KR100384415B1 - 복동식 자이로 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사판을 요동시키는 편심선회샤프트를 종동기어 양측에 장착하여 2개의 압축실에서 유체를 압축토출시킴으로서 맥동현상을 줄여 소음을 낮추고 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 복동식 자이로 펌프에 관한 것으로, 이러한 복동식 자이로 펌프는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되고 모터의 회전동력을 전달받아 회전하는 구동샤프트; 상기 구동샤프트에 고정되어 이 구동샤프트의 회전에 따라 회전하는 구동기어; 상기 구동기어와 치합되어 회전하는 종동기어; 상기 종동기어 샤프트 양측단부에 착탈가능하게 조립되어 상기 종동기어가 회전할 때 편심선회하는 한 쌍의 편심선회샤프트; 일측에 상기 종동기어 샤프트에 조립되는 조립공이 형성되고 상기 조립공과 대향되는 외측에 상기 편심선회샤프트를 소정각도 경사지게 수용하여 고정하는 수용부가 형성되어, 상기 편심선회샤프트를 종동기어에 착탈가능하게 고정시키는 한 쌍의 샤프트 고정부재; 원판형상의 몸체 중앙이 상기 편심선회샤프트에 조립되어 상기 편심선회샤프트가 회전할 때 요동운동하는 사판; 상기 사판을 내부에 수용하여 이 사판이 요동운동할 때 유체를 압축하여 토출시키는 압축실;을 포함하는 것이 특징이다.

Description

복동식 자이로 펌프{Double acting gyro-pump}

본 발명은 샤프트가 편심선회할 때 사판이 요동운동하여 유체를 압축시켜 토출시키는 자이로 펌프에 관한 것으로, 특히 사판을 요동시키는 편심선회샤프트를 종동기어 양측에 장착하여 2개의 압축실에서 유체를 압축토출시킴으로서 맥동현상을 줄여 소음을 낮추고 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 복동식 자이로 펌프에 관한 것이다.

자이로 펌프는 편심선회하는 샤프트가 사판을 요동운동시키고, 상기 요동운동하는 사판이 압축실의 측면에 내벽에 밀착되어 공급된 유체를 압축하여 외부로 토출시키게 된다.

이러한 종래 자이로 펌프는 압축실 1개가 구비된 단동식 자이로 펌프였는데,

도 1 은 본 출원인이 선출원(출원번호:2000-0011559)한 단동식 자이로 펌프를 나타내고 있다.

상기 단동식 자이로 펌프(1)는 하우징(2) 내부에 구동샤프트(3)가 설치되고, 이 구동샤프트(3)의 일측에는 구동샤프트(3)의 회전에 따라 편심선회하는 편심선회샤프트(4)가 소정각도 경사지게 조립되며, 상기 편심선회샤프트(4) 단부에는 압축실(6) 내부로 공급되는 유체를 압축하는 사판(5)이 설치되게 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래 단동식 자이로 펌프(1)는 모터의 동력에 의해 구동샤프트(3)가 회전하여 편심선회샤프트(4)를 선회시키고, 상기 선회하는 편심선회샤프트(4)는 그 단부에 설치된 사판(5)을 요동운동시켜 사판(5)의 외측벽이 압축실(6) 내측벽과 밀착되면서 압축실(6) 흡입구로 공급된 유체를 압축하여 토출구로 배출시키게 된다.

그런데 이와 같이 구성된 단동식 자이로 펌프(1)는 압축수단, 즉, 편심선회샤프트(4), 사판(5) 그리고 압축실(6)이 1개로 구성된 단동식 형태로 구성되므로, 맥동압이 크게 발생하여 소음이 크며, 상기 맥동압현상에 의해 펌프 내부가 맥동부하를 받아 수명이 단축되고, 토출된 유체를 공급하는 공급파이프의 손상률이 높은단점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 사판을 요동시키는 편심선회샤프트를 종동기어 양측에 장착하여 2개의 압축실에서 유체를 압축토출시킴으로서 맥동현상을 줄여 소음을 낮추고 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 복동식 자이로 펌프를 제공함에 있다.

이러한 복동식 자이로 펌프는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되고 모터의 회전동력을 전달받아 회전하는 구동샤프트; 상기 구동샤프트에 고정되어 이 구동샤프트의 회전에 따라 회전하는 구동기어; 상기 구동기어와 치합되어 회전하는 종동기어; 상기 종동기어 샤프트 양측단부에 착탈가능하게 조립되어 상기 종동기어가 회전할 때 편심선회하는 한 쌍의 편심선회샤프트; 일측에 상기 종동기어 샤프트에 조립되는 조립공이 형성되고 상기 조립공과 대향되는 외측에 상기 편심선회샤프트를 소정각도 경사지게 수용하여 고정하는 수용부가 형성되어, 상기 편심선회샤프트를 종동기어에 착탈가능하게 고정시키는 한 쌍의 샤프트 고정부재; 원판형상의 몸체 중앙이 상기 편심선회샤프트에 조립되어 상기 편심선회샤프트가 회전할 때 요동 운동하는 사판; 상기 사판을 내부에 수용하여 이 사판이 요동운동할 때 유체를 압축하여 토출시키는 압축실;을 포함하는 것이 특징이다.

