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KR20160083386A - 복열 위상변위식 외접기어펌프 및 이를 적용한 유압시스템 - Google Patents

복열 위상변위식 외접기어펌프 및 이를 적용한 유압시스템 Download PDF

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KR20160083386A
KR20160083386A KR1020140194448A KR20140194448A KR20160083386A KR 20160083386 A KR20160083386 A KR 20160083386A KR 1020140194448 A KR1020140194448 A KR 1020140194448A KR 20140194448 A KR20140194448 A KR 20140194448A KR 20160083386 A KR20160083386 A KR 20160083386A
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KR
South Korea
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housing
shaft
drive shaft
gear pump
gear
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Ceased
Application number
KR1020140194448A
Other languages
English (en)
Inventor
이재열
정구봉
최영호
최재연
홍성호
이종득
Original Assignee
한국로봇융합연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국로봇융합연구원 filed Critical 한국로봇융합연구원
Priority to KR1020140194448A priority Critical patent/KR20160083386A/ko
Publication of KR20160083386A publication Critical patent/KR20160083386A/ko
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C2/18—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms

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Abstract

본 발명의 유압시스템에는 전면 덮개(2)로 가려진 하우징(1)의 내부공간에서 앞뒤로 기어치 위상차(Pangle)를 형성한 한쌍의 구동기어(3-1,3-2)가 구비된 주 구동축(3)와 함께 한쌍의 구동기어(3-1,3-2)에 각각 맞물리도록 복열로 배열된 한쌍의 종동축(4,5)으로 구성된 복열 위상변위식 외접기어펌프(100), 주 구동축(3)에 회전력을 전달하는 모터(300), 하우징(1)의 내부공간에 형성된 부압이 작용해 작동유를 내부공간으로 흡입해주는 작동유 유입라인(200-5), 하우징(1)의 내부공간의 고압 작동유를 외부로 배출해주는 작동유 출구라인(200-9)을 포함함으로써 복열 위상변위식 외접기어펌프(100)가 유압회로에 추가적인 부가 장치 없이 자체적으로 맥동을 저감할 수 있고, 특히 유압시스템(200)은 맥동 저감 효율이 높으면서도 출력 유량이 감소하지 않고 오히려 더 증가할 수 있으면서 안정성과 제어성능도 높아지는 특징을 갖는다.

Description

복열 위상변위식 외접기어펌프 및 이를 적용한 유압시스템{Double Rows Phase Displacement type External Gear Pump and Hydraulic System thereby}
본 발명은 외접기어펌프에 관한 것으로, 특히 맥동저감과 함께 토출 유량을 높이면서 회전 시 유량의 차이를 최소화 할 수 있는 복열 위상변위식 외접기어펌프 및 이를 적용한 유압시스템에 관한 것이다.
일반적으로 기어 펌프는 각각 축을 갖추고 회전되는 구동 및 종동의 기어 쌍, 기어 쌍을 수용한 기어 하우징, 작동유의 흡입 및 토출이 이루어지도록 기어 쌍의 맞물림 위치 양쪽에서 기어하우징을 관통하는 유로로 구성된다. 그러므로, 이러한 기어 펌프는 다른 방식의 펌프에 비하여 안정적인 토출 압력으로 고속유량 및 고압 출력이 가능한 출력 특성을 갖는다.
특히, 이러한 기어 펌프 중 외접기어펌프는 구동 및 종동의 기어 쌍이 서로 외접된 구조적 단순함과 적용 가능한 속도 범위가 높아 유압시스템에 주로 적용되나, 외접기어펌프의 구조적 특성으로 인해 유압구동시스템 제어를 어렵게 하는 출력 유압의 맥동이 존재할 뿐 만 아니라 소음 및 진동도 야기함으로써 유압 시스템의 수명을 단축시킨다는 단점도 있다.
이로 인해, 외접기어펌프는 고속유량 및 고압 출력 시 맥동이 매우 크게 발생하는 단점을 해소하도록 릴리프 그루브의 추가적인 장착, 외접기어펌프 치형의 최적 설계, 별도의 압력 완충 장치(어큐뮬레이터 및 밸브)가 배치된 유압 회로 구성과 같은 개선된 기술을 더 적용하여 준다.
