KR20140131986A

KR20140131986A - 기어 펌프

Info

Publication number: KR20140131986A
Application number: KR1020147027537A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 이토; 이사오 하야세; 다다시 오사카; 아즈사 아미노
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-11-14
Also published as: CN104364528A; US20150337836A1; US9644627B2; WO2014002225A1; EP2868925A4; KR101659362B1; CN104364528B; JPWO2014002225A1; EP2868925B1; JP5798250B2; EP2868925A1

Abstract

서로 맞물리는 한 쌍의 기어(4, 5)와, 회전 가능하게 지지되고, 한 쌍의 기어에 삽입되며, 한 쌍의 기어와 함께 회전하는 2개의 축(2, 3)과, 한 쌍의 기어의 양 측면에 인접해서 배치되고, 2개의 축의 베어링이 되는 2개의 관통 구멍을 갖는 한 쌍의 측판(7, 7')과, 한 쌍의 측판과 맞닿고, 한 쌍의 기어의 원주 방향의 일부를 덮는 시일 블록(8)과, 한 쌍의 기어, 2개의 축, 한 쌍의 측판, 및 시일 블록을 구비하는 펌프 조립체(10)와, 펌프 조립체를 수용하는 오목부(12a)를 갖고, 오목부를 형성하는 내벽에 시일 블록과 대향하는 대향면(12b)을 갖는 케이스(12)를 구비하는 기어 펌프(1)로서, 펌프 조립체(10)는, 케이스의 대향면(12b)에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 2개의 축(2, 3)에 평행한 직선을 회전축으로 하고, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속(拘束)되며, 회전축의 둘레에서 회전하면, 한 쌍의 측판의 한쪽이 케이스(12)의 내벽과 접촉한다.

Description

기어 펌프{GEAR PUMP}

본 발명은 기어 펌프에 관한 것이다.

기어 펌프는, 액추에이터의 액압원으로서, 차량, 건설 기계, 및 로봇 등의 기계나 장치에 탑재되는 펌프로서 알려져 있다. 기어 펌프는, 구동축 1회전당 펌프의 토출량을 같은 사이즈에서의 피스톤 펌프에 비해서 작게 할 수 있으므로, 펌프 동작에 따른 압력 맥동이 억제되어, 동작음이 작아진다는 특징이 있다.

종래의 기어 펌프의 예는, 특허문헌 1, 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1에 개시되어 있는 기어 펌프는, 2매의 기어와 2매의 기어를 끼워 접촉하는 2매의 측판과 기어의 톱니 끝을 시일하는 시일 블록(seal block)을 갖는 펌프 조립체와, 펌프 조립체를 수용하는 케이스를 구비한다. 펌프 조립체는, 구동축이 기어를 회전 구동할 때의 반작용 모멘트에 의해 회전하지만, 시일 블록의 선단이 케이스 내벽에 접촉함으로써, 펌프 조립체의 회전이 정지된다. 펌프 조립체는, 이렇게 해서 위치가 고정되어, 위치 결정된다.

특허문헌 2에 개시되어 있는 기어 펌프는, 2매의 기어와 시일 블록을 갖는 펌프 조립체와, 펌프 조립체를 수용하는 케이스를 구비하고, 구동축 둘레의 펌프 조립체의 회전은, 흡입 포트를 겸한 회전 정지에 의해 정지된다. 펌프 조립체는, 이렇게 해서 위치가 고정되어, 위치 결정된다.

일본국 특개평 11-93792호 공보 일본국 특개 2002-202070호 공보

종래의 기어 펌프에서는, 펌프 조립체는, 시일 블록의 선단을 케이스 내벽에 접촉시킴으로써, 또는 회전 정지 부재를 설치함으로써, 회전이 정지되어 위치가 고정되고, 케이스 내에서의 위치가 정해진다.

종래의 기어 펌프의 구성에서는, 1개의 축에 대하여, 케이스에 설치된 2개의 베어링(케이스 베어링)과 측판에 설치된 2개의 베어링(측판 베어링)의 합계 4개의 베어링이 구비된다. 이 경우, 축이 과잉 구속(拘束)으로 되어 측판 베어링에 마모가 발생하여, 시일 블록과 측판의 당접면(當接面)에서 누설이 증대되거나, 구동시의 토크가 증대될 가능성이 있다.

이를 피하기 위해서, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 측판 베어링과 구동축의 극간을 케이스 베어링과 구동축의 극간보다 크게 설정함으로써, 측판 베어링의 마모를 방지하고 있다. 이 구성의 경우, 구동축은 케이스 베어링에 의해 축 지지되고, 케이스 베어링과 기어 사이에 측판이 개재되기 때문에, 기어와 베어링의 거리가 길어진다. 따라서, 고압 토출시와 같이 기어에 큰 하중이 작용할 때, 기어 위치에서의 구동축의 휘어짐이 커진다. 이 때문에, 저압시와 고압시에서 톱니 끝의 시일 상태의 변화가 커지고, 특히 저압시에서는 효율이 저하될 가능성이 있다.

또한, 특허문헌 1, 2에 기재된 기술에서는, 케이스에 베어링이 필요하기 때문에, 기어 펌프의 축 방향의 치수가 커져, 기어 펌프의 소형화가 곤란하다.

또한, 특허문헌 1, 2에 기재된 기술에서는, 케이스의 2개소에 배치된 베어링끼리의 동축 정밀도나, 케이스 베어링과 회전 정지 부재의 위치 정밀도가 고효율의 기어 펌프를 실현하기 위해서 중요하다. 이 때문에, 기어 펌프의 제조에서는, 각 부품의 가공 정밀도를 높게 하는 것 뿐만 아니라, 조립 정밀도도 높게 하는 것이 요구되어 기어 펌프의 조립이 어려워지고, 수율이 저하되거나 비용이 증대될 가능성이 있다.

본 발명은, 이러한 과제를 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 축의 휘어짐을 작게 할 수 있고, 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않아, 용이하게 조립할 수 있는 소형의 기어 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 기어 펌프는, 이하와 같은 특징을 갖는다.

서로 맞물리는 한 쌍의 기어와, 회전 가능하게 지지되고, 상기 한 쌍의 기어 각각에 삽입되며, 상기 한 쌍의 기어와 함께 회전하는 2개의 축과, 상기 한 쌍의 기어의 양 측면에 인접해서 배치되고, 상기 2개의 축의 베어링이 되는 2개의 관통 구멍을 각각이 갖는 한 쌍의 측판과, 상기 한 쌍의 측판과 맞닿고, 상기 한 쌍의 기어의 원주 방향의 일부를 덮는 시일 블록과, 상기 한 쌍의 기어, 상기 2개의 축, 상기 한 쌍의 측판, 및 상기 시일 블록을 구비하는 펌프 조립체와, 상기 펌프 조립체를 수용하는 오목부를 갖고, 상기 오목부를 형성하는 내벽에 상기 시일 블록과 대향하는 대향면을 갖는 케이스를 구비하는 기어 펌프로서, 상기 펌프 조립체는, 상기 케이스의 상기 대향면에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 상기 2개의 축에 평행한 직선을 회전축으로 하고, 상기 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속되며, 상기 회전축의 둘레에서 회전하면, 상기 한 쌍의 측판의 한쪽이 상기 케이스의 내벽과 접촉한다.

