KR200338213Y1 - 엔진펌프의 동력전달구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진펌프의 동력전달구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥내 및 옥외용으로 사용되는 소방용 엔진펌프에서 동력 발생용 엔진(10)과, 상기 엔진(10)의 일측에 설치된 펌프(20)와, 상기 펌프(20)의 구동축과 엔진(10) 사이에 설치되어 엔진(20)의 회전력을 펌프(10)에 전달할 수 있도록 구성된 엔진펌프의 동력전달구조에 있어서, 상기 펌프(20)의 구동축(21) 선단부에는 키형식으로 끼움 결합되는 커플링(25)이 구비되고, 상기 커플링(25)은 타측면에서 일정한 탄성과 강도 및 두께를 갖는 강판으로 구성된 댐퍼플레이트의 중심부에 볼트 결합되고, 상기 댐퍼플레이트의 타측면은 엔진의 플라이휘일 내측면에 밀착되어 그 테두리부에 형성된 관통공을 통해 체결볼트가 플라이휘일의 고정공에 결합됨으로써 플라이휘일과 원형 강판의 댐퍼플레이트 및 커플링에 의해 엔진의 회전력이 펌프에 전달될 수 있는 특징적인 구조로 이루어진다.

Description

엔진펌프의 동력전달구조{A Structure of the power transmission of the engine pump}

본 고안은 엔진펌프의 동력전달구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥내 및 옥외용으로 사용되는 소방용 엔진펌프에서 엔진과 펌프 사이의 동력전달방식을 축 연결구조에서 댐퍼플레이트 방식으로 변경하여 엔진의 회전력에 따른 펌프의 내구성 저하와 충격을 방지하고, 동일규격의 기종에서도 고유량, 고양정이 가능하도록 하며, 설치시에 작업 편의성을 대폭 향상시킨 엔진펌프의 동력전달구조에 관한 것이다.

통상 펌프라 함은 모터의 동력을 받아 내부의 압력작용에 의하여 액체나 기체의 유체를 관을 통해서 수송(운반)하거나, 압송하는 장치로, 이러한 모터를 사용하는 펌프를 모터펌프라 칭하며, 모터는 별도의 외부 전원에 의해 구동되어야 하고, 비상시 사용을 위해서는 별도의 비상전원(발전기)을 구비하여 발전기의 전원으로 모터를 구동하고, 모터의 구동과 함께 펌프를 구동하여 필요한 유체를 공급할 수 있도록 구성되었기 때문에, 저용량으로 구조가 복잡하고, 설치시 많은 장소를 차지하여 설치작업이 어려우며, 장비의 설치비가 많이 소요되고 응답성이 떨어지는 단점이 있었다.

이러한 종래의 모터펌프의 단점을 해소하기 위해 사용된 것이 엔진펌프이다. 엔진펌프는 종래의 발전기 또는 발전기와 모터를 대체하여 곧바로 펌프에 연결하여사용하는 형태로서, 장치의 구성이 간단하고 고양정 및 대유량을 얻을 수 있는 장점을 제공할 수 있었으나, 고출력의 엔진동력을 직접 펌프에 전달하는 과정에서 동력을 전달하는 연결축에 다소 문제점이 발생하게 되었다.

특히, 종래에 소방용으로 사용되는 엔진펌프(도 1 참조) 및 그 엔진펌프에 사용되는 동력전달구조(도 2a, 도 2b 참조)는 도면에 도시된 바와 같이, 엔진(10)의 크랭크축으로부터 일정길이의 회전축(11)을 돌출 형성시키고, 펌프(20)의 구동축(21) 또한 일정 길이로 돌출 형성시키고, 양측의 돌출된 축 선단부에 커플링(30a)(30b)이 각각 구비되도록 하여 양측 커플링(30a)(30b)을 상호 체결하여 엔진(10)의 동력이 펌프(20)에 전달될 수 있도록 하였다.

