KR100471323B1 - Improved structure of pumping means in oil pump - Google Patents

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KR100471323B1
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Abstract

본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기나 엔진 등에 의하여 얻어진 기계적 에너지를 받아서 유체에 압력과 유량의 유체 에너지를 주어 유압 모터나 실린더를 작동시키는 오일펌프의 펌핑수단에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 회전가능하게 구비되는 로터와, 상기 로터의 가이드홈을 따라 다수개 구비되는 베인으로 구성되는 오일펌프용 펌핑수단에 있어서, 상기 로터의 양측면에는 상기 베인의 이탈 반력을 높이기 위해 원주 방향을 따라 소정깊이의 배압구가 형성된다. 상기 로터의 외주연면에는 베인과 베인 사이에 소정깊이의 요홈을 형성하여 로터의 1회전당 펌핑유량이 증대되도록 한다.The present invention relates to an oil pump, and more particularly, to a pumping means of an oil pump for operating a hydraulic motor or a cylinder by receiving a mechanical energy obtained by an electric motor or an engine and giving a fluid energy of pressure and flow rate to the fluid. An apparatus according to the present invention is an oil pump pumping means consisting of a rotor rotatably provided and a plurality of vanes provided along a guide groove of the rotor, on both sides of the rotor to increase the reaction force of the vanes. A back pressure port of a predetermined depth is formed along the circumferential direction. The outer peripheral surface of the rotor is provided with a groove of a predetermined depth between the vanes and vanes to increase the pumping flow rate per one revolution of the rotor.

Description

오일펌프용 펌핑수단의 개선구조{Improved structure of pumping means in oil pump}Improved structure of pumping means in oil pump

본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기나 엔진 등에 의하여 얻어진 기계적 에너지를 받아서 유체에 압력과 유량의 유체 에너지를 주어 유압 모터나 실린더를 작동시키는 오일펌프의 펌핑수단에 관한 것이다. The present invention relates to an oil pump, and more particularly, to a pumping means of an oil pump for operating a hydraulic motor or a cylinder by receiving a mechanical energy obtained by an electric motor or an engine and giving a fluid energy of pressure and flow rate to the fluid.

일반적인 오일펌프는 유체의 흐름을 만들어 내는 것으로, 일반적으로 탱크에서 작동유를 흡입하여 오일펌프의 토출구로 토출한다. 토출된 오일은 각종 제어밸브를 통과하여 액튜에이터를 작동시킨 후 탱크로 돌아오는 형식의 펌프를 말하는 것으로, 구조면에서 기어펌프, 베인펌프, 나사펌프 등으로 분류하고, 기능면에서는 정용량형과 가변용량형으로 분류한다. 본 명세서에서는 베인펌프를 일예로 하여 설명한다. In general, the oil pump produces a flow of fluid, and generally, hydraulic oil is sucked from the tank and discharged to the discharge port of the oil pump. The discharged oil refers to a pump of the type that returns to the tank after operating the actuator through various control valves, and is classified into gear pump, vane pump, screw pump, etc. in terms of structure. Classify as a dosage form. In this specification, the vane pump is described as an example.

종래 베인펌프의 일예가 선출원된 국내공개 실용신안공보 제 88-19933호(88.11.29자 공개)로 공지되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 베인펌프는 한쪽 끝이 트인 호형요홈(5)을 갖는 하우징(housing; 1)과 호형요홈(5)에 결합된 측판(side plate; 8)과 캠링(cam ring; 7) 및 이 캠링(7)에 결합된 로터(rotor; 6)로 이루어지며, 로터(6)의 중앙에 삽입되는 샤프트(shaft; 10)와 함께 회전되고, 대략 방사방향으로 출몰되는 다수의 베인(vane; 4)과, 상기의 하우징(1)과 커버플레이트(2) 사이에 효과적으로 끼워 넣는 씰판(3)을 설치하여 이루어진다. An example of a conventional vane pump is known as a Korean Patent Application Publication No. 88-19933 (published 88.11.29). As shown in FIG. 1, the vane pump includes a housing having an arc groove 5 having one end and a side plate 8 coupled to the arc groove 5 and a cam ring; 7) and a plurality of vanes which are rotated with a shaft 10 inserted in the center of the rotor 6, and which emerge in a substantially radial direction, consisting of a rotor 6 coupled to the cam ring 7. (vane; 4) and the seal plate (3) for effectively sandwiching between the housing (1) and the cover plate (2).

