KR100284608B1 - 베인 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압을 이용하여 회전 동력을 발생시키는 베인 모터에 관한 것으로서, 특히 로터에 설치된 베인의 하부에도 압유를 제공하여 상하 이동이 용이하게 이루어지도록 하여 동력 발생 효율이 향상되도록 한 베인 모터에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 회전 동력을 발생시키도록 내부에 압유가 제공된 후 배출되는 유입 통로 및 배출 통로가 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 중심부에 회전 가능토록 설치되어 샤프트에 회전 동력을 전달하는 회전 로터와; 상기 회전 로터의 베인홈에 상하 이동 가능토록 설치되어 상기 케이싱을 통해 유입된 압유가 작용되는 베인과; 상기 회전 로터의 베인홈내에 설치되어 상기 베인에 탄성력을 제공하는 탄성 수단과; 상기 케이싱의 양측에 고정되고, 상기 케이싱의 유입 통로와 배출 통로에 연결되어 상기 베인의 하부측에 압유를 제공하거나 배출할 수 있도록 연결 유로가 형성되어 있는 양측 커버로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

베인 모터{Vane motor}

본 발명은 유압을 이용하여 회전동력을 발생시키는 베인 모터에 관한 것으로서, 특히 로터에 설치된 베인의 하부에도 압유를 제공하여 상하 이동이 용이하게 이루어지도록 하여 동력 발생 효율이 향상되도록 한 베인 모터에 관한 것이다.

통상 유압 모터는 유압 에너지를 이용하여 축 등을 연속 회전운동시킴으로써 회전 동력을 발생시키는 장치이다.

이와 같은 유압 모터 중에서도 유압식 베인 모터는 케이싱의 내부에 회전축과 연결된 회전 로터가 설치되고, 상기 회전 로터에는 다수의 베인이 방사형으로 설치되어 케이싱 내부로 가압된 유압으로 베인 및 회전로터를 회전시킴으로써 축의 회전 작동을 실현하게 되어 있다.

그러나, 종래 기술의 베인 모터는 회전 로터에 설치된 베인이 스프링의 탄성력에 의존하여 케이싱의 내접면을 따라 상하 이동되기 때문에 베인의 하부 공간이 진공 상태가 되어 베인의 상하 이동이 용이하지 않게 되고, 이에 따라 베인 모터의 동력 발생 효율이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 회전 로터의 베인홈 내에도 베인의 상하 이동을 용이토록 하는 압유가 공급되거나 배출되도록 하여 베인의 상하 이동이 적절하게 이루어지도록 함으로써 동력 발생 효율이 향상되도록 하는 베인 모터를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 베인 모터는, 회전 동력을 발생시키도록 내부에 압유가 제공된 후 배출되는 유입 통로 및 배출 통로가 형성된 케이싱과; 상기 케이싱의 중심부에 회전 가능토록 설치되어 샤프트에 회전 동력을 전달하는 회전 로터와; 상기 회전 로터의 베인홈에 상하 이동 가능토록 설치되어 상기 케이싱을 통해 유입된 압유가 작용되는 베인과; 상기 회전 로터의 베인홈내에 설치되어 상기 베인에 탄성력을 제공하는 탄성 수단과; 상기 케이싱의 양측에 고정되고, 상기 케이싱의 유입 통로와 배출 통로에 연결되어 상기 베인의 하부측에 압유를 제공하거나 배출할 수 있도록 연결 유로가 형성되어 있는 양측 커버로 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 베인 모터의 평면도,

도 2는 도 1의 A-A 방향의 단면도,

도 3은 도 1의 B-B 방향의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 커버의 내측 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 케이싱 51 : 유입 포트

51a, 51b : 유입 통로 55 : 배출 포트

55a, 55b : 배출 통로 56a, 56b : 보조 유입홀

57a, 57b : 보조 배출홀 60 : 회전 로터

65 : 베인 66 : 코일 스프링

70, 70' : 커버 73a, 73b : 연통홀

74a, 74b : 가압 연결유로 75a, 75b : 배출 연결유로

76a, 76b : 연통홀 80 : 샤프트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 베인 모터가 도시된 평면도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 케이싱(50)에는 외부에서 압유가 가압되는 유입 포트(51)와, 내부의 회전 로터(미도시 됨)를 회전시킨 압유가 배출되는 배출 포트(55)가 형성된다.

여기서, 상기 유입 포트(51) 및 배출 포트(55)는 두 개의 유입 통로(51a)(51b) 및 배출 통로(55a)(55b)와 연결된다.