그러나, 엔진(10)의 실린더가 통상 상하 왕복운동을 하고, 이 왕복운동에 의해 크랭크축이 회전운동을 하여 동력을 전달하기 때문에 엔진(10)과 펌프(20)를 연결하여 동력을 전달하는 양측 커플링(30a)(30b)의 연결부위가 충격과 소음이 발생됨으로 양측 커플링(30a)(30b) 사이에 고무재의 고강도 완충재(30c)를 끼워 사용하였다.

그러나, 상기 완충재(30c)가 특수한 고강도 고무재로 이루어진 것이라 하더라도, 엔진펌프를 장기간 사용하거나, 엔진의 고회전시에 충격과 비틀림 및 접촉열 등으로 인한 외부충격으로 완충재가 소손되거나 변형되어 펌프의 고양정(대용량) 사용이 어려운 문제점이 발생되었다.

특히, 엔진의 경우 일정 회전수(1,750rpm) 이상으로 높여서 사용하지 못했기 때문에, 실제 엔진의 전체 성능을 발휘하지 못할 뿐만 아니라 펌프의 규격에 알맞는 고양정이나 대유량을 얻기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 엔진과 펌프사이에 연결된 축으로 인해서 전체 엔진펌프의 장치가 불필요하게 많은 설치공간을 차지하였으며, 엔진이나 펌프를 받쳐주는 고정 프레임이나 지지고정면의 수평상태가 맞지 않은 경우 축의 비틀림이 발생되어 엔진의 회전력이 펌프에 제대로 전달되지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 종래의 엔진펌프가 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안은 엔진의 회전력을 전달하는 충격을 해소하여 펌프의 수명을 연장시킬 수 있도록 하고, 실제의 엔진 및 펌프의 성능을 제대로 발휘할 수 있도록 하여 고양정과 대유량의 펌프 사용이 가능하도록 하는 엔진펌프의 동력전달구조를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 고안은 엔진의 회전력 전달시 비틀림이나 잦은 충격 등을 자체 탄성변형에 의해 흡수할 수 있도록 하여 장치의 내구성 향상은 물론 엔진펌프의 설치공간의 확보가 용이한 엔진펌프의 동력전달구조를 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조는 동력 발생용 엔진과, 상기 엔진의 일측에 설치된 펌프와, 상기 펌프의 구동축과 엔진 사이에 설치되어 엔진의 회전력을 펌프에 전달할 수 있도록 하는 엔진펌프의 동력전달구조에 있어서, 상기 펌프의 구동축 선단부에는 키형식으로 끼움 결합되는커플링이 구비되고, 상기 커플링의 선단부에 일정한 탄성과 강도 및 두께를 갖는 강판으로 구성된 댐퍼플레이트가 결합되고, 상기 댐퍼플레이트는 그 테두리부에서 엔진의 플라이휘일 내측면에 체결볼트로 일체로 결합되어 엔진의 회전력이 펌프에 전달될 수 있는 구조로 이루어진다.

특히, 상기 댐퍼플레이트은 복수개의 강판이 다층 결합된 구성으로 이루어지고, 상기 엔진의 플라이휘일커버와 펌프의 하우징은 상호 직접 대면하여 결합되는 구조로 이루어진 특징을 갖는다.

도 1은 종래에 사용중인 엔진펌프의 동력전달 단면도,

도 2a 및 도 2b는 종래의 엔진펌프에 사용중인 동력전달축의 일부 발췌사시도와 분해상태도,

도 3은 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조의사용상태도,

도 4는 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조에서 연결부의 분해상태도,

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 분해된 연결부의 결합상태도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

10 : 엔진 11 : 엔진회전축

12 : 플라이휘일 13 : 체결공

14 : 플라이휘일 커버 20 : 펌프

21 : 구동축 22 : 측면커버

25 : 커플링 30 : 댐퍼플레이트

31 : 원형강판 32 : 관통공

35 : 체결볼트

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 고안의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 동력전달구조를 갖는 엔진펌프의 외관 단면도를 도시하고 있고, 도 4 내지 도 5d는 본 고안의 특징부를 발췌한 부품의 분해사시도와 결합상태를 도시하고 있다.

