KR20030063555A - 베인 펌프 및 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변형 베인 펌프 및 모터에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 펌프유닛을 구비하되, 상기 펌프유닛은 반경방향으로 출몰 가능한 베인을 포함하는 로터와, 캠링을 형성하는 블록으로서 로터에 대해 위치가 고정되는 고정 블록과, 로터에 대해 이동이 가능한 이동 블록과, 이동 블록과 접하여 이동 블록을 로터방향으로 미는 가압장치를 구비하는 베인펌프가 제공된다. 가압장치는 일단면이 하우징에 구속되고, 반대편 단부는 이동 블록에 고정되는 압축 스프링을 구비할 수 있다. 또한, 상기 가압장치는 상기 토출구와 연결되고 하우징 내에 구비되는 압력실과, 압력실의 한 벽을 형성하되 하우징에 고정되지 않은 압력판과, 압력판과 이동 블록을 연결하는 연결봉과, 연결봉에 끼워지되 일단부는 압력판에 구속되고 반대편 단부는 하우징과 서로 움직이지 않도록 구속되는 압축 스프링을 구비할 수도 있다. 그리고 상기 베인은 상기 로터로부터 이탈하지 않도록 마련된 플랜지를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 상기 베인펌프와 동일한 구성인 베인모터과 제공된다.

Description

베인 펌프 및 모터 {VANE PUMP AND MOTOR}

본 발명은 유압 펌프 및 유압 모터에 관한 것으로서, 특히 가변형 베인 펌프 및 모터에 관한 것이다.

유압 펌프는 구동기에 의하여 축이 회전하여 오일을 흡입 토출하고 유압모터는 펌프로부터 토출된 오일을 받아서 축을 회전시키는 장치로서, 유압 펌프와 유압 모터는 그 구조가 거의 같다. 베인 펌프는 링 내부에 링중심과 편심되어 설치된 구동축과 함께 회전하는 베인(vane)에 의해 오일이 흡입 토출되는 펌프이다. 작업환경에 맞게 오일의 토출량을 바꿀 수 있도록(즉, 큰 힘이 필요할 때는 토출량을 줄이고 작은 힘이 필요할 때는 토출량을 늘린다) 제작된 가변형 베인펌프는 보통 가변형으로 제작이 용이한 비평형형 베임펌프(흡입구와 토출구를 각각 하나씩 구비하여 비교적 단순한 구조이므로 가변형으로 제작하는 것이 쉽다)의 편심량을 변화시킴으로써 토출량을 바꿀 수 있게 된다.

도1을 참조하면, 종래의 가변형 베인펌프(10a)는 원형의 캠링(90a)과, 캠링(90a)의 내부에 구비되는 원형의 로터(91a)와, 로터(91a)에 구비되는 다수의 베인(92a)과, 상부의 압력조절나사(93a)와, 압력조절나사(93a)와 캠링(90a) 사이에 구비되는 압축 코일스프링(94a)과, 하우징(95a)을 구비한다.

로터(91a)의 중심과 캠링(90a)의 중심은 일치하지 않는데, 그에 따라 로터(91a)와 캠링(90a) 사이에는 편심량(e)이 존재한다. 로터(91a)는 반경방향으로 구비된 다수의 베인(92a)을 구비한다. 베인(92a)은 로터(91a)로부터 반경방향으로 들어가고 나올 수 있도록 설치된다. 로터(91a)의 좌측으로는 점선으로 도시된 흡입구(96a)가 마련되고, 로터(91a)의 우측으로는 점선으로 도시된 토출구(97a)가 마련된다.

로터(91a)가 반시계 방향으로 회전하게 되면 원심력에 의해 베인(92a)이 바깥으로 돌출되어 캠링(90a)의 내부와 접하게 되고, 오일이 흡입구(96a)를 통해 로터(91a)와 캠링(90a) 사이의 공간으로 흡입된다. 흡입된 오일은 베인(92a)의 작용에 의해 토출구(97a)까지 이동하며, 결국 오일은 토출구(97a)를 통해 외부로 토출된다. 이때, 토출구(97a)를 통해 토출되는 오일의 양은 캠링(90a)과 로터(91a) 사이의 편심량(e)에 의해 결정된다. 두 중심이 일치하여 편심량(e)이 0이 되면 토출량은 없으며, 편심량(e)이 커짐에 따라 토출량이 증가하게 된다. 만일, 오일의 압력이 기준 압력보다 높으면(큰 힘을 필요로 할 때) 그 압력에 의해 캠은 압축 스프링의 힘을 이기고 상부로 올라가게 된다. 그러면, 편심량이 작아져 토출량이 줄어든다. 압력조절나사(93a)를 이용하여 기준 압력을 바꿀 수 있다.

