터 오프셋하게 하여, 피스톤(213)에 의해 원래 폐쇄된 횡방향 통로(216)가 개방되므로, 피스톤 조립체(210)의 하측방향 펌핑의 영향 하에서 실린더(230)의 액체 저장기 내의 액체가 횡방향 통로(216)와 유체 통로(214)를 통해 외부로 펌핑되게 한다. 그 다음, 프레스 헤드(220)가 하측방향 가압력으로부터 해제됨에 따라, 피스톤 조립체(210)는 스프링(250)의 작용 하에서 실린더(230)에 대해 상측방향으로 이동한다. 이때, 피스톤 헤드(212)의 가파른 경사의 단차면(2121)이 피스톤(212) 쪽으로 변형하도록 피스톤(213)을 위한 공간을 제공하지 않기 때문에, 피스톤(213)의 환형의 내측 플랜지(2131)가 피스톤 결합부(215)로부터 오프셋하게 하여 횡방향 통로(216)의 밀봉을 해제하도록 피스톤(213)이 상당히 변형할 수 없다.
종래기술의 상기한 2가지의 펌프 구성에서, 피스톤 로드, 피스톤 헤드 및 그 2가지 요소 사이의 감소된 피스톤 결합부는, 그 피스톤 결합부 내의 횡방향 통로와 함께 원피스 부재로 형성되므로, 이와 같은 원피스 피스톤 로드/피스톤 결합부/피스톤 헤드 부재를 제조하도록 반부의 몰드 및 코어를 포함하는 복합 몰드를 이용할 필요가 있다. 복잡한 복합제를 이용하므로, 코어를 후퇴시키고 몰드를 분리시키는 다수의 절차를 수반하는 이러한 제조 방법은, 장비 비용을 증대시킬 뿐만 아니라, 생산성에 대한 개선을 제한한다. 더욱이, 반부 몰드를 이용하는 제조는 낮은 생산성 및 열악한 정밀도와 같은 결함을 가지는 것으로 잘 알려져 있으며, 구획 표면으로 인해 몰드 오정렬(mould misalignment) 및 플래싱 생성(flashing production)에 대한 불가피한 문제점이 존재하여, 제품의 치수 정밀도에 악영향을 미쳐서 결국 최종 조립체의 누설을 초래할 수 있다.
종래기술의 펌프 구성에서의 또 다른 문제점은, 원피스의 피스톤 로드/피스톤 결합부/피스톤 헤드에서, 피스톤과 결합하는 피스톤 결합부의 외경이 피스톤 로드와 피스톤 헤드의 외경보다 작고, 그 전자가 2가지 요소 사이에 위치되므로, 피스톤 결합부 상에 피스톤을 결합하는 동안, 피스톤을 피스톤 결합부 상에 끼워 맞추도록 피스톤 로드가 통과하기에 충분한 사이즈로 피스톤의 환형의 내측 플랜지의 중앙 구멍을 강제적으로 넓힐 필요가 있다. 이와 같이 끼워 맞추는 방식은 시간 소모적이고 노동 소모적이며, 자동 조립 라인에 적합하지 않다. 더욱이, 큰 직경을 갖는 피스톤 로드 또는 피스톤 헤드가 피스톤의 환형의 내측 플랜지의 작은 중앙 구멍을 통해 삽입하는 과정에서, 구멍의 내측 원주가 손상되기 쉬워서, 피스톤 조립체 및 그에 따른 액체 펌프의 작동 수명에 악영향을 미친다.
아울러, JP52-112107호에 개시된 피스톤 구성에 관해, 실린더의 내벽의 상측방향 마찰력 및 피스톤(213)의 하부(2136) 상에서의 실린더 내의 액체 압력의 영향 하에서, 프레스 헤드가 가압되어 하측방향으로 이동될 때, 피스톤(213)은, 그 자체로는 상측방향으로 신속하게 변형함으로써, 환형의 내측 플랜지(2137)에 의해 폐쇄되는 횡방향 통로(216)를 개방해야 한다. 그러나, 피스톤(213)의 상부(2135)는 오히려 두꺼워서 변형하지 쉽지 않으므로, 횡방향 통로(216)가 개방되지 않거나 또는 제시간에 개방되지 않아, 펌프가 정상적으로 작동하지 못할 수 있다.
종래기술의 탄성중합체 피스톤을 갖는 액체 펌프의 결함에 대한 견지에서, 본 발명의 주요 목적은 제품 정밀도 및 품질을 개선하여 자동 조립을 용이하게 하는 탄성중합체 피스톤을 이용하는 액체 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자동 생산을 용이하게 하고 제품 정밀도 및 품질을 보장하는데 유리한 액체 펌프용 피스톤 조립체의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 작동 신뢰성을 개선한 액체 펌프용 피스톤 조립체를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 관점에 의하면, 탄성중합체 피스톤을 이용하며, 액체 용기 내의 액체를 상기 액체 용기 외부로 펌핑하도록 상기 액체 용기 상에 장착되는 액체 펌프로서, 상기 액체 펌프는 상기 펌프의 종방향으로 슬라이딩 가능하게 실린더 내에 배치된 피스톤 조립체를 포함하고, 상기 실린더는 액체를 수용하는 액체 저장기를 형성하는, 상기 액체 펌프가 제공된다. 상기 피스톤 조립체는, 유체 통로와 함께 종방향으로 형성된 피스톤 로드로서, 상기 유체 통로는 상기 피스톤 로드의 중앙에 있는, 상기 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드의 하단부에 연결된 피스톤 헤드; 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 넥부의 형태인 피스톤 결합부로서, 상기 피스톤 헤드는 상기 피스톤 결합부를 거쳐 상기 피스톤 로드와 연결되고, 상기 피스톤 결합부는, 상기 피스톤 결합부를 통해 직경방향으로 연장되며 상기 유체 통로와 유체 연통하는 횡방향 통로와 함께 형성됨으로써, 상기 액체 저장기 내에 수용된 액체가 상기 용기 외부로 펌핑되도록 통로를 제공하는, 상기 피스톤 결합부; 및 탄성중합체 재료로 제조되며, 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하기 위해 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 위로 끼워 맞춰지는 피스톤을 포함한다. 상기 피스톤 조립체는, 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 고정될 때, 상기 피스톤이 상기 피스톤 결합부와 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 하측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로를 개방하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 연통하게 하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하도록 구성된다. 본 발명의 상기 액체 펌프는, 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드는 별개로 형성된 다음, 함께 조립되고, 상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 중 하나 이상의 피스톤 결합부 형성부(piston-engaging-portion formation part)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본원에 사용된 용어 "상측" 및 "하측"은 액체 펌프가 통상적으로 사용되는 배향(즉, 액체 펌프의 종방향이 수직방향과 일치하도록 액체 펌프를 배향함)에 대해 취해진다.
