KR200486890Y1 - 결합구조가 단순화된 내접기어펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 케이싱과, 내치형 기어로 구성되며 상기 케이싱 내에 회전 가능하게 설치되는 링기어; 외치형 기어로 구성되며 상기 링기어 내에 편심되게 배치되어 상기 링기어와 맞물려 회전되도록 설치되는 피니언기어; 상기 피니언기어의 회전 중심을 관통하도록 설치되면서 상기 피니언기어를 회전시키는 구동샤프트; 상기 링기어와 피니언기어 사이의 비 치합부위에 위치되며 양측면에는 상기 케이싱의 개방된 양측으로 노출되는 돌출부를 갖도록 이루어진 세그먼트; 상기 케이싱의 개방된 양측면 중 상기 세그먼트의 양 측벽이 위치된 부위를 덮도록 형성되며 상기 세그먼트와의 대향면에는 상기 세그먼트의 돌출부가 수용되는 수용홈이 요입 형성된 사이드 플레이트(600);를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 고안에 의하면, 별도의 부품이 더 구비되지 않고 상기 세그먼트와 사이드 플레이트가 직접 결합되도록 함으로써, 부품 수를 줄이고 조립 및 분해가 손쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

Description

결합구조가 단순화된 내접기어펌프{Internal gear pump of combined structure simplified}

본 고안은 내접기어펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 고정핀 또는 고정바가 구비되지 않고 세그먼트와 사이드 플레이트를 결합시킴으로써, 종래의 내접기어펌프에 비해 결합구조가 단순화된 새로운 형태에 따른 내접기어펌프에 관한 것이다.

일반적으로 기어펌프는 두 기어를 서로 맞물리게 하여 해당 기어의 이(齒)와 이(齒) 사이의 공간에 갇힌 압유(예, 오일 등)를 이송하는 펌프로써, 흡입 양정이 크고, 고점도액의 이송에 적합하며, 토출압력이 회전수에 영향을 받지 않는다는 장점에 의해 많이 사용되고 있다.

이와 같은 기어펌프는 내접 기어펌프와 외접 기어펌프, 트로코이드 펌프(trochoid pump)로 구분되며, 이 중 상기 내접 기어펌프는 링기어에 내접한 피니언기어를 회전시켜 상기 두 기어가 동시에 회전되도록 하며, 이러한 링기어와 피니언기어 사이의 틈새에 부압(마이너스 압력)을 형성하여 이 부압으로 유체탱크 내의 압유를 펌핑하여 유압시스템과 연결된 압력측으로 공급하도록 이루어진다.

이와 관련하여 공개특허 제10-2013-0123323호, 공개특허 제10-2013-0141595호, 공개특허 제10-2015-0062164호 등에서 다양하게 개시하고 있다.

이러한 종래의 내접기어펌프는 링기어 및 피니언기어 사이에 위치된 상태로 각 기어의 기어잇들 사이의 공간을 폐쇄하여 상기 폐쇄된 공간을 따라 작동유가 이송될 수 있도록 하여 고압측과 저압측이 서로 분리되도록 하는 세그먼트가 구비된다. 이러한 세그먼트는 고정핀 또는 고정바를 통해 사이드 플레이트와 함께 고정시키게 된다.

하지만, 전술된 고정핀 또는 고정핀을 이용하여 세그먼트를 고정하는 형태의 내접기어펌프는 상기 세그먼트가 상기 고정핀의 위치를 기준으로 회전되려 함으로써, 세그먼트의 정확한 위치 유지가 어려운 문제점이 있다.

또한, 전술된 고정바를 이용하여 세그먼트를 고정하는 형태의 내접기어펌프는 상기 고정바로 인한 무게 증대 및 세그먼트의 사이즈 증대가 야기된 문제점이 있었다.

