KR20200037327A - 기어 펌프 또는 모터 - Google Patents

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Abstract

쌍을 이루는 기어를 수납하는 기어 수납실을 내부에 구비한 케이싱과, 케이싱과 기어의 사이에 개재하는 측판과, 이 측판의 기어를 향한 측의 면인 슬라이딩면과 반대측의 면인 논슬라이딩면에 형성되어 그 논슬라이딩면과 케이싱 사이의 공간을 고압측과 저압측으로 구획하는 개스킷을 구비한 기어 펌프 또는 모터에 있어서, 측판이 표리 반대, 고압부측과 저압부측이 반대와 같은 올바르지 않은 자세로 장착되어 있는 것을 조기에 발견할 수 있도록 하기 위해, 상기 측판의 자세가 소정의 자세 이외인 경우에, 상기 측판의 자세가 소정의 자세인 경우와 비교하여 유량 효율이 저하되도록 구성한다.

Description

기어 펌프 또는 모터
본 발명은, 서로 맞물려서 기어 쌍을 형성하는 구동 기어 및 종동 기어의 톱니홈을 이용하여 작동액을 송출하는 기어 펌프 또는 모터에 관한 것이다.
종래부터, 도 1 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 쌍을 이루는 기어 (2, 3) 를 수납하는 기어 수납실 (11a) 을 내부에 구비한 케이싱 (1) 과, 케이싱 (1) 과 기어 (2, 3) 사이에 개재하는 측판 (6) 과, 이 측판 (6) 의 기어 (2, 3) 를 향한 측의 면인 슬라이딩면 (6a) 과 반대측의 면인 논슬라이딩면 (6b) 에 형성되어 그 논슬라이딩면 (6b) 과 케이싱 (1) 사이의 공간을 고압측과 저압측으로 구획하는 개스킷 (8) 을 구비한 기어 펌프 또는 모터에 있어서, 기어 (2, 3) 와 측판 (6) 사이의 마찰을 억제하기 위해, 측판 (6) 의 슬라이딩면 (6a) 에 가공을 실시하는 것이 널리 행해지고 있다. 이와 같은 측판 (6) 을 표리 반대로 장착하면, 기어 펌프 또는 모터를 납품한 후, 기어 (2, 3) 와 측판 (6) 의 슬라이딩성이 저하되는 것에 따른 파손이나, 기어 펌프 또는 모터로부터 발생하는 이음 (異音) 이 그 기어 펌프 또는 모터를 탑재한 차량의 차체 등과 공명하는 것으로 인한 큰 소음과 같은 문제가 발생할 수 있는데, 이와 같은 문제는 납품 전의 점검에서는 간과되는 경우가 있다.
또, 이와 같은 기어 펌프의 측판 (6) 에 있어서는, 상기 측판 (6) 에 있어서의 상기 쌍을 이루는 기어 (2, 3) 의 맞물림 지점에 대응하는 지점에 평면부 (6p) 를 형성하여, 작동액이 고압측에서부터 저압측으로 누설되는 것을 억제하고 있는데, 이 평면부 (6p) 는, 측판 (6) 과 기어 (2, 3) 의 톱니에 의해 구획 형성되는 공간 내의 작동액이 그 공간 내에서 압축되어 이음이 발생하는 것을 억제하기 위해, 저압부 근처에 형성되어 있다. 이와 같은 측판 (6) 의 고압부측과 저압부측을 반대로 장착하면, 기어 펌프 또는 모터를 납품한 후, 측판 (6) 과 기어 (2, 3) 의 톱니에 의해 구획 형성되는 공간 내의 작동액이 그 공간 내에서 압축되는 것에 발생하는 이음이 그 기어 펌프 또는 모터를 탑재한 차량의 차체 등과 공명하는 것으로 인한 큰 소음과 같은 문제가 발생할 수 있는데, 이와 같은 문제도 납품 전의 점검에서는 간과되는 경우가 있다.
