KR200375110Y1 - 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 유압 피스톤 펌프·모터의 실린더블록 내측 일부분 또는 실린더 블록에 삽입되는 부시 내측 일부분에 포켓을 형성하여 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차를 이용하여 피스톤과 실린더블록 또는 부시와 마찰을 방지할 수 있는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록에 관한 것이다.

본 고안에 따른 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록은 베어링이 삽입 설치된 하우징과 흡입포트와 토출포트가 구비된 커버와 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축과 상기 구동축에 의해 회전되며 소정의 경사각을 갖는 경사판과 회전되는 실린더블록과 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤을 갖춘 유압 피스톤 펌프·모터의 실린더블록 내측에 다수의 포켓을 형성하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 기존의 실린더 블록 내면에 다수의 포켓을 가지는 부시가 더 삽입 장착되어 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록{CYLINDER BLOCK WITH HYDROSTATIC BEARING OF HYDRAULIC PISTON PUMP·MOTOR}

본 고안은 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 유압 피스톤 펌프·모터의 실린더블록 내측 일부분 또는 실린더 블록에 삽입되는 부시 내측 일부분에 포켓을 형성하여 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차를 이용하여 피스톤과 실린더블록 또는 부시와 마찰을 방지할 수 있는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록에 관한 것이다.

일반적으로 유압 피스톤 펌프는 엔진이나 전기모터 등으로부터 구동되어지는 기계에너지를 유체에너지로 변환하는 것이고, 유압 피스톤 모터는 유체에너지를 공급받아서 피스톤을 왕복 운동시키고 이 운동이 구동축을 회전시켜 기계에너지로 변환시키는 구동장치로서 그 출력밀도가 우수하고 출력이 좋아 중장비 등에 널리 사용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 유압 피스톤 모터의 경우에는 흡입포트를 통해 공급되는 유체가 밸브플레이트를 거쳐 실린더블록내의 피스톤에 공급되면 유압에 의해서 피스톤이 전진하게 된다. 이때 피스톤이 전진하면서 피스톤에 조립된 구면베어링으로 지지된 피스톤슈가 경사판의 낮은 쪽으로 회전하게 되고, 이에 따라 실린더블록은 피스톤의 회전력에 의해서 회전하게 되면서 결국 구동축을 회전시켜 외부에 구동력을 전달하게 된다.

또한, 유압 피스톤 펌프의 경우에는 유압모터와는 반대로 구동축을 엔진이나 전기모터에 의해 구동시켜주면 실린더블록이 회전하게 되고 이때 실린더블록에 내장된 피스톤이 회전하면서 피스톤에 조립된 구면 베어링으로 지지된 피스톤슈가 경사판을 따라 회전하게 되어 피스톤이 전진과 후진을 반복하게 된다. 이렇게 피스톤이 전진과 후진을 하면서 변화된 체적만큼 유체가 외부로 토출하게 된다.

이와 같이 유압 피스톤 펌프·모터의 실린더 블록이 회전하게 되고 실린더블록 내에 설치된 피스톤이 전진과 후진을 하면서 회전하게 되어 피스톤과 실린더 블록 사이의 접촉으로 인한 마찰력 증대로 기계효율이 감소될 뿐아니라 실린더 블록과 피스톤의 손상을 가져오는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하고자 고안된 것으로서, 베어링이 삽입 설치된 하우징과 흡입포트와 토출포트가 구비된 커버와 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축과 회전되며 소정의 경사각을 갖는 경사판과 내측에 다수의 포켓을 형성하여 회전되는 실린더블록 또는 실린더 블록에 삽입되는 부시와 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤으로 구성되어지며 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차를 이용하여 피스톤과 실린더블록 또는 부시와 마찰을 방지하여 효율을 향상시키고 실린더 블록 또는 부시와 피스톤의 손상을 방지할 수 있는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록을 제공함에 목적으로 한다.

