플랜지 기어 펌프{FLANGED GEAR PUMP}
본 발명은 기어 펌프에 관한 것으로서, 상기 펌프에는 커버에 의해 닫혀져 펌핑실을 형성하는 펌프 몸체, 상기 펌프실 안에는 고정된 구동축에 의해 회전하는 구동 기어, 상기 구동 기어와 맞물려 회전력을 받는 피동 기어, 상기 피동 기어의 양 측면에 각각 위치하고, 펌프 몸체와 커버에 형성된 공동에 각각 삽입되는 두개의 쉴드(shield)와, 상기 쉴드의 외측면상에 압력을 가하는 수단을 포함한다.
일반적으로 기어 펌프는 기름, 휘발유 또는 가스오일 펌프 등에 사용된다. 이 기어 펌프는, 고장난 축의 유극에서 구동하는 기어 및 토출 구역 내에 가해진 압력의 영향으로 커버가 변형될 위험이 있다. 커버의 변형은 토출과 흡입 사이에 누설 구역을 유발하여 펌프 용량당 생산성을 감소시킨다. 많은 특허(FR 1 239 211 A, US 3 046 902 A, DE 11 72 959 B, GB 661 772 A와 GB 1 067 552 A)들은 기어와 몸체 사이에 기어 축을 위한 공간을 갖춘 네개의 미끄럼 장치를 구비한 슬리브를 삽입하도록 권고한다. 상기 슬리브는 방수 기능을 위해 상기 기어 상에 지지되어 있다. 이를 위해, 슬리브의 외측면은 소정 압력하에 놓여 있는데, 첫번째 특허에서 상기 외측면은 펌프 입구의 압력하에 있고, 그 결과 기어의 측면과 슬리브 사이에 유극이 발생할 위험이 있으며, 상기 압력은 토출 구역 내에 가해지고 슬리브내에 가해지는 압력보다 높다. 다른 네개의 특허에서는 외측면은 적어도 부분적으로 출구의 압력하에 있다. 상기 슬리브는, 두 기어 사이의 중앙 평면에 해당하는 평평한 부분을 가진 기어의 직경에 뚜렷이 일치하는 원형이다. 이러한 슬리브는 회전 중에 작동되지 않는다. 또한, 평평한 부분은 토출의 위험이 가장 큰 곳인 두 기어 사이에 중앙평면에 대해 두개씩 연결부(junction)를 형성한다. 상기 펌프는 복잡하고 여러가지 부품들의 조립이 필요하므로 비싸고 부서지기 쉽다.
따라서 본 발명의 목적은 서문에 소개한 커버가 압력의 영향 하에 변형될 위험이 없고 보다 단순한 개념으로 이러한 타입의 펌프를 향상시키기 위한 것이다. 상기 목적은 달성하기 위하여, 쉴드(shield)는 피동 기어의 양 측면과 각각 결속된 디스크로 구성되어 있으며, 상기 디스크와 피동 기어는 그들의 중심이 같으며, 상기 디스크는 피동 기어의 이(teeth)의 양측면을 덮고 있다. 또한, 상기 쉴드는 피동 기어와 동시에 작동한다. 상기 피동 기어만이 피동 기어의 이의 양측면을 덮고 있는 상기 디스크를 가지며 이는 펌프의 구현을 보다 단순화시킨다. 단순 기어 펌프의 경우 발생될 수 있는 흡입과 토출구역 사이에서 축의 누설이 실질적으로 형성되지 않도록 하기위하여, 상기 쉴드를 구성하는 상기 디스크의 외측면에 작용하는 압력이 디스크가 변형되는 것을 막는다. 게다가, 이(teeth)의 모든 교차 구역이 디스크에 의해 덮어 지고 따라서 기어 사이에 중앙평면에 있는 어떠한 연결부에서도 누설이 발생할 위험이 없다. 한편, 상기 디스크는 구동 기어의 이(teeth)의 양측면을 죄어 기어 축의 유극을 막으므로, 펌프의 용량당 생산성은 상승된다. 필수적인 것은 아니지만, 상기 디스크는 피동 기어의 외측 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 특별한 실현모드에서, 상기 쉴드는 상기 피동 기어의 회전을 위한 가이드로서 기능한다. 따라서 종래기술의 펌프가 갖춘 것처럼, 상기 쉴드에 안내축까지 구비할 필요는 없다. 상기 디스크의 외측면에 압력을 실현하기 위한 수단은 펌프 몸체와 커버에 각각 형성된 공동 및 상기 각각의 디스크에 의해 형성되는 제1, 제2 공간(space)에 압력을 가하는 것을 포함하며, 상기 압력은 거의 동일하게 적용된다. 상기 기어 펌프를 단순화시키기 위해, 상기 피동 기어의 홀(hole)은 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 접촉해 있는 상기 피동 기어을 관통하여 지나가는 것이 더 바람직하다. 따라서 상기 두 디스크는 같은 압력하에 있는 것이 확실하다. 마찬가지로, 상기 제1 및 제2 공간은 상기 펌프의 토출 구역과 접촉되어 있는 것이 더 바람직하다. 이를 위해, 펌프의 토출 구역과 적어도 상기 공간 중의 하나가 접촉하는 관 또는 홈을 설계할 수 있다. 특별한 실현 모드에서, 상기 디스크의 무게를 줄이기 위해 보어가 형성되어 있다. 본 발명은 다음과 같은 첨부된 도면을 통해서 보다 잘 이해될 수 있을 것이다. 도 1은 기어 펌프의 종단면, 도 2는 종래 기술에 따른 변형된 커버를 가지는 기어 펌프의 횡단면도, 도 3은 본 발명에 따른 기어 펌프의 횡단면도.
