KR930007665Y1 - 손펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

손펌프

제 1 도는 본 고안의 분해도.

제 2a, b 도는 피스톤 패킹의 상면 및 저면사시도.

제 3 도는 본 고안의 조립 단면도.

제 4a, b 도는 본 고안 공기압축장치의 작동상태도.

제 5 도는 본 고안의 피스톤봉과 상부마개부위를 발췌한 평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 공기압축기 30 : 공기호스

100 : 실린더 200 : 피스톤봉

210 : 손잡이 110 : 상부마개

111 : 축공 112 : 흡입홈

201 : 확장부 203 : 코일스프링

210 : 손잡이 212 : 협지관

220 : 쐐기 221 : 절개홈

본 고안은 각종 튜브나 공 다위에 공기를 주입할 때 사용하는 손펌프에 관한 것이다.

펌프, 특히 휴대용 펌프는 여러 종류가 있으나, 본 고안과 비교되는 펌프로는 자전거 튜브에 공기를 주입하는 펌프, 즉 실용신안공보 제 80-94 호가 있다. 이 선행기술과 같은 종류의 펌프는 실린더내에 상, 하로 작동되는 피스톤봉과 피스톤패킹으로 된 피스톤이 설치되고, 실린더의 하단에는 끝에 집게가 달린 호스가 연결되며, 피스톤봉의 상단부쪽은 실린더의 상면으로 노출시켜 손잡이를 부착한 형태의 것으로서, 발로는 실린더의 하단에서 양옆으로 튀어나온 납작한 발판을 밟고 손으로는 펌프질을 수행하게 되는데, 손과 발을 다같이 사용해야 하는 불편이 있고, 공기를 불어댄 후에 피스톤을 올릴때, 다시말해서 피스톤을 후퇴시킬 적에도 힘을 들여야 하도록 특히 큰 기구에 바람을 넣을 때등 장시간에 걸친 펌프질은 대단히 힘겨웠다.

본 고안은 바로 이러한 종래 펌프의 결점을 간파하고 이를 해결하고자 안출한 것으로, 오로지 손으로만 펌프질할 수 있게 구성하고, 이와함께 실린더의 상단에 그 길이방향으로 진퇴가능하게 관상 손잡이를 씌우고 실린더의 상면과 손잡이의 내부 상면간에 복귀스프링을 장진하여 공기를 불어낸 뒤 손잡이에 가했던 힘을 빼면 그 탄력에 의하여 손잡이와 피스톤이 함께 복귀할 수 있게 구성하므로서 힘덜들이고 펌프질할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 고안을 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

손펌프(1)는 압축탱크(10), 공기압축장치(20), 공기공급호스(30)로 구성된다. 또, 압축탱크(10)는 실린더(100)와 상, 하부마개(110)(120)로 구성된다. 실린더(100)는 플라스틱제로 경량화하며, 상단 내주면에는 나사부(101)를 형성한다.

상기 상부마개(110)는 중앙에 축공(111)을 형성하고, 이 축공(111)의 주연에는 다수의 흡입홈(112)을 일정 간격으로 형성하여 후술하는 피스톤봉(200)과의 접촉면적을 축소하여 마찰 및 마모방지를 도모하는 한편, 외주면에는 나사부(113)를 형성하여 상기 실린더(100)의 나사부(101)와 나사결합하여 일체화한다.

하부마개(120)는 중앙에 공기안내공(121)을 형성하여 하부는 폐쇄하고, 이 공기안내공(121)의 상부주연에는 고정환홈(122)을 형성한 다음에 실린더(100)의 하단을 끼워서 밀봉시켜 일체화한다. 또, 하부마개(120)의 일측에는 나사구멍(123)을 형성하여 공기안내공(121)과 연달아 통하게 한다.

공기압축장치(20)는 피스톤봉(200)과 손잡이(210), 쐐기(220)와 패킹고정부 (230) 및 피스톤 패킹(240)으로 구성된다. 여기서, 피스톤봉(200)은 금속 파이프이며, 상단을 외측으로 절곡시켜 확장부(201)를 형성한다. 또, 손잡이(210)는 상부에 고정구멍(211)과 협지관(212)을 형성하며, 하부는 외주방으로 확장부(213)를 형성하여 잡을 때 손에서 미끄러지는 것을 방치한다.

