KR100341711B1 - 유체 펌프 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 펌프 구조에 관한 것으로, 오일 펌프 구동시의 잡음을 방지함과 동시에, 오일의 누설을 억제하여 토출 성능의 저하를 억제한다.

닫힌 공간(22)과 토출구(21)를 연통하기 위하여, 랜드부(28) 토출측(37)의 구동 기어(18)측을 일부 삭제하여, 닫힌 공간(22)내의 오일을 토출구(21)측으로 해방하는 절결부(4)를 설치한다.

Description

유체 펌프 구조{Hydraulic pump structure}

본 발명은 기어식의 유체 펌프 구조에 관한 것으로, 특히 엔진이나 자동 변속기에 사용되는 오일 펌프 등에 적합한 것이다.

도 5 내지 도 8에 종래부터 자동 변속기에 사용되고 있는 기어식 오일 펌프의 예를 도시한다. 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 종래예의 기어식 오일 펌프는 도시하지 않은 구동축에 의해 구동 회전하는 구동 기어(18)와, 이 구동 기어(18)와 맞물려서 종동 회전하는 종동 기어(19)와, 양 기어(18, 19)를 내부에 수용하기 위한 수용부(E)를 구비한 링형상의 하우징 본체(26)와, 그 하우징 본체(26)의 수용부(E) 개구부를 양측으로부터 끼워서 폐쇄하는 사이드 커버(27, 27')등으로 구성되고, 사이드 커버(27, 27')는 도시하지 않은 볼트로 하우징 본체(26)에 고정되며, 하우징 본체(26)와 함께 양 기어(18, 19)를 수용하는 하우징을 구성하고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이 하우징 본체(26)에는 양 기어의 맞물림부(32)를 끼워서 한쪽 측에 흡입구(20)가 다른쪽측에 토출구(21)가 각각 설치되고, 흡입구(20)는 사이드 커버(27)에 형성된 개구(G)로 연통하며, 토출구(21)는 사이드 커버(27)에 형성된 개구(F)로 연통한다. 또한 사이드 커버(27, 27')에는 구동 기어(18)의 회전축(24) 및 종동 기어(19)의 회전축(25)을 각각 회전 가능하게 지지하는 지지부(H, J, H', J')가 형성되어 있다.

그리고, 사이드 커버(27, 27')에는 양 기어(18, 19)의 맞물림부(32)의 측면에 대향하는 부위에 흡입구(20)측과 토출구(21)측을 구분하는 간막이부(랜드부 ; 28, 28')가 형성되어 흡입구(20)측과 토출구(21)측을 실질적으로 시일(밀봉)하고 있다. 이것에 의해 토출구(21)로부터 흡입구(20)로의 오일의 역류, 유압 누설등을 방지하고 있다.

이와 같은 구조에 의해 구동 기어(18)가 구동 회전하면, 이것과 맞물리는 종동 기어(19)가 종동 회전하고, 양 기어(18, 19)의 맞물림부(32)를 지나서 흡입구(20)에 대하여 양 기어의 치차 홈부(29)에 오일이 들어가며, 구동 기어(18) 및 종동 기어(19)의 치차 홈부(29)와 하우징 본체(26)의 내주면(30) 사이에 형성되는 치차 홈실(31)을 차례로 이동하여 토출구(21)로부터 압송된다.

또한, 하우징 본체(26)는 구동 기어(18) 및 종동 기어(19)와의 간극(클리어린스)를 일정하게 유지하기 위해, 양 기어(18, 19)와 동일 재질의 철제로 열팽창율을 동등하게 하고 있다. 한편, 사이드 커버(27, 27')는 알루미늄제로 되어 경량화가 도모된다.

