KR20160058901A

KR20160058901A - 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링

Info

Publication number: KR20160058901A
Application number: KR1020167010285A
Authority: KR
Inventors: 비아니 라비
Original assignee: 비아니 라비
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2014-09-22
Publication date: 2016-05-25
Also published as: FR3011045A1; CA2925485C; CN105593519B; JP2016539285A; AU2014326490A1; WO2015044571A1; EP3049671A1; AU2014326490B2; ES2670551T3; FR3011045B1; JP6387088B2; CA2925485A1; EP3049671B1; CN105593519A; KR102254259B1

Abstract

유압 펌프(44)의 유압 분배기(2)용 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은, 펌프 고정자(3)에 형성된 링 그루브(16)에 수용된 연속적인 밀봉 링(11)을 포함하되, 상기 펌프 고정자에 형성된 입구-전달 포트(7)는 두께 방향으로 상기 링(11)을 통과하는 분배 개구(21)와 각각 정렬되고, 이 링은 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)과 접촉할 수 있는 외주방향 접촉 라인(15)을 구비하는 외주방향-접촉 보스(14)를 포함하며, 상기 링(11)은 압축-압축해제 트랙(24), 상기 링(11)과 상기 링 그루브(16) 사이에 밀봉을 제공하는 링 밀봉 립(39), 및 회전-방지 수단(36)을 더 포함한다.

Description

유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링{SEALING RING FOR A HYDRAULIC PUMP DISTRIBUTOR}

본 발명의 주제는 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링이다.

회전식 실린더 축방향-피스톤 또는 방사방향-피스톤 유압 펌프, 특히 가변 실린더 용량을 갖는 펌프는 통상적으로 유압 실린더들이 내부에 형성된 회전자로 구성된다. 상기 각 실린더 내에서 유압 피스톤이 왕복운동 움직임을 수행한다.

상기 회전자는 고정자의 표면에 형성된 - 종종 분배 판(distribution plate)으로도 알려진 - 분배 면(distribution face)과 가장 밀봉 가능한 접촉을 유지하는 공급 면(feed face)을 통상 포함하는데, 여기서 고정자는 펌프 몸체의 일부를 형성할 수 있다.

공급 면은 일반적으로 유압 실린더들 중 하나의 실린더에 각각 연결된 오리피스(orifice)를 포함하는 반면, 분배 면은, 유압 피스톤이 유압 유체를 유입할 수 있는 적어도 하나의 입구 포트(inlet port)와, 상기 피스톤이 상기 유체를 전달할 수 있는 적어도 하나의 전달 포트(delivery port)를 포함하고, 상기 오리피스와 상기 포트는 유압 분배기를 구성한다.

따라서, 회전자가 회전할 때, 상기 오리피스는 상기 입구 포트에 의해 입구 덕트(inlet duct)와 연통되고 나서 상기 전달 포트를 통해 전달 덕트와 교대로 연통된다. 그 결과 유압 피스톤이 각 유압 실린더에서 수행할 수 있는 왕복운동 움직임으로 인해 상기 덕트들 사이에 유압 유체의 흐름이 수립될 수 있다.

유압 유체의 누설은 공급 면과 분배 면 사이에 불가피하게 일어나는 것이 주목된다. 그 결과, 유압 유체의 일부는, 한편으로 전달 덕트로부터 입구 덕트로 직접 통과하거나 또는 그 역으로 통과하고, 다른 한편으로 상기 유체의 일부는 상기 덕트로부터, 상기 유압 펌프가 일반적으로 포함하는 내부 하우징으로 직접 통과한다. 이 누설은 상기 펌프의 용적과 에너지 효율을 감소시킨다.

유압 펌프가 축방향 피스톤을 구비하는 유형인 경우에, 서로 가능한 한 밀봉되기 위하여, 공급 면과 분배 면은 부하를 받아서 이 공급 면과 분배 면은 서로 접촉을 유지하는 경향이 있다. 이 부하는 특히 유압 피스톤의 추력(thrust)에 응답하여 추력 판에 의해 생성된 반동력(reaction force)으로 인한 것이고, 예를 들어 상기 판은 스와시판(swashplate) 또는 요크(yoke)일 수 있다.

상기 면들이 상대적으로 움직이는 것과 결합하여, 상기 반동력은 마찰 손실을 야기하여, 이런 방식으로 설계된 펌프의 에너지 효율을 감소시킨다. 축방향-피스톤 유압 펌프의 특정 경우에, 공급 면과 분배 면은 평면 원형 표면(planar circular surface)에 각각 위치되는 것이 주목되어야 한다.

회전식 실린더 방사방향-피스톤 유압 펌프의 경우에, 분배기는 통상적으로 고정자에 고정된 제1 실린더의 외부 표면에 위치된 분배 면으로 구성되는 반면, 공급 면은 제1 실린더 위에 끼워지고 회전자에 고정된 제2 실린더의 내부 표면에 위치된다. 이런 특정 구성을 통해, 상기 면들 사이에 밀봉은 바람직하게는 제1 실린더와 제2 실린더 사이에 남아 있는 작은 간격(clearance)에 의해 획득되어서, 제조 동안 이들 실린더를 기계 가공하는데 극한 정밀도를 요구한다.

이런 전략을 사용하여 밀봉을 획득하면 상기 분배기에 의해 생성된 마찰 손실이 잠재적으로 더 낮아진다 하더라도 이런 후자의 유형의 분배기에서 상당한 누설이 초래된다. 나아가, 방사방향-피스톤 유압 펌프가 서로 정반대쪽에 배치된 적어도 2개의 입구 포트와 2개의 전달 포트와 방사방향으로 밸런싱되지 않는 한, 더 높은 압력을 받는 포트의 단면에 유압 유체에 의해 가해지는 압력은 무시할 수 없는 추가적인 마찰 손실을 야기할 수 있는 잠재적으로 높은 방사방향 부하일 수 있는 것을 상기 분배기에 미칠 수 있다.

이 단점은 방사방향-부하를 등화(equalizing)하는 그루브(groove)들을 제공하여 더 높은 압력을 받는 입구 또는 전달 포트의 방사방향 부하를 상쇄시키는 경우 실제로 제거되지는 않더라도 감소될 수는 있다. 이러한 배열은, 예를 들어, 본 출원인의 명의로 2013년 5월 22일자로 출원된 펌프 모터와 관련된 특허 출원 제1354562호에 개시되어 있다.

상시 사항을 고려하여, 현재 기술 상태에서, 높은 밀봉 레벨을 갖는 분배기는 높은 마찰 손실을 발생시키는 경향이 있는 반면, 역으로, 낮은 마찰 손실을 갖는 분배기는 유압 유체의 상당한 누설을 나타내는 경향이 있다.

회전식 실린더 방사방향-피스톤 또는 축방향-피스톤 유압 펌프, 특히 가변 실린더 용량을 갖는 펌프의 공급 면과 분배 면 사이에 발생하는 유압 누설과 마찰 손실에 의해 야기되는 에너지 효율의 상대적인 저하는, 한편으로, 상기 펌프가 동작하는 압력이 더 높은 경우, 그리고 다른 한편으로 상기 펌프가 부분적인 실린더 용량으로 사용되는 경우, 더 높은 것으로 이해된다.

그리하여 가능한 한 상기 누설과 상기 손실을 감소시키는 동시에, 유압 유체가 압축해제(decompress)될 때 상기 유압 유체에 의해 해제되는 최고 가능한 에너지 양을 복구(recovering)하는 것이 특히 중요하다.

본 목적을 충족하기 위하여 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은, 일 특정 실시예에 따라, 원통형 공급 면과 분배 면을 갖는 분배기를 구비할 때, 종래 기술에 비해 다음 사항을 제공한다:

동일한 마찰 손실에서, 상기 입구 덕트와 상기 전달 덕트 사이에 상기 분배기에서 일어나는 누설 흐름이 감소되고, 상기 입구 덕트와, 유압 펌프가 일반적으로 포함하는 상기 내부 하우징 사이에 일어나는 누설 흐름도 또한 감소된다;

동일한 밀봉 레벨에서, 상기 분배기에 의해 생성되는 마찰 손실이 더 낮아진다.

그 결과, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은, 특히,

높은 용적과 에너지 효율을 나타내는 유압 펌프를 생성하는데 기여할 수 있고;

다른 부품들과 함께, 자동차를 추진하도록 의도된 높은 에너지 효율의 유압 하이브리드 트랜스미션(hydraulic hybrid transmission)을 유리하게 구성할 수 있는 유압 펌프 또는 유압 모터-펌프를 설계하고 제조할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은, 복잡한 방법 또는 값비싼 물질을 요구하지 않는 저비용 제조 방법을 제공한다.

상기 링은 또한 높은 강인함(robustness)과 수명을 제공하도록 설계되고 높은 유압 분야에서 사용될 수 있다.

상기 링은 또한, 특히 펌프 또는 펌프-모터가 베인(vane), 축방향 피스톤, 방사방향 피스톤, 회전식 또는 비회전식 실린더 유형인지에 상관없이 그리고 펌프 또는 펌프-모터에서 동작하는 유체가 액체, 기체 또는 반-액체인지에 상관없이, 고정되거나 또는 가변 실린더 용량을 갖는 임의의 유압 펌프 또는 유압 펌프-모터에 적용될 수 있다.

