KR100728458B1 - 전동기 내장 유압펌프 - Google Patents

Abstract

내장 전동기의 냉각과 전동기 회전에 의한 작동유 오염방지를 동시에 달성할 수 있고, 더구나 수분이 혼입한 작동유나 수성계 작동유를 공급하여도 내장 전동기의 전기적 고장을 발생하지 않는 전동기 내장 유압펌프를 제공한다.

탠덤 배치된 전동기와 펌프유닛을 공통의 하우징내에 수납한 전동기 내장 유압펌프 하우징을 내부에 전동기 고정자를 부착한 전동기 프레임으로서의 직육면체 외형의 금속제통체로 하고, 이 통체내의 전동기측 공간을 펌프유닛의 내부 공간에 대하여 시일기구에 의해 대기분위기공간으로 하여 분리되어 있다. 금속제통체에는 주벽내에 적어도 1개의 작동유 수용실을 마련하고, 이 작동유 수용실에는 외부에서의 복귀유를 받아 넣는 통로와 펌프유닛의 흡입포트를 통하는 통로를 연통시킨다.

Description

전동기 내장 유압펌프{HYDRAULIC PUMP WITH A BUILT-IN ELECTRIC MOTOR}

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 전동기 내장 유압펌프의 주된 구조를 일부 절개하여 측면 방향에서 표시한 설명도.

도 2는 도 1에 표시한 전동기 내장 유압펌프의 하우징을 배면 방향에서 본 우측반 부분을 횡단면으로 표시한 반재단 설명도.

도 3은 동 실시예에 따른 전동기 내장 유압펌프의 외관을 표시한 정면도.

도 4는 동 실시예에 따른 전동기 내장 유압펌프의 외관을 표시한 좌측면도.

도 5는 동 실시예에 따른 전동기 내장 유압펌프의 외관을 표시한 배면도.

도 6은 동 실시예에 따른 전동기 내장 유압펌프의 외관을 표시한 평면도.

도 7은 팬라디에이터를 부가한 변형 실시예에 따른 전동기 내장 유압펌프를 표시한 좌측면도.

도 8은 동 변형 실시예의 구성을 유압 회로 기호로 표시한 회로도.

도 9는 보조탱크를 증설하여 세로 놓기로 배치한 예를 표시한 측면도.

도 10은 같은 보조 탱크 증설시 세로 놓기로 배치한 경우의 정면도.

도 11은 보조 탱크를 증설한 가로놓기로 배치한 경우의 정면도.
도 12는 시일기구의 다른 예를 표시한 변형 실시예의 요부 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속제통체(하우징) 2 : 끝판(펌프 커버)

3 : 끝판(전동기 커버) 5 : 회전자(전동기)

8 : 펌프 케이스(펌프 유닛) 9 : 오일 시일(시일 기구)

10a∼10d : 작동유 수용실 18 : 에어 브리더

19 : 유면계측창 20 : 보조 탱크

22 : 팬라디에이터 24 : 팬

26 : 커플링 소켓 27a, 27b : 자석편

30 : 시일캡

본 발명은 축심상에 탠덤(tandem) 배치된 전동기와 펌프유닛을 공통의 하우징내에 수납한 전동기 내장 유압펌프에 관한 것이다.

예컨대, 일본국 특개평 9-88807호 공보에 개시한 바와 같이 유침형(油浸型) 전동기와 유압펌프유닛을 축심상에 탠덤 배치하여 동축에 결합하여, 공통 하우징내에서 유압펌프 유닛에서 발생하는 드레인유(drain oil)를 유침형 전동기의 내부에 유도하여 외부에 배출하도록 하여, 전동기를 펌프 드레인유로 냉각하는 방식의 전동기 내장 유압펌프는 공지이다.

펌프 유닛에서의 드레인유로 내장 전동기를 유침냉각(油浸冷却) 방식의 전동기 내장 유압펌프는, 그 구성상 냉각대상의 전동기 코일이 냉각체인 작동유에 직접 접촉되어 있으므로, 냉각 효율은 양호하지만, 작동유에 수분이 혼입한 경우나 작동유 자체가 수성계 작동유인 경우에는 전동기내에서 전기적인 단락 등의 장해가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라 회전중의 전동기내에서 발생하는 금속성질의 미소 이물질이 작동유에 혼입할 경향이 있으므로, 드레인유의 재순환에 필터 처리가 불가결한 것이고, 필터의 빈번한 교환을 시작하여, 유압시스템의 보수에 더 수고가 들게 되는 난점이 있었다.

