KR100744044B1 - 마그네틱 실링 구조를 갖는 오일 기어펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오일 기어펌프가 고속 회전시 압력으로 인해 오일이 누수되어 내부 압력이 떨어지고, 지속되는 오일누수로 인해 고속회전시 오류가 발생되는 것을 방지하여, 기어펌프의 고속 회전속도 및 성능을 최대한 높일 수 있도록 한 마그네틱 실링 구조를 갖는 오일 기어펌프에 관한 것이다.
본 발명은 기어펌프의 하우징 내부를 관통하도록 내설된 메인 샤프트에 마그네틱 밀폐부재와, 카본패킹으로 이루어진 누수방지구가 구비됨에 따라, 메인 샤프트의 고속회전으로 인해 내부 압력이 상승하더라도, 내부에 주입된 오일이 누수되는 것을 방지할 수 있으며, 고속 회전력으로 인해 발생되는 오일 누수현상을 최대한 억제함으로써, 기어펌프의 최대 고속회전력을 높여 회전에 따른 출력 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
기어펌프, 오일, 메인 샤프트, 아이들 샤프트, 하우징

Description

마그네틱 실링 구조를 갖는 오일 기어펌프{oil-gear pump having a structure of Magnetic sealant}
도 1은 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 요부 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구의 요부 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2:하우징 3:메인 샤프트
3':전동기어 4:기어케이스
5:아이들 샤프트 5':종동기어
10:누수 방지구 11:마그네틱 밀폐부재
12:카본패킹 12":카본링
본 발명은 기어펌프의 오일누수 방지구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일을 이용한 기어펌프의 고속 회전시 압력으로 인해 오일이 누수되어 내부 압력이 떨어지고, 지속되는 오일누수로 인해 고속회전시 오류가 발생되는 것을 방지하여, 기어펌프의 오일누수 방지구를 카본패킹과 마그네틱 밀폐부재를 개재시켜 고속 회전에 따른 누수를 방지하고 밀폐를 향상시킬 수 있도록 한 마그네틱 실링 구조를 갖는 오일 기어펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 기어펌프(gear pump)는 회전력을 이용하여 연료를 소정 압력으로 공급하기 위해 사용되는 것으로서, 사용하고자 하는 용도에 따라, 저속용 기어펌프, 고속용 기어펌프로 구분되며, 회전속도에 따라, 공급하고자 하는 연료의 압력이 설정된다.
주로, 기어펌프는 유체를 공급하기 위해 사용되며, 전동축이나 종동축이 기어방식으로 맞물려 회전되면서 출력을 위한 회전력이 발생하게 되는 바, 회전되는 기어부에는 냉각 및 윤활작용을 위한 오일이 주입된다.
현재, 사용되고 있는 기어펌프는 하우징과 기어케이스에 메인 샤프트와 아이들 샤프트(idle shaft)가 회전되게 내설되며, 메인 샤프트에는 전동기어가 결합되고, 아이들 샤프트에는 종동기어가 결합되며, 전동기어와 종동기어는 상호간에 치합되어 메인 샤프트의 회전시 맞물려 회전되게 구성된다.
또한, 메인 샤프트의 전동기어와 아이들 샤프트의 전동기어가 치합되어 회전됨에 있어, 냉각 및 윤활작용을 위한 오일이 주입되며, 주입된 오일의 누수방지를 위한 패킹, 오링 및 가스켓 등이 내설된다.
특히, 고속 회전용 기어펌프는 고속으로 회전되므로 내부 압력이 고압상태를 이루게 되며, 고압으로 인한, 오일의 누수를 차단하기 위한 정밀한 누수방지가 요구된다.
그러나, 종래의 기어펌프는 메인 샤프트 회전시 주입된 오일의 누수를 방지하기 위한 수단으로 고무재질의 패킹 또는, 오링을 사용하고 있으나, 저속용 기어펌프의 경우는 오일 누수방지가 정상적으로 이루어지지만, 고속용 기어펌프의 경우에는 고속에 따른 내부 압력상승으로 인해 고무재질의 패킹이나 오링이 변형되어 틈새가 발생되거나 또는, 결합부위에 발생된 틈새로 오일이 누수되는 경우가 비일비재(非一非再)하게 발생하고 있는 실정이다.