유압 펌프가 포함할 수 있는 유압 분배기를 위해 설계된 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링으로서, 상기 분배기는 펌프 고정자에 고정된 적어도 하나의 펌프 고정자 분배 면을 포함하고, 상기 분배 면은 고정자-측 저압 밀봉 표면(stator-side low pressure sealing surface)을 구비하며, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면으로부터 상기 펌프 고정자에 형성된 적어도 2개의 입구-전달 포트가 개방되고 각 입구-전달 포트는 이 입구-전달 포트에 특정되고 상기 고정자 내에 형성된 적어도 하나의 입구-전달 덕트와 연통되며, 상기 분배기는 또한 펌프 회전자에 고정된 적어도 하나의 펌프 회전자 공급 면을 포함하고, 상기 공급 면은 회전자-측 저압 밀봉 표면을 구비하고 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면으로부터 상기 회전자 내에 형성된 공급 덕트와 연통하는 적어도 하나의 오리피스가 개방되는 반면, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면은 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면을 향하게 위치되어 공급 오리피스는 상기 펌프 회전자의 1회전마다 적어도 한번 상기 2개의 입구-전달 포트들 중 하나의 포트 또는 다른 포트를 교대로 향하고, 상기 밀봉 링은,

상기 고정자-측 저압 밀봉 표면에 의해 한정된 표면적 내 상기 펌프 고정자에 형성된 링 그루브에서 축방향 및/또는 방사방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 적어도 하나의 연속적인 밀봉 링으로서, 상기 링은 상기 링 그루브 내에 수용된 고정자-측 링 면(stator-side ring face)과, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면과 동일 높이에 있는 회전자-측 링 면을 구비하는 반면, 상기 입구-전달 포트는 상기 그루브를 통해 상기 밀봉 표면으로 개방되고, 상기 링은 상기 포트보다 축방향으로 또는 방사방향으로 더 넓어서 상기 포트를 커버하며, 상기 포트와 축방향 또는 방사방향으로 대략 정렬되어, 두께 방향으로 상기 연속적인 밀봉 링을 통과하는 적어도 하나의 분배 개구(distribution opening)를 포함하고, 상기 개구는 공급 오리피스가 대략 상기 포트를 향하고 있을 때 상기 2개의 입구-전달 포트들 중 하나의 포트를 상기 공급 오리피스와 연통되게 배치할 수 있는, 상기 적어도 하나의 연속적인 밀봉 링;

상기 분배 개구의 각 측에 축방향으로 또는 방사방향으로 형성된 적어도 하나의 외주방향-접촉 보스(circumferential-contact boss)로서, 상기 보스는 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면과 접촉할 수 있는 외주방향 접촉 라인을 구비하는, 상기 적어도 하나의 외주방향-접촉 보스;

상기 회전자-측 링 면의 특정 각도 섹터(angular sector)에 형성된 적어도 하나의 압축-압축해제 트랙(compression-decompression track)으로서, 상기 섹터는 상기 방사방향 분배 개구가 위치된 상기 면의 부분의 외부에 위치된, 상기 적어도 하나의 압축-압축해제 트랙;

상기 연속적인 밀봉 링에 고정되거나 고정되지 않을 수 있고, 상기 링과 상기 링 그루브 사이에 축방향 또는 방사방향으로 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 링 밀봉 립(ring sealing lip);

상기 고정자-측 링 면과 상기 링 그루브의 바텀(bottom) 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면 사이에 밀봉을 수행하고 상기 압축-압축해제 트랙이 형성된 각도 섹터에 의해 한정된 각도 영역에서 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 압축-압축해제 밀봉 가스킷(sealing gasket);

상기 펌프 고정자에 대해 고정된 각도 위치로 상기 연속적인 밀봉 링을 유지하는 회전-방지 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면에 직각으로 배향된 측면에 링 지지 면(ring bearing face)을 포함하는 링 그루브를 포함하고, 상기 지지 면은 상기 연속적인 밀봉 링이 포함하는 링 지지 숄더(ring bearing shoulder)와 협력한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면에 직각으로 배향된 측면에 링 밀봉 면을 포함하는 링 그루브를 포함하고, 상기 밀봉 면은 상기 연속적인 밀봉 링이 포함하는 링 밀봉 숄더와 협력한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 링 밀봉 숄더에 고정된 유연한 금속 블레이드(flexible metal blade)인 링 밀봉 립을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 링 밀봉 숄더의 연속부 상에, 아래에 또는 내에 위치된 링 밀봉 립을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 링 그루브 및 상기 고정자-측 링 면과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 측방향 밀봉 가스킷으로 구성된 링 밀봉 립을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 링 면 및 상기 링 그루브의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 함께, 폐쇄되고 밀봉된 용적(volume)을 한정하는 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(sectorial compression-decompression cell cavity)을 구비하는 압축-압축해제 밀봉 가스킷을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동이 형성된 강성화 구획식 구조물(stiffening cellular structure)을 포함하는 압축-압축해제 밀봉 가스킷을 포함하고, 상기 구획식 구조물은 강성의 물질(rigid material)로 제조되고, 직접 또는 간접 상기 회전-방지 수단을 사용하여 상기 연속적인 밀봉 링에 대해 제 위치에 유지될 수 있는 반면, 상기 강성의 물질은 한편으로 상기 고정자-측 링 면 및/또는 다른 한편으로 상기 링 그루브의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 접촉할 수 있는 유연한 물질로 완전히 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 링 면에 병합되고 상기 연속적인 밀봉 링과 동일한 물질로 만들어진 강성화 구획식 구조물을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 부채꼴 압축-압축해제 덕트가 개방되는 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 오리피스를 구비하는 압축-압축해제 트랙을 포함하고, 상기 덕트는 상기 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동에 의해 한정된 상기 폐쇄되고 밀봉된 용적을 상기 회전자-측 링 면과 연결하며, 상기 부채꼴 오리피스는 상기 공급 오리피스가 상기 펌프 회전자의 1회전마다 한번 상기 부채꼴 오리피스를 향하는 방식으로 위치되고, 상기 부채꼴 오리피스는 상기 공급 덕트를 상기 부채꼴 압축-압축해제 덕트를 통해 상기 밀봉된 용적에 연결한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은, 단 하나의 단일 부품을 형성하는, 측방향 밀봉 가스킷과 압축-압축해제 밀봉 가스킷을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 외주방향 접촉 라인과 대략 연직(plumb)으로 위치된 링 밀봉 면을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 외주방향 접촉 라인과 대략 연직으로 위치된 링 밀봉 면을 포함하는 반면, 상기 링 밀봉 면은 상기 밀봉 면보다 상기 링 그루브와 상기 분배 개구의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 상기 외주방향 접촉 라인과 연직으로부터 오프셋(offset)된다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 펌프 고정자 주위에 꼭 끼워지는(closely fit) 링 장착 밴드의 축방향 면에 의해 형성된 상기 링 그루브의 축방향 면들 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 원통형인 펌프 고정자 분배 면과 펌프 회전자 공급 면을 포함하는 반면, 적어도 하나의 상기 입구-전달 포트는 상기 펌프 고정자에 형성된 적어도 하나의 방사방향 부하-보상 포트(load-compensating port)와 협력하고, 상기 포트는 상기 펌프 고정자 분배 면으로부터 개방되고 상기 펌프 회전자 공급 면을 향하며, 상기 보상 포트는 또한 협력하는 상기 입구-전달 포트의 정반대쪽에 - 상기 고정자 내에 - 위치되고, 방사방향-부하 보상 덕트에 의해 상기 입구-전달 덕트에 연결되며, 이 입구-전달 덕트에 이와 협력하는 상기 입구-전달 포트가 연결된다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 방사방향-부하 보상 밀봉 판이 축방향 및/또는 접선방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 방사방향-부하 보상 그루브를 통해 상기 펌프 고정자 분배 면으로부터 개방되는 보상 포트를 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 방사방향-부하 보상 덕트를 상기 펌프 회전자 공급 면과 연통되게 배치하는 보상 개구를 두께 방향으로 통과하는 방사방향-부하 보상 밀봉 판을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면에 직각으로 배향된 측면에 판 지지 면을 포함하는 방사방향-부하 보상 그루브를 포함하고, 상기 지지 면은 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판이 포함하는 판 지지 숄더와 협력한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면에 직각으로 배향된 측면에 판 밀봉 면을 포함하는 방사방향-부하 보상 그루브를 포함하고, 상기 밀봉 면은 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판이 포함하는 판 밀봉 숄더와 협력한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 판에 고정되거나 고정되지 않을 수 있는 보상-판 밀봉 립과 협력하는 방사방향-부하 보상 밀봉 판을 포함하고, 상기 립은 상기 판과 상기 방사방향-부하 보상 그루브 사이에 축방향 및/또는 방사방향 및/또는 접선방향으로 밀봉을 수행한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 방사방향-부하 보상 그루브 및 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 유연한 보상 밀봉 가스킷으로 구성된 링 밀봉 립을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 주변에 형성된 적어도 하나의 보상 주변 접촉 보스를 포함하는 방사방향-부하 보상 밀봉 판을 포함하고, 상기 보스는 상기 펌프 회전자 공급 면과 접촉할 수 있는 보상 주변 접촉 라인을 구비한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 보상 주변 접촉 라인과 대략 연직으로 위치된 판 밀봉 면을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 보상 주변 접촉 라인과 대략 연직으로 위치된 판 밀봉 면을 포함하는 반면, 상기 판 지지 면은 상기 밀봉 면보다 상기 방사방향-부하 보상 그루브와 상기 보상 개구의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 상기 보상 주변 접촉 라인과 연직으로부터 오프셋된다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 상기 외주방향-접촉 보스들을 함께 연결하는 적어도 하나의 연결 빔(connecting beam)을 포함하는 분배 개구를 포함하고, 상기 빔은 길이의 양측에 적어도 하나의 분배 서브-개구(sub-opening)를 한정된다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기를 위한 밀봉 링은 한편으로 상기 펌프 고정자에 형성된 고정자 회전-방지 핀홀(stator rotation-proofing pin hole)에 플러깅(plugged)되고 다른 한편으로 두께 방향으로 상기 연속적인 밀봉 링을 통과하는 링 회전-방지 핀홀에 삽입되는 적어도 하나의 링 회전-방지 핀(ring rotation-proofing pin)으로 구성된 회전-방지 수단을 포함한다.

