KR100734552B1 - 유압피스톤펌프 및 유압피스톤펌프용 리테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압피스톤펌프 및 유압피스톤펌프용 리테이너에 관한 것으로서, 피스톤 결합구가 전후면으로 관통되어 있고 하면변부가 상면변부보다 더 길며 네 변부에 의해 등변 사다리꼴을 형성하는 단위패널이 상기 단위패널의 측면 변부와 동일 길이의 절곡부에 의해 양쪽에서 결합되어 상기 단위패널들의 상면 변부에 의한 정다각형의 상부 개구부를 형성하고, 하부에는 상기 상부 개구부와 더 큰 면적의 닮음꼴이며 상기 단위패널들의 하면변부에 의해 형성되는 정다각형의 하부 개구부를 형성하여 실린더블록의 외측에 결합이 되며 실린더블록의 내부에 결합된 피스톤이 상기 단위패널에 관통되어 있는 상기 피스톤 결합구에 결합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 결합구는 7, 9, 11, 13개 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하며, 성능과 효율을 높이기 위하여 유압피스톤 펌프에 사용된다.

결합구, 단위, 패널, 등변, 사다리, 절곡부, 정다각형, 개구부, 리테이너, 유압, 피스톤, 실린더, 블록

Description

유압피스톤펌프 및 유압피스톤펌프용 리테이너{OIL HYDRAULIC PISTON PUMP AND RETAINER FOR OIL HYDRAULIC PISTON PUMP}

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 유압피스톤 펌프에 리테이너를 포함하기 전의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 2는 도1의 A-A'에 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너의 사시도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 4는 종래의 유압피스톤펌프의 리테이너의 일실시예를 나타내기 위해 도시한 도면

도 5는 도 4의 B-B'선을 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤 펌프의 리테이너의 평면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 7은 도 6의 C-C'선을 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤 펌프의 리테이너를 적용한 유압피스톤 펌프의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

도 9는 도 8의 D-D'를 따라 절단한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 유압피스톤 펌프용 리테이너 3: 종래방식의 유압피스톤 펌프용 리테이너

10: 단위 패널 12: 상면변부 14: 하면변부 15: 피스톤 결합구

16: 측면 변부 20: 절곡부 30: 상부 개구부 40: 하부 개구부

100: 유압피스톤 펌프 105 케이싱 110: 구동축 115: 핀틀

120: 토오크 링 130: 슬리퍼 134: 슬리퍼 정압베어링

140: 실린더블록 144: 피스톤 정압베어링 150: 피스톤

160: 흡입구 170: 토출구

본 발명은 유압피스톤펌프용 리테이너에 관한 것으로서, 더욱더 상세하게는 유압피스톤펌프의 피스톤에 결합되어 유압피스톤 펌프의 효율을 개선하기 위한 유압피스톤펌프용 리테이너에 관한 것이다.

일반적으로 유압펌프는 외부에서 공급되는 기계적 에너지를 유압 시스템 작동유의 압력 에너지로 변환시키는 장치이다.

유압펌프는 고압이 요구되므로 용적식이 주로 사용된다. 더욱이 회전하는 두 개의 기어 이빨 사이의 공극을 이용하여 가압하는 기어 형식과, 회전하는 축에 설치된 베인을 이용하여 작동유를 밀어 압축시키는 베인 형식과, 회전하는 축에 수직 또는 평행하게 설치된 여러 개의 실린더 안의 부피를 축의 회전방향에 따라 작아지게 만들어 압축하는 회전 피스톤 형식과, 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 바로 실린더 안의 작동유를 피스톤으로 가압하는 왕복 피스톤 형식 등으로 나눌 수 있다.

종래는 주로 사판식 피스톤 펌프에서 적용되며, 피스톤이 원활하게 왕복운동을 할 수 있도록 피스톤을 잡아주고 사판에 밀착시키는 기능을 수행할 수 있도록 평면형태를 취하고 있다.

종래의 래이디얼 방식의 피스톤 펌프는 피스톤이 실린더블록과 방사형으로 삽입되어 있기 때문에, 피스톤이 회전할 때 발생하는 원심력에 의해 토오크 링의 내벽에 밀착되는 구조로써, 리테이너를 채용하지 않았었다.