본 고안에 따른 엔진펌프는 도 3에 도시된 바와 같이, 외관상 종래의 엔진펌프와 유사하게 보일 수 있으나, 엔진(10)과 펌프(20) 사이에 설치되는 동력전달장치의 구조가 상이한 것에 그 특징이 있다.

즉, 동력 발생용 엔진(10)과, 상기 엔진(10)의 일측에 설치된 펌프(20)와, 상기 펌프(20)의 구동축(21)과 엔진(10) 사이에 설치되어 엔진(10)의 회전력을 펌프(20)에 전달하는 엔진펌프의 동력전달구조에서, 상기 펌프(20)의 구동축(21) 선단부와 엔진(10)의 플라이휘일(12) 사이에 특별한 형식의 동력전달구조를 제공하게 되는 것이다.

한편, 도 4와 도 5a 내지 도 5c에는 본 고안에 따른 동력전달구조를 발췌하여 분리된 상태 및 결합상태를 도시하고 있는 것으로, 상기 펌프(20)의 구동축(21) 선단에 키형식으로 커플링(25)이 끼움 결합되고, 상기 커플링(25)은 타측 선단부에서 일정한 탄성과 강도 및 두께를 갖는 원형 강판(31)으로 구성되는 댐퍼플레이트(30)의 중심부에 체결볼트(35)에 의해 결합된다(도 5a참조).

또한, 상기 원형 강판(31)으로 이루어진 댐퍼플레이트(30)는 그 테두리부에 복수개의 관통공(32)이 일정간격으로 형성되어 있고, 엔진(10)의 플라이휘일(12)의 내측면에도 상기 댐퍼플레이트(30)에 형성된 관통공(32)과 동일한 크기 및 간격으로 체결공(13)이 형성되어 있어, 상기 댐퍼플레이트(30)가 플라이휘일(12)의 내측면에 관통공(32)과 체결공(13)이 상호 일치되도록 밀착된 상태에서 상기 관통공(32)을 통해 체결공(13)으로 체결볼트(35′)가 결합되어 상기 댐퍼플레이트(30)가 플라이휘일(12)에 일체로 결합되고(도 5b 참조), 상기 플라이휘일(12)의 외주연에 구비된 플라이휘일커버(14)와 펌프(20)의 측면커버(22)의 각 테두리부가 직접 대면되도록 하여 체결볼트(35″)에 의해 상호 일체로 결합되는 구조로 이루어진다(도 5c 참조).

이와 같이, 엔진(10)의 플라이휘일(12)의 내측면에 원형 강판(31)으로 구성된 댐퍼플레이트(30)가 결합됨으로써 엔진(10)의 회전력이 펌프(20)에 전달될 수 있는 구조로 이루어지며, 특히 상기 댐퍼플레이트(30)는 도면에 도시된 바와 같이동일한 크기의 복수개의 강판(31)이 겹쳐져 일체로 결합되는 구성으로 이루어진다.

이와 같은 특징적 구조로 이루어지는 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조는 엔진(10)의 구동에 따른 진동으로 회전 중심축이 비틀어져 비틀림이 발생되더라도 고탄성강 및 복수개가 겹침 구성된 원판형의 댐퍼플레이트(30)이 탄성적으로 뒤틀리거나 변형되어 비틀림을 자체 흡수하면서 동력을 원활히 전달하게 되고, 엔진(10)과 펌프(20)를 직접 대면하여 연결하는 직결식으로 이루어져 종래의 축 결합방식에 비해 엔진(10)과 펌프(20)의 설치공간을 최소화하여 공간확보가 용이하고, 설치작업이 수월하도록 한다.

