KR20090029714A

KR20090029714A - 유압식 펌프

Info

Publication number: KR20090029714A
Application number: KR1020087029894A
Authority: KR
Inventors: 지안 칼로 프론조니
Original assignee: 지안 칼로 프론조니
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-03-23
Also published as: WO2008003705A2; ITGE20060071A1; US20090317274A1; WO2008003705A3; AU2007271190B2; RU2008149935A; BRPI0713259A2; US8303265B2; CA2655185A1; CN101479482B; JP2009541653A; EP2035707B1; EP2035707A2; AU2007271190A1; MX2008016413A; ZA200810580B; RU2443906C2; CN101479482A; JP5301435B2

Abstract

축 피스톤 유압식 펌프는 구동 수단(3)에 적절한 변속 수단(103,113)에 의해 결합되며 실린더(101) 내에서 왕복 운동 모션으로 슬라이드 가능한 적어도 하나의 피스톤(2)을 포함하며, 상기 실린더(101)는 유체 흡입 통로(151) 및 유체 전달 통로(161,301)에 연결되며, 유체 흐름을 제어하는 단방향 수단(121,501)은 양쪽 통로에 제공되며; 상기 전달 통로(301)는 상기 단방향 흐름 제어 수단(501)의 다운스트림에서 수축된 흐름 배출 부재(401,411,431,441)와 연결된다.

축 피스톤 유압식 펌프, 피스톤, 실린더, 유체 흡입 통로, 유체 전달 통로, 단방향 흐름 제어 수단

Description

유압식 펌프{HYDRAULIC PUMP}

본 발명은 유압식 펌프에 관한 것이며, 특히 유압식 피스톤 펌프에 관한 것이다.

펌프의 특성은 의도된 애플리케이션에 의해 필수적으로 결정되며, 결과적으로 여러 요구 조건을 충족시키도록 디자인된 이러한 장치의 여러 실시예가 존재한다는 것이다. 특히, 본 발명에 이르는 연구는 수백 기압에 이르는 높은 압력에서 유체를 전달하도록 의도되며, 쉽게 수송 가능한 전력 제어기에서 사용되도록 적은 치수로 만들어진 유압식 펌프 분야에서 수행된다.

이러한 종류의 펌프의 구조에 관한 여러 문제가 존재하며; 특히, 사용되는 제어기의 부피 및 중량에 대한 부정적인 영향을 피하기 위해서, 매우 컴팩트하며 경량인 장치 구조에 대한 중요성이 있다. 명확하게는, 선택된 유형의 구조는 안전성 및 동작 신뢰성과 같은 필수적인 특성에 대한 부정적인 영향이 없어야만 한다.

전형적으로, 휴대용 제어기에서 사용되는 펌프의 기본적인 양상은 발생된 압력이 매우 크며 압력이 회로에서 매우 신속하게 감소되어야만 하기 때문에, 회로로부터 방전(discharge)이다. 이러한 기능은 회로에 포함된 방전 밸브(discharge valve)에 의해 항상 수행되지만, 이는 장치 중량 및 회로 구조의 복잡성 둘 다에 부정적인 영향을 갖는 경향이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 유압식 피스톤 펌프를 제공하는 것이며, 여기서 유압식 펌프의 방전은 회로의 구조적인 복잡화 또는 장치의 부피 및 전체 중량의 상당한 증가를 야기하지 않는다.

그러므로 본 발명은 구동 수단에 적절한 변속 수단에 의해 결합되며 실린더 내에서 왕복운동 모션으로 슬라이드 가능한, 적어도 하나의 피스톤을 포함하는 축 피스톤 유압식 펌프를 제안하는데, 상기 실린더는 유체 흡입 통로 및 유체 전달 도관과 연결되며, 유체의 흐름을 제어하는 단방향 수단은 양쪽 통로에 제공되는, 축 피스톤 유압식 펌프에 있어서, 상기 전달 통로가 상기 단방향 흐름 제어 수단의 다운스트림에서 압축된 흐름 배출 부재(flow discharge member)와 연결된다.

본 발명에 따른 장치의 부가적인 이점 및 특징은 도면의 첨부된 시트를 참조하여 제약의 의도가 아닌 예시의 방법으로 제공된, 본 발명의 실시예의 다음 상세한 설명에 의해 명확해질 것이다.

도1은 본 발명에 따른 펌프의 실시예의 단면도;

도2는 도2의 선 II-II을 따라 잘려진 단면도; 및

도3은 도2의 선 III-III을 따라 잘려진 단면도.