쐐기(220)의 일측면에는 길이방향으로 절개홈(221)을 형성하고, 하향이 퍼지게 형성한다. 이 쐐기(220)를 피스톤봉(200)에 끼우되 절개홈(221)이 위를 향하도록 끼워서 확장부(201)에 걸리게 하고, 피스톤봉(200)과 쐐기(220)를 손잡이(210)의 협지관(212)에 끼우되 쐐기(220)의 테이퍼 외주면에 의해서 협지관(212)에 억지끼움되도록 박아 고정함과 동시에 절개홈(221)이 억지끼움에 의해 탄력성 있게 압축되는 것으로 피스톤봉(200)을 손잡이(210)에 견고하게 고정되게 한다.

이때, 피스톤봉(200)의 확장부(201)는 손잡이(210)의 상단에 걸리게하여 그 이상 삽입되지 않도록 방지하며, 손잡이(210)의 고정구멍(211)은 피스톤봉(200)과 연달아 통하게 한다.

상기 패킹고정부(230)는 상부에서 하부까지 순서대로 환홈(231), 돌환(232), 고정봉(233), 원추형 고정턱(234)를 차례로 형성한다. 환홈(231)은 피스톤봉(200)의 하단에 끼운 다음에 피스톤봉(200)의 외주연을 펀칭(202)하여 고정시킨다. 이 경우의 고정수단은 펀칭(202)에 한하지 않고, 리벳팅이나 나사 등도 포함된다. 또, 피스톤 패킹(240)은 고무제로서, 나팔형이며, 중앙에 축공(241)을 천공하여 패킹고정부(230)의 고정봉(233)에 끼운다. 다만, 축공(241)의 내경(d)은 고정봉(233)의 외경(D)보다도 크게 형성한다.

그리고, 피스톤 패킹(240)의 상면에 동심원상으로 다수개의 돌환(242)을 돌출형성하고, 저면에 축공(241)의 주연으로 돌환(243)을 돌출형성하며, 그 돌환(243)에 일정간격으로 다수개의 공기통과홈(244)을 형성한다. 돌환(242)에서 돌환(243)까지의 두께(t)는 상기 고정부(233)의 폭(b)보다도 작게 형성하여 돌환(242) 또는 고정턱(234)과 피스톤 패킹(240)의 상면 또는 저면사이에 틈(χ)이 형성되도록 한다. 또한, 피스톤패킹(240)의 확장측 외주연에는 밀착부(245)를 일정한 폭(B)으로 연장한다. 피스톤봉 (200)의 상부와 하부에는 코일스프링(203)(204)를 끼우되 상부 코일스프링(203)의 상단과 하부 코일스프링(204)의 하단을 피스톤봉(200)의 외주면에 밀착 고정시켜 상, 하로 유동되지 못하게 한다.

이와같이 구성되는 공기압축장치(20)를 압축탱크(10)에 설치할 시에는 피스톤봉(200)을 상부마개(110)의 축공(111)에 상, 하로 작동가능하게 끼워서 피스톤 패킹 (240)이 실린더(100) 내면에 설치되도록 하고, 피스톤 패킹(240)의 밀착부(245)는 실린더(100) 내면에 밀착되어 기밀을 유지하면서 상, 하로 미끄럼이동하게 하며, 상부 코일스프링(203)은 상부마개(110)의 위쪽에, 그리고 하부코일스프링(204)은 실린더 (100)내에 각각 설치한다. 그리고, 공기호스(30)는 가요성 재질의 것을 사용하며, 양단에 나사부(301)와 튜브연결용 연결구(302)를 공기호스(30)를 사용할 시에는 나사부(301)를 하부마개(120)의 나사구멍(123)에 나사결합하고, 불사용시에는 손잡이(210)의 고정구멍(211)를 통해 피스톤봉(200)내로 끼워서 연결구(302)가 고정구멍(211)에 걸리도록 한다. 이렇게 하면 휴대 및 보관하기가 한결 용이해진다.

다음으로, 이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명한다.

각종 튜브나 공 같은 기구에 공기를 주입하려면 공기호스(30)를 압축탱크(10)에 조립하고 연결구(302)는 튜브 따위의 주입구에 고정시킨다. 이어서, 공기압축장치(20)를 상승시킨 후에 하강시키면 패킹(240)이 실린더(100)의 내면에 밀착되면서 미끄러져 내리는데, 피스톤 패킹(240)의 밀착부(245)와 실린더(100) 내주면의 접촉면적이 넓으므로 기밀이 유지되어 실린더(100)내의 공기를 압축시켜 배출할 수가 있다.

