KR100557792B1 - 베인 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베인 펌프에 관한 것으로서, 특히 차량의 조향장치에 조력하기 위한 유압을 제공하는 베인 펌프에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 베인 펌프는 내부에 회전축이 끼워지는 구멍과 함께 다수개의 부품들이 수납되는 보어가 형성된 하우징과, 상기 회전축이 끼워지고 상기 하우징의 보어에 설치되며 오일통로를 갖는 전단부판과, 상기 회전축이 중앙에 끼워져 회전축과 함께 회전되고 방사형으로 슬롯이 형성되어 그 슬롯에 각각 베인이 끼워져 상기 하우징에 조립되는 회전자와, 상기 회전자의 외부에 끼워지고 내부면이 원형과 타원형을 합한 모양으로 이루어져 상기 베인들과 함께 오일을 압축하게 되는 공간을 형성하는 캠 링과, 상기 캠 링의 후방에 하우징과 체결되는 후단부판을 포함하는 베인 펌프에 있어서, 상기 캠 링의 외면에는 돌출부가 형성되어 상기 하우징에 형성된 홈에 끼워지고, 상기 캠 링의 외면에는 록 핀이 삽입되는 홈이 형성되며 상기 전단부판과 후단부판에는 대응되는 위치에 상기 록 핀이 끼워지는 홈이 각각 형성되도록 구성된다.

베인 펌프, 캠 링, 록 핀, 회전자

Description

베인 펌프 {VANE PUMP}

도 1은 본 발명에 의한 베인 펌프의 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 베인 펌프의 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 베인 펌프의 하우징의 배면도,

도 4는 본 발명에 의한 베인 펌프의 일부구성요소인 후단부판과 캠 링의 정면도,

도 5는 도 4에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선에 의하여 절단된 본 발명에 의한 베인 펌프의 단면도,

도 6은 도 4에 도시된 Ⅵ-Ⅵ선에 의하여 절단된 본 발명에 의한 베인 펌프의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 하우징 10 : 전단부판

20 : 회전자 21 : 베인

30 : 캠 링 40 : 개스킷

50 : 후단부판

본 발명은 베인 펌프에 관한 것으로서, 특히 차량의 조향장치에 조력하기 위한 유압을 제공하는 베인 펌프에 관한 것이다.

베인 펌프는 회전자에 일정 각 마다 방사형으로 외면이 개방된 다수개의 슬롯이 형성되고 그 각각의 슬롯에 베인이 설치되고, 그 회전자가 캠 링과 같이 내부가 원형과 타원형으로 형성된 부재 내부에서 회전동력을 전달받아 회전됨으로써 회전자의 베인이 원심력에 의해 원형과 타원형의 캠 링 내부에 접하면서 회전되어 인접하는 베인 사이의 부피 변화에 의해 오일이 압축되게 되는 원리를 이용한다.

이러한 베인 펌프에서 회전자는 회전축과 함께 회전되도록 설치되고, 회전자의 베인과 함께 압축공간을 이루기 위한 캠 링은 회전되지 않도록 설치되어야 하는 동시에, 오일의 압축을 위해 캠 링의 내부면이 원형과 타원형을 합한 모양으로 이루어져야 한다.