본 발명에 의하면, 축의 휘어짐을 작게 할 수 있고, 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않아, 용이하게 조립하는 것이 가능한 소형의 기어 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프의 기본 구성을 나타내는, 구동축에 직각 방향의 단면도.
도 2는 도 1에 나타내는 기어 펌프의 A-A 단면도.
도 3은 도 2에 나타내는 기어 펌프의 E-E 단면도.
도 4는 도 1에 나타내는 기어 펌프의 B-B 단면도.
도 5는 도 1에 나타내는 기어 펌프의 C-C 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프의 기본 구성을 나타내는, 구동축에 직각 방향의 단면도이며, 리어(rear) 케이스 오목부의 대향면의 다른 형상의 예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프의 기본 구성을 나타내는, 구동축에 직각 방향의 단면도이며, 시일 블록의 대향면의 다른 형상의 예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프의 기본 구성을 나타내는, 구동축에 직각 방향의 단면도이며, 리어 케이스 오목부의 대향면과 시일 블록의 대향면의 다른 형상의 예를 나타내는 도면.
도 9는 도 1에 나타내는 기어 펌프의 B-B 단면도이며, 다른 방법에 의한 리어 케이스의 오목부의 돌출부의 설치법의 예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 의한 기어 펌프의 구성을 나타내는 도면이며, 구동축에 평행 방향의 단면도(도 1의 A-A 단면에 상당함).
도 11은 도 10에 나타낸 프런트(front) 드라이브 샤프트, 리어 드라이브 샤프트, 및 조인트부를 취출하여 나타내는 도면.

본 발명에 의한 기어 펌프에서는, 고정 부품인 케이스에 대하여, 구동축의 영향을 받지 않는 시일 블록과 측판에 의해 펌프 조립체의 위치를 고정한다. 이 때문에, 측판에 설치된 베어링(측판 베어링)과 구동축의 극간을, 케이스에 설치된 베어링(케이스 베어링)과 구동축의 극간보다 크게 하거나, 펌프 조립체와 케이스의 조립 정밀도를 높게 하지 않고, 구동축의 요동의 영향을 작게 할 수 있다. 본 발명에 의한 기어 펌프는, 기어에 인접하는 측판에 설치된 베어링에 의해 구동축과 종동축(從動軸)을 지지하기 때문에, 저압 운전시와 고압 운전시에서 축의 휘어짐의 차가 작아, 폭 넓은 압력으로 동작시켜도 효율의 저하가 작다. 또한, 펌프 조립체와 케이스의 조립 정밀도를 높게 할 필요가 없고, 각 부품 단체(單體)의 가공 정밀도만을 높게 함으로써, 기어 펌프의 효율을 높게 할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 의한 기어 펌프는, 조립이 용이하며, 수율의 향상과 비용의 저감이 가능하다.

본 발명의 상기 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시형태의 설명에 의해 명백해진다. 이하에, 본 발명에 의한 기어 펌프의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프의 기본 구성을 나타내는 도면이며, 구동축에 직각 방향의 단면도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 기어 펌프의 A-A 단면도, 도 3은, 도 2에 나타내는 기어 펌프의 E-E 단면도, 도 4는, 도 1에 나타내는 기어 펌프의 B-B 단면도, 도 5는, 도 1에 나타내는 기어 펌프의 C-C 단면도이다. 또, 도 1은, 도 2에 나타내는 기어 펌프의 D-D 단면도에 상당한다.

이하에, 도 1~5를 사용해서, 본 발명의 실시예 1에 의한 기어 펌프(1)를 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 기어 펌프(1)는, 펌프 조립체(10)를 구비한다. 펌프 조립체(10)는, 드라이브 샤프트(구동축; 2)와, 드리븐 샤프트(종동축; 3)와, 한 쌍의 기어(4, 5)와, 구동핀(6)과, 한 쌍의 측판(7, 7')과, 시일 블록(8)을 구비한다.

드라이브 샤프트(2)는, 도면에 나타내지 않은 외부의 구동원에 접속되어, 회전 구동한다. 드리븐 샤프트(3)는, 한 쌍의 기어(4, 5)를 통해, 드라이브 샤프트(2)로부터 회전력이 부여되어 회전한다. 한 쌍의 기어(4, 5)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각각 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)에 지지되고, 톱니 끝끼리가 서로 맞물린다. 구동핀(6)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 드라이브 샤프트(2), 드리븐 샤프트(3)와 기어(4, 5)가 각각 일체로 되어 회전하도록, 양 샤프트(2, 3)에 삽입된다. 한 쌍의 측판(7, 7')은, 도 2, 4에 나타내는 바와 같이, 기어(4, 5)의 양 측면에 인접해서 배치되고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 시일 블록(8)과 맞닿는 당접면(21)을 갖는다. 시일 블록(8)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 측판(7, 7')과 당접면(21)에서 맞닿고, 도 3, 5에 나타내는 바와 같이, 기어(4, 5)의 원주 방향의 일부를 덮는다. 즉, 시일 블록(8)은, 기어(4, 5)의 원주 방향의 일정 범위에서, 기어(4, 5)의 톱니 끝에 근접한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 측판(7)은, 기어(4)의 측면(4a') 및 기어(5)의 측면(5a')과 인접해서 배치되어 있고, 측판(7')은, 기어(4)의 측면(4a) 및 기어(5)의 측면(5a)과 인접해서 배치되어 있다. 측판(7)이 기어(4, 5)의 측면(4a', 5a')과 슬라이딩 접촉하고, 측판(7')이 기어(4, 5)의 측면(4a, 5a)과 슬라이딩 접촉함으로써, 측판(7, 7')은, 기어(4, 5)의 양 측면을 시일(seal)한다.

또, 측판(7, 7')은, 각각 2개의 관통 구멍을 갖는다. 측판(7, 7')의 관통 구멍에 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 통과시킴으로써, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3) 쌍방의 축이 평행하게, 또한 소정 간격을 두고 지지된다. 또, 이 관통 구멍은, 베어링의 기능도 한다.