즉, 실린더(100)내의 공기는 피스톤 패킹(240)의 하강에 의해 하부마개(120)의 공기 안내공(121)과 나사공(123)을 통해 공기호스(30)로 배출되므로서 비로서 기구에의 공기주입이 이뤄지고, 이때 실린더(100)내의 모든 공기가 그대로 배출되어 충당되므로 급기량 증가에 따른 공기압축장치(20)의 작동횟수가 줄어든다.

한편, 피스톤봉(200)이 하강할때, 실린더(100)의 내주면과 피스톤패킹(200)의 밀착부(245)의 마찰력에 의해 피스톤 패킹(240)의 돌환(242)이 패킹고정부(230)의 돌환(232) 저면에 접촉할 때까지 순간적으로 정지되므로 피스톤봉(200)만 하강하게 되고, 패킹고정부(230)의 돌환(242) 저면이 피스톤 패킹(240)의 돌환(242)과 접촉하게 되면 이 순간부터 피스톤 패킹(240)도 동시에 하강하게 되는 것이다.

그런데, 제 4a 도와 같이 패킹고정부(230)의 저면과 피스톤 패킹(240)의 돌환 (242)이 접촉할 때, 피스톤 패킹(240)의 돌환(243)과 패킹고정부(230)의 원추형 고정턱(234) 사이에 틈(χ)이 형성되며, 이 틈에 의하여 피스톤 패킹(240)의 현위치를 기준으로 실린더(100) 하부 공기실내의 공기는 상술한 틈(χ)과 피스톤 패킹(240)의 축공 (241)에 충진되지만 상술한 바와같이 패킹고정부(230)의 돌환(232)과 피스톤 패킹(240)의 돌환(242)이 밀착되므로서 공기가 누설되는 것을 미연에 방지할 수가 있다.

즉, 패킹고정부(230)의 고정봉(233)의 직경(D)은 피스톤 패킹(240)의 축공 (241)의 직경(d)보다도 작으므로 공기의 유통이 이뤄지고, 또 고정봉(233)의 폭(b)은 피스톤 패킹(240)의 두께(t)보다 크기때문에 그 범위안에서 고정봉(233)의 안내를 받아 피스톤 패킹(240)은 상, 하로 이동하게 돼있어 피스톤 패킹(240)의 상승(피스톤봉의 하강)시에는 공기의 유출을 차단하고, 반대로 하강(피스톤봉의 상승)시에는 후술하는 바와같이 개방시켜서 공기의 재충진이 가능하게 된다.

그리고, 피스톤봉(200)의 하강시 피스톤패킹(240)을 기준으로 실린더(100)의 상부 공기실에서는 흡입력이 발생하게 되므로 이때 공기는 상부마개(110)의 흡입홈 (112)을 통해 흡입되고, 또 공기의 흡입력에 의해 피스톤 패킹(240)은 자연스레 하강하게 되는 것이다.

이와는 반대로, 피스톤봉(200)이 상승할 때에는 상술한 바와같이 실린더(100)의 내주면과 피스톤 패킹(240)의 밀착부(245)간의 밀착력에 의하여 순차적으로 피스톤봉(200)과 패킹고정부(230)만 상승하게 되므로 제 4b 도와 같이 피스톤패킹(240)은 패킹고정부(230)의 고정봉(233)상에서 하향 이동하게 되고, 피스톤패킹(240)의 하향이동에 의해 하부 돌환(243)은 고정턱(234)에 걸리게 되며, 상부 돌환(242)은 돌환 (232)의 저면에서 분리되므로서 틈(χ)이 생기게 된다.

