KR20070043919A - Motor-pump unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은,The present invention,
- 회전자 및 고정자를 구비하는 전동기, 및 액체나 기체 또는 다른 펌핑 매체(pumping medium)를 이송하는 펌프를 포함하고,An electric motor with a rotor and stator, and a pump for conveying liquid or gas or other pumping medium,
- 펌프는 전동기의 회전자와 구동 연결(driving connection)되고,The pump is driven in connection with the rotor of the motor,
- 전동기 및 펌프는 공통 하우징(common housing)에 수납되고,The motor and pump are housed in a common housing,
- 하우징은 한쪽 전면에 모터쪽 커버(cover)가, 다른쪽 전면에 펌프쪽 커버가 배열되는 케이싱(casing)을 구비하고,The housing has a casing in which a motor side cover is arranged on one front face and a pump side cover on the other front face,
- 회전 불가능하게 하우징에 고정되는 베어링 샤프트(bearing axis)는 전적으로 하우징의 모터쪽 커버에 의해 지지되고, 전동기의 회전자가 베어링 샤프트에 장착되며,A bearing axis fixedly fixed to the housing is entirely supported by the motor side cover of the housing, the rotor of the motor being mounted to the bearing shaft,
- 베어링 샤프트의 방향에서 볼 때 펌프가 전동기에 인접하여 배열되므로, 펌프 및 전동기가 함께 일직선으로 배치되는The pump and the motor are arranged in a straight line together, as the pump is arranged adjacent to the motor in the direction of the bearing shaft.
모터 펌프 유닛(motor-pump unit)에 관한 것이다.A motor-pump unit.
모터 펌프, 회전자, 고정자, 하우징, 케이싱, 펌핑 매체, 베어링 샤프트 Motor pump, rotor, stator, housing, casing, pumping medium, bearing shaft
Description
도 1은 본 발명에 따른 모터 펌프 유닛의 축 방향 단면도이다.1 is an axial sectional view of a motor pump unit according to the invention.
도 2는 DE 100 15 139 A1에 따른 모터 펌프 유닛의 축 방향 단면도이다.2 is an axial sectional view of the motor pump unit according to DE 100 15 139 A1.
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 모터 펌프 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a motor pump unit according to the preamble of
이와 유사한 펌프 유닛들은 다수의 공보들을 통해 잘 알려져 있다. 예를 들면, EP 0 611 887 A1 또는 WO 01/73295를 참고하기 바란다. 이러한 유닛들의 경우, 전동기 및 정압 펌프(hydrostatic pump)가 하나의 하우징에 수납된다. 여기에서는 모터를 냉각하기 위해 위해 펌프 유체(pump fluid)가 모터를 통과하여 흐른다.Similar pump units are well known through a number of publications. For example, see EP 0 611 887 A1 or WO 01/73295. In such units, an electric motor and a hydrostatic pump are housed in one housing. Here, a pump fluid flows through the motor to cool the motor.
DE 197 28 802 A1은 하우징의 모터쪽 커버에 의해 지지되는 고정된 베어링 샤프트(bearing axis)을 구비하는 모터 펌프 유닛을 기술하고 있다.DE 197 28 802 A1 describes a motor pump unit having a fixed bearing axis supported by the motor side cover of the housing.
DE 295 19 941은 전동기를 구비하고 회전자 및 고정자, 더 나아가서는 액체나 기체를 이송하는 펌프를 포함하는 모터 펌프 유닛을 기술하고 있다. 펌프는 전 동기의 회전자와 연결되어 구동된다. 전동기 및 펌프는 공통 하우징(common housing)에 수납된다. 하우징은 케이싱(casing) 및 두 개의 전면 쪽 커버를 포함한다. 펌프는 축 방향에서 볼 때 전동기에 인접하여 배열되므로, 펌프와 전동기는 함께 일직선 상에 배치된다.DE 295 19 941 describes a motor pump unit comprising an electric motor and comprising a rotor and a stator, and further a pump for conveying liquids or gases. The pump is driven in conjunction with a synchronous rotor. The motor and pump are housed in a common housing. The housing includes a casing and two front side covers. Since the pump is arranged adjacent to the motor when viewed in the axial direction, the pump and the motor are arranged in a straight line together.
이러한 구조의 유닛들은 소음이 적고 전체적인 길이(over-all length)가 짧다는 장점이 있다. 하지만 이러한 유닛들의 직경이 비교적 크다는 중대한 단점이 존재한다.Units of this structure have the advantage of low noise and short over-all length. However, there is a significant disadvantage that these units are relatively large in diameter.
본 발명의 목적은 종래의 유닛들보다 외경이 작으면서, 소음도 적은, 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 모터 펌프 유닛을 형성하는 데 있다.An object of the present invention is to form a motor pump unit according to the preamble of
본 발명의 목적은 특허청구범위 제1항의 특징들에 의해 달성된다.The object of the invention is achieved by the features of
발명자들이 확인한 사항은 다음과 같다.The inventors confirmed the following.