또, 종래의 전동기 내장 유압펌프에서는 전동기가 유침형 구성으로서 설치자세가 고정적으로 정해져 있으며, 이용 대상의 기계에 있어서의 설치 개소에 제한이 있는 외에 작동유 리저버 탱크 등의 배관접속이 필요하게 되므로, 설치부에 있어서 어느 정도의 구조의 복잡화를 각오할 필요가 있다.

본 발명의 주된 과제는, 이들 종래 기술의 난점을 감안하여, 내장 전동기의 냉각과 전동기의 회전에 의거하여 작동유의 오염의 방지를 동시에 달성할 수 있고, 또, 수분이 혼입한 작동유나 수성계 작동유를 공급 및 배출하여도 내장 전동기의 전기적 고장이 발생하지 않는 전동기 내장 유압펌프를 제공하려는 것이다. 또한, 설치자세의 선택의 자유도를 증가시키고, 또는 리저버 탱크와의 배관접속을 생략할 수 있는 것도 본 발명의 별개의 과제인 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

제1항의 기재의 발명은, 상술한 주요과제를 해결하기 위하여 탠덤 배치되고 또는 공통의 하우징내에 수납된 전동기와 펌프유닛을 구비한 전동기내장 유압펌프에 있어서, 상기 하우징이 내부에 상기 전동기의 고정자를 부착한 전동기 프레임을 형성하는 직육면체 외형의 금속제통체와, 이 금속제통체의 양끝에 각각 장착된 2개의 끝판으로 되었으며, 이 통체내의 전동기측의 공간이 펌프 유닛의 내부 공간에 대하여 시일기구에 의해 대기분위기공간으로 분리되고, 금속제통체는 그 주벽내에 상기 대기분위기공간에서 독립하여 형성된 리저버로서의 적어도 1개의 작동유 수용실을 가지며, 상기 끝판은 외부에서의 복귀유를 받아 넣는 통로와 상기 펌프 유닛의 흡입포트를 통하는 통로를 가지며, 상기 작동유 수용실은 상기 끝판의 각 통로에 연통되고, 상기 금속제통체의 주벽은 그 서로 인접하는 2면에 에어브리더와 유면계측창을 교환가능하게 장착할 수 있는 겸용 구멍을 서로 대응하는 위치에서 각각 구비하고, 이것들의 구멍은 보조탱크장착시에 이 보조탱크와 상기 작동유 수용실과의 연통에도 겸용가능한 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 시일기구라는 것은, 전동기의 회전을 펌프유닛의 로터에 원활하게 전달하고, 또한, 펌프유닛의 내부공간으로부터 전동기측의 공간으로의 기름누설을 방지하는 일체 회전전달 가능한 기름누설 밀봉기구(密封機構)를 의미한다. 시일기구의 구체적인 예로는, 예컨대 전동기와 펌프유닛의 회전체가 1개축의 공통축인 경우에는 전동기와 펌프유닛 사이의 펌프유닛 케이스 내축받이에 인접 배치된 환상 오일시일을 들 수 있고, 또, 전동기의 회전축과 펌프유닛의 로터회전축이 분리된 별개의 축인 경우에는, 전동기의 회전축의 선단에 마련한 커플링 소켓(coupling socket)의 내주면에 자석을 배치하고, 이 소켓에 지름방향 간격을 개재하여 삽입된 펌프유닛의 로터 회전축의 단부에도 대응하는 자석을 배치하여, 양자석 사이의 환상 간격을 개재하여 로터회전축의 단부를 시일캡으로 덮어서, 이 시일캡의 개구 가장자리를 펌프유닛의 케이스측에 밀봉되게 고정한 기름누설 시일부착 마그넷 커플링 등을 들 수 있다.

본 발명에 의한 전동기 내장 유압펌프에서는 하우징이 전동기 프레임을 구성함과 동시에 하우징 내부의 전동기 부분이 펌프유닛의 내부 공간으로부터 시일기구에서 분리된 드레인 공간내에 있고, 이 펌프유닛에 흡입된 작동유는 하우징 주벽내에 상기 드레인 공간으로부터 독립하여 배치된 작동유 수용실을 통하여 흘러서 전동기의 회전부분에는 접촉하는 것이 없으므로, 회전중의 전동기로부터 발생하는 금속이물질이 작동유에 혼입할 우려가 없고 또, 작동유가 수분을 포함하거나 혹은 작동유 자체가 수성계 작동유라 하여도, 그것에 의한 전동기 내부에서의 전기적 고장의 발생도 없다. 더구나, 본 발명의 전동기 내장 유압펌프에서는, 하우징 자체가 전동기의 냉각 때문에 냉각 재킷을 구성하고 있으므로, 전동기의 냉각은 효과적으로 달성되는 것이다. 이 경우, 전동기에서의 발열은 주로 그 고정자의 권선에서 발생하지만, 이 고정자는 하우징을 구성하는 금속제통체에 부착되어 있으므로, 고정자 권선에서의 발열은 금속제통체에 직접적으로 열전도로 전달되고, 금속제통체 자체의 외표면의 방열효과 뿐만 아니라, 금속제통체를 개재하여 작동유 수용실내의 작동유에 열전도로 흡수되어, 효과적인 냉각이 가능하다.