본 발명의 탄성중합체 피스톤을 이용하는 액체 펌프의 경우, 피스톤 로드와 피스톤 헤드가 별개로 제공된 다음, 함께 조립됨에 따라, 복잡한 복합 몰드에 요구되는 통합형 피스톤 로드-피스톤 결합부-피스톤 헤드의 생산에 관련된 복잡한 제조 공정 및 낮은 생산성에 대한 문제점이 회피될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 반부 몰드를 이용하는 것이 불필요하므로, 본 발명은 일반적으로 반부 몰드의 이용과 관련된 낮은 생산성 및 열악한 정밀도에 대한 문제점을 회피한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 피스톤 헤드는 베이스와, 상기 베이스로부터 상측방향으로 연장되는 가이드 스터브를 포함하고, 상기 피스톤 로드는 그 하단부에 가이드 스터브 수용 구멍과 함께 형성되고, 상기 가이드 스터브는 상기 유체 통로의 일부로서 형성되고, 상기 가이드 스터브는 상기 가이드 스터브 수용 구멍 내에 삽입되어 끼워 맞춰짐으로써 상기 피스톤 헤드를 상기 피스톤 로드 상에 조립하고, 상기 가이드 스터브는, 상기 가이드 스터브의 종방향 길이를 따라 하나 이상의 종방향 슬롯과 함께 형성되고, 상기 종방향 슬롯은 상기 가이드 스터브 수용 구멍 내에 종방향 통로를 구성하고, 상기 피스톤 결합부는 상기 종방향 슬롯의 개수와 대응하는 상기 횡방향 통로와 함께 형성되며, 상기 종방향 슬롯은 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로와 대응하게 연통함으로써 상기 횡방향 통로로부터의 통로를 상기 유체 통로에 제공한다.
이러한 구성의 경우, 임의의 별도 고정 수단을 필요로 하지 않고서 피스톤 로드와 피스톤 헤드를 그 자체의 구조에 의해 고정하는 것이 매우 단순하므로, 조립 공정이 더욱 단순해지고 자동 생산을 쉽게 성취한다. 또한, 일단 피스톤 로드와 피스톤 헤드가 함께 연결되면, 임의의 추가적인 처리 절차를 필요로 하지 않고서, 필요한 유체 통로, 횡방향 통로 및 종방향 통로가 모두 준비되므로, 생산 비용을 최소화시킨다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 의하면, 상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 양자에 의해 제공되고, 상기 피스톤 로드는, 그 하단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부 중 하나로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 튜브부와 함께 형성되고, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 일부를 형성하고, 상기 피스톤 헤드는, 그 베이스의 상단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부 중 다른 하나로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 보스와 함께 형성되고, 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스는 동일한 직경을 가짐으로써 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스는 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 피스톤 결합부와 연동하게 구성하도록 서로에 대해 인접한다.
본 발명에 의하면, 상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 감소된 직경 보스 내에 형성될 수 있다. 상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 가이드 스터브의 상기 종방향 슬롯과 일체 형성될 수 있다. 물론, 상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 감소된 직경 튜브부 내에 형성될 수 있고, 변형적으로 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스 양자 내에 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 헤드에 의해서만 제공되며, 상기 피스톤 헤드는, 그 베이스의 상단부에, 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 피스톤 결합부 형성부로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 보스와 함께 형성되며, 상기 감소된 직경 보스는 상기 피스톤 결합부를 연동하게 구성하도록 상기 피스톤 로드의 하단부에 대해 인접할 수 있다. 물론, 상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드에 의해서만 제공되며, 상기 피스톤 로드는, 그 하단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 튜브부와 함께 형성되며, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 일부를 형성하고, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 피스톤 결합부를 구성하도록 상기 피스톤 헤드의 상기 베이스의 상단부에 대해 인접할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 가이드 스터브는 그 외주를 따라 리세스 또는 돌출부와 함께 형성되며, 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 내측 원주방향 표면에 정합 돌출부 또는 리세스가 형성되어 상기 피스톤 헤드를 상기 피스톤 로드에 조립하는데 조력할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 액체 펌프가 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡과, 프레스 헤드를 포함하는 경우, 상기 실린더는 그 하측부 상의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡과 연결되며, 상기 프레스 헤드는 상기 피스톤 로드의 상단부에 연결되고, 상기 프레스 헤드는 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 그 프레스 스트로크의 상측 정지 위치와 하측 정지 위치를 갖고, 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡은 종방향으로 연장되는 내측 슬리브와, 외측 슬리브를 구비하며, 상기 외측 슬리브는 상기 용기의 개방 넥부와 결합하여 상기 용기 상에 상기 액체 펌프를 장착하고, 상기 내측 슬리브는 상기 실린더의 상단부와 결합하여 그 하측부 상의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 상기 실린더를 연결함으로써, 상기 프레스 헤드가 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 상기 프레스 스트로크의 상기 상측 정지 위치에 있을 때 폐쇄된 실린더를 형성하며, 상기 내측 슬리브의 하단부는 상기 피스톤의 상기 환형 노치 내에 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 실린더가 상기 용기 내외의 압력을 밸런싱하기 위해 밸런싱 벤트와 함께 그 측벽 내에 형성되는 경우, 상기 프레스 헤드가 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 상기 프레스 스트로크의 상기 상측 정지 위치에 있을 때, 상기 밸런싱 벤트는 상기 실린더의 측벽과의 상기 피스톤의 상기 밀봉 립의 접합 지점 상에 있고, 상기 피스톤과의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡의 상기 내측 슬리브의 상기 접합 지점 아래에 있을 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 피스톤 로드는, 상기 피스톤 결합부와의 조인트에서, 상기 피스톤 결합부 쪽으로 테이퍼진 원추형 단차면을 갖고, 상기 피스톤 헤드는, 상기 피스톤 결합부와의 조인트에서, 종방향에 실질적으로 수직인 급경사의 단차면을 가지며, 상기 원추형 단차면은 상기 피스톤을 변형시키는 공간을 제공할 수 있다. 상기 피스톤 결합부는, 상기 원추형 단차면과의 조인트에서, 증대된 직경부를 가질 수 있다.
더욱이, 본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 상기한 액체 펌프의 상기 피스톤 조립체를 제조하는 방법으로서, 상기 피스톤 로드, 상기 피스톤 헤드 및 상기 피스톤을 별개로 몰딩하여 제공하는 단계; 상기 피스톤 로드와, 상기 피스톤을 수용하기 위한 상기 피스톤 헤드 중 하나 위에 상기 피스톤을 끼워 맞추는 단계; 및 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드를 함께 조립하는 단계로서, 상기 피스톤은 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 둘레에 끼워 맞춰지는, 상기 조립하는 단계를 포함하는, 피스톤 조립체의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 상기 방법은 임의의 복잡한 복합 몰드를 필요로 하지 않고, 종래 공정에서 필수적인 피스톤의 내경을 확장하는 단계를 수반하지 않으므로, 상기 피스톤 조립체는 쉬우면서 저비용 그리고 최종 제품의 최고 품질 및 더욱 높은 신뢰성으로 제조될 수 있다. 더욱이, 상기 방법은 자동 생산을 용이하게 하므로, 개선된 생산성을 성취한다.
