KR20140000649A - 이중 내접형 기어 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유압식 슬립 제어 2중 회로-차량 브레이크 시스템의 역송출 펌프로서 2개의 내접형 기어 펌프(2)를 포함하는 이중 내접형 기어 펌프(1)에 관한 것이다. 내접형 기어 펌프(2)의 링 기어들(3)은 맞물리는 외부 톱니부(5)를 포함하고, 상기 외부 톱니부를 통해 하나의 내접형 기어 펌프(2)는 다른 내접형 기어 펌프(2)에 의해 구동된다. 본 발명은 링 기어들(3)이 그 외부 톱니부(5) 옆에 및 내부 톱니부(15)가 있는 평면에서 축방향으로 슬라이딩 지지되는 것을 제안한다.

Description

이중 내접형 기어 펌프{DOUBLE INTERNAL GEAR PUMP}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 이중 내접형 기어 펌프에 관한 것이다. 상기 이중 내접형 기어 펌프는 2개의 내접형 기어 펌프를 포함하고, 각각의 내접형 기어 펌프는 유압식 2 회로-차량 브레이크 시스템의 브레이크 회로에 할당된다.
내접형 기어 펌프들은 공지되어 있다. 상기 내접형 기어 펌프들은 링 기어와 링 기어 내에 편심으로 배치된 피니언 기어를 포함하고, 상기 피니언 기어는 원주 섹션에서 링 기어와 맞물린다. 링 기어들은 내접형 기어 휠들이고, 피니언 기어들은 외접형 기어 휠들이며, 링 기어와 피니언 기어는 내접형 기어 펌프의 기어 휠들로서 파악될 수 있다. 피니언 기어 및 링 기어라는 표현은 이들을 구별하기 위해 사용된다.
공개공보 DE 100 53 991 A1호에는 2개의 내접형 기어 펌프들을 포함하는 이중 내접형 기어 펌프가 개시되어 있고, 각각의 내접형 기어 펌프는 유압식 2 회로-차량 브레이크 시스템의 브레이크 회로를 위해 제공된다. 2개의 내접형 기어 펌프들은 동일 축으로 나란히 배치되고, 그것의 피니언 기어의 구동을 위해 공동의 펌프 샤프트를 포함한다.
공개공보 DE 10 2007 030 249 A1호에는 2개의 내접형 기어 펌프들을 포함하는 이중 내접형 기어 펌프가 개시되어 있고, 각각의 내접형 기어 펌프는 마찬가지로 유압식 2 회로-브레이크 시스템의 브레이크 회로를 위해 제공된다. 이 경우 2개의 내접형 기어 펌프들은 방사방향으로 나란히 배치된다. 내접형 기어 펌프의 링 기어들은 피니언 기어들과 맞물리는 내부 톱니부 외에 서로 맞물리는 외부 톱니부를 포함한다. 즉, 하나의 내접형 기어 펌프의 링 기어는 다른 내접형 기어 펌프의 링 기어에 의해 구동되고, 상기 링 기어는 다시 스퍼 기어에 의해 구동되고, 상기 스퍼 기어는 다른 내접형 기어 펌프의 링 기어의 외부 톱니부와 맞물린다. 가압된 브레이크액을 방사방향으로 내부로부터 링 기어들로 가하는 유압력을 흡수하기 위해, 링 기어들의 외부 톱니부는 웨이브 형태이다. 웨이브 형태의 외부 톱니부에 의해 공지된 이중 내접형 기어 펌프의 링 기어들은 펌프 하우징 내에 슬라이딩 지지된다.
본 발명의 과제는 마모, 작동 잡음 및 마찰/효율과 관련해서 개선된 구동 특성의 톱니부를 갖는 내접형 기어 펌프를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 이중 내접형 기어 펌프에 의해 해결된다.