특히, 장기간 사용할수록 엔진(10)과 펌프(20)의 저면을 받쳐주고 있는 후레임이 변형되는 경우, 종래의 축 결합방식에서는 동력전달축에 비틀림이 발생되어 펌프(20)의 구동에 지장을 주거나 훼손을 초래하는 경우가 있었으나, 본 고안의 경우에는 복수개의 얇은 강판(31)으로 이루어진 댐퍼플레이트(30)에 의해 엔진(10)의 회전력을 펌프(20)의 구동축(21)에 전달하므로, 엔진(10) 또는 펌프(20) 중 어느 일측의 변형으로 소정의 비틀림이 발생되더라도 고탄성강의 댐퍼플레이트(30)가 자체 탄성력으로 그 비틀림을 흡수하여 펌프의 구동 및 성능에는 영향을 미치지 않도록 한다.

또한, 종래의 축결합 방식으로 이루어진 엔진펌프의 동력전달구조의 경우에는 엔진의 회전축과 펌프의 구동축의 중심을 정확하게 수평상태로 유지 설치하여야 하나, 실제의 설치작업시 이의 정확한 수평을 맞추는 것이 어렵고, 또한 정확한 수평을 맞춘 경우에도 사용중 볼트풀림이나 공통후레임의 변형 등 미미한 수평오차가발생되는 경우에도 펌프와 엔진의 긴 축간거리로 인한 회전축의 진동으로 회전축을 지지하는 베어링이나 양축의 결합부에 끼움 고정된 완충재 등이 파손되기 때문에 엔진출력을 100％ 활용하지 못하고 실제 성능의 약 70％만 이용하는 정도였으나, 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조는 엔진(10)에 별도의 회전축을 구비함이 없이 플라이휘일(12)에 펌프(20)의 구동축(21)이 직접 연결되어 엔진과 펌프사이가 최대한 짧은 거리를 유지하게되어 엔진의 최대 회전시에도 다른 부품 및 장치에 영향을 주지 않으면서 펌프의 성능을 100％에 가깝게 최대한 활용할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 고안은 동일한 엔진으로 최대의 성능을 발휘할 수 있도록 동력전달구조를 개선함으로써 일부 출력이 부족하여 고양정의 펌프구동에 적합하지 못해 고출력 엔진으로 교체함으로써 고가의 비용이 소요되었던 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 하여 원가절감도 가능하도록 한다.

이상, 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 엔진펌프의 동력전달구조는 종래와 동일 기기를 사용하더라도 엔진 및 펌프의 성능을 최대로 사용할 수 있도록 하여 고출력의 엔진 대체에 필요한 원가를 절감하고, 또한 장기간 사용하더라도 엔진의 회전 및 진동으로 펌프의 동력전달효율이 저감되는 것을 방지할 수 있으며, 엔진펌프의 규격을 최소화 하여 설치와 공간확보가 용이하도록 하며, 엔진과 펌프의 내구성을 향상시킬 수 있는 다양한 효과를 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 동력 발생용 엔진과, 상기 엔진의 일측에 설치된 펌프와, 상기 펌프의 구동축과 엔진 사이에 설치되어 엔진의 회전력을 펌프에 전달할 수 있도록 하는 엔진펌프의 동력전달구조에 있어서,

   상기 펌프의 구동축 선단부에는 키형식으로 끼움 결합되는 커플링이 구비되고, 상기 커플링은 타측면에서 일정한 탄성과 강도 및 두께를 갖는 강판으로 구성된 댐퍼플레이트의 일측 중심부에 볼트 결합되고, 상기 댐퍼플레이트의 타측면은 엔진의 플라이휘일 내측면에 밀착되어 그 테두리부에 형성된 관통공을 통해 체결볼트가 플라이휘일의 고정공에 결합됨으로써 플라이휘일과 원형 강판의 댐퍼플레이트 및 커플링에 의해 엔진의 회전력이 펌프에 전달될 수 있는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진펌프의 동력전달구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 댐퍼플레이트는 복수개의 강판이 다층으로 겹쳐져 일체로 구성되고, 상기 엔진의 플라이휘일커버와 펌프의 측면커버는 상호 직접 대면하여 결합되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진펌프의 동력전달구조.