국내특허공개 10-2002-0019149(2002년03월12일)
하지만, 외접기어펌프는 기어의 치형을 작게 할 때 가장 효과적으로 맥동 저감이 가능함으로써 최적 치형 설계 또는 릴리프 그루브에 의한 기술은 고속유량 및 고압 출력 시 맥동 저감 정도가 미미하다는 한계를 갖는다. 그럼에도 기어의 치형을 작게 하지 못함은 동일 회전속도 대비 출력 유량이 적어 더 높은 고속회전을 요구함에 기인된다.
또한, 유압 회로에 별도의 압력 완충 장치에 의한 기술은 유압시스템 구성을 복잡하게 하며 경제적으로도 비효율적일 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명의 복열 위상변위식 외접기어펌프 및 이를 적용한 유압시스템은 유압회로에 추가적인 부가 장치 없이 펌프 자체에서 맥동을 저감할 수 있으며, 또한 맥동 저감 효율이 높으면서도 출력 유량이 감소하지 않고 오히려 더 증가할 수 있고, 특히 유압시스템의 안정성과 제어성능을 높여주도록 함에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복열 위상변위식 외접기어펌프는 전면 덮개로 가려진 내부공간으로 작동유 흡입이 이루어지고, 흡입된 작동유를 고압으로 배출하는 하우징; 외부회전력을 전달받도록 상기 하우징의 외부로 빠져나온 축 구간을 갖추고, 상기 내부공간에서 하부 구동기어와 상부 구동기어가 기어치 위상차를 갖고 앞뒤로 위치된 주 구동축; 상기 주 구동축의 하부에서 작동유 흡입을 위한 부압(negative pressure)을 형성하도록 상기 하부 구동기어와 맞물린 하부 종동기어를 갖춘 하부 종동축; 상기 주 구동축의 상부에서 배출되는 작동유에 배압(back pressure)을 부가하도록 상기 상부 구동기어와 맞물린 상부 종동기어를 갖춘 상부 종동축; 이 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 주 구동축과 상기 상부 종동축 및 상기 하부 종동축의 각각은 상기 하우징으로 지지되는 하우징 축지지구간과 상기 전면 덮개로 지지되는 덮개 축지지구간으로 양쪽 축 부위가 지지된다.
상기 주 구동축과 상기 상부 종동축 및 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간 각각은 전면 저널 베어링으로 지지된다. 상기 전면 저널 베어링과 상기 전면 덮개의 사이에는 고무 패킹이 더 구비된다. 상기 주 구동축은 상기 하부 구동기어와 상기 상부 구동기어가 서로 이격된 축 구간을 후면 저널베어링으로 지지하고, 상기 후면 저널베어링은 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간을 지지한다. 상기 후면 저널베어링으로 지지되는 축 구간에는 후면 스페이스와 후면 베어링 패킹이 더 포함된다. 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간은 중립면 저널 베어링으로 지지된다. 상기 하우징에는 리테이너가 더 포함되고, 상기 리테이너는 상기 하우징에서 외부로 빠져나온 상기 주 구동축의 축부위가 관통된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유압시스템은 전면 덮개로 가려진 내부공간을 형성한 하우징, 상기 내부공간에서 하부 구동기어와 상부 구동기어가 기어치 위상차를 갖고 앞뒤로 위치된 주 구동축, 상기 주 구동축의 하부에서 작동유 흡입을 위한 부압(negative pressure)을 형성하도록 상기 하부 구동기어와 맞물린 하부 종동기어를 갖춘 하부 종동축, 상기 주 구동축의 상부에서 배출되는 작동유에 배압(back pressure)을 부가하도록 상기 상부 구동기어와 맞물린 상부 종동기어를 갖춘 상부 종동축, 상기 주 구동축과 상기 상부 종동축 및 상기 하부 종동축의 각각을 지지하는 전면 저널 베어링, 상기 하부 종동축을 지지하는 중립면 저널 베어링, 상기 후면 저널베어링으로 지지되는 축 구간에 구비된 후면 스페이스와 후면 베어링 패킹, 상기 하부 구동기어와 상기 상부 구동기어가 서로 이격된 상기 주 구동축의 축 