KR100432897B1 - Vane pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베인펌프(vane pump)에 관한 것이다. 본 발명은 캠링의 흡입영역 구간의 시작점이 상기 흡입측 측판과 토출측 측판에 형성된 흡입홈의 시작점의 위상보다 앞서게 형성하여 흡입홈의 시작점과 캠링의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되도록 함으로써 흡입 효율을 극대화할 수 있다.The present invention relates to a vane pump. According to the present invention, the starting point of the suction region section of the cam ring is formed before the phase of the start point of the suction groove formed on the suction side plate and the discharge side plate so that a constant negative pressure region is formed between the start point of the suction groove and the start point of the suction area of the cam ring. The efficiency can be maximized.

Description

베인펌프{VANE PUMP}Vane Pump {VANE PUMP}

본 발명은 베인펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 흡입 효율을 극대화할 수 있는 베인펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a vane pump, and more particularly to a vane pump that can maximize the suction efficiency.

종래의 베인펌프는 도 1에 도시되어 있는 바와같이, 펌프하우징(1)의 내부에 캠링(5)이 설치되고, 이 캠링(5)의 전후 양측에는 흡입측 측판(3)과 토출측 측판(4)이 각각 설치되며, 이중 토출측 측판(4)은 캠링(5)의 초기 틈새를 결정하는 스프링(6)에 의해 캠링(5)쪽으로 탄성바이어스되도록 설치된다.In the conventional vane pump, as shown in FIG. 1, a cam ring 5 is installed inside the pump housing 1, and the suction side side plate 3 and the discharge side side plate 4 are provided at both front and rear sides of the cam ring 5. Are respectively installed, and the double discharge side side plate 4 is installed to be elastically biased toward the cam ring 5 by a spring 6 which determines the initial clearance of the cam ring 5.

그리고 흡입측 측판(3)과 토출측 측판(4)에는 도 3a, 도 3b에 도시된 바와같이 흡입통로(3a)와 흡입홈(4a), 토출통로(3b)와 토출홈(4b) 및 배압구(3c)(4c)가 형성되어 있다.In addition, the suction side side plate 3 and the discharge side side plate 4 have suction passages 3a, suction grooves 4a, discharge passages 3b, discharge grooves 4b, and back pressure ports as shown in FIGS. 3A and 3B. (3c) (4c) is formed.

그리고 캠링(5) 내부의 대략 타원형 공간에는 구동축(7)에 지지된 로타(8)가 회전가능하게 설치되고, 이 로터(8)에는 도 2에 도시된 바와 같이 다수개의 베인홈(9a)이 방사상으로 형성되고, 이 베인홈(9a)에는 베인(9)이 출몰가능하게 수용되어 반경방향으로 왕복운동 가능하게 삽입되어 있다.In the substantially oval space inside the cam ring 5, a rotor 8 supported by the drive shaft 7 is rotatably installed, and the rotor 8 has a plurality of vane grooves 9a as shown in FIG. The vane 9 is radially formed, and the vane 9 is inserted in the vane groove 9a so as to be sunkably received and reciprocally inserted in the radial direction.

이와 같이 구성된 종래 베인펌프는 로터(8)가 타원 형상의 캠링(5) 내에서 회전운동을 하면 베인(9)이 반경방향으로 왕복운동을 하면서 캠링(5)의 내주면과 접하면서 어느 하나의 베인(9)이 흡입측 측판(3)과 토출측 측판(4)의 흡입통로(3a)와 흡입홈(4a)을 통과할 때 베인(9) 후면으로 오일 유체가 흡입되어 캠 프로파일의 흡입영역에 오일 유체가 채워진다. 캠 프로파일의 흡입영역에 채워진 유체는로터(8)의 회전에 따라 캠링(5) 내부의 용적 감소에 의해 압축된 후 흡입측 측판(3)과 토출측 측판(4)의 토출통로(3b)와 토출홈(4b)를 통하여 배출되게 된다.In the conventional vane pump configured as described above, when the rotor 8 rotates in the elliptic cam ring 5, the vane 9 reciprocates in a radial direction while being in contact with the inner circumferential surface of the cam ring 5 and any vane. When (9) passes through the suction passage (3a) and the suction groove (4a) of the suction side side plate (3) and the discharge side side plate (4), the oil fluid is sucked to the rear surface of the vane (9) and the oil in the suction area of the cam profile The fluid is filled up. The fluid filled in the suction region of the cam profile is compressed by the volume reduction inside the cam ring 5 as the rotor 8 rotates, and then the discharge passage 3b and discharge of the suction side plate 3 and the discharge side plate 4 are discharged. It is discharged through the groove 4b.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 베인 펌프는 흡입홈(3a, 4a)의 시작점과 캠 프로파일의 흡입영역이 동일한 위상으로 설정되어 있어 이론적으로는 흡입영역에 오일 유체가 완전히 충진된 상태를 유지해야 하나 실제적으로는 이에 훨씬 못미친 상태로 오일 유체가 충진되어 결과적으로 흡입 효율이 낮아지는 단점이 있었다.However, in the conventional vane pump configured as described above, the starting point of the suction grooves 3a and 4a and the suction area of the cam profile are set to the same phase, so in theory, the suction area should be completely filled with oil fluid. The oil fluid is filled in much less than this state, resulting in a lower suction efficiency.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 흡입홈의 시작점보다 캠 프로파일의 흡입영역 구간을 일정한 위상만큼 앞서게 설정함으로써 흡입측 측판 및 토출측 측판의 흡입영역 시작점과 캠링의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되게 함으로써 흡입 효율을 극대화할 수 있는 베인펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, by setting the suction area section of the cam profile ahead of the starting point of the suction groove by a certain phase, the suction area starting point of the suction side plate and the discharge side plate and the suction of the cam ring It is an object of the present invention to provide a vane pump capable of maximizing suction efficiency by allowing a constant negative pressure region to be formed between the region starting points.