측판(7, 7')은, 거의 동일 형상이며, 도 1에 나타내는 바와 같이, 흡입용 유통 구멍이 되는 흡입 포트(19)를 갖는다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡입 포트(19)의 근방에 있어서의 측판(7, 7')의 외측 가장자리의 형상은, 기어(4, 5)의 톱니 끝에서 형성되는 원의 외형과 거의 동일한 형상이다. 즉, 흡입 포트(19)의 근방에 있어서의 측판(7, 7')의 외측 가장자리의 형상은, 원호 형상이다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 시일 블록(8)의 기어(4, 5)에 대향하는 측면은, 측판(7, 7')의 원호 형상의 부분과 거의 동일한 형상을 갖고 있다. 전술한 바와 같이, 시일 블록(8)과 측판(7, 7')은, 측판(7, 7')의 당접면(21)에서 밀착된다.

펌프 조립체(10)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)로 이루어지는 하우징(13)에 수용된다. 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)는, 시일 블록(8)과는 다른 부재로 구성된다. 리어 케이스(12)는, 도 1~5에 나타내는 바와 같이, 오목부(12a)를 갖고 있다. 도 2, 4, 5에 나타내는 바와 같이, 오목부(12a)의 해방 단부에 프런트 케이스(11)가 부착됨으로써, 액을 밀봉하기 위한 공간이 형성된다.

펌프 조립체(10)는, 도 2, 4, 5에 나타내는 바와 같이, 드라이브 샤프트(2)의 연신(延伸) 방향의 양 단면에 시일 부재(9, 9')가 설치되고, 시일 부재(9, 9')를 통해 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)에 협지(狹持)된다. 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)는, 도 1에 나타내는 노크핀(22)에 의해 서로의 위치가 맞춰지고, 볼트(23)에 의해 체결된다.

리어 케이스의 오목부(12a)는, 예를 들면, 도 1, 3에 나타내는 형상을 갖고, 도 1~5에 나타내는 바와 같이, 드라이브 샤프트(2)의 일부와, 드리븐 샤프트(3)와, 기어(4, 5)와, 측판(7, 7')과, 시일 블록(8)을 수납한다.

도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 리어 케이스의 오목부(12a)의 시일 블록(8)과 대향하는 면(12b)은, 원통면으로 되어 있다. 시일 블록(8)의 리어 케이스의 오목부(12a)와 대향하는 면(8a)도, 원통면으로 되어 있다. 이하에, 리어 케이스의 오목부(12a)의 시일 블록(8)과 대향하는 면(12b)을 「리어 케이스 오목부의 대향면(12b)」이라 하고, 시일 블록(8)의 리어 케이스의 오목부(12a)와 대향하는 면(8a)을 「시일 블록의 대향면(8a)」이라 한다. 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)은 서로 대향한다.

리어 케이스 오목부의 대향면(12b)은, 시일 블록의 대향면(8a)과 곡률이 동일하거나, 시일 블록의 대향면(8a)보다 곡률이 큰 원통면이다. 이에 따라, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)은, 적어도 2개소에서 서로 접촉할 수 있다. 펌프 조립체(10)는, 드라이브 샤프트(2)가 기어(4)를 회전 구동할 때의 반작용 모멘트에 의해 회전하지만, 이 회전의 중심은, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)에 의해 정해진다. 즉, 펌프 조립체(10)는, 원통면인 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)의 원호 중심을 통과하며, 드라이브 샤프트(2)에 평행한 직선을 회전축으로 하고, 이 회전축의 둘레에서 회전한다. 이 때, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)이 적어도 2개소에서 서로 접촉함으로써, 펌프 조립체(10)는, 이 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속된다.

펌프 조립체(10)의 회전축은, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)의 원호 중심을 통과하며, 드라이브 샤프트(2)에 평행하다. 따라서, 도 1의 펌프 조립체(10)의 회전축은, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향(도 1의 좌우 방향)에서는, 드라이브 샤프트(2)의 위치와 드리븐 샤프트(3)의 위치 사이에 위치하고, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향과 드라이브 샤프트(2)의 연신 방향에 수직인 방향(도 1의 상하 방향)에서는, 시일 블록의 대향면(8a)의 하방에 위치한다.

리어 케이스(12)의 오목부(12a)에는, 도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 내벽의 1개소에 돌출부(12c)를 설치한다. 도 1, 3에서는, 돌출부(12c)는, 일례로서, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향(도 1, 3의 좌우 방향)에서, 드라이브 샤프트(2)에 대하여, 펌프 조립체(10)의 회전축과는 반대측에 있는 부분, 즉 드라이브 샤프트(2)의 좌측 하방에 설치되어 있다.

돌출부(12c)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 2매의 측판(7, 7') 중 한쪽(도 4에서는 프런트 케이스(11)에서 먼 쪽에 있는 측판(7'))과 접촉하고, 펌프 조립체(10)가 전술한 회전축의 둘레에서 회전하는 것을 억제한다. 측판(7')은, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향(도 1, 3의 좌우 방향)에서, 드라이브 샤프트(2)에 대하여, 펌프 조립체(10)의 회전축과는 반대측에 있는 부분이 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)와 접촉한다.

또한, 도 1, 5에 나타내는 바와 같이, 시일 블록(8)이 위치하는 방향으로 측판(7, 7')을 압압(押壓)하기 위해서, 가압 기구(14a, 14b)가 설치된다. 가압 기구(14a, 14b)는 탄성체이며, 예를 들면, 스프링과 핀에 의해 구성된다. 가압 기구(14a, 14b)는, 도 1, 5에 나타내는 바와 같이, 측판(7, 7')과 리어 케이스 오목부(12a)의 내벽 사이에 배치된다.

가압 기구(14a)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 측판(7')을 압압하여, 드라이브 샤프트(2)와 기어(4)의 회전 방향(R1)과 동일한 방향으로 펌프 조립체(10)를 회전시키도록 배치된다. 즉, 가압 기구(14a)는, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향(도 3의 좌우 방향)에서, 펌프 조립체(10)의 회전축에 대하여, 돌출부(12c)의 위치(도 3의 좌측)와는 반대측의 위치(도 3의 우측)에 배치되고, 측판(7')을 압압한다. 측판(7')은, 전술한 바와 같이, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)에 의해 지지된다.

가압 기구(14b)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 연결하는 방향과 드라이브 샤프트(2)의 연신 방향에 수직인 방향(도 3의 상하 방향)에서, 펌프 조립체(10)의 회전축에 대하여, 시일 블록(8)의 위치(도 3의 상측)와는 반대측의 위치(도 3의 하측)에 배치되고, 측판(7)을 압압한다.

도 1~5에 나타내는 구성에 의해, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 내부에, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 속한다. 펌프 조립체(10)의 회전은, 가압 기구(14a)가 측판(7')을 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)에 압압함으로써 억제된다. 이에 따라, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 내부에서의 위치가 정해진다. 또한, 측판(7)은, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)에 접촉되지 않고, 가압 기구(14b)에 의해 압압되어, 당접면(21)에서 시일 블록(8)과 밀착한 상태로 위치가 고정된다.