비 제한적인 예로서 주어지는 첨부 도면을 참조하여 이하 상세한 설명을 통해, 본 발명, 본 발명이 구비하는 특징, 및 본 발명이 제공할 수 있는 장점을 더 잘 이해할 수 있을 것이다:
도 1은, 연속적인 밀봉 링이 전체적으로 평면 형상이고 펌프 고정자 분배 면과 평면 형상의 펌프 회전자 공급 면 사이에 배치된, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링을 채용하는 유압 분배기를 포함하는 축방향-피스톤 유압 펌프의 3차원 가상도;
도 2는, 연속적인 밀봉 링이 전체적으로 원통형 형상이고 펌프 고정자 분배 면과 원통형 형상의 펌프 회전자 공급 면 사이에 배치된, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링을 채용하는 유압 분배기를 포함하는 방사방향-피스톤 유압 펌프의 3차원 가상도;
도 3 및 도 4는, 각각, 연속적인 밀봉 링이 전체적으로 원통형 형상이고, 상기 링이 2개의 입구-전달 포트의 각 측에 축방향으로 위치된 4개의 방사방향-부하 보상 포트와 협력하는, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링을 채용하는 유압 분배기의 3차원 가상도 및 3차원 분해도;
도 5는 그 구성이 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링의 일 특정 실시예를 형성할 수 있는, 밀봉 링이 전체적으로 원통형 형상일 때 연속적인 밀봉 링과, 상기 링과 협력할 수 있는, 동일한 연속적인 유연한 물질로 만들어진 2개의 압축-압축해제 밀봉 가스킷과 4개의 측방향 밀봉 가스킷의 3차원 도면;
도 6 및 도 7은, 각각, 밀봉링이 전체적으로 원통형 형상일 때 그리고 밀봉링이 - 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링의 일 특정 실시예에 따라 - 6개의 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동과 15개의 분배 서브-개구를 포함할 때 연속적인 밀봉 링의 측면도 및 개략 단면도;
도 8은, 상기 분배기가 9개의 공급 오리피스를 구비하는 펌프 회전자와 협력하는 2개의 입구-전달 포트를 구비하는 펌프 고정자를 포함하는, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링을 채용하는 유압 분배기의 개략 단면도;
도 9는 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링의 연속적인 밀봉 링과, 상기 연속적인 링이 협력하는, 측방향 밀봉 가스킷, 상기 링 그루브 및 상기 펌프 고정자의 3차원 단면도;
도 10은 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링에 의해 제공될 수 있는 도 8에 도시된 연속적인 밀봉 링의 B-B에 대한 부분 개략 단면도로서, 상기 단면은 분배 서브-개구 구역에서 취한 것인 부분 개략 단면도;
도 11은 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링에 의해 제공될 수 있는 도 8에 도시된 연속적인 밀봉 링의 C-C에 대한 부분 개략 단면도로서, 상기 단면은 특히 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동이 배열될 수 있는 방식과, 이 셀 공동이 부채꼴 압축-압축해제 덕트에 의해 압축-압축해제 트랙의 표면에 연결될 수 있는 방식을 도시하는 것인 단면도;
도 12 및 도 13은 상기 연속적인 링이 협력하는 펌프 고정자의 2개의 입구-전달 포트들 중 하나가 고압을 받을 때 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링에 의해 제공될 수 있는 연속적인 밀봉 링이 동작하는 방식을 도시하는 개략 단면도;
도 14는 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링이 포함할 수 있는 방사방향-부하 보상 밀봉 판과, 상기 판이 협력하는, 유연한 보상 밀봉 가스킷, 상기 방사방향-부하 보상 그루브, 및 상기 펌프 고정자의 3차원 단면도;
도 15는 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링에 의해 제공될 수 있는 방사방향-부하 보상 밀봉 판의 개략 단면도로서, 상기 단면은 상기 판이 포함하는 보상 개구 구역에서 취한 것인 개략 단면도.

도 1 내지 도 15는 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)을 도시한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은 유압 펌프(44)가 포함할 수 있는 유압 분배기(2)용으로 의도되고, 상기 분배기(2)는 펌프 고정자(3)에 고정된 적어도 하나의 펌프 고정자 분배 면(5)을 포함하고, 상기 분배 면(5)은 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)을 구비하고 이 고정자-측 저압밀봉 표면으로부터 펌프 고정자(3)에 형성된 적어도 2개의 입구-전달 포트(7)가 개방되고, 각 입구-전달 포트는 이 입구-전달 포트에 특정되고 상기 고정자(3) 내에 형성된 적어도 하나의 입구-전달 덕트(8)와 연통되고, 상기 분배기(2)는 또한 펌프 회전자(4)에 고정된 적어도 하나의 펌프 회전자 공급 면(6)을 포함하고, 상기 공급 면(6)은 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)을 구비하고 이 회전자-측 저압 밀봉 표면으로부터 상기 회전자(4) 내에 형성된 공급 덕트(10)와 연통하는 적어도 하나의 오리피스(9)가 개방되는 반면, 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)은 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)을 향하여 위치되어 공급 오리피스(9)는 펌프 회전자(4)의 1회전마다 적어도 한번 2개의 입구-전달 포트(7)들 중 하나의 포트 또는 다른 포트를 교대로 향하게 나타난다.

도 1 내지 도 13은 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)이 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 의해 한정된 표면적 내 펌프 고정자(3)에 형성된 링 그루브(16)에 축방향 및/또는 방사방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 적어도 하나의 연속적인 밀봉 링(11)을 포함하고, 상기 링(11)은, 링 그루브(16) 내에 수용된 고정자-측 링 면(23)과, 이 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)과 동일 높이에 있는 회전자-측 링 면(22)을 구비하는 반면, 입구-전달 포트(7)는 상기 그루브(16)를 통해 상기 밀봉 표면(12)으로 개방되고, 상기 링(11)은 상기 포트(7)보다 축방향으로 또는 방사방향으로 더 넓어서 이 포트를 커버하고, 이 포트와 축방향 또는 방사방향으로 대략 정렬되어 두께 방향으로 연속적인 밀봉 링(11)을 통과하는 적어도 하나의 분배 개구(21)를 포함하고, 상기 개구(21)는 공급 오리피스가 대략 상기 포트(7)를 향할 때 2개의 입구-전달 포트(7)들 중 하나를 공급 오리피스(9)와 연통되게 배치할 수 있고, 하나의 동일한 분배 개구(21)는 단 하나의 포트를 상기 오리피스(9)와 연통되게 배치할 수 있는 것을 도시한다.

연속적인 밀봉 링(11)은 유리하게는 작은 두께와 작은 강성(stiffness)을 구비하여 유압 펌프(44)에 의해 생성된 유압이 상대적으로 낮을 때에도 밀봉 링이 기하학적 환경에 용이하게 변형되고 적응될 수 있는 것이 주목된다.

따라서, 특히 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은 분배 개구(21)의 각 측에 축방향으로 또는 방사방향으로 형성된 적어도 하나의 외주방향-접촉 보스(14)를 포함하고, 상기 보스(14)는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)과 접촉할 수 있는 외주방향 접촉 라인(15)을 구비한다.

외주방향-접촉 보스(14) 및/또는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)은 DLC(Diamond-Like-Carbon: 다이아몬드 유사 탄소)로 코팅되고/되거나 케이스-경화되고(case-hardened)/되거나 질화되거나, 또는 단단하고/하거나 낮은 마찰 계수를 구비하는 임의의 다른 코팅을 구비할 수 있는 것이 주목된다.

유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은 회전자-측 링 면(22)의 특정 각도 섹터에 형성된 적어도 하나의 압축-압축해제 트랙(24)을 더 포함하고, 상기 섹터는 방사방향 분배 개구(21)가 위치된 상기 면(22)의 부분 외부에 위치된다. 상기 트랙(24)은 특히 도 5에서 볼 수 있다.

도 9에서 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 밀봉 링(1)은 연속적인 밀봉 링(11)에 고정되거나 고정되지 않을 수 있고, 상기 링(11)과 링 그루브(16) 사이에 축방향 또는 방사방향으로 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 링 밀봉 립(39)을 더 포함한다.

도 11은 특히 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)이 고정자-측 링 면(23)과 링 그루브(16)의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면 사이에 밀봉을 수행하고 압축-압축해제 트랙(24)이 형성된 각도 섹터로 한정된 각도 영역에서 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)을 포함하는 것을 도시한다.

마지막으로, 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 연속적인 밀봉 링(11)을 펌프 고정자(3)에 대하여 고정된 각도 위치로 유지하는 회전-방지 수단(36)을 포함한다.

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)은 링 그루브(16)가 - 도 9에 도시된 바와 같이 - 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 링 지지 면(17)을 포함할 수 있고, 상기 지지 면(17)은 연속적인 밀봉 링(11)이 포함하는 링 지지 숄더(19)와 협력하는 것을 구비한다.

다시 도 9에서, 링 그루브(16)는 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 링 밀봉 면(18)을 포함할 수 있고, 상기 밀봉 면(18)은 연속적인 밀봉 링(11)이 포함하는 링 밀봉 숄더(20)와 협력하는 것이 주목된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 링 밀봉 립(39)은 링 밀봉 숄더(20)에 고정된 유연한 금속 블레이드일 수 있다.

링 밀봉 립(39)은 링 밀봉 숄더(20)의 연속부 상에, 아래에 또는 내에 위치될 수 있는 것이 주목된다.