도 1 은 종래 자이로 펌프의 정단면도,

도 2 는 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프 측면도,

도 3 은 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프 정단면도,

도 4 는 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프의 압축실 내부를 보인 측단면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 복동식 자이로 펌프 12 : 구동샤프트

13 : 구동기어 14 : 종동기어

15 : 샤프트 고정부재 16 : 편심선회샤프트

17 : 사판 18 : 압축실

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예 구성을 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프 측면도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프 정단면도이다. 이들 도면에서와 같이 본 발명에 따른 복동식 자이로 펌프(10)는 하우징(11) 상부에 모터의 의해 회전하는 구동샤프트(12)가 설치되고, 상기 구동샤프트(12)의 단부에는 구동샤프트(12)의 회전동력을 전달하는 구동기어(13)가 장착되며, 상기 구동기어(13)의 하부에는 이 구동기어(13)와 치합되어 회전하는 종동기어(14)가 설치되고, 상기 종동기어(14)의 샤프트 양측에는 샤프트 고정부재(15)에 의해 한 쌍의 편심선회샤프트(16)가 소정각도 경사지게 설치된다. 그리고 상기 각 편심선회샤프트(16) 단부에는 사판(17)이 조립되고, 상기 사판(17)은 압축실(18) 내부에 수용되어 상기 편심선회샤프트(16)가 편심선회할때 요동운동하면서 압축실(18) 내부로 흡입되는 유체를 압축하여 외부로 토출시키게 된다.

상기 구동샤프트(12)는 베어링(19)으로 지지되어 모터의 동력에 의해 회전하여 상기 구동기어(13)를 회전시킨다.

상기 구동샤프트(12)에 의해 회전하는 구동기어(13)는 외주연에 기어(13a)가 형성되어 이 기어(13a)와 치합되는 종동기어(14)를 회전시키게 된다.

상기 구동샤프트(12)에 의해 회전하는 종동기어(14)는 외주연에 상기 구동기어(13)의 기어(13a)와 치합되는 기어(14a)가 형성되고, 회전중심부에는 상기 샤프트 고정부재(15)를 끼움조립하는 샤프트(14b)가 양측방향으로 연장된다.

상기 종동기어(14)는 기어(14a)의 피치원지름이 상기 구동기어(13)의 기어(13a) 피치원지름보다 더 크거나 작게 하여 구동샤프트(12)의 회전속도에 비해종동기어(14)의 속도를 가감시킬 수 있는데, 도면에서는 감속되는 상태를 도시하였다.

상기 양측 편심선회샤프트(16)를 종동기어(14)에 조립하는 샤프트 고정부재(15)는 일측에 상기 종동기어(14) 샤프트에 조립되는 조립공(20)이 형성되고, 상기 조립공(20)과 대향되는 외측에 상기 편심선회샤프트(16)를 소정각도 경사지게 수용하여 고정하는 수용부(21)가 형성된다.

상기 양측 수용부(21)는 상기 편심선회샤프트(16)를 동일각도 경사지게 수용할 수 있도록 같은 경사각을 가져야 하며, 상하부에 편심선회샤프트(16)를 체결고정할 수 있도록 나사공(21a)(21b)이 통공된다.

여기서, 상기 샤프트 고정부재(15)는 종동기어(14)와 별도로 구성되어 종동기어(14)에 조조립되고 있으나, 다른 실시예로서 상기 샤프트 고정부재(15)는 종동기어(14) 양측에 일체로 구성할 수도 있을 것이다.

상기 편심선회샤프트(16)는 상기 샤프트 고정부재(15)의 수용부(21)에 착탈가능하게 장착되는데, 상기 종동기어(14)가 회전할 때 편심선회함과 동시에 자전해야 하므로 베어링과 같은 베어링(22)에 의해 지지되어 자체회전가능하게 조립된다.

상기 베어링(22)은 상기 수용부(21)에 삽입되어 이 수용부(21) 상,하에 형성된 나사공(21a)(21b)에 체결되는 보울트(B)에 의해 체결고정된다.

