KR102370237B1

KR102370237B1 - 가변 용량 내부 기어 펌프

Info

Publication number: KR102370237B1
Application number: KR1020200169040A
Authority: KR
Inventors: 장순길
Original assignee: 장순길
Priority date: 2020-12-05
Filing date: 2020-12-05
Publication date: 2022-03-03

Abstract

본 발명은 가변 용량 내부 기어 펌프에 관한 것이다. 본 발명에 의한 가변 용량 내부 기어 펌프는 종래의 가변 용량 내부 기어 펌프에서 고정한 자리에서 회전하는 기어의 일부분을 유압 실린더로 활용하여 토출되는 유체의 압력과 시간당 토출량을 일정한 범위 내에 쉽게 유지할 수 있게 한다. 본 발명에 의한 가변 용량 내부 기어 펌프의 구조는 그대로 가변 용량 내부 기어 모터로서 사용 가능하여, 토크를 일정한 범위 내에 쉽게 유지할 수 있게 한다.

Description

가변 용량 내부 기어 펌프 {VARIABLE DISPLACEMENT INTERNAL GEAR PUMP}

유압 펌프 또는 유압 모터는 베인, 피스톤, 기어 등을 사용하여 만들 수가 있으며 서로 다른 특성을 가지고 있다. 가변 용량 내부 기어 펌프와 가변 용량 내부 기어 모터는 구조가 매우 간단하며 회전당 토출량을 조정하기 편리한 장점을 가지고 있다.

펌프는 유체를 움직이는 수단이기 때문에 펌프를 구동하는 축의 회전 속도가 일정하지 않아도 시간당 토출량과 토출 펌핑실의 유압을 일정한 범위 내에 유지시킬 수 있으면 좋은 경우가 있다. 가변 용량 내부 기어 펌프는 이런 경우에 사용될 수도 있는데 축의 회전 속도 변화에 대해 계속적으로 회전당 토출량을 조절해 줌으로서 충분히 가능하다. 그러나 가변 용량 내부 기어 펌프가 외부에서 계속적으로 회전당 토출량을 조절해 주지 않고도 이러한 기능을 직접 수행할 수 있다면 더 좋을 것이다.

가변 용량 내부 기어 펌프는 기어와 기어가 맞물림과 분리를 반복하면서 유체의 흐름을 만들고, 기어와 기어가 맞물리는 폭을 변경하여 회전당 토출량을 조절한다. 본 발명은 대한민국 공개번호1020140140011과 대한민국 특허 제10-2003107호의 후속 발명이다.

가변 용량 내부 기어 펌프를 사용하여 펌프를 구동하는 축의 속도에 상관없이 시간당 토출량과 토출 펌핑실의 유압을 일정한 범위 내에 유지하려고 하면 종래에는 토출 유압을 측정하거나 펌프를 구동하는 축의 속도를 측정하여 가변 용량 내부 기어 펌프의 회전당 토출량을 적절히 제어하면 가능할 것이다. 토출 펌핑실의 유압을 측정하거나 축의 회전 속도를 측정하고 회전당 토출량을 제어하기 위해서는 해당 센서와 제어 장치의 설치를 필요로 한다. 또는 가변 용량 내부 기어 펌프의 외부에 유압 실린더와 피스톤 장치를 마련하고, 유압 실린더에 토출 유체가 유입될 수 있도록 하고, 토출 유압에 따라 피스톤이 움직이도록 한 다음, 피스톤 막대가 가변 용량 내부 기어 펌프의 회전당 토출량 제어를 담당하도록 설치하면 가능할 수도 있다. 여기에는 외부에 유압 실린더, 피스톤 장치, 및 파이프 연결 등을 필요로 하고, 피스톤 장치가 가변 용량 내부 기어 펌프의 회전당 토출량을 제어할 수 있도록 하는 장치 등의 설치를 필요로 한다.

US 2002/0076344 A1 VARIABLE DISPLACEMENT HYDRAULIC GEAR PUMP US 7588431 B2 VARIABLE CAPACITY PUMP/MOTOR US 2020/0141405 A1 VARIABLE DISPLACEMENT GEAR PUMP

없음

본 발명의 목적은 가변 용량 내부 기어 펌프를 구동하는 축의 회전 속도와 무관하게 토출 펌핑실의 유압과 시간당 토출량을 일정한 범위 내에 유지할 수 있도록 만드는 것이다. 자동차의 크랭크 축과 같이 속도가 큰 폭으로 급격하게 변경되는 일이 잦은 축에 연결하여 사용되는 펌프에서 매우 유용한 특성이 될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 수단을 사용한다.

가변 용량 내부 기어 펌프의 캐이싱 내부에서 고정된 자리에서 회전하는 기어의 내부에는 기어 링과 기어 블록을 경계로 한쪽 내부에는 이동하는 기어가 있지만, 다른 쪽 내부에는 이동하는 기어가 없고 비어 있게 된다. 이 빈 공간을 그 주위에 있는 고정된 자리에서 회전하는 기어를 실린더로 이용하고, 기어 링과 기어 블록을 피스톤으로 이용하여, 유압에 따라 피스톤이 움직이는 유압 실린더로 이용한다. 또 그렇게 하기 위해 유압 실린더로 유체가 흐를 수 있는 통로를 준비해야 하고, 유압 실린더의 밖으로 유체가 흘러나가지 않도록 유체를 잘 가두고 있어야 한다. 유압 실린더에 유체가 흘러들어 유압이 작용하면 기어 링과 기어 블록과 이동하는 기어가 함께 움직일 수 있고, 이들의 움직임에 따라 회전당 토출량이 감소할 수 있기 때문에 유압 실린더의 반대편에 스프링이 사용될 수도 있다. 이렇게 되면 스프링의 복원력을 조절하여 토출 유압과 시간당 토출량을 일정한 범위 내로 유지할 수 있게 된다.

가변 용량 내부 기어 펌프의 간단한 변경으로 펌프를 구동하는 축의 회전 속도와 무관하게 토출하는 펌핑실의 유압과 시간당 토출량을 일정한 범위 안에 유지할 수 있도록 할 수 있기 때문에 자동차와 같은 환경에서 사용되면 엔진의 낮은 회전 속도에서도 토출 펌핑실의 유압과 시간당 토출량을 적정하게 유지할 수 있고, 엔진의 높은 회전 속도에서도 지나치게 유압이 높아지거나 시간당 토출량이 많아지는 것을 방지할 수 있게 되어서 기계에 무리를 주지 않고 불필요한 에너지 낭비도 줄일 수 있게 해줄 것이다. 거기에 따라 더 필요할 수도 있는 실린더, 피스톤, 센서, 액추에이터, 공간, 및 비용 등의 문제를 해결해주는 것이다.