종래와 같이 리테이너를 채용하지 않은 경우에, 초기 기동시 피스톤이 토오크링의 내벽에 밀착되지 않아서 흡입 및 토출작용이 원활하기 않아 펌프의 성능 및 효율이 저감하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 토오크 링이 내벽에 밀착되도록 하여 흡입 및 토출작용을 원활하게 하여 펌프 의 성능 및 효율을 높인 유압식 펌프를 제공함으로써, 종래의 리테이너를 사용하지 않은 경우에, 펌프의 초기 기동시 피스톤이 토오크 링의 내벽에 밀착되지 않아서 흡입 및 토출작용이 원활하기 않아 펌프의 성능 및 효율이 저감하는 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤 결합구가 전후면으로 관통되어 있고 하면변부가 상면변부보다 더 길며 네 변부에 의해 등변 사다리꼴을 형성하는 단위패널이 상기 단위패널의 측면 변부와 동일 길이의 절곡부에 의해 양쪽에서 결합되어 상기 단위패널들의 상면 변부에 의한 정다각형의 상부 개구부를 형성하고, 하부에는 상기 상부 개구부와 더 큰 면적의 닮음꼴이며 상기 단위패널들의 하면변부에 의해 형성되는 정다각형의 하부 개구부를 형성하여 실린더블록의 외측에 결합이 되며 실린더블록의 내부에 결합된 피스톤이 상기 단위패널에 관통되어 있는 상기 피스톤 결합구에 결합되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 유량변동률을 작게 유지하기 위해 단위패널의 수는 홀수인 7, 9, 11, 13개 중에서 선택된 어느 하나의 수가 결합되어 이루어지는 것이 바람직하다. 피스톤을 홀수 개를 사용해야 유량변동률이 작게 된다는 것은 공지되어 있으며, 본 발명은 피스톤의 개수에 맞추어 피스톤 결합구를 형성한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너는 유압피스톤 펌 프에 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 구동축이 회전하면 구동축과 연결된 토오크링이 회전하고 토오크링의 내주는 피스톤이 원주 안쪽방향으로 면접촉하고 있으며 피스톤은 실린더블록에 레이디얼 방향으로 삽입되어 있고 토오크링이 회전하면 피스톤이 토오크링을 따라서 회전하며 피스톤이 삽입된 실린더 블록을 고정된 핀틀 면 위에서 강제로 회전시킴으로써 실린더블록과 토오크링의 편심량 만큼 피스톤에 스트로크가 발생하여 피스톤이 왕복운동을 함으로써 작동유의 흡입 및 토출작용을 하는 유압피스톤펌프에 있어서,

상기의 리테이너가 더 포함되어 이루어지며, 상기의 리테이너에 형성되어 있는 피스톤 결합구에 의해 피스톤이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

유압 피스톤 펌프의 요소들은 고정체와 운동체로 분류된다. 케이싱과 핀틀은 고정체이며, 운동체로는 구동축, 토오크링, 슬리퍼, 피스톤, 실린더블록이 해당된다.

본 발명의 일실시예가 적용되는 유압펌프에서는, 구동축이 회전하면, 구동축과 연결된 토오크링이 회전한다. 토오크링의 외주에는 슬리퍼가 원주바깥방향으로 피스톤의 개수에 대응하는 7개가 삽입되어 있을 수 있으며, 케이싱의 내벽과 상대운동을 하고 있다. 토오크링의 내주는 피스톤이 원주안쪽방향으로 7개면에서 면접촉하고 있으며, 피스톤은 실린더블록에 원주방향으로 7개 삽입되어 있다. 따라서, 토오크링이 회전하면, 안쪽 면에 면접촉한 피스톤은 토오크링을 따라서 회전하게 되며, 피스톤이 삽입된 실린더블록을 고정된 핀틀면 위에서 강제로 회전시킨다.

