KR950008015B1 - 가변 송출 펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

가변 송출 펌프

제1도는 본 발명에 따른 펌프의 측단면도.

제2도는 제1도에서 화살표 2의 방향에서 본 펌프의 단부도.

제3도는 제2도의 선 3-3에 따른 단면도.

제4도는 제1도의 선 4-4에 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,11 : 단부 부재 12 : 플레인 베어링

13 : 로울러 베어링 14 : 구동 샤프트

16 : 슬로트 15 : 로우터

17 : 피스톤 18 : 유입구

19 : 배출구 20 : 송출 통로

21 : 제한 오리피스 24 : 캠 링

25 : 고정 케이싱 부분 27 : 반원통형 돌출부

28 : 베어링 로울러 32 : 압축 스프링

33 : 플러그 34,35,36 : 챔버

37,38,39 : 통로

본 발명은 가변 송출 펌프(variable delivery pump)에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 외부 케이싱, 상기 외부 케이싱내에 선회 이동 가능하게 설치된 캠 링, 고정측 둘레를 회전 가능하게 캠 링내에 설치되고, 외주변에 각상으로 이격되어 있는 각각의 피스톤 부재를 방사상 이동하도록 내부에 장착하고 잇는 슬롯을 갖는 로우터를 포함하며 상기 피스톤 부재는 로우터가 회전할 때 캠 링의 내부 표면을 따라 이동하여 유체를 유입 펌프로부터 유출펌프까지 송출하며, 피스톤 요소들의 방사 방향 이동 범위와 펌프의 송출량을 변화시키도록 피벗 장착부 둘레의 캠 링의 위치를 조정하기 위한 수단과, 캠 링을 최대 송출량에 대응하는 위치로 압압하기 위한 스프링 수단을 구비하는 공지된 타입의 가변 송출 펌프에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 캠 링은 피벗부에 의하여 그리고 상기 피벗부로부터 캠 링의 대향 측면에 그리고 캠링의 대향 측면에 배치된 2개의 밀봉 당접부에 의하여 케이싱내에 장착되고, 상기 피벗부와 2개의 당접부는 캠 링과 외부 케이싱 사이의 공간을 3개의 챔버로 분할하여, 피벗부의 대향 측면상에 있는 챔버에 유압을 공급하여 캠 링상에 중심력을 발생시킨다.

본 발명에 따른 바람직한 예에서, 피벗부의 대향 측면에 있는 2개의 챔버에 유압이 공급되어 캠 링의 내부에 작용하는 송출 압력에 의하여 부과된 힘을 초과하여 합성 중심력을 발생시키고 상기 합성 중심력과 반대 방향으로 캠 링을 가압한다. 또한, 두 챔버에 인가된 유압은 스프링 수단과 반대 방향으로 작용하는 중심력을 캠 링상에 발생시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 바람직한 예에서, 상기 당접부는 상기 피벗부를 중심으로 각각의 방향으로서 캠 링의 이동 범위를 제한하기 위하여 펌프 내부에서 공동 작용 표면과 협력하여 작용한다. 이러한 한가지 구조에서, 상기 당접부는 케이싱상에 부분 원통형 당접면을 포함하고, 캠 링에 피봇상에 센터링되어 있는 상보적인 원호형 외부 표면이 제공되어 있으며, 표면의 일단부에는 상기 캠 링의 이동 범위를 제한하도록 상기 상보적인 부분 원통형 당접부와 접촉하는 단부를 각각 갖는다.

이하, 본 발명의 일예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 제1도 및 제4도를 참조하면, 펌프는 가변 송출 양변위(positive-displacement) 펌프이며, 구동샤프트(14)에 대하여 플레인 베어링(12)과 로울러 베어링(13)을 각각 제공하는 2개의 단부 부재(10,11)를 포함한다. 상기 구동 샤프트(14)에는 원주에 반경 방향 슬로트(16)를 갖는 로우터(15)가 키이로 고정되어 있다. 피스톤(17)은 상기 슬로트(16)내에 배치되어 있고, 로우터의 회전으로 유입구(18)로부터 배출구(19)로 유체를 펌핑하도록 작용한다. 상기 유입구 및 배출구는 통상의 방식으로 콩팥 형태로 되어 있고, 단부 부재(10)에 형성되어 있다. 배출구(19)는 송출 통로(20)(제3도 참조)와 그 목적이 후술되어 있는 상기 송출 통로(20)에 제공된 제한 오리피스(21)에 연결되어 있다.