도 1 종래의 유압 피스톤 펌프·모터의 단면도

도 2 종래의 실린더 블록과 피스톤 조립 단면도

도 3 종래의 실린더 블록과 피스톤의 접촉 단면도

도 4 본 고안의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록 제1 실시예를 나타낸 단면 구성도

도 5 본 고안의 제1 실시예에 따른 실린더 블록과 피스톤의 조립 단면도

도 6 본 고안의 제1 실시예에 따른 실린더 블록의 A-A 단면도

도 7 본 고안의 제1 실시예에 따른 실린더 블록의 내면 전개도

도 8 본 고안의 제1 실시예에 따른 실린더 블록과 피스톤의 고압 작동에 따른 압력 작용도

도 9 본 고안의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록 제2 실시예를 나타낸 단면 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 하우징 2 : 구동축 3 : 경사판

4 : 피스톤 슈 5 : 피스톤 6 : 실린더 블록

7 : 포켓 8 : 부시 9 : 밸브플레이트

10 : 커버 11 : 토출포트 12 : 흡입포트

13 : 유로홈

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 베어링이 삽입 설치된 하우징과 흡입포트와 토출포트가 구비된 커버와 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축과 회전되며 소정의 경사각을 갖는 경사판과 회전되는 실린더블록과 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤을 갖춘 유압 피스톤 펌프·모터에 있어서, 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차를 이용하여 피스톤이 복동되면서 흡입행정과 토출행정을 교호적으로 수행될 때 피스톤과 실린더블록 또는 부시와의 접촉에 의한 마찰을 방지하기 위하여 상기 실린더블록에 다수의 포켓을 형성하거나 실린더블록에 삽입되는 부시에 다수의 포켓을 형성함을 특징으로 한다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 고안을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 유압 피스톤 펌프를 중심으로 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 제 1실시예의 유압 피스톤 펌프는베어링이 삽입 설치된 하우징(1)과 흡입포트(12) 및 토출포트(11)가 구비된 커버(10)와 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축(2)과 회전되며 소정의 경사각을 갖는 경사판(3)과 내측에 다수의 포켓(7)을 형성하여 회전되는 실린더블록(6)과 상기 실린더 블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤(5)으로 구성된다.

즉 본 고안의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록은 상기 피스톤이 복동되면서 흡입행정과 토출행정을 교호적으로 수행될 때 상기 피스톤과 상기 실린더블록의 접촉에 의한 마찰을 방지하기 위하여 상기 실린더블록 내의 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차로 인하여 실린더블록과 피스톤이 접촉이 일어나지 않도록 상기 실린더블록 내에 다수의 포켓을 형성하는 장치이다.

좀더 구체적으로 설명하면, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 피스톤(5)과 실린더블록(6)은 일정한 틈새를 가지고 조립되며 상기 피스톤이 실린더블록과 함께 회전하면서 실린더블록의 길이 방향으로 전진 및 후진 시 원심력의 영향으로 피스톤과 실린더블록 사이에 접촉이 발생되어 마찰저항에 의해 기계효율이 떨어지며 반복적인 접촉에 의해 상기 실린더블록과 상기 피스톤의 접촉부위(a,b)에 마모가 발생하여 용적효율도 떨어지게 되어 전체적으로 효율이 저하될 뿐 아니라 고장의 원인이 되어 수명을 단축하게 된다.

도 5 내지 도 8에는 본 고안에 따른 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록의 제 1실시예를 나타낸 것으로 실린더블록(6) 내면의 일정부위에 다수의 포켓(7)을 형성함으로써 상기 실린더블록 내면과 피스톤(5)이 형성한 공간부에 채워진 유체의 압력이 밸브플레이트(9) 방향으로 생성된 유로홈(13)을 통해 상기 포켓에 전달되어 실린더에 반경 방향으로 고압이 작용되게 된다. 한편, 회전중심에서 제일 가까운 포켓과 연결되는 유로홈(13)은 피스톤슈(4) 방향으로 생성되므로 상기 실린더블록 내면과 상기 피스톤이 형성한 공간부에 채워진 유체의 압력이 전달되지 못하게 되어 포켓(7)에 저압이 형성되게 된다.