구간과 함께 상기 하부 종동축을 지지하는 후면 저널베어링, 상기 전면 저널 베어링과 상기 전면 덮개의 사이에는 고무 패킹, 상기 하우징에서 외부로 빠져나온 상기 주 구동축의 축부위가 관통되는 리테이너를 갖춘 외접기어펌프; 상기 하우징의 내부공간에 형성된 부압이 작용해 작동유를 상기 내부공간으로 흡입해주는 작동유 유입라인; 상기 하우징의 내부공간의 고압 작동유를 외부로 배출해주는 작동유 출구라인; 상기 하우징의 외부로 빠져나온 상기 주 구동축에 회전력을 전달하는 모터;를 포함한 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 복열위상변위식 외접기어펌프를 통하여 입력 회전수 대비 출력 유량 및 압력의 범위를 증대하고, 특히 기어의 위상차를 이용한 두 개의 출력 기어 세트로 맥동 저감된 출력 특성을 갖는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복열 위상변위식 외접기어펌프의 분해 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복열 위상변위식 외접기어펌프의 조립 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 주 구동축의 배열된 기어의 기어치 위상차 배열형태이고, 도 4는 본 발명에 따른 유압시스템에 적용된 복열 위상변위식 외접기어펌프의 맥동저감된 출력 특성 도식도이며, 도 5는 본 발명에 따른 복열 위상변위식 외접기어펌프를 이용해 작동유의 공급 및 출력 회로가 구성된 유압시스템의 예이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1,2,3은 본 실시예에 따른 복열 위상변위식 외접기어펌프의 구성을 나타낸다.
도 1의 분해 구성을 참조하면, 외접기어펌프(100)는 하우징(1), 전면 덮개(2), 다수의 축(3,4,5), 다수의 기어(3-1,3-2,4-1,5-1), 다수의 베어링(6,7,10), 다수의 패킹(8,11), 후면 스페이스(9), 리테이너(12)를 포함한다.
구체적으로, 상기 하우징(1)은 내부 공간을 형성한 원통형상으로 이루어진다. 더불어, 상기 하우징(1)은 축방향으로 중심을 관통하도록 뚫려진 중앙홀(1-1)과 함께 중앙홀(1-1)의 위쪽과 아래쪽으로 각각 상부홈(1-2)과 하부홈(1-3)을 형성한다. 또한, 상기 하우징(1)은 하부홈(1-3)쪽으로 작동유 인렛(1-5)을 형성하고, 상부홈(1-2)쪽으로 바이패스 아웃렛(1-7) 및 작동유 아웃렛(1-9)을 형성한다. 특히, 상기 바이패스 아웃렛(1-7)이나 상기 작동유 아웃렛(1-9)에는 체크밸브를 더 구비하고, 상기 체크밸브는 내부공간의 부압(negative pressure)의 형성을 위해 닫힘 상태를 유지함으로써 부압에 의한 작동유 흡입이 원활하게 유지될 수 있다.
구체적으로, 상기 전면 덮개(2)는 하우징(1)의 한쪽 측부에 볼팅 체결됨으로써 하우징(1)의 내부공간을 외부와 차단하고, 하우징(1)의 내부공간을 향하는 한쪽면으로 중앙홀(1-1)과 상부홈(1-2) 및 하부홈(1-3)의 각각에 일치되는 홈을 형성한다.
구체적으로, 상기 다수의 축(3,4,5)은 주 구동축(3), 상부 종동축(4), 하부 종동축(5)으로 구성되고, 상기 다수의 기어(3-1,3-2,4-1,5-1)는 주 구동축(3)에 구비된 기어치 위상차를 갖는 하부구동기어(3-1) 및 상부구동기어(3-2), 상부 종동축(4)에 구비된 상부 종동기어(4-1), 하부 종동축(5)에 구비된 하부 종동기어(5-1)로 구성된다. 그러므로, 상기 주 구동축(3)의 회전은 상부 종동축(4)과 하부 종동축(5)을 각각 회전시켜주고, 상기 상부 종동축(4)과 상기 하부 종동축(5)의 회전방향은 주 구동축(3)과 반대방향을 형성한다. 특히, 상기 하부구동기어(3-1), 상기 상부구동기어(3-2), 상기 상부 종동기어(4-1), 상기 하부 종동기어(5-1)의 각각은 주 구동축(3), 상부 종동축(4), 하부 종동축(5)에 키 및 키홈을 이용해 각각 결합되도록 별도 제조되거나 또는 축과 일체로 제조될 수 있다.