링 밀봉 립(39)은 도 10에서 명확히 도시된 바와 같이 링 그루브(16) 및 고정자-측 링 면(23)과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 측방향 밀봉 가스킷(27)으로 구성될 수 있다. 상기 유연한 물질은 예를 들어 고무 또는 엘라스토머일 수 있고, 보다 강성의 물질, 예를 들어, 플라스틱, 테프론(Teflon), 강철(steel) 또는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 알려진 임의의 강성화 물질 또는 구조물로 보강될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링은, 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)이 고정자-측 링 면(23) 및 링 그루브(16)의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 함께, 폐쇄되고 밀봉된 용적을 한정하는 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)을 구비하고, 상기 셀 공동(25)은 원형, 달걀형(oval), 장방형(oblong), 정사각형, 직사각형 또는 임의의 기하학적 단면 형상을 구비할 수 있으나 이들로 제한되지 않는 형상을 포함하는 것을 구비한다.

압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 형성된 강성화 구획식 구조물(40)을 포함할 수 있고, 상기 구획식 구조물(40)은 강성의 물질(42)로 제조되고, 직접 또는 간접 회전-방지 수단(36)을 사용하여 연속적인 밀봉 링(11)에 대하여 제 위치에 유지될 수 있는 반면, 상기 강성의 물질(42)은 한편으로 고정자-측 링 면(23)과 접촉할 수 있고/있거나, 다른 한편으로 링 그루브(16)의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 접촉할 수 있는 유연한 물질(43)로 완전히 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.

도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 11, 도 12 및 도 13은 강성화 구획식 구조물(40)이 고정자-측 링 면(23)에 병합될 수 있고 연속적인 밀봉 링(11)과 동일한 물질로 만들어지는 것을 도시한다. 이 경우에, 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동 또는 공동(25)들은 예를 들어 전기화학적 기계 가공을 사용하여 고정자-측 링 면(23)에 중공(hollow)이 형성될 수 있는 반면, 측방향 밀봉 가스킷(27)과 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은 특히 고정자-측 링 면(23)과 강성화 구획식 구조물(40)에 오버몰딩된 유연한 물질(43)로 만들어질 수 있고, 상기 가스킷은 연속적인 밀봉 링(11)과 이와 협력하는 링 그루브(16) 사이에 최상의 가능한 밀봉을 제공하는 역할만을 구비한다.

도 5 내지 도 8 및 도 11에 도시된 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)의 일 특정 실시예에 따라, 압축-압축해제 트랙(24)은 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)가 개방된 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)를 구비할 수 있고, 상기 덕트는 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)에 의해 한정된 폐쇄되고 밀봉된 용적을 회전자-측 링 면(22)과 연결하며, 상기 부채꼴 오리피스(26)는 공급 오리피스(9)가 펌프 회전자(4)의 1회전마다 한번 상기 부채꼴 오리피스(26)를 향하는 방식으로 위치되고, 상기 부채꼴 오리피스(26)는 공급 덕트(10)를 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)를 통해 상기 밀봉된 용적에 연결한다.

이 경우에, 공급 덕트(10)에 포함된 유압 유체가 받는 압력은 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 한정하는 폐쇄되고 밀봉된 용적으로 바로 확산되는 것이 주목된다. 이를 고려하여, 상기 압력이 가해지는 압축-압축해제 부채꼴 셀 공동(25)의 면적은 유리하게는 공급 오리피스(9)의 단면적보다 크게 만들어져서, 압축-압축해제 트랙(24)은 상기 압력에 의해 자연히 이것이 향하는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로 견고히 가압되어, 그 결과 상기 트랙(24)과 상기 표면(13) 사이에 원하는 밀봉을 생성한다.

- 특히 도 4 및 도 5에서 - 측방향 밀봉 가스킷(27)과 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은, 국부적으로 변형에 저항하고 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 알려진 임의의 수단에 의해 국부적으로 또는 균일하게 보강되고/되거나 강화되도록 여러 강성의 물질과 유연한 물질로 만들어질 수 있는 단 하나의 부품으로 형성될 수 있는 것이 주목된다.

이런 점에서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 측방향 밀봉 가스킷(27) 및/또는 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은 예를 들어 강성의 물질(42)로 만들어진 금속 코어(metal core)(55)를 구비할 수 있다.

링 밀봉 면(18)은 외주방향 접촉 라인(15)과 대략 연직으로 위치될 수 있으나 상기 면(18)과 상기 라인(15) 사이에 작은 오프셋에 의해 - 도 10에 제안된 바와 같이 - 링 그루브(16)에 나타나는 압력이 상기 라인(15)을 펌프 회전자 공급 면(6)으로 견고히 가압하여 상기 라인(15)과 상기 공급 면(6) 사이에 우수한 밀봉을 달성함과 동시에 2개의 면들 사이에 단지 작은 양의 접촉 부하를 생성하여 마찰 손실을 거의 유발하지 않는 것이 주목된다.

도 10은 링 밀봉 면(18)이 외주방향 접촉 라인(15)과 대략 연직으로 위치될 수 있는 반면, 링 밀봉 면(17)은 상기 밀봉 면(18)보다 링 그루브(16)와 분배 개구(21)의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 외주방향 접촉 라인(15)과 연직으로부터 오프셋될 수 있는 것을 더 도시한다.

도 4에 도시된 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)의 다른 특정 실시예에 따라, 링 그루브(16)의 축방향 면들 중 적어도 하나의 축방향 면은 펌프 고정자(3) 주위에 꼭 끼워지는 링 장착 밴드(34)의 축방향 면에 의해 형성될 수 있고, 상기 밴드(34)에 의해 연속적인 밀봉 링(11) 및/또는 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28) 및/또는 측방향 밀봉 가스킷(27)은 펌프 고정자(3)에 장착될 수 있다.

상기 장착 밴드(34)는 특히 수축 결합(shrink-fitting), 접합(bonding), 나사 결합(screwing), 크림핑(crimping), 롤링 작업(rollering) 또는 용접(welding)에 의해 펌프 고정자(3)에 장착될 수 있고, 이 장착 밴드는 이 밴드와 펌프 고정자(3) 사이에 수용된 적어도 하나의 고체 또는 점성 밀봉 가스킷을 포함할 수 있는 것이 주목된다.

도 3 및 도 4에는 펌프 고정자 분배 면(5)과 펌프 회전자 공급 면(6)이 원통형일 수 있는 반면, 입구-전달 포트(7)들 중 적어도 하나는 펌프 고정자(3)에 형성된 적어도 하나의 방사방향-부하 보상 포트(30)와 협력하고, 상기 포트(30)는 펌프 고정자 분배 면(5)으로부터 개방되고 펌프 회전자 공급 면(6)을 향하고, 상기 보상 포트(30)는 또한 협력하는 입구-전달 포트(7)의 정반대쪽에 - 상기 고정자(3) 내에 - 위치되고, 방사방향-부하 보상 덕트(31)에 의해 입구-전달 덕트(8)에 연결되고, 이 입구-전달 덕트에 이와 협력하는 상기 입구-전달 포트(7)가 연결된다는 것이 주목된다.

상기 보상 포트(30)이 압력에 노출되는 표면적은 협력하는 입구-전달 포트(7)가 동일한 압력에 노출되는 표면적과 거의 동일하여, 방사방향 부하에 의해 펌프 고정자(3)와 펌프 회전자(4)에 상기 압력이 전혀 생성되지 않거나 거의 생성되지 않는다는 것이 주목된다. 또한 보상 포트(30)는 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)이 한정하는 반면, 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)을 향할 수 있는 표면적 내에 형성될 수 있는 것이 주목된다.

특히 도 4, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 보상 포트(30)는 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 축방향 및/또는 접선방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 방사방향-부하 보상 그루브(29)를 통해 펌프 고정자 분배 면(5)으로부터 개방될 수 있고, 상기 밀봉 판(32)은 예를 들어 강철로 만들어질 수 있다.

도 15는 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 방사방향-부하 보상 덕트(31)를 펌프 회전자 공급 면(6)과 연통되게 배치하는 보상 개구(48)를 두께 방향으로 통과할 수 있는 것을 도시한다.

보상 개구(48)는 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)을 가능한 한 강성으로 유지하는 작은 단면의 홀로 구성될 수 있고, 상기 홀의 유일한 기능은 상기 판(32)이 연결된 방사방향-부하 보상 덕트(31)에 나타나는 압력을 펌프 회전자 공급 면(6)으로 확산시키는 것이 주목된다.

도 14는 방사방향-부하 보상 그루브(29)가 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 판 지지 면(49)을 포함할 수 있고, 상기 지지 면(49)은 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 포함하는 판 지지 숄더(51)와 협력하는 것을 도시한다.

도 14는 방사방향-부하 보상 그루브(29)가 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 판 밀봉 면(50)을 포함할 수 있고, 상기 밀봉 면(50)은 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 포함하는 판 밀봉 숄더(52)와 협력하는 것을 더 도시한다.

또 도 14에서, 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 상기 판(32)에 고정되거나 고정되지 않을 수 있는 보상-판 밀봉 립(45)과 협력할 수 있고, 상기 립(45)은 상기 판(32)과 방사방향-부하 보상 그루브(29) 사이에 축방향 및/또는 방사방향 및/또는 접선방향으로 밀봉을 수행하는 반면, 상기 립(45)은 특히 판 밀봉 숄더(52)에 고정되고/되거나 상기 숄더(52)의 연속부 상에, 아래에 또는 내에 위치된 유연한 금속 블레이드일 수 있는 것을 볼 수 있다.