그러나, 상기와 같이 비평형형으로 구성된 가변형 베인펌프는 몇 가지 단점을 가지고 있다. 그것은 하나의 흡입구와 하나의 토출구를 구비하기 때문에 큰 맥동으로 인한 소음 및 진동이 심하다. 그에 따라, 편심량을 크게 할 수 없어 토출량에 제한이 따른다. 또한, 편심으로 인해 구동축에 힘이 작용하여 베어링이 큰 하중을 받는 단점이 있다. 그리고, 상기와 같은 구성을 따르는 베인모터 역시 맥동 및 소음, 진동이 심하고 베어링에 큰 하중을 받는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 맥동 및 소음, 진동이 적어 편심량을 증가시킬 수 있는 비평형형 구성을 갖는 가변형 베인모터를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 맥동 및 소음, 진동이 적은 비평형형 베인모터를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 편심으로 인해 베어링에 가해지는 하중이 커지는 단점을 극복한 베인펌프 및 모터를 제공하는 것이다.

도1은 종래의 가변형 베인펌프의 단면도

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베인펌프의 사시도로서, 하우징을 절개하여 내부를 도시한 도면

도3의 (a)는 도2의 베인펌프의 제1 측판의 좌측에서 본 상태를 도시한 도면이고 (b)는 (a)의 제1 측판의 A-A'선을 따라 절단한 단면도

도4의 (a)는 도2의 베인펌프의 제2 측판의 우측에서 본 상태를 도시한 도면이고 (b)는 (a)의 제2 측판의 B-B'선을 따라 절단한 단면도

도5의 (a)는 도2의 베인펌프의 중앙 측판의 좌측에서 본 상태를 도시한 도면이고 (b)는 (a)의 중앙 측판의 C-C'선을 따라 절단한 단면도

도6a는 도2의 베인펌프의 제1 펌프유닛의 단면도로서, 제1 측판의 제1, 제2 오일통로 구멍과 오일홈의 위치를 점선으로 도시한 도면이고, 도6b는 도2의 베인펌프의 제2 펌프유닛의 단면도로서 제2 측판의 제1, 제2 오일통로 구멍과 오일홈의 위치를 점선으로 도시한 도면

도7은 도2의 베인펌프의 베인의 사시도

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 베인펌프의 제1 펌프유닛의 단면도

도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 베인모터의 제1 구동유닛의 단면도

도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 베인모터의 제1 구동유닛의 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베인펌프(모터) 11 : 제1 측판

14 : 중앙 측판 16 : 제2 측판

20 : 하우징 40 : 제1 펌프유닛

41 : 베인홈 42 : 로터

43 : 베인 44 : 고정 블록

46 : 이동 블록 48 : 압축 코일스프링

50 : 제2 펌프유닛 52 : 로터

54 : 고정 블록 56 : 이동블록

58 : 압축 코일스프링

본 발명의 일측면에 따르면, 펌프유닛을 구비하되, 상기 펌프유닛은 반경방향으로 출몰 가능한 베인을 포함하는 로터와, 캠링을 형성하는 블록으로서 상기 로터에 대해 위치가 고정되는 고정 블록과, 상기 로터에 대해 이동이 가능한 이동 블록과, 상기 이동 블록과 접하여 이동 블록을 로터방향으로 미는 가압장치를 구비하는 베인펌프가 제공된다. 상기 가압장치는 일단면이 하우징에 구속되고, 반대편 단부는 상기 이동 블록에 구속되는 압축 스프링을 구비할 수 있다. 또한, 상기 가압장치는 상기 토출구와 연결되고 하우징 내에 구비되는 압력실과, 상기 압력실의 한 벽을 형성하되 상기 하우징에 고정되지 않은 압력판과, 상기 압력판과 상기 이동 블록을 연결하는 연결봉과, 상기 연결봉에 끼워지되 일단부는 상기 압력판에 구속되고 반대편 단부는 상기 하우징과 서로 움직이지 않도록 구속되는 압축 스프링을 구비할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 의한 베인펌프는 상기 로터의 양단부에 접하도록 마련되어 상기 펌프유닛을 격리하는 제1 측판과 제2 측판을 구비할 수 있으며, 상기 제1, 제2 측판은 토출구 부분과 로터와 접하는 부분에는 각각 구멍이 마련되고 상기 베인과 접하는 부분에는 홈이 마련될 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 상기 펌프유닛과 동일한 구성인 제2 펌프유닛을 더 구비할 수 있고, 상기 펌프유닛과 상기 제2 펌프유닛 사이에는 중앙 측판이 마련될 수 있는데 상기 중앙 측판의 양측면에는 상기 베인과 접하는 부분에 홈이 마련될 수 있다. 상기 베인은 플랜지를 구비하여 이탈이 방지된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 구동유닛을 구비하되, 상기 구동유닛은 반경방향으로 출몰 가능한 베인과 상기 베인을 외곽으로 미는 코일 스프링을 포함하는 로터와, 캠링을 형성하는 블록으로서 상기 로터에 대해 위치가 고정되는 고정 블록과, 상기 로터에 대해 이동이 가능한 이동 블록과, 상기 이동 블록과 접하여 이동 블록을 로터방향으로 미는 가압장치를 구비하는 베인모터가 제공된다. 상기 가압장치는 일단면이 하우징에 구속되고, 반대편 단부는 상기 이동 블록에 구속되는 압축 스프링을 구비할 수 있다. 또한, 상기 가압장치는 상기 토출구와 연결되고 하우징 내에 구비되는 압력실과, 상기 압력실의 한 벽을 형성하되 상기 하우징에 고정되지 않은 압력판과, 상기 압력판과 상기 이동 블록을 연결하는 연결봉과, 상기 연결봉에 끼워지되 일단부는 상기 압력판에 구속되고 반대편 단부는 상기 하우징과 서로 움직이지 않도록 구속되는 압축 스프링을 구비할 수도 있다.

