KR100666779B1 - Blow-out oil reduction type vacuum pump in engine - Google Patents

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Abstract

A blow-out oil reduction type vacuum pump in an engine is provided to prevent blow over even during severe conditions including conventional drive conditions. A blow-out oil reduction type vacuum pump in an engine includes a housing(11), a guide part(14), an expansion part(15), and a cut part(16). The housing accommodates a rotor. A coupler is connected to a vacuum pump connected to a cam shaft to rotate the rotor of the vacuum pump. An oil supply hole is formed at a center of the coupler to lubricate the interior of the vacuum pump. The guide part has a plate shape and is sealed around the housing at a lower end of the coupler. The expansion part expands the housing in an axial direction of the housing to fix the guide part by fitting and mounting an outer surface of the guide part into an inner surface of the housing. The cut part is configured to drain oil through a slot formed around the guide part.

Description

엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조{blow-out oil reduction type vacuum pump in engine}Blow-out oil reduction type vacuum pump in engine

도 1은 본 발명에 따른 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a structure of an engine blowout oil amount reducing vacuum pump according to the present invention;

도 2는 종래의 일반적인 자동차용 진공펌프를 나타내는 사시도이다. Figure 2 is a perspective view showing a conventional general automotive vacuum pump.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 진공펌프 11 : 하우징10 vacuum pump 11 housing

12 : 커플러 13 : 오일공급홀12: coupler 13: oil supply hole

14 : 가이드부 15 : 확장부14: guide portion 15: expansion portion

16 : 절개부 17 : 슬롯16: incision 17: slot

본 발명은 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블로바이 가스에 포함된 오일량에 미치는 진공펌프의 영향도를 최소화하기 위하여 기존의 진공펌프의 하우징 실링면을 확대하고, 오일 드레인 라인에 축방향으로 가이드부를 장착하여 오일이 직접적으로 배출되는 것을 방지하면서 자연스럽게 아래로 드레인될 수 있도록 별도의 드레인 라인을 구성한 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조에 관한 것이다. The present invention relates to an engine blowout oil amount-reducing type vacuum pump structure, and more particularly, to expand the housing sealing surface of a conventional vacuum pump in order to minimize the influence of the vacuum pump on the amount of oil contained in the blow-by gas. And, it is related with the engine blowout oil amount reduced vacuum pump structure configured to separate the drain line to be drained down naturally while preventing the oil is directly discharged by mounting the guide portion in the axial direction to the oil drain line.

일반적으로, 승용디젤엔진이 장착된 차량은 가솔린 엔진이 장착된 차량과 달리 엔진에서 흡기계 스로틀링에 의한 부압이 형성되지 않기 때문에, 차량용 브레이크 부스터나 진공식 VGT 및 EGR 밸브 구동을 위한 부압을 형성하기 위하여 별도의 진공펌프가 엔진에 장착되어 있다.In general, a vehicle equipped with a passenger diesel engine does not generate negative pressure due to intake throttling in the engine, unlike a vehicle equipped with a gasoline engine, and thus generates a negative pressure for driving a vehicle brake booster or a vacuum VGT and EGR valve. In order to do this, a separate vacuum pump is mounted on the engine.

이러한 진공펌프는 장착 위치 또는 진공펌프 구동 방식에 따라 알터네이터에 장착되어 구동되는 것과 엔진 헤드에 장착되어 캠축에 의해 구동되는 두가지 방식이 있다. Such a vacuum pump may be mounted in an alternator and driven in accordance with a mounting position or a vacuum pump driving method, and may be mounted in an engine head and driven by a camshaft.

전자의 경우, 진공펌프의 윤활을 위한 별도의 오일 공급 및 리턴 라인이 별도로 구성되며, 후자의 경우, 캠축을 통하여 오일을 공급 받고, 리턴되는 오일은 헤드나 크랭크 케이스로 배출되도록 구성된다. In the former case, a separate oil supply and return line for lubrication of the vacuum pump is configured separately. In the latter case, the oil is supplied through the camshaft, and the returned oil is discharged to the head or the crankcase.