펌프유닛은 전동기의 회전으로 구동되어 작동유 수용실로부터 흡수한 작동유를 압유(壓油)로서 토출하여, 이 압유는 펌프에 접속된 외부의 부하 액추에이터로 일을 한 후에 복귀유로서 작동유 수용실에 돌아온다. 바람직한 것은 작동유 수용실에는 펌프유닛에서의 드레인유도 도입되고, 이 드레인유의 양은 복귀유에 비해서 얼마되지 않으나, 펌프의 작동중에는 작동유 수용실내의 작동유에 흐름을 일으키는데 충분하고, 따라서, 작동유 수용실내의 작동유의 흐름에 의한 전동기의 냉각은 효과적이며, 또, 예컨대 동절기등의 한냉시에 있어서의 워밍업 운전으로 작동유의 유온(油溫)을 상승시키기에도 유효하다.

전동기의 냉각을 더욱 효과적으로 실행시키기 위하여 전동기의 회전을 이용한 팬라디에이터를 부가하는 것은 유효하다. 이 경우, 팬라디에이터는 하우징(금속제통체)의 전동기측의 끝판에 따르게 하여 부착하고, 라디에이터 팬을 전동기 회전축의 끝 부분에 직결하여 회전시킨다. 라디에이터내에는 작동유 수용실에 흐르는 복귀유 및 드레인유를 통과시켜, 팬에 의한 기류(氣流)로서 금속제통체의 외측으로부터 라디에이터속의 작동유를 공냉한다. 또한, 이 경우 팬리디에이터에 적당한 후드(hood)등의 기류편향 구조를 부가하여, 팬에 의한 기류가 하우징 표면에 따라서 흐르도록 한다던지, 더욱 하우징 외주면에 방열핀 또는 홈을 형성하여 표면적을 증가해두는 것은 바람직한 일이다.

본 발명에 의한 전동기 내장 유압펌프의 하우징은 내부에 전동기의 고정자를 부착한 전동기 프레임으로서의 직육면체 외형의 금속제통체로서 이루어지며, 따라서, 그의 회전축심에 직교하는 단면에서는, 실질적으로 직육면형상, 바람직하기는 정사각형의 외형윤곽과 내부의 전동기 및 펌프유닛의 배치를 위한 원형 공간과의 사이에 4구석에서 거의 삼각형상의 4개의 영역이 있으므로, 이들 영역을 작동유 수용실 형성을 위해 이용 가능하다.

예컨대, 금속제통체의 정사각형 단면의 외형치수를 약 280㎜ ×280㎜, 내부의 전동기 등 배치공간의 내경을 약 160㎜, 축방향 길이를 약 280㎜로 하면, 금속제통체의 주벽내에 4구석에 대응하여 형성한 대략 삼각형 단면형상의 4개의 공간에 의하여 구성한 작동유 수용실은, 합계 약 10L 내용적의 리저버로서 이용 가능하다. 더욱, 큰 용량의 리저버가 필요한 경우에는 하우징의 외형이 직육면체인 것을 이용하여 보조탱크를 하우징에 중첩하여 장착에 의해 증설해도 된다.

본 발명에 의한 전동기 내장 유압펌프는 하우징이 직육면체 외형이므로, 하우징이 인접한 2면중의 어느 한쪽을 선택적으로 상면으로 하는 세로놓기 배치와 가로놓기 배치를 선택하여 설치할 수 있으며, 설치 공간에 맞추어서 설치자세를 선택할 수 있다. 이런 경우, 바람직하게는 하우징의 이들 2면에는 에어 브리더와 유면계측창을 교환가능하게 장착할 수 있는 겸용 구멍이 설치되고, 예컨대, 세로놓기 배치에서는 윗면이 되는 쪽의 면에 설치되어 있는 구멍에 에어 브리더를 장착하여 다른쪽 면의 구멍에 유면계측창을 부착하고, 이것을 가로놓기 배치로 하는 경우에는 에어 브리더와 유면계측창의 장착을 바꾸어 넣는다. 마찬가지로 보조탱크의 장착에 있어서도 이들 구멍의 한쪽이 작동유 수용실과의 연통에 이용되고, 이 연통에 이용된 구멍에 대신하여 에어 브리더 또는 유면계측창을 선택적으로 장착하기 위한 구멍이 보조탱크에도 설치된다.