구체적으로, 상기 다수의 베어링(6,7,10)은 전면 저널 베어링(6), 중립면 저널 베어링(7), 후면 저널베어링(10)으로 구성된다. 상기 전면 저널 베어링(6)은 주 구동축(3)과 상부 종동축(4) 및 하부 종동축(5)의 각각이 관통되고, 관통된 축부위를 지지한다. 상기 중립면 저널 베어링(7)은 하부 종동축(5)이 관통되고, 관통된 축부위를 지지한다. 상기 후면 저널베어링(10)은 주 구동축(3)이 관통되고, 관통된 축부위를 지지한다.
구체적으로, 상기 다수의 패킹(8,11)은 후면 베어링 패킹(8)과 고무 패킹(11)으로 구성된다. 상기 후면 베어링 패킹(8)은 주 구동축(3)과 하부 종동축(5)에 대한 기밀을 형성하고, 상기 고무 패킹(11)은 주 구동축(3)과 상부 종동축(4) 및 하부 종동축(5)에 대한 기밀을 형성한다.
구체적으로, 상기 후면 스페이스(9)는 후면 저널베어링(10)과 후면 베어링 패킹(8)에 대한 간격을 조절하여 준다.
구체적으로, 상기 리테이너(12)는 하우징(1)의 중앙홀(1-1)로 결합됨으로써 하우징(1) 밖으로 돌출되는 주 구동축(3)의 축 구간을 지지하여 준다.
도 2의 조립단면을 참조하면, 하우징(1)의 내부공간에는 하부구동기어(3-1) 및 상기 상부구동기어(3-2)를 갖춘 주 구동축(3), 상부 종동기어(4-1)를 갖춘 상부 종동축(4), 하부 종동기어(5-1)를 갖춘 하부 종동축(5), 전면 저널 베어링(6), 중립면 저널 베어링(7), 후면 저널베어링(10), 후면 베어링 패킹(8), 고무 패킹(11), 후면 스페이스(9), 리테이너(12)가 수용된다. 또한, 하우징(1)의 한쪽 측면이 볼팅 체결된 전면 덮개(2)로 가려짐으로써 내부공간이 외부와 차단되며, 하우징(1)의 반대쪽 측면이 중앙홀(1-1)로 끼워진 리테이너(12)로 차단됨으로써 주 구동축(3)의 스플라인 축부위가 빠져나온 중앙홀(1-1)이 외부와 차단된다.
그러므로, 외접기어펌프(100)는 하우징(1)의 밖으로 빠져나온 주 구동축(3)의 스플라인 축부위로 외부의 회전력을 입력받음으로써 동작되고, 동작 시 작동유를 흡입하기 위한 부압과 작동유를 고압으로 배출하기 위한 배압이 하우징(1)의 내부공간에서 형성된다.
그리고, 주 구동축(3)은 하우징(1)의 중앙홀(1-1)과 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 양쪽 축부위가 지지되고, 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 지지되는 축 구간은 안정적인 축회전을 위해 후면 저널베어링(10)과 전면 저널 베어링(6)으로 지지된다. 상부 종동축(4)은 하우징(1)의 상부홈(1-2)과 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 양쪽 축부위가 지지되고, 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 지지되는 축 구간은 안정적인 축회전을 위해 전면 저널 베어링(6)으로 지지된다. 하부 종동축(5)은 하우징(1)의 하부홈(1-3)과 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 양쪽 축부위가 지지되고, 전면 덮개(2)의 홈을 이용해 지지되는 축 구간은 안정적인 축회전을 위해 후면 저널베어링(10)과 중립면 저널 베어링(7)으로 지지된다.
또한, 주 구동축(3)과 하부 종동축(5)은 주 구동축(3)의 하부구동기어(3-1)와 하부 종동축(5)의 하부 종동기어(5-1)로 연계됨으로써 주 구동축(3)과 하부 종동축(5)은 서로 반대방향으로 회전된다. 또한, 주 구동축(3)과 상부 종동축(4)은 주 구동축(3)의 상부구동기어(3-2)와 상부 종동축(4)의 상부 종동기어(4-1)로 연계됨으로써 주 구동축(3)과 상부 종동축(4)은 서로 반대방향으로 회전된다.
