KR100535488B1 - Vacuum pump using camshaft - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진이 탑재된 차량의 운전에 필요한 진공압을 형성하기 위한 진공펌프를 캠 샤프트의 상측에 위치시켜 진공펌프의 작동에 캠 샤프트의 회전력이 이용되도록 하기 위한 캠 샤프트를 이용한 진공 펌프에 관한 것으로,The present invention relates to a vacuum pump using a cam shaft for positioning a vacuum pump for forming a vacuum pressure for driving a vehicle equipped with a diesel engine on an upper side of a cam shaft so that rotational force of the cam shaft is used for operation of the vacuum pump. About
엔진의 운전과 연동되어 작동되는 캠 샤프트와;A camshaft operated in association with the operation of the engine;
상기한 캠 샤프트의 캠과 그 하단이 면접되어 상하운동되는 피스톤과;A piston in which the cam of the cam shaft and the lower end are interviewed and vertically moved;
상기한 피스톤을 상하운동을 안내하며, 그 상부 일측은 진공라인과 연결되기 위한 공기흡입구가 형성되고, 다른 일측에는 상기 공기흡입구 측에서 흡입된 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성된 실린더와;The cylinder guides the vertical movement of the piston, the upper one side is formed with an air inlet for connecting to the vacuum line, the other side is formed with an air outlet for discharging the air sucked from the air inlet side;
상기한 캠이 하강이동되었을 경우에 상기 피스톤이 하강될 수 있도록, 상기 피스톤의 일측과 실린더 내부 일측 간에 개재되는 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A spring interposed between one side of the piston and one side in the cylinder so that the piston can be lowered when the cam is moved downward; Characterized in that comprises a.
Description
본 발명은 캠 샤프트를 이용한 진공 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디젤 엔진이 탑재된 차량의 운전에 필요한 진공압을 형성하기 위한 진공펌프를 캠 샤프트의 상측에 위치시켜 진공펌프의 작동에 캠 샤프트의 회전력이 이용되도록 하기 위한 캠 샤프트를 이용한 진공 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a vacuum pump using a camshaft, and more particularly, the camshaft for operation of the vacuum pump by placing a vacuum pump on the upper side of the camshaft for forming a vacuum pressure for driving a vehicle equipped with a diesel engine. It relates to a vacuum pump using a cam shaft for allowing the rotational force of.
디젤 엔진은 가솔린 엔진과 비교해서 연료소비율이 적고, 사용연료의 가격도 싸므로 경제적이며 또한 가솔린 엔진에서 나타나는 노킹문제들도 없으므로 배기량을 크게하여 대량의 연료를 공급하면 출력이 큰 엔진을 만들 수 있으므로서, 트럭이나 버스 등 대형차에 주로 탑재된다. 이러한 디젤 엔진이 탑재된 차량에는 브레이크 페달의 압력을 가볍게 하고 브레이크의 밀림을 방지하도록 하는 제동장치와, EGR 밸브, 스로틀 바디, VGT 등의 장치에 진공펌프에서 발생되는 진공압력이 이용되고 있다.Diesel engines are economical because they have a lower fuel consumption rate and cheaper fuel compared to gasoline engines, and there are no knocking problems in gasoline engines. It is mainly installed in large vehicles such as trucks and buses. In a vehicle equipped with such a diesel engine, a braking device for reducing the pressure of the brake pedal and preventing the brake from being pushed, and a vacuum pressure generated from a vacuum pump in devices such as an EGR valve, a throttle body, and a VGT are used.
이와 같은 종래의 진공펌프는 도 3에 도시되는 바와 같이, 알터네이터(10)의 일측에 장착되어 엔진 회전시에 상기 알터네이터(10)의 풀리(11)가 벨트에 의해서 크랭크 샤프트 풀리와 연동되어 회전되도록 구성되어 있다. 이와 같은 진공펌프(12)는 원형 케이스(13) 내부에 상기 원형 케이스(13)의 내부 직경보다 작은 로터(14)가 삽입되고, 상기 로터(14)의 측면에 3~4개의 베인(15)이 소정의 각도로 형성된다. 따라서 상기한 로터(14) 및 베인(15)이 회전되면서 진공압을 형성하여 차량의 운전에 필요한 각 장치로 진공압력이 전달되도록 구성된다.Such a conventional vacuum pump is mounted on one side of the alternator 10, as shown in Figure 3 so that the pulley 11 of the alternator 10 is rotated in conjunction with the crankshaft pulley by the belt when the engine rotates. Consists of. Such a vacuum pump 12 has a rotor 14 smaller than the inner diameter of the circular case 13 is inserted into the circular case 13, three to four vanes (15) on the side of the rotor (14) This is formed at a predetermined angle. Accordingly, the rotor 14 and the vane 15 are rotated to form a vacuum pressure, so that the vacuum pressure is transmitted to each device necessary for driving the vehicle.