도 1과 도 2는 가변 용량 내접 기어 펌프를 구성하는 중요한 부분들을 간단히 보인 것이다. 고정 기어(1)의 양단에는 유체가 고정 기어(1)의 안팎으로 흐를 수 있는 유체 구멍(21)이 있다. 이동 기어(2)의 일단에는 이동 기어 슬리브(10)가 튀어나와 있고, 중심의 이동 기어 구멍(19)에는 스플라인 기어 또는 다각형 기둥이 형성되어 있다. 기어 블록(9)에는 고정 초승달 판 구멍(17)과 이동 기어 슬리브 구멍(20)이 뚫려 있고, 이동 초승달 판(6)이 고정 초승달 판 구멍(17)의 아래에 붙어 있다.
케이싱(12)의 일단에는 흡입 펌핑실(27)과 토출 펌핑실(28)이 형성되어 있고, 타단에는 유체 복도(23)가 형성되어 있다. 흡입 펑핑실(27)에는 유체 입구(29)가 있고, 토출 펌핑실(28)에는 유체 출구(30)가 있는데, 토출 펌핑실(28)과 유체 복도(23)의 사이에는 유체 연결 통로(22)가 형성되어 있다. 고정 기어 링 커버(13)에는 고정 기어 링(3)이 내접하여 회전하는 큰 구멍과 이동 초승달 판 구멍(18)이 있고, 고정 초승달 판(5)이 이동 초승달 판 구멍(18)의 위에 붙어 있고, 고정 초승달 판(5)과 반대쪽에 이동 기어 축 지지 장치(15)가 붙어 있다. 케이싱 커버(14)에는 유체 연결 통로(26)와 고정 초승달 판 지지 장치(16)가 있다. 케이싱 커버(14)에 있는 유체 연결 통로(26)는 케이싱(12)에 있는 유체 연결 통로(22)와 연결된다.
그 밖에 고정 기어 링(3), 이동 기어 축(8), 스프링(11), 이동 기어 링(4), 이동 기어 링 받침판(32), 및 고정 장치(33) 등을 보이고 있다.
도 3은 가변 용량 내접 기어 펌프가 조립된 상태의 한 단면을 보인 것이다. 특히 도 5의 화살표 41의 방향으로 자른 모습이다. 고정 기어(1), 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 및 케이싱 커버(14)로 둘러싸인 공간에 유압실(25)이 형성된 모습을 보이고 있다.
도 4 내지 도 9는 가변 용량 내접 기어 펌프가 조립된 상태의 여러 단면을 보인 것으로 각각 도 3의 화살표 42 내지 화살표 47의 위치에서 자른 모습이다.
도 1 내지 도 9에 보인 가변 용량 내접 기어 펌프가 고정 기어(1)를 중심으로 일부 변형될 수도 있는데, 도 10은 그러한 변형에 따라 변경되는 부분들을 골라 보인 것이다. 도 5에는 이동 기어(2)와 고정 초승달 판(5)의 사이, 고정 기어(1)와 이동 초승달 판(6)의 사이에 유체 이동실(24)이 형성된 모습을 보이고 있다.
도 10에 보인 고정 기어(101)는 기어의 각 이의 사이가 떨어지고 뚫려 있어서 긴 유체 구멍(121)이 형성되어 있고 각각의 이는 고정 기어 판(131)에 붙어 고정되어 있다. 따라서 케이싱(112)에는 펌핑실이나 유체 복도가 형성되어 있지 않다. 유체 연결 통로(122)는 유체 출구(130)가 있는 쪽에 형성되어 있다. 고정 기어 링 커버(113), 케이싱 커버(114) 등에는 크기를 제외하면 큰 변화가 없다.
그 밖에 고정 초승달 판(105), 이동 기어 축 지지 장치(115), 고정 초승달 판 지지 장치(116), 이동 초승달 판 구멍(118), 유체 연결 통로(126), 및 유체 입구(129) 등을 보이고 있다.
도 11은 도 10에 보인 변경이 반영된 가변 용량 내접 기어 펌프가 조립된 상태의 한 단면을 보인 것이다. 특히 도 13의 화살표 51의 방향으로 자른 모습이다.
도 12 내지 도 18은 가변 용량 내접 기어 펌프가 조립된 상태의 여러 단면을 보인 것으로 각각 도 11의 화살표 52 내지 화살표 58의 위치에서 자른 모습이다.

첨부한 도면에 나타난 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명의 구체적인 내용을 상세히 설명하도록 한다. 그러나 도면에 나타난 내용으로 본 발명의 내용이 한정되지는 않는다.

가변 용량 내부 기어 펌프와 가변 용량 내부 기어 모터는 기본적인 구조가 같다. 가변 용량 내부 기어 펌프에 대한 설명으로 가변 용량 내부 기어 모터에 대한 설명을 갈음한다.

도 1과 도 2에는 가변 용량 내접 기어 펌프를 구성하는 주요 부분들을 간략히 보이고 있다. 고정 기어(1)는 내부 기어이고 양단에는 유체 구멍(21)이 형성되어 있어 유체가 고정 기어(1)의 안팎으로 흐를 수 있다. 그러나 고정 기어(1)의 양단에 있는 유체 구멍(21)은 선택할 수 있는 사항이지 반드시 있어야 하는 것은 아니다. 고정 기어 링 커버(13)에 유체 입구(29)와 유체 출구(30)가 있는 경우에는 고정 기어(1)의 고정 기어 링 커버(13) 쪽 유체 구멍(21)은 있을 필요가 없다. 케이싱 커버(14)에 케이싱(12)의 유체 연결 통로(22)와 연결되고 유압실(25)로 통하는 유체 연결 통로(26)가 있거나, 케이싱 커버(14)에 외부에서 유압실(25)로 통하는 유체 구멍이 있는 경우에는 고정 기어(1)의 케이싱 커버(14) 쪽 유체 구멍(21)은 있을 필요가 없다. 고정 기어 링 커버(13)에 유체 입구(29)와 유체 출구(30)를 만들려고 하면 도 4에 보이는 고정 기어 링 커버(13)에서 가능한 위치를 쉽게 찾을 수 있다. 이동 초승달 판(6)의 왼쪽에 유체 출구(30), 오른쪽에 유체 입구(29)를 만들 수 있다.

