KR20170000951U - 사판식 유압펌프의 경전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사판식 유압펌프의 경전장치에 관한 것으로, 원통 형상을 가지며, 내부에 소정 공간이 형성되고, 양측면에 좌우로 관통되는 구동축삽입홀(12)이 형성되는 케이싱(10)과; 상기 케이싱(10)의 중앙에 좌우로 길게 설치되며, 회전 가능하게 고정되는 구동축(14)과; 상기 구동축(14)의 외주면에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동축(14)의 회전에 따라 정,역 회전되는 실린더블록(20)과; 상기 구동축(14)에 동심원을 이루어 상기 실린더블록(20)에 원주방향으로 형성되는 실런더에 각각 결합되고, 상기 구동축(14)의 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤(26)과; 상기 피스톤(26)의 선단에 습동 가능하게 결합되는 피스톤슈우(30)와; 상기 피스톤슈우(30)와 슬라이딩 접촉되고, 일면에 경사면이 형성되며 상기 구동축(14)을 기준으로 회동되어 상기 피스톤(26)의 왕복운동 거리를 조절하는 사판(40)과; 상기 사판(40)의 상측에 좌우로 이동 가능하게 설치되며, 외측에 내부로 함몰 형성되는 틸팅핀결합홈(52)이 형성되는 서보피스톤(50)과; 상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에 관통 설치되며, 상기 서보피스톤(50)의 좌우로 이동에 따라 좌,우측으로 이동되는 틸팅핀(60)과; 상기 사판(40)의 상측에 소정 각도 경사지게 돌출 형성되며, 한 쌍으로 이루어져 끝단에 전후로 관통되는 틸팅핀삽입홀(64)이 관통 형성되고, 상기 틸팅핀(60)의 양단부가 상기 틸팅핀삽입홀(64)에 각각 결합되어 상기 틸팅핀(60)의 좌우 이동에 따라 상기 사판(40)의 경사각을 조절하는 틸팅핀연결부재(62);를 포함하는 포함하는 사판식 유압펌프의 경전장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치는, 서보피스톤과 상기 틸팅핀의 결합구조에 따라 상기 사판의 각도조절을 위해 서보피스톤이 좌우로 이동되는 방향과 틸팅핀의 고정방향은 서로 직교하는 방향으로 이루어져, 틸팅핀이 상기 틸팅핀결합홈의 내부에서 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 틸팅핀 이탈에 따른 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 서보피스톤과 틸팅핀의 조립구조가 간소화되어 사판과 서보피스톤을 조립하는 시간을 단축할 수 있으므로, 유압펌프의 제작기간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

Description

사판식 유압펌프의 경전장치{Angle control device of swashplate type hydraulic pump}

본 고안은 사판식 유압펌프의 경전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서보피스톤의 외측에 틸팅핀결합홈이 형성되고, 상기 틸팅핀결합홈의 내부에 틸팅핀이 관통 삽입되어 틸팅핀의 이탈을 방지할 수 있는 사판식 유압펌프의 경전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사판식 유압펌프는, 케이싱 내에 배치되는 실린더블록에 피스톤을 원주방향으로 복수개 구비하고, 회전축의 회전에 따라 실린더블록이 회전되면 피스톤은 그 선단부가 사판을 따라 안내되면서 왕복운동하여 작동유를 흡입 및 토출시킨다. 이때 사판의 경전각도가 크게되면 피스톤의 스트로크가 크게되어 토출량이 증대되고, 반면에 사판의 경전각도를 작게하면 피스톤의 스트로크가 작아져 토출량이 줄어든다.

이때, 피스톤 펌프는 회전축으로 구동력이 입력되어 작동유가 피스톤에 의해 힙읍 및 토출되고, 피스톤모터는 작동유의 유입 및 유출로 인해 회전축의 구동력이 출력되는 것으로서, 기본적인 구조 및 원리는 피스톤 펌프와 동일하다.

이러한 사판의 경전각을 조절하는 유압모터는 대한민국등록특허공보 10-1179568에 개시되어 있다.

종래의 유압펌프의 경전제어장치는, 사판에 연결되어 사판의 경전각을 제어하는 경전제어장치를 전기식으로 동작할 수 있도록 구성함으로써, 종래의 레귤레이터를 이용하는 유압방식에 비해 구조가 간단해지고, 구동모터에 공급하는 인가전력을 변화시키는 간단한 동작만으로 용이하게 사판의 경전각을 제어하여 유압펌프의 토출용량을 자유롭게 조절할 수 있으며, 유압펌프의 용도 변경에 따라 마력을 변경하여 토출용량의 조절 범위가 바뀌게 되더라도 그에 맞는 제어가 가능하여 유압펌프를 범용으로 적용할 수 있는 전기제어를 이용한 유압펌프의 경전제어장치에 관하하여 기재되어 있다.