이와 함께, 전술된 고정핀 혹은 고정바를 이용하여 세그먼트를 고정하는 형태의 내접기어펌프는 부품 수의 증가로 인한 조립공수의 증가 및 부품관리의 어려움이 야기된 문제점이 있었다.

또한, 내접기어펌프의 구동에 의한 작동유의 펌핑이 진행되는 과정에서 링기어와 피니언기어가 이루는 압축실 내의 저압측과 고압측 사이의 압력차로 인해 부하가 발생되는데, 이로 인한 내부 부품들의 마모 및 파손에 대응하기 위한 유지보수 작업이 신속하고 효율적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

즉, 종래의 내접기어펌프를 이루는 부품들 간의 결합구조는 상호 간에 조립 및 분해가 번거롭게 이루어질 수 밖에 없기 때문이다.

공개특허 제10-2013-0123323호 공개특허 제10-2013-0141595호 공개특허 제10-2015-0062164호

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세그먼트의 일측에 구비되거나 관통되도록 구비되는 고정핀 또는 고정바가 없이도 세그먼트 및 사이드 플레이트를 고정할 수 있는 내접기어펌프의 구조를 제공하는 것이다.

이에, 상호 부품들 간의 결합구조를 단순화하여 부품 수를 줄이고 이와 더불어 조립 및 분해 등의 작업이 손쉽게 이루어질 수 있는 내접기어펌의 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 양측으로 개방된 원통형의 케이싱; 내치형 기어로 구성되며 상기 케이싱 내에 회전 가능하게 설치되는 링기어; 외치형 기어로 구성되며 상기 링기어 내에 편심되게 배치되어 상기 링기어와 맞물려 회전되도록 설치되는 피니언기어; 상기 피니언기어의 회전 중심을 관통하도록 설치되면서 상기 피니언기어를 회전시키는 구동샤프트; 상기 링기어와 피니언기어 사이의 비 치합부위에 위치되며 양측면에는 상기 케이싱의 개방된 양측으로 노출되는 돌출부를 갖도록 이루어진 세그먼트; 상기 케이싱의 개방된 양측면 중 상기 세그먼트의 양 측벽이 위치된 부위를 덮도록 형성되며 상기 세그먼트와의 대향면에는 상기 세그먼트의 돌출부가 수용되는 수용홈이 요입 형성된 사이드 플레이트;를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 돌출부는 상기 세그먼트의 양 측벽 일부 혹은 전부를 돌출시켜 형성된 것임을 특징으로 한다.

그리고 상기 수용홈은 상기 돌출부에 비해 세그먼트의 벌어짐을 위한 유격을 가질 정도로 더욱 크게 형성됨을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 종래의 내접기어펌프와 같이 세그먼트를 관통하거나 또는 상기 세그먼트의 일측에 구비되는 고정핀이나 고정바가 없이도 상기 세그먼트와 사이드 플레이트를 고정할 수 있는 장점이 있다.

즉, 별도의 부품이 더 구비되지 않고 상기 세그먼트와 사이드 플레이트가 직접 결합되도록 함으로써, 부품 수를 줄이고 조립 및 분해가 손쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

따라서, 종래의 내접기어펌프에 비해 그 내부구조가 컴팩트화 되므로, 내접기어펌프의 자체 무게를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 2는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 상태에서 사이드 플레이드가 분리된 상태를 나타낸 사시도
도 4는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 5는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 도 4의 단면도
도 6은 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 도 4의 측면도
도 7은 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 도 6의 단면도

이하 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1과 도 2에는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위한 평면도와 사시도가 각각 도시되어 있다. 도 3에는 도 2의 상태에서 사이드 플레이드가 분리된 상태를 나타낸 사시도가 도시되어 있다. 그리고 도 4에는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 평면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 단면도가 도시되어 있다. 그리고 도 6에는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 도 4의 측면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프를 설명하기 위해 나타낸 도 6의 단면도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 결합구조가 단순화된 내접기어펌프는 크게 케이싱(100), 링기어(200), 피니언기어(300), 구동샤프트(400), 세그먼트(510,520) 및 사이드 플레이트(600)를 포함하여 구성된다.