특히, 전자의 알터네이터 구동형 진공펌프는 통상, 회전 속도비가 1.0 이상이므로, 고속 운전이 많은 승용디젤엔진에서는 내구력과 구동 마찰의 증대에 따른 연비 문제로 인하여 최근에는 후자의 헤드 장착형 진공펌프가 널리 사용되고 있는 추세이다.In particular, the former alternator-driven vacuum pump typically has a rotational speed ratio of 1.0 or more, so the latter head-mounted vacuum pump is widely used in passenger diesel engines with a lot of high-speed operation due to fuel efficiency problems caused by increased durability and driving friction. There is a trend.

상기 헤드 장착형 진공펌프는 장착 위치상 엔진 블로바이 통로와 직접 혹은 간접적으로 영향을 미친다. The head mounted vacuum pump directly or indirectly affects the engine blow-by passage in the mounting position.

즉, 진공펌프로 공급되는 오일은 정격 회전 속도에서 통상 0.7ℓ/min( 36540g/hr 수준)으로 공급되며, 진공펌프의 로터나 블레이드 윤활과 냉각 후 헤드나 크랭크 케이스로 리턴되기 때문에 그 리턴되는 오일은 블로바이 가스에 의하여 브리더를 통하여 외부로 방출될 수 있다. That is, the oil supplied to the vacuum pump is generally supplied at 0.7 L / min (36540 g / hr level) at the rated rotational speed, and the returned oil is returned to the head or crankcase after lubrication and cooling of the rotor or blade of the vacuum pump. May be released to the outside through the breather by blow-by gas.

이런 이유로 통상 헤드에 장착되는 진공펌프는 리턴되는 오일이 블로바이 가스에 의하여 외부로 방출되는 것을 최소화(통상 1g/hr 이하)할 수 있도록 위치를 선정해야 되나, 대부분의 경우는 엔진의 레이아웃상 위치에 제한을 받는 경우가 대부분이므로, 블로바이 가스에 포함되는 오일을 최소화하기 위한 진공펌프의 영향도 이에 따라야 하는 문제점이 있다. For this reason, the vacuum pump mounted on the head should be positioned so that the return oil can be discharged to the outside by the blow-by gas (typically 1 g / hr or less). In most cases, the influence of the vacuum pump for minimizing the oil contained in the blow-by gas is also a problem to be followed.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 블로바이 가스에 포함된 오일량에 미치는 진공펌프의 영향도를 최소화하기 위하여 기존의 진공펌프의 하우징 실링면을 확대하고, 오일 드레인 라인에 축방향으로 가 이드부를 장착하여 오일이 직접적으로 배출되는 것을 방지하면서 상기 하우징 실링면에 절개부를 형성하여 오일이 자연스럽게 아래로 드레인될 수 있도록 별도의 드레인 라인을 구성한 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, in order to minimize the influence of the vacuum pump on the amount of oil contained in the blow-by gas, to enlarge the housing sealing surface of the conventional vacuum pump, oil drain Engine blowout oil quantity reduction type that forms a separate drain line so that the oil can be naturally drained down by forming a cutout in the housing sealing surface by installing a guide part in the line in the axial direction to prevent oil from being directly discharged. The purpose is to provide a vacuum pump structure.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the features of the present invention for achieving the above object are as follows.

본 발명은, 하우징 내에 구비된 로터의 상방에 진공펌프와 캠축을 연결하여 진공펌프의 로터를 회전시키는 커플러가 구비되어 있고, 그 중심부에 진공펌프 내부의 윤활을 위한 오일공급홀이 구비되는 진공펌프 구조에 있어서,The present invention is provided with a coupler for rotating the rotor of the vacuum pump by connecting the vacuum pump and the camshaft above the rotor provided in the housing, the center of the vacuum pump is provided with an oil supply hole for lubrication inside the vacuum pump In structure,

상기 커플러 하단의 하우징 둘레를 따라 밀봉되는 플레이트 형상의 가이드부와;A plate-shaped guide part sealed along a circumference of the housing at the bottom of the coupler;

상기 가이드부의 외측면과 하우징 내측면이 압입되면서 안착되어 가이드부가 고정될 수 있도록 상기 하우징을 축방향으로 확장시킨 확장부와;An extension part extending in the axial direction so that the guide part can be fixed by being seated while the outer surface of the guide part and the inner surface of the housing are press-fitted;

상기 가이드부의 둘레를 따라 형성된 슬롯을 통해 오일이 반경 방향으로 드레인될 수 있도록 상기 하우징의 측면 일부를 절개한 절개부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises an incision made by cutting a portion of the side of the housing so that the oil can be drained in the radial direction through the slot formed along the circumference of the guide portion.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings in detail.

