KR20010048365A - 트로코이드 기어 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력 평형을 위한 홈을 구비한 트로코이드 기어 펌프에 관한 것이다.

이 트로코이드 기어 펌프는 펌프 케이스(110)와, 동력 전달을 위한 펌프 샤프트(112)와, 상기 펌프 샤프트(112)로부터 동력을 전달받아 펌프 샤프트(112)와 함께 회전하는 내기어(113)와, 이 내기어(113)의 외부에 설치되어 내기어(113)와 함께 회전하는 외기어(114)와, 외기어(114)의 외부에 설치되어 내기어(113)와 외기어(114)의 편심량을 조절하며 압력 평형홈(120)을 구비한 편심판(115)과, 내기어(113)와 외기어(114)의 전방에 설치되어 유체가 유입되며 압력 평형홈(120)을 구비한 흡입 안내판(116)과, 내기어(113)와 외기어(114)의 후방에 설치되어 유체가 토출되며 압력 평형홈(120)을 구비한 토출덮개(117)와 이러한 기어들의 고정을 위한 스프링(118)을 포함하여 구성된다.

특히 흡입 안내판(116)과 편심판(115) 및 출구 덮개에 구비되는 압력 평형홈(150)은 외기어(115)의 중심선에서 0°에서 90°이내의 각을 갖도록 형성된다.

이와 같은 트로코이드 기어 펌프는 유입되는 유체와 토출되는 유체사이의 압력차를 제거하여 기어 사이의 마찰을 감소시킬 수 있다

Description

트로코이드 기어 펌프{Trochoid Gear Pump}

본 발명은 트로코이드 기어 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력 평형을 위한 홈을 구비한 트로코이드 기어 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 기어 펌프는 도 1에 도시된 바와 같이 펌프 케이스(10)와 케이스 덮개(11)와, 동력 전달을 위한 펌프 샤프트(12)와, 상기 펌프 샤프트(12)에 연결되는 내기어(13)와, 상기 내기어(13)의 잇수보다 잇수가 하나 많게 형성되며 상기 내기어(13)의 외부에 설치되는 외기어(14)와, 상기 외기어(14)의 외부에 설치되며 상기 외기어(14)와 상기 내기어(13) 사이의 편심량을 조절하는 편심판(15)과, 유체가 유입되는 흡입 안내판(16)과, 유체가 토출되는 토출 덮개(17)와 상기 기어들을 고정하기 위한 스프링(18)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 기어 펌프에서는 먼저 펌프 샤프트(12)에 의해 전달된 동력으로 내기어(13)가 회전하게 되고, 내기어(14) 이에 맞물려 외기어(14)가 회전하게 된다. 이때 외기어(14)는 샤프트(12)와 펌프 케이스(10), 내기어(13)와 편심판(15)의 편심량만큼 편심되어 상기 편심판(15)에 삽입되므로 내기어(13)와 외기어(14)는 편심 회전하게 되고, 상기 외기어(14)와 내기어(13)의 잇수의 차이 때문에 두 기어의 이 사이에는 소정의 공간(19)이 형성되는데, 이 공간(19)은 기어의 회전과 함께 회전하게 된다.

이와 같은 잇사이 공간(19)의 회전에 의하여 기어의 입구와 출구 사이에는 압력차가 발생하게 되고, 이러한 압력차에 의하여 유체가 상기 흡입 안내판(16)으로 유입되고, 이렇게 유입된 유체는 기어의 잇사이 공간(19)을 통과하면서 약 180도 회전한 후 토출 덮개(17)를 통하여 토출 된다.

이와 같이 트로코이드 기어 펌프는 내기어와 편심되어 회전하는 외기어의 잇사이의 공간에 의하여 압력을 생성하게 되는데, 송출 압력이 증가하게 되면 기어로 유입되는 유체와 토출되는 유체 사이에 압력차가 발생하게 되며 이러한 유체의 압력차는 상기 기어와 편심판 사이에 마찰을 일으키게 된다.

