KR102218851B1 - 기어펌프 - Google Patents

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심영희
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Abstract

본 발명은 기어펌프에 관한 것으로, 유체의 흡입구와 배출구를 갖는 하우징과, 유체의 유동방향에 가로방향으로 연장된 축선을 따라 상호 평행하게 배치된 구동축 및 종동축과 구동축 및 종동축에 각각 결합되며 상호 맞물려 회전하는 구동기어 및 종동기어를 가지고, 하우징 내에 수용되는 기어유니트 및, 구동축을 지지하는 구동축지지부와 종동축을 지지하는 종동축지지부와 구동축지지부와 종동축지지부를 상호 연결하는 축간연결부를 가지고, 축간연결부는 유동방향에 따른 유체의 이동을 차단하는 중간격벽을 사이에 두고 마련된 유입측 릴리프홈과 유출측 릴리프홈을 가지며, 구동축지지부와 종동축지지부는 구동축과 종동축의 원주방향을 따라 유입측 릴리프홈과 유출측 릴리프홈 간의 유체 이동을 허용하도록 구동기어 및 종동기어와의 사이에 릴리프그루브를 각각 갖는 축지지부를 포함한다.

Description

기어펌프{Gear pump}
본 발명은 기어펌프에 관한 것이다.
기어펌프는 구동기어와 종동기어가 서로 맞물려 회전을 하면서 유체가 이송되도록 펌핑작용을 한다.
이러한 기어펌프는 구동기어와 종동기어가 서로 맞물려 회전을 할 때 서로 맞물려 있는 기어이 사이에 갇힌 유체가 외부와 고립되는 폐입현상이 발생된다.
폐입현상이 발생되면 기어이 사이의 유체가 원활하게 유동되지 못해 유체의 압력이 증가하여 진동 및 소음 발생이 발생되며, 이로 인해 기어펌프의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 폐입현상을 방지하여 진동 및 소음을 감소시키고, 내구성을 향상시킬 수 있는 기어펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기어펌프는 유체의 흡입구와 배출구를 갖는 하우징과, 상기 유체의 유동방향에 가로방향으로 연장된 축선을 따라 상호 평행하게 배치된 구동축 및 종동축과 상기 구동축 및 상기 종동축에 각각 결합되며 상호 맞물려 회전하는 구동기어 및 종동기어를 가지고, 상기 하우징 내에 수용되는 기어유니트 및, 상기 구동축을 지지하는 구동축지지부와 상기 종동축을 지지하는 종동축지지부와 상기 구동축지지부와 상기 종동축지지부를 상호 연결하는 축간연결부를 가지고, 상기 축간연결부는 상기 유동방향에 따른 유체의 이동을 차단하는 중간격벽을 사이에 두고 마련된 유입측 릴리프홈과 유출측 릴리프홈을 가지며, 상기 구동축지지부와 상기 종동축지지부는 상기 구동축과 상기 종동축의 원주방향을 따라 상기 유입측 릴리프홈과 상기 유출측 릴리프홈 간의 유체 이동을 허용하도록 상기 구동기어 및 상기 종동기어와의 사이에 릴리프그루브를 각각 갖는 축지지부를 포함한다.
또한, 상기 축지지부는 축지지본체와, 상기 축지지본체에 설치되어 상기 구동축과 상기 종동축의 레디얼 하중을 지지하는 레디얼베어링과, 상기 구동기어와 상기 종동기어의 축방향 측면에 접촉하는 스러스트베어링을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 릴리프그루브는 상기 스러스트베어링에 대해 반경방향 외측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스러스트베어링은 베어링바디와, 상기 베어링바디에 상기 구동기어와 상기 종동기어의 축방향 측면에 접촉하도록 결합된 베어링커버로 이루어지고, 상기 베어링커버의 림에는 상기 릴리프그루브의 형성을 위한 절취부가 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 폐입현상을 방지하여 진동 및 소음을 감소시키고, 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기어펌프의 분해 사시도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 기어펌프를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기어유니트의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 축지지부의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 V-V 선의 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기어펌프를 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 기어펌프(100)는 하우징(110), 기어유니트(120), 축지지부(130)로 이루어진다.
하우징(110)은 기본 골격이 되는 것으로서, 유체의 흡입구(114)와 배출구(116)를 갖는 바디(112)와, 바디(112)의 양측면에 결합되는 한 쌍의 커버플레이트(118)로 이루어진다.
기어유니트(120)는 하우징(110) 내에 수용되어 흡입구(114)로부터 흡입된 유체를 배출구(116)를 통해 배출되도록 이송한다.
이러한, 기어유니트(120)는 유체의 유동방향에 가로방향으로 연장된 축선을 따라 상호 평행하게 배치된 구동축(122) 및 종동축(124)과, 구동축(122) 및 종동축(124)에 각각 결합되며 상호 맞물려 회전하는 구동기어(126) 및 종동기어(128)를 포함한다.
축지지부(130)는 기어유니트(120)가 하우징(110)에 지지되도록 하는 것으로서, 바디(112)의 양측에 삽입되어 구동축(122) 및 종동축(124)의 양단을 지지한다.
이러한, 축지지부(130)는 구동축(122)을 지지하는 구동축지지부(134)와, 종동축(124)을 지지하는 종동축지지부(136)와, 구동축지지부(134)와 종동축지지부(136)를 상호 연결하는 축간연결부(138)를 가진다.
또한, 축지지부(130)는 축지지본체(132)와, 축지지본체(132)에 설치되어 구동축(122)과 종동축(124)의 레디얼 하중을 지지하는 레디얼베어링(140)과, 구동기어(126)와 종동기어(128)의 축방향 측면에 접촉하는 스러스트베어링(150)을 가진다.
즉, 레디얼베어링(140)은 구동축(122)과 종동축(124) 각각의 축선방향에 대해 수직한 방향의 하중을 지지하고, 스러스트베어링(150)은 구동축(122)과 종동축(124) 각각의 축선방향에 대해 평행한 방향의 하중을 지지한다.
이에 따라, 구동축(122)과 종동축(124) 각각에 발생하는 마찰부하를 현저하게 감소시켜 펌프의 효율이 증가하고, 소음을 감소시킬 수 있다.
스러스트베어링(150)은 베어링바디(152)와, 베어링바디(152)에 구동기어(126)와 종동기어(128)의 축방향 측면에 접촉하도록 결합된 베어링커버(154)로 이루어지고, 베어링커버(154)의 림에는 릴리프그루브(139)의 형성을 위한 절취부(154a)가 형성된다.
축간연결부(138)는 중심영역에 형성되어 유체의 유동방향에 따른 유체의 이동을 차단하는 중간격벽(138a)과, 중간격벽(138a)을 사이에 두고 마련된 유입측 릴리프홈(138b)과 유출측 릴리프홈(138c)을 구비한다.
구동축지지부(134)와 종동축지지부(136)는 구동축(122)과 종동축(124)의 원주방향을 따라 유입측 릴리프홈(138b)과 유출측 릴리프홈(138c) 간의 유체 이동을 허용하도록 구동기어(126) 및 종동기어(128)와의 사이에 릴리프그루브(139)를 각각 형성한다.
이때, 릴리프그루브(139)는 스러스트베어링(150)에 대해 반경방향 외측에 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 구성에 의해, 구동기어(126)와 종동기어(128)의 회전으로 인해 발생되는 펌핑작용에 의해 유체가 흡입구(114)를 통해 흡입되어 배출구(116)로 배출될 때 구동기어(126)와 종동기어(128)의 맞물림되는 기어이 사이에 유체가 외부와 고립되어 압력이 증가하면서 나타는 폐입현상을 방지할 수 있다.
즉, 구동기어(126)와 종동기어(128)의 맞물림되는 기어이 사이에 유체가 외부와 고립되어 압력이 증가하더라도 유동방향을 따라 이동하는 유체의 일부가 유입측 릴리프홈(138b)을 통해 릴리프그루브(139)로 유입된 후 유출측 릴리프홈(138c)으로 이동되기 때문에 유체의 압력을 분산시켜 구동축(122)과 종동축(124)에 가해지는 하중부담을 감소되도록 하여 진동 및 소음을 감소시킨다.
이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110; 하우징
112; 바디
114; 흡입구
116; 배출구
118; 커버플레이트
120; 기어유니트
122; 구동축
124; 종동축
126;구동기어
128; 종동기어
130; 축지지부
132; 축지지본체
134; 구동축지지부
136; 종동축지지부
138; 축간연결부
139; 릴리프그루브
140; 레디얼베어링
150; 스러스트베어링