링 밀봉 립(39)은 방사방향-부하 보상 그루브(29) 및 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 유연한 보상 밀봉 가스킷(33)으로 구성될 수 있고, 예를 들어 상기 유연한 물질은 보다 강성의 물질, 예를 들어, 플라스틱, 테프론, 강철 또는 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 알려진 임의의 강성화 물질 또는 구조물로 보강된 고무 또는 엘라스토머일 수 있는 것이 주목된다.

도 14 및 도 15에 도시된 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)의 특정 실시예에 따라, 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 주변에 형성된 적어도 하나의 보상 주변 접촉 보스(46)를 포함할 수 있고, 상기 보스(46)는 펌프 회전자 공급 면(6)과 접촉할 수 있는 보상 주변 접촉 라인(47)을 구비할 수 있다.

유리하게는, 보상 주변 접촉 보스(46) 및/또는 협력하는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)은 DLC("다이아몬드 유사 탄소")로 코팅되고/되거나 케이스-경화되고/되거나 질화되거나, 또는 단단하고/하거나 낮은 마찰 계수를 구비하는 임의의 다른 코팅을 구비할 수 있는 것이 주목된다.

또한, 판 밀봉 면(50)은 보상 주변 접촉 라인(47)과 대략 연직으로 위치될 수 있으나, 상기 면(50)과 상기 라인(47) 사이에 작은 오프셋에 의해 방사방향-부하 보상 그루브(29)에 나타나는 압력이 상기 라인(47)을 펌프 회전자 공급 면(6)으로 견고히 가압하여 상기 라인(47)과 상기 공급 면(6) 사이에 우수한 밀봉을 생성하는 동시에 2개의 면들 사이에 단지 작은 양의 접촉 부하를 생성하여 마찰 손실이 거의 유발되지 않는다. 이 구성은 도 15에 명확히 제시된다.

도 15는 판 밀봉 면(50)이 보상 주변 접촉 라인(47)과 대략 연직으로 위치될 수 있는 반면, 판 지지 면(49)은 상기 밀봉 면(50)보다 방사방향-부하 보상 그루브(29)와 보상 개구(48)의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 보상 주변 접촉 라인(47)과 연직으로부터 오프셋될 수 있는 것을 더 도시한다.

도 3 내지 도 10 및 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 분배 개구(21)는 외주방향-접촉 보스(14)들을 함께 연결하는 적어도 하나의 연결 빔(56)을 포함할 수 있고, 상기 빔(56)은 길이의 양측에 적어도 하나의 분배 서브-개구(57)를 한정되고, 상기 빔(56)은 상기 포트(7)와 이를 향하는 공급 오리피스(9) 사이에 유압 유체 또는 임의의 다른 유체의 올바른 흐름을 손상시킴이 없이 상기 개구(21)와 대략 축방향으로 또는 방사방향으로 정렬된 입구-전달 포트(7)를 부분적으로 폐쇄할 수 있다.

도 4 및 도 5로부터 회전-방지 수단(36)은, 한편으로 펌프 고정자(3)에 형성된 고정자 회전-방지 핀홀(37)에 플러깅되고, 다른 한편으로 두께 방향으로 연속적인 밀봉 링(11)을 통과하는 링 회전-방지 핀홀(38)에 삽입되는 적어도 하나의 링 회전-방지 핀(35)으로 구성될 수 있는 것이 주목된다.

링 회전-방지 핀(35)은 링 회전-방지 핀홀(38)에 자유로이 장착되고 고정자 회전-방지 핀홀(37)에 타이트하게 장착될 수 있거나 또는 그 역으로 장착될 수 있고, 예를 들어 상기 회전-방지 핀(35)은 금속 실린더 또는 탄성 분할 핀일 수 있는 것이 주목된다.

본 발명이 동작하는 방식:

본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)이 동작하는 방식은 도 1 내지 도 15와 함께 전술한 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.

상기 링(1)이 동작하는 방식을 예시하기 위해 도 2 내지 도 15에 도시된 구성이 주로 선택되고, 도 2에 도시된 바와 같이 펌프 회전자(4) 내에서 방사방향으로 구성된 유압 펌프 피스톤(53)과 유압 펌프 실린더(54)를 구비하는 유압 펌프(44)에 적용되었다. 이 비 제한적인 예시적인 실시예에서, 상기 펌프(44)는 오일을 펌핑하는 것임이 강조되어야 한다.

본 발명에 따른 밀봉 링(1)의 이 비 제한적인 예시적인 실시예에 따라, 펌프 고정자 분배 면(5)과 펌프 회전자 공급 면(6)은 원통형이다. 그리하여 상기 링(1) 또한 주로 원통형 형상이다. 도 8, 도 12 및 도 13에 명확히 도시된 바와 같이, 유압 분배기(2)는 이 예에서 2개의 입구-전달 포트(7)를 포함한다. 이것은 연속적인 밀봉 링(11)이 도 3 내지 도 8 및 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 협력하는 입구-전달 포트(7)와 방사방향으로 각각 정렬된 2개의 분배 개구(21)를 포함하는 것을 정당화한다.

도 10은 도 8에 도시된 연속적인 밀봉 링(11)의 B-B에 대한 부분 단면도이다. 상기 단면은 분배 개구(21)에서 취한 것이고, 보다 상세하게는, 분배 서브-개구(57)에서 취한 것이다. 상기 단면은 특히 상기 개구(21)의 각 측에서 축방향으로 형성된 외주방향-접촉 보스(14)를 도시한다. 도 9에 3차원으로 도시된 바와 같이, 상기 보스(14)는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)과 접촉하여 이와 최상의 가능한 밀봉을 생성하도록 설계된 외주방향 접촉 라인(15)을 구비한다.

도 3 내지 도 10 및 도 12 및 도 13에서 분배 개구(21)는 두께 방향으로 연속적인 밀봉 링(11)을 통과하고, 압축-압축해제 트랙(24)에 의해 외주방향으로 서로 분리되고, 여러 개의 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)가 자체 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)를 통해 각각 이 트랙의 표면으로 개방되는 것을 볼 수 있다. 이 비 제한적인 실시예에서, 분배 개구(21)의 각 측에서 축방향으로 형성된 외주방향-접촉 보스(14)는 분배 서브-개구(57)들을 분리시키는 연결 빔(56)에 의해 축방향으로 연결된다.

특히 도 8, 도 12 및 도 13에서, 각 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)는, 링 그루브(16)의 바텀과 함께, 폐쇄되고 밀봉된 용적을 한정하는 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)에 연결된다는 것이 주목된다. 도 11은, 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 배열되는 방식과, 협력하는 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)에 의해 압축-압축해제 트랙(24)의 표면에 이 셀 공동이 연결되는 방식을 상세히 도시하는, 도 8에 도시된 연속적인 밀봉 링(11)의 C-C에 대한 부분 단면도이다.

도 5, 도 7, 도 8, 도 12 및 도 13에는 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)은 고정자-측 링 면(23)에 병합된 구획식 강성화 구조물(40)에 형성되고, 상기 구조물(40)은, 상기 구조물 위에 오버몰딩된 유연한 물질(43)과 함께, 도 11에 상세히 도시된 바와 같이 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)을 형성하는 것을 명확히 볼 수 있다.

도 4 및 도 5는 부수적으로, 밀봉 링이 동작하는 방식을 예시하기 위하여 여기에 고려되는 본 발명에 따른 밀봉 링(1)의 특정 실시예에 따라, 2개의 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)과 4개의 측방향 밀봉 가스킷(27)이 특히 하나의 동일한 연속적인 유연한 물질(43)로 구성된 것을 도시한다. 더 명료하게 하기 위해, 상기 도면에서, 상기 연속적인 물질은 연속적인 밀봉 링(11)과는 별개로 도시된다. 실제, 상기 연속적인 물질은 상기 링 면에 오버몰딩되거나 접합되는 것에 의해 상기 링 면(23)에 병합된 고정자-측 링 면(23)과 강성화 구획식 구조물(40)을 커버할 수 있다.

도 11은 유연한 물질(43)이 상기 셀 공동(25)에 포켓을 형성하도록 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)을 부분적으로 충전하고, 고정자-측 링 면(23)과 링 그루브(16) 사이에 최상의 가능한 밀봉을 생성하는 것을 도시한다.

도 4 및 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 연속적인 밀봉 링(11)은, 링 회전-방지 핀홀(38)을 통해 상기 링(11)을 통과하는 링 회전-방지 핀(35)에 의해 펌프 고정자(3) - 이 경우에 단순한 금속 실린더 - 에 대해 고정된 각도 위치로 유지되고, 상기 핀(35)은 상기 홀(38)에서 자유로운 반면, 상기 핀은 고정자 회전-방지 핀홀(37)에서 차단(blocked)된다.

도 4로부터 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)과 측방향 밀봉 가스킷(27)으로 구성된 연속적인 밀봉 링(11)은 링 장착 밴드(34)에 의해 펌프 고정자(3)에 장착될 수 있다는 것이 용이하게 추론될 수 있다.

또한 도 3 및 도 4로부터 펌프 고정자(3)는 입구-전달 포트(7)의 각 측에 각도 있게 위치된 4개의 방사방향-부하 보상 포트(30)를 구비하는 것이 주목된다. 본 발명에 따른 유압 펌프 분배기 밀봉 링(1)의 이 특정 구성으로, 각 입구-전달 포트(7)는 펌프 고정자(3)에서 이 입구-전달 포트와 정반대쪽에 2개의 방사방향-부하 보상 포트(30)와 협력하고, 상기 포트(30)는 도 3에 명확히 도시된 바와 같이, 방사방향-부하 보상 덕트(31)에 의해 협력하는 입구-전달 포트(7)와 동일한 입구-전달 덕트(8)에 연결된다는 것이 주목된다.

