KR100380294B1 - 베인펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그의 제어프란자(17)가 한쪽에서는 공급압력이 그리고 다른쪽에서는 배출압력이 작용하는 유량조절밸브를 가진 배임펌프에 관한 것이다.

제어프란자(17)는 이때 압력저울 역할을 하는데 이때 펌프회전수 증가시의 차압은 조절된 공급량의 측정치로서 유용하다. 제어프란자(17)에서 제어된 공급유량은 분사찬넬(25)을 거쳐서 분기부(20)로 유입되고 이것은 굽혀진 흡입암(21 및 22)을 거쳐 흡입역(23 또는 24)과 연결되어 있다.

본 발명의 주요특성은 분기부(20)와 흡입암(21 및 22)은 구동축(12)에 밀착되어 있다는데 있다. 이밖에 분사찬넬(25)은 분기부(20) 중앙에 유입되므로 한편에서는 분사오일이 그리고 또한편에서는 추가로 흡입찬넬(18)을 거쳐서 유입된 흡입오일이 동시에 균일하게 양 흡입역(23과 24)으로 분기된다. 고압오일은 경질 금속재로 된 구동축(12)에 충돌하여 여기에서 그의 유로 일부를 따라 안내됨으로 이 부위에서 하등의 캐비테이션(공동형상)이나 부식이 발생할 수가 없다.

Description

베인 펌프

본 발명은 하우징에 지지된 캠 링, 및 구동축에 의해 구동될 수 있는 레이디얼 슬릿을 갖는 로터를 구비한 베인 펌프에 관한 것이다. 작동 슬라이드는 레이디얼 슬릿에 삽입되며, 이것은 캠 링을 따라 밀봉되게 슬라이드된다. 작동실은 제어 판에 의하여 축 방향으로 범위가 정해지는 캠 링, 로터 및 작동 슬라이드 사이에 형성된다. 일측에 공급 압력이 공급되고 타측에 출구 압력 외에 스프링 하중이 공급되는 유량 제어 밸브는 하우징에 설치되고 커넥션을 압력실로부터 흡입 측과 연결된 분사 채널까지 설치할 수 있다. 또한, 흡입 채널은 흡입 영역에 이르는 하우징의 전면 벽에 배치된 2개의 대칭 배열 만곡 흡입 아암으로 분할된다.

이러한 유형의 베인 펌프는 예를 들면 US-PS 5 112 199에 공지되어 있다. 이러한 펌프는 유량 제어 밸브로부터 분기되고 2개의 흡입 영역과 연결된 2개의 분사 채널을 갖는다. 게다가, 흡입 영역은 2개의 홈을 경유하여 유량 제어 밸브 아래에 배치된 출구 보어와 또한 연결된다. 2개의 분사 채널을 갖는 이러한 시스템은 비교적 고가이다. 이러한 채널은 공차로 인하여 오일을 분사할 때 다른 방법으로 작동되는 것이 또한 가능하다. 이것은 2개의 흡입 영역 중 하나가 지연 후에 공급된다는 것을 의미한다. 소음은 흡입 영역을 채울 때 차이에 의해 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 과제는 유리한 소음 반응이 저렴한 제조 비용과 함께 심지어 빠른 펌프 회전수를 생기게 하는 방법으로 펌프를 이의 분사 및 흡입 영역에서 개선하는 것을 기본으로 한다.

이러한 과제는 흡입 채널이 유량 제어 밸브에 관하여 중심에 배치되고 이것으로부터 만곡 흡입 아암이 방사상으로 퍼져 있는 분배 구간에서 종결되는 본 발명의 베인 펌프에 의해 해결되며, 여기서 분배 구간 및 만곡 흡입 아암은 구동축 또는 이의 마찰 베어링 부시가 유량 분배기 역할을 하는 방법으로 배치된다. 이러한 경우에, 유량 제어 밸브의 분사 채널은 분배 구간의 중심에서 종결된다.