상술한 바와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 펌프하우징과, 펌프하우징의 내부에 설치되며 캠 프로파일의 흡입영역이 형성되는 캠링과, 캠링의 전후 양측에 설치되며 흡입통로와 흡입홈 및 토출통로와 토출홈을 가지는 흡입측 측판 및 토출측 측판과, 캠링의 내부에 설치되는 로터와, 로터에 방사상으로 출몰 가능하게 설치되는 베인을 구비하는 베인펌프에 있어서, 캠링의 흡입영역 구간의 시작점이 흡입측 측판과 토출측 측판에 형성된 흡입홈의 시작점의 위상보다 앞서게 형성하여 흡입홈의 시작점과 캠링의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되도록 한 베인펌프를 제공하는데 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pump housing, a cam ring installed inside the pump housing and having a suction area of the cam profile, and installed at both front and rear sides of the cam ring, and having a suction passage, a suction groove, and a discharge passage. And a vane pump having a suction side side plate and a discharge side side plate having a discharge groove, a rotor provided inside the cam ring, and a vane installed radially on the rotor, the starting point of the suction region section of the cam ring being the suction side. It is characterized by providing a vane pump that is formed in advance of the phase of the starting point of the suction groove formed on the side plate and the discharge side side plate so that a constant negative pressure region is formed between the starting point of the suction groove and the starting point of the suction region of the cam ring.

도 1은 종래의 베인펌프를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional vane pump.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3a와 도 3b는 종래 베인펌프의 흡입측 측판과 토출측 측판을 발췌하여 도시한 측면도.Figure 3a and Figure 3b is a side view showing an extraction of the suction side plate and the discharge side plate of the conventional vane pump.

도 4는 본 발명에 따른 베인펌프를 도시한 단면도.4 is a sectional view showing a vane pump according to the present invention.

도 5는 도 4의 B-B선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

도 6은 본 발명에 따른 캠링의 흡입영역 시작점 부분을 확대 도시한 확대 단면도.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the starting point of the suction region of the cam ring according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>

11 : 펌프하우징 13 : 흡입측 측판11 pump housing 13 suction side plate

13a : 흡입통로 13b : 토출홈13a: suction passage 13b: discharge groove

14 : 토출측 측판 14a : 흡입홈14: discharge side plate 14a: suction groove

14b : 토출통로 15 : 캠링14b: discharge passage 15: cam ring

17 : 구동축 18 : 로터17: drive shaft 18: rotor

19 : 베인19: vane

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 베인펌프의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the vane pump according to the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.

도 4는 본 발명에 따른 베인펌프를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 B-B선 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 캠링의 흡입영역 시작점 부분을 확대 도시한 확대 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a vane pump according to the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line B-B of Figure 4, Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the starting point of the suction region of the cam ring according to the present invention.

본 발명에 따른 베인펌프는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 펌프하우징(11)의 내부에 캠링(15)이 설치되고, 이 캠링(15)의 전후 양측에는 흡입측 측판(13)과 토출측 측판(14)이 각각 설치되며, 이중 토출측 측판(14)은 캠링(15)의 초기 틈새를 결정하는 스프링(16)에 의해 캠링(15)쪽으로 탄성바이어스되도록 설치된다.4 to 6, the vane pump according to the present invention, the cam ring 15 is installed inside the pump housing 11, the suction side side plate 13 and the front and rear sides of the cam ring 15 and Discharge-side side plates 14 are provided, respectively, and double-discharge-side side plates 14 are installed so as to be elastically biased toward the cam ring 15 by a spring 16 which determines the initial clearance of the cam ring 15.