본 발명에 적합한 기어 펌프는 주로 커버(3)에 의해 닫혀진 펌프 몸체(2)로 구성되어 있는데, 상기 펌프 몸체(2)에는 이(teeth)가 서로 맞 물리는 두개의 기어(4, 5)가 있는 펌핑실이 있다. 구동 기어인 첫번째 기어(4)는 구동 축(1)에 의해 작동된다. 구동 기어(4)가 회전함에 따라, 피동 기어인 두번째 기어(5)가 작동된다. 상기 펌프는 한편으로는 흡입구역을 다른 한편으로는 토출구역을 가진다. 토출구역과 흡입구역 사이의 압력 변화와 상기 기어들의 회전의 영향으로, 상기 단순한 펌프의 커버는, 도2에 도시된 것처럼, 변형되는 경향이 있다. 그래서 토출구역과 흡입구역 사이에 누설구역(6)이 나타나며, 이는 펌프의 용량당 생산성을 감소시키고 기어 축의 유극을 상승시킨다. 축의 누설에 의한 유체의 역류가 보다 가는 화살표로 나타나 있고, 펌프 안에서 액체의 정상적인 순환은 두꺼운 화살로 도 1에 제시되어 있다. 상기 문제를 피하기 위해, 본 발명에 따른 기어 펌프는 디스크(8)에 의해 보 강된 피동 기어(5)을 가진다. 상기 피동 기어(5)는 양 측면부에 결속된 디스크(8)를 포함하며 상기 펌프 몸체(2)와 상기 커버(3) 내에 각각 이러한 목적으로 실현된 공동(10)안에 삽입된다. 상기 디스크(8)의 직경은 허용되는 만큼 상기 피동 기어(5)의 직경에 일치한다. 따라서, 상기 디스크(8)에 의해 상기 구동 기어(4)의 이(teeth)는 기어의 물림 영역안에서 조여 진다. 상기 디스크(8)의 외측면에 실현된 압력은 상기 디스크(8)의 변형을 막는다. 따라서 토출구역과 흡입구역 사이의 원할한 유체 흐름을 보장한다. 실제로, 종래기술의 펌프와는 반대로 기어 사이의 중앙평면에 있는 어떠한 연결부도 누설 생성의 위험이 없다. 또한, 오로지 상기 피동 기어(5)만이 상기 디스크(8)를 가지며 이는 펌프의 구현을 보다 단순화시켜 본 발명에 적합하도록 하며 따라서 생산하는데 보다 경제적이다. 다른 관점에서, 피동 기어(5)과 결속되어 있는 디스크(8)는, 특히 펌프의 시동 단계에서 디스크(8)의 외측면에 작용하는 압력이 아직 취약할 때도, 원할한 유체 흐름을 보장한다. 상기 디스크(8)는 또한 상기 피동 기어(5)의 안내축 기능을 충족시켜서 피동 기어의 축을 사용하지 않아도 되며, 이는 종래기술에서는 없는 이점이다. 상기 두 디스크(8)에 동일한 압력을 가하기 위해, 상기 피동 기어의 홀(9)은 상기 두 디스크(8)의 상기 공동(10)을 연결하도록 설계되어 있다. 상기 디스크(8)의 외측면에 가해진 압력은 토출구역과 상기 공동(10)을 연결하는커뮤니케이션의 설치 덕분에 공급된 액체에 의해 실현된다. 상기 커뮤니케이션 수단은 관 또는 홈의 형태로 실현된다. 상기 디스크(8)는 적절한 수단(7)에 의해 피동 기어에 결속되어 있다. 무게면에서 향상을 위해, 디스크(8)의 외면이 비어 있는 것이 바람직하다. 유극의 현저한 감소, 및 즉 토출구역과 흡입구역 사이에서 발생하는 많은 누설의 감소로 인하여, 본 발명에 따른 펌프는 용량당 생산성이 상승한다. 게다가, 상기 디스크는 보다 적은 유극을 갖는 안정된 최상의 기어회전을 보장한다. 참고 리스트: 1. 구동축 6. 누설구역 2. 펌프 몸체 7. 디스크의 고정수단 3. 커버 8. 디스크 4. 구동 기어 9. 홀 5. 피동 기어 10. 공동
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