KR102312552B1 - 베인 펌프 - Google Patents

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Abstract

베인 펌프는 펌프 플랜지(12), 리프팅 링(16), 압력판(14), 및 상기 펌프 플랜지(12), 상기 리프팅 링(16) 및 상기 압력판(14)을 통해 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 핀(24)을 포함하며, 상기 핀(24)은 적어도 하나의 스프링 요소(30)에 의해 상기 핀(24)의 축 방향으로 예압된다.

Description

베인 펌프{VANE PUMP}
본 발명은 전환 가능하고, 바람직하게는 전환 가능한 변속기 오일 펌프로서 사용될 수 있는 베인 펌프에 관한 것이다.
이러한 펌프의 부품들은, 작동 중에 리프팅 링이 측면 판 내에 내장되는 부품들 사이의 간격을 피하기 위해서, 축 방향을 따라 기계적으로 예압(prestressed)되어야 한다. 또한, 조립, 분해 및 운반 중에 상기 펌프 부분들 사이의 간격을 피하도록 펌프 인서트가 함께 고정되어야 한다(상기 부분들이 서로에 대해 가압되지 않는 한, 상기 간격은 상기 부품들간의 간극에 의해 야기된다).
특정 상황에서, 설치 공간이 부족하면 기존 해결책을 사용할 수 없게 한다. 또한, 예를 들어 압력판에 의해 둘러싸인 샤프트 단부와 같은, 특별히 필요한 펌프 설계 때문에, 펌프 부품들은 운반 및 취급을 위해 샤프트를 사용하여 압축될 수 없는 경우가 있다.
베인 펌프는 JP 4026931 B2에 도시되어 있으며 하나의 핀(도 2의 12)을 포함한다.
운반 및 취급 중에, 펌프는 압력판의 측면 상의 스프링 요소를 가진 샤프트 단부와 플랜지 측면 상의 샤프트 숄더 또는 다른 요소 사이에서 응력을 받을 수 있다. 이 응력이 없는 해결책들은 취급 중에 부분들 사이에 바람직하지 않은 갭들을 야기한다.
작동 중에, 스프링 요소는 하우징을 통한 압력판에 장착되어 펌프 부품들의 예압(prestress)을 발생시킨다.
문제는, 작동 중 리프팅 링의 박힘 및 펌프의 취급 중 부품들 사이의 축 방향 갭들이다. 또한, 펌프가 하우징 없이 펌프 카트리지 또는 인서트로서 공급되는 경우, 펌프와 하우징 사이에 지금까지 사용되었던 스프링은 더 이상 이러한 방식으로 사용될 수 없다.
본 발명의 과제는 상기 문제를 해결하는 것이다.
상기 문제는 샤프트 및 하우징과 무관하게 하나 이상의 스프링 요소에 의한 펌프 인서트의 내부 예압(prestress)에 의해 해결된다. 다시 말하면, 축 스프링들이 링 및 측면 판들에게 예압을 주어 함께 클램핑하기 위해 사용된다. 그러나 본 발명은 전형적으로 펌프 샤프트의 축 방향으로 예압되어야 하는 컴포넌트들을 포함하는, 임의의 유형의 펌프에 적용 가능하다. 바람직하게는, 본 발명은 현재 원주 방향을 따라 분리되는 실질적으로 2개의 절반부들을 포함하며 동일하거나 상이한 압력으로 개별적으로 작동될 수 있는, 전환 가능한 베인 펌프에 사용된다.
지금까지, 조립된 상태에서 펌프 인서트는 압력판 상에 그리고 하우징 내에 지지되는 스프링 요소를 사용하여 예압되었다. 조립되지 않은 상태에서, 인서트 부분들은, 부분들의 공차를 보상하도록, 스프링 요소와 조합한 샤프트로 압력판과 플랜지 사이에서 축 방향으로 예압된다.
본 발명은 이제, 바람직하게는 펌프의 플랜지 측면 상의 스프링 요소와 조합한 펌프에 의해 핀을 사용하여, 일반적으로 고객 측에 제공된 하우징 및 샤프트와 무관하게, 비-설치 및 설치 상태에서 인서트의 축 방향 예압을 위한 해결책을 제공한다.
스프링 요소들은 한 측면에서 플랜지에 의해 지지되고, 다른 측면에서 핀들에 의해 지지된다. 상기 핀들은 플랜지와 리프팅 링을 통해 연장된다. 상기 핀들은 압력판에 (예컨대, 스냅 링 또는 억지 끼워 맞춤에 의해) 축 방향으로 록킹된다. 이는 상기 부분들에 대한 예압을 발생시킨다. 바람직하게는, 핀들은 상기 부분들 서로에 대한 (플랜지에 대한 리프팅 링 그리고 플랜지 및 리프팅 링에 대한 압력판) 정렬의 기능을 갖는다. 또한, 핀들은 횡 방향 힘을 흡수하므로, 취급 및 작동 동안 추가 장점들이 주어진다.
이 경우, 예컨대 압력판의 관류되는 영역에 예컨대 후술되는 판 스프링과 같은 부품들이 배치될 필요가 없기 때문에, 편향으로 인한 유동 손실이 발생하지 않거나 또는 매우 작은 유동 손실이 발생하고, 이는 더 적은 전력 소비로 이어질 것이다. 또한, 압력판의 배면 상에 압력 콩팥들(pressure kidneys), 시일들 및 유사한 부품들을 위한 설치 공간이 남아있다.
스프링 요소를 압력판의 측면에 배치하는 것도 가능하다. 스프링 요소를 스프링 와셔 또는 판 스프링으로 설계하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
