KR101948228B1 - 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프에 관한 것으로서, 유체가 유입 및 배출되도록 이루어진 펌프 하우징과; 내부 로터와 외부 로터로 이루어지고, 상기 펌프 하우징 내에 직렬로 배치된 두 쌍의 로터 모듈과; 상기 두 쌍의 로터 모듈의 내부 로터에 연결되는 구동축과; 상기 두 쌍의 로터 모듈 사이에 배치되는 동시에 상기 펌프 하우징의 일부를 함께 구성하는 분리판을 포함하여 구성됨으로써, 전체적으로 조립성을 개선함과 아울러 양쪽 펌핑 공간을 정확하고 안정적으로 구획할 수 있게 되어 펌핑 작동이 안정적으로 이루어져 펌프의 효율성을 높일 수 있다.

Description

하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프{Gerotor pump having separation plate integrated with housing}
본 발명은 내접형 기어펌프의 일종으로 자동차의 윤활장치나 자동 변속기 등의 펌프로 사용되는 지로터 펌프(Gerotor pump)에 관한 것이다.
자동차 엔진의 윤활장치는 엔진작동을 원활히 하고 수명을 오래 유지하기 위한 필수장치이며 이러한 윤활장치의 구성품 중 하나인 오일펌프는 유량, 내구성, 소음 및 소형화 측면에서 유리한 내접형 기어펌프가 주로 사용된다.
이러한 오일펌프(oil pump)는 자동차의 엔진 등에 장착되어 구동되는 엔진의 필수 기능 부품으로 엔진으로부터 공급받는 기계적인 에너지를 엔진 오일의 압력 에너지 및 속도 에너지로 변환시켜 엔진 내부의 각 습동부에 윤활 오일을 공급하여 부품의 이상 마모, 소착 등이 발생하지 않도록 하는 부품이다.
오일펌프 중 하나인 지로터 펌프(Gerotor pump)를 구성하는 부품은 전기적인 모터(electric motor), 키이(key), 외부 로터(outer rotor) 및 내부 로터(inner rotor), 로터 케이스(rotor case), 오링(O-ring), 스크류(screw) 등으로 구성된다.
한편, 임의적으로 생성한 로터를 가지는 지로터(gerotor) 오일 펌프는 내부 로터와 외부 로터로 구성되어 있어 구조가 간단하고 소결 제품의 제작 기술 발달로 가공의 정밀도가 높아짐에 따라 형상이 복잡하더라도 가공이 용이하며, 조립이 쉽고 두 치형 사이에 상대 운동이 적으므로 장기간 사용하여도 효율의 변화가 적으며, 흡입 성능이 우수하다. 이러한 이유로 유압 시스템에 널리 사용되고 있으며 최근 가공 기술의 발달과 함께 급격하게 응용성이 점차 확대되어 가고 있는 실정이다.
그러나, 종래 기술의 지로터 펌프는 두 쌍의 로터 모듈로 구성하는 경우에 두 쌍의 로터 모듈 사이에 분리판을 따로 설치하는 구성으로 이루어지기 때문에 전체적으로 구조가 복잡하고, 분리판을 별도로 고정해야 하는 등 조립성 및 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2016-0144948호 대한민국 등록특허 10-1588956호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 펌프 하우징과 분리판을 일체로 구성함으로써 분리판을 고정하지 않고도 양쪽 펌핑 공간을 정확히 구분하여 펌프의 효율성을 높일 수 있고, 조립성도 개선할 수 있도록 하는 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프는, 유체가 유입 및 배출되도록 이루어진 펌프 하우징과; 내부 로터와 외부 로터로 이루어지고, 상기 펌프 하우징 내에 직렬로 배치된 두 쌍의 로터 모듈과; 상기 두 쌍의 로터 모듈의 내부 로터에 연결되는 구동축과; 상기 두 쌍의 로터 모듈 사이에 배치되는 동시에 상기 펌프 하우징의 일부를 함께 구성하는 분리판을 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 분리판은, 상기 두 쌍의 로터 모듈 사이에 위치되어 양쪽 펌프실을 구획하는 분리부와, 상기 분리부의 외측에 구성되어 상기 펌프 하우징의 일부를 구성하는 하우징부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 분리부는 원판형 구조로 형성되어 양쪽 펌프실을 구획하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 하우징부는 안쪽에 두 쌍의 로터 모듈 중 어느 한 쌍의 로터 모듈이 위치될 수 있는 펌프실을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 펌프 하우징은, 상기 하우징부와 조립되어 안쪽에 두 쌍의 로터 모듈 중 어느 한 쌍의 로터 모듈이 위치되는 본체부와, 상기 본체부와 하우징부가 조립된 조립체의 양쪽에 조립되는 측판부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본체부는 링형 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 분리판은, 상기 본체부와 조립되는 면이 평면 구조를 갖도록 형성되고, 다른 쪽 면이 상기 두 쌍의 로터 모듈 중 어느 한 쌍의 로터 모듈이 삽입되는 펌프실을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프는, 펌프 하우징과 분리판을 일체로 구성되기 때문에 분리판을 별도로 고정하지 않고도 양쪽 펌핑 공간을 정확하고 안정적으로 구획할 수 있고, 이에 따라 양쪽의 펌핑 작동이 안정적으로 이루어져 펌프의 효율성을 높일 수 있다. 