이동 기어(2)는 고정 기어(1)와 맞물려 유체의 누출 없이 좌우로 움직일 수 있다. 이동 기어(2)의 중심에는 이동 기어 구멍(19)이 있어 내부에 이동 기어 축(8)이 설치되고 유체의 누출 없이 축 방향으로 움직일 수 있다. 이동 기어 구멍(19)의 내부와 이동 기어 축(8)의 외부에는 스플라인 기어가 형성되어 있거나 팔각형 기둥 등 다각형 기둥으로 되어 있거나 별 모양 등 모가 있어서 이동 기어 축(8)의 회전력을 이동 기어(2)로 전달하면서 유체의 누출 없이 좌우로 움직일 수 있다. 이동 기어(2)의 일단에는 이동 기어 슬리브(10)가 튀어 나와 있는데 여기에 기어 블록(9)이 설치된다.

고정 기어(1)와 이동 기어(2)의 치형에는 특별한 제한이 없다.

고정 기어 링(3)은 이동 기어(2)의 외부에서 유체의 누출 없이 축 방향으로 움직일 수 있다.

기어 블록(9)에는 고정 초승달 판 구멍(17)과 이동 기어 슬리브 구멍(20)이 뚫려 있고 이동 초승달 판(6)이 붙어 있다. 이동 초승달 판(6)은 고정 초승달 판 구멍(17)의 바로 아래에 턱이 지지 않게 접속된다. 고정 초승달 판 구멍(17)에서 고정 초승달 판(5)이 유체의 누출 없이 축 방향으로 움직일 수 있다.

이동 기어 링(4)은 기어 블록(9)의 외부에서 유체의 누출 없이 회전할 수 있고, 고정 기어(1)의 내부에서 유체의 누출 없이 축 방향으로 움직일 수 있다.

이동 기어 링 받침판(32)은 기어 블록(9)이 이동 기어 슬리브 구멍(20)으로 이동 기어(2)의 이동 기어 슬리브(10)에 설치되고, 이동 기어 링(4)이 기어 블록(9)의 외부에 설치되었을 때 이동 기어 링(4)이 기어 블록(9)의 외부에서 이탈하지 않도록 하며, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 이동 기어(2)의 측면에 유체의 누출 없이 접하도록 하며, 고정 장치(33)를 사용하여 고정된다.

케이싱(12)은 일단에 유체 입구(29)가 있는 흡입 펌핑실(27)과 유체 출구(30)가 있는 토출 펌핑실(28)이 분리되어 있고, 타단에는 유체 복도(23)가 있다. 토출 펌핑실(28)과 유체 복도(23)의 사이에는 유체 연결 통로(22)가 형성되어 있다. 필요에 따라 유체 연결 통로(22)는 케이싱(12)의 내부가 아닌 외부에 별도의 파이프를 이용하여 구현될 수도 있다. 케이싱(12)의 내부에서 고정 기어(1)가 유체의 누출 없이 회전할 수 있다. 그러나 케이싱(12)의 일단에 있는 흡입 펌핑실(27)과 토출 펌핑실(28)은 선택 사항이지 반드시 있어야 하는 것은 아니다. 고정 기어(1)의 고정 기어 링 커버(13) 쪽에 유체 구멍(21)이 없는 경우 케이싱(12)의 내부 벽에 있는 흡입 펌핑실(27)과 토출 펌핑실(28)은 있을 필요가 없다. 고정 기어 링 커버(13)에 유체 출구(30)가 있다면 고정 기어 링 커버(13)의 유체 출구(30) 안쪽에서 유체 연결 통로를 만들어 케이싱(12)에 있는 유체 연결 통로(22)와 연결될 수도 있다. 그 유체 연결 통로는 케이싱 커버(14)에 있는 유체 연결 통로(26)와 비슷한 모양이 될 수 있다.

케이싱(12)의 타단에 있는 유체 복도(23)는 선택 사항이지 반드시 있어야 하는 것은 아니다. 고정 기어(1)의 케이싱 커버(14) 쪽에 유체 구멍(21)이 없는 경우 케이싱(12)의 내부 벽에 있는 유체 복도(23)는 있을 필요가 없다. 케이싱 커버(14)에 케이싱(12)의 유체 연결 통로(22)에 연결되고 유압실(25)로 통하는 유체 연결 통로(26)가 있으면 된다. 고정 기어 링 커버(13)에 유체 출구(30)가 있고, 고정 기어 링 커버(13), 케이싱(12), 및 케이싱 커버(14)의 안쪽으로 유체 연결 통로를 만들지 않으려면 케이싱 커버(14)에 외부로 통하는 유체 구멍을 만들고 파이프를 연결하여 케이싱(12)의 외부로 고정 기어 링 커버(13)의 유체 출구(30)와 연결할 수도 있다. 중요한 것은 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있게 유체의 통로를 만드는 것이다. 거기에는 다양한 방법이 있을 수 있다.

고정 기어 링 커버(13)에는 고정 기어 링(3)이 유체의 누출 없이 회전할 수 있는 구멍과 이동 초승달 판(6)이 유체의 누출 없이 축 방향으로 움직일 수 있는 이동 초승달 판 구멍(18) 있고, 고정 초승달 판(5)이 이동 초승달 판 구멍(18)의 바로 위에 턱이 지지 않게 붙어 있고, 고정 초승달 판(5)의 반대쪽에는 이동 기어 축 지지 장치(15)가 붙어 있다. 케이싱(12)에 있는 유체 출구(30)는 고정 기어 링 커버(13)의 이동 초승달 판 구멍(18)의 왼쪽에 설치될 수도 있고, 유체 입구(29)는 이동 초승달 판 구멍(18)의 오른쪽에 설치될 수도 있다. 고정 기어 링 커버(13)에 유체 출구(30)가 설치될 경우 유체 출구(30)에서 케이싱(12)에 있는 유체 연결 통로(22)까지 유체 연결 통로가 형성될 수도 있고, 그 모양은 케이싱 커버(14)에 있는 유체 연결 통로(26)과 비슷할 수 있다.

케이싱 커버(14)에는 이동 기어 축(8)이 지나가는 구멍과 고정 초승달 판(5)을 지지하기 위한 구멍 또는 홈 형태로서 고정 초승달 판 지지 장치(16)가 있다. 필요에 따라 케이싱 커버(14)에 외부로 난 유체 구멍이 설치될 수도 있다.

