KR100914241B1 - 베인펌프장치 - Google Patents

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Abstract

베인펌프장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 베인펌프장치는: 토출통로를 구비하는 하우징과, 작동유가 저장되고 하우징에 결합되는 리저버탱크 및 리저버탱크 내측에 설치되어서 토출통로에 압축된 작동유를 배출하는 베인펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080123967
하우징, 리저버탱크, 베인펌프, 작동유, 토출통로

Description

베인펌프장치{VANE PUMP DEVICE}
본 발명은 베인펌프장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리저버탱크 내측에 베인펌프를 설치하여 베인펌프의 생산비가 증가하는 것을 방지하는 베인펌프장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차를 포함하여 유압을 이용하는 장치에는 유압을 공급하기 위하여 베인펌프가 사용된다.
베인펌프의 본체 내측에는 캠링과 회전체와 베인이 설치되며, 회전체는 구동장치에 의하여 회전되는 샤프트에 결합하여 회전한다.
회전체와 베인의 회전동작에 의해 유체를 흡입하여 압축한 후에 유압라인으로 송출한다.
베인펌프로 작동유를 공급하는 리저버탱크는 베인펌프와 별도로 설치되고 연결관에 의해서 연결되는 사례와, 작동유를 공급하는 리저버탱크가 베인펌프에 탑재되는 사례가 있다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
종래의 베인펌프는 전체 또는 일부가 외기에 노출되므로, 베인펌프의 외측으로 오일이 누출되는 것을 방지하도록 고무로 형성된 실링부재의 설치 및 실링부재와 베인펌프 본체의 외측으로 오일 누출에 관련된 검사 작업이 추가되므로 생산비가 증가한다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 베인펌프의 외측으로 오일이 새는 것을 방지하기 위한 실링부재의 설치와 이에 따른 조립작업의 증가 및 오일 누출과 관련된 검사작업의 추가에 의해서 생산비가 증가하는 것을 방지할 수 있는 베인펌프장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 베인펌프장치는: 토출통로를 구비하는 하우징과, 작동유가 저장되고 하우징에 결합되는 리저버탱크 및 리저버탱크 내측에 설치되어서 토출통로에 압축된 작동유를 배출하는 베인펌프를 포함한다.
또한 하우징은 측벽체 또는 전동모터 하우징인 것이 바람직하다.
또한 하우징과 리저버탱크 사이에는 누유를 방지하는 밀봉링이 구비되는 것이 바람직하다.
또한 베인펌프의 전면에는 작동유를 흡입하는 흡입구와, 토출통로와 연통되는 배출구가 구비되는 것이 바람직하다.
또한 베인펌프에서 흡입구의 주변은 하우징과 이격되어 흡입연결통로를 형성하는 것이 바람직하다.
또한 베인펌프에는 릴리프밸브가 장착되는 밸브하우징이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 베인펌프장는 베인펌프 외측으로 누유가 있어도 문제가 없도록 작동유가 저장된 리저버탱크 내측에 베인펌프를 설치하므로 실링부재의 삭제가 가능하며, 이에 따른 검사작업의 감소와 부품 감소에 의해 생산비를 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 베인펌프장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 베인의 회전에 의해 작동유를 압축하는 베인펌프장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베인펌프장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 베인펌프의 흡입구와 토출구를 도시한 도면이 며, 도 3은 도 1에 도시된 베인펌프장치가 결합된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 베인펌프장치를 A-A 방향으로 절개한 측단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 베인펌프장치를 B-B 방향으로 절개한 측단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 C-C 방향으로 절개한 단면도이며, 도 7은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 D-D 방향으로 절개하여 전면본체를 도시한 정면도이며, 도 8은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 E-E 방향으로 절개하여 사이드플레이트를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 베인펌프장치는, 토출통로(74)를 구비하는 하우징(70)과, 작동유(90)가 저장되고 하우징(70)에 결합되는 리저버탱크(1) 및 리저버탱크(1) 내측에 설치되어서 토출통로(74)를 통하여 압축된 작동유(90)를 배출하는 베인펌프(10)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 하우징(70)은 고정 물체인 측벽체 또는 전동모터 하우징이 사용될 수 있으며, 이 외에도 리저버탱크(1)와 결합되어 작동유(90)를 저장시키기 위한 기술사상 안에서 다양한 부재들이 하우징(70)으로 사용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(70)에는 베인펌프(10)의 배출구(84)와 연결되어 압축된 작동유(90)를 전달받는 토출통로(74) 및 토출통로(74)와 연결되어 유압라인으로 작동유(90)를 공급하는 유압공급구멍(72)이 구비된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 베인펌프(10)와 결합되는 하우징(70)의 결합면에는 베인펌프(10)의 체결볼트(18)가 결합되는 체결공(77)과 베인펌프(10)의 배출구(84)와 연결되는 토출통로(74)가 구비된다.