그런데 상기한 종래의 진공펌프는 알터네이터의 후측에 마련되어 알터네이터가 작동될 경우에만 회전되도록 구성되므로서, 상기한 알터네이터의 풀리와 크랭크 샤프트의 풀리 간을 연결하는 벨트에 이상이 발생되었을 경우에는 진공펌프에서 차량의 운전에 필요한 충분한 진공압을 형성하지 못하게 되어 제동장치가 정상적으로 작동되지 않게 되고, 심지어는 차량의 안전사고가 초래될 문제점이 있었다.By the way, the conventional vacuum pump is provided on the rear side of the alternator is configured to rotate only when the alternator is operated, when the abnormality occurs in the belt connecting the pulley of the alternator and the pulley of the crankshaft in the vacuum pump There is a problem that it is not possible to form a sufficient vacuum pressure for driving the vehicle, the braking device is not normally operated, even the safety accident of the vehicle.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 디젤 엔진이 탑재된 차량의 운전에 필요한 진공압을 형성하기 위한 진공펌프를 캠 샤프트의 상측에 위치시켜 진공펌프의 작동에 캠 샤프트의 회전력이 이용되도록 하기 위한 캠 샤프트를 이용한 진공 펌프를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, by placing a vacuum pump for forming a vacuum pressure required for the operation of a vehicle equipped with a diesel engine on the upper side of the cam shaft, the rotational force of the cam shaft to operate the vacuum pump It is an object to provide a vacuum pump using a camshaft for this to be used.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
엔진의 운전과 연동되어 작동되는 캠 샤프트와;A camshaft operated in association with the operation of the engine;
상기한 캠 샤프트의 캠과 그 하단이 면접되어 상하운동되는 피스톤과;A piston in which the cam of the cam shaft and the lower end are interviewed and vertically moved;
상기한 피스톤을 상하운동을 안내하며, 그 상부 일측은 진공라인과 연결되기 위한 공기흡입구가 형성되고, 다른 일측에는 상기 공기흡입구 측에서 흡입된 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성된 실린더와;The cylinder guides the vertical movement of the piston, the upper one side is formed with an air inlet for connecting to the vacuum line, the other side is formed with an air outlet for discharging the air sucked from the air inlet side;
상기한 캠이 하강이동되었을 경우에 상기 피스톤이 하강될 수 있도록, 상기 피스톤의 일측과 실린더 내부 일측 간에 개재되는 스프링; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A spring interposed between one side of the piston and one side in the cylinder so that the piston can be lowered when the cam is moved downward; Characterized in that comprises a.
이하, 본 발명에 의한 진공 펌프의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the vacuum pump according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 진공 펌프의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 진공 펌프의 작동상태도이다.1 is a cross-sectional view of a vacuum pump formed by the present invention, Figure 2 is an operating state diagram of the vacuum pump formed by the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성된 진공펌프를 지시하는 것이고, 도면부호 20은 캠 샤프트를 지시하는 것이다.Reference numeral 30 denoted in the drawings denotes a vacuum pump formed by the present invention, and reference numeral 20 denotes a cam shaft.
상기한 캠 샤프트(20)는 종래의 일반적인 엔진에서와 마찬가지로 실린더 헤드의 상측에 장착되어, 엔진의 흡/배기 밸브가 밸브 타이밍에 맞추어 구동될 수 있도록 구성된다.The cam shaft 20 is mounted on the upper side of the cylinder head as in a conventional general engine, and configured to allow the intake / exhaust valve of the engine to be driven at the valve timing.