도 3에서 고정 기어(1)는 케이싱(12)의 내부에 설치되고, 이동 기어(2)는 고정 기어(1)의 내부에 설치되고, 케이싱(12)의 일단에는 고정 기어 링 커버(13)가 설치되고 타단에는 케이싱 커버(14)가 설치되고, 고정 기어 링(3)은 고정 기어 링 커버(13)의 구멍 내부에 설치되고, 이동 기어 링(4)은 고정 기어(1) 내부에 설치되고, 기어 블록(9)은 이동 기어 링(4) 내부에 설치되고, 기어 블록(9)의 이동 기어 슬리브 구멍(20)의 내부에는 이동 기어(2)의 이동 기어 슬리브(10)가 설치되고, 고정 초승달 판(5)의 일단은 고정 기어 링 커버(13)에 설치되고 기어 블록(9)의 고정 초승달 판 구멍(17)을 관통하고 타단은 케이싱 커버(14)의 고정 초승달 판 지지 장치(16)에 설치되고, 이동 초승달 판(6)의 일단은 기어 블록(9)에 설치되고 타단은 고정 기어 링 커버(13)에 있는 이동 초승달 판 구멍(18)을 관통하여 설치되고, 기어 블록(9)과 이동 기어 링(4)은 이동 기어(2)의 측면에 유체의 누출 없이 접하고, 이동 기어(2)의 일단은 고정 기어 링(3)을 관통하여 설치되고, 고정 기어(1)의 일단은 고정 기어 링 커버(13)와 고정 기어 링(3)에 유체의 누출 없이 접하고 타단은 케이싱 커버(14)에 접하고 있다.

고정 기어(1)의 고정 기어 링 커버(13) 쪽 유체 구멍(21)의 외부에는 케이싱(12)의 두 펌핑실(27, 28)이 접해 있고, 고정 기어(1)의 케이싱 커버(14) 쪽 유체 구멍(21)의 외부에는 케이싱(12)의 유체 복도(23)가 접해 있고, 토출 펌핑실(28)과 유체 복도(23)는 유체 연결 통로(22)로 연결되어 있고, 유체 복도(23)는 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26)와 연결되어 있으며 계속해서 유압실(25)로 연결되는 것을 볼 수 있다.

고정 초승달 판(5)은 이동 기어(2) 및 이동 초승달 판(6)과 유체의 누출 없이 접하고, 이동 초승달 판(6)은 고정 기어(1)와 유체의 누출 없이 접하고 있다. 고정 초승달 판(5)과 이동 초승달 판(6)은 두 기어(1, 2)가 회전할 때 기어의 이가 움직이는 방향으로 마찰력을 받게 된다. 고정 초승달 판(5)의 왼쪽은 고정 기어 링 커버(13), 오른쪽은 케이싱 커버(14)의 지지를 받고 있어서 마찰력이 상쇄되고, 이동 초승달 판(6)의 왼쪽은 고정 기어 링 커버(13), 오른쪽은 기어 블록(9)의 지지를 받고 있어서 마찰력이 상쇄된다. 기어 블록(9)은 이동 기어 축(8)과 고정 초승달 판(5)의 지지에 의해 회전되지 않으면서 이동 초승달 판(6)을 지지할 수 있다. 고정 초승달 판(5)과 이동 초승달 판(6)의 이러한 양상은 도 3을 통해 쉽게 확인할 수 있다.

도 3은 도 1과 도 2에 보인 것들로 조립된 가변 용량 내부 기어 펌프의 한 단면도를 보이는 것이다. 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 조립되어 하나의 경계선을 이루고, 이 경계선이 왼쪽과 오른쪽을 구분하여 나누어 놓고 있는 모습을 볼 수 있다. 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에서 왼쪽의 고정 기어 링(3)과 고정 기어 링 커버(13)까지의 사이에 고정 기어(1)와 이동 기어(2)가 맞물리어 흡입 펌핑실(27), 토출 펌핑실(28), 및 유체 이동실(24)이 형성되었고, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에서 오른쪽의 케이싱 커버(14)까지의 사이에 고정 기어(1)로 둘러싸인 유압실(25)이 형성되었다. 흡입 펌핑실(27), 토출 펌핑실(28), 및 유체 이동실(24)은 도 5와 도 6에서 더 쉽게 확인할 수 있다. 유압실(25)을 자세히 살펴보면 고정 기어(1)의 유체 구멍(21)과 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26)가 유체의 출입구이며, 고정 기어(1)가 실린더 역할을 하는 가운데 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 피스톤 역할을 하며 좌우로 움직일 수 있는 유압 실린더가 된 것을 알 수 있다. 간단히 표시된 스프링(11)은 그 복원력으로 이동 기어(2)를 축 방향으로 밀 수 있도록 설치된다. 도 3의 스프링(11)은 스프링의 모양이나 설치 방법을 제한하기 위해 있는 것은 아니다. 스프링의 탄성력은 가변적으로 기계적으로 또는 전기적으로 조정될 수 있게 할 수도 있는 등 여러 가지 응용이 가능하다.

가변 용량 내부 기어 펌프는 고정 기어(1)와 이동 기어(2)가 회전함으로서 펌프 작용을 할 수 있는데, 미도시된 모터 등에서 발생한 회전력은 이동 기어 축(8)을 통해 전달될 수 있다. 반대로 외부에서 유체 출구(30)를 통해 높은 압력의 유체가 공급되면 이동 기어 축(8)이 도는 모터로 작용할 수 있다.

도 4에서는 고정 기어 링 커버(13), 고정 기어 링(3), 이동 기어(2), 이동 기어 슬리브(10), 이동 기어 축(8), 및 이동 초승달 판(6)을 확인할 수 있다. 모두가 케이싱(12)의 일단에서 유체를 가두고 있는 역할을 담당하고 있다.

도 5에서 이동 기어(2)와 고정 초승달 판(5)의 사이 및 이동 초승달 판(6)과 고정 기어(1)의 사이에 여러 유체 이동실(24)이 형성되어 있는 것과 두 초승달 판(5, 6)의 좌우로 토출 펌핑실(28)과 흡입 펌핑실(27)이 분리되어 있고, 토출 펌핑실(28)과 흡입 펌핑실(27)은 각각 고정 기어(1)의 안팎에 형성되어 있고, 고정 기어(1)에 있는 유체 구멍(21)은 유체가 고정 기어(1)의 안팎으로 흐를 수 있게 하고 있는 것을 볼 수 있다. 이동 기어(2)와 고정 초승달 판(5)의 사이에 형성된 유체 이동실(24)은 이동 기어(2), 고정 초승달 판(5), 고정 기어 링(3), 및 기어 블록(9)으로 둘러싸여 있고, 고정 기어(1)와 이동 초승달 판(6)의 사이에 형성된 유체 이동실(24)은 고정 기어(1), 이동 초승달 판(6), 이동 기어 링(4), 및 고정 기어 링 커버(13)로 둘러싸여 있다. 또 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)과 흡입 펌핑실(27)은 각각 고정 기어(1), 이동 기어(2), 고정 초승달 판(5), 이동 초승달 판(6), 고정 기어 링(3), 고정 기어 링 커버(13), 이동 기어 링(4), 및 기어 블록(9)으로 둘러싸여 있다.