상기 구성에 의해, 한쪽의 측판(7')은, 펌프 조립체(10)의 위치를 고정하는 역할을 하고, 다른 쪽 측판(7)은, 고정된 시일 블록(8)에 접촉함으로써 고정된다. 이 때문에, 가공 오차에 의해, 시일 블록(8)과의 당접면(21)의 형상이 2매의 측판(7, 7') 사이에서 약간 다른 경우라도, 한쪽의 측판이 다른 쪽 측판과 시일 블록(8)의 밀착을 저해하지 않는다.

또한, 도 2, 4, 5에 나타내는 바와 같이, 프런트 케이스(11)는, 리어 케이스(12)와의 접촉면에 홈(15)을 갖는다. 홈(15)에는, 케이스 시일(16)이 배치된다. 프런트 케이스(11)는, 이러한 상태로 리어 케이스(12)에 부착된다. 케이스 시일(16)은, 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)를 조합했을 때에 쌍방 사이에 발생할 수 있는 극간을 시일하여, 리어 케이스(12) 내의 액체가 외부로 새는 것을 방지한다.

또한, 도 2, 4, 5에 나타내는 바와 같이, 프런트 케이스(11)에는, 리어 케이스(12)와의 접촉면과는 반대측의 면(예를 들면, 도 2에 있어서의 하면)에 오목부(17)가 설치된다. 오목부(17)에는, 오일 시일(18)이 배설(配設)된다. 오일 시일(18)은, 프런트 케이스(11)의 오목부(17)에 압입(壓入)되고, 외주면이 오목부(17)의 벽면과 밀착하며, 내주면이 드라이브 샤프트(2)의 외주면과 슬라이딩 접촉한다. 이에 따라, 오일 시일(18)은, 드라이브 샤프트(2)와 프런트 케이스(11) 사이에 생기는 극간을 시일하고, 기어 펌프의 구동시에, 펌프실 내부의 액체가 외부로 새어나오지 않도록 되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 흡입 포트(19)는, 측판(7, 7')과 시일 블록(8)과 리어 케이스(12)로 형성된다. 또한, 리어 케이스(12)에 형성된 유로에 의해, 토출 포트(20)가 형성된다. 토출 포트(20)는, 도 1, 3, 5에 나타내는 바와 같이, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)와 연통되어 있다.

또, 흡입 포트(19)의 상류에는, 기어 펌프(1)에 액체를 공급하는 탱크(도시 생략) 등이 접속된다. 토출 포트(20)의 하류에는, 밸브나 실린더(도시 생략) 등이 접속되어, 펌프 토출압이 조정된다. 또한, 드라이브 샤프트(2)에는, 모터 등의 구동원(도시 생략)이 접속된다.

기어 펌프(1)를 구동했을 때에는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)에 고압 영역과 저압 영역이 형성된다. 이 고압 영역과 저압 영역은, 이하에 설명하는 각 부품에 의해 구획된다. 이 각 부품에 의한 시일에 대해서 설명한다. 기어 펌프(1)는, 기어(4, 5)의 맞물림부, 기어(4, 5)의 톱니 끝과 시일 블록(8)의 슬라이딩 접촉면, 기어(4, 5)의 측면(4a, 4a', 5a, 5a')과 측판(7, 7')의 슬라이딩 접촉면, 시일 블록(8)과 측판(7, 7')의 당접면, 및 펌프 조립체(10)의 단부면과 프런트 케이스(11) 및 리어 케이스(12) 사이에 설치되는 시일 부재(9, 9')에 의해, 흡입 포트(19)의 주변과 토출 포트(20)의 주변에 차압이 발생했을 때에 액이 연통되지 않도록 구획되어 시일된다.

다음으로, 본 실시예에 의한 기어 펌프(1)의 동작에 대하여 설명한다. 드라이브 샤프트(2)는, 상기한 바와 같이, 도면에 나타내지 않은 모터 등의 구동원에 의해 구동된다. 기어(4)는, 드라이브 샤프트(2)와 일체로 되어 회전하도록 지지되어 있다. 이 때문에, 드라이브 샤프트(2)가 도 3에 나타내는 회전 방향(R1)으로 회전하면, 기어(4)도 회전 방향(R1)으로 회전한다. 기어(5)는, 기어(4)와 톱니 끝끼리가 맞물려 있어, 드리븐 샤프트(3)와 일체로 되어 회전한다. 이 때문에, 기어(4)가 회전 방향(R1)으로 회전하면, 기어(5)는, 회전 방향(R2)으로 드리븐 샤프트(3)와 일체로 되어 회전한다.

회전에 의해 기어(4, 5)의 맞물린 톱니가 벌어짐으로써, 흡입 포트(19)의 둘레의 공간의 체적이 증가하고, 이에 따라, 흡입 포트(19)로부터 액이 흡입된다. 흡입 포트(19)의 둘레의 액은, 기어(4, 5)의 회전에 의해, 기어(4, 5)의 톱니 홈에 수용되어 기어(4, 5)의 회전 방향(R1, R2)을 따라 반송된다. 반송된 액은, 기어(4, 5)의 회전에 따라, 톱니 홈으로부터 흘러나온다.

상기한 바와 같이, 기어 펌프(1)의 흡입 포트(19)의 주변과 토출 포트(20)의 주변은, 각 부품의 시일에 의해 액이 연통되지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 톱니 홈으로부터 흘러나온 액에 의해 토출 포트(20)의 주변에서는 압력이 상승하고, 토출 포트(20)로부터 액이 토출된다.

이러한 동작을 연속해서 행함으로써, 기어 펌프(1)는, 시일 부재(9, 9')의 내측만이 저압이 되고, 그 이외의 부분은 고압이 된다.

본 실시예 1에 의한 기어 펌프(1)에서는, 펌프 조립체(10)는, 상기한 바와 같은 방법에 의해 리어 케이스(12)의 오목부(12a)에 고정된다. 기어 펌프(1)가 구동할 때에는, 기어(4, 5)의 맞물림 반력의 영향이나, 기어(4, 5)의 측면과 측판(7, 7')의 마찰력의 영향에 의해, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a) 중에서, 드라이브 샤프트(2)의 회전 방향(R1)과 동일한 방향으로 회전하려고 하는 힘을 받는다. 그러나, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)이 적어도 2개소에서 접촉하고, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)와 한쪽의 측판(7')이 1개소에서 접촉하고 있다. 즉, 펌프 조립체(10)는, 적어도 3개소에서 리어 케이스(12)에 대하여 접촉한다. 이 때문에, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)에 대하여, 안정적으로 고정할 수 있다.