이러한 요구에 따라, 캠 링을 하우징에 회전되지 않도록 고정시키기 위하여 캠 링의 외면을 처음부터 타원형이나 그 밖의 모양으로 형성하고, 캠 링이 설치되는 하우징의 모양 또한 그와 같이 형성한 것이 있으나, 원형으로 형성하는 경우에 비하여 높은 가공성을 요구하게 되는 문제점이 있다. 그 외의 다른 구조들도 캠 링의 회전을 방지하면서 캠 링을 하우징에 고정하는 방식을 취하고 있으나, 높은 가공도를 요구하는 구조로 많은 비용의 상승을 야기하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 캠 링의 회전을 방지하기 위하여 캠 링의 일부에 외부로 돌출된 돌출부를 형성하는 동시에 캠 링과 함께 오일의 유로를 형성하는 전 후단부판을 캠 링과 정확하게 대응하여 위치하도록 하는 록 핀이 삽입되는 록 핀 삽입용 구멍을 형성하여 고정밀도의 가공도를 요구하지 않는 것에도 불구하고 정확하게 캠 링이 결합될 수 있는 베인 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 베인 펌프는 내부에 회전축이 끼워지는 구멍과 함께 다수개의 부품들이 수납되는 보어가 형성된 하우징과, 상기 회전축이 끼워지고 상기 하우징의 보어에 설치되며 오일통로를 갖는 전단부판과, 상기 회전축이 중앙에 끼워져 회전축과 함께 회전되고 방사형으로 슬롯이 형성되어 그 슬롯에 각각 베인이 끼워져 상기 하우징에 조립되는 회전자와, 상기 회전자의 외부에 끼워지고 내부면이 원형과 타원형을 합한 모양으로 이루어져 상기 베인들과 함께 오일을 압축하게 되는 공간을 형성하는 캠 링과, 상기 캠 링의 후방에 하우징과 체결되는 후단부판을 포함하는 베인 펌프에 있어서, 상기 캠 링의 외면에는 돌출부가 형성되어 상기 하우징에 형성된 홈에 끼워지고, 상기 캠 링의 외면에는 록 핀이 삽입되는 홈이 형성되며 상기 전단부판과 후단부판에는 대응되는 위치에 상기 록 핀이 끼워지는 홈이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌출부와 록 핀이 끼워지는 홈들은 회전축의 중심축에 대하여 마 주보도록 각각 두 개씩 형성할 수 있다.

또, 상기 돌출부와 상기 돌출부가 끼워지는 하우징의 홈은 반원 형태로 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 1은 본 발명에 의한 베인펌프의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 베인펌프의 분해 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 베인펌프의 하우징의 배면도, 도 4는 본 발명에 의한 베인펌프의 일부구성요소인 후단부판과 캠 링의 정면도, 도 5는 도 4에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선에 의하여 절단된 본 발명에 의한 베인펌프의 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 Ⅵ-Ⅵ선에 의하여 절단된 본 발명에 의한 베인펌프의 단면도이다.

본 발명에 의한 베인 펌프는 도 1에 도시된 바와 같이 중앙에 회전축(2)이 관통되는 하우징(1)에 구성요소들이 모두 설치된다. 이 회전축(2)은 후방 끝단에 하우징(1)의 개방된 부분을 덮도록 볼트 등에 의해 체결되는 후단부판(50)까지 연장되어 후단부판(50)의 일부분에 끼워지게 된다. 후단부판(50)과 하우징(1)의 체결부위에는 밀폐를 위하여 개스킷(40)이 설치되어 있다. 그리고, 베인 펌프에 공급되는 가압 오일의 양을 조절하여 토출시키는 제어밸브의 하우징(1b)도 베인 펌프의 하우징(1)과 일체로 형성되어 있다. 회전축(2)은 다른 베인 펌프와 마찬가지로 엔진의 출력축에 연결되어 엔진의 회전수에 따라 비례하여 그 회전수가 증감하도록 되어 있다.

도 2는 본 발명에 의한 베인 펌프의 분해 사시도이다. 전술한 바와 같이 모 든 구성요소가 하우징(1)에 결합되면 외관에서는 하우징(1)과 후단부판(50)만이 보이게 되는데, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 다른 구성요소들이 하우징(1) 내에 형성된 보어(1a)에 각각 설치되기 때문이다. 상기 하우징 보어(1a)에는 전단부판(10), 회전자(20) 및 캠 링(30), 그리고 후단부판(50)이 순서대로 조립된다.