그리고, 하우징(70)에는 축연결공(76)이 구비되어서 하우징(70)과 결합되는 베인펌프(10)의 샤프트(80)가 삽입된다. 샤프트(80)는 축연결공(76)을 통하여 측벽체에 고정되는 전동모터에 의해 구동되거나 전동모터에 직접 샤프트(80)가 연결되어 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 샤프트(80)는 전동모터 외에도 다른 동력원과 연결되어 회전동력을 전달받을 수 있다.
하우징(70)과 결합되어 내측에 작동유(90)가 저장되기 위한 공간을 형성하는 리저버탱크(1)는 원통 형상을 포함하여 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
리저버탱크(1)의 일측에는 연결관로(3)가 구비되어 외측으로 부터 작동유(90)를 공급받는 통로가 된다.
하우징(70)과 리저버탱크(1) 사이에는 누유를 방지하는 밀봉링(79)이 구비되며, 바람직하게는 리저버탱크(1)의 측면과 접하는 하우징(70)의 외측에 장착홈이 구비되며, 장착홈에는 탄성 재질의 밀봉링(79)이 장착된다.
하우징(70)과 리저버탱크(1)의 접합면에는 나사산이 형성되어 체결이 이루어질 수 있으며, 이 외에도 다양한 방식에 의해 하우징(70)과 리저버탱크(1)는 체결 또는 고정될 수 있다.
도 1과 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 베인펌프(10)는, 대원호부의 내측면과 소원호부의 내측면을 구비하는 캠링(50)과, 캠링(50)의 내측에 설치되며 방사상으로 가이드홈을 구비하는 회전자(14)와, 가이드홈에 삽입되어 캠링(50)의 내측면을 따라 이동되는 복수의 베인(34)을 포함한다.
베인펌프(10)는 전면본체(60)와 후면커버(12)로 구분되어 외형을 형성하며, 체결볼트(18)에 의해 전면본체(60)와 후면커버(12)는 결합된다.
베인펌프(10)가 작동유(90) 속에 설치되므로 전면커버와 후면커버(12) 사이에는 별도의 실링부재가 설치되지 않는다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 전면본체(60)의 상측에는 내측에 회전자(14)가 설치된 캠링(50)이 위치하며, 캠링(50)과 회전자(14)의 상측에는 사이드플레이트(40)와 판스프링(32)과 후면커버(12)가 순서대로 적층된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베인펌프(10)의 전면을 구성하는 전면본체(60)에는 작동유(90)를 흡입하는 흡입구(82)와, 토출통로(74)와 연통되어 압축된 작동유(90)를 배출하는 배출구(84)가 구비된다.
배출구(84)가 토출통로(74)와 연통된 상태에서 압축된 작동유(90)가 전달되도록 배출구(84) 주변에는 턱이 형성되어 하우징(70)과 접한 상태로 고정된다.
또한 베인펌프(10)에서 흡입구(82)의 주변은 하우징(70)과 이격되도록 가장자리에 턱이나 돌출 부위가 형성되지 않아서 흡입연결통로(88)를 형성하므로, 리저버탱크(1) 내측에 있는 작동유(90)가 흡입연결통로(88)를 통하여 베인펌프(10)의 흡입구(82)로 용이하게 유입된다.
