KR100415901B1 - 베인셀펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유량조절밸브(13)를 가진 윙셀펌프에 관한 것으로 그의 조정피스톤(17)에 있어 한측에 배출압력 및 스프링 하중이 작용한다. 압력실(1)과 배출찬넬(19) 사이에서 전면판(7)의 교축구멍(14)은 원추절단형으로된 압력실 내로 돌출한 교축원추를 감안하고 있다. 교축원추는 펌프회전수에 따르는 송출유량을 발생시키며 이는 배출찬넬(19)에서 조정피스톤(17)의 전면에 작용한다.

Description

베인셀펌프

하나의 이러한 펌프는 예를 들어 독일 특허 출원 DE-A 41 08 126으로부터 공지된다. 상기 펌프의 제어판 내에는, 오리피스삽입체(orifice insert)를 가지는 오리피스가 압력챔버와 배출채널 사이에 제공된다. 상기 오리피스는 rpm에 대한 유속의 하강 특성곡선을 일으킨다. 많은 경우들에 있어서, 그러나 예를 들어 동력조향시스템들(power steering systems)에서의 사용을 위해, 일정한 유속곡선을 달성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 하우징 내에 지지되는 캠링, 그리고 구동축에 의해 구동 가능한 반경방향의 슬롯들을 가지는 로터를 구비하는 베인셀펌프(vane cell pump)에 관한것이다. 상기 반경방향의 슬롯들 내로는 작동슬라이드들(work slides)이 삽입되는데, 이것들은 상기 캠링에서 반경방향을 따라 실링되면서 미끄러진다. 상기 캠링,로터 및 작동슬라이드들 사이에는 작동챔버들이 형성되는데, 이것들은 제어판들에의해 축방향으로 한정된다. 상기 하우징 내에는 스프링력에 대한 송출압에 의해 일측 상에 작용하는 유량조절밸브가 내장되는데, 이것은 오일이 압력챔버로부터 분사채널 내로 오일을 운반한다. 또 다른 오리피스가 또한 압력챔버로부터 배출채널까지 제공된다.

도 1은 본 발명에 의한 베인셀펌프 종단면도; 그리고

도 2는 오리피스의 평면의 확대도이다.

본 발명의 과제는 상기 특성곡선의 수평진행을 달성하는 것이다. 상기 과제는 본 발명의 특성적인 특징들에 의해 달성된다. 상기 배출채널 내에 위치한 오피피스는 압력챔버 쪽으로 향하는 원추대 평면(frustum flat face)을 구비한다. 상기원추대 평면에 의해, 상기 오리피스 내로의 오일의 유입은 바람직하게 일정한 수평특성곡선이 얻어지도록 변경된다. 상기 오리피스의 길이에 의해, 점성의존도가 또한 달성되며, 그리고 결과적으로 펌프의 보다 양호한 냉간시동성능(cold-starting performance)이 획득된다. 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세히설명된다.

상기 베인셀펌프는 도시되지 않은 용기로부터 도시되지 않은 예를 들어 동력조향시스템과 같은 소비처로 오일 형태의 압력유체를 공급하기 위해 사용된다. 도면에서, 로터세트(3; rotor set)는 하우징(2)의 오일로 충진된 압력챔버(1) 내로 삽입된다. 상기 로터세트(3)는 캠링(4) 및 로터(5)를 포함한다. 상기 로터(5)는 캠링(4)의 내부에 배치되며, 그리고 반경방향으로 향하는 슬롯들을 구비하는데, 이 슬롯들 내에 베인들(6; vanes)이 밀려 움직여질 수 있다. 상기 캠링(4), 로터(5) 및 베인들(6) 사이에는 작동챔버들이 형성되는데, 이것들은 인접하는 제어판들(7및 8)의 제어면에 의해 축방향으로 한정된다. 상기 펌프는 복동행정형(double-stroke version)으로서 실현된다.

상기 하우징(2)은 베어링하우징(10) 및 냄비 형상의 하우징캡(11)으로 이루어진다. 상기 로터(5)는 베어링하우징(10) 내에서 지지되는 구동축(12) 상에 상대회전에 대해 고정되는 방식으로 설치된다. 상기 베어링하우징(10) 내의 지지점(bearing point)은 구동축(12)의 유일한 베어링이다. 이것은 상기 구동축(12)이 하우징캡(11) 내에서 반경방향으로 지지되지 않는다는 것을 의미한다. 상기 구동축은 그 대신에 하우징캡(11) 상에서 축방향으로 지지된다.