Claims (4)

  1. 유체의 흡입구와 배출구를 갖는 하우징;
    상기 유체의 유동방향에 가로방향으로 연장된 축선을 따라 상호 평행하게 배치된 구동축 및 종동축과, 상기 구동축 및 상기 종동축에 각각 결합되며 상호 맞물려 회전하는 구동기어 및 종동기어를 가지고, 상기 하우징 내에 수용되는 기어유니트; 및,
    상기 구동축을 지지하는 구동축지지부와, 상기 종동축을 지지하는 종동축지지부와, 상기 구동축지지부와 상기 종동축지지부를 상호 연결하는 축간연결부를 가지고, 상기 축간연결부는 상기 유동방향에 따른 유체의 이동을 차단하는 중간격벽을 사이에 두고 마련된 유입측 릴리프홈과 유출측 릴리프홈을 가지며, 상기 구동축지지부와 상기 종동축지지부는 상기 구동축과 상기 종동축의 원주방향을 따라 상기 유입측 릴리프홈과 상기 유출측 릴리프홈 간의 유체 이동을 허용하도록 상기 구동기어 및 상기 종동기어와의 사이에 릴리프그루브를 각각 갖는 축지지부;를 포함하는 기어펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 축지지부는 축지지본체와, 상기 축지지본체에 설치되어 상기 구동축과 상기 종동축의 레디얼 하중을 지지하는 레디얼베어링과, 상기 구동기어와 상기 종동기어의 축방향 측면에 접촉하는 스러스트베어링을 갖는 것을 특징으로 하는 기어펌프.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 릴리프그루브는 상기 스러스트베어링에 대해 반경방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 기어펌프.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 스러스트베어링은 베어링바디와, 상기 베어링바디에 상기 구동기어와 상기 종동기어의 축방향 측면에 접촉하도록 결합된 베어링커버로 이루어지고,
    상기 베어링커버의 림에는 상기 릴리프그루브의 형성을 위한 절취부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기어펌프.
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