피스톤이 다른 개수일 때도 마찬가지의 작동이 이루어지며, 이때 실린더블록과 토오크링의 편심량 만큼 피스톤에 스트로크가 발생하여, 피스톤은 왕복운동을 하게 되고, 작동유의 흡입 및 토출작용이 발생한다.

종래의 단순한 평판상의 리테이너는 주로 사판식 피스톤 펌프에서 적용되며, 피스톤이 원활하게 왕복운동을 할 수 있도록 피스톤을 잡아주고 사판에 밀착시키는 기능을 수행할 수 있도록 평면형태를 취하고 있음에 비하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너는 주요하게는 레이디얼 피스톤 펌프에 적용할 수 있도록 단위패널의 결합에 의해 상부 개구부가 하부개구부보다 작은 형태를 하고 있다

종래와 같이 리테이너를 채용하지 않은 경우에, 초기기동시 피스톤이 토오크링의 내벽에 밀착되지 않아서 흡입 및 토출작용이 원활하지 않아 펌프의 성능 및 효율이 저감하는 문제를 해결하기 위하여, 레이디얼 피스톤 펌프에 적합하도록 경형성된 리테이너를 사용한다.

이하, 본 발명에 대한 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너가 이용되는 유압피스톤 펌프의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 보면, 동력이 전달되어 구동축(110)의 회전이 이루어지면 구동축(110)에 연결되어 있는 토오크링(120)의 회전이 이루어지고 토오크링(120)에 연결되어 있는 슬리퍼(130)의 회전이 이루어진다.

토오크링(120)의 외주에는 슬리퍼(130)가 원주 바깥 방향으로 실린더 수와 일치하는 수가 삽입되어 있으며, 케이싱(105)의 내벽과 상대운동하고 있다.

실린더블록(140)에 방사상으로 삽입된 피스톤(150)의 두부가 실린더에 대해서 편심을 이루도록 결합된 토오크링(120)에 내접하고 있어서 실린더블록(140)과 회전함으로써 피스톤(150)의 상대적인 왕복운동이 생긴다.

중심에서 고정 분배축의 역할을 하는 핀틀(115)이 결합되어 있으며 내부에 형성되어 있는 구멍을 통해서 흡입과 토출이 이루어진다.

토오크링(120)의 내측 둘레에는 피스톤(150)이 원주 안쪽방향으로 7개면이 접촉하고 있으며, 피스톤(150)은 실린더블록(140)(140)에 슬리퍼(130)의 수와 일치하는 수만큼 원주방향으로 동일 개수가 삽입되어 있다.

피스톤(150)의 개수와 일치하는 수자를 이용하며, 홀수인 쪽이 유량변동률은 작은 것으로 알려져 있으며 통상적으로 7, 9, 11, 13개 중에서 어느 하나를 선택하여 많이 사용하고 있다.

피스톤(150)은 오일과 같은 유액을 흡입할 수 있는 흡입구(160)와 토출구(170)에 연결이 되어 있어서, 흡입구(160) 쪽에서는 고압을 이루고 토출구(170) 쪽에서는 저압을 이룬다.

케이싱(105)은 구동축(110) 및 실린더블록(140)을 포함한 피스톤(150) 등을 감싸고 있다.

도 2는 도 1의 A-A'에 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실린더블록(140)에 결합되어 있는 피스톤(150)은 방사형 구조를 하고 있으며, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 구동축(110)에 경사져 있 다.

도 1 내지 2와 같이 종래에 리테이너를 사용하지 않은 경우에, 초기기동시 피스톤(150)이 토오크링(120)의 내벽에 밀착되지 않아서 흡입 및 토출작용이 원활하지 않아 펌프의 성능 및 효율이 저감되는 문제점이 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너의 사시도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 3을 참조하여 보면, 피스톤결합구(15)가 전후면으로 관통되어 있고 하면변부(14)가 상면변부(12)보다 더 길며 네 변부에 의해 등변 사다리꼴을 형성하는 단위패널(10)이 상기 단위패널(10)의 측면변부(16)와 동일 길이의 절곡부(20)에 의해 양쪽에서 결합되어 상기 단위패널(10)들의 상면변부(12)에 의한 정다각형의 상부개구부(30)를 형성하고, 하부에는 상기 상부개구부(30)와 더 큰 면적의 닮음꼴이며 상기 단위패널(10)들의 하면변부(14)에 의해 형성되는 정다각형의 하부개구부(40)를 형성하여 실린더블록(140)의 외측에 결합이 되며 실린더블록(140)의 내부에 결합된 피스톤(150)이 상기 단위패널(10)에 관통되어 있는 상기 피스톤결합구(15)에 결합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압피스톤펌프용 리테이너가 도시되어 있다.