그리고 흡입측 측판(13)에는 도시된 바와 같이, 흡입통로(13a)와 토출홈(13b)이 형성되고, 이 흡입측 측판(13)의 로터(18)와 접촉되는 일면에는 4개의 배압구(미도시됨)가 원호상으로 분리된 상태로 형성된다.As shown in the drawing, the suction side side plate 13 has a suction passage 13a and a discharge groove 13b formed therein, and four back pressure ports are provided on one surface of the suction side side plate 13 in contact with the rotor 18. Not shown) is formed in an arcuate state.

그리고 토출측 측판(14)에도 도면상 미도시되어 있으나, 흡입측 측판(13)과 비슷하게 흡입홈과 토출통로가 형성되고, 이 토출측 측판(14)의 로터(18)와 접촉되는 일면에는 4개의 배압구(미도시됨)가 원호상으로 분리된 상태로 형성된다.Although not shown in the drawing, the suction side side plate 14 has a suction groove and a discharge passage similar to the suction side side plate 13, and four back pressures are provided on one surface of the discharge side side plate 14 in contact with the rotor 18. Spheres (not shown) are formed in a circular arc shape.

그리고 캠링(15)의 내부에는 구동축(17)에 지지된 로터(18)가 설치되고, 이 로터(18)에는 다수개의 베인(19)이 출몰가능하게 수용되어 반경방향으로 왕복운동 가능하게 삽입되어 있다.In addition, a rotor 18 supported by the drive shaft 17 is installed inside the cam ring 15, and a plurality of vanes 19 are accommodated in the rotor 18 so that the vane 19 can be projected and inserted in the radial direction. have.

특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 흡입홈(14a)의 시작점보다 캠 프로파일의 흡입영역 구간이 일정한 위상만큼 앞서게 설정된다.In particular, according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, the suction region section of the cam profile is set to a predetermined phase ahead of the starting point of the suction groove (14a).

이와 같이 로터(18)의 회전 중심점으로부터 흡입홈(14a)의 시작점으로 연장되는 연장선과 로터(18)의 회전 중심점으로부터 캠 프로파일의 흡입영역 시작점으로 연장되는 연장선 사이의 이격각(α)을 흡입영역 오프셋이라고 할 때, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡입영역 오프셋은 대략 1°∼ 2°로 설정되는 것이 바람직하다.In this way, the suction angle α between the extension line extending from the rotation center point of the rotor 18 to the start point of the suction groove 14a and the extension line extending from the rotation center point of the rotor 18 to the start point of the suction area of the cam profile. When referred to as an offset, the suction area offset according to a preferred embodiment of the present invention is preferably set to about 1 ° to 2 °.

또한 흡입영역 오프셋에 의해 확장되는 캠 프로파일 흡입영역의 체적(V)은 전체 캠 프로파일 흡입영역 체적의 대략 0.5%이내로 설정되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the volume V of the cam profile suction area extended by the suction area offset is set within about 0.5% of the total cam profile suction area volume.

이와 같은 흡입영역 오프셋은 흡입측 측판(13) 및 토출측 측판(14)의 흡입통로(13a) 및 흡입홈(14a) 시작점과 캠링(15)의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되게 함으로써 흡입 효율을 극대화할 수 있게 된다.The suction area offset is sucked by forming a constant negative pressure area between the suction passage 13a and the suction groove 14a start point of the suction side side plate 13 and the discharge side side plate 14 and the suction area start point of the cam ring 15. Efficiency can be maximized.

이하, 본 발명에 따른 베인펌프는 다음과 같이 동작된다.Hereinafter, the vane pump according to the present invention is operated as follows.

먼저, 구동축(17)의 구동에 따라 로터(18)가 로터(18)가 타원 형상의 캠링(15) 내에서 회전운동을 하면 베인(19)이 반경방향으로 왕복운동을 하면서 캠링(15)의 내주면과 접하면서 어느 하나의 베인(19)이 흡입측 측판(13)과 토출측 측판(14)의 흡입통로(13a)와 흡입홈(14a)을 통과할 때 베인(19) 후면으로 오일 유체가 흡입되어 캠 프로파일의 흡입영역에 오일 유체가 채워진다.First, when the rotor 18 rotates in the elliptical cam ring 15 according to the driving of the drive shaft 17, the vanes 19 reciprocate in the radial direction, and thus the cam ring 15 The oil fluid is sucked into the rear surface of the vane 19 when any vane 19 passes through the suction passage 13a and the suction groove 14a of the suction side side plate 13 and the discharge side side plate 14 while being in contact with the inner circumferential surface. The oil fluid is then filled in the suction area of the cam profile.