바람직한 실시예에 있어서, 구동축의 윤곽은 분배 구간에서 및 흡입 아암의 길이의 일부에 걸쳐 내부 채널 벽을 형성한다. 유량 제어 밸브에서 직접적인 방법으로 분사 채널을 경유하여 분배 구간내로 전환되는 오일은 구동축에 충격을 주고 구동축의 양측에서 큰 저항없이 만곡 흡입 아암에 걸쳐 흡입 영역으로 배출된다. 단지 1개의 분사 채널이 분배 구간의 중심에 배치되므로, 오일은 흡입 영역에 걸쳐 균일하게 분배된다. 유량 분배기 역할을 하는 구동축은 또한 다른 장점을 갖는다: 유량 제어 밸브에서 직접적인 방법으로 고속으로 전환되는 오일은 경강(hard steel)으로 된 구동축에 충격을 주므로, 어떠한 캐비테이션 또는 부식도 이러한 위치에서 발생되지 않는다. 일반적으로 전체 하우징이 구성되는 다이캐스팅 금속의 채널 벽을 제조하는 경우에, 민감한 분배 구간에서의 이러한 마모는 제외될 수 없다.

본 발명의 실용적이고 유리한 실시예는 종속항에 기술된다. 그러나, 본 발명은 본 발명의 특징에 대한 결합에 제한되지 않는다. 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자를 위해, 본 발명의 개념 및 특징을 결합하는 다른 유용한 가능성은 상기과제의 정의로부터 나올 수 있다.

본 발명에 따른 선택적인 실시예에 있어서, 구동축의 마찰 베어링 부시는 유량 분배기 역할을 하며, 여기서 상기 마찰 베어링 부시는 거의 내부 제어판까지 연장된다. 마찰 베어링 부시는 2 성분 베어링으로 설계되므로, 분사 보어의 전환된 스트림(stream)은 부시의 외부 경강 표면에 다시 충격을 준다.

다른 실시예에 있어서, 유량 제어 밸브의 보어는 압력실로부터 구동축에 대하여 15도 경사질 수 있다. 이러한 단계는 유리한 분사각을 제공하며 이에 따라 직접 전환된 오일의 개선된 효율도(충전)를 제공한다.

또 다른 실시예에 있어서, 누출 오일은 로터 영역에서 흡입 아암을 경유하여 흡입 영역까지 직접 유입된다. 이러한 단계로 인하여, 구동축의 마찰 베어링에 오일의 리턴을 위한 윤활 홈이 생략되는 것이 가능하다.

형상 및 적용에 대한 결합의 가능성이 명세서와 청구범위에 상세히 기술된다. 독자는 각 진술을 개별적으로 고찰하고 이를 특히 선행 기술과 관련 다른 관련성 및 조합에서의 실용성을 검토해 보는 것이 바람직하다. 명백한 가능성은 기술된 단계가 사용된다면 이와 유리하게 연결되므로 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 결과로서 나타나게 된다.

이하, 본 발명은 도면을 참조하여 수 개의 모범적인 실시예에 의해 더 상세히 설명될 것이다.

그 내용은 다음과 같다 :

제 1 도는 본 발명에 따른 베인 펌프의 종단면도이며;

제 2 도는 제 1 도의 II-II 선에 의한 평면도이며;

제 3 도는 마찰 베어링 부시에 지지된 구동축을 갖는 실시예에 의한 부분 종 단면도이며;

제 4도는 제 3도의 IV-IV 선에 의한 횡단면도이고;

제 5 도는 가로 방향으로 설치된 유량 제어 밸브의 다른 실시예에 의한 부분 종단면도이다.

베인 펌프는 도시되지 않은 탱크로부터 도시되지 않은 소비지 예를 들면 동력 조향 장치까지 압력 오일을 운반하는데 사용된다.

제 1 도 및 제 2 도에서, 오일로 채워진 하우징(2)의 압력실(1)에 로터 세트(3)가 설치된다. 로터 세트(3)는 캠 링(4) 및 로터(5)로 구성된다. 로터(5)는 캠 링(4)의 내부에 설치되고 반경 방향으로 향하는 슬릿을 가지며, 여기서 베인(6)이 움직일 수 있다. 작동실은 캠 링, 로터(5) 및 베인(6) 사이에 형성되고, 이것은 인접한 제어판(7 및 8)의 제어면에 의해 축 방향으로 범위가 정해진다. 펌프는 2중 행정 실시에 상응한다.