동력원과 연결되어 회전되는 샤프트(80)는 회전자(14)와 축연결되어, 샤프트(80)의 회전에 따라 회전자(14)와 베인(34)은 회전한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 캠링(50)은 링 형상으로 형성되며 내면은 직교 축에 각각 2개의 소원호부와 대원호부를 가지는 타원형상의 원통면이 형성된다.
소원호부를 형성하는 캠링(50)의 내측면은 대원호부를 형성하는 캠링(50)의 내측면 보다 작은 직경의 원호에 접하는 형상을 갖게 된다.
캠링(50)에는 전면본체(60)의 흡입구(82)와 연통되는 흡입연통구멍(52)과 배출구(84)와 연통되는 토출연통구멍(54)이 형성된다.
캠링(50)과 후면커버(12) 사이에는 토출관로(86)가 구비되어 압력실(30)에 있는 유체가 배출구(84)로 흐르기 위한 관로를 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 회전자(14)를 마주하는 전면본체(60)의 내측면에는 2개의 제1토출홈부(65,65`)가 형성되어 있으며, 그 중에서 일측에 있는 제1토출홈부(65`)에는 배출구(84)가 연결된다.
흡입구(82)와 연결된 제1흡입홈부(66,66`)도 전면본체(60)의 내측에 형성되어 작동유(90)를 베인펌프(10) 내측으로 공급한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 회전자(14)를 향한 사이드플레이트(40)의 일측면에는 제2토출홈부(42,42')와 제2흡입홈부(43,43`)가 구비된다.
사이드플레이트(40)의 제2토출홈부(42)에는 연결공(44)이 구비되어 토출된 유체의 일부가 압력실(30)로 이동된다.
판스프링(32)은 사이드플레이트(40)와 후면커버(12) 사이에 설치되어 압력실(30)의 공간을 확보하는 동시에, 판스프링(32)의 탄성력에 의해서 전면본체(60), 캠링(50), 사이드플레이트(40)를 밀착시킨다.
베인펌프(10)의 후면커버(12)에는 파이프 형상의 밸브하우징(16)이 일체로 형성되며, 밸브하우징(16) 내측에 릴리프밸브(20)가 일체로 설치된다.
릴리프밸브(20)는 베인(34)에 의하여 압축된 유체가 공급되는 압력실(30)과 연통되어 유압을 규정값으로 유지하는 장치이다.
릴리프밸브(20)의 구성은, 후면커버(12)의 후측에 압입되는 밸브시트(22)와, 베인(34)의 회전에 의하여 압축되어 나오는 유체를 차폐하는 볼부재(24)와, 볼부재(24)를 잡아주는 리테이너(26)와, 볼부재(24)를 가압하는 밸브스프링(27) 및 밸브스프링(27)의 가압력을 조절하는 조절나사(28)를 포함한다.
조절나사(28)에는 배출구멍이 구비되며, 릴리프밸브(20)로부터 배출된 유체는 배출구멍을 통하여 배출되어 리저버탱크(1) 내측에 있는 작동유(90)와 혼합된다.
후면커버(12)를 통하여 전면본체(60)에 삽입된 고정볼트(19)는 사이드플레이트(40)와 캠링(50)의 회전을 방지한다.
전면본체(60)에 캠링(50)과 베인(34)이 장착된 회전자(14)와 사이드플레이트(40)와 판스프링(32)과 후면커버(12)가 차례로 결합되어 본 발명의 일 실시예에 의한 베인펌프(10)를 구성하나, 이 외에도 리저버탱크(1) 내에 설치되어 작동유(90)를 압축하는 다른 기계장치도 본 발명에 의한 베인펌프(10)로 사용가능하다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 베인펌프장치의 작동상태를 상세히 설명한다.
베인펌프(10)에 구비된 체결볼트(18)가 하우징(70)의 체결공(77)에 결합되므로 베인펌프(10)는 하우징(70)에 결합된다.