고정 기어(1)와 이동 기어(2)가 오른쪽으로 돈다면 각 유체 이동실(24)은 흡입 펌핑실(27)의 유체를 토출 펌핑실(28)로 나르게 된다. 따라서 흡입 펌핑실(27)은 유체 입구(29)를 통해 유체를 흡입하고 토출 펌핑실(28)은 유체 출구(30)를 통해 유체를 토출하게 되어 펌프로서의 역할을 수행하게 된다.

도 3 내지 도 9를 통해 유체가 누출되는 곳을 찾을 수 없는데, 이렇게 하면 유체 누출이 없는 가변 용량 내부 기어 펌프를 만들 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

도 6에서 유체 연결 통로(22)를 볼 수 있는데 유체 연결 통로(22)는 토출 펌핑실(28)과 유체 복도(23)를 연결하는 유체의 통로이다.

도 7에서는 케이싱(12)의 내부에서 유압실(25)의 한쪽 경계를 이루고 유체의 누출을 막고 있는 고정 기어(1), 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 고정 초승달 판(5), 이동 기어 슬리브(10), 및 이동 기어 축(8)을 볼 수 있다.

도 8에서는 유압실(25)을 확인할 수 있는데 유체 복도(23)에서 고정 기어(1)의 유체 구멍(21)을 통해 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있어, 토출 펌핑실(28)과 유압실(25)의 유압이 같이 유지된다. 유압실(25)은 고정 기어(1), 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 기어 슬리브(10), 및 케이싱 커버(14)에 둘러싸여 있다. 유압실(25) 내부에는 고정 초승달 판(5) 이동 기어 축(8)이 가로지르고 있다.

도 9에서는 케이싱 커버(14), 이동 기어 축(8), 유체 연결 통로(26), 및 고정 초승달 판(5)을 볼 수 있다. 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26)는 케이싱(12)의 유체 복도(23)에서 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있는 통로이다. 케이싱 커버(14)는 유체를 유압실(25)에 가두고 있는 역할을 담당한다.

도 5에서는 흡입 펌핑실(27)에서 토출 펌핑실(28)로 유체를 나르는 유체 이동실(24)들을 확인할 수 있는데 유체 이동실(24)이 크면 유체 이동실(24)이 나르는 유체의 양도 증가하고 따라서 회전당 토출량도 증가할 것이다. 유체 이동실(24)의 크기를 변경하는 것은 유체 이동실(24)의 폭을 변경함으로서 가능하다. 도 3에서 유체 이동실(24)의 폭을 결정하는 고정 기어 링(3)과 이동 기어 링(4)의 위치와 둘 사이의 거리를 확인할 수 있다. 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 초승달 판(6) 및 이동 기어(2)가 함께 축 방향으로 움직임으로써 유체 이동실(24)의 폭이 변경된다. 따라서 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 초승달 판(6) 및 이동 기어(2)의 위치 조절을 통하여 회전당 토출량을 조절할 수 있는 가변 용량 내부 기어 펌프가 될 수 있다. 가변 용량 내부 기어 펌프로 사용하려고 할 때에는 제어 장치를 추가하여 이동 기어(2)의 위치를 조정하기만 하면 된다.

펌프에서 유체를 외부에 공급하고 있을 때 그 유체의 소요량은 경우에 따라 달라질 수 있다. 소요량보다 펌프에서 토출되는 유량이 부족하면 유압도 떨어지고 유량 부족으로 인한 문제를 일으킬 수 있고, 소요량은 적은데 토출되는 유량이 많으면 유체가 원활하게 배출되지 않아 유압이 증가하고 유량 과다로 인한 문제를 일으킬 수 있다. 또 펌프의 축이 도는 회전 속도가 변경되는 경우에 펌프에서 토출되는 유체의 유량도 변경될 수 있는데 유체의 소요량보다 많이 토출되거나 적게 토출되는 경우에 유압의 문제와 유량의 문제를 일으킬 수 있다. 자동차에서 사용되는 펌프는 유체의 소요량의 변화와 축의 회전 속도의 변화에 동시에 노출되어 있는 경우가 많다.

도 1에 보인 고정 기어(1)에서 양단에 유체의 통로가 되는 유체 구멍(21)을 볼 수 있고, 도 2에 보인 케이싱(12)에서 토출 펌핑실(28), 유체 연결 통로(22), 및 유체 복도(23)를 볼 수 있고, 케이싱 커버(14)에서 유체 연결 통로(26)를 볼 수 있고, 도 5에서 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유체 구멍(21)을 볼 수 있는데, 고정 기어(1)의 유체 구멍(21)은 고정 기어(1)의 안팎에 있는 토출 펌핑실(28) 사이의 유체 통로이고, 케이싱(12)의 유체 연결 통로(22)는 토출 펌핑실(28)과 유체 복도(23) 사이의 유체 통로이고, 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26)는 케이싱(12)의 유체 복도(23)와 유압실(25) 사이의 유체 통로이기 때문에 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28), 케이싱(12)의 토출 펌핑실(28), 유체 연결 통로(22), 유체 복도(23), 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26), 및 유압실(25)은 유압이 같이 유지된다. 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이 유체 복도(23)는 고정 기어(1)의 유체 구멍(21)을 통해 유압실(25)과 연결되기도 하고, 케이싱 커버(14)의 유체 연결 통로(26)를 통하여 유압실(25)과 연결되기도 하고 있다.

그러나 위에서 이미 설명된 것과 같이 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있게 하는 데에는 다양한 방법이 있다. 고정 기어(1)에 있는 유체 구멍(21), 케이싱(12)에 있는 토출 펌핑실(28), 유체 연결 통로(22), 유체 복도(23), 및 케이싱 커버(14)에 있는 유체 연결 통로(26) 등은 다양한 방법에 사용될 수 있는 예이며, 외부에 파이프가 사용될 수 있음도 이미 설명되었다.