이러한 베인펌프는 내부에서 발생된 유압이 측판(8)이나 커버플레이트(2)에 작용되어 변형으로 인한 작동이 원활하지 못하거나 작동유가 누출될 우려가 있고 급기야는 파괴되어 매우 심각한 위험 상태를 초래할 우려가 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 측판(8)이나 커버플레이트(2)에는 링형태의 배압구(2a, 8a)를 형성하여 이 배압구(2a, 8a)의 형성으로 인해 하우징(1) 내부의 압력실에서 발생되는 유압이 커버플레이트(2) 및 측판(8)에 최소로 작용되도록 하고, 베인이 로터(6)의 방사방향으로의 이탈되는 원심력을 증대시켜 안전성과 내구성을 갖게 된다. These vane pumps may cause the hydraulic pressure generated inside to act on the side plate 8 or the cover plate 2 so that the operation may not be performed smoothly due to deformation, or the hydraulic oil may leak, and the air field may be destroyed, resulting in a very serious dangerous condition. There is. Therefore, in order to solve this problem, the side plate 8 and the cover plate 2 are formed with ring-shaped back pressure ports 2a and 8a, and due to the formation of the back pressure ports 2a and 8a, The hydraulic pressure generated in the pressure chamber is applied to the cover plate 2 and the side plate 8 to a minimum, and the vane is increased in the radial direction of the rotor 6 so as to have safety and durability.

도 2에서는 로터와 베인의 결합형태인 종래의 펌핑수단의 일예를 도시한 것으로, 상기 펌핑수단은 로터(6)와 이 로터(6)에 결합되는 베인(4)을 포함한다. 로터(6)는 캠링(7, 도 1참조) 내부에 삽입된 상태로 상기 로터(6)의 중앙에 끼워지는 샤프트(10, 도 1참조)와 연동하여 회전하게 된다. 도시된 바와 같이, 로터(6)의 선단에는 원주방향으로 일정간격으로 이격 형성된 소정깊이의 가이드홈(6a)이 다수개 형성되어 있고, 이들 가이드홈(6a)에는 베인(4)이 삽입되어 로터(6)의 회전시 원주방향으로 이탈반력에 의해 캠링(7) 내주면에 닿게 되면서 섭동하는 것이다.2 shows an example of a conventional pumping means in the form of a rotor and vane coupling, the pumping means comprising a rotor 6 and a vane 4 coupled to the rotor 6. The rotor 6 is rotated in association with the shaft 10 (see FIG. 1) fitted in the center of the rotor 6 while being inserted into the cam ring 7 (see FIG. 1). As shown, a plurality of guide grooves 6a of a predetermined depth are formed at the tip of the rotor 6 at regular intervals in the circumferential direction, and vanes 4 are inserted into the guide grooves 6a to the rotor. When the rotation of the (6) is to come in contact with the inner circumferential surface of the cam ring (7) by the separation reaction force in the circumferential direction to perturb.

그런데, 종래 로터의 양측면에는 측판이나 커버플레이트의 배압구에 대응되는 별도의 배압구가 없고, 로터의 양면과 외주연면은 평면으로 이루어져 있어 유체와 접하는 면적이 상대적으로 작아 펌핑유량을 증대시킬 수가 없었다. 즉, 베인을 캠링의 내주면에 밀어붙이면서 원심력 및 배압력을 발생시키는 배압구가 커버플레이트와 측판에만 형성되어 배압력을 최소화시키는 배압구의 면적이 적어 베인의 이탈반력이 떨어지고, 이로인해 저압의 흡입영역(아이들 영역)에서 펌프의 효율이 상대적으로 낮은 결점이 있었다. 또한, 로터가 유체와 접하는 면적이 적어 로터의 1회전당 토출량이 적어 초기 시동시 소음 및 진동이 발생되는 다른 문제점이 있었다.However, there is no separate back pressure port corresponding to the back pressure port of the side plate or the cover plate on the both sides of the conventional rotor, and the two sides and the outer peripheral surface of the rotor are flat, so that the area in contact with the fluid is relatively small, so that the pumping flow rate cannot be increased. . That is, the back pressure port for generating the centrifugal force and back pressure while pushing the vane to the inner circumferential surface of the cam ring is formed only on the cover plate and the side plate, so the area of the back pressure port which minimizes the back pressure decreases so that the vane detachment force decreases. In the (children's area) there was a drawback that the pump's efficiency was relatively low. In addition, the rotor has a small area of contact with the fluid, the amount of discharge per revolution of the rotor is small, there was another problem that the noise and vibration occurs during the initial start-up.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 로터에 결합된 베인의 이탈반력을 증대시키고 그로부터 베인이 로터로부터 유실로 신속하게 이탈되도록 하여 로터 및 베인이 유체와 접하는 면적을 증대시켜 로터의 1회전당 토출량을 증대시킴으로써, 저압의 흡입영역에서도 펌프의 효율이 증대되는 베인펌프를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, it is to increase the reaction force of the vane coupled to the rotor and the vanes are quickly released from the rotor from the rotor therefrom to increase the area of the rotor and the vanes in contact with the fluid It is an object of the present invention to provide a vane pump in which the pump efficiency is increased even in a low pressure suction region by increasing the discharge amount per revolution.