이때, 베인펌프(10)의 배출구(84)는 하우징(70)의 토출통로(74)와 연통된 상 태로 고정되며, 베인펌프(10)의 흡입구(82)는 하우징(70)과 이격되어 리저버탱크(1) 내측의 작동유(90)가 흡입구(82)로 유입됨이 용이하도록 한다.
축연결공(76)을 통하여 샤프트(80)로 회전동력이 전달되면, 샤프트(80)의 회전에 의해 회전자(14)가 캠링(50) 내측에서 회전을 한다.
리저버탱크(1) 내측에 저장된 작동유(90)는 흡입연결통로(88)를 통해 전면본체(60)의 흡입구(82)로 유입되어서 전면본체(60)의 제1흡입홈부(66,66`)와 캠링(50)의 흡입연통구멍(52)을 통하여 사이드플레이트(40)의 제2흡입홈부(43,43`)를 통하여 회전자(14)의 흡입구간(S)으로 공급이 이루어진다.
회전자(14)의 반시계(도 6기준) 방향의 회전에 따라 흡입구간(S)으로 유입된 작동유(90)는 압축되어 토출구간(D)을 통하여 배출된다.
이를 상세히 설명하면, 배출구(84)와 연통된 제1토출홈부(65`)와 제2토출홈부(42`)에 있는 압축된 작동유(90)는 토출연통구멍(54)을 통하여 직접 배출구(84)로 배출된다.
배출구(84)와 직접 연통되지 않은 제1토출홈부(65)와 제2토출홈부(42)에 있는 작동유(90)는 연결공(44)을 통해 압력실(30)로 이동된 후에 캠링(50)과 후면커버(12) 사이에 구비된 토출관로(86)를 따라 배출구(84)로 이송된다.
배출구(84)를 따라 토출통로(74)로 이송된 작동유(90)는 유압공급구멍(72)을 통하여 유압라인으로 전달된다.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 리저버탱크(1) 안쪽에 베인펌프(10)를 설치함으로써, 베인펌프(10)의 오일 누출을 방지하기 위한 실링부재가 삭 제되고, 베인펌프(10)의 소형화 및 경량화가 실현된다.
그리고, 베인펌프(10)의 오일 누출을 검사할 필요도 없어, 검사공정이 간소화되므로 작업성이 개선되고 생산비를 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베인펌프장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 베인펌프의 흡입구와 토출구를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 베인펌프장치가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 베인펌프장치를 A-A 방향으로 절개한 측단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 베인펌프장치를 B-B 방향으로 절개한 측단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 C-C 방향으로 절개한 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 D-D 방향으로 절개하여 전면본체를 도시한 정면도이다.
도 8은 도 4에 도시된 베인펌프장치를 E-E 방향으로 절개하여 사이드플레이트를 도시한 정면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 리저버탱크 10: 베인펌프
12: 후면커버 14: 회전자
18: 체결볼트 20: 릴리프밸브
30: 압력실 34: 베인
40: 사이드플레이트 50: 캠링
60: 전면본체 70: 하우징
74: 토출통로 77: 체결공
79: 밀봉링 82: 흡입구
84: 배출구 86: 토출관로
90: 작동유

Claims (6)

  1. 토출통로를 구비하는 하우징;
    작동유가 저장되고 상기 하우징에 결합되는 리저버탱크; 및
    상기 리저버탱크 내측에 설치되어서 상기 토출통로에 압축된 작동유를 배출하는 베인펌프를 포함하고,
    상기 베인펌프의 전면에는 상기 작동유를 흡입하는 흡입구와, 상기 토출통로와 연통되는 배출구가 구비되며,
    상기 베인펌프에서 상기 흡입구의 주변은 상기 하우징과 이격되어 흡입연결통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 베인펌프장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 측벽체 또는 전동모터 하우징인 것을 특징으로 하는 베인펌프장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 리저버탱크 사이에는 누유를 방지하는 밀봉링이 구비되는 것을 특징으로 하는 베인펌프장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베인펌프에는 릴리프밸브가 장착되는 밸브하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 베인펌프장치.
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