예컨대 EP 040 187 90에 기술된 것처럼 종래의 모터 펌프 유닛들에서는 전동기 회전자의 위치가 정압 펌프에 의해 영향을 받는다. 그 결과, 전동기의 회전자 및 고정자 사이의 에어 갭(air gap)이 편심으로 형성된다. 이것은 과도한 반경방향 힘(radial force)으로 이어진다.In conventional motor pump units as described, for example, in EP 040 187 90, the position of the motor rotor is affected by the constant pressure pump. As a result, an air gap between the rotor and the stator of the electric motor is formed eccentrically. This leads to excessive radial force.
본 발명에 따르면 전동기 및 펌프는 반경 방향으로 나란히 배열되지 않고 축 방향으로 나란히 배열되므로, 전동기 및 펌프의 축이 함께 일직선으로 배치된다. 더 나아가 본 발명에서 중요한 회전하지 않는 베어링 샤프트는 하우징의 모터쪽 커버에 의해 지지되고 전동기의 모터 상에 장착된다.According to the present invention, since the motor and the pump are not arranged side by side in the radial direction but are arranged side by side in the axial direction, the axes of the motor and the pump are arranged in a straight line together. Furthermore, the non-rotating bearing shaft, which is important in the present invention, is supported by the motor side cover of the housing and mounted on the motor of the motor.
이런 상태에서는, 한쪽의 전동기 회전자의 베어링 장치 및 다른 한쪽의 펌프 회전자의 베어링 장치의 결합이 서로 해제된다. 펌프의 회전자 상에 장착되어 있는 샤프트는 전동기 회전자의 위치에 전혀 영향을 미치지 않는다. 그 결과 정숙한 가동이 이루어진다. 측정의 결과 소음 상태가 양호하다고 입증되었다.In this state, the engagement of the bearing device of one electric motor rotor and the bearing device of the other pump rotor is released from each other. The shaft mounted on the rotor of the pump has no influence on the position of the motor rotor. The result is quiet operation. The measurement proved that the noise condition was good.
전동기 및 펌프를 반경 방향으로 나란히 배열함으로써 축 방향의 전체 길이는 커지지만, 하우징의 외경은 줄어든다. 실제로는 흔히 바로 이 점이 중요하다.By arranging the motor and pump side by side in the radial direction, the total length in the axial direction is increased, but the outer diameter of the housing is reduced. In practice, this is often the point.
도면을 참조하여, 본 발명 및 종래의 기술을 상세히 설명한다.With reference to the drawings, the present invention and the prior art will be described in detail.
도 1에 도시된 모터 펌프 유닛은 회전자(1.1) 및 고정자(1.2)를 구비하는 전동기(1)를 포함한다. 고정자는 고정자 어셈블리(stator assembly; 1.2.1) 및 권선(winding; 1.2.2)을 구비한다. 회전자(1.1)는 포트 형태(pot-form)이고, 도면에 도시된 축 방향 단면도에서는 U자형이다.The motor pump unit shown in FIG. 1 comprises an
전동기(1)에 인접하여 축 방향으로 정압 펌프(2)가 구비된다. 전동기(1) 및 정압 펌프(2)의 축들이 함께 일직선으로 배치된다.The
전동기(1)의 회전자(1.1)는 베어링 샤프트(3) 상에 장착된다. 베어링 샤프트(3)는 회전 불가능하게 단단히 고정되어 있다. 즉, 베어링 샤프트는 회전하지 않는다. 이 경우 베어링 샤프트(3) 및 전동기(1)의 회전자(1.2) 사이에 미끄럼 베어링(sliding bearing; 3.1)이 구비된다.The rotor 1.1 of the
전동기(1) 및 정압 펌프(2)는 하우징(4) 내에 배열된다. 하우징(4)은 실린더형 케이스(4.1)를 갖고, 더 나아가 모터쪽 커버(4.2) 및 펌프쪽 커버(4.3)를 구 비한다. 베어링 샤프트(3)은 압입을 통해 모터쪽 커버(4.2)와 단단히 연결된다. 다른 고정 수단도 적용 가능하다.The
전동기(1)의 회전자(1.1)는 정압 펌프(2)의 샤프트(2.1)와 구동 연결되며, 전동기(1)의 회전자(1.1)와 회전에 견디도록 연결되는 태핏 디스크(tappet disk; 1.3)를 통해 연결된다.The rotor 1.1 of the
정압 펌프의 샤프트(2.1) 좌측 단부는 또한 고정되어 있는 베어링 샤프트의 맞은편 전면에 장착될 수 있다. 베어링 장치는 예컨대 미끄럼 베어링 장치 또는 롤링 베어링 장치 등 모든 형태가 가능하다. 이 경우 베어링 샤프트(3) 단부 영역에 에지(edge)가 개 방된 포트 형태 리세스(recess)가 구비될 수 있고, 도면에서 볼 때 펌프(2)의 샤프트(2.1) 좌측 단부는 리세스에 맞물린다.The left end of the shaft 2.1 of the hydrostatic pump can also be mounted on the front opposite the fixed bearing shaft. The bearing arrangement can take any form, for example a sliding bearing arrangement or a rolling bearing arrangement. In this case, a port-shaped recess with an open edge may be provided in the end area of the
하우징(4)은 매체 입구(medium inlet; 5) 및 매체 출구(medium outlet; 6)를 구비한다.The
화살표는 매체의 흐름을 보여준다. 오일이 일반적으로 매체가 된다. 그러나 어떤 다른 매체도 가능하다. 따라서 예컨대 다른 액체이어도 무방하다.Arrows show the flow of media. Oil is generally the medium. But any other medium is possible. Thus, for example, other liquids may be used.