이와 같은 케이싱(50)의 양측면에는 양측 커버(70)(70')가 볼트 조립되어 고정되고, 케이싱(50)의 중심에는 상기 회전 로터와 연결되어 상기 유압 포트(51)를 통해 가압되는 압유에 의해 회전되는 샤프트(80)가 설치된다.

도 2는 상기 도 1의 A-A선 방향의 단면도로서, 상기한 케이싱(50)의 내부 구조가 상세히 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 케이싱(50)의 중심부에는 회전 로터(60)가 위치되며, 이 회전 로터(60)는 샤프트(80)에 회전력을 전달토록 스플라인(62) 결합된다. 특히, 상기 회전 로터(60)의 둘레면에는 방사형의 베인홈(61)이 형성되어, 이 베인홈(61)에 베인(65)이 설치된다.

그리고, 상기 베인은(65) 긴 판형으로 형성되어 상하 이동 가능하게 되어 있고, 그 상단부는 상기 케이싱(50)의 내부에 형성된 타원 형상의 내접면(53)에 접촉하면서 회전하게 되고, 하단부에는 코일 스프링(66)으로 지지되어 상기 베인(65)에 외측 방향으로 탄성력을 제공하게 된다.

다음, 상기 케이싱의 내부에 형성된 유로를 살펴보면, 유입 포트(51)가 두 개의 유입 통로(51a)(51b)로 나누어져, 상기 베인(65)에 압유가 작용하여 상기 회전 로터(60)를 회전시킬 수 있도록 두 개의 가압실(52a)(52b)로 연결되고, 상기 베인(65)에 작용력을 제공한 압유는 반대쪽에 위치되는 두 개의 배출실(54a)(54b)에서 배출 통로(55a)(55b)를 통해 배출 포트(55)로 연결된다.

여기서, 상기 두 개의 유입 통로(51a)(51b)에는 두 개의 보조 유입홀(56a)(56b)이 형성되는 바, 이 보조 유입홀(56a)(56b)은 베인(65)의 하측인 회전 로터(60)의 베인홈(61) 내부로 연결되어 베인(65)에 상하 이동을 돕게 된다.

이와 같은, 상기 보조 유입홀(56a)(56b)은 상기한 커버 내측에 반호형으로 형성되어 상기 베인홈(61)의 하부측과 연결되는 연결 유로(74a)(74b)(75a)(75b)과 연통된다.

그리고, 상기 연결 유로(74a)(74b)(75a)(75b)는 다수의 베인홈(61)을 동시에 연결할 수 있도록 형성되어 있고, 원주 방향으로 4개가 형성되어 가압실(52a)(52b)쪽에 위치되는 한 쌍의 가압 연결유로(74a)(74b)는 상기 보조 유입홀(56a)(56b)과 연결되어 유압이 가압되고, 배출실(54a)(54b)쪽에 위치되는 다른 한 쌍의 배출 연결유로(75a)(75b)는 보조 배출홀(57a)(57b)과 연통되어 압유가 배출된다.

여기서, 상기 보조 배출홀(57a)(57b)은 케이싱(50)에 형성되어 상기 배출 통로(55a)(55b)로 연결된다.

한편, 상기 케이싱(50)에는 양측 커버와 볼트로 조립할 수 있도록 다수의 볼트홀(58)이 형성된다.

도 3은 도 1의 B-B선의 단면도로서, 케이싱(50)의 양측에 양측 커버(70)(70')가 볼트(82)로 조립되고, 케이싱(50)의 내부에는 유입 통로(51b) 및 배출 통로(55b)가 형성되며, 중심부에는 회전 로터(60) 및 샤프트(80)가 설치된다.

물론, 상기 샤프트(80)는 양측 커버(70)(70')에 베어링(85)을 통해 지지되며, 케이싱(50)과 양측 커버(70)(70'), 샤프트(80)와 양측 커버(70)(70') 사이에는 내부의 유압이 새지 않도록 오링 및 패킹재(86)가 삽입된다.

그리고, 상기 회전 로터(60)에 삽입된 베인(65)은 코일 스프링(66)을 통해 지지된다.

도 4는 상기한 양측 커버(70)의 내측면이 도시된 도면으로서, 커버(70)에는 중심부에 샤프트홀(70a)이 형성되고, 바깥쪽에는 다수의 볼트홀(70b)이 형성된다.

특히, 상기 커버(70)는 상기 보조 유입홀(56a)(56b)과 연결되는 홀(71a)(71b)이 형성되고, 이 홀(71a)(71b)과 한 쌍의 가압 연결유로(74a)(74b) 사이에는 연결 통로(72a)(72b) 및 연통홀(73a)(73b)이 형성된다.