그러나, 사판의 결합홈의 내부에 경전제어링크의 결합돌기가 삽입되어 사판의 경전각을 조절하도록 구성된다.

따라서, 상기 경전제어링크의 이동방향과 결합돌기의 이탈방향이 동일한 방향으로 이루어져, 진동 또는 흔들림에 의해 결합돌기가 결합홈에서 쉽게 이탈되는 문제점이 있다.

대한민국등록특허공보 10-1179568

본 고안의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서보피스톤의 외측에 틸팅핀결합홈이 형성되고, 상기 틸팅핀결합홈의 내부에 틸팅핀이 관통 삽입되어 틸팅핀의 이탈을 방지할 수 있는 사판식 유압펌프의 경전장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치는, 원통 형상을 가지며, 내부에 소정 공간이 형성되고, 양측면에 좌우로 관통되는 구동축삽입홀이 형성되는 케이싱과, 상기 케이싱의 중앙에 좌우로 길게 설치되며, 회전 가능하게 고정되는 구동축과, 상기 구동축의 외주면에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동축(14)의 회전에 따라 정,역 회전되는 실린더블록과, 상기 구동축에 동심원을 이루어 상기 실린더블록에 원주방향으로 형성되는 실런더에 각각 결합되고, 상기 구동축의 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 선단에 습동 가능하게 결합되는 피스톤슈우와, 상기 피스톤슈우와 슬라이딩 접촉되고, 일면에 경사면이 형성되며 상기 구동축을 기준으로 회동되어 상기 피스톤의 왕복운동 거리를 조절하는 사판과, 상기 사판의 상측에 좌우로 이동 가능하게 설치되며, 외측에 내부로 함몰 형성되는 틸팅핀결합홈이 형성되는 서보피스톤과, 상기 틸팅핀결합홈의 내부에 관통 설치되며, 상기 서보피스톤의 좌우로 이동에 따라 좌,우측으로 이동되는 틸팅핀과, 상기 사판의 상측에 소정 각도 경사지게 돌출 형성되며, 한 쌍으로 이루어져 끝단에 전후로 관통되는 틸팅핀삽입홀이 관통 형성되고, 상기 틸팅핀의 양단부가 상기 틸팅핀삽입홀에 각각 결합되어 상기 틸팅핀의 좌우 이동에 따라 상기 사판의 경사각을 조절하는 틸팅핀연결부재를 포함한다.

상기 틸팅핀은, 상기 틸팅핀삽입홀의 내부에 억지끼움 방식으로 견고하게 고정 결합됨;을 특징으로 하는 사판식 유압펌프의 경전장치.

상기 틸팅핀결합홈의 양측면은, 하부방향으로 갈수록 경사각이 내측 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 틸팅핀의 양측면에 밀착되어 상기 틸팅핀의 이탈이 방지됨을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치에 의하면, 서보피스톤의 외측에 틸팅핀결합홈이 형성되고, 상기 틸팅핀결합홈의 내부에 틸팅핀이 관통 삽입되어 틸팅핀의 이탈이 방지되도록 구성된다.

따라서, 서보피스톤과 상기 틸팅핀의 결합구조에 따라 상기 사판의 각도조절을 위해 서보피스톤이 좌우로 이동되는 방향과 틸팅핀의 고정방향은 서로 직교하는 방향으로 이루어져, 틸팅핀이 상기 틸팅핀결합홈의 내부에서 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 틸팅핀 이탈에 따른 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 서보피스톤과 틸팅핀의 조립구조가 간소화되어 사판과 서보피스톤을 조립하는 시간을 단축할 수 있으므로, 유압펌프의 제작기간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.
도 2는 본 고안 실시예를 구성하는 서보피스톤에 의해 사판이 최대경전각으로 이동된 상태를 나타내는 단면도.
도 3은 본 고안 실시예를 구성하는 서보피스톤에 의해 사판이 최소경전각으로 이동된 상태를 나타내는 단면도.
도 4는 본 고안 실시예를 구성하는 틸팅핀과 틸팅핀연결부재가 결합된 상태를 나타내는 저면도.