따라서, 상기 포켓과 상기 유로홈에 생성된 압력의 차이에 의하여 회전중심 방향으로 실린더에 힘이 작동되어 상기 피스톤이 실린더블록과 함께 회전하면서 실린더블록의 길이 방향으로 전진 및 후진 시에 발생된 원심력과 반대 방향의 힘이 발생되어 상기 피스톤과 상기 실린더블록 사이에 접촉이 발생되지 않게 된다.

한편, 도 9는 본 고안에 따른 제 2실시예의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록을 나타낸 단면도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 제 2실시예의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록은 베어링이 삽입 설치된 하우징(1)과 흡입포트(12) 및 토출포트(11)가 구비된 커버(10)와 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축(2)과 회전되며 소정의 경사각을 갖는 경사판(3)과 회전되는 실린더블록(6)과 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤(5)을 갖춘 공지의 유압피스톤 펌프·모터에 있어서 상기 실린더블록에 삽입 장착되는 다수의 포켓(7)을 형성한 부시(8)로 구성된다.

즉 본 고안의 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록은 상기 피스톤이 복동되면서 흡입행정과 토출행정을 교호적으로 수행될 때 상기 피스톤과 상기 부시의 접촉에 의한 마찰을 방지하기 위하여 상기 부시 내의 포켓에 형성된 압력차에 따른 피스톤 지지력의 차로 인하여 부시와 피스톤이 접촉이 일어나지 않아 두 고체간의 마찰저항이 발생되지 않는 장치이다.

구체적인 설명은 제 1실시예의 실린더블록(6)의 포켓(7)에 생성되는 압력이 상기 부시의 포켓(7)에 생성되는 점만 상이하고 나머지는 동일하므로 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록은 실린더블록의 내면 또는 실린더블록에 삽입되는 부시의 내면에 포켓과 포켓에 연결되는 유로홈을 하나는 다른 방향으로 형성함으로써 포켓과 유로홈에 의해 형성된 압력차로 인하여 회전중심 방향으로 실린더에 힘이 작동되어 실린더블록 또는 부시와 실린더의 접촉을 방지하여 마찰저항의 감소에 따른 기계효율 향상과 수명 연장을 기대할 수 있는 효과가 있다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형예를 포함하도록 기술된 실용신안등록청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (6)

1. 베어링이 삽입 설치된 하우징(1)과, 흡입포트(12)와 토출포트(11)가 구비된 커버(10)와, 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축(2)과 소정의 경사각을 갖는 경사판(3)과, 상기 경사판에 설치되어 회전되는 실린더블록(6)과, 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤(5)을 구비함에 따라, 상기 피스톤이 복동되면서 흡입행정과 토출행정을 교호적으로 수행하는 유압 피스톤 펌프·모터에 있어서

   상기 실린더블록 내측에 다수개의 포켓(7)이 형성된 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록
2. 제1항에 있어서, 상기 포켓은 네 개로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전중심에서 제일 가까운 포켓에 연결된 것은 실린더슈(4) 방향으로 형성되고 나머지 포켓에 연결된 것은 밸브플레이트(9) 방향으로 형성된 유로홈(13)이 더 구비됨을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록
4. 베어링이 삽입 설치된 하우징(1)과, 흡입포트(12)와 토출포트(11)가 구비된 커버(10)와, 상기 하우징 내에서 회전 가능한 구동축(2)과 소정의 경사각을 갖는 경사판(3)과, 상기 경사판에 설치되어 회전되는 실린더블록(6)과, 상기 실린더블록 내에 형성된 적어도 하나 이상의 피스톤(5)을 구비함에 따라, 상기 피스톤이 복동되면서 흡입행정과 토출행정을 교호적으로 수행하는 유압 피스톤 펌프·모터에 있어서

   상기 실린더블록 내면에 삽입 장착되며 다수개의 포켓(7)이 형성된 부시(8)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록
5. 제4항에 있어서, 상기 포켓은 네 개로 구성된 것을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 회전중심에서 제일 가까운 포켓에 연결된 것은 실린더슈(4) 방향으로 형성되고 나머지 포켓에 연결된 것은 밸브플레이트(9) 방향으로 형성된 유로홈(13)이 더 구비됨을 특징으로 하는 유압 피스톤 펌프·모터의 정압베어링이 적용된 실린더블록