[실시예]

본 발명의 호적한 실시예를 도면에 의하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 전동기 내장 유압펌프의 주된 구조를 일부 절결하여 측면방향에서 표시한 설명도이고, 도 2는 하우징을 배면방향에서 우측반쪽을 횡단면으로서 표시한 설명도이다. 도 3∼도 6은 이 유압펌프의 외관을 각각으로 표시한 정면도, 좌측면도, 배면도, 평면도이다.

도시한 바와 같이 이 전동기내장 유압펌프에서는 횡단면의 외형윤곽이 대략 정사각형의 금속제통체(1)와, 끝판(2, 3)으로서 하우징을 구성하고, 하우징속에서 양쪽 끝판에 의하여 축받이된 1개축의 공통 회전축(4)위에는 전동기의 회전자(5)와, 펌프유닛의 로터(6)를 탠덤 배치로서 각각 고정하고, 또, 금속제통체(1) 내면의 상기한 회전자(5)에 대응한 위치에는 전동기의 고정자(7)를 직접적으로 고정하고, 더욱이 정면쪽의 끝판(2)에는 하우징속에 수용되도록 펌프유닛의 케이스(8)를 고정하여 로터(6)를 에워싸고, 이와 같이 하여 전동기와 펌프유닛이 공통의 하우징속에 수납된 전동기 내장 유압펌프로 되어 있다.

금속제통체(1)는, 사이크로형상의 직육면체 외형을 가진 동체이고, 내부는 원통형상의 공간으로 되어 있어서, 내면에 전동기의 고정자(7)를 부착한 전동기 프레임으로서 하우징의 주벽을 형성하고 있다. 금속제통체(1)내의 전동기쪽의 공간은, 펌프유닛 케이스(8)의 꼬리끝 부분내에서 회전축(4)에 대하여 장치된 시일기구의 한 예인 오일시일(9)에 의하여 펌프유닛 케이스(8)내의 공간으로부터 분리되고, 대기분위기공간으로 하고 있다.

도 2에 표시된 금속제통체(1)에는, 주벽내에 4개의 작동유 수용실(10a∼10d)이 설치되고, 이 작동유 수용실에는 끝판(2)을 개재하여 외부로부터의 복귀유를 받아들이는 통로와, 펌프유닛의 흡입 포트 및 드레인 포트에 통하여 통로가 연통되어 있다. 본 실시예에 있어서의 전동기 내장 유압펌프의 하우징을 구성하는 금속제통체(1)에는 회전축(4)에 직교하는 횡단면에서 바라보아 실질적으로 정사각형의 외형윤곽과 내부의 원통공간과의 사이에 4구석에서 대략 삼각형상의 4개의 영역이 있으며, 이들의 영역이 작동유 수용실(10a∼10d)의 형성 영역으로서 이용되고 있다.

또한, 본 실시예에서는 금속제통체(1)의 정사각형 단면의 외형치수는 약 280㎜×280㎜, 내부 원통공간의 내경은 약 160㎜, 축방향 길이는 약 280㎜이고, 금속제통체(1)의 주벽내의 4구석에 형성한 대략 삼각형 단면형상의 4개의 작동유 수용실(10a∼10d)은, 합계 약 10L의 내용적의 리저버로서 이용할 수 있도록 되어 있다.

하우징 정면쪽의 끝판(2)은, 펌프케이스(8)와 볼트에 의한 플랜지 접합으로 고정된 펌프 커버이고, 이 펌프 커버에는 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 하우징 상면쪽에 외부 접속용의 탱크 포트(11)(정면에서 보아서 좌측) 및 드레인 포트(12)(정면에서 보아서 우측)를, 그리고 하우징 정면쪽으로 토출하는 포트(13)(도 3)를 각각 구비하고 있다. 탱크 포트(11)와 내부 드레인 포트는 상부 우측의 작동유 수용실(10b)에 연통하고, 펌프 유닛의 흡입 포트는 상부 우측의 작동유 수용실(10a)에 연통되어 있다. 또, 펌프 커버(2)의 정면쪽에는 펌프유닛의 토출량 조정나사(14)와 압력조정나사(15) 및 상면에 표시면을 향한 압력계(16)가 배치되어 있다. 또한, 하우징 좌측면의 중간에 장착되어 있는 것은 주로 전동기를 위한 전기배선의 단자대(端子臺) 케이스(17)이다.