일본 공개특허공보 2007-239621호
본 발명은 이상의 점에 착안하여, 측판이 표리 반대, 고압부측과 저압부측이 반대와 같은 올바르지 않은 자세로 장착되어 있는 것을 조기에 발견할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이상의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 기어 펌프 또는 모터는, 이하에 서술하는 구성을 갖는다. 즉 본 발명에 관련된 기어 펌프 또는 모터는, 쌍을 이루는 기어를 수납하는 기어 수납실을 내부에 구비한 케이싱과, 케이싱과 기어의 사이에 개재하는 측판과, 이 측판의 기어를 향한 측의 면인 슬라이딩면과 반대측의 면인 논슬라이딩면에 형성되어 그 논슬라이딩면과 케이싱 사이의 공간을 고압측과 저압측으로 구획하는 개스킷을 구비한 것으로서, 상기 측판의 자세가 소정의 자세 이외인 경우에, 상기 측판의 자세가 소정의 자세인 경우와 비교하여 유량 효율이 저하되도록 구성되어 있다.
이와 같은 것이면, 측판의 자세가 소정의 자세가 아닐 때에는, 유량 효율이 저하된 상태로 출하 전의 시운전이 이루어지기 때문에, 유량 효율의 저하를 통해서 측판이 올바른 자세로 조립되어 있지 않은 것을 인식할 수 있다. 따라서, 측판이 올바른 자세로 조립되어 있지 않은 기어 펌프 또는 모터가 출하되는 것을 방지할 수 있다.
측판이 표리 반대로 조립된 것을 알기 쉽게 하기 위한 구체적인 양태의 하나로서, 상기 측판에 있어서의 상기 쌍을 이루는 기어의 맞물림 지점에 대응하는 지점에 평면부를 형성하고, 이 평면부가 상기 슬라이딩면에 있어서 상기 논슬라이딩면보다 크게 되어 있는 것을 들 수 있다. 이와 같은 것이면, 논슬라이딩면측에 위치하는 면적이 작은 평면부가 기어에 대향함으로써 이 평면부에 의한 고압부와 저압부 사이의 시일의 효과가 약해져, 유량 효율의 저하를 유도할 수 있기 때문이다.
측판의 고압부측과 저압부측이 반대로 조립된 것을 알기 쉽게 하기 위한 구체적인 양태의 하나로서, 상기 측판에 있어서의 고압측에 배치되어야 하는 측의 측부에 상기 기어 수납실에 맞닿는 맞닿음부를 형성하고, 상기 측부는 상기 맞닿음부에서만 상기 기어 수납실에 맞닿도록 구성되어 있음과 함께, 상기 맞닿음부가 기어의 1 피치보다 짧은 것을 들 수 있다. 이와 같은 것이면, 측판의 고압부측과 저압부측이 반대로 조립된 경우에 있어서, 톱니와 톱니 사이의 공간이 맞닿음부에 도달하면, 맞닿음부보다 고압측의 공간과 맞닿음부보다 저압측의 공간이 연통되고, 고압부측으로부터 저압부측으로 작동액이 누설되어, 유량 효율의 저하가 유도되기 때문이다.
본 발명에 의하면, 유량 효율의 저하를 통해서, 측판이 표리 반대, 고압부측과 저압부측이 반대와 같은 올바르지 않은 자세로 장착되어 있는 것을 조기에 발견할 수 있도록 할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기어 펌프를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 도 1 에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 3 은 동 실시형태에 관련된 측판을 표리 반대로 장착한 상태에 있어서의 도 2 에 상당하는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기어 펌프를 나타내는 도 2 에 상당하는 단면도이다.
도 5 는 동 실시형태에 관련된 측판의 고압측과 저압측을 반대로 장착한 상태에 있어서의 도 4 에 상당하는 단면도이다.
도 6 은 종래의 기어 펌프를 나타내는 도 2 에 상당하는 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 ∼ 도 3 을 참조하면서 이하에 나타낸다.
본 실시형태에 관련된 기어 펌프는, 주로, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 기어 수납실 (11a) 을 내부에 갖는 보디 (11), 상기 보디 (11) 의 기어 수납실 (11a) 을 전방에서부터 폐색하는 프론트 커버 (12), 및 상기 보디 (11) 의 기어 수납실 (11a) 을 후방에서부터 폐색하는 리어 커버 (13) 를 접합하여 이루어지는 케이싱 (1) 과, 이 케이싱 (1) 의 제 1 기어 수납실 (11a) 내에 수납 유지되고 서로 맞물리게 하여 이루어지는 외접 기어쌍, 즉 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 와, 상기 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 를 각각 지지하는 구동축 (4) 및 종동축 (5) 과, 상기 구동 기어 (2) 및 상기 종동 기어 (3) 의 측면에 각각 첨접 (添接) 하는 측판 (6) 과, 상기 구동축 (4) 및 종동축 (5) 을 각각 수납하기 위한 케이싱 (1) 의 축구멍 (12x, 12y, 13x, 13y) 의 내면과 상기 구동축 (4) 및 종동축 (5) 과의 사이에 각각 배치 형성되는 베어링부인 부시 (7) 와, 상기 측판 (6) 과 상기 케이싱 (1) 의 사이에 배치되는 개스킷 (8) 을 구비하고 있다.