일반적인 차량의 윤활 계통에 의하면, 엔진 시동시 오일펌프의 구동에 의하여 오일 섬프(oil sump)에 저장된 오일이 펌핑된 후, 감압 밸브, 오일 쿨러, 오일 필터 및 오일 메인 통로를 거친 다음, 크랭크축, 커넥팅 로드 및 캠축 등 각 마찰 부위로 공급되어 윤활시키고, 또한 진공펌프(10)로 압송되어 공기를 흡입할 때 로터 및 하우징(11) 사이의 벽면 등을 윤활시키게 된다. According to the lubrication system of a typical vehicle, after the oil stored in the oil sump is pumped by the operation of the oil pump when the engine starts, it passes through the pressure reducing valve, the oil cooler, the oil filter and the oil main passage, and then the crankshaft, It is supplied to each friction part such as a connecting rod and a camshaft and lubricated, and lubricated by the vacuum pump 10 to lubricate a wall or the like between the rotor and the housing 11 when inhaling air.

상기의 각 마찰 부위를 거친 오일은 각각의 통로를 통하여 다시 오일 섬프로 낙하되어 저장된다.The oil passing through each of the friction parts is dropped into the oil sump through the respective passages and stored.

이와 같이 구성된 윤활 계통에 있어서, 본 발명에 따른 진공펌프(10)는 블로아웃 오일량을 최소화하기 위한 구조로서, 도 1은 본 발명에 따른 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조를 나타내는 사시도이며, 도 2는 종래의 일반적인 자동차용 진공펌프를 나타내는 사시도로서, 동일한 구조로 이루어진 부위에는 동일한 참조부호를 기재하면서 설명하기로 한다. In the lubrication system configured as described above, the vacuum pump 10 according to the present invention has a structure for minimizing the amount of blowout oil, and FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the engine blowout oil amount reducing vacuum pump according to the present invention. 2 is a perspective view illustrating a conventional general vacuum pump for a vehicle, which will be described with reference to the same reference numerals in portions having the same structure.

첨부한 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 진공펌프(10)는 적절한 크기의 원형의 하우징(11)으로 이루어져 있으며, 그 내부에 보다 작은 직경을 가지는 로터(미도시)가 삽입되고, 이 로터의 중심은 하우징(11)의 내부 중심에서 일측으로 편심되도록 축이 지나도록 되어 있다.As shown in Figure 1 and 2, the vacuum pump 10 is composed of a circular housing 11 of a suitable size, a rotor (not shown) having a smaller diameter is inserted therein, The center of the rotor is passed through the shaft so as to be eccentric from the inner center of the housing 11 to one side.

한편, 일반적인 진공펌프의 로터 측면에 3개 내지 4개의 베인(미도시)이 일정한 간격 및 상,하의 높이가 동일하도록 삽입 장착되고, 상기 하우징(11)과 로터가 형성하는 편심의 가장 좁은 부위에는 브레이크 부스터(brake booster) 내부로 연결되는 공기 통로가 형성되고, 이 전방쪽에는 오일 메인 통로에서 압송되는 오일 호스가 연결되며, 편심의 가장 넓은 부위에는 엔진 오일 섬프로 리턴되는 통로가 연결되어 있다. On the other hand, three to four vanes (not shown) are inserted and mounted on the rotor side of a general vacuum pump so as to have the same interval and the height of the upper and lower sides, and in the narrowest part of the eccentric formed by the housing 11 and the rotor. An air passage is formed inside the brake booster, and an oil hose pumped from the oil main passage is connected to the front side, and a passage returned to the engine oil sump is connected to the widest part of the eccentricity.