또한, 본 발명은 초기 시동시 소음 및 진동이 저감되는 베인펌프를 제공하는데 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a vane pump in which noise and vibration are reduced at initial startup.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 회전가능하게 구비되는 로터와, 상기 로터의 가이드홈을 따라 다수개 구비되는 베인으로 구성되는 오일펌프용 펌핑수단에 있어서, 상기 로터의 양측면에는 상기 베인의 이탈 반력을 높이기 위해 원주 방향을 따라 소정깊이의 배압구가 형성된다. In order to achieve the above object, the present invention provides a pumping means for an oil pump comprising a rotor rotatably provided and a plurality of vanes provided along a guide groove of the rotor, wherein both sides of the rotor have the vanes. A back pressure port of a predetermined depth is formed along the circumferential direction to increase the separation reaction force.

또한, 상기 로터의 외주연면에는 소정깊이의 요홈이 형성되고, 이 요홈은 베인과 또 다른 베인에 의해 구획되어 상기 로터의 1회전당 펌핑유량이 증대되도록 한다.In addition, a groove having a predetermined depth is formed on the outer circumferential surface of the rotor, and the groove is partitioned by vanes and another vane to increase the pumping flow rate per rotation of the rotor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 실시예에서는 베인펌프내 펌핑수단의 개선구조를 설명하면서 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the present embodiment, while explaining the improved structure of the pumping means in the vane pump, detailed description of the same components as those of the prior art will be omitted.

도 3은 본 발명에 따른 펌핑수단의 개선구조를 보인 것으로, 상기 펌핑수단은 로터(130)와 이 로터(130)에 결합된 베인(140)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 로터(130)는 캠링(7, 도 1참조) 내부에 삽입된 상태로 상기 로터(130)의 중앙에 끼워지는 샤프트(10, 도 1참조)와 연동하여 회전하게 된다. 로터(130)의 선단에는 원주방향으로 일정간격으로 이격 형성된 소정깊이의 가이드홈(131)이 다수개 형성되어 있고, 이들 가이드홈(131)에는 베인(140)이 삽입되어 로터(130)의 회전시 원주방향으로 이탈반력에 의해 캠링(7) 내주면에 닿게 되면서 섭동하는 것이다. 특히, 로터(130)의 양측면에 링형태의 배압구(130a)가 커버플레이트 및 측판의 배압구(2a, 8a, 도 1참조)에 대응되게 형성된다. 도 3의 미설명부호 "132"는 베인제어홈을 나타낸다. 3 shows an improved structure of the pumping means according to the invention, the pumping means comprising a rotor 130 and vanes 140 coupled to the rotor 130. As shown, the rotor 130 is rotated in conjunction with the shaft 10 (see Fig. 1) fitted in the center of the rotor 130 in a state inserted into the cam ring (7, see Fig. 1). A plurality of guide grooves 131 of a predetermined depth are formed at the tip of the rotor 130 at regular intervals in the circumferential direction, and vanes 140 are inserted into the guide grooves 131 to rotate the rotor 130. When the circumferential direction comes in contact with the inner circumferential surface of the cam ring (7) by the separation reaction is perturbed. In particular, a ring-shaped back pressure port 130a is formed on both sides of the rotor 130 so as to correspond to the back pressure ports 2a, 8a of the cover plate and the side plate. Unexplained reference numeral 132 in Fig. 3 represents the vane control groove.