상기 케이싱 (1), 상기 구동 기어 (2), 상기 종동 기어 (3), 상기 구동축 (4), 상기 종동축 (5) 및 상기 부시 (7) 는, 모두 이러한 종류의 기어 펌프에 사용되고 있는 것으로서 주지된 것과 동일한 구성을 가지므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 측판 (6) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상기 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 양 측면 (2a, 3a) 에 첨접시키기 위해 2 군데에 배치되고, 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 각 측면 (2a, 3a) 을 각각 시일하기 위한 것이다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 이 측판 (6) 의 외주가장자리 중, 저압측 즉 흡입구 (X) 측 및 고압측 즉 토출구 (Y) 측의 단가장자리는, 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면에 대응한 형상을 이루고 있다. 또, 이 측판의 슬라이딩면 (6a) 에는, 그 측판 (6) 과 구동 기어 (2) 또는 종동 기어 (3) 의 사이에서 발생하는 마찰을 저하시키기 위해 가공이 실시되어 있다. 그리고 본 실시형태에서는, 이 측판 (6) 에 있어서의, 상기 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 맞물림 지점에 대응하는 지점을 다음과 같이 구성하고 있다. 흡입구 (X) 근처 및 토출구 (Y) 근처의 부위에는, 이 측판 (6) 을 넘어서 작동액을 기어 (2, 3) 와 반대측으로 유도하기 위한 연통공 (連通孔) (6x, 6y) 이 합계 2 군데 형성되어 있다. 이들 연통공 (6x, 6y) 간의 부위는, 작동액이 고압측 (토출구 (Y) 측) 에서부터 저압측 (흡입구 (X)) 으로 누설되는 것을 시일하기 위해, 평판상을 이루어 그 기어 (2, 3) 의 맞물림 지점에 대향하는 평면부 (6p, 6q) 로 되어 있다.
그런데 본 실시형태에서는, 상기 슬라이딩면 (6a) 측의 평면부 (6p) 가, 상기 논슬라이딩면 (6b) 측의 평면부 (6q) 보다 크게 되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 상기 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 상기 저압측의 연통공 (6x) 에 있어서의 흡입구 (X) 와 반대측의 단가장자리에, 논슬라이딩면 (6b) 측에 개구하는 바닥이 있는 홈 (6z) 을 연속 형성하고 있다. 즉, 이 바닥이 있는 홈 (6z) 을 형성한 부위에 있어서, 슬라이딩면 (6a) 측의 표면은 인접하는 부위의 표면과 연속하여 상기 평면부 (6p) 를 형성하고 있는 데 반해, 논슬라이딩면 (6b) 측의 표면은 상기 바닥이 있는 홈 (6z) 의 홈 바닥이고, 상기 평면부 (6q) 를 구성하고 있지 않기 때문에, 슬라이딩면 (6a) 측의 평면부 (6p) 의 폭 치수 (d1) 는, 논슬라이딩면 (6b) 측의 평면부 (6q) 의 폭 치수 (d2) 보다 크게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 슬라이딩면 (6a) 측의 평면부 (6p) 의 면적이, 상기 바닥이 있는 홈 (6z) 의 바닥 면적분만큼 상기 논슬라이딩면 (6b) 측의 평면부 (6q) 보다 크게 되어 있다.
이와 같이 구성한 측판 (6) 을, 슬라이딩면 (6a) 과 논슬라이딩면 (6b) 이 반대가 되도록 하여 조립한 경우, 이하에 나타내는 바와 같은 현상이 발생한다.
즉, 측판 (6) 의 슬라이딩면 (6a) 과 논슬라이딩면 (6b) 이 반대인 경우, 상기 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 맞물림 지점에 대응하는 지점에 대향하는 평면부 (6q) 의 면적은, 측판 (6) 을 올바른 방향으로 조립한 경우의 평면부 (6p) 의 면적보다 작아진다. 그러므로, 이 기어 펌프의 운전시에, 토출구 (Y) 로부터 흡입구 (X) 로 누설되는 작동액의 양이 증가하여, 유량 효율이 저하된다.