상술한 본 발명의 방법에서, 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 결합부 형성부를 갖는 경우, 상기 피스톤은 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 중 어느 것의 상기 피스톤 결합부 형성부에 의해 수용될 수 있는, 즉 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 양자가 상기 피스톤을 수용하기에 적합할 수 있고; 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드의 상기 가이드 스터브 수용 구멍 내에 삽입하기 위한 가이드 스터브를 갖는 경우, 상기 피스톤은 상기 피스톤 헤드의 상기 가이드 스터브에 의해 수용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 액체 용기 내의 액체를 상기 액체 용기 외부로 펌핑하도록 상기 액체 용기 상에 장착하기 위해 액체 펌프에 사용되는 피스톤 조립체로서, 상기 액체 펌프는 상기 펌프의 종방향으로 슬라이딩 가능하게 실린더 내에 배치된 피스톤 조립체를 포함하고, 상기 실린더는 액체를 수용하는 액체 저장기를 형성하는, 피스톤 조립체가 제공된다. 상기 피스톤 조립체는 유체 통로와 함께 종방향으로 형성된 피스톤 로드로서, 상기 유체 통로는 상기 피스톤 로드의 중앙에 있는, 상기 피스톤 로드; 상기 피스톤 로드의 하단부에 연결된 피스톤 헤드; 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 넥부의 형태인 피스톤 결합부로서, 상기 피스톤 헤드는 상기 피스톤 결합부를 거쳐 상기 피스톤 로드와 연결되고, 상기 피스톤 결합부는, 상기 피스톤 결합부를 통해 직경방향으로 연장되며 상기 유체 통로와 유체 연통하는 횡방향 통로와 함께 형성됨으로써, 상기 액체 저장기 내에 수용된 액체가 상기 용기 외부로 펌핑되도록 통로를 제공하는, 상기 피스톤 결합부; 및 탄성중합체 재료로 제조되며, 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하기 위해 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 위로 끼워 맞춰지는 피스톤을 포함한다. 상기 피스톤 조립체는, 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 고정될 때, 상기 피스톤이 상기 피스톤 결합부와 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 하측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로를 개방하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 연통하게 하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하도록 구성된다. 상기 피스톤 조립체는, 상기 피스톤이 대향하는 개방 단부를 갖는 원통형 바디를 포함하며, 상기 바디가, 그 상단부에, 상기 피스톤 결합부의 외주 둘레에 끼워 맞추기 위해 반경방향 내측으로 돌출하는 환형의 내측 플랜지와 함께 형성됨으로써 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하고, 그 하단부에, 상기 실린더의 측벽에 대해 슬라이딩 가능하게 인접하는 밀봉 립과 함께 형성되며, 상기 밀봉 립가 상기 하단부가 하측방향으로 연장됨에 따라 점차적으로 나팔 형상이 되어 얇아지는 상기 바디의 하부의 단부 에지이고, 상기 바디가, 상기 환형 내측 플랜지가 형성되는 그 상단부에, 상기 바디의 주변 에지를 따라 환형 노치와 함께 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기한 피스톤 조립체의 경우, 환형의 내측 플랜지가 형성되는 그 상단부에 변형가능한 탄성중합체 재료로 제조된 피스톤이 상기 피스톤의 이러한 부분의 강성을 감소시키는 그 주변 에지를 따라 환형 노치와 함께 원주방향으로 형성되기 때문에, 상기 피스톤의 이러한 부분의 횡방향 내측 플랜지로 인해 변형하는 어려움 및 강도의 증가가 회피되므로, 상기 피스톤 및 그에 따른 상기 피스톤 조립체의 작동 신뢰성을 개선시킨다. 더욱이, 상기 환형 노치는 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡의 상기 내측 슬리브에 의해 결합되어 환형의 밀봉 계면을 형성하므로, 상기 피스톤의 상기 하측 밀봉 립과 상기 실린더의 측벽 사이의 밀봉과 연동하여, 상기 용기 내의 액체가 상기 실린더 측벽 내에 형성된 상기 밸런싱 벤트를 통해 누설하는 것을 방지하는데 더움을 준다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예로서 기술된 것에 추가적인 특징 및 이점이 있음이 명백하다.
도 1a는 종래기술의 액체 펌프의 단면도,
도 1b는 도 1a에 도시한 액체 펌프의 단면도로서, 피스톤 조립체가 하측방향으로 이동하는 과정을 도시한 도면,
도 1c는 도 1a의 액체 펌프에 사용된 통합형 피스톤 로드-피스톤 결합부-피스톤 헤드의 측면도,
도 1d는 도 1c의 A-A선을 따라 취한 단면도,
도 1e는 도 1a의 액체 펌프에 사용된 피스톤의 단면도,
도 2a는 종래기술의 다른 액체 펌프의 단면도,
도 2b는 도 2a에 도시한 액체 펌프의 단면도로서, 피스톤 조립체가 하측방향으로 이동하는 과정을 도시한 도면,
도 2c는 도 2a의 액체 펌프에 사용된 통합형 피스톤 로드-피스톤 결합부-피스톤 헤드의 측면도,
도 2d는 도 2c의 B-B선을 따라 취한 통합형 피스톤 로드-피스톤 결합부-피스톤 헤드의 단면도,
도 2e는 도 2a의 액체 펌프에 사용된 피스톤의 단면도,
도 3a는 본 발명의 일 실시예의 액체 펌프의 단면도로서, 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 그 프레스 스트로크의 상측 정지 위치에 프레스 헤드가 도시된 도면,
도 3b는 도 3a에 도시한 액체 펌프의 단면도로서, 피스톤 조립체가 하측방향으로 이동하는 과정을 도시한 도면,
도 4a는 도 3a의 액체 펌프에 사용된 피스톤 로드의 측면도,
도 4b는 도 4a의 C-C선을 따라 취한 피스톤 로드의 단면도,
도 4c는 도 4a의 피스톤 로드의 사시도,
도 5a는 도 3a의 액체 펌프에 사용된 피스톤 헤드의 평면도,
도 5b는 도 5a의 D-D선을 따라 취한 피스톤 헤드의 단면도,
도 5c는 도 5a의 피스톤 헤드의 측단면도,
도 5d는 도 5a의 피스톤 헤드의 사시도,
도 6a는 도 3a의 액체 펌프에 사용된 피스톤 로드의 측면도,
도 6b는 도 6a의 E-E선을 따라 취한 피스톤의 단면도,
도 6c는 도 6a의 피스톤의 사시도,
도 7은 도 3a의 액체 펌프에 사용된 피스톤 조립체의 분해 단면도,
도 8은 도 7의 피스톤 조립체의 사시도로서, 피스톤의 일부는 피스톤 결합부의 구성을 명확하게 나타내도록 절결된 도면,
도 9-10은 도 3-4와 유사한 도면으로서, 본 발명의 피스톤 로드와 피스톤 헤드의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 11-12는 도 3-4와 유사한 도면으로서, 본 발명의 피스톤 로드와 피스톤 헤드의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 3-6을 참조하면, 본 발명의 액체 펌프는 피스톤 조립체(10), 프레스 헤드(20), 실린더(30), 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40), 스프링(50) 및 하측 논-리턴 볼 밸브(60)를 주로 포함한다. 액체 펌프는, 그 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40)을 통해, 액체 제품의 용기(미도시)의 개구(통상적으로, 개방 넥부)에 장착될 수 있다. 물론, 나사산식 슬리브 및 실린더 캡은 분리된 타입일 수도 있다. 본 발명이 액체 펌프의 피스톤 조립체에 초점을 맞추고 있기 때문에, 종래의 구조를 가질 수 있는 액체 펌프의 다른 구성요소는 본 명세서에서 상세하게 기술하지 않는다.