도 2는 종래의 기술에 따른 모터 펌프 유닛을 보여준다. 여기에서는 모터 펌프 유닛이 회전자(1.1) 및 고정자(1.2)를 구비하는 전동기(1)를 포함한다. 고정자(1.2)는 고정자 어셈블리(1.2.1) 및 권선(1.2.2)을 구비한다. 회전자(1.1)는 포트 형태이고, 축 방향의 단면에서 볼 때 U자형이다.2 shows a motor pump unit according to the prior art. The motor pump unit here comprises an
회전자(1.1) 및 고정자(1.2) 내에서 반경 방향으로 펌프(2)가 배열된다. 도면에서 볼 수 있듯이, 펌프(2)는 전동기(1)의 회전자(1.1) 및 고정자(1.2)에 완전 히 둘러싸인다.The
회전자(1.1) 및 펌프 샤프트(pump shaft; 2.1) 사이를 구동 연결하기 위해, 회전자(1)의 웨브(1.1.1)는 내치 기어(internal gear)를 갖는 보어(bore)를 구비하고, 내치 기어는 펌프 샤프트(2.1)의 외치 기어(external gear)와 맞물린다. 펌프 샤프트(2.1)는 내치 기어가 맞물려 회전되는 내치 기어 휠(internal gear wheel; 2.3)과 맞물리는 피니언(pinion; 2.2)을 지지하고, 내치 기어 휠은 피니언(2.2)에 대해 편심 방향으로 전동기(1)의 회전자(1.1) 내에 배열된다. 축 방향으로 내치 기어 휠(2.3) 양쪽에 펌프(2)의 사이드 디스크(side disk; 2.4 및 2.5)가 배열되고, 펌프 샤프트(2.1)는 미끄럼 베어링(2.4.1 및 2.5.1)에 의해 사이드 디스크 내에 회전 가능하게 장착된다.To drive connection between the rotor 1.1 and the pump shaft 2.1, the web 1.1.1 of the
펌핑 매체를 공급하기 위해, 펌핑 매체 입구(5)가 하우징(4) 전면에 구비된다. 펌핑 매체를 내보내기 위해, 펌핑 매체 출구(6)가 마찬가지로 하우징 전면에 구비된다.In order to supply the pumping medium, a pumping
입구(5)에서 흡입되는 매체는 전동기(1)를 관류하면서 전동기를 냉각한다. 그 다음에 매체는 축 방향 또는 반경 방향으로 정압 펌프(2) 내에 도착하여 정압 펌프를 관류하고, 출구(6)를 통해 컨슈머(consumer)에게 유도된다.The medium sucked in the
이때 펌프의 소음 상태는 대단히 양호하다. 펌프는 구동 중에는 종래의 펌프들보다 훨씬 소음이 적다.At this time, the noise state of the pump is very good. The pump is much quieter than conventional pumps during operation.
도면부호 설명Reference Description
1 전동기1 electric motor
1.1 회전자 1.1.1 회전자 웨브1.1 Rotor 1.1.1 Rotor Web
1.2 고정자 1.2.1 고정자 어셈블리1.2 Stator 1.2.1 Stator Assembly
1.2.2 권선1.2.2 Winding
2 펌프2 pump
2.1 펌프 샤프트 2.2 피니언2.1 Pump shaft 2.2 pinion
2.3 내치 기어 휠 2.4 사이드 디스크2.3 internal gear wheel 2.4 side disc
2.4.1 미끄럼 베어링 2.5 사이드 디스크2.4.1 Sliding Bearing 2.5 Side Disc
2.5.1 미끄럼 베어링2.5.1 sliding bearing
3 베어링 샤프트 3.1 미끄럼 베어링3 bearing shaft 3.1 sliding bearing
4 하우징 4.1 하우징 케이싱4 Housing 4.1 Housing Casing
4.2 모터 쪽 커버 4.3 펌프 쪽 커버4.2 Motor side cover 4.3 Pump side cover
5 매체 입구 6 매체 출구5
고정된 베어링 샤프트(3)를 사용하면, 유닛의 외경을 약 20% 정도 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 여기에서 나온 측정을 근거로, 표준 고정자 권선(standard-rotor winding)을 갖는 표준 회전자(standard-rotor)를 회전자(1.1)로 사용하는 것도 가능하다. 이로써 비용을 절감할 수 있게 된다.By using a fixed
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