측판(7')이 리어 케이스(12)와 접촉하는 위치, 즉 돌출부(12c)의 위치는, 펌프 조립체(10)의 회전축으로부터 가능한 한 먼 위치(예를 들면, 도 1에서, 리어 케이스(12)의 오목부(12a) 중, 가능한 한 좌측 하방의 내벽의 위치)로 하는 편이 동작시의 안정성이 높아지기 때문에 바람직하다.

본 실시예 1의 기어 펌프(1)에서는, 상기한 방법에 의해, 펌프 조립체(10)의 위치가 정해진다. 이 때문에, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)를 지지하기 위한 베어링은, 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)에 설치할 필요가 없고, 측판(7, 7')에만 설치하면 된다(이미 서술한 바와 같이, 측판(7, 7')이 갖는 관통 구멍이 베어링으로 된다).

따라서, 종래의 기어 펌프와 같이, 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)에 베어링을 설치함으로써 드라이브 샤프트(2)가 과잉 구속으로 되지 않는다. 또한, 측판(7, 7')의 베어링과 드라이브 샤프트(2)의 극간을, 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)의 베어링과 드라이브 샤프트(2)의 극간보다 크게 한다는 등의 과잉 구속을 피하기 위한 대책을 세울 필요가 없다. 또한, 드라이브 샤프트(2)와 드리븐 샤프트(3)는, 기어(4, 5)에 인접하는 측판(7, 7')에 있는 베어링에 의해 지지되므로, 기어 펌프(1)의 구동시에 압력에 의한 샤프트의 휘어짐을 작게 억제할 수 있다. 고압 토출시에는, 기어(4, 5)의 톱니 끝이 시일 블록(8)과 슬라이딩하여 깎는 양을 작게 할 수 있다. 이상의 이유에 의해, 저압시와 고압시에 있어서의, 기어(4, 5)의 톱니 끝과 시일 블록(8) 사이의 극간의 차를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 기어(4, 5)의 톱니 끝과 시일 블록(8)의 시일면을 통한, 고압측에서 저압측으로의 액 누설을 작게 할 수 있다.

하우징(13)에 베어링을 설치하여, 과잉 구속을 피하고, 고압시에 기어(4, 5)의 톱니 끝이 시일 블록(8)을 깎는 양을 억제하는 경우에는, 펌프 조립체(10)를 구성하는 각 부품의 가공 정밀도와 함께, 펌프 조립체(10)와 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)를 조립할 때의 조립 정밀도에 대한 요구가 높아져, 비용이 증가할 가능성이 있다.

본 실시예에 의한 기어 펌프(1)는, 상기한 바와 같이, 하우징(13)에 베어링을 설치하지 않기 때문에, 펌프 조립체(10)와 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)의 조립에 높은 정밀도를 필요로 하지 않고, 펌프 조립체(10)를 구성하는 부품의 가공 정밀도를 배려하는 것만으로 고효율의 펌프를 실현할 수 있다. 이 때문에, 본 실시예의 기어 펌프(1)는, 조립이 용이하며, 비용의 저감이 가능하다.

또한, 본 실시예에서는, 도 1~5에 나타내는 바와 같이, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)을 원통면으로 했지만, 이들 면은 원통면이 아니여도 된다. 도 6~8을 사용해서, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a)이 원통면이 아닌 경우의 예를 나타낸다. 도 6~8에서, 도 1~5와 동일한 부호는, 도 1~5와 동일하거나 또는 공통되는 요소를 나타내고, 이들 요소 에 대해서는 설명을 생략한다.

도 6은, 기어 펌프(1)의 드라이브 샤프트(2)에 직각 방향의 단면도(도 1에 나타낸 것과 동일한 위치의 단면도)이며, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')이 원통면이 아닌 형상의 예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타낸 기어 펌프(1)의 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')은, V자형을 형성하는 2개의 평면으로 이루어지는 형상이며, 시일 블록(8)으로부터 리어 케이스(12)의 외측을 향하여 돌출되어 있다. 시일 블록의 대향면(8a)은 원통면이다.

리어 케이스 오목부의 대향면(12b')이 이러한 형상이라도, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')과 시일 블록의 대향면(8a)이 적어도 2개소에서 서로 접촉하므로, 펌프 조립체(10)는, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속된다. 단, 이 경우의 회전축은, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 드라이브 샤프트(2)에 평행한 직선이다. 따라서, 도 6에 나타낸 바와 같은 구성에서도, 도 1~5에 나타낸 구성과 동일한 효과가 얻어진다.

도 7은, 기어 펌프(1)의 드라이브 샤프트(2)에 직각 방향의 단면도(도 1에 나타낸 것과 동일한 위치의 단면도)이며, 시일 블록의 대향면(8a')이 원통면이 아닌 형상의 예를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타낸 기어 펌프(1)의 시일 블록의 대향면(8a')은 평면 형상이며, 평면의 단부에서 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 접촉한다.

시일 블록의 대향면(8a')이 이러한 형상이라도, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b)과 시일 블록의 대향면(8a')이 적어도 2개소에서 서로 접촉하므로, 펌프 조립체(10)는, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속된다. 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같은 구성에서도, 도 1~5에 나타낸 구성과 동일한 효과가 얻어진다.

도 8은, 기어 펌프(1)의 드라이브 샤프트(2)에 직각 방향의 단면도(도 1에 나타낸 것과 동일한 위치의 단면도)이며, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')과 시일 블록의 대향면(8a'')이 모두 원통면이 아닌 형상의 예를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타낸 기어 펌프(1)의 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')은, 도 6과 마찬가지로, V자형을 형성하는 2개의 평면으로 이루어지는 형상이다. 도 8에 나타낸 기어 펌프(1)의 시일 블록의 대향면(8a'')은, 3개의 평면으로 이루어지는 형상이며, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')과 접촉하는 2개의 평면과, 이들 평면 사이에 위치하는 1개의 평면으로 이루어진다.

리어 케이스 오목부의 대향면(12b')과 시일 블록의 대향면(8a'')이 이러한 형상이라도, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')과 시일 블록의 대향면(8a'')이 적어도 2개소에서 서로 접촉하므로, 펌프 조립체(10)는, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속된다. 단, 이 경우의 회전축은, 리어 케이스 오목부의 대향면(12b')에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 드라이브 샤프트(2)에 평행한 직선이다. 따라서, 도 8에 나타내는 바와 같은 구성에서도, 도 1~5에 나타낸 구성과 동일한 효과가 얻어진다.