피스톤 조립체(10)는 피스톤 로드(11), 피스톤 헤드(12), 및 피스톤 로드(11)와 피스톤 헤드(12) 사이의 피스톤 결합부(15) 둘레에 끼워 맞춰지는 피스톤(13)으로 이루어진다. 피스톤 로드(11)와 피스톤 헤드(12) 양자는 비교적 강성의 플라스틱 재료, 예컨대 폴리프로필렌으로 제조될 수 있고, 피스톤(13)은 비교적 탄성의 탄성중합체 재료, 예컨대 NBR 및 열가소성 폴리우레탄으로 제조된다. 피스톤 로드(11)는, 그 중앙에, 상이한 직경의 복수의 길이 섹션을 갖는 유체 통로(14)와 함께 형성된다. 피스톤 로드(11)는, 그 상단부에, 프레스 헤드 연결부(1101)와 함께 형성되며, 이는 그 외주 상의 환형 리브(1107)와 함께 원주방향으로 형성된다. 환형 리브는 프레스 헤드(20)의 연결 튜브(21)의 내측 원주에 형성된 대응하는 환형 그루브와 결합됨으로써, 피스톤 로드(11)를 프레스 헤드(20)에 연결한다. 피스톤 로드(11)는, 그 하단부에, 감소된 직경 튜브부(1103)와 함께 형성되며, 이는 피스톤 결합부 형성부로서 기능하여 피스톤(13)과 결합하는 피스톤 결합부(15)를 구성한다. 감소된 직경 튜브부(1103)에 바로 인접하고 그쪽으로 테이퍼진 원추형 단차면(1104)이 제공되고, 이는 피스톤(11) 상에 형성된 환형 돌출부에 의해 제공됨으로써 원추형 단차면(1104)의 측부 쪽으로 변형하도록 피스톤(13)을 위한 공간을 제공한다. 피스톤 결합부(15)를 구성하는 감소된 직경 튜브부(1103)는, 원추형 단차면(1104)과의 조인트에서, 약간 증가된 직경을 갖는 증가된 직경 튜브부(1108)의 길이를 가질 수 있다. 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40) 상에 제공된 대응하는 부분과 결합하기 위해 피스톤 로드(11)의 외주 상에 숄더(1102)가 형성됨으로써, 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40)에 대한 프레스 헤드(20)의 프레스 스트로크의 상측 정지 위치를 형성하는데 조력한다.
피스톤 헤드(12)는 베이스(121)와, 상기 베이스(121)로부터 상측방향으로 연장되는 가이드 스터브(123)를 구비한다. 가이드 스터브(123)는 피스톤 로드(11)의 하단부에 형성된 스터브 수용 구멍(1105) 내에 삽입되어 보유될 수 있으며, 상기 스터브 수용 구멍은 유체 통로(14)의 일부를 구성한다. 피스톤 로드(1)의 스터브 수용 구멍(1105) 내에 형성된 대응하는 환형 리브(1106)와 결합되도록 가이드 스터브(123)의 외주 내에 환형 그루브(126)가 원주방향으로 형성됨으로써, 스터브 수용 구멍(1105) 내의 가이드 스터브(123)의 고정을 강화한다. 베이스(121)의 직경보다 작은 직경을 갖는 원통형 감소된 직경 보스(122)는 베이스(121)의 상측부 상에 형성되어, 또 다른 피스톤 결합부 형성부(15)로서 기능한다. 감소된 직경 보스(122)의 직경은 가이드 스터브(123)의 직경보다 크고, 감소된 직경 튜브부(1103)의 직경과 동일하다. 따라서, 피스톤 헤드(12)가 피스톤 로드(11)에 끼워 맞춰지면, 피스톤 로드(11)의 감소된 직경 튜브부(1103)와 피스톤 헤드(12)의 감소된 직경 보스(122)는 서로에 대해 인접하여 피스톤 결합부(15)를 연동하게 구성한다.
가이드 스터브(123)의 외부에는 2개(또는 1개 또는 임의의 다른 적절한 개수)의 종방향 슬롯(124)이 대칭으로 형성되며, 이는 스터브 수용 구멍(1105) 내에 종방향 통로를 구성한다. 감소된 직경 보스(122) 내의 대응하는 위치에는 대응하는 개수의 횡방향 통로(125)가 형성되며, 이는 감소된 직경 보스(122)의 외주로부터 내측방향으로 연장됨으로써 종방향 슬롯(124)과 연통하고, 이로써 종방향 슬롯(124)은, 종방향 슬롯(124)을 통해 횡방향 통로(125)로부터 유체 통로(14)로의 통로를 제공한다. 몰딩을 용이하게 하기 위해, 횡방향 통로(125)는 어떤 명확한 경계부 없이 종방향 슬롯(124)과 통합된다. 베이스(121)는, 감소된 직경 보스(122)와의 조인트에서, 종방향에 수직인 급경사의 단차면(127)을 구비하며, 이는 급경사의 단차면(127)의 측부 쪽으로 피스톤(13)이 변형하는 것을 제한하는데 이용된다.
