KR900004603B1 - 축방향 피스톤 펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

축방향 피스톤 펌프

제1도는 본 발명에 따른 축방향 피스톤 펌프의 부분단면 측면도.

제2도는 제1도 펌프의 평면도.

제3도는 제1도 펌프의 저면도.

제4도는 제1도 펌프의 피스톤 동체에 평면도.

제5도는 제1도의 펌프의 구멍 캡(port cap)의 저면도.

제6도는 스러스트 베어링과 워셔들을 이용하는 본 발명의 펌프 구조의 다른예의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 펌프 하우징 11 : 하우징의 원통형 보어

13 : 피스톤 동체 14 : 니이들 로울러 베어링

15 : 피스톤 보어 16 : 피스톤

17 : 스프링 18 : 유체 통로

19 : 베어링 20 : 구동축

21 : 경사판 22 : 볼

23 : 쉐브런(Chevron) 시일 24 : 구멍 캡

26 : O-링 27 : 도입구

28 : 배출구 29 : 도입 슬로트

30 : 배출 슬로트 31,32 : 워셔

본 발명은 축방향 피스톤 펌프 및 모우터에 관한 것으로, 특히, 높은 압력으로 비교적 낮은 윤활성의 다량의 유체를 펌핑하기 위한 경사판형(swash plate type)의 작은 다피스톤(multi-piston)펌프에 관한 것이다.

경사판형의 축방향 피스톤 펌프 및 모우터들이 유압분야에 잘 알려져 있고, 하이 리프트(high lift), 백호우(back hoe), 굴착기(excavator), 그레이더(grader) 및 각종의 다른 건설 및 산업장비와 같은 많은 유압작동식 장치들을 위한 1차 유체압력원으로 사용된다. 일반적으로, 그러한 펌프 및 모우터는 상당히 양호한 윤활성의 유압유체로 작동하는 크고 무거운 장치들이다.

제어회로, 제동회로, 및 실리콘유 또는 그와 같은 유체들이 사용될 수 있는 유사한 회로들에서 각종 타입 및 윤활성의 유체들을 펌핑하기 위해 소형의 축방향 피스톤 펌프들이 요구되는 경우가 있다. 그러한 목적들을 위해 대형 축방향 피스톤 펌프들을 단순히 축소시키는 시도들은 각종 이유로 일반적으로 실패하였다. 그 실패의 한가지 중요한 이유는 , 예상될 수 있는 바와같이 적절한 윤활성의 부족이다. 다른 이유는, 강도, 조립의 용이성 및 유지보수의 경제성을 유지하면서, 슬립퍼, 슬립퍼 가이드, 등과 같은 통상의 축방향 피스톤 펌프의 많은 부품들을 소형화시키는데 있어서의 어려움이다.

본 출원의 발명자는, 이들 문제점들을 해결하고 실리콘유와 같은 저윤활성의 유체를 고압, 고속으로 펌핑하는 데 사용될 수 있는 소형의 다피스톤 축방향 피스톤 펌프를 개발하였다. 또한, 본 발명자는, 모든 강(鋼)구조는 고장없이 넓은 온도범위에서 작동하게 하면서도, 현재 사용하는 브레이크 유체들과 같은 매우 묽은 유체들이 노출을 최소화하도록 부품들사이의 간격을 밀접하게 할 수 있게 한다는 사실을 이외로 발견하였다. 본 발명의 펌프는 기존의 축방향 피스톤 펌프를 단지 축소한 것이 아니고, 완전히 신규한 것이다.