베인(140)은 로터(130)의 가이드홈(131)에 삽입되어서 로터(130)의 회전에 따라 캠링(7) 내주면에 닿아 섭동되는데, 본 발명은 도 1의 커버플레이트(2)와 측판(8)에 대응하여 로터(130)의 양측면에도 소정깊이의 배압구(130a)를 형성한 펌핑수단을 제공한다. 이는 베인펌프의 각각의 배압구(2a, 8a, 130a)에서 발생되는 배압력을 감소시켜 상기 커버플레이트(2) 및 측판(8)에 샤프트(10) 방향으로 발생되는 배압력이 줄어들게 되고, 그로부터 로터(130)의 원주방향으로의 원심력이 증대되어 베인(140)의 이탈 반력을 증대시키는 것이다. The vanes 140 are inserted into the guide grooves 131 of the rotor 130 to be in contact with the inner circumferential surface of the cam ring 7 as the rotor 130 rotates, and the present invention is perturbed by the cover plate 2 and the side plate of FIG. In response to 8), a pumping means having a back pressure port 130a having a predetermined depth is formed on both side surfaces of the rotor 130. This reduces the back pressure generated at each of the back pressure ports 2a, 8a, and 130a of the vane pump, thereby reducing the back pressure generated in the direction of the shaft 10 to the cover plate 2 and the side plate 8, and therefrom. The centrifugal force in the circumferential direction of the rotor 130 is increased to increase the detachment reaction force of the vane 140.

또한, 상기 로터(130)의 외주연면에는 이웃하는 베인(140) 사이에 소정깊이의 요홈(130b)이 형성된 구조가 제공된다. 이러한 요홈(130b)은 로터(130)의 회전시, 유체와 접하는 면적을 증대시켜서 1회전당 펌핑유량을 높임으로써, 베인펌프의 펌핑효율을 증대시킬 수 있는 것이다. In addition, the outer circumferential surface of the rotor 130 is provided with a structure in which grooves 130b having a predetermined depth are formed between neighboring vanes 140. The groove 130b may increase the pumping efficiency of the vane pump by increasing the pumping flow rate per revolution by increasing the area in contact with the fluid when the rotor 130 rotates.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the device according to the invention configured as described above are as follows.

외부의 엔진동력에 의해 풀리(9, 도 1참조)가 회전하여 샤프트(10)가 회전하면 스프라인 구동으로 로터(130)는 회전을 하게된다. 이 회전원심력에 의해 로터(130)의 홈에 삽입되어 있는 베인(140)은 방사방향으로 출몰하여 캠링(7)의 내측 타원형 형상을 따라 미끄럼 접촉하여 용적이 증가하는 흡입구간에는 진공흡입력이 발생하므로 흡입유로(미도시)를 통하여 오일탱크로부터 작동유를 흡입하게 된다. When the shaft 10 rotates due to the rotation of the pulley 9 (see FIG. 1) by external engine power, the rotor 130 rotates by spline driving. Since the vane 140 inserted into the groove of the rotor 130 by this rotational centrifugal force bulges in a radial direction and slides along the inner elliptical shape of the cam ring 7, suction is generated in a suction section where the volume increases. Hydraulic fluid is sucked from the oil tank through a flow path (not shown).

흡입된 작동유는 하우징(1)면의 토출유로(미도시)를 통해 토출된다. 이때, 하우징(1)의 내측부에 하우징(1)과 일체로 형성된 유압이 토출유로와 베인제어홈(132)의 면적만큼만 커버플레이트(2) 및 측판(8)에 작용된다. 그리고, 베인제어홈(132)에 가해진 유압은 토출구간 체적압력과 함께 커버플레이트(2) 및 측판(8)에도 작용하여 판이 밀려 나오려고 하는 힘이 작용하게 된다. The suctioned hydraulic oil is discharged through a discharge passage (not shown) on the surface of the housing 1. At this time, the hydraulic pressure formed integrally with the housing 1 on the inner side of the housing 1 acts on the cover plate 2 and the side plate 8 only as much as the area of the discharge flow path and the vane control groove 132. In addition, the hydraulic pressure applied to the vane control groove 132 acts on the cover plate 2 and the side plate 8 together with the discharge section volume pressure, so that a force to push out the plate acts.