로울러(17)는 캠 링(24)의 내부에 형성된 캠 표면에 결합된다. 상기 캠 링은 2개의 단부 부재(10,11)사이에 체결되어 있는 고정 케이싱 부분(25)에 의해 폐쇄된다. 캠 링은 캠 링이 그 둘레를 이동할 수 있는 피벗부를 형성하기 위하여 케이싱 부분(25)내의 상보형 리세스에 설치되는 외부의 반원통형 돌출부 또는 피벗부(27)를 구비하여, 상기 링은 두개의 단부 부재(10,11)의 접촉면에 대하여 미끄럼 이동할 수 있다. 당접부를 형성하는 2개의 베어링 로울러(28)는 피벗부(27)축과 캠 프로파일의 중심을 포함하는 제1선에 대하여 서로 대향하는 캠 링 측면에서, 그리고 제1선에 대하여 직각이고 캠 프로파일의 중심을 포함하는 제2선의 피벗부(27)에 대향하는 측면에서 케이싱 부분(25)내의 각 리세스내에 배치된다. 상기 로울러(28)에 결합하기 위하여 링에는 피벗축상에 센터링되어 있는 원호형 표면(29)이 형성되어 있다. 원호형 표면(29)의 상호 인접한 단부에는 각각의 방향으로의 캠 링(24)의 선회 이동을 제한하기 위하여 정지부로 작용하는 외향 만곡부(out-turned portion ; 30)를 구비한다. 변형예에서, 로울러(28)는 캠 링(24)의 외부 표면에 있는 포켓부내에 설치되고, 협력하는 원호형 표면과 정지부는 케이싱 부분(25)상에 형성되어 있다.

케이싱 부분(25)의 리세스내에 배치된 압축 스프링(32)이 캠 링에 대하여 작용하여, 캠 링을 펌프에 의한 최대 송출 위치로 가압하며, 펌프의 송출량은 나사식 플러그(33)에 의하여 조절될 수 있으며, 상기 플러그에 대항하여 스프링이 놓여있다.

로울러(28)와 피벗부(27)에 대하여 캠 링과 케이싱 부분 사이에 3개의 챔버(34,35,36)가 형성된다. 상기 피벗부로부터 먼쪽의 챔버(36)는 통기되도록 펌프의 유입 통로와 상시 개방 연통하고, 스프링(32)으로부터 먼쪽의 챔버(34)는 배출구(19)와 연통하며, 스프링(32)에 인접한 챔버(35)는 스프링(32)용 리세스에 연결되는 통로(37,38,39)를 연결하므로써 제한 오리피스(21)의 하류측에 있는 송출 통로(20)와 연통한다(제3도 참조). 오리피스(21)를 교차하여 압력 강하가 발생하기 때문에, 스프링(32)에 대향하여 작용하는 2개의 챔버(34,35)사이에 압력차가 발생하여, 펌프의 송출량이 증가할 때 캠 링의 낙차(throw)를 감소시키며, 따라서, 펌프가 소정의 스프링력 설정치에 대하여 일정한 양의 유체를 송출하게 된다.

또한, 챔버(34,35)내부의 압력은 배출구(19)의 대향 단부에 순간적으로 가장 가까우나 그 단부를 넘는 2개의 피스톤(17)사이에 형성된 원주 범위에 걸쳐 캠 링(24)의 내부 표면상에 급송된 유체의 압력에 의하여 부가되는 힘에 대향하여 작용한다. 2개의 챔버(34,35)내부의 압력이 캠 링의 내부의 송출 압력이 작용하는 면적보다 큰 면적에 작용하기 때문에, 링을 당접부 또는 로울러(28)와 밀접한 결합하도록 가압하기 위하여 발생된 차동력(differential force)은 두 당접부 또는 로울러(28)의 위치, 즉 이격된 거리를 적절히 선택하여 조절될 수 있다. 또한, 송출 압력에 기인하여 캠 링의 내부에 작용하는 힘의 작용선으로부터 2당접부 또는 로울러(28)의 거리를 선택하므로써, 상기 힘의 작용선과 평행하게 작용하는 2챔버 내부의 작용력 성분의 불균형이 보상될 수 있다.