반대로, 상기 배출 연결유로(75a)(75b)는 연통홀(76a)(76b)과 연결 통로(77a)(77b)를 통해 홀(78a)(78b)로 연결되고, 상기 홀(78a)(78b)은 케이싱(50)의 보조 배출홀(57a)(57b)과 연통된다.

여기서, 상기 가압측 연통홀(73a)(73b)은 상기 가압 연결유로(74a)(74b)의 가압 초기 위치에 형성되고, 상기 배출측 연통홀(76a)(76b)은 상기 배출 연결유로(75a)(75b)의 배출 마지막 위치에 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 베인 모터의 작용을 설명하면 다음과 같다.

외부의 유압 제공 수단에 의해 케이싱(50)의 유입 포트(51)를 통해 압유가 제공되면 압유는 두 개의 유입 통로(51a)(51b)를 통해 가압실(52a)(52b)로 유입되면서 베인(65)에 유압을 전달하게 되고, 이때 회전 로터(60) 및 샤프트(80)가 회전하면서 회전 동력을 발생된다.

여기서, 상기 유압 포트(51)가 제공된 압유는 상기 가압실(52a)(52b)로 유입되는 동시에 보조 유입홀(56a)(56b)을 통해 커버(70)의 연통홀(73a)(73b)과 가압 연결유로(74a)(74b)로 유입되면서 베인(65)을 코일 스프링(66)과 함께 케이싱(50)의 내접면(53) 방향으로 밀어주게 된다.

따라서, 베인(65)이 내접면(53)을 따라 이동하면서 외측 방향으로 이동할 때 베인홈(61) 내부에 진공 현상이 발생되지 않으므로 베인(65)의 상승 이동이 케이싱(50)의 내접면(53)을 따라 자연스럽게 이루어지고, 이와 같이 케이싱(50)의 내접면(53)에 밀착된 베인(65)은 가압실(52a)(52b)측의 압유를 통해 전달받은 힘을 회전 로터(60)측에 전달하게 된다.

이와 같이 상기 베인(65)에 유압의 힘을 전달한 압유는 배출실(54a)(54b) 및 배출 통로(55a)(55b)를 통해 배출 포트(55)로 배출되고, 동시에 상기 베인홈(61) 내부로 유입된 압유도 회전 로터(60)의 회전에 따라 배출 연결유로(75a)(75b)와 연통홀(76a)(76b), 보조 배출홀(57a)(57b)을 통해 상기 배출 통로(55a)(55b)로 빠져나가게 된다.

따라서, 상기 베인(65)이 배출실(54a)(54b) 쪽에 위치되면 베인(65)을 내접면(53) 방향으로 밀어주었던 베인홈(61) 내부의 압유가 배출되므로 베인(65)은 코일 스프링(66)을 압축하면서 베인홈(61)의 내측 방향으로 들어가게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 베인 모터는 베인의 하측으로도 압유가 제공되거나 배출되도록 구성되어 있기 때문에 베인의 상하 작동을 용이하게 이루어지게 되어 동력의 발생 효율이 향상되는 이점을 제공하게 된다.

Claims (3)

1. 회전 동력을 발생시키도록 내부에 압유가 제공된 후 배출되는 유입 통로 및 배출 통로가 형성된 케이싱과;

   상기 케이싱의 중심부에 회전 가능토록 설치되어 샤프트에 회전 동력을 전달하는 회전 로터와;

   상기 회전 로터의 베인홈에 상하 이동 가능토록 설치되어 상기 케이싱을 통해 유입된 압유가 작용되는 베인과;

   상기 회전 로터의 베인홈내에 설치되어 상기 베인에 탄성력을 제공하는 탄성 수단과;

   상기 케이싱의 양측에 고정되고, 상기 케이싱의 유입 통로와 배출 통로에 연결되어 상기 베인의 하부측에 압유를 제공하거나 배출할 수 있도록 연결 유로가 형성되어 있는 양측 커버로 구성된 것을 특징으로 하는 베인 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 양측 커버의 연결 유로는 다수의 베인홈 내부와 연결되게 반호형으로 형성되고; 상기 베인을 회전 로터의 외측 방향으로 밀어주도록 상기 케이싱의 유입 통로와 연통된 가압 연결 유로와, 상기 베인이 회전 로터의 내측 방향으로 이동토록 상기 케이싱의 배출 통로와 연통된 배출 연결 유로가 분리되어 형성된 것을 특징으로 하는 베인 모터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압 연결 유로는 상기 케이싱의 유입 통로와 연통되는 홀이 상기 회전 로터의 회전 방향으로부터 초기 위치에 형성되고;

   상기 배출 연결 유로는 상기 케이싱의 배출 통로와 연통되는 홀이 상기 회전 로터의 회전 방향으로부터 마지막 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 베인 모터.