그리고 상기한 캠 샤프트(20)의 캠(22)이 위치되는 부위의 상측에는 본 발명에 의한 진공 펌프(30)가 형성되는데, 상기 진공 펌프(30)의 실린더(31)는 엔진의 실린더 헤드 상부를 덮는 로커 커버(24)의 하부측에 플랜지 및 볼트에 의해서 고정장착된다.And above the portion where the cam 22 of the cam shaft 20 is located, the vacuum pump 30 according to the present invention is formed, the cylinder 31 of the vacuum pump 30 is the upper cylinder head of the engine It is fixedly mounted by a flange and a bolt on the lower side of the rocker cover 24 covering the.
상기 실린더(31) 하측으로는 피스톤(32)의 로드(33)가 연장되고, 로드(32)의 하단이 상기 캠(22)과 면접되어 캠(22)이 회전될 때에 상기 피스톤(32)이 실린더(31) 내부에서 상하이동될 수 있도록 구성된다. 한편, 상기한 피스톤(32)의 상측과 실린더(31)의 내부 상부면 간에는 상기 피스톤(32)을 탄력지지하기 위한 스프링(34)이 개재되어, 상기 피스톤(32)이 하향된 행정일 경우에 피스톤(32)이 하향된 상태가 유지될 수 있도록 구성된다.The piston 32 is extended when the rod 33 of the piston 32 extends below the cylinder 31, and the lower end of the rod 32 is in contact with the cam 22 to rotate the cam 22. It is configured to be movable in the cylinder (31). On the other hand, a spring 34 for elastically supporting the piston 32 is interposed between the upper side of the piston 32 and the inner upper surface of the cylinder 31, so that the piston 32 is in a downward stroke The piston 32 is configured such that the downward state can be maintained.
그리고 상기한 실린더(31)의 상부 일측에는 진공압력이 필요한 장치와 연결된 진공라인(60)과 연결되어 상기 진공라인(60)의 공기를 흡입하기 위한 공기흡입구(36)가 형성되고, 상기 실린더(31)의 다른 일측에는 상기 공기흡입구(36)에서 흡입된 공기가 배출되도록 하기 위한 공기배출구(38)가 형성된다.In addition, an upper portion of the cylinder 31 is connected to a vacuum line 60 connected to a device requiring a vacuum pressure, and an air suction port 36 for sucking air from the vacuum line 60 is formed, and the cylinder ( The other side of the 31 is formed with an air outlet 38 for discharging the air sucked from the air inlet (36).
특히, 상기한 공기흡입구(36)와 공기배출구(38)의 도중에는 상기한 피스톤(32)의 행정에 따라서 상기 공기흡입구(36) 및 공기배출구(38)가 열리거나 닫히도록 하기 위한 체크 밸브(40,50)가 도 1 내지 도 2의 확대상태와 같이 형성된다. 즉, 상기한 공기흡입구(36)와 공기배출구(38)에는 상기한 체크 밸브(40,50)가 수용될 수 있는 작동공간(36a,38a)이 형성되고, 상기 작동공간(36a,38a)에는 단면이 T자 형상인 체크 밸브(40,50)의 몸체가 수용된다. 상기 체크 밸브(40,50)의 중간부에는 공기가 통과되기 위한 통공(42,52)이 형성된다.In particular, the check valve 40 to open or close the air inlet 36 and the air outlet 38 in accordance with the stroke of the piston 32 in the middle of the air inlet 36 and the air outlet 38. 50 is formed as in the enlarged state of FIGS. That is, the air inlet 36 and the air outlet 38 are formed in the operating space (36a, 38a) that can accommodate the check valve (40, 50), the operating space (36a, 38a) The body of the check valves 40 and 50 having a T-shaped cross section is accommodated. In the middle of the check valve (40, 50) is formed through holes 42, 52 for passing air.