따라서, 본 발명은 일반적으로 고객 측에 제공되는 하우징 및 샤프트와 무관한 공간 최적화된 해결책이다. 특히 이러한 상황에서, 본 발명은 펌프의 컴포넌트들의 이동을 피하기 위해, 취급 및 운반 중에 바람직하게 사용될 수 있는 축 방향 예압의 장점을 제공한다. 제공된 예압은 효율적인 방식으로, 작동 중에 갭들 및 그들의 부정적인 결과를 피하기 위해 변경될 필요가 없다. 또한, 고객 측에서는, 공급된 인서트에 예압이 이미 제공되어 있다면, 펌프에 예압을 제공하기 위해 고객의 하우징 또는 그 주변의 어떠한 고정 요소들도 더 이상 필요하지 않게 된다. 특히, 이러한 장점들은 펌프 샤프트의 단부가 압력판에 의해 둘러싸인 설계에서 사용될 수 있다.
끝으로, 적어도 하나의 핀이 소프트 시일에 의해 밀봉된다면, 본 발명에 따른 베인 펌프의 신뢰성에 대한 장점이 제공된다.
도 1은 변속기 하우징 내의 펌프 인서트의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 펌프 인서트의 평면 사시도이며,
도 3은 도 1에 도시된 펌프 인서트의 저면 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 펌프 인서트의 압력판의 배면도이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 여기에 기술된 베인 펌프는 전형적으로 플랜지(12), 압력판(14), 리프팅 링(16), 및 샤프트(20)를 가진 로터(18)를 포함하는 인서트(10)로서 제공된다. 인서트(10)는 사용 시에 통상 고객 측에 제공되는 하우징(도시되지 않음)에 장착된다. 하우징은 예컨대 변속기, 특히 제어 유닛 또는 그의 중간 판 내에 통합될 수 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시 예에서 2개의 핀(24)이 축 방향으로, 즉 샤프트(20)에 대해 평행하게 제공되며, 도시된 경우에는 스냅 링 또는 홀더(26)에 의해 압력판의 측면에 유지된다. 다른 측면, 즉 플랜지(12)의 측면에서, 핀들은 핀 플랜지(28)와 펌프 플랜지(12) 사이에 스프링 와셔(30)를 클램핑하기 위한 핀 플랜지(28)를 각각 포함한다. 스프링들(30)이 예압된(prestressed) 방식으로 클램핑되기 때문에, 펌프의 상기 컴포넌트들은 운반 및 취급을 위해 그리고 작동을 위해, 예압으로 결속된다.
도 2는 펌프 플랜지(12)의 측면으로부터의 사시도로서, 스프링 와셔(30) 및 펌프 샤프트(20)의 단부를 도시한다.
도 3에는, 홀더(26)에 의해 록킹된 핀(24)의 단부를 가진 압력판(14)의 측면이 나타난다. 핀(24)을 록킹하기 위한 홀더들(26) 또는 다른 수단들이 펌프 플랜지(12)의 측면에 제공될 수 있고, 스프링 와셔들(30) 또는 다른 적절한 스프링 요소들이 압력판(14)의 측면에 제공될 수 있음에 유의해야 한다.
도 1에서 추가로 알 수 있는 바와 같이, 펌프 샤프트(20)의 단부는 압력판(14)의 측면에서 압력판(14)에 의해 둘러싸여 있으며, 다시 말해서 그 리세스 내에 수용되어 압력판(14)을 통해 연장되지 않기 때문에, 필요한 예압을 제공하기 위해 사용될 수 없다.
도 4에는, 핀(24)의 단부 및 이를 위해 제공된 홀더(26)를 구비한 압력판(14)의 배면이 도시되어있다. 또한, 시일(32) 및 압력 콩팥(pressure kidney)(34)이 나타난다. 시일(32) 및 압력 콩팥(34)에 대한 설치 공간이 필요하다는 배경에 대해서는, 도 4에 도시된 배면에 필요한 설치 공간을 형성하기 위해, 플랜지(12)의 측면 상에 스프링들(30)을 제공하는 것이 바람직한 것으로 나타난다. 전술한 바와 같이, 시일(32)의 검출 가능한 2개의 절반부들이 2개의 면을 둘러싸서, 2개의 펌프 절반부들이 상이한 압력으로 작동될 수 있고, 이는 예컨대 스위칭 펌프에서 사용될 수 있다.
12: 펌프 플랜지
14: 압력판
16: 리프팅 링
24: 핀
28: 핀 플랜지
30: 스프링 요소

Claims (5)

  1. 펌프 플랜지(12), 리프팅 링(16), 압력판(14), 및 상기 펌프 플랜지(12), 상기 리프팅 링(16) 및 상기 압력판(14)을 통해 축 방향으로 연장되는 적어도 하나의 핀(24)을 포함하는 베인 펌프로서, 상기 핀(24)은 적어도 하나의 스프링 요소(30)에 의해 상기 핀(24)의 축 방향으로 예압되며,
    상기 핀(24)은 핀 플랜지(28)를 포함하고, 상기 스프링 요소(30)는 상기 핀 플랜지(28)와 상기 펌프 플랜지(12) 또는 상기 압력판(14) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 베인 펌프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링 요소(30)는 스프링 와셔 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서, 펌프 샤프트의 하나의 단부는 상기 압력판(14)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
  5. 삭제
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