2개의 상기 보상 포트(30)가 압력에 노출되는 총 표면적은 협력하는 입구-전달 포트(7)에 의해 동일한 압력에 노출되는 표면적과 실질적으로 동일하다는 것이 주목된다. 따라서, 입구-전달 포트(7)에 나타나는 압력은 펌프 고정자(3)와 펌프 회전자(4)에 낮은 값 또는 심지어 0인 방사방향 부하를 생성한다.

입구-전달 포트(7)와 펌프 회전자 공급 면(6) 사이에 최상의 가능한 밀봉을 제공하는 연속적인 밀봉 링(11)의 방식에서, 각 방사방향-부하 보상 포트(30)가 소유하는 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 상기 포트(30)와 상기 공급 면(6) 사이에 최상의 가능한 밀봉을 또한 제공하는 것을 볼 수 있다.

이런 점에서, 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 특히 상기 판(32)과 그 협력하는 방사방향-부하 보상 그루브(29) 사이에 밀봉을 제공하는 보상-판 밀봉 립(45)을 포함한다. 상기 판(32)을 통한 3차원 단면인 도 14와, 개략 단면인 도 15는, 본 발명에 따른 밀봉 링(1)이 동작하는 방식을 예시하기 위해 여기서 고려되는 시나리오에서, 보상-판 밀봉 립(45)이 판 밀봉 숄더(52)의 연속부 내에 형성되고 고무 또는 엘라스토머와 같은 유연한 물질(43)로 만들어진 유연한 보상 밀봉 가스킷(33)과 협력하는 박막 금속 스트립이고, 상기 유연한 물질(43)은 잠재적으로 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32) 아래에 그리고 상기 숄더(52)의 연속부 내에 오버몰딩되고, 상기 유연한 가스킷(33)은 방사방향-부하 보상 그루브(29) 및 보상-판 밀봉 립(45)의 하부 부분과 동시에 접촉을 유지하는 것을 도시한다.

방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 상대적으로 유연하고 용이하게 변형가능하여 압력이 보상 주변 접촉 라인(47)을 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로 가압할 수 있다는 것이 여기서 강조될 수 있다.

이렇게 하기 위해, 방사방향-부하 보상 그루브(29)가 나타내는 판 밀봉 면(50)은 상기 밀봉 면(50) 바로 위에서 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 포함하는 보상 주변 접촉 라인(47)과 연직에서 벗어나도록 설계된다. 이 오프셋은 압력이 가해지는 단면적( S1 )이 작아서 상기 단면적( S1 )으로부터 초래되는 방사방향 부하가 작은 값으로 유지되는 것을 의미한다. 이것은 보상 주변 접촉 라인(47)과 회전자-측 저압 밀봉 표면(13) 사이에 우수한 밀봉을 달성함과 동시에 상기 라인(47)과 상기 표면(13) 사이 접촉부에 접촉 부하를 거의 생성하지 않아서 마찰 손실이 거의 유발되지 않는다.

본 발명에 따른 밀봉 링(1)이 적절한 방식으로 동작하는 방식을 설명하기 위하여 연속적인 밀봉 링(11)은 작은 두께이고, 그 결과, 이 밀봉 링은 또한 상대적으로 유연하고 용이하게 변형가능하다는 것이 강조되어야 한다. 나아가, 또한 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 연속적인 링(11)이 상기 그루브(16)에 대해 방사방향으로 편심으로 안착할 수 있을 만큼 링 그루브(16)는 충분히 깊다는 것이 강조되어야 한다. 그러나, 실제로는, 연속적인 밀봉 링(11)이 받는 변형과 편심률(eccentricity)은 수 마이크론 내지 수 십 마이크론 정도이고, 상기 변형과 편심률을 도시하는 도 12 및 도 13은 이 변형과 편심률이 본 발명에 따른 밀봉 링(1)의 동작에 가지는 영향을 쉽게 이해할 수 있기 위해 이를 크게 과장하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 도 2에 도시된 유형의 방사방향-피스톤 유압 펌프(44)가 동작할 때, 펌프 회전자(4)는 펌프 고정자(3) 주위를 회전한다. 펌프 고정자 분배 면(5)은 펌프 회전자 공급 면(6)을 향하여 위치된 반면, 입구-전달 포트(7)는 9개의 공급 오리피스(9)와 대략 정렬되고 각 오리피스는 자체 공급 덕트(10)를 통해 유압 펌프 실린더(54)로 공급된다.

도 12 및 도 13으로부터 최고 높이에 위치되고 임시적으로 "상부 포트(7)"라고 지칭되는 입구-출구 포트(7)에 나타나는 압력은 상기 도 12 및 도 13에서 최저 아래에 위치되고 임시적으로 "하부 포트(7)"라고 지칭되는 입구-전달 포트(7)로 확산되지 않는 것이 주목되는데, 이것은 연속적인 밀봉 링(11)으로 인해 그리고 특히 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)으로 인해 오일이 고정자-측 링 면(23)과 링 그루브(16)의 바텀 사이에 접선 방향으로 통과하는 것이 방지되기 때문이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상부 포트(7)는 최고 압력 - 예를 들어 1000 바 - 을 가지고, 하부 포트(7)에 나타나는 압력은 더 낮은 압력 - 예를 들어 10 바 - 인 경우, 상기 더 높은 압력은 하부 포트(7)에 나타나는 하부 압력이 상기 면(23)에 인가되는 추력보다 더 큰 추력 크기를 갖는 국부적인 방사방향 추력을 고정자-측 링 면(23)에 인가한다.

이 추력이 불균형한 결과 연속적인 밀봉 링(11)은 변형되어 상부 포트(7)의 구역에서 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로 견고히 가압되는 반면, 상기 연속적인 링(11)은 하부 포트(7)의 구역에서 상기 표면(13)으로부터 멀어지는 방향으로 수 마이크론 또는 수 십 마이크론의 거리를 유지한다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 면(23)의 작은 단면적( S1 )에 걸쳐서만 고정자-측 링 면(23)에 압력이 가해지기 때문에 상기 방사방향 추력에 대응하는 부하는 작은 값으로 유지되는 것이 주목된다. 상기 단면적( S1 )은 연속적인 밀봉 링(11)의 설계 단계에서 결정되었고, 그 결과 링 그루브(16)가 연속적인 밀봉 링(11)의 양측에 제공하여야 하는 2개의 링 밀봉 면(18)과, 회전자-측 링 면(22)에 있는 상기 밀봉 면(18) 각각 바로 위에 형성된 외주방향 접촉 라인(15)과 연직인 라인 사이에 정교한 축방향 오프셋이 생성된다. 이런 점에서, 도 10에 잘 도시된 바와 같이, 외주방향 접촉 라인(15)은 협력하는 링 밀봉 면(18)보다 연속적인 밀봉 링(11)의 내부 쪽으로 더 축방향으로 위치되어 고정자 측 링 면(23)에 원하는 국부적인 방사방향 추력을 생성하는 것을 도시하는 것으로 이해된다.

따라서, 2개의 링 밀봉 면(18)과 외주방향 접촉 라인(15)과 연직인 라인 사이에 제공되고 단면적( S1 )을 결정하는 축방향 오프셋은 링 그루브(16)에 나타나는 압력이 상기 라인(15)을 효과적으로 펌프 회전자 공급 면(6)으로 견고히 가압하는 것을 의미한다. 이것은 상기 라인(15)과 상기 공급 면(6) 사이에 밀봉을 생성함과 동시에 상기 라인(15)과 상기 면(6) 사이 접촉부에 접촉 부하를 거의 생성하지 않아서 마찰 손실이 거의 유발되지 않는 경향이 있다. 상기 라인(15)과 상기 펌프 회전자 공급 면(6) 사이 접촉부에 접촉 압력은 본질적으로 상기 면(6)과 상기 라인(15)에 의해 만들어진 접촉 폭에 의존하고, 상기 폭은 또한 연속적인 밀봉 링(11)의 설계시 만들어진 정교한 선택에 따라 좌우되는 것으로 이해된다.

도 10으로부터 링 그루브(16)에 의해 나타나는 링 밀봉 면(18)과 연속적인 밀봉 링(11)에 의해 나타나는 링 밀봉 숄더(20) 사이에 밀봉은, 한편으로, - 탄성으로 인해 - 링 밀봉 면(18)과 접촉을 유지하는 링 밀봉 립(39)에 의해, 그리고, 다른 한편으로, 측방향 밀봉 가스킷(27)에 의해 달성되는 것을 볼 수 있다. 따라서, 상기 립(39)에 의해 상기 밀봉재(27)는, 매우 고압 - 예를 들어 2000 바 - 하에서도 압출되지 않는 반면, 상기 가스킷은 완벽한 밀봉을 제공한다.

도 12에서 하부 포트(7)의 구역에서 연속적인 밀봉 링(11)이 변형된 것으로 인해, 회전자-측 링 면(22)은 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로부터 멀어지는 방향으로 수 마이크론 또는 수 십 마이크론의 거리에 유지되는 것을 볼 수 있다. 상기 하부 포트(7)가 차지하는 각도 섹터에서 외주방향 접촉 라인(15)은 펌프 회전자 공급 면(6)을 견고히 가압하지 않아서 밀봉을 제공하지 않는다.

그 결과, 상기 하부 포트(7)와 펌프 회전자 공급 면(6) 사이의 밀봉은 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)과 회전자-측 저압 밀봉 표면(13) 사이에 남아 있는 수 마이크론 또는 수 십 마이크론의 작은 간격을 통해서만 달성된다. 상기 작은 간격은 특히 상기 표면(12, 13)을 고정밀도로 기계 가공하는 것을 통해 달성되는 반면, 상기 표면들 사이에 통과하는 누설 흐름은 하부 포트(7)에 나타나는 저압 - 여기서 선택된 예에서 10 바 - 으로 인해 작게 유지된다. 상기 누설 흐름과 연관된 에너지 손실은 그리하여 무시될 수 있다.