도 7에서 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유압실(25)의 경계에 있는 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)을 확인할 수 있다. 도 3 내지 도 9를 통하여 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘은 토출 펌핑실(28)의 단면적에 대하여 유압이 작용한 것이고, 유압실(25)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘은 유압실(25)의 단면적에 대하여 유압이 작용한 것을 확인할 수 있다. 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)의 단면적은 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)의 단면적의 합에서 이동 기어(2), 고정 초승달 판(5), 이동 초승달 판(6), 및 흡입 펌핑실(27)의 단면적과 일부 유체 이동실(24)의 단면적을 제외한 면적과 같고, 유압실(25)의 단면적은 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)의 단면적의 합에서 고정 초승달 판(5)과 이동 기어 축(8)의 단면적을 제외한 면적과 같다. 따라서 유압실(25)의 단면적이 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)의 단면적보다 2배 이상 크다. 그 결과 유압실(25)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘이 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘보다 2배 이상 크고, 양쪽에서 작용하는 힘의 세기는 유압의 세기에 비례하여 각각 세어지고, 양쪽에서 작용하는 힘의 차이는 유압이 세어질수록 증가하고, 유압이 세어질수록 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 고정 기어 링(3)과 고정 기어 링 커버(13) 쪽으로 더 세게 밀리게 된다.

도 3에서 유압실(25)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘이 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘보다 세면 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)은 왼쪽으로 움직이게 될 것을 알 수 있다. 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘은 유압에서 발생하는 것이기 때문에 유압이 크면 클수록 힘도 커지게 된다. 물론 유압은 외부에서 전달된 회전력에 의해 고정 기어(1)와 이동 기어(2)가 회전함에 의해 발생한 것이다. 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 왼쪽으로 이동할수록 유체 이동실(24)의 폭이 작아지고 은 줄어들어서, 마지막에는 유체 이동실(24)의 폭이 0이 되고 회전당 토출량도 0이 된다. 유압이 증가함에 따라 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 왼쪽으로 움직이는 것을 상쇄하는 힘은 스프링(11)의 복원력이다. 스프링(11)의 복원력과 유압에 의해 발생하는 힘이 균형을 이루는 위치로 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 움직여 자리를 잡고 있게 되면 시간당 토출량은 일정하게 되고 유압도 일정하게 된다. 스프링(11)의 복원력은 여러 가지 방법으로 조정될 수 있고 특별한 제한은 없다. 따라서 스프링(11)의 복원력을 조절하여 시간당 토출량과 유압을 일정한 범위 내로 조절할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 가변 용량 내부 기어 펌프의 유체 출구(30)를 통해 높은 압력의 유체가 외부로부터 공급될 경우에는 이동 기어 축(8)이 도는 모터로 작용하는데, 이동 기어 축(8)의 토크는 스프링(11)의 복원력으로 조정될 수 있다. 왜냐하면 공급되는 유체의 유압이 클수록 큰 토크가 발생하지만, 공급되는 유체의 압력이 강할수록 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유압실(25)의 압력도 높아지고, 유압실(25)에서 작용하는 힘이 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 작용하는 힘보다 더 세기 때문에 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 왼쪽으로 작용하는 힘이 더 강하게 되어 이것들이 왼쪽으로 움직이게 되는데, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 왼쪽으로 움직일수록 고정 기어(1) 내부의 토출 펌핑실(28)의 폭이 줄고, 유압이 이동 기어(2)의 이에 작용하는 면적이 줄어들어서 발생하는 힘이 작아지게 되므로 발생하는 토크도 작아지기 때문에 유압이 클수록 증가할 것 같은 토크를 오히려 감쇄시키는 방향으로 작동할 수도 있다. 여기에 스프링(11)의 복원력이 더해져서 유압에서 작용하는 힘과 균형을 이루는 위치로 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 움직여 자리를 잡고 있게 되면 공급되는 유체의 유압에 대해 발생하는 토크가 일정하게 될 수 있다. 따라서 스프링(11)의 복원력을 조절하여 토크를 일정한 범위 내로 조절할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 가변 용량 내부 기어 펌프에서 도 1 내지 도 9에 보인 고정 기어(1) 및 케이싱(12)은 다른 모양으로 변형될 수도 있다. 도 10 내지 도 18에는 이러한 변형에 따른 결과를 보여주는 것으로 변형 후에도 그 기능에는 별 차이가 없다.

도 10에는 고정 기어(101), 케이싱(112), 케이싱 커버(114), 및 고정 기어 링 커버(113)와 케이싱 커버(114)에 설치된 고정 초승달 판 지지 장치(116)와 고정 기어 링 커버(113)에 설치된 고정 초승달 판(105)과 이동 기어 축 지지 장치(115)를 보이고 있다. 도 10에 보인 고정 기어(101)는 도 1에 보인 고정 기어(1)와 차이가 있는데 도 10의 고정 기어(101)는 기어의 이의 사이가 서로 연결되어 있지 않고 떨어져 있으며 모든 이가 고정 기어 판(131)에 연결되어 있다. 도 1의 고정 기어(1)에는 양단에 유체 구멍(21)이 있는데 도 10의 고정 기어(101)에는 유체 구멍(121)이 이 전체에 걸쳐 형성되어 있다고 볼 수도 있다. 도 10의 케이싱(112)은 도 2의 케이싱(12)과 달리 케이싱(112)의 양단에 펌핑실이나 유체 복도가 없고 유체 연결 통로(122)가 일단에서 타단까지 형성되어 있다. 케이싱(112)의 양단에 펌핑실이나 유체 복도가 없지만 있어도 된다. 도 1 내지 도 9에 대한 설명과 같이 케이싱(112)에 있는 유체 연결 통로(122)를 없애고 케이싱(112)의 외부에 별도의 파이프를 통해 유체 연결 통로가 구현될 수도 있다. 케이싱(112)에 있는 유체 출구(130)와 유체 입구(129)는 고정 기어 링 커버(113)의 이동 초승달 판 구멍(118) 왼쪽과 오른쪽에 각각 설치될 수도 있다. 고정 기어(101)와 케이싱(112)을 제외한 다른 부분들은 도 1과 도 2에 보인 부분들이 같이 사용될 수 있다.

도 11은 도 1 내지 도 9에 보인 가변 용량 내부 기어 펌프에서 일부를 도 10에 보인 부분들로 대체하여 변경한 뒤에 조립된 상태의 한 단면을 보인 것이다. 도 11에서 각 부분의 조립과 설치 방법은 도 3에 대해 한 것과 같고, 고정 기어(101) 내부의 흡입 펌핑실(27), 토출 펌핑실(28), 유체 이동실(24), 및 유압실(25)이 형성되는 것도 도 3에서 설명한 것과 같다.

도 10과 도 11에 보인 케이싱(112)에서는 도 2와 도 3에 보인 케이싱(12)과는 달리 펌핑실과 유체 복도를 볼 수 없는데, 고정 기어(101)에 긴 유체 구멍(121)이 있기 때문에 펌핑실과 유체 복도 없이 유체 연결 통로(122)로서 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유압실(25) 사이의 유체 흐름이 가능하게 할 수 있음을 볼 수 있다.