그런데, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 이와 같은 종래의 기어식 오일 펌프에 있어서, 구동 기어(18)와 종동 기어(19)의 맞물림부(32)에서는 구동 기어(18)와 종동 기어(19)의 접촉 개소(a-c)는 양 기어(18, 19)의 회전과 동시에순차 변위한다. 예를 들면, 양 기어가 도 6에 도시한 바와 같은 위치에 있을 때 접촉 개소는 c만으로 되지만, 도 6에 도시한 상태로부터 양 기어가 또한 대략 반치차분 회전하여 도 7에 도시한 바와 같이 양 기어(18, 19)는 접촉 개소(a, b)의 2개소에서 접촉하는 바와 같이 된다.

그리고, 맞물림부(32)의 측면에 대향하는 부분은 도 7중에 이점 쇄선으로 도시한 바와 같이 랜드부(28)에 의해 실질적으로 시일되어 있기 때문에, 도 7중에서 망으로 도시된 바와 같은 닫힌 공간(22)일 수 있다. 이 닫힌 공간(22)의 용적은 기어의 회전에 따라 급격히 감소하기 때문에, 닫힌 공간(22)내의 오일은 상당히 고압으로 되고, 고압으로된 오일은 토출구(21)측 및 흡입구(20)측으로 빠져나가려고 하며, 접촉 개소(a, b) 근방에서 구동 기어(18)와 종동 기어(19)를 서로 떨어지게 작용하여 여기서 간극을 만든다. 그 간극에 의해서 오일이 빠져나가면, 구동 기어(18)와 종동 기어(19)가 재차 접촉하지만, 그 접촉시의 충격음에 의해 잡음이 발생한다고 하는 문제점이 있다.

이 때문에 종래는 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 랜드부(28)의 토출구(21) 측단부(33)를 전폭에 걸쳐서 삭제한 삭제부(스매싱 모양을 부여하여 도시함 ; 10)를 형성하는 것으로, 닫힌 공간(22)을 토출구(21)로 연통시켰다. 이와 같은 구성에 의하면, 닫힌 공간(22)의 용적이 급격히 감소하려고 하여도, 닫힌 공간(22)내의 오일은 토출구(21)측으로 해방되기 때문에, 오일의 압력 상승은 완화되어 상기 잡음이 방지된다.

그런데, 삭제부(10)와 같은 랜드부(28)의 토출구(21) 측단부(33)를 전폭에 걸쳐서 삭제하면, 닫힌 공간(22)내의 오일 압력 상승은 완화될 수 있지만 고압의 토출구(21)측과 저압의 흡입구(20)측을 구분하는 간막이부(28)의 길이가 감소하여 실질적인 시일 성능이 저하하는 것에 따라 유압의 누설이 증대하여 토출 성능이 저하한다는 불합리가 있다.

또한, 삭제부(10)를 형성하는 방법으로서는 사이드 커버(27, 27')를 주조한후 기계 가공으로 절제하는 방법과 사이드 커버(27, 27') 주조시에 일체 형성하는 방법이 고려되지만, 기계 가공하는 경우는 삭제부(10)가 미소하기 때문에 프레이즈 가공이 매우 곤란하고, 요구 정밀도를 만족시킬 수 없다는 문제가 있으며, 주조시에 일체 형성하는 경우에는 새로운 금형을 작성할 필요가 있어 비용이 비싸질 뿐만 아니라, 삭제부(10)로의 주물성이 나쁜 결함이 생기기 쉽다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 창안된 것으로, 토출 성능을 저하시키는 일 없이, 닫힌 공간내의 오일 압력 상승을 완화하여 잡음을 방지함과 동시에, 가공상의 문제점도 해결할 수 있도록 한 유체 펌프 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 오일 펌프의 내부 구조로서, 도 5중의 A에 대응하는 확대도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 오일 펌프의 내부 구조로서, 도 1에 대응하는 작동 설명도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서의 한쪽 사이드 커버의 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 다른 쪽 사이드 커버의 사시도.

도 5는 종래 기술의 기어식 오일 펌프의 내부 구조를 도시하는 개략도.