끝판(2)에는 내부에서 금속제통체(1)의 상하 작동유 수용실(10b와 10c) 및 (10a와 10d)을 좌우 각각으로서 연통시키는 내부 통로(도시 않음)가 설치되고, 한편, 하우징 배면쪽의 끝판(3)에는, 내부에서 금속제통체(1)의 아랫쪽 좌우 작동유 수용실(10c와 10d)을 서로 연통시키는 내부 통로가 설치되어 있다. 이들의 끝판(2, 3)의 내부 통로에 의한 각 작동유 수용실의 접속에 의하여, 탱크 포트(11)에 외부 로부터 유도되는 복귀유 및 펌프유닛의 내부 드레인유가 각 작동유 수용실을 순차 통과하여 펌프유닛의 흡입 포트에 이르는 일련의 경로가 형성되어 있다. 도시한 실시예에서는 이 경로는 작동유 수용실(10b, 10c, 10d, 10a)의 순서이다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이 하우징 상면에는 주벽을 관통하여 작동유 수용실(10a)에 통하는 주유구 겸용 구멍이 있고, 이 구멍에는 도시한 상태와 같이에어 브리더(air breather)(18)가 착탈가능하게 장착되어 있다. 하우징의 좌측면에도 마찬가지로 상기한 구멍에 대응하는 위치에서 주벽을 관통하여 작동유 수용실(10b)에 통하는 별도의 주유구 겸용 구멍이 설치되어 있고, 이 별도의 구멍에는 도시한 상태에서는 유면계측창(19)이 착탈가능하게 장착되어 있다. 이들 하우징 상면의 구멍과 좌측면의 구멍은 에어 브리더(18)와 유면계측창(12)을 교환가능하게 장착할 수 있는 겸용구멍이다. 또, 도시한 상태에서 에어 브리더(18)가 장착되어 있는 하우징 상면의 구멍은 후술하는 바와 같이 금속제통체(1)에 보조탱크(20: 도 10, 도 11)를 증설했을 때 보조탱크와 작동유 수용실(10a)과의 연통을 형성하는 관통구멍으로서도 이용된다.

본 실시예에 의한 전동기 내장 유압펌프는, 하우징이 전동기 프레임을 구성함과 아울러 하우징 내부의 전동기 부분이 펌프유닛의 내부공간으로부터 오일시일(9)로서 분리된 드라이 공간속에 있고, 탱크포트(11)에 도래하는 복귀유 및 드레인유는 하우징 주벽속에 상기한 드라이 공간으로부터 독립하여 배치된 각 작동유 수용실을 순으로 통과하여 흘러서 펌프유닛의 흡입포트에 흡입되고, 따라서, 하우징 자체가 전동기 냉각을 위한 액냉재킷으로 된다. 전동기의 발열은 주로 그 고정자(7)의 권선에서 발생하나, 이 고정자는 하우징을 구성하는 금속제통체(1)의 내면에 부착되어 있으므로, 고정자 권선에서의 발열은 금속제통체(1)에 직접적으로 열전도로서 전해지고, 금속제통체 자체의 외표면의 방열 효과뿐만이 아니고, 금속제통체(1)를 개재하여 각 작동유 수용실내의 작동유에 열전도로서 흡수되고, 따라서, 전동기를 효과적으로 냉각하는 것이 가능하다. 또, 이런 경우, 작동유는 전동기의 회전부분에 접촉되는 일이 없으므로, 회전중의 전동기에서 발생하는 금속이물질에 의하여 작동유가 오염되는 일도 없으며, 더욱이, 작동유에 수분이 포함되어 있거나 작동유 자체가 수성계 작동유일지라도, 그것으로 인하여 전동기 내부에 단락 등의 전기적 고장이 발생하지 않는다.

펌프유닛의 로터(6)가 전동기의 회전자(5) 회전으로 구동되면, 펌프유닛은 작동유 수용실로부터 흡인한 작동유를 토출하여, 포트(13) 압유(壓油)로서 토출하며, 이 압유는 펌프에 접속된 외부의 부하 액추에이터(도시 않음)로서 작용한 다음에 복귀유로서 탱크 포트(11)로부터 작동유 수용실로 복귀한다. 작동유 수용실에는 펌프유닛으로부터의 드레인유도 도입되고, 이 드레인유의 양은 복귀유에 비하여 얼마되지 않으나, 펌프의 작동중에는 작동유 수용실내의 작동유에 항상 흐름을 일으키기에는 충분하고, 따라서, 작동유 수용실내의 작동유의 흐름에 의한 전동기의 냉각은 효과적이며, 또, 예컨대, 동절기 등의 한냉시에 있어서의 워밍업 운전으로 작동유의 유온을 상승시키기에도 유효하다.