즉, 본 실시형태에 의하면, 상기 서술한 바와 같은 구성에 의해, 시운전시에 있어서, 이 유량 효율의 저하를 통해서 측판 (6) 을 표리 반대로 장착한 것의 발견을 촉진할 수 있다. 따라서, 이와 같은 기어 펌프가, 측판 (6) 을 표리 반대로 장착한 상태로 출하되고, 출하 후에, 기어 (2, 3) 와 측판 (6) 의 슬라이딩성이 저하되는 것에 따른 파손이나, 이와 같은 기어 펌프로부터 발생하는 이음이 그 기어 펌프를 탑재한 차량의 차체 등과 공명하는 것으로 인한 큰 소음과 같은 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제 2 실시형태를 도 4 및 도 5 를 참조하면서 이하에 나타낸다.
본 실시형태에 관련된 기어 펌프는, 이하에 말하는 측판의 형상 이외에, 전술한 제 1 실시형태에 관련된 것과 동일한 구성을 갖는다. 상기 제 1 실시형태에서의 것에 대응하는 부위에는, 동일한 명칭 및 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
본 실시형태에 관련된 기어 펌프의 측판은, 상기 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 양 측면 (2a, 3a) 에 첨접시키기 위해 2 군데에 배치되고, 구동 기어 (2) 및 종동 기어 (3) 의 각 측면 (2a, 3a) 을 각각 시일하기 위한 것이다. 이 측판 (6) 의 외주가장자리 중, 저압측 즉 흡입구 (X) 측의 단가장자리 (6e) 는, 상기 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면에 대응한 형상을 이루고 있다. 한편, 고압측 즉 토출구 (Y) 측의 단가장자리 (6f) 는, 이하에 나타내는 바와 같은 형상을 이루고 있다. 토출구 (Y) 측의 단가장자리 (6f) 의 일부에는, 상기 기어 수납실 (11a) 에 맞닿는 맞닿음부 (6f1) 가 형성되어 있다. 이 단가장자리 (6f) 는, 상기 맞닿음부 (6f1) 에서만 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면에 미소한 간극을 두고 대향하고, 그 밖의 지점에서는 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면으로부터 크게 이간되도록 구성되어 있다. 그리고, 상기 맞닿음부 (6f) 의 둘레 방향의 길이는, 기어 (2, 3) 의 1 피치보다 짧게 설정되어 있다.
이 측판 (6) 을 올바르게 장착한 경우에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 측판 (6) 은 작동액압에서 유래하는 힘에 의해 흡입구 (X) 측으로 눌려 밀려나고, 흡입구 (X) 측의 단가장자리 (6e) 가, 전체적으로 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면에 충돌하여, 이 측판 (6) 을 넘어서 작동액이 흡입구 (X) 측으로 누설되는 것을 억제하도록 되어 있다.
한편, 이와 같이 구성한 측판 (6) 의 측판의 고압측과 저압측을 반대로 장착한 상태로 운전하면, 이하에 서술하는 현상이 발생한다. 즉, 측판 (6) 이 작동액압에서 유래하는 힘에 의해 흡입구 (X) 측으로 눌려 밀려나면, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 흡입구 (X) 측에 위치하는 단가장자리 (6f) 가, 상기 맞닿음부 (6f1) 에서만 상기 기어 수납실 (11a) 의 내면에 충돌한다. 한편, 상기 맞닿음부 (6f1) 는, 전술한 바와 같이 기어의 1 피치보다 짧다. 그러므로, 기어 (2, 3) 의 톱니와 톱니 사이의 공간이 상기 맞닿음부 (6f1) 에 대향하는 위치에 도달하면, 고압측의 작동액을 채운 공간이, 상기 톱니와 톱니 사이의 공간을 개재하여 저압측 (흡입구 (X) 측) 과 연통한다. 이로써, 그 기어 펌프의 운전시의 유량 효율이 저하된다.