그리고, 본 발명에 의한 베인모터는 상기 로터의 양단부에 접하도록 마련되어 상기 구동유닛을 격리하는 제1 측판과 제2 측판을 구비할 수 있으며, 상기 제1, 제2 측판은 토출구 부분과 로터와 접하는 부분에는 각각 구멍이 마련되고 상기 베인과 접하는 부분에는 홈이 마련될 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 상기 구동유닛과 동일한 구성인 제2 구동유닛을 더 구비할 수 있고, 상기 구동유닛과 상기 제2 구동유닛 사이에는 중앙 측판이 마련될 수 있는데, 상기 중앙 측판의 양측면에는 상기 베인과 접하는 부분에 홈이 마련될 수 있다. 상기 베인은 플랜지를 구비하여 이탈이 방지된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베인펌프의 사시도이다. 도2를 참조하면, 베인펌프(10)는 하우징(20)과, 하우징(20)의 내부를 길이방향으로 관통하는 구동축(70)과, 하우징(20) 내부에 길이방향으로 차례로 마련되는 제1 가압실(30),제1 펌프유닛(40), 제2 펌프유닛(50), 제2 가압실(60)을 구비한다. 제1 가압실(30)과 제1 펌프유닛(40)의 챔버 사이에는 제1 측판(11)이 마련되고 제2 펌프유닛(50)의 챔버와 제2 가압실(60) 사이에는 제2 측판(16)이 마련된다. 제1 펌프유닛(40)의 챔버와 제2 펌프유닛(50)의 챔버 사이에는 중앙 측판(14)이 마련된다.

하우징(20)은 전면부(절개되어 도시되지 않음)와, 후면부(22)와, 상부벽(23)과, 하부벽(24)과, 좌측벽(25)과, 우측벽(26)을 구비한다. 상부벽(23)은 제1 펌프유닛(40)의 챔버가 마련되는 부분에 다른 부분보다 더 위로 돌출되어 형성된 돌출부(231)를 구비한다. 돌출부(231)에 의해 제1 펌프유닛(50)의 챔버는 다른 공간보다 상부로 더 확장된다. 하부벽(24)은 제2 펌프유닛(50)의 챔버가 마련되는 부분에 다른 부분보다 더 아래로 돌출되어 형성된 돌출부(241)를 구비한다. 돌출부(241)에 의해 제2 펌프유닛(50)의 챔버는 다른 공간보다 하부로 더 확장된다.

구동축(70)은 길다란 원형 축으로서, 외부로부터 좌측벽(25)으로 삽입되어 우측벽(26)의 내벽에 고정된다. 구동축(70)은 좌측벽(25)과 좌측 볼베어링(27)으로 결합되고 우측벽(26)과는 우측 볼베어링(28)으로 결합되어 회전할 수 있다.