청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 이중 내접형 기어 펌프는 상기 DE 10 2007 030 249 A1호의 내접형 기어 펌프처럼 2개의 내접형 기어 펌프들을 포함하고, 상기 내접형 기어 펌프들은 방사방향으로 서로 오프셋 되어 배치되고, 상기 내접형 기어 펌프들의 링 기어들은 피니언 기어와 맞물리는 내부 톱니부 외에 하나의 내접형 기어 펌프의 링 기어에 의해 다른 내접형 기어 펌프의 링 기어를 구동하기 위해 서로 맞물리는 외부 톱니부를 포함한다. 다른 내접형 기어 펌프의 구동은 링 기어의 외부 톱니부에서 또는 예컨대 펌프 샤프트에 의해 내접형 기어 펌프의 피니언 기어에서 이루어진다. 다른 구동도 가능하다.
공지된 이중 내접형 기어 펌프와 달리, 본 발명에 따른 내접형 기어 펌프의 링 기어들은 외부 톱니부에서 슬라이딩 지지되는 것이 아니라, 외부 톱니부 옆 측면에 피벗 베어링을 포함한다. 각각의 링 기어를 위해 외부 톱니부의 한 측면 상에서 피벗 베어링으로 충분하고, 외부 톱니부의 2개의 측면에서 피벗 베어링도 가능하다. 피벗 베어링은 지지 링, 지지 홀 또는 그와 같은 것 내에서 샤프트 또는 중공 샤프트의 방식에 따라 또는 샤프트 상에서 지지 링의 방식에 따라 외부 또는 내부에서 이루질 수 있다.
본 발명은 내접형 기어 펌프의 링 기어들의 구동 및 피벗 베어링의 기능을 결합한다. 본 발명은 링 기어들이 톱니 팁에서가 아니라 전체 원주에서 지지될 수 있는 장점을 제공한다. 기어 휠 내에서 압력 상태의 유체의 유압력에 대한 링 기어들의 방사방향 지지는 더 큰 면에 분배되고, 따라서 표면 압력 및 마모가 감소한다. 본 발명의 다른 장점은 링 기어들의 임의의 외부 톱니부, 특히 인벌류트 톱니부가 제공될 수 있는 것이다(청구항 제 4 항). 인벌류트 톱니부의 마모, 작동 잡음 및 마찰/효율과 관련한 구동 특성은 웨이브 형태의 톱니부에서보다 현저히 개선된다.
종속 청구항들은 청구항 제 1 항에 제시된 본 발명의 바람직한 실시예 및 개선예를 제시한다.
본 발명에 따른 이중 내접형 기어 펌프의 내접형 기어 펌프들은 특히 분리 장치를 포함하고, 상기 분리 장치는 펌프실 내에 배치되고, 링 기어 및 피니언 기어들은 서로 맞물리는 원주 섹션 외부에서 상기 펌프실을 둘러싼다. 분리 장치는 펌프실 내에서 흡인 영역을 압력 영역으로부터 분리한다. 일반적으로 분리 장치는 크레센트(Crescent)- 또는 하프 크레센트 형태이고, 따라서 크레센트라고도 하고, 내접형 기어 펌프는 크레센트 펌프(Crescent pump)라고도 한다. 본 발명은 링 기어와 피니언 기어 사이에 분리 장치를 포함하지 않는 소위 환상 기어 펌프에도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 이중 내접형 기어 펌프는 특히 2개의 브레이크 회로를 가진 유압식 슬립 제어- 및/또는 파워 차량 브레이크 시스템을 위한 펌프로서 제공되고, 이 경우 각각의 브레이크 회로에 내접형 기어 펌프가 할당된다. 슬립 제어식 차량 브레이크 시스템에서 유압 펌프는 역송출 펌프라고도 한다.
본 발명은 하기에서 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 내접형 기어 펌프의 측면도.
도 2는 도 1의 이중 내접형 기어 펌프의 내접형 기어 펌프의 링 기어의 사시도.
도면은 본 발명의 이해와 설명을 위해 개략적으로 간단히 도시된다.