하우징(2)은 베어링 하우징(10) 및 컵 형태의 하우징 커버(11)로 구성된다. 로터(5)는 베어링 하우징(10)에 지지되는 구동축(12)에서 고정되어 회전한다. 베어링 하우징(10)의 베어링 포인트는 구동축(12)의 유일한 위치이다. 이것은 구동축(12)이 하우징 커버(11)에서 반경 방향으로 지지되지 않는 것을 의미한다. 그 대신에, 구동축은 하우징 커버(11)에서 축 방향으로 지지된다.

탱크를 연결하는 도시되지 않은 흡입 커넥션, 및 소비지를 위해 또한 도시되지 않은 압력 커넥션 이외에도, 유량 제어 밸브(13)는 압력 커넥터에 공급되는 압력 오일을 제어하는 베어링 하우징(10)에 설치된다. 유량 제어 밸브(13), 및 추가적으로 설치되었지만 도시되지 않은 압력 릴리프 밸브의 구조는 예를 들면 US-PS 5 098 259에 일반적으로 공지되어 있으므로 보다 상세히 기재되지 않을 것이다. 작동실을 유량 제어 밸브(13)와 압력 릴리프 밸브를 연결하는 압력 채널은 베어링 하우징(10)에 배치된다. 이러한 채널은 또한 일반적으로 공지되어 있으므로 보다 상세히 기재되지 않을 것이다.

제어판(7)은 스로틀(14) 및 개구부(14A)를 갖는다. 스로틀 및 개구부는 로터(5), 캠 링(4) 및 베인(6) 사이에 형성된 압력 공급 작동실과 연결된다. 이러한 경우에 공급 압력은 압력실(1)에서 작용한다. 공급 압력은 스로틀(14) 및 출구 채널(19)을 경유하여 소비지에 공급된다. 유량 제어 밸브(13)의 피스톤 보어(15)는 개구부(14A)와 축 방향으로 인접해 있다. 피스톤 보어(15)는 제어 피스톤(17)을 포함하며, 이 위에서 스프링실(15A)에 삽입된 스프링(16)이 작용한다. 피스톤 보어(15)는 보어(27)를 경유하여 출구 채널(19)과 연결된다. 제 2 도의 평면도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 흡입 채널(18)은 분배 구간(20) 및 2개의 만곡된 흡입 아암(21 및 22)을 경유하여 흡입 영역(23 또는 24)과 연결된다. 탱크에 연결된 흡입 채널(18)을 분배 구간(20)의 중심에 종결시키는 것이 유동을 위해 유리하다. 공지된 방법에서, 흡입 영역(23 및 24)은 베인(6) 사이에 배치된 펌프 작동실의 입구를 형성한다. 본 발명에 있어서, 분배 구간(20)은 유량 제어 밸브(13) 아래 중심에 배치된다. 분배 구간(20) 및 흡입 아암(23 및 24)은 구동축(12)이 유량 분배기 역할을 하는 방법으로 배치된다. 따라서, 구동축은 내부 채널 벽의 부분을 형성한다. 분배 구간(20)의 중심에 종결되는 유량 제어 밸브(13)의 분사 채널(25)은 본 발명의 다른 부품이다. 분사 채널(25)을 경유하여 유량 제어 밸브(13)의 제어 피스톤(17)은 빠른 회전수로 운반되는 과도 유량을 제어하여 이것을 흡입 영역(23 및 24)으로 향하게 한다. 구동축(12)은 분배 구간(20) 및 흡입 아암(21, 22)을 구성하므로, 채널의 경로는 유량에 유리하고 전체 흡입 유량의 균일한 분배로 얻어지는 좋은 공급 효과를 갖는다. 상기 공정에서, 분배 구간(20)내로 분사 채널(25)을 경유하여 분사되는 스트림은 공급이 추가적으로 개선되므로 흡입 채널(18)을 통해 나온 오일과 휩슬려 간다. 이에 대하여, 분사 채널(25)은 분배 구간(20)을 향해 경사질 경우 유리하므로(제 1 도), 분사 채널(25)로 유입되는 스트림은 단단한 재료로 된 구동축(12)에 충격을 주고 채널 벽에는 충격을 주지 않는다. 이것에 의해 분사 채널(25)에서 캐비테이션(공동 현상) 및 부식을 방지하는 것이 가능해진다. 로터(5) 영역으로부터의 누출 오일은 흡입 아암(21, 22)을 경유하여 직접 흡입 영역(23, 24)으로 유용하게 환류될 수 있다.