피스톤(13)은 대향하는 개방 단부를 갖는 실질적으로 원통형 바디를 포함한다. 상기 바디의 상단부에는 반경방향 내측으로 연장되는 환형 플랜지(131)가 형성되며, 이는 피스톤 결합부(15)의 외측 원주방향 표면 둘레에 끼워 맞추기 위한 내측 원주방향 표면을 형성함으로써, 횡방향 통로(125)를 탈착가능하게 차단한다. 상기 바디는 실린더(30)의 측벽에 대해 슬라이딩 가능하게 인접하기 위해 밀봉 립(132)과 함께 그 하단부에 형성된다. 밀봉 립(132)은 그 하단부가 하측방향으로 연장됨에 따라 점차적으로 나팔 형상이 되어 얇아지는 바디의 하부의 단부 에지이다. 상기 바디의 주변 에지를 따라 환형 내측 플랜지(131)가 형성되는 바디의 상단부에는, 환형 노치(133)가 원주방향으로 형성된다. 이러한 환형 노치(133)를 마련하면, 피스톤(13)의 이러한 부분의 강성을 적절하게 감소시키므로, 환형 플랜지(131)의 존재로 인해 이러한 부분의 강성의 증대에 적절하게 대응함으로써, 피스톤(13)의 변형성을 개선시킨다. 물론, (본 발명의 배경기술에서 기술한 바와 같이) 이러한 환형 노치(133) 없는 종래의 피스톤이 본 발명의 피스톤 조립체에 이용될 수도 있다.
이제, 도 3a 및 3b를 참조하여 본 발명의 액체 펌프의 동작을 기술한다. 액체 펌프는 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40)의 내측 슬리브(42) 위에 실린더(30)의 상단부(33)를 끼워 맞춤으로써 조립된 다음, 액체 제품(미도시)의 용기 상에 장착될 수 있다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 액체 펌프가 비작동 조건, 즉 그 프레스 헤드(20)가 가압되지 않는 경우, 프레스 헤드(20)는 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40)에 대한 프레스 스트로크의 상측 정지 위치에 있고, 피스톤 조립체(10)는 그 최상측 위치에 있다. 이러한 조건에서, 피스톤 로드(11)의 숄더(1102)는 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40) 상에 형성된 대응하는 숄더에 대해 인접하고, 피스톤(13)의 환형 노치(133)의 상부면은 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡(40)의 내측 슬리브(42)의 하단부에 의해 인접된다. 이러한 위치에서, 실린더(30)의 측벽 내에 형성된 밸런싱 벤트(32)는 피스톤(13)과 내측 슬리브(42) 사이의 접합 지점 아래에 있는 한편, 피스톤(13)과 실린더(30)의 측벽 사이의 접합 지점 아래에 있는, 즉 밸런싱 벤트는 2가지의 접합 지점들 사이에서 폐쇄된다. 따라서, 용기 내의 액체가 밸런싱 벤트(32)를 통해 실린더(30) 내로 들어간 다음, 용기 외부로 누설하는 것이 방지될 수 있다. 피스톤(13)은 피스톤 조립체(10)의 피스톤 결합부(15)의 외측 원주방향 표면 둘레에 적절하게 결합 유지하므로, 피스톤 결합부(15) 내의 횡방향 통로(125)가 폐쇄됨으로써, 횡방향 통로(125), 가이드 스터브(123) 내의 종방향 슬롯(124) 및 최종으로 유체 통로(14)를 통해 액체 저장기(31) 내의 액체가 용기 외부로 흐르는 것을 방지한다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 프레스 헤드(20)가 스프링(50)의 상측방향 힘에 대해 하측방향으로 이동하도록 가압됨에 따라, 피스톤 조립체(10)는 하측방향으로 이동하도록 프레스 헤드(20)에 의해 구동된다. 피스톤(13)의 밀봉 립(132)은 실린더(30)의 측벽에 인접하는 한편, 하측방향으로 슬라이딩한다. 피스톤 결합부(15)와 피스톤 로드(11)에 의해 피스톤(13)의 환형 내측 플랜지(1131) 상에 발휘되는 하측방향 구동력과, 실린더(30)의 내벽에 의해 피스톤(13)의 밀봉 립(132) 상에 발휘되는 상측방향 마찰력의 조합된 작용뿐만 아니라, 피스톤 로드(11)의 원추형 단차면(1104)에 의해 피스톤(13)에 제공되는 변형 공간으로 인해, 피스톤(113)은 원추형 단차면(1104)의 측부 쪽으로, 즉 피스톤 로드(11)의 측부 쪽으로 변형하도록 강제된다. 그 변형은 피스톤(13)의 환형 내측 플랜지(131)가 피스톤 결합부(15)로부터 오프셋하게 하여, 피스톤(13)에 의해 원래 폐쇄된 횡방향 통로(125)가 개방되므로, 피스톤 조립체(10)의 하측방향 가압 운동의 펌핑 작용 하에서 액체 저장기(31) 내의 액체가 횡방향 통로(125), 종방향 슬롯(124) 및 유체 통로(14)를 통해 용기 외부로 펌핑되게 한다. 이때, 하측 논-리턴 볼 밸브(60)는 실린더(30) 내의 압력에 의해 폐쇄 유지하므로, 액체 저장기(31) 내의 액체가 하측방향으로 다시 흐르는 것을 방지한다.
그 후, 프레스 헤드(20)가 하측방향 가압력으로부터 해제됨에 따라, 피스톤 조립체(10)는 스프링(50)의 상측방향 힘에 의해 실린더(30)에 대해 상측방향으로 이동된다. 이때, 피스톤 헤드(12)의 가파른 경사의 단차면(127)이 피스톤 헤드(12) 쪽으로 변형하도록 피스톤(113)을 위한 임의의 공간을 제공하지 않기 때문에, 피스톤(13)의 환형 내측 플랜지(131)가 피스톤 결합부(15)로부터 오프셋하게 하여 횡방향 통로(125)를 개방하도록 피스톤(13)이 실질적으로 변형할 수 없다. 이로써, 액체 저장기(31)로부터 용기 외부로의 연통이 차단된다. 피스톤 조립체(10)가 상측방향으로 이동함에 따라, 실린더(30)의 액체 저장기(31) 내에는 부압이 발생하므로, 하측 논-리턴 볼 밸브(60)를 개방하게 하고, 이로써 액체의 용적이 밸브(60)를 통해 용기로부터 액체 저장기(31) 내로 유도됨으로써, 다음 사이클에서 펌핑할 준비가 된다.
도 3-6을 참조하여 상술한 피스톤 조립체(10)에 대한 제조를 도 7 및 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 피스톤 로드(11), 피스톤 헤드(12) 및 피스톤(13)은 몰딩에 의해 별개로 형성된다. 그 다음, 피스톤 헤드(12)의 가이드 스터브(123) 위에 피스톤(13)을 끼워 맞추고, 감소된 직경 보스(122)를 제조하는 것은 환형 내측 플랜지(131)의 중앙 원형 구멍 내에 전체적으로 또는 부분적으로 도입한다. 그 후, 피스톤(13)의 중앙 원형 구멍을 통과한 피스톤 헤드(12)의 가이드 스터브(123)를 피스톤 로드(11)의 스터브 수용 구멍(1105), 이로써 피스톤(13)의 중앙 원형 구멍 내에 삽입하여 고정하는 것은 피스톤 로드(11)의 감소된 직경 보스(122)와 피스톤 로드(11)의 감소된 직경 튜브부(1103) 양자의 외측 원주방향 표면들 위로 적절하게 끼워 맞춰진다. 이에 따라 조립된 피스톤 조립체가 도 8에 도시된다.