전단부판(10)에는 회전축(2)이 통과되는 중앙에 구멍(10a)이 형성되어 있고, 오일이 흐르게 되는 오일통로(10b)도 형성되어 있다. 물론 전단부판(10)은 회전되지 않아야 한다.

회전자(20)는 전단부판(10)과 후단부판(50) 사이에 설치되고, 캠 링(30)의 내부에 위치하게 설치되어 회전축(2)과 함께 회전된다. 회전자(20)의 중앙구멍(20a)에는 스플라인이 형성되어 회전축(2)과 함께 회전되도록 되어 있고, 일정각도마다 외측방향으로 개방된 슬롯(20b)이 형성되고 그 슬롯(20b)에 각각 베인(21)이 끼워져 있어 원심력에 의해 베인(21)이 캠 링(30)의 내면(30a)에 밀착되어 인접하는 베인(21)과 캠 링(30)의 내면(30a) 사이의 공간의 변화에 따라 오일을 압축하게 된다.

회전자(20)의 외면에는 캠 링(30)이 끼워지게 되어 있는데, 캠 링(30)은 외면이 원형으로 이루어지고 내면(30a)은 원형과 타원형의 결합된 모양으로 이루어져 있다. 따라서 회전자(20)가 회전되면 베인(21)이 원형 모양의 내면(30a)에서는 슬롯(20b) 내부로 완전히 들어가게 되고 타원형 모양의 내면(30a)에서는 슬롯(20b) 밖으로 나오게 된다. 캠 링(30)에는 오일이 흐르는 통로(30d)가 역시 형성되어 있 고, 회전축(2)의 중심을 중심으로 해서 대칭되는 위치에 반원 모양의 돌출부(30b)가 형성되어 하우징(1)에 형성된 반원 모양의 홈(1c)에 끼워져 캠 링(30)이 회전되지 않도록 되어 있으며, 또한 그 돌출부(30b)에 인접하여 원형의 관통 홀(30c)이 형성되어 있고 그 관통 홀(30c)에는 록 핀(60)이 관통하도록 되어 있다. 물론, 록 핀(60)은 캠 링(30)의 원형의 외면 밖으로 돌출되지 않는다. 이러한 록 핀(60)은 자세히 후술하지만 후단부판(50)에 형성된 록 핀 홀(50a)과 전단부판(10)의 록 핀 홀(10c)에 각각 양단이 끼워져 후단부판(50), 캠 링(30), 그리고 전단부판(10)이 대응되는 위치에서 회전되지 않게 고정되도록 결합시키는 역할을 한다.

상기 캠 링(30)과 후단부판(50) 사이에는 개스킷(40)이 위치하여 설치되고, 상기 후단부판(50)이 하우징(1)에 결합되어 베인 펌프를 이룬다.

후단부판(50)에는 역시 중앙에 회전축(2)의 끝단이 일부분 끼워지게 되는 구멍(50d)이 형성되고, 그 구멍(50d) 주위에는 오일이 흐르게 되는 통로(50b)와 홈들(50c)이 형성되어 있으며, 록 핀(60)이 끼워지게 되는 록 핀 홀(50a)이 형성되어 있다.

본 발명은 상술한 구성부품들 중에 전단부판(10), 캠 링(30), 그리고 후단부판(50)이 하우징(1)에 결합된 구조를 요지를 하고 있는 바, 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(1)의 배면을 보면, 하우징(1)의 보어(1a)에 회전축(2)의 중심을 중심으로 대각선 방향으로 두 개의 단면이 반원형의 홈(1c)이 형성되어 있어 캠 링(30)이 보어(1c)에 설치될 때, 캠 링(30)의 돌출부(30b)가 끼워지게 된다.

도 4는 도 5와 도 6의 단면도의 기준을 나타내기 위하여 후단부판(50)과 캠 링(30)을 개략적으로 도시한 정면도로서, 캠 링(30)의 돌출부(30b)와 록 핀(60)이 관통되는 관통 홀(30c)을 나타내고 있다.