이하 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 고안 실시예를 구성하는 서보피스톤에 의해 사판이 최대경전각으로 이동된 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 고안 실시예를 구성하는 서보피스톤에 의해 사판이 최소경전각으로 이동된 상태를 나타내는 단면도가 도시되어 있고, 도 4는 본 고안 실시예를 구성하는 틸팅핀과 틸팅핀연결부재가 결합된 상태를 나타내는 저면도가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치는, 원통 형상을 가지며, 내부에 소정 공간이 형성되고, 양측면에 좌우로 관통되는 구동축삽입홀(12)이 형성되는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 중앙에 좌우로 길게 설치되며, 회전 가능하게 고정되는 구동축(14)과, 상기 구동축(14)의 외주면에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동축(14)의 회전에 따라 정,역 회전되는 실린더블록(20)과, 상기 구동축(14)에 동심원을 이루어 상기 실린더블록(20)에 원주방향으로 형성되는 실런더에 각각 결합되고, 상기 구동축(14)의 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤(26)과, 상기 피스톤(26)의 선단에 습동 가능하게 결합되는 피스톤슈우(30)와, 상기 피스톤슈우(30)와 슬라이딩 접촉되고, 일면에 경사면이 형성되며 상기 구동축(14)을 기준으로 회동되어 상기 피스톤(26)의 왕복운동 거리를 조절하는 사판(40)과, 상기 사판(40)의 상측에 좌우로 이동 가능하게 설치되며, 외측에 내부로 함몰 형성되는 틸팅핀결합홈(52)이 형성되는 서보피스톤(50)과, 상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에 관통 설치되며, 상기 서보피스톤(50)의 좌우로 이동에 따라 좌,우측으로 이동되는 틸팅핀(60)과, 상기 사판(40)의 상측에 소정 각도 경사지게 돌출 형성되며, 한 쌍으로 이루어져 끝단에 전후로 관통되는 틸팅핀삽입홀(64)이 관통 형성되고, 상기 틸팅핀(60)의 양단부가 상기 틸팅핀삽입홀(64)에 각각 결합되어 상기 틸팅핀(60)의 좌우 이동에 따라 상기 사판(40)의 경사각을 조절하는 틸팅핀연결부재(62) 등으로 이루어진다.

상기 케이싱(10)은 내부가 중공된 원통 형상으로 이루어져, 내부에 다수의 부품이 설치된다. 상기 케이싱(10)의 양측면에는 좌우로 관통되는 구동축삽입홀(12)이 형성된다. 상기 구동축삽입홀(12)은 내부에는 후술할 구동축(14)이 삽입되어 회전 가능하게 고정되는 부분이다.

상기 케이싱(10)의 중앙에는 구동축(14)이 설치된다. 상기 구동축(14)은 원통 형상을 가지며, 좌우로 길게 형성된다. 상기 구동축(14)은 엔진이나 모터 등으로 부터 회전력을 공급받아 저속 또는 고속으로 회전된다.

상기 구동축(14)의 외주면에는 실린더블록(20)이 설치된다. 상기 실린더블록(20)은 원통 형상으로 형성되며, 중앙에 좌우로 길게 구동축결합홀(22)이 형성되고, 중심축을 기준으로 방사상으로 다수개(보통 7개 또는 9개)의 피스톤결합홈(24)이 형성된다. 상기 실린더블록(20)의 내부에는 후술할 다수개의 피스톤(26)이 결합되어 작동유의 공급에 따라 상기 실린더블록(20)이 정,역회전 회전된다.

상기 실린더블록(20)의 내부에는 피스톤(26)이 설치된다. 상기 피스톤(26)은 일반적인 피스톤으로 자세한 설명은 생략한다. 상기 피스톤(26)은 상기 실린더블록(20)의 피스톤결합홈(24) 내부에 설치되어, 작동유의 공급에 따라 상기 실린더블록(20)의 내부에서 왕복운동 한다.

상기 피스톤(26)의 끝단에는 피스톤슈우(30)가 설치된다. 상기 피스톤슈우(30)는 일반적인 슈우로 자세한 설명은 생략한다. 상기 피스톤슈우(30)는 상기 피스톤(26)의 구부와 구로 연결되어 상기 피스톤(26)의 좌우 왕복운동을 안내한다.

상기 피스톤슈우(30)의 좌측에는 사판(40)이 설치된다. 상기 사판(40)은 원판 형상으로 이루어지며, 우측면에 경사면이 형성된다. 상기 사판(40)의 경사면에 상기 피스톤슈우(30)가 밀착 결합되어, 상기 피스톤(26)의 왕복운동 거리가 사판(40)의 경사면에 각도에 따라 조절된다.