이를 각 구성별로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 케이싱(100)은 내접기어펌프의 몸체를 이루는 부위이다.

이와 같은 케이싱(100)은 알루미늄 재질로 이루어지면서 내측으로 설치공(101)이 전후로 관통되게 형성되며, 둘레면에는 작동유가 유입되는 유입구(110) 및 작동유가 유출되는 유출구(120)가 각각 형성되어 이루어진다. 이때, 상기 유입구(110) 및 유출구(120)는 상기 설치공(101) 내부와 서로 연통되게 형성되면서 상기 설치공(101)을 사이에 두고 서로 나란히 위치되도록 형성된다.

또한, 상기 케이싱(100)의 전면 및 배면에는 상기 설치공(101) 내부를 폐쇄하면서 분리 가능하게 결합되는 프론트케이스 및 리어케이스가 더 포함된다. 상기 프론트케이스 및 리어케이스는 본 고안의 첨부된 도면에는 도시되지 않았다.

다음으로, 상기 링기어(200)는 후술될 피니언기어(300)와 함께 압축실을 형성하는 부위이다. 이러한 링기어(200)는 내치형 기어로 구비되며 상기 케이싱(100)의 설치공(101) 내에 회전가능하게 설치되며, 내주면을 따라 기어잇(210)이 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 링기어(200)의 외주면에는 그 원주방향을 따라 복수의 연통공(220)이 관통 형성된다. 이러한 상기 각 연통공(220)은 상기 케이싱(100)의 어느 한 측으로 형성된 유입구(110)를 통해 작동유를 제공받아 상기 링기어(200)의 내부로 유입되도록 함과 더불어 상기 링기어(200) 내에서 압축된 작동유를 상기 케이싱(100)의 다른 한 측에 형성된 유출구(120)를 통해 유출되도록 하는 역할을 한다.

다음으로, 상기 피니언기어(300)는 상기 링기어(200)를 회전시키면서 상기 링기어(200)와의 사이에 형성되는 압축실 내의 작동유를 압축시키는 부위이다.

이러한 피니언기어(300)는 상기 링기어(200)의 내경에 비해 작은 외경을 갖도록 형성되며, 그 외주면을 따라 기어잇(310)이 형성되면서 상기 링기어(200)의 내측에서 상기 링기어(200)와 편심되게 배치된 상태로 맞물려 회전되도록 설치된다.

다음으로, 상기 구동샤프트(400)는 상기 피니언기어(300)를 회전시키는 부위이다.

이러한 구동샤프트(400)는 상기 피니언기어(300)의 회전 중심에 고정되면서 양 끝단이 프론트케이스 및 리어케이스(미도시)를 각각 관통하도록 설치되며, 어느 한 끝단은 구동력을 제공하는 구동수단(예, 모터 또는 엔진 등)으로부터 동력을 전달받도록 연결된다.

다음으로, 상기 세그먼트(510,520)는 상기 각 기어(200,300)의 기어잇(210,310)들 사이의 공간을 폐쇄하는 부위이다.

이러한 상기 세그먼트(510,520)는 각각 링기어(200) 및 피니언기어(300)를 향해 라운드지게 형성되며, 상기 링기어(200)와 피니언기어(300) 사이의 비 치합부위에 위치하여 고압측과 저압측 공간을 서로 분리하는 두 개가 한 쌍을 이루면서 서로 겹쳐지게 설치된다.

이러한 상기 두 세그먼트(510,520)는 외측 세그먼트(510)와 내측 세그먼트(520)로 구성되며, 상기 외측 세그먼트(510)는 상기 링기어(200)의 내주면과 맞닿도록 구비되고, 상기 내측 세그먼트(520)는 상기 피니언기어(300)의 외주면과 맞닿도록 구비되어 상기 각 기어(200,300)의 기어잇(210,310)들 사이의 공간을 폐쇄하도록 하여 작동유가 밀폐되도록 하는 역할을 한다.