록 핀(60)을 중심으로 절개한 단면도는 도 5에 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 록 핀(60)은 하우징(1)에 간섭되지 않도록 조립되는 바, 후단부판(50)의 록 핀 홀(50a)에 후단부가 끼워지고 전단부판(10)의 록 핀 홀(1c)에 전단부가 끼워져 있으며, 나머지는 캠 링(30)의 관통 홀(30c)에 끼워져 다시 강조하지만 하우징(1)과 간섭되지 않도록 설치되어 있다.

도 6은 도 4의 돌출부(30b)를 기준으로 자른 단면도로서, 캠 링(30)의 돌출부(30b)가 하우징(1)의 홈(1c)에 끼워져 있는 상태를 나타내고 있다. 캠 링(30)의 돌출부(30b)는 하우징(1)의 홈(1c)에 끼워져 있기 때문에 캠 링(30)은 전혀 회전되지 않게 된다.

따라서, 회전자(20)가 회전을 하게 되더라도, 원래 캠 링(30)이 돌출부(30b)에 의해 하우징(1)에 끼워져 있고 록 핀(60)이 후단부판(50)과 전단부판(10)의 록 핀 홀(50a,10c)에 끼워져 있기 때문에 캠 링(30)은 물론이고 전단부판(10)도 회전되지 않는 동시에 전단부판(10), 캠 링(30), 후단부판(50)이 정확한 위치에서 조립된다.

도면 부호, 3과 51은 베어링을 나타낸다.

저압상태의 오일은 후단부판(50)의 유입통로(50b)를 통해 캠 링(30)과 회전자(20) 사이로 유입된 다음, 회전자(20)의 회전에 의해 압축된 후, 다시 전단부판(10)의 오일 통로(10b)를 통하여 하우징(1)의 보어(1a) 내측으로 압송된 후, 그 보어(1a)에 연통된 구멍을 따라 제어 밸브로 들어가게 되는 일반적인 흐름을 갖는다.

이와 같이, 본 발명에 의한 베인 펌프는 하우징의 홈에 삽입되는 돌출부가 캠 링에 형성되고 후단부판과 전단부판 그리고 캠 링을 돌출부와 별도로 록 핀에 의해 정렬되도록 하기 때문에 캠 링 그리고 후단부판과 전단부판이 정확한 위치에 조립되어 베인 펌프의 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (3)

1. 내부에 회전축이 끼워지는 구멍과 함께 다수개의 부품들이 수납되는 보어가 형성된 하우징과, 상기 회전축이 끼워지고 상기 하우징의 보어에 설치되며 오일통로를 갖는 전단부판과, 상기 회전축이 중앙에 끼워져 회전축과 함께 회전되고 방사형으로 슬롯이 형성되어 그 슬롯에 각각 베인이 끼워져 상기 하우징에 조립되는 회전자와, 상기 회전자의 외부에 끼워지고 내부면이 원형과 타원형을 합한 모양으로 이루어져 상기 베인들과 함께 오일을 압축하게 되는 공간을 형성하는 캠 링과, 상기 캠 링의 후방에 하우징과 체결되는 후단부판을 포함하는 베인 펌프에 있어서,

   상기 캠 링의 외면에는 돌출부가 형성되어 상기 하우징에 형성된 홈에 그 돌출부가 끼워지고, 상기 캠 링의 외면에는 록 핀이 삽입되는 홈이 상기 하우징을 간섭하지 않도록 형성되며 상기 전단부판과 후단부판에는 대응되는 위치에 상기 록 핀이 끼워지는 홈이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
2. 제1항에 있어서,

   상기 돌출부와 록 핀이 끼워지는 홈들은 회전축의 중심축에 대하여 마주보도록 각각 두 개씩 형성된 것을 특징으로 하는 베인 펌프.
3. 제1항에 있어서,

   상기 돌출부와 상기 돌출부가 끼워지는 하우징의 홈은 반원 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 베인 펌프.

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