즉, 유압펌프가 최대출력으로 사용될 때에는 도 2와 같이, 상기 사판(40)의 경사면이 최대경전각으로 경사지게 설치되고, 유압펌프가 최소출력으로 사용될 때에는 도 3과 같이, 상기 사판(40)의 경사면이 최소경전각으로 경사지게 설치된다.

상기 케이싱(10)의 내부에는 소경실(42)과 대경실(44)이 형성된다. 상기 소경실(42)과 상기 대경실(44)은 도 1과 같이, 상기 케이싱(10)의 상측 좌,우측에 각각 형성된다. 상기 소경실(42)과 상기 대경실(44)은 원통 형상의 중공된 빈 공간으로 내부에 작동유가 공급되어 채워지는 부분이다.

상기 소경실(42)과 상기 대경실(44)의 내부에는 후술할 서보피스톤(50)의 양단이 각각 삽입되어, 작동유의 공급에 따라 후술할 서보피스톤(50)을 좌,우측으로 이동시키는 역할을 한다.

상기 소경실(42)과 상기 대경실(44)의 내부에는 서보피스톤(50)이 설치된다. 상기 서보피스톤(50)은 일반적인 서보피스톤으로 자세한 설명은 생략한다. 상기 서보피스톤(50)의 양단은 각각 상기 소경실(42)과 상기 대경실(44)의 내부에 삽입되며, 작동유의 공급에 따라 좌,우로 이동된다.

상기 서보피스톤(50)의 외측에는 틸팅핀결합홈(52)이 형성된다. 상기 틸팅핀결합홈(52)은 상기 서보피스톤(50)의 중앙 하측에 육면체 형상으로 함몰 형성된다. 상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에는 후술할 틸팅핀(60)이 삽입되어 고정된다.

또한, 상기 틸팅핀결합홈(52)의 양측면은 도 2와 같이, 하부방향으로 갈수록 경사각이 내측 방향으로 경사지게 형성되고, 후술할 틸팅핀(60)의 양측면에 밀착되어 틸팅핀(60)이 하부방향으로 이탈되는 것을 방지한다.

상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에는 틸팅핀(60)이 설치된다. 상기 틸팅핀(60)은 원통 형상을 가지며, 전후로 길게 형성된다. 상기 틸팅핀(60)은 상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에 전후로 관통 삽입되며, 상기 서보피스톤(50)의 좌우 이동에 따라 좌우방향으로 이동된다.

상기 틸팅핀(60)의 양 끝단에는 틸팅핀연결부재(62)가 설치된다. 상기 틸팅핀연결부재(62)는 상기 사판(40)의 상측에 소정 각도 경사지게 돌출 형성되며, 한 쌍으로 이루어져 끝단에 전후로 관통되는 틸팅핀삽입홀(64)이 관통 형성된다. 상기 틸팅핀연결부재(62)의 틸팅핀삽입홀(64) 내부에는 상기 틸팅핀(60)의 양 끝단이 각각 삽입되어 고정되고, 상기 틸팅핀(60)의 좌우 이동에 따라 상기 사판(40)의 경사각이 조절된다.

또한, 상기 틸팅핀(60)은 상기 틸팅핀삽입홀(64)의 내부에 억지끼움 방식으로 강제 압입되어 견고하게 고정된다. 상기 틸팅핀(60)은 고정방식을 억지끼움 이외에도 용접 등 다양한 고정방식이 적용될 수 있다.

상기와 같은 상기 서보피스톤(50)과 상기 틸팅핀(60)의 결합구조에 따라 상기 사판(40)의 각도조절을 위해 상기 서보피스톤(50)이 좌우로 이동되는 방향과 상기 틸팅핀(60)의 고정방향은 서로 직교하는 방향으로 이루어져, 상기 틸팅핀(60)이 상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 사판식 유압펌프의 경전장치의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 사판식 유압펌프의 경우는 실린더 내부로 들어온 작동유가 피스톤(26)을 밀면 피스톤 구부가 기울어진 사판(40)의 경사면 위를 접하면서 회전하게 되고, 그에 따라 실린더블록(20)이 구동축(14)고 함께 회전하게 된다.

상기 실린더블록(20)이 1회전할 때 상기 피스톤(26)은 흡입 및 토출 행정을 한번식 행하게 된다. 즉, 상기 피스톤(26)이 실린더 내부로부터 빠져나오는 반회전 구간에서는 흡입행정이 이루어지고, 상기 피스톤(26)이 실린더 내부로부터 빠져나오는 반회전구간에서는 흡입행정이 이루어진다.