이러한 마찰에 의해 상기 편심판의 토출구편 원주면 내측이 마모되게 되는데, 이는 펌프의 수명 단축에 큰 요인이 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 펌프로 유입되는 유체와 토출되는 유체사이의 압력 차이를 제거하여 기어 사이의 마찰을 감소시킬 수 있는 트로코이드 기어 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기어 펌프는 펌프 케이스와, 동력 전달을 위한 펌프 샤프트와, 상기 펌프 샤프트로부터 동력을 전달받아 펌프 샤프트와 함께 회전하는 내기어와, 이 내기어의 외부에 설치되어 내기어와 함께 회전하는 외기어와, 외기어의 외부에 설치되어 외기어와 내기어의 편심량을 조절하며 압력 평형홈을 구비한 편심판과, 상기 외기어와 내기어의 전방에 설치되어 유체가 유입되며 압력 평형홈을 구비한 흡입 안내판과, 상기 외기어와 내기어의 후방에 설치되어 유체가 토출되며 압력 평형홈을 구비한 토출덮개와 이러한 기어들의 고정을 위한 스프링을 포함하여 구성되며, 특히 흡입 안내판과 편심판 및 출구 덮개에 구비되는 압력 평형홈은 외기어의 중심선에서 0°에서 90°이내의 각을 갖도록 형성된다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 트로코이드 기어 펌프는 펌프로 유입되는 유체와 토출되는 유체 사이의 압력 차이를 제거하여 기어 사이의 마찰을 감소시킬 수 있는 것이다

도 1은 종래의 트로코이드 기어 펌프의 수평 단면도이다.

도 2는 도 1 의 펌프 기어부의 수직 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 의한 트로코이드 기어 펌프의 수평 단면도이다.

도 4는 도 3의 펌프 기어부의 수직 단면도이다.

도 5는 도 3의 트로코이드 기어 펌프의 부분 분리 사시도이다.

도 6은 본 말명의 다른 실시예예 의한 트로코이드 기어 펌프의 수직 단면도이다.

도 7은 도 6의 실시예에 의한 펌프 기어부의 수평 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

110: 펌프 케이스 111: 케이스 덮개

112: 펌프 샤프트 113: 내기어

114: 외기어 115: 편심판

116: 흡입 안내판 117: 토출 덮개

118: 스프링 119: 공간

120: 압력 평형홈 213: 내기어

214: 외기어 215: 편심판

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 트로코이드 기어 펌프의 수직단면을 나타낸 것이고, 도 4는 도 3의 펌프의 기어부의 수평 단면을 보인 것이며,도 5는 도 3의 트로코이드 기어 펌프의 부분 분리 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 트로코이드 기어 펌프는 펌프 케이스(110)와, 케이스 덮개(111)와, 동력 전달을 위한 펌프 샤프트(112)와, 상기 펌프 샤프트(112)로부터 동력을 전달받아 상기 펌프 샤프트(112)와 함께 회전하는 내기어(113)와, 상기 내기어(113)의 외부에 설치되어 내기어(113)와 함께 회전하는 외기어(114)와, 상기 외기어(114)의 외부에 설치되어 상기 외기어(114)와 상기 내기어(113) 사이의 편심량을 조절하며 압력 평형홈(120)을 구비한 편심판(115)과, 상기 외기어(114)와 내기어(113)의 전방에 설치되어 유체가 유입되며 압력 평형홈(121)을 구비한 흡입 안내판(116)과, 상기 외기어(114)와 내기어(113)의 후방에 설치되어 유체가 토출되며 압력 평형홈(122)을 구비한 토출 덮개(117)와 상기 기어들의 고정을 위한 스프링(118)을 포함하여 구성된다.

상기 외기어(114)는 내부에 홈이 구비되고 그 내주면에 기어 이가 형성되며,상기 내기어(113)는 외주면에 기어 이가 형성되는데, 상기 내기어(113)의 잇수는 외기어(114)의 잇수보다 하나 적게 형성된다. 그리고 상기 외기어(114)의 내부 홈에 상기 내기어(113)가 삽입 설치되는데, 이때 상기 외기어(114)와 내기어(113)사이에는 잇수의 차에 의하여 소정의 공간(119)이 생기게 된다.