챔버(35)와 연통 관계에 있는 릴리프 밸브(비도시)가 제공될 수 있으며, 챔버(35)와 제한 오리피스(21)의 하류측 사이의 통로(37,38,39)중 하나에 또 다른 제한기(비도시)가 설치될 수 있다. 정상 작동시에 제한 오리피스 전후에서의 압력 강하는 매우 작고, 챔버(35) 내부로 또는 외부로의 유동이 없으나, 릴리프 밸브가 개방되면, 챔버(35)내부의 압력 강하가 크게되어 캠 링(24)이 스프링(32)에 대항하여 중앙 또는 최소 송출 위치로 이동하게 하고, 또 다른 제한기는 캠 링을 릴리프 밸브의 개방에 응답하여 신속하게 이동시키고, 릴리프 밸브가 개방되어 있는 동안 캠 링을 이전 위치로 복귀시키는 경향이 있는 유체의 유동을 감쇠시키는 작용을 한다.

본 출원인의 유럽 특허 제 171,183호에 기술된 바와 같은 장치를 캠 링에 제공하여, 캠 링의 순간 위치에 따라 변하는 감쇠력을 캠 링의 운동에 인가시킬 수 있다.

캠 링의 캠 면은 상기 본 출원인의 유럽 특허 제 171,182호에 기술된 바와 같은 형태를 가지는 것이 바람직하다.

필요에 따라, 제한 오리피스(21)는 생략될 수 있고, 챔버(34,35)내부의 압력차는 다른 수단, 예를 들면 펌프 외부의 어떤 장치의 반응으로부터 얻어질 수도 있다.

필요한 경우, 코일 스프링(32)은 판 스프링으로 대체될 수 있다. 상기 당접 로울러(28)는 간단한 접촉면으로 대체될 수도 있다.

Claims (6)

1. 외부 케이싱(25)과, 상기 외부 케이싱내에 내부에 선회 이동이 가능하게 장착되어 있는 캠 링(24)과, 고정측 둘레를 회전할 수 있도록 상기 캠 링 내부에 장착되고, 원주변에 각상으로 이격되어 있는 방사상 슬로트를 갖는 로우터(15)와, 피벗 장착부로부터 캠 링의 대향 측면에 그리고 서로에 대하여 캠 링의 대향 측면에 배치된 두 밀봉부를 포함하며, 상기 슬로트내에 방사상 이동이 가능하도록 장착되어 있는 피스톤 부재(17)는 상기 로우터가 회전하면 캠 링의 내부 표면을 이동하여 유체를 유입구로부터 배출구까지 펌핑하고, 상기 피벗 둘레의 캠 링 위치는 피스톤 부재의 방사상 이동 크기와 펌프의 송출량을 변화시키도록 조절되며, 상기 피벗부와 두 밀봉부는 캠 링과 외부 케이싱 사이의 공간을 3개의 챔버(34,35,36)로 분할하여, 캠 링상에 제어력을 발생시키기 위하여 피벗부의 대향 측면에 있는 챔버(34,35)에 유압이 가해지는, 가변 송출 펌프에 있어서, 최대 송출량에 대응하는 위치를 향하여 상기 캠 링을 가압하기 위한 스프링 수단(32)과, 상기 스프링 수단에 대향하여 작용하고 상기 캠 링과 외부 케이싱 사이의 밀봉부를 밀접한 결합 상태로 가압하는 합성 제어력을 상기 캠 링 상에 발생시키는 유압을, 상기 피벗부(27)의 대향 측면에서의 두 챔버(34,35)내부에 공급하는 수단을 포함하며, 상기 밀봉부 각각은 상기 피벗부 상에 센터링되어 있는 원호형 밀봉표면(29), 및 빌봉 당접부 또는 로울러(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어력은 캠 링의 내부에 작동하고 상기 합성 제어력과 대향하는 방향으로 캠 링을 가압하는 송출 압력에 의하여 부과되는 힘을 초과하는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.
3. 제1항에 있어서, 상기 두 챔버 내부에 유압을 공급하기 위한 수단은 펌프의 배출 통로에 제한기(21)를 구비하며, 상기 제한기의 상류측 및 하류측 유압은 각각 반대방향으로 두 챔버 내부에 공급되어 상기 스프링 수단(32)을 보조하는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.
4. 제3항에 있어서, 상기 두 챔버(34,35)중 어느 하나에 공급되는 압력을 제한하기 위하여 릴리프 밸브가 제공되는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3챔버(36)는 통기되는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.
6. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 당접부는 캠 링(24) 또는 외부 케이싱 부분(25)중 어느 하나에 있는 리세스 내부에 장착되며, 상기 캠 링(24) 또는 외부 케이싱 부분(25)중 다른 것의 원호형 표면과 미끄럼 밀봉 결합하는 각각의 로울러(28)를 구비하며, 상기 표면은 피벗부(27)의 축에 센터링되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 송출 펌프.

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