이상에서 설명한 바와 같이, 리어 케이스 오목부의 대향면과 시일 블록의 대향면의 형상은, 원통면이 아니여도 되고, 평면을 포함하는 형상이라도 된다. 또한, 원통면 이외의 곡면을 포함하는 형상이라도 된다. 예를 들면, 시일 블록의 대향면은, 리어 케이스 오목부의 대향면과 접촉하는 2개의 곡면과, 이들 곡면 사이에 위치하는 1개의 평면으로 이루어지는 형상이라도 된다. 즉, 리어 케이스 오목부의 대향면과 시일 블록의 대향면은, 곡면과 평면 중 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 면이이다. 단, 리어 케이스 오목부의 대향면을 평면으로만 형성할 때에는, 펌프 조립체(10)를 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속하기 때문에, 예를 들면, 도 6, 8에 나타낸 바와 같이, 리어 케이스 오목부의 대향면을 복수의 평면으로 형성할 필요가 있다.

어느 형상으로 해도, 리어 케이스 오목부의 대향면과 시일 블록의 대향면이 적어도 2개소에서 서로 접촉함으로써, 펌프 조립체(10)는, 회전축의 둘레에서 회전가능하게 구속된다. 펌프 조립체(10)의 회전축은, 리어 케이스 오목부의 대향면에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 드라이브 샤프트(2)에 평행한 직선이다. 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)와 측판(7')이 접촉하고 있기 때문에, 펌프 조립체(10)의 회전은 억제된다. 이렇게, 펌프 조립체(10)가 적어도 3개소에서 리어 케이스(12)에 대하여 접촉하기 때문에, 펌프 조립체(10)는, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)에 대하여 안정적으로 고정할 수 있다.

또한, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부(12c)는, 도 4에 나타낸 예에서는, 리어 케이스(12)에 직접 가공해서 설치했지만, 다른 방법으로 리어 케이스(12)에 설치해도 된다.

도 9는, 도 4와 마찬가지로 도 1에 나타내는 기어 펌프의 B-B 단면도이며, 다른 방법에 의한 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부의 설치법의 예를 나타내는 도면이다. 도 9에서, 도 1~5와 동일한 부호는, 도 1~5와 동일하거나 또는 공통되는 요소를 나타내고, 이들 요소에 대해서는 설명을 생략한다.

도 9에서는, 회전 정지핀(24)을 프런트 케이스(11)와 리어 케이스(12)에 별도의 부품으로 해서 압입하고, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부로서 기능하도록 하고 있다. 회전 정지핀(24)은 측판(7')과 접촉하므로, 이러한 구성으로 해도, 도 1~5에 나타낸 구성과 동일한 효과가 얻어진다.

전술한 바와 같이, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부는, 펌프 조립체(10)의 회전축으로부터 가능한 한 떨어진 위치에 있는 편이 바람직하다. 그러나, 리어 케이스(12)의 오목부(12a)의 돌출부는, 펌프 조립체(10)의 회전을 정지시킬 수 있는 위치에 설치하면 되고, 이러한 위치이면, 리어 케이스의 오목부(12a)의 어느 부분에 설치해도, 거의 동등한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 2]

도 10은, 본 발명의 실시예 2에 의한 기어 펌프의 구성을 나타내는 도면이고, 구동축(드라이브 샤프트)에 평행 방향의 단면도이다. 실시예 2에 의한 기어 펌프(101)는, 실시예 1의 기어 펌프(1) 2개를 직렬로 배열하여 단일의 구동원에 의해 구동하는 구성이다. 도 10은, 도 2와 마찬가지로, 도 1의 A-A 단면에 상당한다. 기어 펌프(101)에서, 도 10에 나타내는 단면 이외의 단면도나 펌프 조립체의 구성은, 실시예 1과 동일하다. 이 때문에, 실시예 2에서는, 실시예 1과 동일하거나 또는 공통되는 요소에 대해서는, 실시예 1에 사용한 것과 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 기어 펌프(101)는, 2개의 펌프 조립체(110, 110')를 구비한다. 펌프 조립체(110, 110')는, 실시예 1에서 나타낸 펌프 조립체(10)와 동일한 구성을 가지며, 드라이브 샤프트의 연신 방향으로 직렬로 배열된다.

기어 펌프(101)는, 프런트 케이스(111)와 리어 케이스(112)를 갖는다. 프런트 케이스(111)와 리어 케이스(112)는, 각각 오목부(111a, 112a)를 갖는다. 오목부(111a, 112a)는, 실시예 1에 나타낸 리어 케이스(12)의 오목부(12a)와 동일한 형상이며, 각각 펌프 조립체(110, 110')를 수납한다.

기어 펌프(101)는, 센터 플레이트(150)를 더 구비한다. 센터 플레이트(150)는, 프런트 케이스(111)와 리어 케이스(112)의 해방 단부에 부착되고, 프런트 케이스(111)와의 접촉면에 홈부(115)를, 리어 케이스(112)와의 접촉면에 홈부(115')를 각각 구비한다. 홈부(115, 115')는, 실시예 1의 프런트 케이스(11)의 홈부(15)와 동일한 형상이다. 홈부(115, 115')에는, 각각 케이스 시일(116, 116')이 설치된다.

하우징(113)은, 프런트 케이스(111), 리어 케이스(112), 및 센터 플레이트(150)에 의해 구성된다. 프런트 케이스(111), 리어 케이스(112), 및 센터 플레이트(150)는, 볼트에 의한 체결이나 용접에 의해 서로 접합된다.

펌프 조립체(110, 110')는, 공통의 구동원에 의해 구동된다. 실시예 1에 나타낸 드라이브 샤프트(2) 대신에, 펌프 조립체(110)는 프런트 드라이브 샤프트(151)에 의해, 펌프 조립체(110')는 리어 드라이브 샤프트(152)에 의해 각각 구동된다.

센터 플레이트(150)는, 관통 구멍(153)을 갖고, 관통 구멍(153)에는 조인트부(154)가 수납된다. 조인트부(154)는, 조인트 샤프트(155)를 구비하고, 프런트 드라이브 샤프트(151)와 리어 드라이브 샤프트(152)를 접속시킨다. 조인트 샤프트(155)는, 프런트 드라이브 샤프트(151) 앞에 접속된 구동원(도시 생략)의 구동력을 리어 드라이브 샤프트(152)에 전달한다. 조인트부(154)에는, 예를 들면, 유니버설 조인트를 사용할 수 있다.

프런트 드라이브 샤프트(151)에는, 조인트 핀(156)이 삽입되고, 리어 드라이브 샤프트(152)에는, 조인트 핀(156')이 삽입된다. 조인트 핀(156, 156')은 서로 직교하며, 또한 프런트 드라이브 샤프트(151)와 리어 드라이브 샤프트(152)에 직교하도록 각각 삽입된다.