그리고 상기 두 세그먼트(510,520)는 타 부위에 비해 외측으로 돌출형성되는 돌출부(511,521)이 형성되어 이루어진다. 즉, 상기 돌출부(511,521)은 첨부된 도 7과 같이 중심부위를 제외한 좌우 양측 부위를 의미하며, 상기 중심부위보다 외측으로 돌출되도록 형성되는 부위이다. 이러한 상기 돌출부(511,521)은 후술될 사이드 플레이트(600)에 수용된다.

다음으로, 상기 사이드 플레이트(600)는 세그먼트(510,520)를 고정하면서 밀폐된 압축실을 형성하는 부위이다.

이러한 상기 사이드 플레이트(600)는 그 하단 일부분(도 4 내지 도 5)이 상기 구동샤프트(400)의 둘레면을 감싸도록 라운드지게 형성됨과 더불어 내측으로 함몰 형성되는 수용홈(610)이 구비되며, 상기 수용홈(610)을 통해 두 세그먼트(510,520)와 결합되어 이를 고정하는 역할을 한다.

상기 수용홈(610)은 상기 사이드 플레이트(600)의 부위 중 상기 두 세그먼트(510,520)와 마주보는 부위에 소정 깊이로 함몰 형성된다. 이러한 상기 수용홈(610)은 복수개로 구비되어 서로 이격 배치되며, 상기 두 세그먼트(510,520)의 돌출부(511,521)을 수용하는 역할을 한다.

이러한 상기 사이드 플레이트(600)는 상기 두 세그먼트(510,520)의 좌우 양측 즉, 상기 각 기어(200,300)의 비 치합부위에 위치되면서 두 세그먼트(510,520)의 양측 부위를 덮도록 설치된다. 그리고 상기 두 사이드 플레이트(600)는 상기 케이싱(100)과 결합되어 고정된다.

즉, 상기 케이싱(100)의 개방된 양측의 둘레면에 상기 사이드 플레이트(600)를 수용하여 고정할 수 있는 안착홈(103)을 요입 형성하고, 상기 사이드 플레이트(600)는 상기 안착홈(103)에 안착시킴으로써, 상기 사이드 플레이트(600)의 고정이 가능하다.

이하에서는, 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프의 작용을 첨부된 도면을 통해 설명한다.

먼저, 외부로부터 전달되는 구동력이 구동샤프트(400)로 전달되어 상기 구동샤프트(400)를 회전시키게 된다. 이러한 구동샤프트(400)의 회전이 이루어지면 상기 구동샤프트(400)에 고정된 피니언기어(300)가 회전되고, 이에 따라 상기 피니언기어(300)와 맞물린 링기어(200)가 회전된다.

따라서, 상기 피니언기어(300)와 링기어(200) 사이의 공간은 세그먼트(510,520)를 기준으로 케이싱(100)의 유입구(110)가 형성된 저압측과, 유출구(120)가 형성된 고압측을 형성하게 되며, 이로 인해 상기 유입구(110)를 통해 작동유가 유입되어 상기 피니언기어(300)와 링기어(200) 사이의 세그먼트(510,520)로 폐쇄된 각 기어잇(210,310) 사이의 공간을 따라 작동유가 이송된 후 유출구(120)를 통해 유출된다.

특히, 전술된 바와 같은 내접기어펌프의 구동에 의한 작동유의 펌핑이 진행되는 과정에서 상기 링기어(200)가 케이싱(100)의 설치공(101)을 따라 회전되는 도중 링기어(200)와 피니언기어(300)가 이루는 압축실 내의 저압측과 고압측 사이의 압력차로 인해 상기 링기어(200)는 유출구(120)가 형성된 측을 향해 더욱 큰 부하를 받게 된다.