도 4는 종래의 유압피스톤펌프(100)의 리테이너의 일실시예를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 종래의 리테이너의 경우는 주로 사판식 피스톤 펌프에서 적용되며, 피스톤(150)이 원활하게 왕복운동 할 수 있도록 피스톤(150)을 지지하여 주고 사판에 밀착시키는 기능을 수행할 수 있도록 평면 형태로 형성되어 있는 모습이 도시되어 있다.

도 5는 도 4의 B-B'선을 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 종래 피스톤 펌프의 리테이너(3)는 피스톤(150)이 구동축(110)과 평행을 이루도록 결합이 되는 것이며, 피스톤(150)의 두부에 결합되는 평판상의 리테이너로서 사판식 피스톤 펌프에 이용이 되는 것이다.

도 4와 같이 단순한 평판 형태의 리테이너는 레이디얼 방식에 이용할 수 없다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤펌프(100)의 리테이너의 평면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 피스톤(150)의 결합이 이루어지는 복수의 피스톤결합구(15)가 형성되어 있으며, 실린더블록(140)의 외측과 유압피스톤펌프(100)의 케이싱(105) 안쪽에서 결합이 이루어지며, 단위패널(10)과 피스톤(150)은 수직으로 결합이 이루어지도록 상부개구부(30)에서 하부개구부(40)로 가면서 단위패널(10)은 경사져 있다.

도 7은 도 6의 C-C'선을 따라 절단한 상태에 대한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이며, 도 7에 도시된 바와 같이 단위패널(10)이 절곡부(20)의 양쪽에서 측면변부(16)의 결합이 이루어짐으로써 상부개구부(30)의 단면적은 하부개구부(40)의 단면적에 비해 더 좁아지게 된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤펌프의 리테이너(1)를 적용한 유압피 스톤펌프(100)의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 8을 참조하여 보면, 유압피스톤펌프(100)의 케이싱(105) 내측의 실린더블록(140)의 외측에서 피스톤(150)을 지지하면서 결합되어 있는 모습이 도시되어 있다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 유압피스톤펌프(100)의 리테이너는 결합구에 피스톤(150)이 인입되고 실린더블록(140)의 바깥쪽에 삽입이 되어 이루어짐으로써, 오일의 흡입 및 토출작용이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 유압피스톤펌프(100)의 성능과 효율을 높일 수 있다.

도 9는 도 8의 D-D'를 따라 절단한 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면의 단면도를 나타내기 위해 도시한 도면이다.