제 3 도 및 제 4 도에서, 구동축(12)은 마찰 베어링 부시(26)에서 지지된다. 유량 분배기 역할을 하는 부시(26)는 2 성분 베어링으로 실현되며, 즉 외부 재킷은 강으로 구성되는 한편 내부면은 비철 금속으로 제조된다. 여기서 제 1 도와 관련하여 이미 설명된 바와 같이 동일한 장점이 있게 된다. 작은 틈새("S")가 전면판(7) 및 마찰 베어링 부시(26) 사이에 주어지면, 누출 오일은 다시 이러한 틈새를 통하여 로터(5)로부터 흡입 아암(21, 22)까지 및 따라서 흡입 영역(23, 24)까지 유입될수 있다.

다른 변형이 제 5 도에 도시되며, 여기서 유량 제어 밸브(13)의 피스톤 보어(15)는 압력실(1)로부터 구동축(12)에 대하여 약 15도 경사져 있다. 이러한 단계는 제어 피스톤(17)에 의해 개방될 때 피스톤 보어가 전체 영역에 걸쳐 분사 채널(25)에 평행하게 또는 거의 평행하게 향하게 되고, 오일 분사가 캐비테이션 방지 구동축(12)에 충격을 준다는 장점을 갖는다.

유량 제어 밸브(13)는 다음과 같이 작동한다:

회전수가 증가함에 따라, 개구부(14A)로 향하는 제어 피스톤(22)의 전면에서의 압력 차는 스로틀(14)로 인하여 증가한다. 제어 피스톤(17)은 압력 계량기 역할을 하고, 스프링(16)의 하중 및 제어 피스톤 뒤에 작용하는 출구 압력의 하중에 대하여 좌측으로 이동된다. 상기 공정에서, 제어 피스톤(17)의 전면은 분사 채널(25)을 개방한다. 이에 따라 일부 유량이 공지된 방법으로 재차 펌프의 유입측에 도달한다. 이로서 수평 또는 강하 유효 유량 특성 곡선을 얻게 된다.

Claims (4)

1. - 캠 링(4)이 하우징(2)에 지지되며;

   - 구동축(12)에 의하여 구동되는 로터(5)는 반경 방향 슬릿을 가지며, 여기서 캠 링(4)을 따라 밀봉되게 슬라이드되는 작동 슬라이드(6)가 삽입되며;

   - 작동실은 제어판(7, 8)에 의하여 축 방향으로 범위가 정해지는 캠 링(4), 로터(5) 및 작동 슬라이드(6) 사이에 형성되며;

   - 일측에 공급 압력이 공급되고 타측에 출구 압력 외에 스프링 하중이 공급되는 유량 제어 밸브(13)는 하우징에 설치하고 커넥션을 압력실(1)로부터 분사 채널(25)까지 설치할 수 있으며;

   - 흡입 채널(18)은 흡입 영역(23, 24)에 이르는 대칭 배열 만곡 흡입 아암(21 또는 22)으로 분할되고 하우징의 단부 벽에 배치되는 베인 펌프에 있어서,

   - 상기 흡입 채널(18)은 유량 제어 밸브(13)에 관하여 중심에 배치되고 이것으로부터 만곡 흡입 아암(21 및 22)이 방사상으로 퍼져 있는 분배 구간(20)에서 종결되며;

   - 상기 분배 구간(20) 및 만곡 흡입 아암(21 및 22)은 구동축(12)이 유량 분배기 역할을 하는 방법으로 배치되고;

   - 상기 유량 제어 밸브(13)의 분사 채널(25)은 분배 구간(20)의 중심에서 종결되는 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축(12)의 마찰 베어링 부시(26)는 유량 분배기 역할을 하고, 상기 마찰 베어링 부시(26)는 내부 제어판(7)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
3. 제 1 항에 있어서,

   제어 피스톤(17)을 포함하는 상기 유량 제어 밸브(13)의 보어(15)는 압력실(1)로부터 구동축에 대하여 15도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
4. 제 1 항에 있어서,

   누출 오일은 상기 로터(5) 영역에서 흡입 아암(21 및 22)을 경유하여 흡입 영역(23 또는 24)까지 직접 유입되는 것을 특징으로 하는 베인 펌프.

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