이에, 내부 부품들 마모 및 파손 등으로 인한 유지보수 작업이 필요할 때에 간편하고 단순화된 상기 두 세그먼트(510,520)와 사이드 플레이트(600)의 결합구조를 통해 손쉽게 조립 및 분해할 수 있다.

결국, 본 고안에 의한 결합구조가 단순화된 내접기어펌프는 종래의 내접기어펌프와 달리 고정핀 또는 고정바가 구비되지 않고, 상기 세그먼트(510,520)와 사이드 플레이트(600)가 직접 결합되기 때문에 부품 수가 감소됨과 더불어 상기 두 세그먼트(510,520)의 사이즈가 축소되어도 무방하기 때문에 상기 세그먼트(510,520)의 제조비용을 절감할 수 있다. 즉, 상기 두 세그먼트(510,520)에 상기 고정핀 또는 고정바가 장착 공간이 필요치 않기 때문에 상기 두 세그먼트(510,520)의 사이즈가 축소될 수 있음을 의미한다.

또한, 부품 수가 줄어들기 때문에 조립 및 설치가 간편하여 신속하고 효율적인 유지보수 작업이 이루어질 수 있다.

이러한 본 고안의 범위는 상기에서 예시한 실시 예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 고안을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시 예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

100. 케이싱 101. 설치공
103. 안착홈 110. 유입구
120. 유출구 200. 링기어
210. 기어잇 220. 연통공
300. 피니언기어 310. 기어잇
400. 구동샤프트 510. 외측 세그먼트
511. 돌출부 520. 내측 세그먼트
521. 돌출부 600. 사이드 플레이트
610. 수용홈

Claims (3)

1. 양측으로 개방된 원통형의 케이싱(100);
   내치형 기어로 구성되며, 상기 케이싱(100) 내에 회전 가능하게 설치되는 링기어(200);
   외치형 기어로 구성되며, 상기 링기어(200) 내에 편심되게 배치되어 상기 링기어(200)와 맞물려 회전되도록 설치되는 피니언기어(300);
   상기 피니언기어(300)의 회전 중심을 관통하도록 설치되면서 상기 피니언기어(300)를 회전시키는 구동샤프트(400);
   상기 링기어(200)와 피니언기어(300) 사이의 비 치합부위에 위치됨과 더불어 양측면에는 돌출부(511,521)가 각각 돌출 형성되며, 고압측과 저압측 공간을 서로 분리하도록 두 개가 한 쌍을 이루면서 서로 겹쳐지게 설치되는 두 세그먼트(510,520);
   상기 케이싱(100)의 개방된 양측면 중 상기 두 세그먼트(510,520)의 양 측벽이 위치된 부위를 덮도록 형성되며, 상기 두 세그먼트(510,520)와의 대향면에는 상기 두 세그먼트(510,520)의 돌출부(511,521))가 수용되는 각각의 수용홈(610)이 요입 형성된 사이드 플레이트(600);를 포함하여 구성되며,
   상기 각 세그먼트(510,520)의 돌출부(511,521)는 상기 각 세그먼트(510,520)의 양측면 중 양측 부위로부터 각각 돌출되도록 형성되고,
   상기 사이드 플레이트(600)의 수용홈(610)은 서로 겹쳐진 두 세그먼트(510,520)가 서로 벌어짐이 가능하도록 상기 각 돌출부(511,521)의 크기에 비해 두 돌출부(511,521) 간의 벌어짐 방향으로 더욱 크게 형성되어 유격이 제공되도록 함을 특징으로 하는 결합구조가 단순화된 내접기어펌프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부(511,521)는,
   상기 세그먼트(510,520)의 양 측벽 일부 혹은 전부를 돌출시켜 형성된 것임을 특징으로 하는 결합구조가 단순화된 내접기어펌프.
3. 삭제

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