이때 상기 내기어(113)는 펌프 샤프트(112) 및 펌프 케이스(110)와 같은 중심을 가지는 반면 상기 외기어(114)는 상기 샤프트(112)와 펌프 케이스(110) 및 내기어(113)와 편심판(115) 사이의 편심량 만큼 편심되어 설치된다.

상기 흡입 안내판(116)과 편심판(115) 및 토출 덮개(117)에 구비되는 압력 평형홈(121,120,122)은 상기 외기어(114)의 중심선에서 α의 각을 갖도록 형성되며, 각 α는 0°에서 90°이내의 각을 갖도록 형성됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 기어 펌프에서는 먼저 샤프트(112)에 의해 전달된 동력으로 내기어(113)가 회전하게 되고, 내기어(113)에 형성된 이에 맞물려 외기어(114)가 회전하게 된다. 이때 내기어(113)와 외기어(114)는 편심 회전하게 되어 두 기어의 이사이의 공간(119)은 기어의 회전과 함께 회전하게 된다. 이와 같은 이사이 공간(119)이 회전함으로써 기어의 입구와 출구 사이의 압력차가 발생하게 되며, 이러한 압력차에 의해 유체는 상기 흡입 안내판(116)으로 유입되고, 기어의 이사이 공간(119)을 통과하면서 약 180도 회전한 후 토출 덮개(117)를 통하여 토출 된다.

이때 상기 토출 덮개(117)와 편심판 및 흡입 안내판(116)에 형성된 압력평형홈(122)을 통하여 기어 출구측의 고압의 작동 유체를 기어 입구측으로 전달해주어기어 입구와 출구의 압력차를 줄이게 된다. 이에 의하여 기어 사이에 발생하는 마찰을 줄여 펌프의 수명을 연장할 수 있는 것이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 트로코이드 기어 펌프를 도시한 것으로 도면부호는 도 3 내지 도 5의 실시예와 유사부호를 사용하여 동일한 구성부분의 설명을 대신하고자 한다.

본 실시예의 기어 펌프는 두개의 기어부 즉, 두개의 내기어(213)와 외기어(214) 및 편심판(215)을 구비한 것이다.

송출 압력을 높이기 위하여 이와 같이 이단 기어가 사용될 수 있는데, 이 경우에는 송출압력이 높아지므로 기어의 입,출구의 압력차도 더 커지게 되어 펌프 내부의 마찰도 더욱 심하게 발생하게 된다.

그러나 이러한 경우에도 흡입 안내판과 토출 덮개 및 각 기어부의 편심판에 압력 평형홈을 형성하여 기어 출구측의 고압의 작동 유체를 기어 입구측으로 보내주므로써 기어 입구와 출구의 압력차를 줄일 수 있다. 이에 의하여 펌프 내부에 발생하는 마찰을 감소시켜 펌프의 수명을 연장할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 트로코이드 기어 펌프는 흡입 안내판과 편심판 및 토출 덮개에 형성되는 압력 평형홈을 통하여 기어의 입,출구의 압력차를 줄이게 된다.

이에 의하여 기어 입,출구의 압력차에 의하여 발생되는 흡입 안내판과 편심판 및 토출 덮개 사이의 마찰, 또는 기어와의 사이에 발생되는 마찰을 방지할 수 있을 뿐 아니라 기어의 뒤틀림을 방지하여 기어 펌프의 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론이며, 그와 같은 변형은 청구 범위의 기재 범위 내에 있게 된다.

Claims (1)

1. 펌프 케이스와, 동력 전달을 위한 펌프 샤프트와, 상기 펌프 샤프트로부터 동력을 전달받아 펌프 샤프트와 함께 회전하는 내기어와, 상기 내기어의 외부에 설치되어 내기어와 함께 회전하는 외기어와, 상기 외기어의 외부에 설치되어 상기 외기어와 상기 내기어 사이의 편심량을 조절하며 압력 평형홈을 구비한 편심판과, 상기 외기어와 내기어의 전방에 설치되어 유체가 유입되며 압력 평형홈을 구비한 흡입 안내판과, 상기 외기어와 내기어의 후방에 설치되어 유체가 토출되며 압력 평형홈을 구비한 토출덮개와 상기 기어들의 고정을 위한 스프링을 포함하여 구성되는 트로코이드 기어 펌프.