상기 용기를 연결하기 위한, 도시되지 않은 흡입연결부 및 또한 도시되지 않은 상기 소비처를 위한 압력연결부와 함께, 상기 압력연결부로 운반되는 압력유체를 조절하기 위한 유량조절밸브(13)가 상기 베어링하우징(10)에 제공된다. 상기 유량조절밸브(13)와, 또한 존재하지만 도시되지 않은 압력제한밸브의 실시예는 예를들어 U.S. Pat. No. 5,098,259 로부터 충분히 공지되어 있으므로, 여기서는 상세히설명되지는 않는다. 상기 작동챔버를 유량조절밸브(13) 및 압력제한밸브로 연결시키는 압력채널들이 또한 베어링하우징(10) 내에 배치된다. 상기 압력채널들도 또한 충분히 공지되어 있으므로, 상세히 설명되지 않는다.

본 발명에 따르면, 상기 제어판(7)은 원추대 평면(23)을 가지는 오리피스(14)를 구비한다. 상기 원추대 평면(23)은 상기 오리피스(14)를 둘러싸는 볼록한 원추대가 상기 제어판(7)으로부터 상기 압력챔버(1) 내로 돌출되도록 구현된다. 상기 평면(23)은 오리피스(14) 내에서의 rpm 에 의존하는 유출을 방지하며,어떤 의미에서 가변오리피스의 역할을 한다. 유속이 크면 클수록 관류량은 더 적어진다. 이러한 효과는 상기 오리피스(14) 내로의 압력챔버(1)의 유출이 상기 원추대평면(23)에 의해 더욱 현저하게 편향된다는 점에서 달성된다. 유속이 증가함에 따라, 상기 오리피스로의 입구에서 유압 단면적은 감소한다. 상기 오리피스(14)와 구멍(l4A)은 상기 로터(5), 캠링(4) 및 베인들(6) 사이에 형성되는, 압력을 지지하는 작동챔버들과 연통한다. 전달압력은 상기 압력챔버(1) 내에 널리 보급된다. 상기 전달압력은 오리피스(14) 및 배출채널(19)을 거쳐 상기 소비처에 전달된다. 상기 유량조절밸브(13)의 피스톤구멍(15)은 축방향으로 상기 구멍(l4A)에 접한다. 상기 피스톤구멍(15)은 조정피스톤(17)을 포함하는데, 이것에 대해 스프링챔버(l5A) 내로 삽입된 스프링(16)이 내리누른다. 상기 피스톤구멍(15)은 분사채널(25)을 거쳐 흡입구(22)와 연통된다. 상기 피스톤구멍(15)은 또한 구멍(27)을 거쳐 배출채널(19)과 연통된다. 상기 유량조절밸브(13)는 다음과 같이 작동된다:

rpm이 증가함에 따라, 조정피스톤(17)의 구멍(l4A) 쪽으로의 단부면 상의 오리피스로 인해 압력차가 증가한다. 상기 조정피스톤(17)은 피스톤압력계(piston manometer)로서 작용하며, 상기 스프링(16)의 힘에 대해, 그리고 상기 조정피스톤(17)의 하류에 널리 보급된 배출압력의 힘에 대해, 좌측으로 밀려 움직여진다. 그 다음에 상기 조정피스톤(17)의 단부면은 분사채널(25)을 개방한다. 일부 유량은 따라서 공지된 방법으로 상기 펌프의 유입측으로 다시 귀환된다. 따라서 유용한 수평적인 유량 특성곡선이 획득된다.

상기 원추대 평면(23)은 대안적으로 다양한 오리피스 직경들 및 길이들, 그리고 테이퍼각들을 가지는, 다양한 삽입체로서 구현될 수 있다. 또한 오리피스 테이퍼가 상기 제어판 내로 통합될 수도 있다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 베인셀펌프는 rpm에 대한 유속의특성곡선을 수평적으로 일정하게 유지시키는 탁월한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 다음의 특징들을 가지는: 즉,

   - 하우징(2) 내에 캠링(4)이 장착되며;

   - 구동축(12)에 의해 구동 가능한 로터(5)가 반경 방향의 슬롯들을 구비하며, 상기 슬롯 내에는 상기 캠링(4)을 따라 실링되면서 미끄러지는 작동베인들이 삽입되고;

   - 상기 캠링(4), 로터(5) 및 작동베인들 사이에는 축방향으로 제어판들(7, 8)에 의해 한정되는 작동챔버들이 형성되고;

   - 상기 하우징(2) 내에, 일측에서는 송출압력에 의해, 다른 측에서는 배출압력과 스프링력의 합에 의해 작동되는 유량조절밸브(13)가 설치되며, 상기 밸브는 압력챔버(1)로부터 분사채널(25)로 오일을 운반하고:

   - 상기 제어판들의 하나에는 압력챔버(1)로부터 배출채널(19)에 이르는 오리피스(14)가 구비되는, 베인셀펌프에 있어서,

   상기 제어판(7) 내의 오리피스(14)는 상기 오리피스(14)를 둘러싸는 볼록한 원추대가 상기 압력챔버(1) 내로 돌출되도록, 상기 압력챔버(1) 쪽으로 향하는 원추대 평면(23)을 구비하는 것을 특징으로 하는 베인셀펌프.