KR20140097773A

KR20140097773A - 고압 펌프용 피스톤

Info

Publication number: KR20140097773A
Application number: KR1020130010240A
Authority: KR
Inventors: 김동수
Original assignee: 김동수
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2014-08-07

Abstract

본 발명은 고압 펌프용 피스톤에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 고압펌프용 피스톤에 있어서, 중심공을 형성한 헤드의 외주면에 다단으로 요홈을 형성하여 각 요홈 내부에 오링을 삽입 설치하고; 헤드의 상단면과 하단면에는 경사홈을 형성하여 각 경사홈 내부에 적어도 2개 이상이 적층된 브이패킹을 삽입 설치하되; 헤드의 상부에 설치되는 브이패킹의 상부와, 헤드의 하부에 설치되는 브이패킹의 하부에는 브이패킹과 접하는 쪽으로 경사가압부를 형성한 가압링을 브이패킹에 밀착시킨 후; 가압링을 가압하는 플랜지부 일측면에 가압링과 브이패킹을 관통하는 결합돌부를 형성한 제1마감링의 결합돌부가 헤드 상부에 위치하는 가압링과 브이패킹을 관통하여 헤드 상면의 결합홈부에 투입되게 하고; 제1마감링과 대칭으로 헤드 하부에 위치하는 제2마감링의 결합돌부가 헤드 하부에 위치하는 가압링과 브이패킹을 관통하여 헤드 저면의 결합홈부에 투입되게 한 후; 상단부에 수나사부를 형성하고 하부에는 걸림턱을 형성한 피스톤축의 걸림턱이 제2마감링의 플랜지부 저면에 밀착되도록 제2마감링에서 제1마감링까지 관통시켜 제1마감링의 플랜지부 상부로 돌출된 수나사부에 체결너트를 체결하여 구성함으로써 패킹의 교체가 용이하여 고압펌프의 정비에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 패킹의 탄성을 조절할 수 있게 되어 고압펌프의 압축압력 조절이 가능한 이점이 있다.

Description

고압 펌프용 피스톤 { PISTON FOR HIGH PRESSURE PUMP }

본 발명은 고압 펌프용 피스톤에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 브이패킹의 탄성 조절이 가능케 하여 고압펌프의 압축압력 조절이 가능케 함과 동시에 브이패킹의 사용 수명을 연장할 수 있게 한 고압 펌프용 피스톤에 관한 것이다.

일반적으로 고압펌프는 본체에 설치한 크랭크축에 커넥팅 로드의 일측 단부를 연결하고, 커넥팅 로드의 타측 단부에는 본체에 형성된 실린더 내부에서 왕복하는 피스톤을 설치함으로써 외부 동력을 이용하여 크랭크축을 회전시키면 커넥팅 로드가 크랭크축의 회전운동을 직선운동으로 변환함으로써 피스톤이 실린더 내부에서 왕복하면서 압축압력이 발생하게 되는데, 이러한 압축압력을 이용해 유체를 흡상시켜 배출함으로써 저지대의 물을 끌어와 고지대로 공급하는 농업용, 산업용으로 이용이 가능할 뿐만 아니라, 고압으로 물을 분사하는 분사기를 가진 스프링클러 장치나 세차장의 살수기 등을 가동하기 위한 용도 등으로 사용된다.

한편, 고압펌프는 실린더 내부에서 왕복 운동하는 피스톤에 의해 발생하는 압축압력은 피스톤과 실린더의 마찰압력과 비례하기 때문에 피스톤과 실린더의 마찰압력을 높이기 위하여 피스톤의 외주면에는 요홈을 형성하여 그 요홈에 고무재 등으로 된 오링이나 패킹 등을 설치하게 된다.