도2와 도3의 (a), (b)를 참조하면, 제1 가압실(30)과 제1 펌프유닛(40)의 챔버 사이에 위치하는 제1 측판(11)은 사각형의 판재로서, 전면과 후면을 관통하도록 마련되는 두 개의 제1 오일통로(12)와, 오일통로(12)의 바깥쪽에 위치하고 후면에 마련되는 두 개의 오일 홈(13)과, 한 쪽 오일 홈(13)의 바깥쪽에 접하여 위치하고 전면과 후면을 관통하도록 마련되는 제2 오일통로(111)를 구비한다. 상기 제1, 제2 오일통로(12, 13)와, 오일 홈(111)은 제1 측판(11)에서 약간 아래쪽에 위치한다.두 개의 제1 오일통로(12)는 모두 동일 원주 상에 좌우로 위치하며 서로 대칭인 원호 형태이다. 그러나, 본 발명은 2개로 제한되는 것은 아니다. 2개 이상의 구멍으로 구성될 수도 있다. 제1 오일통로(12)는 후술하는 로터(42)의 오일실(411)의 하단부를 포함하도록 위치한다. 제1 오일통로(12)는 제1 가압실(30)과 제1 펌프유닛(40)의 챔버를 서로 관통한다. 두 개의 오일 홈(13)은 모두 동일 원주 상에 좌우로 위치하며 서로 대칭인 원호 형태이다. 오일 홈(13)은 제1 펌프유닛(40)의 챔버 쪽을 향하는 측면에 마련되어 있다. 오일 홈(13)은 후술하는 베인(43)의 측면에 걸치도록 위치한다. 제2 오일통로(111)는 제1 가압실(30)과 제1 펌프유닛(40)의 챔버를 서로 관통한다.

도2와 도4의 (a), (b)를 참조하면, 제2 펌프유닛(50)의 챔버와 제2 가압실(60)의 사이에 위치하는 제2 측판(16)은 사각형의 판재로서, 전면과 후면을 관통하도록 마련되는 두 개의 제1 오일통로(17)와, 오일통로(17)의 바깥쪽에 위치하고 후면에 마련되는 두 개의 오일 홈(18)과, 한 쪽 오일 홈(18)의 바깥쪽에 접하여 위치하고 전면과 후면을 관통하도록 마련되는 제2 오일통로(19)를 구비하는데, 그 구조가 제1 측판(11)과 동일하다. 다만, 제2 측판(16)의 제1, 제2 오일통로(17, 19)와, 오일 홈(18)이 약간 위쪽에 위치한다. 오일 홈(18)은 제2 펌프유닛(50)의 챔버 쪽을 향하는 측면에 마련되어 있다.

도2와 도5를 참조하면, 제1 펌프유닛(40)의 챔버와 제2 펌프유닛(50)의 챔버 사이에 위치하는 중앙 측판(14)은 사각형의 판재로서, 전면과 후면에 각각 두 개씩 마련되는 오일 홈(15, 15a)을 구비한다. 동일면의 좌우에 위치하는 두 개의 오일홈(15, 15a)은 모두 동일 원주 상에 위치하며 서로 대칭인 원호 형태이다.

도2와 도6a를 참조하면, 제1 펌프유닛(40)은 구동축(70)을 중심으로 하여 설치된 로터(42)와, 캠링을 형성하는 것으로서 캠링의 거의 절반부에 해당하는 블록들로서 로터(42)의 하부에 위치하는 고정 블록(44)과, 로터(42)의 상부에 위치하는 이동 블록(46)과, 이동 블록(46)의 상부에 위치하는 세 개의 압축 코일스프링(48)을 구비한다. 제1 펌프유닛(40)의 챔버를 형성하는 하우징의 전면부(21)와 후면부(22)에는 고정 블록(44)과 이동 블록(46) 사이에 설치되는 제1 흡입구(211)와 제1 토출구(221)가 각각 마련된다.

로터(42)는 중심이 구동축(70)과 결합된 원기둥형 부재로서, 방사상으로 형성된 다수의 베인홈(41)과, 베인홈(41)에 끼워진 다수의 베인(43)을 구비한다. 베인홈(41)은 로터(42) 안쪽에 형성된 오일실(411)과, 오일실(411)의 바깥쪽으로 형성된 안내부(412)를 구비한다. 오일실(411)의 폭이 안내부(412)의 폭보다 크다. 도6a와 도7을 참조하면, 베인(43)은 얇은 사각의 판형태로서, 양측의 뿌리부에 각각 위치하는 두 개의 플랜지(431, 431a)가 마련된다. 각 플랜지(431, 431a)는 베인(43)의 판에 수직인 방향으로 돌출되어 형성된다. 베인(43)의 두께는 베인홈(41)의 안내부(412)의 두께와 같고 돌출된 플랜지(431)의 폭은 베인홈(41)의 오일실(411)의 두께와 같다. 베인(43)은 플랜지(431)가 오일실(411)에 위치하도록 베인홈(41)에 설치되는데, 베인(43)은 베인홈(41) 내에서 반경방향으로 이동이 가능하다. 이때, 플랜지(431)의 폭이 안내부(412)의 두께보다 크기 때문에 베인(43)이 베인홈(41) 밖으로 이탈하지 않는다. 오일실(411)은 제1 측판(11)의오일통로(12)를 거쳐 고압측과 연통되어 있다.