한편, 상기 로터의 상방에는 진공펌프(10)와 캠축을 연결하여 로터를 회전시키는 커플러(12)가 구비되어 있고, 그 중심부에는 진공펌프(10) 내부의 윤활을 위한 오일공급홀(13)이 구비되어 있다.On the other hand, the upper side of the rotor is provided with a coupler 12 for rotating the rotor by connecting the vacuum pump 10 and the cam shaft, the oil supply hole 13 for lubrication inside the vacuum pump 10 is provided at the center It is provided.

이와 같이 구성된 일반적인 진공펌프의 동작을 살펴보면, 엔진의 회전으로 벨트에 의하여 캠축이 회전하고, 그 캠축에 연동하여 진공펌프(10)의 내부에 장착된 로터와 베인이 회전하게 되는 바, 이때 베인은 어떤 특정한 방향으로 구속되지 않고 그냥 삽입된 상태이기 때문에 로터의 회전시 회전력에 의한 원심력이 발생하게 된다.Looking at the operation of the general vacuum pump configured as described above, the cam shaft is rotated by the belt by the rotation of the engine, the rotor and the vane mounted in the vacuum pump 10 in conjunction with the cam shaft is rotated, the vane is As it is not inserted in any particular direction but is just inserted, centrifugal force is generated when the rotor rotates.

이에 따라 상기 베인은 로터를 중심으로 하여 외부로 튀어나오게 되며, 그 베인의 외측면은 하우징(11)의 내측면에 접촉한 상태로 회전하게 된다. Accordingly, the vane is protruded to the outside with respect to the rotor, the outer surface of the vane is rotated in contact with the inner surface of the housing (11).

이와 같은 상태에서, 엔진 오일은 하우징(11)과 베인 사이의 아주 작은 공간도 차단하여 밀봉시키면서 각 부위를 윤활시키며, 넓은 공간 내부의 공기를 베인이 밀고 들어오게 되며, 이 공기는 점점 좁은 공간으로 이동하여 압축되다가 최후에 가장 좁은 공간에 연결된 오일 드레인부에 도달하면, 그 오일 드레인부, 즉 원웨이 밸브(미도시)를 통하여 오일과 함께 배출된다.In this state, the engine oil lubricates each part while blocking and sealing a very small space between the housing 11 and the vanes, and the vane pushes in air in a large space, and this air is gradually narrowed. When it moves and compresses and finally reaches an oil drain connected to the narrowest space, it is discharged with oil through the oil drain, that is, a one-way valve (not shown).

이때, 드레인되는 오일이 캠축 또는 캠스프로켓에 의해 비산되어 블로바이 가스에 포함되어 있는 블로아웃 오일에 영향을 미치는 바, 본 발명의 바람직한 구현예는 이렇게 비산되는 오일의 드레인양을 줄이기 위해 상기 커플러(12) 하단의 하우징(11) 둘레를 따라 밀봉되는 원형의 플레이트 형상의 가이드부(14)가 설치되고, 상기 가이드부(14)를 고정시키기 위해 원형 하우징(11)을 축방향으로 확장시킨 확장부(15)를 두어 상기 하우징(11) 내측면과 가이드부(14) 외측면이 압입되면서 안착되도록 되어 있다.At this time, the drained oil is scattered by the camshaft or cam sprocket affects the blowout oil contained in the blow-by gas, a preferred embodiment of the present invention is to reduce the amount of drain of the oil splashed so that the coupler ( 12) A circular plate-shaped guide portion 14 is installed to be sealed along the circumference of the housing 11 at the lower end, and an extension portion in which the circular housing 11 is extended in the axial direction to fix the guide portion 14. 15, the inner surface of the housing 11 and the outer surface of the guide portion 14 are press-fitted to be seated.

즉, 상기 하우징(11)에 형성된 확장부(15) 내측면에 가이드부(14)의 외측면이 끼움 고정 방식으로 견고하게 고정된 것이다. That is, the outer surface of the guide portion 14 is firmly fixed to the inner surface of the expansion part 15 formed in the housing 11 in a fitting manner.