도 6은 종래 기술에 관한 기어식 오일 펌프의 내부 구조로서, 도 5중의 A부내의 주요부에 대응하는 확대도.

도 7은 종래 기술에 관한 기어식 오일 펌프의 내부 구조로서, 도 6에 대응하는 작동 설명도.

도 8은 종래의 기어식 오일 펌프의 부품 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

4 : 절결부 18 : 구동 기어

19 : 종동 기어 20 : 흡입구

21 : 토출구 22 : 닫힌 공간

26 : 하우징 본체(하우징) 27 : 사이드 커버(하우징)

28 : 랜드부(간막이부) 32 : 맞물림부

34 : 간극

청구범위 제 1 항의 유체 펌프 구조에서는 구동력을 받아서 구동 회전하는 구동 기어와, 상기 구동 기어와 맞물려서 종동 회전하는 종동 기어와, 상기 양 기어를 내부에 수용하는 하우징과, 상기 양 기어를 끼워서 상기 하우징에 설치된 흡입구 및 토출구와, 상기 양 기어의 맞물림부 측면에 대향하여 상기 하우징에 형성되고 상기 흡입구측과 상기 토출구측을 구분하는 간막이부를 갖는 유체 펌프 구조에 있어서, 상기 맞물림부에서 상기 양 기어에 의해 형성되는 닫힌 공간을 상기 토출구측으로 개방하는 절결부를 상기 간막이부의 상기 토출구 측단부에 부분적으로 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 청구범위 제 2 항의 유체 펌프 구조에서는 상기 절결부가 구동 기어측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구범위 제 3 항의 유체 펌프 구조에서는 상기 절결부가 종동 기어측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구범위 제 4 항의 유체 펌프 구조에서는 상기 절결부가 구동 기어측 및 종동 기어측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 6에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 단, 상술한 종래예와 동일한 구성은 동일의 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 오일 펌프에 사용하는 사이드 커버(27, 27')는 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 구동 기어(18)와 종동 기어(19)의 맞물림부(32)의 측면에 대향하는 부분에 흡입구(20)측과 토출구(21)측 사이를 실질적으로 시일하고 있다. 또한, 흡입구(20) 및 토출구(21)에는 사선을 그어 도시하고 있다.

그리고, 랜드부(28, 28')에는 도 1에 도시하는 바와 같이 닫힌 공간(망 모양을 그어 도시함 ; 22)과 토출구(21)를 연통하고, 랜드부(28, 28')의 토출구(21)의측단부(33)에 있어서, 구동 기어(18)측을 부분적으로 삭제하여 절결부(스매싱 모양을 그어 도시함 ; 4)를 형성하고 있다. 이 절결부(4)는 소정 폭(C)을 가지고 형성되고, 닫힌 공간(22)의 오일을 토출구(21)측으로 해방할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 양 기어(18, 19)의 회전에 의해 닫힌 공간(22)의 체적이 급격히 감소하려고 할 때, 닫힌 공간(22)내의 오일은 절결부(4)를 거쳐서 토출구(21)로 배출된다.

특히, 절결부(4)를 구동 기어(18)측에 설치하였으므로, 닫힌 공간(22)내의 오일 배출이 효율 좋게 행해진다. 즉, 닫힌 공간(22)은 양 기어(18, 19)의 접촉 개소가 랜드부(28)에서 시일된 부분의 양측에 왔을 때만 형성되기 때문에, 도 1에 도시한 바와 같이 닫힌 공간(22)은 토출구(21)측 부근에서는 구동 기어(18)측에 형성되게 된다. 따라서, 상기 절결부(4)를 구동 기어(18)측에 형성하는 것으로, 오일을 효율 좋게 토출구(21)로 배출할 수 있다.