다시 도2와 도6a를 참조하면, 고정 블록(44)은 편평한 아래면(441)과, 편평하고 아래면(441)과 수직을 이루는 편평한 전면(442), 후면(443) 및 양 측면(444)과, 중앙에 최저점이 있는 곡선(바람직하기로는 원호)의 단면형상을 갖는 윗면(445)을 구비한다. 윗면(445)의 곡률 반경은 로터(42)의 반경보다 크다. 고정 블록(44)은 윗면(445)의 중앙(최하단부)이 베인홈(41)으로부터 완전히 돌출된 상태인 베인(43)의 끝부분과 접하도록 하우징(20)의 하부에 고정된다. 로터(42)의 상부에 위치하는 이동 블록(46)은 편평한 윗면(461)과, 편평하고 윗면과 수직을 이루는 전면(462)과, 후면(463)과, 양 측면(464)과, 중앙이 최고점이 되도록 곡선의 단면형상을 갖는 아래면(465)을 구비한다. 아래면(465)의 곡률 반경은 로터(42)의 반경보다 크다. 이동 블록(46)의 우측(보다 정확하게는 흡입측)에는 윗면(461)과 아래면(465)을 관통하는 구멍의 오일통로(232)가 마련된다. 이로서 흡입측 공간과 스프링이 위치하는 공간 사이가 통하게 된다. 이동 블록(46)의 윗면(461)은 반대편이 하우징(20)의 상부벽(23)에 결합된 세 개의 압축 코일스프링(48)과 접한다. 압축 코일스프링(48)에 의해 이동 블록(46)은 아래쪽으로 이동하도록 힘을 받는다.

도6a에서 점선으로 도시된 것은 제1 펌프유닛(40)의 챔버와 제1 가압실(30) 사이에 구비되는 제1 측판(11)의 제1 오일통로(12)와, 오일 홈(13)고, 제2 오일통로(111)의 위치를 도시한 것이다. 두 개의 제1 오일통로(12)는 각각 좌우로 로터(12)의 오일실(411)에 걸쳐서 구비된다. 두 오일 홈(13)은 각각 흡입측과 토출측에 마련되는데, 로터(42)의 외곽에 둘러서 위치한다. 제2 오일통로(111)는 토출측 오일 홈(13)의 바깥쪽에 접하여 위치한다.

도2와 도6b를 참조하면, 제2 펌프유닛(50)은 구동축(70)을 중심으로 하여 설치된 로터(52)와, 캠링을 형성하는 것으로서 캠링의 거의 절반부에 해당하는 블록들로서 로터(52)의 상부에 위치하는 고정 블록(54)과, 로터(52)의 하부에 위치하는 이동 블록(56)과, 이동 블록(56)의 하부에 위치하는 압축 코일스프링(58)을 구비한다. 제2 펌프유닛(50)을 형성하는 하우징의 전면부(21)와 후면부(22)에는 고정 블록(54)과 이동 블록(56) 사이에 설치되는 제2 토출구(212)와 제2 흡입구(222)가 각각 마련된다.

로터(52)는 상기 제1 펌프유닛(40)의 로터(42)와 동일한 구성이므로 상세한 설명을 생략한다. 고정 블록(54)은 제1 펌프유닛(40)의 고정 블록(44)을 뒤집어 놓은 것과 동일한 형태로서, 아래면(545)의 중앙(최상단부)이 베인홈(51)으로부터 완전히 돌출된 상태인 베인(53)의 끝부분과 접하도록 제2 펌프유닛(50)의 상부에 고정된다. 로터(52)의 하부에 위치하는 이동 블록(56)은 제1 펌프유닛(40)의 이동 블록(46)을 뒤집어 놓은 것과 동일한 형태이다. 이동 블록(56)의 아래면(561)은 반대편이 하우징(20)의 하부벽(24)에 결합된 세 개의 압축 코일스프링(58)과 접한다. 압축 코일스프링(58)에 의해 이동 블록(56)은 위쪽으로 이동하도록 힘을 받는다.

도6b에서 점선으로 도시된 것은 제2 펌프유닛(50)과 제2 가압실(60) 사이에 구비되는 제2 측판(16)의 제1 오일통로(17)와, 오일 홈(18)과, 제2 오일통로(19)의 위치를 도시한 것인데, 상기 도6a에서와 동일한 위치이므로 상세한 설명을 생략한다. 도시되지는 않았으나, 제1 펌프유닛(40)과 제2 펌프유닛(50) 사이에 구비되는중앙 측판의 오일 홈의 위치는 제1 측판과 제2 측판에 마련되는 오일 홈의 위치와 동일하다.