또한 분리판이 펌프 하우징에 일체로 형성되므로 전체적으로 조립성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프가 도시된 전체 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프의 결합 상태가 도시된 좌측 방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프의 결합 상태가 도시된 우측 방향에서 본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프의 분해 상태가 도시된 우측 방향에서 본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프의 분해 상태가 도시된 좌측 방향에서 본 사시도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프가 도시된 도면들로서, 도 1은 전체 단면 구성도, 도 2 및 도 3은 지로터 펌프의 결합 상태가 도시된 좌측 방향 및 우측 방향에서 본 사시도들, 도 4 및 도 5는 지로터 펌프의 분해 상태가 도시된 좌측 방향 및 우측 방향에서 본 사시도들이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프는, 유체가 유입 및 배출되도록 이루어진 펌프 하우징(10)과, 이 펌프 하우징(10) 내에 직렬로 배치된 두 쌍의 로터 모듈(20)(30)과, 두 쌍의 로터 모듈(20)(30)의 내부 로터(25)(35)에 함께 연결되어 회전 동력을 제공하는 구동축(50)과, 두 쌍의 로터 모듈(20)(30) 사이에 배치됨과 아울러 상기 펌프 하우징(10)의 일부를 구성하는 분리판(40)으로 이루어진다.
여기서, 상기 두 쌍의 로터 모듈(20)(30)은 도면상 좌측부터 제 1 로터 모듈(20)과 제 2 로터 모듈(30)로 구성된다.
제 1 로터 모듈(20)은 제 1 외부 로터(21)와 이 제 1 외부 로터(21)의 톱니바퀴와 맞물리며 회전하는 제 1 내부 로터(25)로 구성된다.
제 2 로터 모듈(30)은 제 2 외부 로터(31)와 이 제 2 외부 로터(31)의 톱니바퀴와 맞물리며 회전하는 제 2 내부 로터(35)로 구성된다.
물론, 제 1 내부 로터(25) 및 제 2 내부 로터(35)에도 둘레면에 톱니바퀴가 각각 형성되고, 중앙부에는 구동축(50)이 결합되는 축홀이 각각 형성된다.
이러한 제 1 로터 모듈(20)과 제 2 로터 모듈(30)은 하나의 축 선상에 직렬로 배치되고, 두 개의 로터 모듈(20)(30) 사이에는 앞서 설명한 바와 같이 각 로터 모듈의 펌핑 영역을 구획하는 분리판(40)이 구성된다.
여기서, 분리판(40)은, 두 쌍의 로터 모듈(20)(30) 사이에 위치되어 양쪽 펌프실을 구획하는 분리부(45)와, 이 분리부(45)의 외측에 구성되어 상기 펌프 하우징(10)의 일부를 구성하는 하우징부(41)를 포함하여 구성된다.
분리부(45)는 일정 두께의 원판 구조로 이루어지고, 중앙부에는 구동축(50)이 통과하는 홀이 형성된다.
하우징부(41)는, 아래에서 설명할 펌프 하우징(10)의 본체부(11)와 조립되는 면이 분리부(45)와 함께 평면 구조를 갖도록 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 제 2 로터 모듈(30)이 삽입되어 위치되도록 홈형 구조의 펌프실(42)이 구성된다.
이와 같은 분리판(40)은 분리부(45)와 하우징부(41)가 일체로 구성되어 펌프 하우징의 일부와 공지의 분리판을 구성할 수 있도록 이루어지는 것이다.
상기 펌프 하우징(10)은, 분리판(40)의 하우징부(41)와 조립되어 안쪽에 제 1 로터 모듈(20)이 위치되는 본체부(11)와, 본체부(11)와 하우징부(41)가 조립된 조립체의 양쪽에 조립되는 측판부(13)(15)를 포함하여 구성된다.
본체부(11)는 전체적으로 링형 구조로 형성되어 안쪽에 제 1 로터 모듈(20)이 삽입되어 위치된다.
양쪽 측판부(13)(15)는 원판형 구조로 이루어져 본체부(11)와 하우징부(41) 양쪽에 조립되는 구조로 이루어진다. 물론, 한쪽 측판부(15)에는 구동축(50)이 통과하는 홀이 형성된다.