이때, 로터(18)의 베인(19)은 흡입통로(13a) 또는 흡입홈(14a)을 통과하기전에 캠 프로파일에 형성된 흡입영역 오프셋에 의해 흡입영역에 먼저 도달하게 됨에 따라 일시적으로 흡입영역 오프셋에는 부압이 형성된다. 잠시 후, 로터(18)의 베인(19)이 흡입통로(13a) 및 흡입홈(14a)에 도달하면서 오일 유체가 흡입되기 시작할 때에는 이미 흡입영역 오프셋에 의해 부압이 형성되어 있으므로 압력차에 의해 강제적으로 오일 유체가 흡입됨으로써 베인 펌프의 흡입 성능을 높이게 된다.At this time, the vane 19 of the rotor 18 is first reached by the suction zone offset by the suction zone offset formed in the cam profile before passing through the suction passage 13a or the suction groove 14a. Negative pressure is formed. After a while, when the vane 19 of the rotor 18 reaches the suction passage 13a and the suction groove 14a and the oil fluid starts to be sucked, since the negative pressure is already formed by the suction zone offset, it is forced by the pressure difference. As the oil fluid is sucked, the suction performance of the vane pump is increased.

이렇게 캠 프로파일의 흡입영역에 채워진 유체는 로터(18)의 회전에 따라 캠링(15) 내부의 용적 감소에 의해 압축된 후 흡입측 측판(13)과 토출측 측판(14)의 토출통로(13b)와 토출홈(14b)를 통하여 배출되게 된다.The fluid filled in the suction region of the cam profile is compressed by the volume reduction inside the cam ring 15 as the rotor 18 rotates, and then the discharge passage 13b of the suction side plate 13 and the discharge side plate 14 It is discharged through the discharge groove 14b.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명 베인펌프에 의하면, 흡입홈의 시작점보다 캠 프로파일의 흡입영역 구간을 일정한 위상만큼 앞서게 설정함으로써 흡입측 측판 및 토출측 측판의 흡입영역 시작점과 캠링의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되게 함으로써 흡입 효율을 극대화할 수 있다.As described above, according to the vane pump of the present invention, by setting the suction region section of the cam profile ahead of the starting point of the suction groove by a predetermined phase, the negative pressure is constant between the suction region start point of the suction side plate and the discharge side plate and the suction region start point of the cam ring. By forming a region, suction efficiency can be maximized.

Claims (3)

펌프하우징과, 상기 펌프하우징의 내부에 설치되며 캠 프로파일의 흡입영역이 형성되는 캠링과, 상기 캠링의 전후 양측에 설치되며 흡입통로와 흡입홈 및 토출통로와 토출홈을 가지는 흡입측 측판 및 토출측 측판과, 상기 캠링의 내부에 설치되는 로터와, 상기 로터에 방사상으로 출몰 가능하게 설치되는 베인을 구비하는 베인펌프에 있어서,A pump housing, a cam ring installed inside the pump housing and having a suction area of a cam profile, and a suction side side plate and a discharge side side plate installed at both front and rear sides of the cam ring and having a suction passage, a suction groove, a discharge passage and a discharge groove. And a vane provided inside the cam ring, and a vane provided to be rotatably mounted on the rotor. 상기 캠링의 흡입영역 구간의 시작점이 상기 흡입측 측판과 토출측 측판에 형성된 흡입홈의 시작점의 위상보다 앞서게 형성하여 흡입홈의 시작점과 캠링의 흡입영역 시작점 사이에 일정한 부압영역이 형성되도록 한 베인펌프.A vane pump having a starting point of the suction region section of the cam ring is formed ahead of the phase of the starting point of the suction groove formed in the suction side side plate and the discharge side side plate to form a constant negative pressure region between the start point of the suction groove and the start point of the suction region of the cam ring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로터의 회전 중심점으로부터 흡입홈의 시작점으로 연장되는 연장선과 로터의 회전 중심점으로부터 캠 프로파일의 흡입영역 시작점으로 연장되는 연장선 사이의 이격각(α)(흡입영역 오프셋)이 대략 1°∼ 2°로 설정되는 것을 특징으로 하는 베인펌프.The separation angle α (suction area offset) between the extension line extending from the rotation center point of the rotor to the start point of the suction groove and the extension line extending from the rotation center point of the rotor to the suction point start point of the cam profile is approximately 1 ° to 2 °. A vane pump, characterized in that set. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 흡입영역 오프셋에 의해 확장되는 캠 프로파일 흡입영역의 체적(V)이 전체 캠 프로파일 흡입영역 체적의 대략 0.5%이내로 설정되는 것을 특징으로 하는 베인펌프.A vane pump, characterized in that the volume (V) of the cam profile suction zone extended by the suction zone offset is set within about 0.5% of the total cam profile suction zone volume.
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