도 9를 참조하여 보면, 본 발명의 일실시예에 따른 유압피스톤펌프용 리테이너를 포함하여 이루어지는 유압피스톤펌프(100)가 도시되어 있으며, 유압피스톤펌프용 리테이너의 피스톤결합구(15)에는 피스톤(150)이 결합되어 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은, 피스톤결합구(15)가 전후면으로 관통되어 있고 하면변부(14)가 상면변부(12)보다 더 길며 네 변부에 의해 등변 사다리꼴을 형성하는 단위패널(10)이 상기 단위패널(10)의 측면변부(16)와 동일 길이의 절곡부(20)에 의해 양쪽에서 결합되어 상기 단위패널(10)들의 상면변부(12)에 의한 정다각형의 상부개구부(30)를 형성하고, 하부에는 상기 상부개구부(30)와 더 큰 면적의 닮음꼴이며 상기 단위패널(10)들의 하면변부(14)에 의해 형성되는 정다각형의 하부개구부(40)를 형성하여 실린더블록(140)의 외측에 결합이 되며 실린더블록(140)의 내부에 결합된 피스톤(150)이 상기 단위패널(10)에 관통되어 있는 상기 피스톤결합 구(15)에 결합되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에서, 단위패널(10)의 수는 7, 9, 11, 13개 중에서 선택된 어느 하나의 수가 결합되어 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 일실시예인 유압피스톤펌프(100)는, 구동축(110)이 회전하면 구동축(110)과 연결된 토오크링(120)이 회전하고 토오크링(120)의 내주는 피스톤(150)이 원주 안쪽방향으로 면접촉하고 있으며 피스톤(150)은 실린더블록(140)에 레이디얼 방향으로 삽입되어 있고 토오크링(120)이 회전하면 피스톤(150)이 토오크링(120)을 따라서 회전하며 피스톤(150)이 삽입된 실린더블록(140)을 고정된 핀틀(115)면 위에서 강제로 회전시킴으로써 실린더블록(140)과 토오크링(120)의 편심량 만큼 피스톤(150)에 스트로크가 발생하여 피스톤(150)이 왕복운동을 함으로써 작동유의 흡입 및 토출작용을 하는 유압피스톤펌프(100)에 있어서, 상술한 유압피스톤펌프용 리테이너(1)가 더 포함되어 이루어지며, 상기의 리테이너에 형성되어 있는 피스톤결합구(15)에 의해 피스톤(150)이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명은, 리테이너가 피스톤을 토오크링의 내벽에 밀착되도록 하여, 흡입 및 토출 작용을 원활하게 하여 펌프의 성능 및 효율을 높이는 효과를 갖는다.

또한, 리테이너가 피스톤을 지지해주는 형태가 되므로 피스톤이 실린더블록을 왕복 운동할 때, 운동의 안정성이 향상되고 마찰력이 감소되는 효과를 가진다.

또한, 상부 개구부와 하부 개구부간의 면적은 단위 패널이 구동축에 대해 기울어진 각도에 의해서 결정되며, 반경방향과 축방향 하중의 비율에 따라 설계자가 단위 패널의 기울어진 각도를 용이하게 결정할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 효과는 일부에 불과한 것이며, 본 발명이 해당하는 분야의 당업자라면 본 발명이 속하는 분야의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변경실시가 가능하다.

Claims (3)

1. 피스톤 결합구가 전후면으로 관통되어 있고 하면변부가 상면변부보다 더 길며 네 변부에 의해 등변 사다리꼴을 형성하는 단위패널이 상기 단위패널의 측면 변부와 동일 길이의 절곡부에 의해 양쪽에서 결합되어 상기 단위패널들의 상면 변부에 의한 정다각형의 상부 개구부를 형성하고, 하부에는 상기 상부 개구부와 더 큰 면적의 닮음꼴이며 상기 단위패널들의 하면변부에 의해 형성되는 정다각형의 하부 개구부를 형성하여 실린더블록의 외측에 결합이 되며 실린더블록의 내부에 결합된 피스톤이 상기 단위패널에 관통되어 있는 상기 피스톤 결합구에 결합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압피스톤펌프용 리테이너.
2. 제1항에 있어서, 상기 단위패널의 수는 7, 9, 11, 13개 중에서 선택된 어느 하나의 수가 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압피스톤펌프용 리테이너.
3. 구동축이 회전하면 구동축과 연결된 토오크링이 회전하고 토오크링의 내주는 피스톤이 원주 안쪽방향으로 면접촉하고 있으며 피스톤은 실린더블록에 레이디얼 방향으로 삽입되어 있고 토오크링이 회전하면 피스톤이 토오크링을 따라서 회전하며 피스톤이 삽입된 실린더 블록을 고정된 핀틀면 위에서 강제로 회전시킴으로써 실린더블록과 토오크링의 편심량 만큼 피스톤에 스트로크가 발생하여 피스톤이 왕복운동을 함으로써 작동유의 흡입 및 토출작용을 하는 유압피스톤펌프에 있어서,

   제1항 또는 제2항의 리테이너가 더 포함되어 이루어지며, 상기의 리테이너에 형성되어 있는 피스톤 결합구에 의해 피스톤이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유압피스톤 펌프.

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