도1은 본 발명에 따른 펌프의 실시예를 도시하며; 숫자 1은 펌프의 바디를 나타내는데, 여기서 두 개의 원통형 챔버(101)가 형성된다. 각각의 챔버(101)는 시트(seat)(141) 및 볼 플러그(ball plug)(131)를 포함하는 밸브(121)에 의해서 통로(151)와 연결되는 흡입 구멍(111)을 갖는다. 원통형 챔버(101)는 또한 아래에서 더 설명되는 방법으로 전달 통로(301)와 연결된 전달 채널(161)을 갖는다. 각각의 원통형 챔버(101)의 안에는 왕복운동 모션으로 슬라이드 가능한 피스톤(2)의 로드(102)가 존재하며, 공동(101) 내에 삽입되는 단부에 대향하는 로드의 단부는 버섯형 헤드(202)가 제공되는데, 이는 구동 샤프트(3)에 연결된 플레이트(103)로부터 돌출된 기울어진 샤프트(123) 상에 맞춰진 베어링(303)의 표면과 접촉한다. 상기 샤프트(3)는 추력 베어링(thrust bearing)(203)에 의해서 펌프 커버(4)의 공동(104) 내에 장착된다.

각각의 피스톤(2)의 헤드(202)는 각각의 원통형 공동(101)을 중심으로 바디(1)에 형성된 환형 글루브(annular groove)(201)에 위치된 코일 스프링(302)과 상호 작용하는 환형 엘리먼트(annular element)(212) 내에 삽입된다. 다기관(301)은 상기 공동의 축과 수직인 그의 축과 함께, 두 개의 공동(101) 사이에서 바디(1)에 형성되며; 플러그(411)가 위치된 통로(401)는 상기 다기관(301)이 놓여있는 곳과 평행한 평면에서 형성된다.

도2에서, 본 발명에 따른 펌프는 도1의 선 II-II을 따라 잘려진 단면을 도시하며; 동일한 부분은 동일한 숫자로 병기된다. 도면은 두 개의 실린더(101)가 흡입 구멍(111) 및 또한 전달 통로(161)와 연결되는 방법을 도시한다. 각각의 전달 통로에서, 이것의 대향하는 단부가 볼트(541) 상에서 지탱하는 스프링(531)에 의해서 로딩된 볼 플러그(521)가 위치된 시트(511)를 포함하는, 역행 방지 밸브(non-return valve)(501)가 존재한다. 어떤 경우에, 밸브(501)는 채널(551)에 연결되는데, 이는 전달 다기관(301) 내에서 직접 열리는 반면, 다른 경우에, 밸브(501)는 통로(351) 내에서 열리는 채널(561)에 연결되며, 유체는, 이것의 대향하는 단부가 상기 전달 다기관(301)에 결합된 조인트(341)의 스레드된 부분(threaded portion)(361) 상에서 지탱하는 스프링(331)에 의해 로딩된 플러그(321)에 의해 형성된 역행 방지 밸브를 통해 전달 다기관에 도달한다. 최대 압력 밸브(601)에 연결된 채널(611)은 전달 다기관(301) 내에서 열리며; 다른 최대 압력 밸브(701)는 통로(351) 내에서 열리는 채널(621)에 연결된다.

도3은 도2의 선 III-III을 따라 절단된, 본 발명에 따른 펌프의 다른 단면도이며; 동일한 부분은 동일한 숫자로 병기된다. 도시된 바와 같이, 전달 다기관(301)은 채널(461)을 통해, 플러그(411)가 도입된 통로(401)와 연결되는데, 이는 이러한 경우에 피스톤(2)과 동일한 크기(proportion)를 가지며, 피스톤과 같이 버섯형 헤드(421)가 제공되고; 통로는 축 홀(441)이 제공된 정지 장치(stopper)에 의해 펌프의 외부와 마주하는 단부에서 닫힌다.

본 발명에 따른 펌프의 동작은 다음 설명에 의해 명확해질 것이다. 상술된 도면에서 보여지는 펌프는 오일 조(oil reservoir)에 담긴 펌프이며, 여기서 오일은 흡입 구멍(111) 및 대응하는 밸브(121)를 통해 가져온다. 모터가 동작할 때, 회로 내의 압력은 두 개의 피스톤(2) 동작으로 인해 신속하게 올라간다. 전달 다기관(301)의 역행 방지 밸브(321)의 업스트림에서 회로에 위치된 밸브(701)의 설정 밸브(set valve)가 도달될 때, 상기 밸브에 연결된 회로의 일부는 방전 모드(discharge mode)가 되고, 전달 다기관(301) 내에서 직접 통로(551)를 통해 배출하는 유체 상에서 수행되는 압축 동작은 피스톤에 의해서만 효율적으로 수행된다.

그러므로 매우 제한된 전력의 구동 수단과 함께, 약 1000 기압의 매우 높은 압력이 성취되며; 밸브(701)는 바람직하게 30 내지 70 기압의 범위의 압력에서 배출하도록 설정되며, 바람직하게 약 50 기압이다. 이러한 조건에서 사용될 수 있는 모터는 500 와트 내지 1000 와트 범위의 전력을 나타낼 수 있는 모터이며, 특히 750 와트의 전력이다. 이는 매우 소형 모터를 갖는 펌프를 사용할 수 있으므로, 수송 가능한 전력 제어기에서 펌프의 사용을 용이하게 한다.