도 11의 고정 기어(101)의 내부에서는, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에서 왼쪽의 고정 기어 링(3)과 고정 기어 링 커버(113)의 사이에는 고정 기어(101)와 이동 기어(2)가 맞물리어 흡입 펌핑실(27), 토출 펌핑실(28), 및 유체 이동실(24)이 형성되어 있고, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에서 오른쪽의 케이싱 커버(114)의 사이에는 고정 기어(101)로 둘러싸인 유압실(25)이 형성되어 있다. 케이싱 커버(114)에 있는 유체 연결 통로(126)가 유압실(25)의 유체 출입구이다. 도 11의 유압실(25)도 도 3의 유압실(25)과 같이 유압 실린더이며, 스프링(11)도 같은 역할을 한다. 미도시된 모터 등으로부터 이동 기어 축(8)을 통해 회전력을 전달받아 고정 기어(101)와 이동 기어(2)가 회전함으로서 펌프 작용을 할 수 있다.

도 12에서는 고정 기어 링 커버(113), 고정 기어 링(3), 이동 기어(2), 이동 기어 슬리브(10), 이동 기어 축(8), 및 이동 초승달 판(6)을 확인할 수 있다. 모두가 케이싱(112)의 일단에서 유체를 가두고 있는 역할을 담당하고 있다.

도 13에서는 도 5와 같이 유체 이동실(24), 토출 펌핑실(28), 및 흡입 펌핑실(27)을 볼 수 있다. 토출 펌핑실(28)과 흡입 펌핑실(27)은 각각 고정 기어(1)의 내부에 형성되어 있고, 고정 기어(101)에 있는 유체 구멍(121)은 유체가 고정 기어(101)의 안팎으로 흐를 수 있게 한다. 이동 기어(2)와 고정 초승달 판(5)의 사이에 형성된 유체 이동실(24)은 이동 기어(2), 고정 초승달 판(5), 고정 기어 링(3), 및 기어 블록(9)으로 둘러싸여 있고, 고정 기어(101)와 이동 초승달 판(6)의 사이에 형성된 유체 이동실(24)은 고정 기어(101), 이동 초승달 판(6), 이동 기어 링(4), 및 고정 기어 링 커버(113)로 둘러싸여 있다. 또 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)과 흡입 펌핑실(27)은 각각 고정 기어(101), 이동 기어(2), 고정 초승달 판(5), 이동 초승달 판(6), 고정 기어 링(3), 고정 기어 링 커버(113), 이동 기어 링(4), 및 기어 블록(9)으로 둘러싸여 있다.

고정 기어(101)와 이동 기어(2)가 오른쪽으로 돈다면 각 유체 이동실(24)은 흡입 펌핑실(27)의 유체를 토출 펌핑실(28)로 나르게 된다. 따라서 흡입 펌핑실(27)은 유체 입구(29)를 통해 유체를 흡입하고 토출 펌핑실(28)은 유체 출구(30)를 통해 유체를 토출하게 되어 펌프로서의 역할을 수행하게 된다.

도 11 내지 도 18을 통해 유체가 누출되는 곳을 찾을 수 없는데, 이렇게 하면 유체 누출이 없게 가변 용량 내부 기어 펌프를 만들 수 있다는 것을 확인할 수 있다.

도 14에서 유체 연결 통로(122)를 볼 수 있는데 유체 연결 통로(122)는 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유압실(25)을 연결하는 유체의 통로이다.

도 15에서는 케이싱(112)의 내부에서 유압실(25)의 경계를 이루고 유체의 누출을 막고 있는 고정 기어(101), 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 고정 초승달 판(5), 이동 기어 슬리브(10), 및 이동 기어 축(8)을 볼 수 있다.

도 16에서는 유압실(25)을 확인할 수 있는데 유체 연결 통로(122)에서 고정 기어(101)의 유체 구멍(121)을 통해 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있어, 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)과 유압실(25)의 유압이 같이 유지된다. 유압실(25)은 고정 기어(101), 고정 기어 판(131), 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 기어 슬리브(10), 및 케이싱 커버(114)에 둘러싸여 있다. 유압실(25) 내부에는 고정 초승달 판(5)과 이동 기어 축(8)이 가로지르고 있다.

도 17에서는 유압실(25)을 확인할 수 있는데, 여기서는 고정 기어(101)의 이가 보이지 않고 대신 이가 붙어 있는 고정 기어 판(131)이 보이고 있다.

도 18에서는 케이싱 커버(114), 이동 기어 축(8), 유체 연결 통로(126), 및 고정 초승달 판(5)을 볼 수 있다. 케이싱 커버(114)의 유체 연결 통로(126)는 케이싱(112)의 유체 연결 통로(122)에서 유압실(25)로 유체가 흐를 수 있는 통로이다. 케이싱 커버(114)는 유체를 유압실(25)에 가두고 있는 역할을 담당한다.

도 13에서는 흡입 펌핑실(27)에서 토출 펌핑실(28)로 유체를 나르는 유체 이동실(24)들을 확인할 수 있는데, 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 초승달 판(6) 및 이동 기어(2)가 함께 축 방향으로 움직임으로써 유체 이동실(24)의 폭과 크기가 변경된다. 따라서 이동 기어 링(4), 기어 블록(9), 이동 초승달 판(6) 및 이동 기어(2)의 위치 조절을 통하여 회전당 토출량을 조절할 수 있는 가변 용량 내부 기어 펌프가 될 수 있다. 가변 용량 내부 기어 펌프로 사용하려고 할 때에는 제어 장치를 추가하여 이동 기어(2)의 위치를 조정하기만 하면 된다.

도 10 내지 도 18을 통해 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28), 케이싱(112)의 유체 연결 통로(122), 케이싱 커버(114)의 유체 연결 통로(126), 및 유압실(25)은 유압이 같이 유지되는 것을 알 수 있다. 도 11에서 볼 수 있는 것과 같이 케이싱(112)의 유체 연결 통로(122)는 고정 기어(101)의 유체 구멍(121)을 통해 유압실(25)과 연결되기도 하고, 케이싱 커버(114)의 유체 연결 통로(126)를 통하여 유압실(25)과 연결되기도 하고 있다.

또 유압실(25)의 단면적이 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)의 단면적보다 2배 이상 크고, 그 결과 유압실(25)에서 유압으로 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)에 작용하는 힘이 고정 기어(101) 내부의 토출 펌핑실(28)에서 유압으로 작용하는 힘보다 2배 이상 큰 것도 알 수 있다.