본 발명은, 하우징, 그 하우징내의 원통형 보어, 그 보어내에서 회전가능하고 보어벽들로부터 떨어져 있는 피스톤 동체, 그 피스톤 동체와 상기 보어 사이에서 그 피스톤 동체를 둘러싸고 있는 감마(antifriction) 베어링 수단, 그 피스톤 동체의 축 주위에서 간격을 두고 떨어져 배치되고 일단부에서 개방되며 타단부에서는 피스톤 동체를 관통하는 유체 통로를 가지고 그 피스톤 동체에 제공된 다수의 축방향 피스톤 보어들, 상기 개방된 단부로부터 밖으로 연장하여 상기 피스톤 보어들내에 각각 배치되는 피스톤들, 각 피스톤과 피스톤보어의 상기 타단부와의 사이에 배치되어 피스톤을 피스톤 보어로부터 떨어지게 압압하는 스프링 수단, 상기 피스톤들을 아래에서 하우징 보어 내에 배치되는 고정 경사판, 그 경사판과 피스톤 사이의 감마 스러스트 베어링 수단, 외부 구동 수단에 구동적으로 결합하기 위해 상기 보어의 반대측의 하우징 개구부내의 감마 베어링을 지나 연장하고 베어링내에 지지되는 피스톤 동체의 축방향 구동축, 및 피스톤 동체의 유체 동로들과 연통하는 도입구 및 배출구를 가지고 상기 하우징 보어위에서 상기 하우징에 배치되는 제거가능한 구멍 캡(port cap)수단으로 구성된 경사판형 축방향 피스톤 펌프를 제공한다. 피스톤 동체와 하우징 보어와의 사이의 감마 베어링 수단은 니이들 로울러 베어링인 것이 바람직하다. 경사판과 피스톤 사이의 감마 스러스트 베어링 수단은 2개의 워셔 사이에 배치되는 니이들 로울러 베어링인 것이 바람직하다. 구동축을 둘러싸고 지지하는 감마 베어링은 볼 베어링인 것도 바람직하다. 구멍 캡 수단은 떨어져 있는 볼트들에 의해 하우징에 부착되고 O-링에 의해 그 하우징에 밀봉되는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 일반적인 설명에, 본 발명의 몇몇 목적 및 이점들이 기재되었으며, 본 발명의 다른 목적들과 이 점들은 하기 설명 및 첨부도면으로부터 명백하게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구체예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도면들에, 대체로 정사각형 단면의 펌프 하우징(10)이 도시되어 있고, 그 하우징은 피스톤 동체(13)를 수용하도록 일단부(12)에서 개방된 중앙의 원통형 보어(11)를 가지고 있다. 상기 피스톤 동체(13)는 그 동체(13)와 상기 보어(11)사이에 있는 니이들 로울러 베어링(14)내에 지지되어 있다. 그 피스톤 동체(13)는 그의 축방향으로 3개의 피스톤 보어(15)를 가지고 있고, 그 보어들(15)은 피스톤들(16)을 수용하도록 일 단부에서 개방되어 있다. 그 피스톤들 각각은 스프링(17)을 지탱하는 중앙 보어(16a)를 가지고 있고, 상기 스프링(17)은 피스톤을 피스톤 보어로부터 떨어지게 압압하도록 피스톤 모어(15)의 상부에 지탱되어 있다. 각 피스톤 보어(15)는 피스톤 동체(13)의 상부를 관통하여 연장하는 통로(18)를 가지고 있다. 하우징의 원통형 보어(11)는 그 하우징(10)의 두께의 절반에 해당하는 직경으로 계단이져 있어, 피스톤 동체(13)의 구동축(20)을 둘러싸고 지지하는 마찰 베어링(19)을 지탱할 수 있게 되어 있다. 상기 구동축(20)은 하우징(10)의 밖으로 연장하고, 전기 모우터와 같은 동력원에 의해 구동되는데 적합하게 되어 있다. 또한, 고정경사판(21)이 베어링(19)과 피스톤 동체(13)사이에서 구동축(20)을 둘러싸고 있다. 그 경사판(21)은, 그 경사판의 홈(21a)과 하우징의 홈(10a)내에 배치되는 볼(22)에 의해 회전하지 못하게 유지된다. 경사판(21)과 피스톤(16) 단부의 접촉면들은 감마(antifrietion) 베어링 표면을 제공하도록 멜로나이즈(Melonize)되는 것이 바람직하다. 쉐브런(chevron)시일(23)이 압축링(23a)에 의해 구동축(20)주위에 보유되어, 베어링(19)을 하우징(10)의 외부로부터 밀봉한다.

구멍 캡(cap)(24)이 보어(11)의 개방단부를 덮고 있고 캡 스크류(25)에 의해 재위치에 고정되어 있다. 그 캡(24)과 하우징(10)사이의 O-링(26)은 높은 압력에서도 하우징내의 유체를 보유시키기 위해 하우징에 대하여 단부캡을 밀봉하도록 작용한다. 그 구멍캡(24)은 도입구(27)와 배출구(28)를 가지고 있다. 그 도입구(27)는 구멍 캡(24) 하측면의 도입 슬로트(29)와 연통하여 있고, 배출구(28)는 구멍 캡의 하측면의 배출 슬로트(30)와 연통하여 있다. 피스톤 동체(13)가 회전할 때, 피스톤 들(16)이 피스톤 보어들(15)내에서 체복동한다.