도 3을 참조하면, 하부구동기어(3-1)와 상부구동기어(3-2)는 주 구동축(3)에서 기어치 위상차(Pangle)를 형성함으로써 주 구동축(3)을 중심으로 상부 종동축(4)과 하부 종동축(5)은 복열위상변위가 형성되는 레이아웃을 이룬다.
그러므로, 외접기어펌프(100)는 주 구동축(3)을 외부 동력이 전달되는 입력경로로 하고, 주 구동축(3)의 회전은 상부구동기어(3-1)와 하부 종동기어(5-1)가 매개로 되어 하부 종동축(5)을 회전시키고, 상부구동기어(3-2)와 상부 종동기어(4-1)가 매개로 되어 상부 종동축(4)을 회전시켜준다. 그 결과, 하부 종동축(5)의 회전은 작동유가 하우징(1)의 작동유 인렛(1-5)으로 유입되는 부압(negative pressure)을 형성하고, 상부 종동축(4)의 회전은 작동유가 하우징(1)의 작동유 아웃렛(1-9)으로 배출되는 배압(back pressure)을 형성한다.
도 4를 참조하면, 주 구동축(3)과 상부 종동축(4) 및 하부 종동축(5)이 형성한 복열위상변위에 의한 외접기어펌프(100)의 맥동저감된 출력 특성을 알 수 있다.
도시된 바와 같이, 복열 위상변위식 외접기어펌프(100)에서는 하부구동기어(3-1)와 하부 종동기어(5-1)로 인한 제1맥동패턴(A)과 상부구동기어(3-2)와 상부 종동기어(4-1)로 인한 제2맥동패턴(B)이 발생된다. 그러나, 하부구동기어(3-1)와 상부구동기어(3-2)의 기어치 위상차(Pangle)는 제1맥동패턴(A)과 제2맥동패턴(B)이 중첩된 위상차맥동중첩패턴(C)으로 전환됨으로써 맥동 저감된 출력 특성을 얻을 수 있다. 더불어, 부압(negative pressure)과 배압(back pressure)이 각각 하부 종동기어(5-1)와 상부 종동기어(4-1)로 구분됨으로써 입력 회전수 대비 출력 유량 및 압력의 범위가 증대된다.
한편, 도 5는 본 실시예에 따른 복열 위상변위식 외접기어펌프를 이용해 작동유의 공급 및 출력 회로가 구성된 유압시스템의 작동상태를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 유압시스템(200)은 도 1내지 4를 통해 기술된 외접기어펌프(100)와 외접기어펌프(100)를 회전시켜주는 모터(300)를 포함하고, 상기 외접기어펌프(100)에 연계된 작동유 유입라인(200-5), 작동유 바이패스 라인(200-7), 작동유 출구라인(200-9)을 더 포함한다.
상기 작동유 유입라인(200-5)은 외접기어펌프(100)에서 형성되는 부압이 작용함으로써 작동유가 외접기어펌프(100)로 유입되는 유입경로를 형성한다. 그러므로, 상기 작동유 유입라인(200-5)은 하우징(1)의 하부홈(1-3)쪽으로 형성된 작동유 인렛(1-5)과 연결된다. 상기 작동유 바이패스 라인(200-7)은 외접기어펌프(100)에서 형성되는 부압작용으로 닫힘 상태를 유지하는 체크밸브(200-7A)가 구비된다. 그러므로, 상기 작동유 바이패스 라인(200-7)은 하우징(1)의 상부홈(1-2)쪽으로 형성된 바이패스 아웃렛(1-7)과 연결되고, 체크밸브(200-7A)는 과압상태에서 열림으로 전환된다. 상기 작동유 출구라인(200-9)은 외접기어펌프(100)에서 배압된 작동유가 배출되는 출구경로를 형성한다. 그러므로, 상기 작동유 출구라인(200-9)은 하우징(1)의 상부홈(1-2)쪽으로 형성된 작동유 아웃렛(1-9)과 연결된다.
상기 유압시스템(200)은 외접기어펌프(100)의 가동으로 배압된 고압의 작동유를 생성하며, 작동유의 흡입과 배출은 외접기어펌프(100)의 가동상태에 따라 초기상태(A) -> 펌핑 상태(B) -> 고압배출상태(C)로 구분된다.