상기 사판(17)은 본 출원이 선출원한 사판 구성과 같아 자세한 설명은 생략하고 개략적으로만 설명하면, 원판형상을 갖는 몸체 중앙에 외주면이 곡면(23)처리되고 그 중앙에 상기 편심선회샤프트(16)가 삽입되어 조립될 수 있도록 조립공(24)이 관통되는 보스(25)가 형성된다. 상기 몸체에는 절개부(26)가 형성되어 이 절개부(26) 사이에 압축실(18)의 흡입구(27)와 토출구(28) 사이를 차단하는 격판(29)이 끼워져 요동운동하면서 상기 격판(29)을 따라 좌우로 왕복운동하게 된다.

상기 압축실(18)도 본 출원이 선출원한 구성과 같다. 다시말해 중공형상의 실린더(30) 개구부 양측에 제 1,2 플레이트(31)(32)가 고정되어 압축실(18)을 밀폐시키게 된다.

상기 실린더(30)는 사판(17)을 수용할 수 있도록 중공형상의 몸체를 갖으며 내경면에 요동운동하는 사판(17) 외주면과 슬라이드 접촉하는 곡면(33)이 형성되고 중공부에 유체가 출입할 수 있도록 몸체에 흡입구(27)와 토출구(28)가 통공된다. 그리고 상기 흡입구(27)와 토출구(28) 사이는 격판(29)에 의해 차단되어 흡입구(27)로 공급된 유체가 압축되지 않는 상태에서 토출구(28)로 배출되지 않도록 한다.

상기 제 1 플레이트(31)는 중앙에 상기 편심선회샤프트(16)가 관통되는 통로(34)가 형성되고, 내측벽에 상기 사판(17) 일측면이 밀착될 수 있도록 경사면(35)이 형성되며 상기 통로(34) 내측단부에는 상기 사판(17)의 몸체 곡면(23)과 슬라이드 접촉되는 곡면(36)이 형성된다.

상기 제 2 플레이트(32)는 내측벽에 상기 사판(17) 타측면이 밀착될 수 있도록 경사면(37)이 형성되고 중앙 내측벽에 상기 사판(17)의 곡면(23)과 슬라이드 접촉되는 곡면(38)이 형성된다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 복동식 자이로 펌프(10)의 작동상태를 설명한다. 도 3 을 참조하면, 모터에 의해 구동샤프트(12)가 회전하여 그 단부에 설치된 구동기어(13)를 회전시키게 되고, 상기 구동기어(13)는 그와 치합된 종동기어(14)를 회전시키게 된다. 상기 종동기어(14)가 회전함에 따라 그 양측에 경사지게 설치된 각각의 편심선회샤프트(16)가 선회하면서 상기 사판(17)을 요동운동 하게 한다.

상기 요동운동하는 각 사판(17)의 측면이 상기 압축실(18)의 제 1,2 플레이트(31)(32)의 경사면(35)(37)에 선접촉방식으로 연속적으로 접촉되면서 흡입구(27)로 유입된 유체를 압축하여 토출구(28)로 토출시키게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 복동식 자이로 펌프는 종동기어 양측에 설치된 편심선회샤프트가 편심선회하여 사판을 요동운동시키고 상기 요동운동하는 사판이 압축실에서 유체를 압축하여 토출시키게 되므로, 종래 단동식 자이로 펌프와 같은 출력으로 유체를 공급할 때, 압축실이 양측으로 구분되므로 맥동압이 약 1/2로 저하되어 압축실 수명이 연장되고, 이러한 맥동압의 저하로 인해 소음이 줄어들게 되고, 압축된 유체를 공급하는 공급파이프의 손상도 줄이는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 하우징;

   상기 하우징 내부에 설치되고 모터의 회전동력을 전달받아 회전하는 구동샤프트;

   상기 구동샤프트에 고정되어 이 구동샤프트의 회전에 따라 회전하는 구동기어;

   상기 구동기어와 치합되어 회전하는 종동기어;

   상기 종동기어 샤프트 양측단부에 착탈가능하게 조립되어 상기 종동기어가 회전할 때 편심선회하는 한 쌍의 편심선회샤프트;

   일측에 상기 종동기어 샤프트에 조립되는 조립공이 형성되고 상기 조립공과 대향되는 외측에 상기 편심선회샤프트를 소정각도 경사지게 수용하여 고정하는 수용부가 형성되어, 상기 편심선회샤프트를 종동기어에 착탈가능하게 고정시키는 한쌍의 샤프트 고정부재;

   원판형상의 몸체 중앙이 상기 편심선회샤프트에 조립되어 상기 편심선회샤프트가 회전할 때 요동운동하는 사판;

   상기 사판을 내부에 수용하여 이 사판이 요동운동할 때 유체를 압축하여 토출시키는 압축실;을 포함하는 것을 특징으로 하는 복동식 자이로 펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 종동기어 양측단부에 샤프트 고정부재가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 복동식 자이로 펌프.