상기한 공기흡입구(36)의 내측벽에는 흡입측 체크 밸브(40)의 통공(42)과 연통되기 위한 흡입공(36b)이 형성되는 한편, 상기한 공기배출구(38)의 외측벽에는 배출측 체크 밸브(50)의 통공(52)과 연통되기 위한 배출공(38b)이 형성된다. 즉, 상기한 진공펌프(30)의 피스톤(32)이 흡입행정(하향이동)인 경우에는 상기한 공기흡입구(36) 및 공기배출구(38)의 작동공간(36a,38a)에 수용된 체크 밸브(40,50)가 각각 실린더(31)의 중심측을 향해 이동되어 상기한 흡입공(36b) 만이 흡입측 체크 밸브(40)의 통공(42)과 연통되도록 구성되고, 반대로 상기한 진공펌프(30)의 피스톤(32)이 배출행정(상향이동)인 경우에는 상기한 공기흡입구(36) 및 공기배출구(38)의 작동공간(36a,38a)에 수용된 체크 밸브(40,50)가 각각 실린더(31)의 외경측을 향해 이동되어 상기한 배출공(38b) 만이 배출측 체크 밸브(50)의 통공(52)과 연통되도록 구성되는 것이다.A suction hole 36b for communicating with the through hole 42 of the suction side check valve 40 is formed in the inner wall of the air suction port 36, while the discharge side check is formed in the outer wall of the air discharge port 38. A discharge hole 38b for communicating with the through hole 52 of the valve 50 is formed. That is, when the piston 32 of the vacuum pump 30 is a suction stroke (downward movement), the check valve accommodated in the operation spaces 36a and 38a of the air suction port 36 and the air discharge port 38 are described. 40 and 50 are respectively moved toward the center side of the cylinder 31 so that only the suction hole 36b communicates with the through hole 42 of the suction check valve 40, and conversely, the vacuum pump 30 In the case where the piston 32 of the () is a discharge stroke (upward movement), the check valves 40 and 50 accommodated in the operation spaces 36a and 38a of the air inlet 36 and the air outlet 38 are respectively cylinders ( 31 is moved toward the outer diameter side so that only the discharge hole 38b described above is configured to communicate with the through hole 52 of the discharge side check valve 50.
이상과 같이 구성된 진공펌프의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the vacuum pump configured as described above are as follows.
엔진이 시동되어 상기한 캠 샤프트(20)가 회전하게 되면, 상기 캠 샤프트(20)의 도중에 형성된 캠(22)과 면접하도록 구성된 상기 피스톤(32)이 실린더(31) 내에서 상하방향으로 왕복운동하게 된다.When the engine is started and the cam shaft 20 is rotated, the piston 32 configured to interview the cam 22 formed in the middle of the cam shaft 20 reciprocates in the cylinder 31 in the vertical direction. Done.
이 과정에서 상기한 피스톤(32)이 하향될 때에 상기 실린더(31) 내부에는 흡입압력이 발생되므로서, 상기 공기흡입구(36) 및 공기배출구(38)의 작동공간(36a,38a)에 수용된 체크 밸브(40,50)가 상기 실린더(31)의 중심측을 향해서 이동하게 된다. 상기 체크 밸브(40,50)가 중앙측으로 이동되므로서, 상기 흡입측 체크 밸브(40)의 통공(42)과 상기 흡입공(36b)이 연결되어 상기 실린더(31) 내부는 진공라인(60)과 연결된다. 따라서 상기 진공라인(60)에는 부압이 걸리는 상태가 유지된다. 이때, 상기한 공기배출구(38) 측의 내측벽에는 체크 밸브(50)의 벽이 밀착되므로서 상기 공기배출구(38)는 외부와 단절된 상태가 된다.In this process, since the suction pressure is generated inside the cylinder 31 when the piston 32 is lowered, the check accommodated in the working spaces 36a and 38a of the air suction port 36 and the air discharge port 38 is checked. The valves 40 and 50 move toward the center of the cylinder 31. As the check valves 40 and 50 are moved toward the center side, the through-hole 42 of the suction-side check valve 40 and the suction hole 36b are connected to each other so that the cylinder 31 has a vacuum line 60. Connected with Therefore, the vacuum line 60 is maintained under a negative pressure. At this time, the wall of the check valve 50 is in close contact with the inner wall of the air outlet 38 side, the air outlet 38 is in a state of being disconnected from the outside.