하우징의 외주면이 되는 금속제통체(1)의 좌우측면에는 방열면적을 증가하기 위한 복수의 핀 또는 홈(21)이 형성되어 있으나, 전동기의 냉각을 더욱 효과적으로 실행시키기 위하여, 도 7에 표시한 바와 같이, 전동기의 회전을 이용한 팬라디에이 터(22)를 부가할 수가 있다. 이런 경우, 하우징(금속제통체)의 전동기쪽의 끝판(3)을 라디에이터 장착용의 별도 사양의 끝판(23)으로 교환하면 되고, 이 끝판(23)에 팬라디에이터(22)를 잇따라서 맞붙이고, 라디에이터의 팬(24)을 전동기의 회전축(4) 끝부분에 예컨대, 소켓 이음쇠 형식으로 직결하여 회전시킨다. 끝판(23)은 각 작동유 수용실안을 라디에이터속으로 연통시키는 통로를 내장하고, 따라서, 좌우의 작동유 수용실(10a)과 (10b) 및 (10c)와 (10d) 상호간의 접속은 끝편(3)에 대신하여 라디에이터속에서 달성되게 된다. 라디에이터속에는 작동유 수용실에 흐르는 복귀유 및 드레인유가 통과하고, 팬(24)에 의한 기류로서 금속제통체(1)의 외측으로부터 라디에이터내의 작동유가 공냉된다. 팬라디에이터에는 발생기류를 하우징 외주면에 따라서 배면쪽으로부터 정면쪽으로 흘리도록 편향하는 후드(25)가 장착되어 있고, 이것에 의하여 더욱 효과적인 냉각이 가능하게 되어 있다. 이 변형 실시예의 구성을 유압회로도에서 표시하면 도 8과 같고, 대응하는 각 구성요소에는 같은 부호를 붙쳤다.

상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 금속제통체(1) 자체로서 10L 용량의 작동유 수용실을 형성하고 있으나, 같은 하우징을 사용한 펌프에서 더욱 대용량의 리저버가 필요한 경우에는, 하우징의 외형이 직육면체인 것을 이용하여, 도 9∼도 11에 도시한 바와 같이 보조탱크(20)를 하우징에 중첩하여 장착함으로써 리저버를 증설할 수가 있다. 이 보조탱크(20)의 상면에는, 상기한 금속제통체(1)의 상면과 좌측면에 각각 설치되어 있는 에어 브리더(18)와 유면계측창(19)을 선택적으로 장착가능한 주유구 겸용 구멍과 같은 사양의 구멍이 설치되어 있고, 또, 보조탱크의 저면에는 금속제통체(1) 상면에 겹쳐 있을 때 금속제통체(1)의 상면에 구멍과 접속되어서 연통공을 형성하는 관통공이 설치되어 있다.

도 9 및 도 10은 도 1 내지 도 6에 표시한 유압펌프를 그대로의 자세로서 이용하여 금속제통체(1)의 상면에 보조탱크(20)를 중첩하여 배치한 세로놓기 자세의 예이고, 금속제통체(1)의 상면의 에어 브리더(18)가 떼어내어진 구멍에 의하여 보조탱크(20)가 작동유 수용실(10a)속과 연통되고, 금속제통체(1)의 상면에 있었던 에어 브리더(18)는 보조탱크(20) 상면의 같은 구멍(주유구 겸용이다)에 바꾸어서 붙여져 있다. 이 보조탱크(20)는, 본 예에서는 약 10L의 용량을 가졌고, 따라서 합계하여 약 20L의 리저버 용량을 실현하고 있다.

본 발명에 의한 전동기내장 유압펌프는, 하우징이 직육면체 외형이므로, 하우징이 인접한 2면중 어느 한쪽을 선택적으로 윗면으로 하는 세로 놓기 배치와 가로 놓기 배치를 선택하여 설치할 수 있고, 설치공간에 맞추어서 설치자세를 선택할 수가 있다. 이것중의 세로 놓기 배치의 예는, 도 9 및 도 10에 표시한 바와 같으나, 가로 놓기 배치의 예는, 도 11에 표시한 바와 같다.