도면에 도시된 이중 내접형 기어 펌프(1)는 방사방향으로 서로 오프셋 되어 배치된 동일한 구조의 2개의 내접형 기어 펌프(2)를 포함한다. 각각의 내접형 기어 펌프(2)는 링 기어(3) 즉, 내접형 기어 휠 및 피니언 기어(4) 즉, 외접형 기어 휠을 포함한다. 피니언 기어(4)는 링 기어(3) 내에 편심으로 배치되므로, 2개의 기어 휠들(3, 4)은 서로 맞물린다. 링 기어(3)는 내부 톱니부 외에 외부 톱니부(5)을 포함하고, 링 기어(3)의 외부 톱니부들(5)은 서로 맞물리므로, 하나의 내접형 기어 펌프(2)는 그것의 링 기어(3)에 의해 구동되고, 다른 내접형 기어 펌프(2)는 그것의 링 기어(3)에 의해 구동된다. 하나의 내접형 기어 펌프(2)의 구동은 링 기어(3)의 외부 톱니부(5)에서 이루어질 수 있다. 실시예에서 구동은 펌프 샤프트(6)에 의해 이루어지고, 상기 샤프트에 피니언 기어(4)는 상대 회전 불가능하게 배치된다. 다른 내접형 기어 펌프(2)의 피니언 기어(4)는 구동되지 않는 샤프트(7)에 배치된다. 링 기어들(3)의 외부 톱니부(5)는 인벌류트 톱니부이다.
내접형 기어 펌프들(2)의 링 기어들(3)과 피니언 기어들(4)은 피니언 기어들(4)이 링 기어들(3)과 맞물리는 원주 섹션 외부에서 이들 사이의 크레센트형 펌프실(8)을 제한한다. 각각의 펌프(8)에 크레센트형 분리 장치(9)가 배치되고, 상기 분리 장치는 흡인 영역(10)을 압력 영역(11)으로부터 분리한다. 원주 방향으로 분리 장치(9)의 흡입측 단부는 지지부(12)에 지지한다. 지지부(12)는 실시예에서 핀이고, 상기 핀은 펌프실(8)을 가로방향으로 관통한다. 지지부(12)는 분리 장치(9)의 지지를 위해 편평부를 포함한다. 실시예에서 분리 장치(9)는 2 부분으로 이루어지고, 링 기어(3)의 내부 톱니부의 톱니 팁에 접촉하는 아치 형태의 외부 세그먼트(13)와, 피니언 기어(4)의 톱니 팁에 접촉하는 아치 형태의 내부 세그먼트(14)를 포함한다. 세그먼트들(13, 14)은 그 흡입측 단부에서 힌지식으로 서로 연결되고, 원주방향으로 연장된 갭을 갖고, 상기 갭은 압력 영역(11)으로 개방되므로, 상기 갭에 압력 영역(11) 내의, 즉 내접형 기어 펌프(2)의 배출부의 압력이 공급된다. 분리 장치(9)의 세그먼트들(13, 14) 사이의 갭 내부의 압력은 세그먼트들(13, 14)을 피니언 기어(4)와 링 기어(3)의 톱니의 톱니 팁에 밀봉 방식으로 접촉시킨다. 회전 구동에 의해 내접형 기어 펌프(2)는 공지된 방식으로 펌프 유입부와 연결된 흡인 영역(10)으로부터 펌프 배출부와 연결된 압력 영역(11)으로 유체를 이송한다.
내접형 기어 펌프(2)의 링 기어(3)는 도 2에 상세히 도시된다. 도시된 바와 같이 외부 톱니부(5)와 내부 톱니부(15)는 축방향으로 오프셋 되어 나란히 배치된다. 내부 톱니부(15)가 있는 평면에서 링 기어(3)는 실린더형 지지면(16)을 갖고, 상기 지지면에 의해 링 기어(3)는 펌프 하우징의 지지 홀 또는 내접형 기어 펌프(2) 또는 이중 내접형 기어 펌프(1)의 하우징 커버에서 회전 가능하게 지지된다. 지지 홀은 도 1에서 도면 평면 전방에 배치되기 때문에 볼 수 없다. 실시예에서 링 기어(3)는 슬라이딩 지지되고, 피벗 베어링도 가능하다. 내부 톱니부(15)의 평면에서 링 기어(3)의 피벗 베어링에 의해 링 기어(3)는 동일한 평면에서 방사방향으로 지지되고, 상기 평면에서 압력 영역(11)과 분리 장치(9) 부분 영역의 유압은 링 기어(3)를 방사방향 외측으로 이동시킨다. 따라서 링 기어(3)의 압력 공급에 의한 틸팅 모멘트가 그 내측면에 작용하지 않는다. 외부 톱니부(5) 옆에 지지면(16)의 배치의 다른 장점은 외부 톱니부(5)가 임의적으로 선택될 수 있는 것이고, 실시예에서 외부 톱니부(5)는 전술한 바와 같이 인벌류트 톱니부를 포함한다.