도 11은, 도 10에 나타낸 프런트 드라이브 샤프트(151), 리어 드라이브 샤프트(152), 및 조인트부(154)를 취출하여 나타낸 도면이다. 도 11에서, 도 10과 동일한 부호는, 도 11과 동일하거나 또는 공통되는 요소를 나타내고, 이들 요소에 대해서는 설명을 생략한다. 도 11에서, 프런트 드라이브 샤프트(151)에 삽입되는 조인트 핀(156)은, 설명을 위해서, 뽑혀 있는 상태를 도시하고 있다.

도 11과 도 10에 나타내는 바와 같이, 조인트부(154)는, 조인트 샤프트(155)와 조인트 핀(156, 156')에 의해, 구동원의 동력을 프런트 드라이브 샤프트(151)로부터 리어 드라이브 샤프트(152)로 전달하는 것이 가능하다.

또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 프런트 샤프트(151)의 단부에는 구멍부(151a)가, 리어 샤프트(152)의 단부에는 구멍부(152a)가, 각각 설치된다. 구멍부(151a)와 구멍부(152a)에는, 조인트 샤프트(155)의 선단이 들어간다. 구멍부(151a)와 구멍부(152a)의 내경은, 조인트 샤프트(155)의 외경보다 크게 한다. 이에 따라, 조인트 샤프트(155)와 구멍부(151a, 152a)의 극간의 범위 내에서, 조인트 샤프트(155)는, 조인트 핀(156, 156')의 둘레에서 경사질 수 있다.

또한, 조인트부(154)는, 조인트 칼라(157), 조인트 시일(158), 및 조인트 와셔(159)를 구비한다. 조인트 칼라(157)는, 조인트 샤프트(155)의 외주와 슬라이딩 접촉하고, 센터 플레이트(150)에 대하여 회전 불가능하게 설치된다. 조인트 시일(158)은, 조인트 칼라(157)의 외주와 센터 플레이트(150)의 관통 구멍(153)의 내주에 접촉해서 배치된다. 조인트 와셔(159)는, 조인트 시일(158)의 벽면을 구성한다.

조인트 샤프트(155)와 조인트 칼라(157) 사이와, 조인트 칼라(157)와 센터 플레이트(150)의 관통 구멍(153) 사이는, 조인트 칼라(157), 조인트 시일(158), 및 조인트 와셔(159)에 의해 시일된다. 이 시일에 의해, 프런트 케이스(111)의 오목부(111a)의 내부의 액과 리어 케이스(112)의 오목부(112a)의 내부의 액이 서로 섞이지 않도록 되어 있다.

본 실시예 2의 기어 펌프(101)에서는, 실시예 1에 기재한 기어 펌프(1)와 마찬가지로, 펌프 조립체(110)는, 프런트 케이스(111)의 오목부(111a)의 내부에, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 속하고, 적어도 3개소에서 프런트 케이스(111)에 대하여 접촉한다. 펌프 조립체(110')는, 리어 케이스(112)의 오목부(112a)의 내부에, 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 속하고, 적어도 3개소에서 리어 케이스(112)에 대하여 접촉한다. 이 때문에, 펌프 조립체(110)와 펌프 조립체(110')는, 각각 프런트 케이스(111)의 오목부(111a)와 리어 케이스(112)의 오목부(112a)에 대하여, 안정적으로 고정할 수 있다. 또, 펌프 조립체(110)와 펌프 조립체(110')의 회전축은, 실시예 1에 기재한 펌프 조립체(10)의 회전축과 마찬가지로 해서 정할 수 있다.

상기한 바와 같은 조인트부(154)는, 프런트 드라이브 샤프트(151)와 리어 드라이브 샤프트(152)의 서로의 동축 어긋남을 흡수할 수 있고, 프런트 드라이브 샤프트(151)로부터 리어 드라이브 샤프트(152)로 토크만을 전달할 수 있는 토크 전달 기구이다. 이 때문에, 본 실시예 2에 있어서의 기어 펌프(101)는, 실시예 1에서 나타낸 기어 펌프(1)와 마찬가지로, 조립에 높은 정밀도를 필요로 하지 않는다.

기어 펌프의 하류에 접속된 밸브나 실린더(도시 생략) 등의 동작에 의해, 프런트 케이스(111)의 오목부(111a) 내의 액체와, 리어 케이스(112)의 오목부(112a) 내의 액체 중 어느 한쪽이 고압이 되는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 프런트 드라이브 샤프트(151)와 리어 드라이브 샤프트(152) 중 어느 한쪽만이 고압의 영향에 의해, 샤프트와 측판(7, 7')의 베어링 사이의 극간의 범위 내에서, 시일 블록(8)을 향하여 이동하는 경우가 있다. 그러나, 조인트부(154)는, 이 이동에 의한 샤프트의 변위를 흡수한다. 이 때문에, 한쪽의 펌프 조립체의 동작이 다른 쪽의 펌프 조립체에 영향을 주지 않아, 액의 누설이 많아지거나 구동 토크가 커지지 않는다.

상기한 바와 같이, 실시예 1의 펌프 조립체를 직렬로 2개 접속시킨 기어 펌프(101)는, 쌍방의 펌프 조립체(110, 110')를 높은 효율로 구동할 수 있다.

또한, 실시예 1의 기어 펌프(1)와 마찬가지로, 기어 펌프(101)는, 펌프 조립체(110)와 프런트 케이스(111)의 조립 정밀도나, 펌프 조립체(110')와 리어 케이스(112)의 조립 정밀도를 높게 할 필요가 없고, 펌프 조립체(110, 110')를 구성하는 부품의 가공 정밀도만을 높게 함으로써, 기어 펌프의 효율을 높게 할 수 있다. 이 때문에, 기어 펌프(101)는, 조립이 용이하며, 수율의 향상과 비용의 저감이 가능하다.

또한, 펌프 조립체를 3개 이상 직렬로 접속시키는 구성의 기어 펌프의 경우도, 본 실시예 2에서 설명한 기어 펌프(101)와 마찬가지로, 펌프 조립체 각각을 조인트부(154)에 의해 접속시킴으로써 고효율의 펌프를 실현할 수 있다.

또한, 프런트 드라이브 샤프트(151)의 구동원과 프런트 드라이브 샤프트(151) 사이에도 조인트부(154)와 동일한 구조의 접속부를 설치해도 된다. 이러한 구성으로 하면, 구동원과 프런트 드라이브 샤프트(151) 사이에 동축 어긋남이 있더라도, 효율을 저하시키지 않고, 기어 펌프(101)를 동작시킬 수 있다.