한편, 상기한 피스톤(32)이 상향이동되는 과정에서 상기한 실린더(31) 내부에는 압축압력이 작용되므로서, 상기 공기 흡입구(36) 및 공기배출구(38)의 작동공간(36a,38a)에 수용된 체크 밸브(40,50)는 실린더(31)의 외주연 측을 향해서 이동하게 된다. 상기 체크 밸브(40,50)가 외측으로 이동되므로서, 상기 배출측 체크 밸브(50)의 통공(52)과 상기 배출공(38b)이 연결되어 실린더 내부로 유입된 공기는 외부로 배출된다. 이때, 상기한 공기흡입구(36)에 마련된 작동공간(36a)의 일측으로 상기 체크 밸브(40)가 밀착되므로서, 진공라인(60)과 상기 실린더(31)이 내부 간은 서로 단절된 상태가 된다.On the other hand, the compression pressure is applied to the inside of the cylinder 31 in the process of the piston 32 is moved up, so that the working space (36a, 38a) of the air inlet 36 and the air outlet 38 The received check valves 40 and 50 are moved toward the outer circumferential side of the cylinder 31. As the check valves 40 and 50 are moved outwardly, the through hole 52 of the discharge side check valve 50 and the discharge hole 38b are connected, and the air introduced into the cylinder is discharged to the outside. At this time, the check valve 40 is in close contact with one side of the operating space 36a provided in the air suction port 36, and the vacuum line 60 and the cylinder 31 are disconnected from each other. .
상기와 같이 본 발명에 의한 진공펌프(30)의 실린더(31) 내부에서 캠(22)의 작동과 연동하여 피스톤(32)이 상하운동하게 되므로서, 진공라인(60)에는 항상 진공이 유지되어 차량의 진공압장치 부분의 작동이 가능하게 된다.As described above, the piston 32 moves up and down in conjunction with the operation of the cam 22 in the cylinder 31 of the vacuum pump 30 according to the present invention, so that vacuum is always maintained in the vacuum line 60. It is possible to operate the vacuum device portion of the vehicle.
즉, 본 발명에 의해 형성된 진공펌프(30)는 엔진이 구동과 함께 작동되므로서, 종래의 경우와 같이 벨트가 끊어지는 등의 이상이 원인이 되어 차량 각 장치가 원활하게 작동될 수 있는 것이다.That is, the vacuum pump 30 formed by the present invention is that the engine is operated together with the drive, causing the abnormality, such as the belt is broken, as in the conventional case, each vehicle device can be operated smoothly.
한편, 상기한 피스톤(32)이 실린더(31) 내에서 왕복운전되는 과정에서는 상기 로커 커버(24) 내측으로 비산되는 오일에 의해서 윤활된다.On the other hand, the piston 32 is lubricated by oil splashing into the rocker cover 24 in the process of reciprocating in the cylinder 31.
이상과 같이 형성된 본 발명은 벨트와 같은 별도의 동력전달장치 없이도 엔진 구동시 동작되는 캠 샤프트의 구동만으로도 진공펌프의 작동이 이루어지므로서, 갑작스런 진공펌프의 동작이상으로 인해서 차량운행 중에 브레이크 등의 고장발생을 발생할 수 있는 커다란 장점이있는 것이다.In the present invention formed as described above, since the operation of the vacuum pump is performed only by driving the cam shaft operated when the engine is driven without a separate power transmission device such as a belt, a failure of a brake, etc., during vehicle operation due to a sudden operation of the vacuum pump. There is a huge advantage that can occur.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 진공 펌프의 단면도.1 is a cross-sectional view of a vacuum pump formed by the present invention.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 진공 펌프의 작동상태도.Figure 2 is an operating state of the vacuum pump formed by the present invention.
도 3은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a conventional technology.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 캠 샤프트 22 : 캠20: cam shaft 22: cam
24 : 스프링 30 : 진공펌프24: spring 30: vacuum pump
31 : 실린더 32 : 피스톤31 cylinder 32 piston
33 : 로드 34 : 스프링33: Load 34: Spring
36 : 공기흡입구 36a : 작동공간36: air intake 36a: operating space
36b : 흡입공 38 : 공기배출구36b: suction hole 38: air outlet
38a : 작동공간 38b : 배출공38a: operating space 38b: discharge hole
40,50 : 체크 밸브 42,53 : 통공40,50: check valve 42,53: through hole
60 : 진공라인60: vacuum line
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Also Published As
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Legal Events
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