따라서, 지금까지의 기어펌프는 고속회전으로 인한 압력상승으로 인해 오일의 누수가 발생되므로, 고속회전용 기어펌프의 회전력을 증가시키는 것에 대해 제한을 받고 있다.
또한, 오일을 주기적으로 재주입하여 보충해야하므로 번거롭고 오일이 낭비되었으며, 기어펌프 특히, 고속회전용 기어펌프의 회전력이 제한을 받게 되므로, 기어펌프 제작시, 요구되는 사양을 필요 이상으로 크게 제작해야되므로, 제작에 따른 번거로움과 과다한 비용이 소모되는 등의 많은 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 기어펌프를 구성하는 메인 샤프트의 고속회전으로 인한 내부 압력 상승으로 인하 여, 내부에 주입된 오일이 누수되는 것을 방지함과 동시에, 고속 회전력으로 인해 발생되는 오일 누수현상을 최대한 억제함으로써, 제한적인 기어펌프의 최대 고속회전력을 향상시켜 회전에 따른 출력 성능을 향상시키고, 오일 누수에 대한 우려가 거의 없는 새로운 형태의 기어펌프의 오일누수 방지구를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 기어펌프의 고속회전에 대한 회전력을 향상시켜 성능을 개선하고, 오일 누수로 인한 출력저하 및 오류에 대한 폐단을 해소하므로서, 기어펌프 제작에 따른 작업성 및 생산성을 향상시키고, 저렴한 비용으로 고성능의 제품을 제공하고자 하는 것이다.
특히 본 발명은 펌프 정지시 마그네트의 자력에 의해 마찰 부위를 밀착시켜 주어 마찰부의 누유를 막아 주며, 회전시 펌프내부 압력에 의해 마찰부를 밀착시켜 순환오일로 윤활 및 마찰부 냉각이 이루질 수 있도록 하고, 펌프 정지시 마그네트의 자력에 의해 마찰 부위를 밀착시켜 주어 마찰부의 누유를 막아 주며, 회전시 펌프내부 압력에 의해 마찰부를 밀착시켜 순환오일로 윤활 및 마찰부 냉각이 이루질 수 있도록 한 것이다
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하우징과 기어케이스에 메인 샤프트와 아이들 샤프트(idle shaft)가 회전되게 내설되며, 메인 샤프트에는 전동기어가 결합되고, 아이들 샤프트에는 종동기어가 결합되며, 전동기어와 종동기어는 상호간에 치합되어 메인 샤프트의 회전시 맞물려 회전되고, 전,종동기어가 치합되는 부위에 오일이 주입되며, 오일의 누수를 방지하기 위해 패킹과 오링이 내설되게 구성된 기어펌프에 있어서, 하우징 내부를 관통하도록 내설된 메인 샤프트에는 마 그네틱 밀폐부재와, 카본패킹으로 이루어진 누수방지구가 구성된 특징을 갖는다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구(10)는 하우징(2) 내부를 관통하도록 내설된 메인 샤프트(3)에 결합되어 주입된 오일의 누수를 방지하게 되며, 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)으로 구성된 것이다.
이때, 오일누수 방지구(10)의 마그네틱 밀폐부재(11)에는 고무재질의 오링(11')이 감겨져 결합되며, 마그네틱 밀폐부재(11)의 자력에 의해 카본패킹(12)은 메인 샤프트(3)에 결합된 상태에서, 마그네틱 밀폐부재(11)에 밀착 고정되고, 카본패킹(12) 내부에는 오링(12')과 카본링(12")이 결합되어 마그네틱 밀폐부재(11)와 자력에 의해 밀착되는 과정에서, 마그네틱 밀폐부재(11)에 압착된다.