상술한 방법은 도 3-6에 도시한 실시예(피스톤 결합부가 피스톤 로드와 피스톤 헤드 양자에 의해 제공됨)의 피스톤 조립체를 제조하는 것이며, 피스톤은 우선 피스톤 헤드 위에 배치된 다음, 피스톤 헤드는 피스톤 로드에 조립된다. 그러나, (피스톤 로드가 피스톤을 수용하기에 적합한 피스톤 결합부 형성부를 적어도 갖기 때문에) 피스톤 로드 위에 피스톤을 우선 배치한 다음, 피스톤 헤드를 피스톤 로드에 조립하는 것이 실행가능하다. 어쨌든, 피스톤 로드 또는 피스톤 헤드가 피스톤을 수용하는 부분을 가지는 한, 피스톤 헤드와 피스톤 로드 양자 또는 그 2가지 중 어느 하나만에 의해 피스톤 결합부가 제공되기만 하면, 피스톤 로드 또는 피스톤 헤드 위에 피스톤을 우선 배치한 다음, 피스톤 헤드 또는 피스톤 로드를 피스톤 로드 또는 피스톤 헤드에 조립하는 것이 실행가능하다.
도 3-8을 참조하여 본 발명의 일 실시예가 상술되며, 피스톤 결합부(15)는 피스톤 로드(11)와 피스톤 헤드(12) 양자에 의해 제공된다. 그러나, 본 발명에 의하면, 피스톤 헤드와 피스톤 로드 중 하나에 의해서만 전체의 피스톤 결합부가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 도 9 및 10에 도시되며, 피스톤 결합부는 피스톤 로드에 의해서만 제공된다. 본 실시예에서, 피스톤 헤드와 피스톤 로드 양자의 구성이 도 4 및 5의 실시예의 것과 실질적으로 동일하므로, 유사한 부분은 유사한 참조부호로 지칭되지만, 콤마를 추가하고 있다. 도 4 및 5에 도시한 실시예와 비교하여, 그 차이점은, 도 9 및 10의 실시예에서, 피스톤 헤드(12')의 베이스(121') 상에 감소된 직경 보스(122)가 제공되기 않고, 피스톤 로드(11')의 하단부에 충분한 사이즈의 감소된 직경 튜브부(1103')가 제공된다는 점이다. 이로써, 피스톤 결합부가 피스톤 헤드(12) 상의 감소된 직경 보스(122)와 피스톤 로드(11) 상의 감소된 직경 튜브부(1103)의 조합으로 구성되는 도 4 및 5의 실시예의 경우와는 달리, 피스톤 결합부(15)는 피스톤 로드(11')의 감소된 직경 튜브부(1103') 단독으로 구성된다. 감소된 직경 튜브부(1103')의 하단부에는, 감소된 직경 튜브부(1103')의 외측 원주방향 표면으로부터 내측 원주방향 표면으로 연장되며, 직경방향으로 대향되는 2개의 횡방향 통로(1110)가 형성된다. 횡방향 통로(1110)는 피스톤 헤드(12') 내의 종방향 슬롯(124')의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖도록 제조될 수 있다. 피스톤 헤드(12')가 피스톤 로드(11')와 함께 조립되는 상태에서, 피스톤 로드(11')의 감소된 직경 튜브부(1103')의 하단부는 피스톤 헤드(12')의 베이스부(121')의 상측부에 대해 인접하며, 2개의 횡방향 통로(1110)는 2개의 종방향 슬롯(124')과 실질적으로 정렬됨으로써 2개의 종방향 슬롯(124')을 서로 연통하게 한다. 이에 따라, 조립된 피스톤 조립체는 도 8에 도시한 것과 실질적으로 동일한 구조를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예가 도 11 및 12에 도시되며, 피스톤 결합부는 피스톤 헤드에 의해서만 제공된다. 본 실시예에서, 피스톤 헤드와 피스톤 로드 양자의 구성이 도 4 및 5의 실시예의 것과 대체로 동일하므로, 유사한 부분은 유사한 참조부호로 지칭되지만, 더블 콤마를 추가하고 있다. 도 4 및 5에 도시한 실시예와 비교하여, 그 차이점은, 도 11 및 12의 실시예에서, 피스톤 로드(11")의 하단부에 감소된 직경 튜브부(1103)가 제공되기 않고, 피스톤 헤드(12")의 베이스(121") 상에 충분한 사이즈의 감소된 직경 보스(122")가 제공된다는 점이다. 이로써, 피스톤 결합부가 피스톤 헤드(12) 상의 감소된 직경 보스(122)와 피스톤 로드(11) 상의 감소된 직경 튜브부(1103)의 조합으로 구성되는 도 4-5의 실시예의 경우와는 달리, 피스톤 결합부(15)는 피스톤 헤드(12") 상에 제공된 감소된 직경 보스(122") 단독으로 구성된다. 감소된 직경 보스(122")의 하부에 그리고 종방향 슬롯(124")과 실질적으로 정렬된 위치에, 감소된 직경 보스(122")의 외측 원주방향 표면으로부터 내측방향으로 연장되는 횡방향 통로(125")가 형성됨으로써 종방향 슬롯(124")과 연통한다. 횡방향 통로(125")는 피스톤 헤드(12") 상의 종방향 슬롯(124")의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖도록 제조될 수 있다. 피스톤 헤드(12")가 피스톤 로드(11")와 함께 조립되는 상태에서, 피스톤 헤드(12")의 감소된 직경 보스(122")의 상측부는 피스톤 로드(11")의 하단부에 인접하므로, 감소된 직경 보스(122")는 피스톤 로드(11") 상의 원추형 단차면(1104")에 바로 인접한다. 이에 따라 조립된 피스톤 조립체는 도 8에 도시한 것과 실질적으로 동일한 구조를 제공한다.