경사판(21)상에서의 피스톤들의 회전 타이밍은, 피스톤들이 피스톤 보어들로부터 최대로 제거된 때 그 피스톤들이 도입슬로트(29)와 연통하여, 피스톤 보어들(15)이 회전히 유체로 채워짐에 따라 그 피스톤 보어들이 도입 슬로트와의 연통에서 벗어나서 배출슬로트와 연통(이때, 그 피스톤 보어들이 배출구(28)로 유체를 배출한다)하도록 방식으로 정해진다. 피스톤 동체(13)와 하우징(10)사이의 감마 베어링(14)은 그들의 상대적으로 회전하는 부품들 사이에서의 마찰가열 및 박마(剝摩)(galling)의 문제점을 제거한다. 유사하게, 경사판과 피스톤 단부들과의 사이의 멜로나이즈된 감마 표면은 그 부품들의 마찰가열, 마모 및 박마를 제거한다. 그 결과, 본 발명의 펌프는 가열이나 박마없이 장시간 동안 고압에서 작동할 수 있다.

제6도에, 경사판(21')과 피스톤 단부들(16)사이의 감마 스러스트 베어링 설비의 다른 형태가 도시되어 있다. 이 예에서, 워셔들(32,33)사이의 니이들 로울러 스러스트 베어링(31)이 제1도의 경사관(21)과 피스톤(16芙)중 어느 하나 또는 양자의 멜로나이즈된 감마 표면을 대신한다. 이 구조의 나머지는 동일하다.

상기 명세서에서 본 발명의 바람직한 실시예들이 설명되었으나, 본 발명이 첨부된 청구의 범위내에서 다른 방식으로 실시될 수도 있음이 이해될 것이다.

Claims (9)

1. 하우징, 그 하우징내의 원통형 보어, 그 보어내에서 회전가능하고 보어 벽들로부터 떨어져 있는 피스톤 동체, 그 동체와 상기 보어 사이에서 그 피스톤 동체를 둘러싸고 있는 감마(antifriction) 베어링 수단, 일단부에 개방되고 타탄부에서는 상기 동체를 관통하는 유체 통로들을 가지고 상기 피스톤 동체에 제공된 다수의 축방향 피스톤 보어들, 상기 개발된 단부로부터 밖으로 연장하여 상기 피스톤 보어들내에 각각 배치되는 피스톤들, 각 피스톤과 피스톤 보어의 상기 타단부와의 사이의 스프링 수단, 상기 피스톤 아래에서 하우징 보어내에 배치되는 고정 경사판, 그 경사판과 피스톤 사이의 감마 스러스트 베어링 수단, 외부 구동 수단에 구동적으로 결합하기 위해 상기 보어의 반대측의 하우징 개구부내의 감마 베어링을 지나 연장하는 피스톤 동체의 축방향 구동축 및 피스톤 동체의 유체 동로들과 연통하는 도입구 및 배출구를 가지고 상기 하우징 보어위에서 상기 하우징에 배치되는 제거가능한 구멍 캡수단으로 구성된 축방향 피스톤 펌프.
2. 제1항에 있어서, 피스톤 동체와 하우징 보어 사이의 감마 베어링 수단이 니이들 로울러 베어링인 축방향 피스톤 펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경사판과 피스톤 단부 사이의 감마 베이링 수단이 니이들 로울러 스러스트 베어링에 의해 분리된 1쌍의 워셔들인 축방향 피스톤 펌프.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경사판과 피스톤 단부 사이의 감마 베이링 수단이, 서로 접촉하는 경사판과 피스톤 단부중 적어도 하나의 멜로나이즈(Melonize)된 표면인 축방향 피스톤 펌프.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동축을 둘러싸고 지지하는 감마 베어링 수단이 볼 베어링인 축방향 피스톤 펌프.
6. 제3항에 있어서, 구동축을 둘러싸고 지지하는 감마 베어링 수단이 볼 베어링인 축방향 피스톤 펌프.
7. 제4항에 있어서, 구동축을 둘러싸고 지지하는 감마 베어링 수단이 볼 베어링인 축방향 피스톤 펌프.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펌프가 전체적으로 강(鋼)으로 만들어진 축방향 피스톤 펌프.
9. 제3항에 있어서, 상기 펌프가 전체적으로 강으로 만들어진 축방향 피스톤 펌프.

Images