가로놓기 배치의 경우에는, 끝판(2와 3)[또는, 끝판(23)]은, 그대로의 자세로서 금속제통체(1)만을 회전축(4) 둘레에 90도 눕혀서 지금까지의 상면을 우측면으로 지금까지의 좌측면을 상면으로 하는 방향으로 조립한다. 따라서, 도 1 내지 도 6에서 에어 브리더(18)가 장착되어 있는 구멍은 보조탱크(20)와의 접속용 구멍이 되고, 유면계측창(19)이 장착되어 있는 구멍에는 대신하여 에어 브리더(18)가 장착되고(주유구 겸용이다), 세로놓기 배치의 경우에 에어 브리더가 장착된 보조탱크(20)의 상면의 구멍에 유면계측창(19)이 장착된다.

도 12에 시일기구의 별도의 예를 표시한다. 이 변형 실시예에서는 전동기의 회전축(4a)과 펌프유닛의 로터회전축(4b)이 분리된 다른 축의 구성이고, 전동기의 회전축(4a)의 선단에는 커플링 소켓(26)이 설치되고, 그 내주면에는 둘레방향으로 분할된 복수의 자석편(27a)이 고정되어 있다.

펌프케이스(8)의 끝부분에서는 외측의 축받이(28)가 커플링 소켓(26)의 선단부를 축받이하고, 또 내측의 축받이(29)가 로터 회전축(4b)을 축받이하고 있다. 소켓(4a)에는 직경방향의 간격을 개재하여 펌프유닛의 로터 회전축(4b)이 삽입되고, 그 끝부분에도 상기한 자석편(27a)에 대응하여, 단, 상이한 수로서 둘레방향으로 분할된 복수의 자석편(27b)이 고정되어 있다. 양쪽 자석편(27a, 27b)은, 사이에 환형상 간격을 개재하여 자기흡인력에 의하여 회전토크의 전달을 실행하는 마그넷 커플링을 구성하여, 이것에 의하여 전동기의 회전축(4a)에 의한 펌프 유닛의 로터 회전축(4b)의 회전구동이 실행된다.

로터 회전축(4b)의 끝부분은 펌프케이스(8)의 외부로 돌출되어 있으나, 그 외측은 시일캡(30)으로서 유일하게 피복되어 있다. 시일캡(30)은 저면이 있는 원통 형상으로서 개구 가장자리에 외측으로 넓혀지는 플랜지부를 가진 비자성재, 예컨대, 스테인레스강, 동합금, 또는 플라스틱제인 것이고, 양쪽 자석편(27a, 27b) 사이의 자기흡인력을 손상시키는 일없이 충분한 기계적 강도로서 기름 누설을 막는 두께를 갖추고 있다. 이 시일캡(30)의 개구 가장자리는 펌프케이스(8)의 끝면에는 봉착고정되어 있고, 따라서, 시일캡(30)은 비회전부분이고, 그 주벽부분은 양쪽 자 석편(27a, 27b) 사이의 환형상 간격내에 위치하여, 외측과 내측의 각 자석편(27a, 27b)과는 상대 회전 가능한 관계에 있다.

또한, 이상의 각 실시예 및 변형예는 본 발명의 전형적인 실시형태를 표시할 따름이고, 이것 이외의 당업자로서 자명한 변형은 본 발명의 기술적 범주에 속하는 것으로 이해해야 할 것이다. 예컨대, 금속제통체(1)의 측면에 도 9∼도 11에 표시하는 바와 같이 리턴 필터 유닛(32)을 부착한다던지, 또는, 펌프유닛이 끝판(2)쪽에 집약(集約) 배치되어 있는 것을 이용하여, 펌프 커버쪽의 끝판의 외면에 각종의 유압제어밸브나 유압조정밸브 및 절환밸브 또는 매니홀드 등을 집적(集積) 배치한다던지, 유압펌프를 전기적으로 제어하기 위하여 필요한 토출량센서, 예컨대, 펌프유닛이 피스톤 펌프인 경우에는, 경사판의 경전각(傾轉角)을 검출하는 포텐셔미터나, 혹은 토출암을 전기신호로서 출력하는 압력센서 등을 펌프커버에 짜넣는다는 것들은 물론 가능하다.

이상 기재한 바와 같이, 본 발명에 의한 전동기내장 유압펌프에서는, 하우징이 전동기 프레임을 구성함과 아울러, 하우징 내부의 전동기 부분이 펌프유닛의 내부공간에서 시일기구로서 분리된 드라이공간내에 있으며, 펌프유닛에 흡인되는 작동유는 하우징 주벽내에 상기한 드라이공간에서 독립하여 배치된 작동유 수용실을 통하여 흘러, 전동기의 회전부분에는 접촉하지 않으므로 회전중의 전동기에서 발생하는 금속이물질이 작동유에 혼입될 염려는 없고, 또, 작동유가 수분을 함유하고 있다던지 또는 작동유 자체가 수성계 작동유일지라도, 그로 인한 전동기 내부에서 의 전기적 고장의 발생도 없다.