1: 기어 펌프, 2: 드라이브 샤프트, 3: 드리븐 샤프트, 4, 5: 기어, 4a, 4a', 5a, 5a': 기어의 측면, 6: 구동핀, 7, 7': 측판, 8: 시일 블록, 8a, 8a', 8a'': 시일 블록의 리어 케이스의 오목부와 대향하는 면(시일 블록의 대향면), 9, 9': 시일 부재, 10: 펌프 조립체, 11: 프런트 케이스, 12: 리어 케이스, 12a: 리어 케이스의 오목부, 12b, 12b': 리어 케이스의 오목부의 시일 블록과 대향하는 면(리어 케이스 오목부의 대향면), 12c: 리어 케이스의 오목부의 돌출부, 13: 하우징, 14a, 14b: 가압 기구, 15: 홈, 16: 케이스 시일, 17: 프런트 케이스의 오목부, 18: 오일 시일, 19: 흡입 포트, 20: 토출 포트, 21: 측판의 시일 블록과의 당접면, 22: 노크핀, 23: 볼트, 24: 회전 정지핀, 101: 기어 펌프, 110, 110': 펌프 조립체, 111: 프런트 케이스, 111a: 프런트 케이스의 오목부, 112: 리어 케이스, 112a: 리어 케이스의 오목부, 113: 하우징, 115, 115': 홈부, 116, 116': 케이스 시일, 150: 센터 플레이트, 151: 프런트 드라이브 샤프트, 151a: 구멍부, 152: 리어 드라이브 샤프트, 152a: 구멍부, 153: 관통 구멍, 154: 조인트부, 155: 조인트 샤프트, 156, 156': 조인트 핀, 157: 조인트 칼라, 158: 조인트 시일, 159: 조인트 와셔.

Claims

서로 맞물리는 한 쌍의 기어와,
회전 가능하게 지지되고, 상기 한 쌍의 기어 각각에 삽입되며, 상기 한 쌍의 기어와 함께 회전하는 2개의 축과,
상기 한 쌍의 기어의 양 측면에 인접해서 배치되고, 상기 2개의 축의 베어링이 되는 2개의 관통 구멍을 각각이 갖는 한 쌍의 측판과,
상기 한 쌍의 측판과 맞닿고, 상기 한 쌍의 기어의 원주 방향의 일부를 덮는 시일 블록(seal block)과,
상기 한 쌍의 기어, 상기 2개의 축, 상기 한 쌍의 측판, 및 상기 시일 블록을 구비하는 펌프 조립체와,
상기 펌프 조립체를 수용하는 오목부를 갖고, 상기 오목부를 형성하는 내벽에 상기 시일 블록과 대향하는 대향면을 갖는 케이스를 구비하는 기어 펌프로서,
상기 펌프 조립체는, 상기 케이스의 상기 대향면에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 상기 2개의 축에 평행한 직선을 회전축으로 하고, 상기 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속(拘束)되며, 상기 회전축의 둘레에서 회전하면, 상기 한 쌍의 측판의 한쪽이 상기 케이스의 내벽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 기어 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 펌프 조립체는, 상기 시일 블록과 상기 케이스의 상기 대향면이 적어도 2개소에서 서로 접촉함으로써, 상기 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속되는 기어 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 2개의 축 중, 한쪽은 구동원(驅動源)에 의해 회전하는 구동축이며, 다른 쪽은 상기 한 쌍의 기어를 통해 상기 구동축으로부터 회전력이 부여되어 회전하는 종동축이고,
상기 한 쌍의 측판의 한쪽은, 상기 펌프 조립체가 상기 회전축의 둘레에서 회전하면, 상기 2개의 축을 연결하는 방향에서 상기 구동축에 대하여 상기 회전축과는 반대측에 있는 부분이, 상기 케이스의 내벽과 접촉하는 기어 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 2개의 축 중, 한쪽은 구동원에 의해 회전하는 구동축이며, 다른 쪽은 상기 한 쌍의 기어를 통해 상기 구동축으로부터 회전력이 부여되어 회전하는 종동축이고,
상기 케이스는, 내벽 중, 상기 2개의 축을 연결하는 방향에서 상기 구동축에 대하여 상기 회전축과는 반대측에 있는 부분에 돌출부를 갖고,
상기 한 쌍의 측판의 한쪽은, 상기 펌프 조립체가 상기 회전축의 둘레에서 회전하면, 상기 케이스의 내벽의 상기 돌출부와 접촉하는 기어 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 한 쌍의 측판의 다른 쪽은, 상기 케이스에 접촉되지 않고, 상기 시일 블록에 접촉되어 고정되는 기어 펌프.
제 5 항에 있어서,
상기 케이스의 상기 오목부에, 상기 한 쌍의 측판의 한쪽을 압압(押壓)하여, 상기 펌프 조립체를 상기 구동축의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전시키기 위한 탄성체를 구비하는 기어 펌프.
제 5 항에 있어서,
상기 케이스의 상기 오목부에, 상기 한 쌍의 측판의 다른 쪽을 압압하여, 상기 한 쌍의 측판의 다른 쪽과 상기 시일 블록을 밀착시키기 위한 탄성체를 구비하는 기어 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 2개의 축의 베어링을, 상기 한 쌍의 측판에만 갖는 기어 펌프.
복수의 펌프 조립체와, 상기 복수의 펌프 조립체를 각각 수용하는 복수의 케이스를 구비하고,
상기 복수의 펌프 조립체 각각은,
서로 맞물리는 한 쌍의 기어와,
회전 가능하게 지지되고, 상기 한 쌍의 기어 각각에 삽입되며, 상기 한 쌍의 기어와 함께 회전하고, 한쪽이 구동축인 2개의 축과,
상기 한 쌍의 기어의 양 측면에 인접해서 배치되고, 상기 2개의 축의 베어링이 되는 2개의 관통 구멍을 각각이 갖는 한 쌍의 측판과,
상기 한 쌍의 측판과 맞닿고, 상기 한 쌍의 기어의 원주 방향의 일부를 덮는 시일 블록을 구비하고,
상기 복수의 케이스 각각은, 상기 펌프 조립체를 수용하는 오목부를 갖고, 상기 오목부를 형성하는 내벽에 상기 시일 블록과 대향하는 대향면을 갖고,
상기 복수의 펌프 조립체는, 상기 구동축끼리가 접속되어 있는 기어 펌프로서,
상기 복수의 펌프 조립체 각각은, 상기 케이스의 상기 대향면에 내접하는 원통면의 원호 중심을 통과하며, 상기 2개의 축에 평행한 직선을 회전축으로 하고, 상기 회전축의 둘레에서 회전 가능하게 구속되며, 상기 회전축의 둘레에서 회전하면, 상기 한 쌍의 측판의 한쪽이 상기 케이스의 내벽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 기어 펌프.
제 9 항에 있어서,
상기 복수의 펌프 조립체는, 상기 구동축의 토크만을 전달하고, 동축 어긋남(coaxial deviation)을 흡수하는 토크 전달 기구에 의해, 상기 구동축끼리가 접속되어 있는 기어 펌프.