도 13은, 상부 포트(7)가 하위 압력, 예를 들어 10 바를 가질 때 연속적인 밀봉 링(11)의 변형을 도시하는 반면, 하부 포트(7)가 연속적인 밀봉 링(11)이 동작하는 방식이 변치 않게 유지되는 상위 압력, 예를 들어 1000 바를 가지는 것으로 이해된다.

상기 오리피스(9)가 상부 포트(7)가 차지하는 각도 섹터를 떠난 후 공급 오리피스(9)와 압축-압축해제 트랙(24) 사이에 우수한 밀봉을 제공하는 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 특히 도 8, 도 12 및 도 13에서 제시되었다. 상기 셀 공동(25)은 또한 도 5에서 3차원으로 그리고 도 11에서 개략 단면도로 볼 수 있다.

사실, 본 발명에 따른 밀봉 링(1)이 동작하는 방식을 예시하기 위해 여기서 고려되는 예에 따라, 유압 펌프 실린더(54)는 하부 포트(7)로부터 10 바에서 오일을 유입하고 이 오일을 상부 포트(7)에서는 1000 바에서 전달한다. 따라서, 임의의 공급 오리피스(9)가 상부 포트(7)로부터 압축-압축해제 트랙(24)을 통해 하부 포트(7)로 전이를 할 때 상기 공급 오리피스(9)에 연결된 유압 펌프 실린더(54)와 공급 덕트(10)에 포함된 오일은 계속해서 가압(팽창)될 필요가 있다. 이 팽창 동안, 오일이 압축될 때 - 상기 오일은 압축 가능하다 - 상기 오일에 의해 저장된 에너지는 유압 펌프(44)에 의해 기계적으로 복구될 수 있다. 이 기능은 상기 펌프(44)에 우수한 에너지 효율을 부여하는 데 필요하다.

- 펌프 회전자(4)의 회전으로 인해 - 공급 오리피스(9)가 상부 포트(7)를 떠나 압축-압축해제 트랙(24)을 따르기 시작할 때, 자체 공급 덕트(10)를 통해 상기 상부 포트(7)를 대응하는 유압 펌프 실린더(54)와 연통되게 배치한 상기 오리피스(9)는 상기 트랙(24)에 의해 폐쇄된다. 유압 펌프(44)의 메커니즘이 유압 펌프 실린더(54)의 용적을 증가시킬 때, 내부에 포함된 오일이 팽창하여, 상기 오일을 압축하는 동안 저장된 에너지를 기계적인 형태로 상기 펌프(44)로 전달하기 시작한다.

상기 부채꼴 오리피스(26) 바로 아래에 위치된 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 한정하는 폐쇄되고 밀봉된 용적으로 상기 트랙(24)을 연결하는 제1 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)에 공급 오리피스(9)가 걸치게 될 때까지 해당 공급 오리피스는 압축-압축해제 트랙(24)을 따라 계속 시작한다.

그리하여 이것은 도 11에 도시된 구성으로 리턴이고 이것은 유압 펌프 실린더(54)에 나타나는 압력을, 공급 오리피스(9)의 단면보다 상당히 더 큰 방사방향 단면을 갖는 상기 폐쇄되고 밀봉된 용적으로 확산시키는 즉각 효과를 제공한다. 이로부터 초래되는 차동 방사방향 단면적( S2 )은 도 11에 도시된다. S2 는 밀봉 효과와 마찰 손실 사이의 절충에 기초하여 연속적인 밀봉 링(11)의 설계 단계 동안 결정된 것으로 이해된다.

차동 방사방향 단면적( S2 )으로 인해, 압축-압축해제 트랙(24)은, 압력에 의해 공급 오리피스(9)가 개방되는 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로 견고히 가압된다. 이것은 압축-압축해제 트랙(24)과 회전자-측 저압 밀봉 표면(13) 사이에 공급 오리피스(9) 주위에 밀봉을 구성하고, 상기 트랙(24)을 상기 표면(13)으로 견고히 가압하는 부하는 유압 펌프 실린더(54)에 나타나는 압력보다 더 높다.

그리하여, 공급 오리피스(9)가 압축-압축해제 트랙(24)을 따라 점진적으로 진행됨에 따라, 유압 펌프 실린더(54)의 용적이 상기 실린더(54)가 포함하는 오일의 양을 증가시킴이 없이 증가하는 것으로 이해된다. 이것은 유압 펌프(44)의 메커니즘에 의해 수행된다. 그 결과 실제 상기 오일이 팽창하여 압축 동안 이전에 저장된 에너지가 복구된다.

상기 공급 오리피스(9)가 그 다음 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)에 올 때, 압축-압축해제 트랙(24)이 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)으로 견고히 가압되는 것과 동일한 원리가 일어나지만 더 낮은 압력에서 일어나고, 상기 공급 오리피스(9)가 하부 포트(7)에 도달할 때까지 계속 그렇게 된다.

도 8, 도 12 및 도 13에 도시된 본 발명에 따른 밀봉 링(1)의 비 제한적인 실시예에 따라, 2개의 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)와 상기 오리피스의 직경 사이에 각도 오프셋이 하나의 동일한 공급 오리피스(9)가 2개의 상기 부채꼴 오리피스(26)를 향해 동시에 놓이지 않는 방식으로 계산된다는 것이 주목된다. 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)의 개수를 증가시켜, 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)의 개수를 증가시키기 위해, 적어도 2개의 행에 걸쳐 스태거된 구성으로 분리될 수 있는, 축방향으로 장방형(oblong)인 공급 오리피스(9)들을 제공할 수 있고, 이 구성은 잠재적으로 비 제한적인 예로서 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)에도 적용될 수 있는 것으로 이해된다.

나아가, 특히 도 5에 도시된 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)의 기하학적 형상은 비 제한적인 것이고, 셀 공동(25)마다 상이할 수 있다. 실제, 상기 기하학적 형상의 선택은, 한편으로, 압축-압축해제 트랙(24)과 회전자-측 저압 밀봉 표면(13) 사이에 최상의 가능한 밀봉을 생성하기 위해, 다른 한편으로, 상기 트랙(24)과 상기 표면(13) 사이에 가능한 최소 양의 마찰을 생성하기 위해, 요구에 의해 알려질 필요가 있다.

외주방향 접촉 라인(15)과 연직으로부터 링 밀봉 면(18)이 축방향으로 오프셋된 것으로부터 초래되는 단면적( S1 )은 도 11에서 볼 수 있고, 압축-압축해제 트랙(24)이 연속적인 밀봉 링(11)의 나머지 외주에 제공된 것처럼 해당 압축-압축해제 트랙이 차지하는 연속적인 밀봉 링(11)의 각도 구역에 상기 오프셋이 제공된다. 상기 단면적( S1 )에 의해 상기 트랙(24)의 축방향 마진(margin)에서 밀봉이 개선될 수 있다.

상기 설명은 단지 예로서 제공된 것일 뿐, 설명된 실시예 사항을 임의의 다른 균등한 사항으로 대체한 경우 한계를 넘지 않는 임의의 방식으로 본 발명의 분야를 제한하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

Claims

유압 펌프(44)가 포함할 수 있는 유압 분배기(2)용으로 설계된 유압 펌프 분배기(1)용 밀봉 링(sealing ring)으로서, 상기 분배기(2)는 펌프 고정자(3)에 고정된 적어도 하나의 펌프 고정자 분배 면(distribution face)(5)을 포함하고, 상기 분배 면(5)은 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)을 구비하며, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면으로부터 상기 펌프 고정자(3)에 형성된 적어도 2개의 입구-전달 포트(7)가 개방되고, 각 입구-전달 포트는 각 입구-전달 포트에 특정되고 상기 고정자(3) 내에 형성된 적어도 하나의 입구-전달 덕트(8)와 연통되며, 상기 분배기(2)는 펌프 회전자(4)에 고정된 적어도 하나의 펌프 회전자 공급 면(feed face)(6)을 더 포함하고, 상기 공급 면(6)은 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)을 구비하고, 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면으로부터 상기 회전자(4) 내에 형성된 공급 덕트(10)와 연통하는 적어도 하나의 오리피스(orifice)(9)가 개방되는 반면, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)은 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)을 향하게 위치되어 공급 오리피스(9)는 상기 펌프 회전자(4)의 1회전마다 적어도 한번 상기 2개의 입구-전달 포트(7)들 중 하나 또는 다른 하나를 교대로 향하며, 상기 밀봉 링은,

상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 의해 한정된 표면적 내 상기 펌프 고정자(3)에 형성된 링 그루브(ring groove)(16)에서 축방향 및/또는 방사방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 적어도 하나의 연속적인 밀봉 링(11)으로서, 상기 링(11)은, 상기 링 그루브(16) 내에 수용된 고정자-측 링 면(ring face)(23)과, 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)과 동일 높이에 있는 회전자-측 링 면(22)을 구비하는 반면, 상기 입구-전달 포트(7)는 상기 그루브(16)를 통해 상기 밀봉 표면(12)으로 개방되고, 상기 링(11)은 상기 포트(7)보다 축방향으로 또는 방사방향으로 더 넓어서 상기 포트를 커버하며, 상기 포트와 축방향 또는 방사방향으로 대략 정렬되어, 두께 방향으로 상기 연속적인 밀봉 링(11)을 통과하는 적어도 하나의 분배 개구(21)를 포함하고, 상기 개구(21)는 상기 공급 오리피스가 대략 상기 포트(7)를 향할 때 상기 2개의 입구-전달 포트(7)들 중 하나를 상기 공급 오리피스(9)와 연통되게 배치할 수 있는, 상기 적어도 하나의 연속적인 밀봉 링(11);