본 발명의 원리적인 혁신적인 특징에 따르면, 결정은 시스템을 경량화하는 반면, 또한 유압식 회로를 간단하게 하기 위해서 모터가 스위치 오프될 때 회로의 방전을 위해 수축된 흐름 부재를 제공하도록 결정이 행해진다. 펌프의 동작 동안, 플러그(411) 및 통로(401) 사이에서 생성된 중간 공간에서 오일의 수축된 흐름으로 인한 압력 강하는 펌프의 동작 압력에 대해 매우 작다. 그러나 모터가 스위치 오프될 때, 유체는 회로로부터 신속하게 방전되며, 실질적으로 고정 부재의 사용은 회로의 구조를 간단하게 하며 장치가 더 무거워지도록 하는 부가적인 부품의 도입을 피한다.

수축된 흐름 부재의 특정한 디자인은 동작에서 뛰어난 안정성 마진을 성취할 수 있도록 하며; 이는 본원에서 설명되는 경우에 사용되는 유사한 횡단면을 갖는 수축된 흐름 통로가 높은 위험의 균열을 겪을 수 있는 반면, 통로(401) 및 플러 그(411)의 어셈블리가 수축된 흐름의 양호한 제어를 제공하기 때문이다. 게다가, 통로(401)는 쉽게 액세스 가능하며, 이것의 유지는 플러그(411)의 제거에 의해 용이해질 수 있다. 유리하게, 플러그(411)는 펌프의 원통형 챔버(101) 각각에서 사용되는 피스톤(2)과 전체적으로 유사하게 만들어지며; 이러한 배열의 결과는, 구성 동안, 도구가 통로(401)를 형성하도록 사용되고, 동일한 원통형 챔버를 형성하도록 사용되며, 피스톤(2)을 형성하는 프로세스가 또한 수축된 흐름 부재에서 사용되는 적합한 플러그를 형성하는데 사용될 수 있다.

이러한 방법으로 디자인된 펌프는 고압에서 사용될 때 매우 효율적이며, 특히 휴대용 전력 제어기와 같은 장비에서 효율적이다.

Claims

구동 수단(3)에 적합한 변속 수단(103,113)에 의해 결합되며 실린더(101) 내에서 왕복 운동 모션으로 슬라이드 가능한 적어도 하나의 피스톤(2)을 포함하며, 상기 실린더는 유체 흡입 통로(151) 및 유체 전달 통로(161)와 연결되며, 유체의 흐름을 제어하는 단방향 수단(121,501)은 양쪽 통로에 제공되며, 전달 통로(161)는 상기 단방향 제어 수단(501)의 다운스트림에 위치된 전달 다기관(301)과 연결되는, 축 피스톤 유압식 펌프에 있어서,

상기 전달 다기관(301)은 수축된 흐름 배출 부재(401,411,431,441)와 연결되는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 1항에 있어서,

상기 수축된 흐름 배출 부재는 한 단부에서 상기 전달 다기관(301)과 연결된 통로(401)를 포함하며, 횡단면이 실질적으로 상기 통로(401)에 위치된 통로에 상보적인 입구(411), 배출 구멍(441)이 제공되는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 2항에 있어서,

상기 입구(401)의 형태 및 치수는 상기 피스톤(2)의 형태 및 치수와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펌프는 금속 물질의 바디(1)를 포함하는데, 상기 실린더(101) 및 상기 흡입(151) 및 전달(161,301) 통로가 형성되며, 상기 수축된 흐름 부재(401,411,441)가 위치되는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전달 다기관(301)은 소정의 압력 레벨로 설정된 최대 압력 밸브(601)가 제공되는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 5항에 있어서,

상기 압력 레벨은 500 내지 1000 기압의 범위이며, 바람직하게는 약 720 기압인 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 두 개의 피스톤(20을 포함하며, 각각은 실린더(101) 내에서 왕복 운동 모션으로 슬라이드 가능하며, 상기 전달 다기관(301)은 역행 방지 밸브(321,331), 상기 밸브(321,331)의 다운스트림에서 상기 전달 다기관(301)과 연결된 두 개의 전달 통로(161) 중 하나, 상기 밸브(321,331)의 업스트림에서 상기 다기관(301)의 일부와 연결된 다른 통로(161)가 제공되는데, 상기 전달 다기관(301) 의 일부(351)는 소정의 압력 레벨로 설정된 배출 밸브(701)를 갖는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 7항에 있어서,

상기 압력 레벨은 30 내지 70 기압의 범위이며, 바람직하게는 50 기압인 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 그리고 및 5항 및 6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 최대 압력 밸브(601)는 상기 역행 방지 밸브(321,331)의 다운스트림에서 상기 전달 다기관(301)과 연결되는 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변속 수단은 구동 수단에 연결된 변속 샤프트(3)의 축에 대해 소정의 각으로 위치된 기울어진 플레이트(113)를 포함하며, 상기 샤프트(3)의 축은 상기 실린더(101)의 축에 평행한 것을 특징으로 하는 축 피스톤 유압식 펌프.