상술한 본 발명의 예시적인 실시예에서, 설명을 단순화시키기 위해, 본 발명의 다수의 관점이 하나의 실시예로 조합하여 실시된다. 그러나, 본 발명의 관점들이 상이한 실시예에서 별개로 실시됨으로써 그 해당하는 목적을 달성할 수 있음을 당업자는 이해할 수 있다. 예를 들면, 본원에 기술한 실시예 각각에서, 본 발명의 일 관점에 따른, 피스톤 로드와 피스톤 헤드를 별개로 제공한 다음, 이들을 함께 조립함으로써 제조되는 피스톤 조립체는 본 발명의 또 다른 관점에 따른 환형 노치를 갖는 피스톤과 함께 이용되지만, 별개의 실시예에서 2가지를 실시함으로써 그 해당하는 기능을 실현하는 것이 가능하다. 물론, 본 발명의 이들 2가지 관점의 기술적 해결책에 대한 조합된 이용은 보다 양호한 기술적 우위를 이룰 수 있음을 당업자는 이해할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 당업자에 의해 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 본원에 기술한 실시예에서, 피스톤 로드와 피스톤 헤드는, 피스톤 헤드의 일부가 삽입되어 피스톤 로드의 일부 내에 끼워 맞춰지도록 구성되지만, 피스톤 로드와 피스톤 헤드를 구성하여 피스톤 로드의 일부가 삽입되어 피스톤 헤드의 일부 내에 끼워 맞춰지도록 구성하는 것도 실행가능하다. 또 다른 예로서, 본원에 기술한 실시예에서, 피스톤 헤드 내의 종방향 통로와 횡방향 통로 각각의 개수가 2개이지만, 그 개수는 1개 또는 2개 이상일 수 있다. 또 다른 예로서, 본원에 기술한 실시예에서, 피스톤 결합부 내의 횡방향 통로가 피스톤 헤드의 감소된 직경 보스에 의해 제공되지만, 횡방향 통로는 감소된 직경 보스와 감소된 직경 튜브부 양자에 의해 제공되거나 또는 피스톤 로드의 감소된 직경 튜브부에 의해서만 제공될 수도 있다. 명확하게, 이러한 변경은 본 발명을 실시하고 본 발명의 목적을 달성하는데 영향을 미치지 않을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 본원에 기술된 특정 실시예에 제한되는 것이 아니라, 청구범위에 의해 합리적으로 정의된 것이어야 한다.

Claims (20)

  1. 탄성중합체 피스톤을 이용하며, 액체 용기 내의 액체를 상기 액체 용기 외부로 펌핑하도록 상기 액체 용기 상에 장착되는 액체 펌프로서, 상기 액체 펌프는 상기 펌프의 종방향으로 슬라이딩 가능하게 실린더 내에 배치된 피스톤 조립체를 포함하고, 상기 실린더는 액체를 수용하는 액체 저장기를 형성하는, 상기 액체 펌프에 있어서,
    상기 피스톤 조립체는,
    유체 통로와 함께 종방향으로 형성된 피스톤 로드로서, 상기 유체 통로는 상기 피스톤 로드의 중앙에 있는, 상기 피스톤 로드;
    상기 피스톤 로드의 하단부에 연결된 피스톤 헤드;
    상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 넥부의 형태인 피스톤 결합부로서, 상기 피스톤 헤드는 상기 피스톤 결합부를 거쳐 상기 피스톤 로드와 연결되고, 상기 피스톤 결합부는, 상기 피스톤 결합부를 통해 직경방향으로 연장되며 상기 유체 통로와 유체 연통하는 횡방향 통로와 함께 형성됨으로써, 상기 액체 저장기 내에 수용된 액체가 상기 용기 외부로 펌핑되도록 통로를 제공하는, 상기 피스톤 결합부; 및
    탄성중합체 재료로 제조되며, 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하기 위해 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 위로 끼워 맞춰지는 피스톤
    을 포함하며,
    상기 피스톤 조립체는, 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 고정될 때, 상기 피스톤이 상기 피스톤 결합부와 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통한 상기 용기 외부와의 상기 액체 저장기의 유체 연통을 차단하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 하측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로를 개방하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 연통하게 하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 용기 외부와 상기 액체 저장기가 유체 연통하는 것을 차단하도록 구성되고,
    상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드는 별개로 형성된 다음, 함께 조립되고, 상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 중 하나 이상의 피스톤 결합부 형성부(piston-engaging-portion formation part)로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    액체 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 헤드는 베이스와, 상기 베이스로부터 상측방향으로 연장되는 가이드 스터브를 포함하고, 상기 피스톤 로드는 그 하단부에 가이드 스터브 수용 구멍과 함께 형성되고, 상기 가이드 스터브는 상기 유체 통로의 일부로서 형성되고, 상기 가이드 스터브는 상기 가이드 스터브 수용 구멍 내에 삽입되어 끼워 맞춰짐으로써 상기 피스톤 헤드를 상기 피스톤 로드 상에 조립하고,
    상기 가이드 스터브는, 상기 가이드 스터브의 종방향 길이를 따라 하나 이상의 종방향 슬롯과 함께 형성되고, 상기 종방향 슬롯은 상기 가이드 스터브 수용 구멍 내에 종방향 통로를 구성하고, 상기 피스톤 결합부는 상기 종방향 슬롯의 개수와 대응하는 상기 횡방향 통로와 함께 형성되며, 상기 종방향 슬롯은 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로와 대응하게 연통함으로써 상기 횡방향 통로로부터의 통로를 상기 유체 통로에 제공하는,
    액체 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 양자에 의해 제공되고, 상기 피스톤 로드는, 그 하단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부 중 하나로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 튜브부와 함께 형성되고, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 일부를 형성하고,
    상기 피스톤 헤드는, 그 베이스의 상단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부 중 다른 하나로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 보스와 함께 형성되고, 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스는 동일한 직경을 가짐으로써 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스는 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 피스톤 결합부와 연동하게 구성하도록 서로에 대해 인접하는,
    액체 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 감소된 직경 보스 내에 형성되는,
    액체 펌프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 가이드 스터브의 상기 종방향 슬롯과 일체 형성되는,
    액체 펌프.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 감소된 직경 튜브부 내에 형성되는,
    액체 펌프.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부의 상기 횡방향 통로는 상기 감소된 직경 튜브부와 상기 감소된 직경 보스 양자 내에 형성되는,
    액체 펌프.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 헤드에 의해서만 제공되고, 상기 피스톤 헤드는, 그 베이스의 상단부에, 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 피스톤 결합부 형성부로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 보스와 함께 형성되며, 상기 감소된 직경 보스는 상기 피스톤 결합부를 연동하게 구성하도록 상기 피스톤 로드의 하단부에 대해 인접하는,