그러나 고압펌프의 사용 시간이 증가하면 마찰열에 의해 오링이나 패킹이 마멸 또는 손상됨에 따라서 피스톤과 실린더의 마찰압력이 저하되면서 피스톤의 압축압력도 저하되기 때문에 고압펌프의 사용시 일정한 가동 시간마다 고압펌프를 분해하여 오링이나 패킹을 교체하는 등의 정기적인 정비를 반드시 수행해야 하는데, 종래에는 오링이나 패킹의 사용 수명이 너무 짧아서 정기적인 정비를 매우 빈번히 실시해야 하는 불편이 있었다.

그리하여 최근에는 오링이나 패킹을 다단으로 설치하고, 오링이나 패킹이 마찰열에 의해 마멸되는 것을 최소화하기 위하여 피스톤에 냉각수 등을 공급하여 마찰열을 줄임으로써 오링이나 패킹의 사용 수명을 연장할 수 있게 한 고압 펌프용 피스톤이 개발된 바 있으나, 이러한 종래의 피스톤 역시도 오링과 패킹의 사용 수명이 연장되기는 하였으나, 고압펌프의 구조와 피스톤의 구조가 복잡해짐으로써 고압펌프를 분해, 조립하거나, 오링이나 패킹 등의 부품을 교체하는 작업이 복잡하고 불편하며, 그에 따른 작업시간도 더 많이 소요되는 불편이 있었다.

등록특허공보 제10-0463085호 - 압력분산과 냉각 및 윤활기능을 구비한 고압펌프의 피스톤 등록특허공보 제10-0900410호 - 브이패킹의 탄성 조절과 교환이 용이한 고압펌프의 피스톤

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 피스톤의 분해 조립이 간편하도록 구성함으로써 패킹의 교체가 용이할 뿐만 아니라, 패킹의 탄성 조절이 가능케 하여 고압펌프의 압축압력 조절이 가능케 함과 동시에 패킹의 사용 수명을 연장할 수 있게 한 고압 펌프용 피스톤을 제공하는 데 있다.

본 발명은 고압펌프용 피스톤에 있어서, 중심공(104)을 형성한 헤드(1)의 외주면에 다단으로 요홈(101)을 형성하여 각 요홈(101) 내부에 오링(2)을 삽입 설치하고; 헤드(1)의 상단면과 하단면에는 경사홈(102)을 형성하여 각 경사홈(102) 내부에 적어도 2개 이상이 적층된 브이패킹(3)을 삽입 설치하되; 헤드(1)의 상부에 설치되는 브이패킹(3)의 상부와, 헤드(1)의 하부에 설치되는 브이패킹(3)의 하부에는 브이패킹(3)과 접하는 쪽으로 경사가압부(401)를 형성한 가압링(4)을 브이패킹(3)에 밀착시킨 후; 가압링(4)을 가압하는 플랜지부(501) 일측면에 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하는 결합돌부(502)를 형성한 제1마감링(5)의 결합돌부(502)가 헤드(1) 상부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 상면의 결합홈부(103)에 투입되게 하고; 제1마감링(5)과 대칭으로 헤드(1) 하부에 위치하는 제2마감링(5a)의 결합돌부(502a)가 헤드(1) 하부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 저면의 결합홈부(103)에 투입되게 한 후; 상단부에 수나사부(601)를 형성하고 하부에는 걸림턱(602)을 형성한 피스톤축(6)의 걸림턱(602)이 제2마감링(5a)의 플랜지부(501a) 저면에 밀착되도록 제2마감링(5a)에서 제1마감링(5)까지 관통시켜 제1마감링(5)의 플랜지부(501) 상부로 돌출된 수나사부(601)에 체결너트(7)를 체결한 구성이다.

본 발명은 피스톤의 분해 조립이 간편하도록 구성함으로써 패킹의 교체가 용이하여 고압펌프의 정비에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 피스톤 상하단부에 위치하는 마감링의 간격 조절을 통해 패킹의 탄성을 조절할 수 있게 되어 고압펌프의 압축압력 조절이 가능할 뿐만 아니라, 패킹의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단면 예시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 또 다른 단면 예시도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면들 중에서 동일한 구성 요소들은 가능한 어느 도면에서든지 동일한 부호를 사용하고 있음을 유의해야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였음을 미리 밝혀두는 바이다.

첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타낸 것으로서 첨부도면에서 도시한 바와 같이 본 발명은 중간에 위치하는 헤드(1)와, 헤드(1)의 상하부에 각각 순차적으로 설치되는 브이패킹(3), 가압링(4), 제1마감링(5), 제2마감링(5a), 그리고 모든 구성요소를 관통하는 피스톤축(6)과 피스톤축(6)에 나사 결합되는 체결너트(7)로 구성되는데 각 구성요소를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 헤드(1)는 상부에서 하부로 관통되는 중심공(104)을 형성하되, 외주면에는 다단으로 요홈(101)을 형성하여 각 요홈(101) 내부에 고무재로 된 오링(2)을 삽입 설치함으로써 헤드(1)가 고압펌프의 실린더(8) 내부에서 왕복 운동할 때 오링(2)에 의해 기밀성이 향상됨으로써 압축압력을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 헤드(1)의 상단면과 하단면에는 내측으로 파인 경사홈(102)을 형성하여 적어도 2개 이상이 적층된 브이패킹(3)을 경사홈(102) 내부에 삽입 설치하게 되는데, 브이패킹(3)은 비교적 적은 외부 힘으로도 밀봉에 필요한 가압력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 브이패킹(3)에 가해지는 가압력의 조절을 통해서 밀봉력을 조절할 수 있게 된다.

또한, 실린더(8) 내부의 압축압력이 상승하면 브이패킹(3)의 V형상의 구조에 따라 브이패킹(3)의 외경이 커지면서 밀봉력이 증가하기 때문에 고압의 압축압력을 유지하는데 기여할 수 있게 된다.

한편, 헤드(1)의 상단부와 하단부에 위치하는 브이패킹(3)에 가압력을 가하기 위하여 헤드(1)의 상부에 설치되는 브이패킹(3)의 상부와, 헤드(1)의 하부에 설치되는 브이패킹(3)의 하부에는 브이패킹(3)과 접하는 쪽으로 경사가압부(401)를 형성한 가압링(4)을 헤드(1) 상부의 브이패킹(3)과 헤드(1) 하부의 브이패킹(3)에 각각 밀착시킨 후 가압링(4)을 가압하는 플랜지부(501) 일측면에 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하는 결합돌부(502)를 형성한 제1마감링(5)의 결합돌부(502)가 헤드(1) 상부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 상면의 결합홈부(103)에 투입되게 하고, 제1마감링(5)과 대칭으로 헤드(1) 하부에 위치하는 제2마감링(5a)의 결합돌부(502a)가 헤드(1) 하부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 저면의 결합홈부(103)에 투입되게 설치함으로써 상하부에 각각 위치하는 제1마감링(5)과 제2마감링(5a) 사이에 헤드(1)와 브이패킹(3)과 가압링(4)이 샌드위치 형으로 설치가 이루어지게 된다.

그리하여 상단부에 수나사부(601)를 형성하고 하부에는 걸림턱(602)을 형성한 피스톤축(6)의 걸림턱(602)이 제2마감링(5a)의 플랜지부(501a) 저면에 밀착되도록 제2마감링(5a)에서 제1마감링(5)까지 관통시켜 제1마감링(5)의 플랜지부(501) 상부로 돌출된 수나사부(601)에 체결너트(7)를 체결하게 되면, 피스톤축(6)과 체결너트(7)의 체결력에 의해 제1마감링(5)과 제2마감링(5a)이 헤드(1) 쪽으로 더 근접하면서 헤드(1) 상하부에 위치하는 가압링(4)을 가압하게 되고, 그 가압링(4)이 헤드(1) 상하부에 위치하는 브이패킹(3)을 가압함으로써 브이패킹(3)의 밀봉력이 발생하게 되는 것이다.