이때, 이러한 과정에서 로터(130)의 측면에 형성된 링형태의 배압구(130a)에도 유체가 유입되고, 이 배압구(130a)에 유입된 유체도 원심력 및 배압력을 발생시키게 된다. 즉, 로터(130)에 형성된 좌우측의 배압구에도 배압력이 발생하게 되고 이 배압력은 커버플레이트(2) 및 측판(8)에 형성된 배압구(2a, 8a)에서 발생되는 배압력과 반대방향으로 작용하면서 서로 상쇄되어 감소되게 된다. 반면, 원심력은 로터(130)에 형성된 배압구(130a)에서도 발생되기 때문에 하우징(1) 및 커버플레이트(2)에서 발생되는 원심력과 합해져 증대된다. At this time, the fluid flows into the ring-shaped back pressure port (130a) formed on the side of the rotor 130 in this process, the fluid introduced into the back pressure port (130a) also generates centrifugal force and back pressure. That is, back pressure is also generated in the right and left back pressure ports formed on the rotor 130, and the back pressure is opposite to the back pressure generated at the back pressure ports 2a and 8a formed on the cover plate 2 and the side plate 8. They are offset by each other and are reduced. On the other hand, since the centrifugal force is generated in the back pressure port 130a formed in the rotor 130, the centrifugal force is increased in combination with the centrifugal force generated in the housing 1 and the cover plate 2.

결과적으로, 커버플레이트(2) 및 측판(8)에 발생되는 배압력을 최소화시키게 되고, 반면 베인(140)이 원주방향으로 이탈되는 것을 도와 주게 된다. As a result, the back pressure generated in the cover plate 2 and the side plate 8 is minimized, while helping the vanes 140 to escape in the circumferential direction.

또한, 로터(130)의 외주연면을 따라 형성된 원호형태의 요홈(130b)에 의해 유체와 접하는 면적이 증대되고, 베인(140)이 유체와 접하는 면적도 커져 로터(130)의 1회전당 토출량이 증대되게 된다. In addition, the area in contact with the fluid is increased by the arc-shaped groove 130b formed along the outer circumferential surface of the rotor 130, and the area in which the vane 140 is in contact with the fluid is also increased, so that the amount of discharge per rotation of the rotor 130 is increased. Will be increased.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 장치는, 베인이 로터로부터 유실로 신속하게 이탈되도록 하여 저압의 흡입영역에서도 펌프의 효율이 증대되는 효과가 있다. The apparatus according to the present invention as described above has the effect that the vanes are quickly released from the rotor into the oil chamber, thereby increasing the efficiency of the pump even in the low pressure suction region.

또한, 로터 및 베인이 유체와 접하는 면적을 증대시켜 1회전당 토출량을 증대시켜 초기 시동시 소음 및 진동이 저감되는 다른 효과가 있다. In addition, the rotor and the vane has an effect of increasing the area in contact with the fluid to increase the discharge amount per revolution to reduce the noise and vibration during the initial start-up.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다. In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains may vary without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. It may be changed.

도 1은 오일펌프의 일반적인 구성을 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a general configuration of an oil pump.

도 2는 종래의 펌핑수단인 로터 및 베인을 상세하게 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing in detail the rotor and vanes of the conventional pumping means.

도 3은 본 발명의 펌핑수단인 로터 및 베인을 상세하게 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing in detail the rotor and vane of the pumping means of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

130: 로터 130a: 배압구130: rotor 130a: back pressure port

130b: 요홈 131: 가이드홈130b: groove 131: guide groove

132: 베인제어홈 140: 베인132: vane control groove 140: vane

Claims (2)

회전가능하게 구비되는 로터와, 상기 로터의 가이드홈을 따라 다수개 구비되는 베인으로 구성되는 오일펌프용 펌핑수단에 있어서, In the oil pump pumping means consisting of a rotor rotatably provided and a plurality of vanes provided along the guide groove of the rotor, 상기 로터의 양측면에는 상기 베인의 이탈 반력을 높이기 위해 원주 방향을 따라 소정깊이의 배압구가 형성되는 것을 특징으로 하는 오일펌프용 펌핑수단의 개선구조.Improved structure of the pumping means for the oil pump, characterized in that the back pressure port of a predetermined depth is formed along the circumferential direction to increase the detachment reaction force of the vanes on both sides of the rotor. 제 1항에 있어서, 상기 로터의 외주연면에는 소정깊이의 요홈이 형성되고, 이 요홈은 베인과 또 다른 베인에 의해 구획되어 상기 로터의 1회전당 펌핑유량이 증대되도록 한 것을 특징으로 하는 오일펌프용 펌핑수단의 개선구조.The oil pump according to claim 1, wherein a groove having a predetermined depth is formed on an outer circumferential surface of the rotor, and the groove is partitioned by vanes and another vane to increase the pumping flow rate per revolution of the rotor. Improved structure of pumping means for
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