이제 도2와 도6a, 도6b를 참조하여, 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다. 구동축(70)이 시계방향으로 회전하게 되면 구동축(70)에 결합된 제1 펌프유닛(40)과 제2 펌프유닛(50)의 로터(42, 52)가 함께 시계방향으로 회전한다. 로터(42, 52)가 회전하면 원심력 및 유압에 의해 제1 펌프유닛(40)과 제2 펌프유닛(50)의 베인(43, 53)이 돌출된다. 이때, 제1 펌프유닛(40)의 상부와 제2 펌프유닛(50)의 하부를 지나는 베인(43, 53)은 이동 블록(46, 56)에 의해 각각 로터(42, 52) 내부로 삽입된다. 구동축(70)이 시계방향으로 회전하면, 제1 펌프유닛(40)에서는 전면부(21)에 마련된 제1 흡입구(221)를 통해 오일이 흡입되고, 제2 펌프유닛(50)에서는 후면부(22)에 마련된 제2 흡입구(22)를 통해 오일이 흡입된다. 흡입된 오일은 베인(43, 53)에 의해 반대편으로 이송되면서 가압되어 제1 펌프유닛(40)에서는 후면부(22)에 마련된 제1 토출구(221)를 통해 오일이 토출되고, 제2 펌프유닛(50)에서는 전면부(21)에 마련된 제2 토출구(212)를 통해 오일이 토출된다. 압력이 높은 토출측의 오일은 제1 측판(11)과 제2 측판(16)의 토출측에 마련된 제2 오일통로(19)를 통해 각각 제1 가압실(30)과 제2 가압실(60)로 유입된다. 유입된 오일은 제1 측판(11)과 제2 측판(16)을 각각 제1 펌프유닛(40)의 챔버와 제2 펌프유닛(50)의 챔버 방향으로 가압하여, 펌프실의 오일이 외부로 새는 것을 방지한다. 또한, 제1 가압실(30)과 제2 가압실(60)의 오일은 각각 제1 측판(11)과 제2 측판(16)에 마련된 제1 오일통로(12, 17)를 통해 각 로터(42, 52)의 오일실(411,511)로 유입된다. 오일실(411, 511) 내부의 오일은 베인(43, 53)을 블록쪽으로 가압한다. 좌측 측판, 우측 측판, 중앙 측판에 마련되는 오일 홈(13, 15, 18)은 흡입측과 가압측 각각의 공간에서 베인에 의해 격리된 영역 사이를 연통시킨다. 이렇게 함으로써, 베인 사이의 압력차를 해소하여 베인에 큰 하중이 가해지는 것을 방지한다.

보통 토출구(221, 212)를 통해 토출되는 오일은 높은 압력을 형성한다. 만일, 토출 오일의 압력이 기준치보다 높아지면(큰 힘이 필요한 경우를 의미한다) 그 압력에 의해 제1 펌프유닛(40)과 제2 펌프유닛(50)의 이동 블록(46, 56)이 각각 압축 코일스프링(48, 58)을 밀고 로터(42, 52)로부터 멀어진다. 로터(42, 52)로부터 이동 블록(46, 56)이 멀어지면, 편심량이 줄어들어 토출량이 줄어들게 되다. 이때, 기준압력은 구비되는 압축 코일스프링(48, 58)에 따라 달라지게 된다. 반대로, 토출 오일의 압력이 다시 낮아지면(작은 힘이 필요한 경우를 의미한다) 그로 인해 제1 펌프유닛(40)과 제2 펌프유닛(50)의 이동 블록(46, 56)이 각각 압축 코일스프링(48, 58)의 힘에 의해 로터(42, 52)와 가까워진다. 로터(42, 52)와 이동 블록(46, 56)이 가까워지면, 편심량이 커져 토출량이 늘어나게 된다. 제1 펌프유닛(40)의 이동 블록(46)과 제2 펌프유닛(50)의 이동 블록(56)에는 각각 오일통로(232, 242)가 마련되어 스프링이 구비된 공간에 저압의 오일 원활히 통할 수 있어 이동 블록의 이동을 보장한다.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 베인펌프의 제1 펌프유닛을 도시한 도면이다. 제2 실시예는 상기 제1 실시예와 펌프유닛 내부의 구성만 다르고 다른 부분은 동일한 구성이다.