또한, 상기 하우징(11)의 측면 일부가 일정 간격만큼 수직으로 절개된 절개부(16)는 상기 가이드부(14)의 장착으로 인한 오일의 드레인을 위하여 형성된 구성으로서, 상기 가이드부(14)와 절개부(16) 사이에 형성된 슬롯(17)을 통해 오일이 반경 방향으로 드레인되어 엔진의 헤드나 크랭크 케이스로 배출되지 않고, 아래로 그대로 배출될 수 있도록 되어 있다. In addition, the cutout portion 16 in which a portion of the side surface of the housing 11 is vertically cut by a predetermined interval is formed to drain oil due to the mounting of the guide portion 14, and the guide portion 14 and The oil is drained in the radial direction through the slots 17 formed between the cutouts 16 and is discharged downward as it is, without being discharged to the head or crankcase of the engine.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the engine blowout oil amount reduction vacuum pump structure according to the present invention has the following effects.

1. 기존의 진공펌프를 사용하면 오일이 드레인되어 블로아웃 오일량이 최대 40g/hr 수준(통상 10g/hr )이었으나, 본 발명에 따른 진공펌프를 적용한 결과 최대 3g/hr 수준( 통상 1g/hr 이하 )으로 획기적인 개선을 얻을 수 있다.1. Using a conventional vacuum pump, the oil is drained, and the blowout oil amount was up to 40 g / hr level (typically 10 g / hr), but as a result of applying the vacuum pump according to the present invention, the maximum 3 g / hr level (typically 1 g / hr or less) ), You can get a dramatic improvement.

2. 오일 주입량의 증가, 가감속, 흡기압력 증대 및 블로바이 가스량 증가 등의 가혹 조건에서도 기존의 진공펌프에 비해 블로아웃 오일량이 급격하게 감소시킬 수 있다.2. In severe conditions such as increased oil injection rate, acceleration / deceleration, intake pressure, and blow-by gas amount, the blowout oil amount can be drastically reduced compared to the conventional vacuum pump.

3. 선회나 경사(등판 및 강판) 조건에서도 기존의 진공펌프를 사용하면 통상의 운전 조건시 좌선회에서 블로오버가 쉽게 발생되어 엔진의 손상을 줄 수 있으나, 본 기술을 적용한 진공펌프는 통상의 운전 조건을 포함한 가혹 조건에서도 블로오버가 발생되지 않는다.3. If the existing vacuum pump is used even in the turning or inclining (back and steel) conditions, blowover may easily occur in the left turning under normal operating conditions, but the engine may be damaged. Blowover does not occur even in harsh conditions including operating conditions.

Claims (2)

하우징 내에 구비된 로터의 상방에 진공펌프와 캠축을 연결하여 진공펌프의 로터를 회전시키는 커플러가 구비되어 있고, 그 중심부에 진공펌프 내부의 윤활을 위한 오일공급홀이 구비되는 진공펌프 구조에 있어서,In the vacuum pump structure having a coupler for rotating the rotor of the vacuum pump by connecting the vacuum pump and the cam shaft above the rotor provided in the housing, the oil supply hole for lubrication inside the vacuum pump, 상기 커플러 하단의 하우징 둘레를 따라 밀봉되는 플레이트 형상의 가이드부와;A plate-shaped guide part sealed along a circumference of the housing at the bottom of the coupler; 상기 가이드부의 외측면과 하우징 내측면이 압입되면서 안착되어 가이드부가 고정될 수 있도록 상기 하우징을 축방향으로 확장시킨 확장부와;An extension part extending in the axial direction so that the guide part can be fixed by being seated while the outer surface of the guide part and the inner surface of the housing are press-fitted; 상기 가이드부의 둘레를 따라 형성된 슬롯을 통해 오일이 반경 방향으로 드레인될 수 있도록 상기 하우징의 측면 일부를 절개한 절개부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조.Engine blowout oil amount reduced vacuum pump structure characterized in that it comprises a cut-out portion in which a portion of the side surface of the housing so that oil can be drained in a radial direction through a slot formed along the circumference of the guide portion. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가이드부는 상기 확장부 내측면에 그 외측면이 끼움 고정 방식으로 견고하게 고정된 것을 특징으로 하는 하는 엔진 블로아웃 오일량 저감형 진공펌프 구조.The guide part of the engine blowout oil amount reduced vacuum pump structure, characterized in that the outer surface is firmly fixed to the inner surface of the expansion portion is fitted in a fixed manner.
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