이와 같은 펌프 하우징(10)과 분리판(40)의 하우징부(41)는 두 개의 로터 모듈(20)(30)을 회전 가능하게 지지함과 아울러 두 개의 로터 모듈(20)(30)에 의해 펌핑되는 오일이 유입 및 배출되는 유체 통로가 포함된 구성으로 이루어진다.
유체 통로는 측판부(13)(15)와 본체부(11), 그리고 분리판(40)의 하우징부(41)에 각각 유입구(13a), 배출구(13d), 유로(13b)(11a)(41a)(15a)(15b)(41b)(11b) (13c)가 연속적으로 이어지도록 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 펌프 하우징(10)과 분리판(40)의 하우징부(41)의 조립 방법은 펌프 하우징(10)과 본체부(11)와 분리판(40)의 하우징부(41) 안쪽에 두 쌍의 로터 모듈(20)(30)을 각각 배치시킨 상태에서, 펌프 하우징(10)의 한쪽 측판부(13), 본체부(11), 분리판(40)의 하우징부(41), 다른 쪽 측판부(15)를 순서대로 겹쳐지게 배열 다음, 볼트 등을 관통시켜 너트로 체결하는 방법으로 조립할 수 있다. 물론, 도면에 예시하지는 않았지만 누유 방지를 위해 부품들 사이에는 실링 부재인 개스킷 등을 삽입하여 조립하는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서는 펌프 하우징(10)과 본체부(11)와 분리판(40)의 하우징부(41)가 분리된 구성을 설명하였으나, 실시 조건에 따라서는 펌프 하우징(10)과 본체부(11)와 분리판(40)의 하우징부(41)가 일체로 이루어지게 구성하는 것도 가능하다.
즉, 펌프 하우징(10)과 본체부(11)와 분리판(40)의 하우징부(41)가 일체로 합쳐진 구성의 중앙부에 분리부(45)가 일체로 형성되게 구성할 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 펌프 하우징 11 : 본체부
13, 15 : 측판부 20 : 제 1 로터 모듈
21 : 제 1 외부 로터 25 : 제 1 내부 로터
30 : 제 2 로터 모듈 31 : 제 2 외부 로터
35 : 제 2 내부 로터 40 : 분리판
41 : 하우징부 42 : 펌프실
45 : 분리부 50 : 구동축

Claims (7)

  1. 제1 외부 로터와, 상기 제1 외부 로터의 톱니바퀴와 맞물리며 회전하는 제1 내부 로터로 이루어지고, 상기 제1 내부 로터의 중앙부에 형성되는 제1 축홀을 구비한 제 1 로터 모듈;
    상기 제 1 로터 모듈과 하나의 축 선상에 직렬로 배치되고, 제2 외부 로터와, 상기 제2 외부로터의 톱니바퀴와 맞물리며 회전하는 제2 내부 로터로 이루어지고, 상기 제2 내부 로터의 중앙부에 형성되는 제2 축홀을 구비한 제 2 로터 모듈;
    상기 제1 로터 모듈과 상기 제2 로터 모듈 사이에 위치되어 각 로터 모듈의 펌핑 영역을 구획하고 중앙부에 형성되는 제3 축홀을 구비하는 분리부와, 상기 분리부의 외측에 구성되는 하우징부를 포함하는 분리판;
    유체가 유입 및 배출되도록 이루어지고, 상기 하우징부와 조립되어 안쪽에 상기 제1 로터 모듈이 위치되는 본체부를 구비하는 펌프 하우징; 및
    상기 제1 축홀, 제2 축홀 및 제3 축홀에 결합되며 상기 제1 로터 모듈과 상기 제2 로터 모듈에 회전 동력을 제공하는 구동축;을 포함하고,
    상기 하우징부는, 상기 본체부와 조립되는 면이 상기 분리부와 함께 평면 구조를 갖도록 형성되고, 다른 쪽 면에 상기 제 2 로터 모듈이 삽입되어 위치되도록 홈형 구조의 펌프실이 구성되어, 상기 본체부와 하우징부는 상기 제1 로터 모듈과 상기 제2 로터 모듈을 회전가능하게 지지하고,
    상기 본체부 및 하우징부에 상기 유체가 통과할 수 있는 복수 개의 유로가 형성되어, 상기 펌프 하우징을 통해 유입된 유체가 상기 제 1 로터 모듈에서 1차 압축된 후에, 상기 유로를 통해 상기 제 2 로터 모듈로 넘어가고, 상기 제 2 로터 모듈에서 2차 압축된 된 후에, 상기 펌프 하우징 외부로 배출될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분리부는 원판형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부와 하우징부가 조립된 조립체의 양쪽에 조립되는 측판부를 포함하고, 한쪽 측판부에는 상기 유체의 유입구 및 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체부는 링형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 분리판을 갖는 지로터 펌프.
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