실시예에서 링 기어(3)는 2 부분으로 이루어지고, 외부 톱니부(5)를 갖는 원형 링을 포함하고, 상기 원형 링으로부터 동축으로 한 측면에 낮은 실린더형 축방향 칼라(17)가 돌출하고, 상기 칼라의 외부면은 실린더형 지지면(16)을 형성한다. 칼라(17)에 링 기어(3)의 내부 톱니부(15)를 갖는 원형 내부 기어 휠(18)이 압입된다. 예를 들어 링 기어(3)의 일체형 제조도 가능하다.
2개의 내접형 기어 펌프(2)의 압력 영역들(11)은 내접형 기어 펌프들(2)의 떨어져 있는 측면에 이격 배치된다. 압력 영역(11) 내의 압력은 링 기어들(3)을 방사방향 외측으로 이동시키고, 서로 떨어져 있는 측면에 압력 영역(11)을 배치함으로써 서로 멀어진다. 이로 인해, 링 기어들(3)의 서로 맞물리는 외부 톱니부(5)의 톱니 베이스에 대해 톱니 팁이 가압되는 것이 방지된다. 기본적으로 링 기어(3)의 외부 톱니부(5) 옆의 링 기어의 피벗 베어링에 의해 원주의 임의의 위치에 압력 영역(11)을 배치하는 것이 가능하다.
이중 내접형 기어 펌프(1)는 도시되지 않은 유압식 2중 회로-차량 브레이크 시스템의 유압 펌프로서 제공되고, 상기 브레이크 시스템에서 브레이크 잠김 방지, 트랙션 제어 및/또는 주행 다이내믹 제어와 같은 구동 슬립 제어를 위해 및/또는 유압식 파워-차량 브레이크 시스템에서 브레이크 압력 조절을 위해 소위 역송출 펌프로서 이용된다. 각각의 내접형 기어 펌프(2)는 차량 브레이크 시스템의 브레이크 회로에 할당된다. 상기 슬립 제어에 대해 약어 ABS, TCS, FDR 및 ESP가 통용되고, 주행 다이내믹 제어는 관용적으로 미끄럼 방지 제어라고도 한다.
2, 3 내접형 기어 펌프
5 외부 톱니부
9 분리 장치
11 압력 영역
15 내부 톱니부

Claims (6)

  1. 유압식 차량 브레이크 시스템을 위한 이중 내접형 기어 펌프로서, 2개의 내접형 기어 펌프(2)를 포함하고, 상기 내접형 기어 펌프들은 각각 링 기어(3), 및 상기 링 기어(3)와 맞물리는 피니언 기어(4)를 포함하며, 상기 내접형 기어 펌프들(2)의 링 기어들(3)은 서로 맞물리는 외부 톱니부(5)를 포함하는, 이중 내접형 기어 펌프에 있어서,
    상기 내접형 기어 펌프들(2)의 상기 링 기어들(3)은 그들의 외부 톱니부들(5) 옆 측면에서 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 링 기어들(3)은 슬라이딩 지지되는 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 링 기어들(3)의 내부 톱니부들(15)은 그들의 회전 베어링이 있는 동일 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 링 기어들(3)의 상기 외부 톱니부들(5)은 인벌류트 톱니부인 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 내접형 기어 펌프들(2)의 압력 영역들(11)은 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 내접형 기어 펌프들(2)은 분리 장치들(9)을 포함하고, 상기 분리 장치들은 펌프실(8) 내에 배치되고, 상기 링 기어(3)와 상기 피니언 기어(4)는 그들 사이에 상기 펌프실을 포함하고, 상기 분리 장치(9)는 상기 펌프실(8) 내에서 흡인 영역(10)을 압력 영역(11)으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 이중 내접형 기어 펌프.
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