게다가, 하우징 자체가 전동기의 냉각을 위한 액냉재킷을 구성하였으므로, 전동기에서의 발열은 금속제통체 자체의 외표면의 방열효과뿐만이 아니라, 금속제통체를 개재하여 작동유 수용실내의 작동유에 열전도로서 흡수되며, 따라서, 작동유 수용실내의 작동유의 흐름과 어울려서 전동기의 효과적인 냉각이 가능하다.

또, 전동기의 냉각을 효과적으로 하기 위하여, 전동기의 회전을 이용한 팬라디에이터를 부가할 수도 있으며, 작동유 수용실로 흐르는 복귀유 및 드레인유를 라디에이터 속으로 통과시켜, 팬에 의한 기류로서 금속제통체의 외측으로부터 라디에이터속의 작동유를 공냉함에 의하여, 한층 효과적인 냉각 달성이 가능하다.

또, 본 발명에 의한 전동기내장 유압펌프의 하우징은 내부에 전동기의 고정자를 부착한 전동기 프레임으로서의 직육면체 외형의 금속제통체로서 이루어지고, 따라서, 그 회전축심에 직교하는 단면에서는, 실질적으로 직사각형, 바람직하게는 정사각형의 외형윤곽과, 내부의 전동기 및 펌프유닛의 배치를 위한 원형공간과의 사이에 4구석에서 대략 삼각형상인 4개의 영역이 있으므로, 이들 영역을 작동유 수용실을 위하여 이용하여, 콤팩트한 외형으로서 리저버를 구비한 전동기 내장 유압펌프로 하는 것이 가능할뿐더러, 더욱이 큰 용량의 리저버가 필요한 경우에는 하우징의 외형이 직육면체인 것을 이용하여 보조탱크를 하우징에 중첩하여 장착에 의해 증설할 수도 있고, 이런 경우에는 직육면체 외형인 하우징의 인접하는 2면중 어느 한쪽을 선택적으로 상면으로 하는 세로놓기 배치와 가로놓기 배치를 선택하여 설치할 수 있으며, 설치공간에 맞추어서 설치자세를 선택할 수 있다는 이점도 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 탠덤 배치되고 또는 공통 하우징내에 수납된 전동기와 펌프유닛을 구비한 전동기 내장 유압펌프에 있어서, 상기 하우징이 내부에 상기 전동기의 고정자를 부착한 전동기 프레임을 형성하는 직육면체 외형의 금속제통체와, 이 금속제통체의 양끝에 각각 장착된 2개의 끝판으로 되었으며, 이 통체내의 전동기측의 공간이 펌프 유닛의 내부공간에 대하여 시일기구에 의하여 대기분위기공간으로서 분리되고, 상기 금속제통체는 그 주벽내에 상기 대기분위기공간에서 독립하여 형성된 리저버로서의 적어도 1개의 작동유 수용실을 가지며, 상기 끝판은 외부에서의 복귀유를 받아 넣는 통로와 상기 펌프유닛의 흡입포트를 통하는 통로를 가지며, 상기 작동유 수용실은 상기 끝판의 각 통로에 연통되고, 상기 금속제통체의 주벽은 그 서로 인접하는 2면에 에어 브리더와 유면계측창을 교환가능하게 장착할 수 있는 겸용 구멍을 서로 대응하는 위치에서 각각 구비하고, 이것들의 구멍은 보조탱크장착시에 이 보조탱크와 상기 작동유 수용실과의 연통에도 겸용가능한 것을 특징으로 하는 전동기 내장 유압펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 전동기의 회전축에 연결된 팬을 지닌 팬라디에이터가 하우징의 전동기측의 끝판에 부착되고, 이 팬라디에이터내에는 작동유 수용실에 흐르는 복귀유 및 드레인유를 통과시켜서 팬에 의한 기류로 금속제통체의 외측에서 라디에이터내의 작동유를 공냉하도록 한 것을 특징으로 하는 전동기 내장 유압펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동유 수용실이 금속제통체의 주벽내의 4모서리에 대응하여 형성된 대략 삼각형 단면형상의 4개의 공간에 따라서 구성된 것을 특징으로 하는 전동기 내장 유압펌프.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속제통체의 주벽이 서로 인접하는 2면의 어느 한쪽에 상기 구멍을 개재하여 상기 작동유 수용실과 연통하는 보조탱크가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전동기 내장 유압펌프.

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