도 1은 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 요부 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 나타내는 종단면도로서, 하우징(2)과 기어케이스(4)에는 전동기어(3')가 결합된 메인 샤프트(3)와 종동기어(5')가 결합된 아이들 샤프트(5)가 상호간에 맞물려 회전되게 내설되며, 전동기어(3')와 종동기어(5')는 상호간에 맞물려 회전되고, 메인 샤프트(3)와 아이들 샤프트(5)가 내설된 하우징(2)과 기어케이스(4) 내부에는 일정량의 오일이 주입된다.
특히, 메인 샤프트(11)에는 주입된 오일의 누수를 방지하기 위한 오일누수 방지구(10)가 결합되며, 오일누수 방지구(10)는 소정의 자력을 갖는 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)으로 구성되고, 카본패킹(12)은 메인 샤프트(3)에 결합된 상태에서, 마그네틱 밀폐부재(11)의 자력에 의해 서로 밀착된 상태를 이루게 된다.
또한, 오일의 누수를 방지하기 위해 메인 샤프트(3)에 결합되는 마그네틱 밀폐부재(11)는 외주면에 오링(11')이 감겨져 결합되므로, 오링(11')에 의해 하우징(2)의 오일 누수방지를 위한 밀폐가 이루어지게 되며, 카본패킹(12)은 메인 샤프트(11)에 결합되고 자력에 의해 마그네틱 밀폐부재(11)에 밀착되게 이루어져 있으므로, 고속 회전시 메인 샤프트(3)와 마그네틱 밀폐부재(11)의 결합부위에 대한 오일 누수를 방지하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구의 요부 확대 단면도로서, 하우징(2) 내부를 관통하며 설치된 메인 샤프트(3)에 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)이 끼워져 결합되되, 오일 누수 방지를 위해 최소의 공차범위내로 끼워지고, 마그네틱 밀폐부재(11)의 자력에 의해 밀칙된 상태로 결합되는 것이다.
메인 샤프트(3)가 관통된 하우징(2) 내부에는 오일이 주입되며, 주입된 오일은 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12) 및 오링(11', 12')에 의해 외부로 누수되지 않게 되며, 하우징(2) 내면과 마그네틱 밀폐부재(11) 상호간의 접촉부위에 대한 밀폐는 오링(11')에 의해 이루어지고, 메인 샤프트(3)와 마그네틱 밀폐부재(11) 상호간의 결합부위에 대한 밀폐는 카본패킹(12)에 의해 이루어 진다.
이때, 카본패킹(12) 내부에는 오링(12')과 카본링(12")이 결합되어 있으므 로, 카본패킹(12)이 마그네틱 밀폐부재(11)와 밀착되는 과정에서, 압착되어 접촉부위의 밀폐를 이루게 되는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구에 대한 사용상태를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(2)과 기어케이스(4) 내부에 전동기어(3')와 종동기어(5')가 각각 결합된 메인 샤프트(3) 및 아이들 샤프트(5)가 회전되게 내설되고, 내부에는 일정량의 오일이 주입되되, 주입된 오일의 누수를 방지하기 위하여 메인 샤프트(3)에 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)을 결합하되, 마그네틱 밀폐부재(11)의 외주면에는 오링(11')을 끼워 결합하고, 카본패킹(12) 내부에는 오링(12')과 카본링(12")을 결합하여 각각의 오링(11', 12')에 의해 접촉부위에 대한 밀폐가 이루어지도록 하며, 특히, 마그네틱 밀폐부재(11)의 자력에 의해 카본패킹(12)이 밀착되게 결합되고, 자력에 의해 밀착되는 과정에서, 내부에 결합된 카본링(12")이 마그네틱 밀폐부재(11)의 표면에 압착되어 누수를 방지하게 되는 것이다.