A의 초기상태에서는 모터(300)가 구동되고, 모터(300)의 회전력이 주 구동축(3)으로 전달됨으로써 주 구동축(3)이 회전되며, 주 구동축(3)의 회전은 하부구동기어(3-1)를 매개로 하부 종동기어(5-1)에 전달됨으로써 하부 종동축(5)이 회전되고, 상부구동기어(3-2)를 매개로 상부 종동기어(4-1)에 전달됨으로써 상부 종동축(4)이 회전된다. 그 결과, 주 구동축(3)의 회전방향을 시계방향으로 할 때, 하부 종동기어(5-1)는 하부구동기어(3-1)의 시계방향회전(2b)과 역으로 반시계방향회전(2a)으로 회전되고, 상부 종동기어(4-1)는 상부구동기어(3-2)의 시계방향회전(1a)과 역으로 반시계방향회전(1b)으로 회전된다.
B의 펌핑 상태에서는 하부 종동기어(5-1)의 회전으로 하우징(1)의 내부공간에 부압이 형성됨으로써 작동유 유입라인(200-5)에 부압이 작용하고, 작동유 저장탱크에서 펌핑된 작동유가 작동유 유입라인(200-5)을 거쳐 작동유 인렛(1-5)으로 들어온다. 이때, 작동유 바이패스 라인(200-7)에 구비된 체크밸브(200-7A)는 부압형성으로 닫힘 상태를 유지함으로써 부압에 의한 작동유 흡입이 원활하게 유지된다. 그 결과, 작동유는 하부 종동기어(5-1)와 하부구동기어(3-1)쪽으로 동시에 유입된다.
C의 고압배출상태에서는 하부구동기어(3-1)와 하부 종동기어(5-1)의 회전에 의한 작동유의 유입이 지속되면서 하부구동기어(3-1)쪽으로 유입된 작동유가 작동유 아웃렛(1-9)으로 토출되고, 상부구동기어(3-2)와 상부 종동기어(4-1)의 회전은 토출되는 작동유에 압력을 부가해줌으로써 작동유 출구라인(200-9)에는 고압의 작동유가 흐르게 된다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유압시스템에는 전면 덮개(2)로 가려진 하우징(1)의 내부공간에서 앞뒤로 기어치 위상차(Pangle)를 형성한 한쌍의 구동기어(3-1,3-2)가 구비된 주 구동축(3)와 함께 한쌍의 구동기어(3-1,3-2)에 각각 맞물리도록 복열로 배열된 한쌍의 종동축(4,5)으로 구성된 복열 위상변위식 외접기어펌프(100), 주 구동축(3)에 회전력을 전달하는 모터(300), 하우징(1)의 내부공간에 형성된 부압이 작용해 작동유를 내부공간으로 흡입해주는 작동유 유입라인(200-5), 하우징(1)의 내부공간의 고압 작동유를 외부로 배출해주는 작동유 출구라인(200-9)을 포함함으로써 복열 위상변위식 외접기어펌프(100)가 유압회로에 추가적인 부가 장치 없이 자체적으로 맥동을 저감할 수 있고, 특히 유압시스템(200)은 맥동 저감 효율이 높으면서도 출력 유량이 감소하지 않고 오히려 더 증가할 수 있으면서 안정성과 제어성능도 높아질 수 있다.