이때, 피스톤축(6)의 수나사부(601)에 체결되는 체결너트(7)를 더 조이거나, 덜 조여서 제1마감링(5)과 제2마감링(5a) 간의 간격을 조절하게 되면, 가압링(4)에 의해 브이패킹(3)에 가해지는 가압력이 조절되며 이러한 가압력의 조절을 통해서 브이패킹(3)의 밀봉력을 간편하게 조절할 수 있게 된다.

즉, 체결너트(7)를 많이 조여서 제1마감링(5)과 제2마감링(5a) 간의 간격을 좁히면, 브이패킹(3)에 가압력이 많이 가해짐으로써 브이패킹(3)의 V형상이 눌리면서 브이패킹(3)의 외경 증가 폭이 커지게 되고, 그로 인해 실린더(8) 내벽과 브이패킹(3) 간의 간격이 좁아짐으로써 밀봉력이 높아지게 되고, 체결너트(7)를 조금 조여서 제1마감링(5)과 제2마감링(5a) 간의 간격을 넓히면, 브이패킹(3)에 가압력이 조금 가해짐으로써 브이패킹(3)의 V형상이 조금 눌리면서 브이패킹(3)의 외경 증가 폭이 작아지게 되고, 그로 인해 실린더(8) 내벽과 브이패킹(3) 간의 간격이 넓어짐으로써 밀봉력이 낮아지게 되는 것이다.

따라서 사용자가 임의로 브이패킹(3)의 밀봉력을 조절하여 고압 펌프의 압축압력을 조절할 수 있기 때문에 고압 펌프의 사용이 더욱 편리하게 되며, 일정한 압축압력으로 고압 펌프를 장기간 사용함으로써 오링(2)과 브이패킹(3)의 마멸에 의해 고압 펌프의 압축압력이 저하되면, 체결너트(7)를 조여서 브이패킹(3)의 밀봉력을 높임으로써 고압펌프의 저하된 압축압력을 다시 향상시킬 수 있는 효과를 발휘하게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

1: 헤드 101: 요홈
102: 경사홈 103: 결합홈부
104: 중심공 2: 오링
3: 브이패킹 4: 가압링
401: 경사가압부 5: 제1마감링
5a: 제2마감링 501, 501a: 플랜지부
502, 502a: 결합돌부 6: 피스톤축
601: 수나사부 602: 걸림턱
7: 체결너트 8: 실린더

Claims

고압펌프용 피스톤에 있어서, 중심공(104)을 형성한 헤드(1)의 외주면에 다단으로 요홈(101)을 형성하여 각 요홈(101) 내부에 오링(2)을 삽입 설치하고; 헤드(1)의 상단면과 하단면에는 경사홈(102)을 형성하여 각 경사홈(102) 내부에 적어도 2개 이상이 적층된 브이패킹(3)을 삽입 설치하되; 헤드(1)의 상부에 설치되는 브이패킹(3)의 상부와, 헤드(1)의 하부에 설치되는 브이패킹(3)의 하부에는 브이패킹(3)과 접하는 쪽으로 경사가압부(401)를 형성한 가압링(4)을 브이패킹(3)에 밀착시킨 후; 가압링(4)을 가압하는 플랜지부(501) 일측면에 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하는 결합돌부(502)를 형성한 제1마감링(5)의 결합돌부(502)가 헤드(1) 상부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 상면의 결합홈부(103)에 투입되게 하고; 제1마감링(5)과 대칭으로 헤드(1) 하부에 위치하는 제2마감링(5a)의 결합돌부(502a)가 헤드(1) 하부에 위치하는 가압링(4)과 브이패킹(3)을 관통하여 헤드(1) 저면의 결합홈부(103)에 투입되게 한 후; 상단부에 수나사부(601)를 형성하고 하부에는 걸림턱(602)을 형성한 피스톤축(6)의 걸림턱(602)이 제2마감링(5a)의 플랜지부(501a) 저면에 밀착되도록 제2마감링(5a)에서 제1마감링(5)까지 관통시켜 제1마감링(5)의 플랜지부(501) 상부로 돌출된 수나사부(601)에 체결너트(7)를 체결한 구성으로 된 고압 펌프용 피스톤.