이에 의해, 닫힌 공간(22)내의 오일의 압력 상승은 완화되고, 구동 기어(18)와 종동 기어(19)의 접촉 개소가 떨어져서 재차 접촉하는 일이 없어지며, 이것에 따라 잡음을 방지할 수 있다. 또한, 랜드부(28)의 삭제를 전폭이 아니라 일부만 한 것으로, 랜드부(28)의 실질적인 시일 면적의 감소는 억제되기 때문에, 토출구(21)측으로부터의 누설을 저감하여 토출 성능의 저하도 억제할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같이 절결부(4)는 구동 기어(18)측의 일부에 형성되기 때문에 드릴에 의한 가공이 가능하고, 드릴의 직경을 바꾸는 것으로 용이하게 요구 정밀도를 만족하게 할 수 있는 등, 가공성이 양호한 이점이 있다.

또한, 도 1과 같은 위치에 있는 기어가 일치차분 회전하여 도 2에 도시한 위치에 왔을 때에, 접촉점은 도 2중에 f로 표시한 부분만으로 된다. 이때 완전히 닫힌 공간은 생기지 않지만, 간극(34)은 매우 좁기 때문에 도 2중에 해칭(음영)으로 도시한 개소(35)에서 압력 상승이 생겨서 상술한 바와 같은 문제가 생기는 우려가 있다. 그래서 도 2에 도시한 바와 같이 종동 기어(19)측에 절결부(4')를 추가하여도 좋고, 또한 압력 상승의 억제 효과가 얻어지며, 잡음을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 절결부의 폭(C)을 실험 결과로부터 전폭의 1/3 정도로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 토출 성능의 저하를 억제하면서, 닫힌 공간(22)내의 오일이 토출구(21)측으로 효율 좋게 배출되도록 양 기어(18, 19)의 치차 길이에 따라서 설정하면 좋다.

또한, 간막이부(28)의 위치는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 닫힌 공간(22)을 토출구(21)측으로 개방할 수 있는 위치에 있으면 좋다.

이상, 상술한 바와 같이 본 발명의 유체 펌프 구조에 의하면 절결부가 닫힌 공간을 토출구측으로 개방하는 것으로, 회전에 따라서 형성되는 닫힌 공간내의 오일을 효율 좋게 토출구측으로 배출하고, 기어의 이상 진동이나 그에 따른 잡음의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 절결부는 간막이부의 토출구 측단부에 부분적으로 형성될 뿐이므로, 실질적인 시일 면적의 감소를 최소한으로 억제하고, 토출구측으로부터의 누설을 저감하여 토출 성능의 저하도 억제할 수 있다. 또한, 절결부는 토출구 측단부에 부분적으로 형성하기 때문에 가공성이 양호한 이점도 있다.

Claims (4)

1. 구동력을 받아서 구동 회전하는 구동 기어(18)와, 상기 구동 기어(18)와 맞물려서 종동 회전하는 종동 기어(19)와, 상기 양 기어(18, 19)를 내부에 수용하는 하우징(26, 27)과, 상기 양 기어(18, 19)를 끼워서 상기 하우징(26, 27)에 설치된 흡입구(20) 및 토출구(21)와, 상기 양 기어(18, 19)의 맞물림부(32) 측면에 대향하여 상기 하우징(26, 27)에 형성되고 상기 흡입구(20)측과 상기 토출구(21)측을 구분하는 간막이부(28)를 갖는 유체 펌프 구조에 있어서,

   상기 맞물림부(32)에서 상기 양 기어(18, 19)에 의해 형성되는 닫힌 공간(22)을 상기 토출구(21)측으로 개방하는 절결부(4)를 상기 간막이부(28)의 상기 토출구(21) 측단부에 부분적으로 형성한 것을 특징으로 하는 유체 펌프 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 절결부(4)가 구동 기어(18)측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 펌프 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 절결부(4)가 종동 기어(19)측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 펌프 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 절결부(4)가 구동 기어(18)측 및 종동 기어(19)측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 펌프 구조.