상기 분배 개구(21)의 각 측에 축방향으로 또는 방사방향으로 형성된 적어도 하나의 외주방향-접촉 보스(boss)(14)로서, 상기 보스(14)는 상기 회전자-측 저압 밀봉 표면(13)과 접촉할 수 있는 외주방향 접촉 라인(15)을 구비하는, 상기 적어도 하나의 외주방향-접촉 보스(14);

상기 회전자-측 링 면(22)의 특정 각도 섹터에 형성된 적어도 하나의 압축-압축해제 트랙(24)으로서, 상기 각도 섹터는 상기 방사방향 분배 개구(21)가 위치된 상기 면(22) 부분의 외부에 위치된, 상기 적어도 하나의 압축-압축해제 트랙(24);

상기 연속적인 밀봉 링(11)에 고정되거나 고정되지 않을 수 있고, 상기 링(11)과 상기 링 그루브(16) 사이에 축방향 또는 방사방향으로 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 링 밀봉 립(ring sealing lip)(39);

상기 고정자-측 링 면(23)과 상기 링 그루브(16)의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면 사이에 밀봉을 수행하고, 상기 압축-압축해제 트랙(24)이 형성된 각도 섹터에 의해 한정된 각도 영역에서 밀봉을 수행하는 적어도 하나의 압축-압축해제 밀봉 가스킷(gasket)(28);

상기 연속적인 밀봉 링(11)을 상기 펌프 고정자(3)에 대하여 고정된 각도 위치에 유지하는 회전-방지 수단(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 링 그루브(16)는 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 링 지지 면(ring bearing face)(17)을 포함하고, 상기 지지 면(17)은 상기 연속적인 밀봉 링(11)이 포함하는 링 지지 숄더(ring bearing shoulder)(19)와 협력하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 링 그루브(16)는 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 링 밀봉 면(18)을 포함하고, 상기 밀봉 면(18)은 상기 연속적인 밀봉 링(11)이 포함하는 링 밀봉 숄더(20)와 협력하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제3항에 있어서, 상기 링 밀봉 립(39)은 상기 링 밀봉 숄더(20)에 고정된 유연한 금속 블레이드(metal blade)인 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제3항에 있어서, 상기 링 밀봉 립(39)은 상기 링 밀봉 숄더(20)의 연속부 상에, 아래에, 또는 내에 위치된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 링 밀봉 립(39)은 상기 링 그루브(16) 및 상기 고정자-측 링 면(23)과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 측방향 밀봉 가스킷(27)으로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은, 상기 고정자-측 링 면(23) 및 상기 링 그루브(16)의 바텀 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 함께, 폐쇄되고 밀봉된 용적을 한정하는 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(cell cavity)(25)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제7항에 있어서, 상기 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은 상기 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)이 형성된 강성화 구획식 구조물(stiffening cellular structure)(40)을 포함하고, 상기 구획식 구조물(40)은 강성의 물질(42)로 제조되며, 직접 또는 간접 상기 회전-방지 수단(36)을 사용하여 상기 연속적인 밀봉 링(11)에 대하여 제 위치에 유지될 수 있는 반면, 상기 강성의 물질(42)은 한편으로 상기 고정자-측 링 면(23)과, 그리고/또는 다른 한편으로 상기 링 그루브(16)의 바텀(bottom) 및/또는 축방향 또는 방사방향 측면과 접촉할 수 있는 유연한 물질(43)로 완전히 또는 부분적으로 코팅될 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제8항에 있어서, 상기 강성화 구획식 구조물(40)은 상기 고정자-측 링 면(23)에 병합되고, 상기 연속적인 밀봉 링(11)과 동일한 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제7항에 있어서, 상기 압축-압축해제 트랙(24)은 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)가 개방된 적어도 하나의 부채꼴 압축-압축해제 오리피스(26)를 구비하고, 상기 덕트는 상기 부채꼴 압축-압축해제 셀 공동(25)에 의해 한정된 상기 폐쇄되고 밀봉된 용적을 상기 회전자-측 링 면(22)과 연결하며, 상기 부채꼴 오리피스(26)는 상기 공급 오리피스(9)가 상기 펌프 회전자(4)의 1회전당 한번 상기 부채꼴 오리피스(26)를 향하는 방식으로 위치되고, 상기 부채꼴 오리피스(26)는 상기 공급 덕트(10)를 상기 부채꼴 압축-압축해제 덕트(41)를 통해 상기 밀봉된 용적에 연결하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제6항에 있어서, 상기 측방향 밀봉 가스킷(27)과 상기 압축-압축해제 밀봉 가스킷(28)은 단 하나의 단일 부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제3항에 있어서, 상기 링 밀봉 면(18)은 상기 외주방향 접촉 라인(15)과 대략 연직(plumb)으로 위치된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제2항 및 제3항에 있어서, 상기 링 밀봉 면(18)은 상기 외주방향 접촉 라인(15)과 대략 연직으로 위치된 반면, 상기 링 밀봉 면(17)은 상기 밀봉 면(18)보다 상기 링 그루브(16)와 상기 분배 개구(21)의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 상기 외주방향 접촉 라인(15)과 연직으로부터 오프셋(offset)되는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 링 그루브(16)의 상기 축방향 면들 중 적어도 하나는 상기 펌프 고정자(3) 주위에 꼭 끼워지는 링 장착 밴드(34)의 축방향 면에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 펌프 고정자 분배 면(5)과 상기 펌프 회전자 공급 면(6)은 원통형인 반면, 상기 입구-전달 포트(7)들 중 적어도 하나는 상기 펌프 고정자(3)에 형성된 적어도 하나의 방사방향-부하 보상 포트(30)와 협력하고, 상기 포트(30)는 상기 펌프 고정자 분배 면(5)으로부터 개방되며, 상기 펌프 회전자 공급 면(6)을 향하고, 상기 보상 포트(30)는 또한 협력하는 상기 입구-전달 포트(7)의 정반대쪽에 - 상기 고정자(3) 내에 - 위치되고, 방사방향-부하 보상 덕트(31)에 의해 상기 입구-전달 덕트(8)에 연결되며, 상기 입구-전달 덕트에 이와 협력하는 상기 입구-전달 포트(7)가 연결된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제15항에 있어서, 상기 보상 포트(30)는 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 축방향 및/또는 접선방향으로 작은 양의 간격을 두고 수용된 방사방향-부하 보상 그루브(29)를 통해 상기 펌프 고정자 분배 면(5)으로부터 개방된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제16항에 있어서, 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 상기 방사방향-부하 보상 덕트(31)를 상기 펌프 회전자 공급 면(6)과 연통되게 배치하는 보상 개구(48)를 두께 방향으로 관통하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제16항에 있어서, 상기 방사방향-부하 보상 그루브(29)는 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 판 지지 면(49)을 포함하고, 상기 지지 면(49)은 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 포함하는 판 지지 숄더(51)와 협력하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제16항에 있어서, 상기 방사방향-부하 보상 그루브(29)는 상기 고정자-측 저압 밀봉 표면(12)에 직각으로 배향된 측면에 판 밀봉 면(50)을 포함하고, 상기 밀봉 면(50)은 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)이 포함하는 판 밀봉 숄더(52)와 협력하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제16항에 있어서, 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 상기 판(32)에 고정되거나 고정되지 않을 수 있는 보상-판 밀봉 립(45)과 협력하고, 상기 립(45)은 상기 판(32)과 상기 방사방향-부하 보상 그루브(29) 사이에 축방향 및/또는 방사방향 및/또는 접선방향으로 밀봉을 수행하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제20항에 있어서, 상기 링 밀봉 립(39)은 상기 방사방향-부하 보상 그루브(29) 및 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)과 동시에 접촉을 유지하는 유연한 물질로 만들어진 유연한 보상 밀봉 가스킷(33)으로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제16항 및 제17항에 있어서, 상기 방사방향-부하 보상 밀봉 판(32)은 주변에 형성된 적어도 하나의 보상 주변 접촉 보스(46)를 포함하고, 상기 보스(46)는 상기 펌프 회전자 공급 면(6)과 접촉할 수 있는 보상 주변 접촉 라인(47)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제19항 및 제22항에 있어서, 상기 판 밀봉 면(50)은 상기 보상 주변 접촉 라인(47)과 대략 연직으로 위치된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제18항, 제19항, 및 제22항에 있어서, 상기 판 밀봉 면(50)은 상기 보상 주변 접촉 라인(47)과 대략 연직으로 위치된 반면, 상기 판 지지 면(49)은 상기 밀봉 면(50)보다 상기 방사방향-부하 보상 그루브(29)와 상기 보상 개구(48)의 바텀으로부터 더 멀리 있어서 상기 보상 주변 접촉 라인(47)과 연직으로부터 오프셋되는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 분배 개구(21)는 상기 외주방향-접촉 보스(14)들을 함께 연결하는 적어도 하나의 연결 빔(56)을 포함하고, 상기 빔(56)은 길이의 양측에 적어도 하나의 분배 서브-개구(57)를 한정되는 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.
제1항에 있어서, 상기 회전-방지 수단(36)은 한편으로 상기 펌프 고정자(3)에 형성된 고정자 회전-방지 핀홀(stator rotation-proofing pin hole)(37)에 플러깅되고, 다른 한편으로 두께 방향으로 상기 연속적인 밀봉 링(11)을 통과하는 링 회전-방지 핀홀(38)에 삽입되는 적어도 하나의 링 회전-방지 핀(ring rotation-proofing pin)(35)으로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 펌프 분배기용 밀봉 링.