1 : 하우징 1-1 : 중앙홀
1-2 : 상부홈 1-3 : 하부홈
1-5 : 작동유 인렛 1-7 : 바이패스 아웃렛
1-9 : 작동유 아웃렛
2 : 전면 덮개 3 : 주 구동축
3-1 : 하부 구동기어 3-2 : 상부 구동기어
4 : 상부 종동축 4-1 : 상부 종동기어
5 : 하부 종동축 5-1 : 하부 종동기어
6 : 전면 저널 베어링 7 : 중립면 저널 베어링
8 : 후면 베어링 패킹 9 : 후면 스페이스
10 : 후면 저널베어링 11 : 고무 패킹
12 : 리테이너
100 : 외접기어펌프
200 : 유압시스템 200-5 : 작동유 유입라인
200-7 : 작동유 바이패스 라인
200-7A : 체크밸브 200-9 : 작동유 출구라인
300 : 모터

Claims (12)

  1. 전면 덮개로 가려진 내부공간으로 작동유 흡입이 이루어지고, 흡입된 작동유를 고압으로 배출하는 하우징;
    외부회전력을 전달받도록 상기 하우징의 외부로 빠져나온 축 구간을 갖추고, 상기 내부공간에서 하부 구동기어와 상부 구동기어가 기어치 위상차를 갖고 앞뒤로 위치된 주 구동축;
    상기 주 구동축의 하부에서 작동유 흡입을 위한 부압(negative pressure)을 형성하도록 상기 하부 구동기어와 맞물린 하부 종동기어를 갖춘 하부 종동축;
    상기 주 구동축의 상부에서 배출되는 작동유에 배압(back pressure)을 부가하도록 상기 상부 구동기어와 맞물린 상부 종동기어를 갖춘 상부 종동축;
    이 포함된 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 주 구동축과 상기 상부 종동축 및 상기 하부 종동축의 각각은 상기 하우징으로 지지되는 하우징 축지지구간과 상기 전면 덮개로 지지되는 덮개 축지지구간으로 양쪽 축 부위가 지지되는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 주 구동축의 하우징 축지지구간은 상기 하우징의 중앙을 관통한 중앙홀로 지지되어 상기 하우징의 외부로 빠져나온 축 구간을 형성하고, 상기 하부 종동축의 하우징 축지지구간은 상기 중앙홀의 하부에서 상기 하우징에 형성된 하부홈으로 지지되며, 상기 상부 종동축의 하우징 축지지구간은 상기 중앙홀의 상부에서 상기 하우징에 형성된 상부홈으로 지지된 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 주 구동축과 상기 상부 종동축 및 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간 각각은 전면 저널 베어링으로 지지되는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 전면 저널 베어링과 상기 전면 덮개의 사이에는 고무 패킹이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 주 구동축은 상기 하부 구동기어와 상기 상부 구동기어가 서로 이격된 축 구간을 후면 저널베어링으로 지지하고, 상기 후면 저널베어링은 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간을 지지하는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 후면 저널베어링으로 지지되는 축 구간에는 후면 스페이스와 후면 베어링 패킹이 더 포함된 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  8. 청구항 2에 있어서, 상기 하부 종동축의 덮개 축지지구간은 중립면 저널 베어링으로 지지되는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징에는 상기 하부 종동축부위에서 상기 작동유가 흡입되는 작동유 인렛과 상기 상부 종동축부위에서 고압으로 작동유가 배출되는 작동유 아웃렛이 형성되고, 상기 작동유 인렛과 상기 작동유 아웃렛은 상기 내부공간과 연통된 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징에는 리테이너가 더 포함되고, 상기 리테이너는 상기 하우징에서 외부로 빠져나온 상기 주 구동축의 축부위가 관통되는 것을 특징으로 하는 복열 위상변위식 외접기어펌프.
  11. 청구항1내지 10중 어느 한 항에 의한 하우징, 전면 덥개, 하부 구동기어와 상부 구동기어가 기어치 위상차를 갖고 앞뒤로 위치된 주 구동축, 하부 종동기어를 갖춘 하부 종동축, 상부 종동기어를 갖춘 상부 종동축으로 구성된 복열 위상변위식 외접기어펌프;
    상기 하우징의 내부공간에 형성된 부압이 작용해 작동유를 상기 내부공간으로 흡입해주는 작동유 유입라인;
    상기 하우징의 내부공간의 고압 작동유를 외부로 배출해주는 작동유 출구라인;
    상기 하우징의 외부로 빠져나온 상기 주 구동축에 회전력을 전달하는 모터;
    을 포함한 것을 특징으로 하는 유압시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 작동유 유입라인은 상기 하우징의 내부공간으로 유입되는 작동유 흡입 경로를 형성하도록 상기 하우징에 형성된 작동유 인렛과 연결되고, 상기 작동유 출구라인은 상기 하우징의 내부공간을 빠져나가는 고압 작동유 토출 경로를 형성하도록 상기 하우징에 형성된 작동유 아웃렛과 연결된 것을 특징으로 하는 유압시스템.
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KR20180075755A (ko) * 2016-12-26 2018-07-05 한국로봇융합연구원 모터와 복열위상식 기어펌프가 일체화되고, 유압직접제어를 위한 유압회로가 내장된 소형 유압 동력 발생장치
KR20180079574A (ko) * 2016-12-30 2018-07-11 명화공업주식회사 듀얼기어펌프
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