즉 본 실시형태에 의하면, 상기 서술한 바와 같은 구성에 의해, 시운전시에 있어서, 이 유량 효율의 저하를 통해서 측판 (6) 의 고압측과 저압측을 반대로 장착한 것의 발견을 촉진할 수 있다. 따라서, 이와 같은 기어 펌프가, 측판 (6) 의 고압측과 저압측을 반대로 장착한 상태로 출하되고, 출하 후에, 기어 펌프로부터 발생하는 이음이 그 기어 펌프 또는 모터를 탑재한 차량의 차체 등과 공명하는 것으로 인한 큰 소음과 같은 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 이상에 서술한 실시형태에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 서술한 제 1 및 제 2 실시형태의 특징에 관련된 구성을 동일한 측판에 동시에 적용해도 된다. 즉, 측판에 있어서의 논슬라이딩면에 개구하는 바닥이 있는 홈을 형성함과 함께, 고압측의 단가장자리의 일부에, 기어 수납실에 맞닿는 맞닿음부를 형성하고, 이 맞닿음부의 둘레 방향의 길이를 기어의 1 피치보다 짧게 설정하는 양태를 채용해도 된다.
또, 유량 효율의 저하를 통해서 측판을 표리 반대로 장착한 것의 발견을 촉진하기 위한 구성은, 상기 서술한 제 1 실시형태에 관련된 것에 한정되지 않는다. 단, 상기 제 1 실시형태에 관련된 구성에 의하면, 전술한 바와 같이, 구동 기어 및 종동 기어의 맞물림 지점에 대응하는 지점에 대향하는 평면부의 면적을, 측판을 올바른 방향으로 조립한 경우의 평면부의 면적보다 작게 함으로써, 간단한 구성이면서, 또한 효과적으로 측판의 방향에 따른 유량 효율의 차이를 생성시킬 수 있다.
한편, 유량 효율의 저하를 통해서 측판의 고압측과 저압측을 반대로 장착한 것의 발견을 촉진하기 위한 구성은, 상기 서술한 제 2 실시형태에 관련된 것에 한정되지 않는다. 단, 상기 제 2 실시형태에 관련된 구성에 의하면, 전술한 바와 같이, 측판의 고압측과 저압측을 반대로 장착하면 고압측에 배치되어야 할 단가장자리의 맞닿음부의 길이를 기어의 1 피치보다 짧게 함으로써, 이 단가장자리 및 맞닿음부가 저압측에 배치되면 유량 효율이 크게 저하되게 되므로, 이쪽도 간단한 구성이면서, 또한 효과적으로 측판의 방향에 따른 유량 효율의 차이를 생성시킬 수 있다.
그 밖에, 본 발명의 취지를 손상시키지 않는 범위에서 여러 가지로 변경해도 된다.
1 : 케이싱
11a : 기어 수납실
2, 3 : 기어
6 : 측판
6a : 슬라이딩면
6b : 논슬라이딩면
6p : (슬라이딩면측의) 평면부
6q : (논슬라이딩면측의) 평면부
6e : (고압측의) 측가장자리
6f : (저압측의) 측가장자리
6f1 : 맞닿음부

Claims (3)

  1. 쌍을 이루는 기어를 수납하는 기어 수납실을 내부에 구비한 케이싱과, 케이싱과 기어의 사이에 개재하는 측판과, 이 측판의 기어를 향한 측의 면인 슬라이딩면과 반대측의 면인 논슬라이딩면에 형성되어 그 논슬라이딩면과 케이싱 사이의 공간을 고압측과 저압측으로 구획하는 개스킷을 구비한 기어 펌프 또는 모터로서,
    상기 측판의 자세가 소정의 자세 이외인 경우에, 상기 측판의 자세가 소정의 자세인 경우와 비교하여 유량 효율이 저하되도록 구성하고 있는 기어 펌프 또는 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측판에 있어서의 상기 쌍을 이루는 기어의 맞물림 지점에 대응하는 지점에 평면부를 형성하고, 이 평면부가 상기 슬라이딩면에 있어서 상기 논슬라이딩면보다 크게 되어 있는 기어 펌프 또는 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 측판에 있어서의 고압측에 배치되어야 하는 측의 측부에 상기 기어 수납실에 맞닿는 맞닿음부를 형성하고, 상기 측부는 상기 맞닿음부에서만 상기 기어 수납실에 맞닿도록 구성되어 있음과 함께, 상기 맞닿음부가 기어의 1 피치보다 짧은 기어 펌프 또는 모터.
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