    액체 펌프.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부는 상기 피스톤 로드에 의해서만 제공되고, 상기 피스톤 로드는, 그 하단부에, 상기 피스톤 결합부 형성부로서 기능하는 원통형의 감소된 직경 튜브부와 함께 형성되며, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 피스톤 헤드가 상기 피스톤 로드에 조립될 때 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 일부를 형성하고, 상기 감소된 직경 튜브부는 상기 피스톤 결합부를 구성하도록 상기 피스톤 헤드의 상기 베이스의 상단부에 대해 인접하는,
    액체 펌프.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 가이드 스터브는 그 외주를 따라 리세스 또는 돌출부와 함께 형성되고, 상기 가이드 스터브 수용 구멍의 내측 원주방향 표면에 정합 돌출부 또는 리세스가 형성되어 상기 피스톤 헤드를 상기 피스톤 로드에 조립하는데 조력하는,
    액체 펌프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은 대향하는 개방 단부를 갖는 원통형 바디를 포함하며, 상기 바디는 상기 피스톤 결합부의 외주 둘레에 끼워 맞추기 위해 반경방향 내측으로 돌출하는 환형의 내측 플랜지와 함께 형성됨으로써 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하며 상기 실린더의 측벽에 대해 슬라이딩 가능하게 인접하는 밀봉 립과 함께 형성되는,
    액체 펌프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 환형의 내측 플랜지는 상기 바디의 상단부에 형성되고, 상기 밀봉 립은 상기 하단부가 하측방향으로 연장됨에 따라 점차적으로 나팔 형상이 되어 얇아지는 상기 바디의 하부의 단부 에지인,
    액체 펌프.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 바디의 주변 에지를 따라 상기 환형 내측 플랜지가 형성되는 상기 바디의 상기 상단부에 환형 노치가 형성되는,
    액체 펌프.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 액체 펌프는 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡과, 프레스 헤드를 더 포함하며, 상기 실린더는 그 하측부 상의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡과 연결되고, 상기 프레스 헤드는 상기 피스톤 로드의 상단부에 연결되고, 상기 프레스 헤드는 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 프레스 스트로크의 상측 정지 위치와 하측 정지 위치를 갖고,
    상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡은 종방향으로 연장되는 내측 슬리브와, 외측 슬리브를 구비하며, 상기 외측 슬리브는 상기 용기의 개방 넥부와 결합하여 상기 용기 상에 상기 액체 펌프를 장착하고, 상기 내측 슬리브는 상기 실린더의 상단부와 결합하여 그 하측부 상의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 상기 실린더를 연결함으로써, 상기 프레스 헤드가 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 상기 프레스 스트로크의 상기 상측 정지 위치에 있을 때 폐쇄된 실린더를 형성하며, 상기 내측 슬리브의 하단부는 상기 피스톤의 상기 환형 노치 내에 결합되는,
    액체 펌프.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 실린더는, 상기 프레스 헤드가 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡에 대해 상기 프레스 스트로크의 상기 상측 정지 위치에 있을 때, 상기 용기 내외의 압력을 밸런싱하기 위해 밸런싱 벤트와 함께 그 측벽 내에 형성되며, 상기 밸런싱 벤트는 상기 실린더의 측벽과의 상기 피스톤의 상기 밀봉 립의 접합 지점 상에 있고, 상기 피스톤과의 상기 통합형 나사산식 슬리브-실린더 캡의 상기 내측 슬리브의 상기 접합 지점 아래에 있는,
    액체 펌프.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤 로드는, 상기 피스톤 결합부와의 조인트에서, 상기 피스톤 결합부 쪽으로 테이퍼진 원추형 단차면을 갖고, 상기 피스톤 헤드는, 상기 피스톤 결합부와의 조인트에서, 종방향에 실질적으로 수직인 급경사의 단차면을 가지며, 상기 원추형 단차면은 상기 피스톤을 변형시키는 공간을 제공하는,
    액체 펌프.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 피스톤 결합부는, 상기 원추형 단차면과의 조인트에서, 증대된 직경부를 갖는,
    액체 펌프.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 상기 액체 펌프의 상기 피스톤 조립체를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 피스톤 로드, 상기 피스톤 헤드 및 상기 피스톤을 별개로 몰딩하여 제공하는 단계;
    상기 피스톤 로드와, 상기 피스톤을 수용하기 위한 상기 피스톤 헤드 중 하나 위에 상기 피스톤을 끼워 맞추는 단계; 및
    상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드를 함께 조립하는 단계로서, 상기 피스톤은 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 둘레에 끼워 맞춰지는, 상기 조립하는 단계
    를 포함하는,
    피스톤 조립체의 제조 방법.
  19. 액체 용기 내의 액체를 상기 액체 용기 외부로 펌핑하도록 상기 액체 용기 상에 장착하기 위해 액체 펌프에 사용되는 피스톤 조립체로서, 상기 액체 펌프는 상기 펌프의 종방향으로 슬라이딩 가능하게 실린더 내에 배치된 피스톤 조립체를 포함하고, 상기 실린더는 액체를 수용하는 액체 저장기를 형성하는, 상기 피스톤 조립체에 있어서,
    유체 통로와 함께 종방향으로 형성된 피스톤 로드로서, 상기 유체 통로는 상기 피스톤 로드의 중앙에 있는, 상기 피스톤 로드;
    상기 피스톤 로드의 하단부에 연결된 피스톤 헤드;
    상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 넥부의 형태인 피스톤 결합부로서, 상기 피스톤 헤드는 상기 피스톤 결합부를 거쳐 상기 피스톤 로드와 연결되고, 상기 피스톤 결합부는, 상기 피스톤 결합부를 통해 직경방향으로 연장되며 상기 유체 통로와 유체 연통하는 횡방향 통로와 함께 형성됨으로써, 상기 액체 저장기 내에 수용된 액체가 상기 용기 외부로 펌핑되도록 통로를 제공하는, 상기 피스톤 결합부; 및
    탄성중합체 재료로 제조되며, 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하기 위해 상기 피스톤 로드와 상기 피스톤 헤드 사이의 상기 피스톤 결합부 위로 끼워 맞춰지는 피스톤
    을 포함하며,
    상기 피스톤 조립체는, 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 고정될 때, 상기 피스톤이 상기 피스톤 결합부와 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 하측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치로부터 오프셋하도록 변형함으로써 상기 피스톤 결합부 내의 상기 횡방향 통로를 개방하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 연통하게 하고; 상기 피스톤 조립체가 상기 실린더에 대해 상측방향으로 이동됨에 따라, 상기 피스톤은 상기 결합 위치에 유지됨으로써 상기 횡방향 통로를 폐쇄하고, 상기 유체 통로를 통해 상기 액체 저장기가 상기 용기 외부와 유체 연통하는 것을 차단하도록 구성되고,
    상기 피스톤은 대향하는 개방 단부를 갖는 원통형 바디를 포함하며, 상기 바디는, 그 상단부에, 상기 피스톤 결합부의 외주 둘레에 끼워 맞추기 위해 반경방향 내측으로 돌출하는 환형의 내측 플랜지와 함께 형성됨으로써 상기 횡방향 통로를 탈착가능하게 폐쇄하고, 그 하단부에, 상기 실린더의 측벽에 대해 슬라이딩 가능하게 인접하는 밀봉 립과 함께 형성되며, 상기 밀봉 립은 상기 하단부가 하측방향으로 연장됨에 따라 점차적으로 나팔 형상이 되어 얇아지는 상기 바디의 하부의 단부 에지이고, 상기 바디는, 상기 환형 내측 플랜지가 형성되는 그 상단부에, 상기 바디의 주변 에지를 따라 환형 노치와 함께 형성되는,
    피스톤 조립체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 환형 내측 플랜지의 종방향 두께는 상기 피스톤의 상기 바이의 반경방향 두께보다 큰,
    피스톤 조립체.
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