또한, 상기 피스톤(26)이 실린더 안쪽으로 들어가는 쪽으로 움직이는 반회전 구간에서는 토출행정이 이루어진다.

상기 유압펌프의 경우 흡입행정에서 상기 피스톤(26)은 유압력에 의해 상기 사판(40)으로 밀어 붙여지지만, 그반대의 경우는 상기 실린더블록(20) 내의 스프링을 통해 피스톤슈우(30)를 상기 사판(40)쪽으로 밀어 붙이기 때문에 상기 피스톤슈우(32)는 항상 상기 사판(40)의 경사면 위를 접하면서 운동하게 된다.

상기와 같은 유압펌프에 사용되는 상기 사판(40)의 경전각을 최대각으로 조절할 때에는 도 2와 같이, 소경실(42)의 내부에 작동유가 충진되고, 서보피스톤(50)이 좌측에서 우측방향으로 이동된다.

상기 서보피스톤(50)의 우측이동에 따라 상기 서보피스톤(50)에 결합된 틸팅핀(60)과 틸팅핀연결부재(62)가 우측방향으로 이동되어, 상기 사판(40)의 경전각이 최대각으로 위치된다.

상기 사판(40)의 경전각을 최소각으로 조절할 대에는 도 3과 같이, 대경실(44)의 내부에 작동유가 충진되고, 상기 서보피스톤(50)이 우측방향에서 좌측방향으로 이동된다.

상기 서보피스톤(50)의 좌측이동에 따라 상기 서보피스톤(50)에 결합된 상기 틸팅핀(60)과 틸팅핀연결부재(62)가 좌측방향으로 이동되어, 상기 사판(40)의 경전각이 최소각으로 위치된다.

이러한 본 고안의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 고안을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

10. 케이싱 12. 구동축삽입홀
14. 구동축 20. 실린더블록
22. 구동축결합홀 26. 피스톤
30. 피스톤슈우 40. 사판
50. 서보피스톤 52. 틸팅핀결합홈
60. 틸팅핀 62. 틸팅핀연결부재

Claims (3)

1. 원통 형상을 가지며, 내부에 소정 공간이 형성되고, 양측면에 좌우로 관통되는 구동축삽입홀(12)이 형성되는 케이싱(10)과;
   상기 케이싱(10)의 중앙에 좌우로 길게 설치되며, 회전 가능하게 고정되는 구동축(14)과;
   상기 구동축(14)의 외주면에 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동축(14)의 회전에 따라 정,역 회전되는 실린더블록(20)과;
   상기 구동축(14)에 동심원을 이루어 상기 실린더블록(20)에 원주방향으로 형성되는 실런더에 각각 결합되고, 상기 구동축(14)의 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤(26)과;
   상기 피스톤(26)의 선단에 습동 가능하게 결합되는 피스톤슈우(30)와;
   상기 피스톤슈우(30)와 슬라이딩 접촉되고, 일면에 경사면이 형성되며 상기 구동축(14)을 기준으로 회동되어 상기 피스톤(26)의 왕복운동 거리를 조절하는 사판(40)과;
   상기 사판(40)의 상측에 좌우로 이동 가능하게 설치되며, 외측에 내부로 함몰 형성되는 틸팅핀결합홈(52)이 형성되는 서보피스톤(50)과;
   상기 틸팅핀결합홈(52)의 내부에 관통 설치되며, 상기 서보피스톤(50)의 좌우로 이동에 따라 좌,우측으로 이동되는 틸팅핀(60)과;
   상기 사판(40)의 상측에 소정 각도 경사지게 돌출 형성되며, 한 쌍으로 이루어져 끝단에 전후로 관통되는 틸팅핀삽입홀(64)이 관통 형성되고, 상기 틸팅핀(60)의 양단부가 상기 틸팅핀삽입홀(64)에 각각 결합되어 상기 틸팅핀(60)의 좌우 이동에 따라 상기 사판(40)의 경사각을 조절하는 틸팅핀연결부재(62);를 포함하는 포함하는 사판식 유압펌프의 경전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 틸팅핀(60)은,
   상기 틸팅핀삽입홀(64)의 내부에 억지끼움 방식으로 견고하게 고정 결합됨;을 특징으로 하는 사판식 유압펌프의 경전장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 틸팅핀결합홈(52)의 양측면은,
   하부방향으로 갈수록 경사각이 내측 방향으로 경사지게 형성되고, 상기 틸팅핀(60)의 양측면에 밀착되어 상기 틸팅핀(60)의 이탈이 방지됨;을 특징으로 하는 사판식 유압펌프의 경전장치.
   
   
   

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