이와 같이, 하우징(2)과 기어케이스(4)에 내설되어 메인 샤프트(3)의 회전에 의해 전동기어(3')와 종동기어(5')가 치합된 상태로 회전되면서, 소정의 출력을 제공하게 되는 것으로서, 고속회전용 기어펌프의 경우에는 메인 샤프트(3)가 8,000rpm 이상으로 고속회전하게 되며, 고속회전시 회전력에 의해 하우징(2) 내부의 압력이 증가하여 고성능의 출력을 제공하게 되는 것이다.
이 과정에서, 하우징(2) 내부에 주입된 오일은 고속 회전으로 인해 내부 압 력이 상승하게 되면, 메인 샤프트(3)와 하우징(2)의 결합부위를 통해 외부로 누수될 우려가 있으나, 본 발명에서와 같이, 하우징(2)과 마그네틱 밀폐부재(11) 사이에는 오링(11')이 결합되어 있으므로, 누수가 방지된다.
또한, 메인 샤프트(3)와 마그네틱 밀폐부재(11) 상호간에 결합된 부위에는 카본패킹(12)이 자력에 의해 밀착되게 결합되며, 카본패킹(12) 내부에 결합된 카본링(12")이 표면에 압착된 상태를 이루게 되므로, 고속회전으로 내부 압력이 상승하더라도, 주입된 오일이 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)에 의해 밀폐되어 누수가 방지되는 것이다.
본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구(10)는 마그네틱 밀폐부재(11)와 카본패킹(12)이 자력에 의해 밀착되게 결합되므로, 기존의 기어펌프에서 발생되는 누수현상, 즉, 메인 샤프트(3)와 마그네틱 밀폐부재(11) 상호간의 결합부위에 발생되는 미세한 틈새를 통해 내부에 주입된 오일이 누수되는 현상을 완벽하게 방지할 수 있음은 물론, 기어펌프의 회전력을 최대 1,2000rpm 까지 높일 수 있으므로, 기어펌프의 출력에 대한 성능을 최대화 할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 기어펌프의 오일누수 방지구를 이용함에 따라, 메인 샤프트의 고속회전으로 인한 내부 압력이 상승하더라도, 내부에 주입된 오일이 누수되는 것을 방지할 수 있으며, 고속 회전력으로 인해 발생되는 오일 누수현상을 최대한 억제함으로써, 기어펌프의 최대 고속회전력을 향상시켜 회전에 따른 출력 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 본 발명은 기어펌프의 고속회전에 대한 회전력을 향상시켜 성능을 개선하고, 오일누수로 인한 출력저하 및 오류에 대한 폐단을 해소함으로써, 기어펌프 제작에 따른 작업성 및 생산성을 향상시키고, 저렴한 비용으로 고성능의 제품을 제공할 수 있는 경제적인 효과가 있으며, 특히 본 발명은 펌프 정지시 마그네트의 자력에 의해 마찰 부위를 밀착시켜 주어 마찰부의 누유를 막아 주며, 회전시 펌프내부 압력에 의해 마찰부를 밀착시켜 순환오일로 윤활 및 마찰부 냉각이 이루질 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하우징(2)과 기어케이스(4)에 메인 샤프트(3)와 아이들 샤프트(5, idle shaft)가 회전되게 내설되며, 메인 샤프트(3)에는 전동기어(3')가 결합되고, 아이들 샤프트(5)에는 종동기어(5')가 결합되며, 전동기어(3')와 종동기어(5')는 상호간에 치합되어 메인 샤프트(3)의 회전시 맞물려 회전되고, 전동기어(3')와 종동기어(5')가 치합되는 부위에 오일이 주입되며, 오일의 누수를 방지하기 위해 패킹과 오링이 내설되게 구성된 기어펌프에 있어서,
    하우징(2) 내부를 관통하도록 내설된 메인 샤프트(3)에는 마그네틱 밀폐부재(11)와, 카본패킹(12)으로 이루어진 누수 방지구(10)을 구성하되 누수방지구(10)의 마그네틱 밀폐부재(11)에는 오링(11')이 감겨져 결합되고, 카본패킹(12)은 내부에 오링(12')과 카본링(12")이 결합되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 마그네틱 실링 구조를 갖는 오일 기어펌프.
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