또한, 피스톤 패킹(240)을 중심으로 실린더(100)의 하부 공기실은 공기의 배출로 인해 진공상태로 전환되므로 공기의 유입전에는 피스톤패킹(240)은 상승할 수 없게 된다. 따라서, 피스톤봉(200)이 상승할 때, 피스톤 패킹(240)은 하향 이동되어 피스톤 패킹(240)과 패킹고정부(230)의 돌환(232) 사이에 틈(χ)이 형성하면서 피스톤 패킹(240)이 피스톤봉(200)과 함께 상승하게 되므로 상술한 바와같이 실린더(100)의 상부 공기실로 흡입된 공기는 하부 공기실의 진공압에 의하여 하부 공기실로 흡입된다. 즉, 상부 공기실의 공기는 하부 공기실의 진공흡입력에 의하여 패킹고정부(230)의 돌환(232)과 피스톤 패킹(240) 사이의 틈(χ)을 통해 피스톤 패킹(240)의 축공(241)으로 이송되고, 축공(241)을 통과한 공기는 저면측 돌환(243)에 형성된 소통홈(244)을 거쳐 하부 공기실로 유입되는 것이다. 이에따라 실린더(100)내의 상, 하부 공기실은 대기압상태로 순간적으로 전환되고, 계속적인 피스톤 패킹(240)의 상승에 의해 하부 공기실에는 공기를 재충진할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 공기 압축장치(20)의 계속적인 반복작동에 의하여 튜브나 기구에 공기를 주입할 수가 있고, 피스톤 패킹(240)의 밀착부(245)에 의하여 공기가 누출되는 일도 없으므로 공기주입량을 높일 수 있고 펌프질할 때 힘도 훨씬 덜든다.

또, 피스톤 패킹(240)은 항상 일정한 형상을 유지하므로 찌그러짐 등으로 인한 수명단축과 같은 불이익도 사라지게 된다.

그리고, 공기압축장치(20)의 피스톤봉(200)에 설치된 상, 하부 코일스프링 (203, 204)은 펌프질하는 팔에 충격을 주지않도록 하기 위한 것이다. 다시말해서, 손펌프(1)는 한손은 실린더(100)를 또 한손으로 손잡이(210)를 잡고 사용하게 되어있는 데다가, 피스톤봉(200)이 하강할 시에는 상부 코일스프링(203)은 상부마개(110)의 상면에 그리고 피스톤봉(200)의 상승시에는 하부 코일스프링(204)이 상부마개(110)의 저면에 접촉되는 동시에 탄력적으로 압축하게 되므로서 반복적인 작동에 따른 충격과 피로도를 줄일 수가 있다. 또는 압축탱크(10)의 하부마개(120)를 지면에 대고 손잡이 (210)만 손으로 잡고 작동시킬 수도 있다.

그리고, 공기압축장치(20)의 손잡이(210)와 피스톤봉(200)의 고정수단으로 손잡이(210)의 협지관(212)에 피스톤봉(200)에 끼워진 쐐기(220)를 억지끼움하여 피스톤봉(200)의 확장부(201)가 쐐기(220)에 걸려서 피스톤봉(200)이 후진할 때 강력한 힘에도 함부로 빠지는 것을 방지하는 것을 들 수가 있다.

이상 설명한 바와같은 본 고안은 손펌프를 단지 손으로만 펌프질하게 되어 있고 복귀스프링이 그것도 손잡이 내부에 가려져 겉으로 드러나지 않게 장진되어 강력한 복권력을 발휘하므로 손으로 펌프질하기가 한결 수월하다.

Claims (4)

1. 실린더(100)의 하단부에는 공기호스(30)가 연결되고 내부에는 공기압축장치(20)를 내장하되 그 피스톤봉(200)의 상부를 실린더(100) 상면 위로 관통하여 노출시킨 손펌프에 있어서, 실린더(100)의 상단부에 파이프상의 손잡이(210)를 헐겁게 끼워 피스톤봉(200)의 노출단에 고정하고, 상부마개(110)와 손잡이(210)의 내면 천정 사이에 손잡이 및 피스톤 복귀용 코일스프링(203)을 장진한 것을 특징으로 하는 손펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상부마개(110)는 피스톤봉(200)의 상, 하작동을 안내하는 축공(111) 주연에 다수의 흡입홈(112)을 일정간격으로 형성하여 피스톤봉(200)과의 접촉면적을 축소함과 동시에 공기흡입에 이용하도록 된 손펌프.
3. 제 1 항에 있어서, 피스톤봉(200)의 상단은 외측방으로 절곡시켜 확장부 (201)를 형성하고, 상부 외주면이 하부 외주연보다도 직경이 작도록 테이퍼진 파이프상으로하고, 이것을 피스톤봉(200)에 끼워서 확장부(201)에 걸리게 하며, 이를 손잡이 (210)의 협지관(212)에 쐐기(220)를 억지끼워 고정한 손펌프.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 쐐기(220)의 일측면에는 길이방향으로 절개홈(221)을 형성하여 억지끼움한 손펌프.