도8을 참조하면, 제1 펌프유닛(40b)은 로터(42b)와, 로터(42b)의 하부에 위치하는 고정 블록(44b)과, 로터(42b)의 상부에 위치하는 이동 블록(46b)과, 이동 블록(46b)의 상부에 위치하고 하우징에 고정된 가로벽(481)과, 가로벽(481)의 상부에 위치하는 압력판(49)과, 압력판(49)의 상부에 형성된 압력실(491)과, 이동 블록(46b)과 압력판(49) 사이를 연결하는 연결봉(492)과, 연결봉(492)에 끼워져 압력판(49)과 가로벽(481) 사이에 지지되는 압축 코일스프링(48b)을 구비한다. 흡입구(211b)는 로터(42b)의 우측에 마련되며, 토출구(221b)는 로터(42b)의 좌측에 마련된다. 하우징(20b)의 좌측 외부에는 토출구(221b)와 압력실(491)을 연결하는 연결관(252)이 마련된다. 하우징(20b)의 우측 외부에는 흡입구(211b)에서 가로벽(481)과 압력판(49) 사이의 하우징(20)으로 삽입되어 연결된 오일통로(232b)가 마련된다. 가로벽(481)의 양측 하부에는 스토퍼(482)가 고정된다. 스토퍼(482)에 의해 이동 블록(46b)은 정해진 높이 이상 올라가지 않는다.

도시되지는 않았으나, 제2 펌프유닛은 제1 실시예에서와 같이 상기 제1 펌프유닛(40b)과 동일한 구조이나 상하좌우가 바뀐 형태이다.

로터(42b)가 반시계방향으로 회전하면 원심력에 의해 돌출된 베인(43b)에 의해 흡입구(211b)로부터 흡입된 오일이 이송되어 토출구(221b)로 토출된다. 이때, 토출된 오일이 연결관(252)을 통해 펌프유닛(40b)의 상부에 위치하는 압력실(491)로 유입된다. 토출된 오일의 압력이 기준치보다 상승하면 압력실(491)의 오일이 압력판(49)을 아래로 밀어 결국 이동 블록(46b)을 하강시킨다. 이동 블록(46b)이 하강하면 편심량이 작아져 토출량이 줄게 된다. 오일통로(232b)에 의해 스프링이 구비된 공간에 저압의 오일이 원활히 통할 수 있어 이동 블록의 이동을 보장한다.

도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 베인모터의 제1 구동유닛의 단면도이다. 도9를 참조하면, 베인모터(10c)의 제1 구동유닛(40c)은 베인홈(41c) 내부에 압축 코일스프링(415c)이 구비되며 하우징(20c) 내부 양측에는 스토퍼(482c)가 고정되어 이동 블록(46b)이 정해진 높이 이하로 내려가지 않는다. 그 외는 제1 실시예의 제1 펌프유닛(40)과 그 구성이 동일하다. 베인(43c)은 베인홈(41c) 내부의 스프링(415c)에 의해 로터(42c)의 외부로 돌출된다. 구동유닛(40c)의 우측에 마련된 흡입구(211c)를 통해 고압의 오일이 들어와 로터(42c)를 반시계방향으로 회전시키고 반대쪽 토출구(221c)를 통해 빠져나간다. 외부의 부하가 많이 걸리면 로터(42c)의 회전이 느려지며 그에 따라 토출쪽의 압력이 상승하여 이동 블록(46c)이 위로 밀리게 된다. 그러면 힘이 커지고 회전은 느려진다.

도시되지는 않았으나, 제2 구동유닛은 제1 시시예어서와 같이 상기 제1 구동유닛(40c)과 동일한 구조이나 상하좌우가 바뀐 형태이다.

도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 베인모터의 제1 구동유닛의 단면도이다. 도10을 참조하면, 베인모터(10d)의 제1 구동유닛(40d)은 베인홈(41d) 내부에 압축 코일스프링(415d)이 구비되고, 압력판(49d)과 하우징(20d)의 상부벽(23d) 사이에 압축 코일스프링(48d)이 구비되며, 연결관(252d)이 압력판(49d)과 가로벽(481d) 사이의 공간에 삽입되어 압력실(491d)이 압력판(49d)과 가로벽(481d) 사이에 마련되고 오일통로(232d)가 압축 코일스프링(48d)이 마련된 공간 및 이동블록(46d)과 가로벽(481d) 사이의 공간에 연결된다. 하우징(20d) 내부 양측에는 스토퍼(482d)가 고정되어 이동 블록(46b)이 정해진 높이 이하로 내려가지 않는다. 그 외는 제2 실시예의 펌프유닛(40b)과 그 구성이 동일하다. 베인(43b)은 베인홈(41d) 내부의 스프링(415d)에 의해 로터(42d)의 외부로 돌출된다. 구동유닛(40d)의 좌측에 마련된 흡입구(221d)를 통해 고압의 오일이 들어와 로터(42d)를 시계방향으로 회전시키고 반대쪽 토출구(211d)를 통해 빠져나간다. 외부의 부하가 많이 걸리면 로터(42c)의 회전이 느려지며 그에 따라 토출쪽의 압력이 상승하여 이동 블록(46c)이 위로 밀리게 된다. 그러면 힘이 커지고 회전은 느려진다.