따라서 외부에서 전달된 회전력에 의해 고정 기어(1)와 이동 기어(2)가 회전함에 의해 유압이 발생하면, 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 왼쪽으로 움직이게 하는 힘을 받게 되는데 이것을 상쇄하는 힘은 스프링(11)의 복원력이다. 스프링(11)의 복원력과 유압에 의해 발생하는 힘이 균형을 이루는 위치로 이동 기어 링(4)과 기어 블록(9)이 움직여 자리를 잡고 있게 되면 시간당 토출량은 일정하게 되고 유압도 일정하게 된다. 스프링(11)의 복원력은 여러 가지 방법으로 조정될 수 있고 특별한 제한은 없다. 따라서 스프링(11)의 복원력을 조절하여 시간당 토출량과 유압을 일정한 범위 내로 조절할 수 있게 된다.

도 10 내지 도 18에 의한 가변 용량 내부 기어 펌프는 유체 출구(130)를 통해 높은 압력의 유체가 외부로부터 공급될 경우에는 이동 기어 축(8)이 도는 모터로 작용하고, 이동 기어 축(8)의 토크는 스프링(11)의 복원력으로 조정될 수 있다.

가변 용량 내부 기어 펌프는 자동차의 오일 펌프나 에어컨 펌프와 같이 축의 회전 속도가 큰 폭으로 자주 변화하는 환경에서 유체의 흐름을 일정한 범위 내로 통제하거나 원하는 속도로 조절하기 위해서 이용될 수 있다. 가변 용량 내부 기어 모터는 토크를 일정한 범위 내로 통제하거나 토크를 조절하기 위해서 이용될 수 있다.

1: 고정 기어. 2: 이동 기어. 3: 고정 기어 링. 4: 이동 기어 링. 5: 고정 초승달 판. 6: 이동 초승달 판. 8: 이동 기어 축. 9: 기어 블록. 10: 이동 기어 슬리브, 11: 스프링. 12: 케이싱. 13: 고정 기어 링 커버. 14: 케이싱 커버. 15: 이동 기어 축 지지 장치. 16: 고정 초승달 판 지지 장치. 17: 고정 초승달 판 구멍. 18: 이동 초승달 판 구멍. 19: 이동 기어 구멍. 20: 이동 기어 슬리브 구멍. 21: 유체 구멍. 22: 유체 연결 통로. 23: 유체 복도. 24: 유체 이동실. 25: 유압실. 26: 유체 연결 통로. 27: 흡입 펌핑실. 28: 토출 펌핑실. 29: 유체 입구. 30: 유체 출구. 32: 이동 기어 링 받침판. 33: 고정 장치. 41-47, 51-58: 단면도 위치를 표시하는 화살표. 101: 고정 기어. 105: 고정 초승달 판. 112: 케이싱. 113: 고정 기어 링 커버. 114: 케이싱 커버. 115: 이동 기어 축 지지 장치. 116: 고정 초승달 판 지지 장치. 118: 이동 초승달 판 구멍. 121: 유체 구멍. 122, 126: 유체 연결 통로. 129: 유체 입구. 130: 유체 출구. 131: 고정 기어 판.

Claims

가변 용량 내부 기어 펌프에 있어서,
내부 기어로 고정된 자리에서 회전하는 고정 기어;
상기 고정 기어에 유체의 누출 없이 맞물리며 축 방향으로 이동이 가능한 이동 기어;
상기 이동 기어의 겉에서 유체의 누출 없이 축 방향으로 이동이 가능한 고정 기어 링;
상기 고정 기어의 속에서 유체의 누출 없이 축 방향으로 이동이 가능한 이동 기어 링;
상기 이동 기어와 하기 이동 초승달 판에 유체의 누출 없이 접하는 고정 초승달 판;
상기 고정 기어와 상기 고정 초승달 판에 유체의 누출 없이 접하는 이동 초승달 판;
상기 이동 기어 링의 구멍에서 유체의 누출 없이 회전이 가능하고, 상기 고정 초승달 판이 유체의 누출 없이 이동이 가능한 고정 초승달 판 구멍이 있고, 상기 이동 초승달 판이 설치되는 기어 블록;
상기 고정 기어가 내부에서 유체의 누출 없이 회전 가능한 케이싱;
상기 고정 기어 링이 유체의 누출 없이 회전하는 구멍과 상기 이동 초승달 판이 유체의 누출 없이 이동이 가능한 이동 초승달 판 구멍이 있고, 상기 고정 초승달 판이 설치되는 고정 기어 링 커버;
상기 이동 기어의 축이 유체의 누출 없이 회전하는 구멍과 상기 고정 초승달 판을 지지하는 고정 초승달 판 지지 장치가 있으며 유체를 가두고 있는 케이싱 커버;
유체 입구; 및
유체 출구;를 포함하되, 상기 고정 기어는 상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 이동 기어는 상기 고정 기어의 내부에 설치되고, 상기 케이싱의 일단에 상기 고정 기어 링 커버가 설치되고, 타단에 상기 케이싱 커버가 설치되고, 상기 고정 기어 링은 상기 고정 기어 링 커버의 구멍 내부에 설치되고, 상기 이동 기어 링은 상기 고정 기어 내부에 설치되고, 상기 기어 블록은 상기 이동 기어 링 내부에 설치되고, 상기 고정 초승달 판의 일단은 상기 고정 기어 링 커버에 설치되고, 상기 기어 블록의 고정 초승달 판 구멍을 관통하고, 타단은 상기 케이싱 커버의 고정 초승달 판 지지 장치에 설치되고, 상기 이동 초승달 판의 일단은 상기 기어 블록에 설치되고, 타단은 상기 고정 기어 링 커버의 이동 초승달 판 구멍을 관통하여 설치되고, 상기 이동 기어의 일단은 상기 이동 기어 링과 상기 기어 블록에 유체의 누출 없이 접하고, 타단은 상기 고정 기어 링을 관통하여 설치되고, 상기 고정 기어의 일단은 상기 고정 기어 링 커버와 상기 고정 기어 링에 유체의 누출 없이 접하고, 타단은 상기 케이싱 커버에 접하고, 상기 고정 기어, 상기 이동 기어, 상기 고정 초승달 판, 상기 이동 초승달 판, 상기 고정 기어 링, 상기 고정 기어 링 커버, 상기 이동 기어 링, 및 상기 기어 블록으로 둘러싸여 있는 토출 펌핑실과 상기 고정 기어, 상기 이동 기어 링, 상기 기어 블록, 및 상기 케이싱 커버에 둘러싸여 있는 유압실의 사이에는 유체 연결 통로가 설치된다;는 것을 특징으로 하는 가변 용량 내부 기어 펌프.