도시되지는 않았으나, 제2 구동유닛은 제1 실시예에서와 같이 상기 제1 구동유닛(40d)과 동일한 구조이나 상하좌우가 바뀐 형태이다.

본 발명에 의한 베인펌프는 캠링의 일부분을 이동시켜 토출량을 변화시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 베인모터는 캠링의 일부분을 이동시켜 로터의 회전속도를 변화시킬 수 있다. 그리고, 본 발명에 의하면, 비평형형을 2단으로 구성하여 맥동 및 편심력, 소음, 진동이 적은 베인펌프와 베인모터가 제공된다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 펌프유닛을 구비하되, 상기 펌프유닛은 반경방향으로 출몰 가능한 베인을 포함하는 로터와, 캠링을 형성하는 블록으로서 상기 로터에 대해 위치가 고정되는 고정 블록과, 상기 로터에 대해 이동이 가능한 이동 블록과, 상기 이동 블록과 접하여 이동 블록을 로터방향으로 미는 가압장치를 구비하는 베인펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 가압장치는 일단면이 하우징에 구속되고, 반대편 단부는 상기 이동 블록에 구속되는 압축 스프링을 구비하는 베인펌프.
3. 제1항에 있어서, 상기 가압장치는 상기 토출구와 연결되고 하우징 내에 구비되는 압력실과, 상기 압력실의 한 벽을 형성하되 상기 하우징에 고정되지 않은 압력판과, 상기 압력판과 상기 이동 블록을 연결하는 연결봉과, 상기 연결봉에 끼워지되 일단부는 상기 압력판에 구속되고 반대편 단부는 상기 하우징과 서로 움직이지 않도록 구속되는 압축 스프링을 구비하는 베인펌프.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 로터의 양단부에 접하도록 마련되어 상기 펌프유닛을 격리하는 제1 측판과 제2 측판을 구비하는 베인펌프.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1, 제2 측판은 토출구 부분과 로터와 접하는 부분에는 각각 구멍이 마련되고 상기 베인과 접하는 부분에는 홈이 마련되는 베인펌프.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 펌프유닛과 동일한 구성인 제2 펌프유닛을 더 구비하되, 상기 펌프유닛과 상기 제2 펌프유닛 사이에는 중앙 측판이 마련되는 베인펌프.
7. 제6항에 있어서, 상기 중앙 측판의 양측면에는 상기 베인과 접하는 부분에 홈이 마련되는 베인펌프.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 베인은 플랜지를 구비하여 상기 로터로부터의 이탈이 방지되는 베인펌프.
9. 구동유닛을 구비하되, 상기 구동유닛은 반경방향으로 출몰 가능하되 이탈되지 않는 베인과 상기 베인을 외곽으로 미는 코일 스프링을 포함하는 로터와, 캠링을 형성하는 블록으로서 상기 로터에 대해 위치가 고정되는 고정 블록과, 상기 로터에 대해 이동이 가능한 이동 블록과, 상기 이동 블록과 접하여 이동 블록을 로터방향으로 미는 가압장치를 구비하는 베인모터.
10. 제9항에 있어서, 상기 가압장치는 일단면이 하우징에 구속되고, 반대편 단부는 상기 이동 블록에 구속되는 압축 스프링을 구비하는 베인모터.
11. 제9항에 있어서, 상기 가압장치는 상기 토출구와 연결되고 하우징 내에 구비되는 압력실과, 상기 압력실의 한 벽을 형성하되 상기 하우징에 고정되지 않은 압력판과, 상기 압력판과 상기 이동 블록을 연결하는 연결봉과, 상기 연결봉에 끼워지되 일단부는 상기 압력판에 구속되고 반대편 단부는 상기 하우징과 서로 움직이지 않도록 구속되는 압축 스프링을 구비하는 베인모터.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 로터의 양단부에 접하도록 마련되어 상기 구동유닛을 격리하는 제1 측판과 제2 측판을 구비하는 베인모터.
13. 제12항에 있어서, 상기 제1, 제2 측판은 토출구 부분과 로터와 접하는 부분에는 각각 구멍이 마련되고 상기 베인과 접하는 부분에는 홈이 마련되는 베인모터.
14. 제9항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 구동유닛과 동일한 구성인 제2 구동유닛을 더 구비하되, 상기 구동유닛과 상기 제2 구동유닛 사이에는 중앙 측판이 마련되는 베인모터.
15. 제14항에 있어서, 상기 중앙 측판의 양측면에는 상기 베인과 접하는 부분에 홈이 마련되는 베인모터.
16. 제9항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 베인은 플랜지를 구비하여 상기 로터로부터의 이탈이 방지되는 베인모터.