KR101034119B1 - Variable delivery pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조가 간단하여 원가 및 중량 절감을 도모할 수 있고, 펌프에서 토출되는 유량을 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 적절히 가변시켜 속도감응형 동력조향장치를 구현할 수 있도록 한 가변용량펌프를 제공하기 위해, 로터의 회전에 따라 원심력으로 돌출하는 다수개의 베인의 상기 로터로부터의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비한다.The present invention has a simple structure, which can reduce cost and weight, and has a variable capacity capable of implementing a speed-sensitive power steering device by appropriately varying the flow rate discharged from the pump according to the vehicle speed, engine speed, or steering speed. In order to provide a pump, a control band is provided for controlling the length of the protrusion from the rotor of a plurality of vanes that protrude centrifugally as the rotor rotates.

가변용량펌프, 제어밴드, 솔레노이드 밸브, 베인 Variable displacement pumps, control bands, solenoid valves, vanes

Description

가변용량펌프{Variable delivery pump}Variable capacity pump

본 발명은 가변용량펌프에 관한 것으로, 특히 차속이나 조향 속도 및 엔진 회전수에 따라 베인을 선택적으로 구속하여 펌프의 토출 유량을 가변시키도록 한 가변용량펌프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable displacement pump, and more particularly, to a variable displacement pump configured to selectively restrict vanes according to a vehicle speed, a steering speed, and an engine speed to vary a discharge flow rate of a pump.

종래 차량의 유압식 동력조향장치는 유압을 이용해서 운전자의 조향핸들의 조작력을 보조하는 장치인 바, 상기 유압은 유압펌프에서 토출되는 유량에 의해 생성되게 된다.Conventional hydraulic power steering device of the vehicle is a device that assists the steering force of the steering wheel of the driver by using the hydraulic pressure, the hydraulic pressure is generated by the flow rate discharged from the hydraulic pump.

상기 유압펌프는 고정되게 설치된 캠링의 내부에 다수개의 원심 베인을 가진 로터가 회전되게 설치되어, 상기 로터가 엔진의 회전력을 전달받아 회전할 때에 상기 베인이 원심력을 받아서 돌출하면서 캠링과 로터 사이의 공간의 체적 변화를 야기시켜 압력의 차이를 만들어서 유체를 토출하게 된다. The hydraulic pump has a rotor having a plurality of centrifugal vanes rotated inside the cam ring fixedly installed, and the vane receives the centrifugal force to protrude when the rotor is rotated by the rotational force of the engine, thereby space between the cam ring and the rotor. It causes the volume change of the pressure difference to make the fluid discharge.

그런데 상기 유압펌프는 엔진의 회전동력을 전달받아 구동되게 엔진에 연결되어 있으므로 엔진의 연비를 악화시키게 되고, 엔진의 구동 회전수는 유압펌프의 구동 회전수와 동일하도록 엔진과 연결됨에 따라 차량이 고속으로 주행하여 엔진의 회전수가 상승해서 유압펌프가 고속으로 운전될 때에 유압펌프에서 토출되는 유량 이 많아지고 그에 따라 유압도 상승하게 된다.However, since the hydraulic pump is connected to the engine to be driven by receiving the rotational power of the engine, the fuel economy of the engine is deteriorated, and the driving speed of the engine is connected to the engine to be equal to the driving speed of the hydraulic pump. When the engine speed is increased and the hydraulic pump is operated at a high speed, the flow rate discharged from the hydraulic pump increases, thereby increasing the hydraulic pressure.

따라서 차량이 고속으로 주행할 때에 유압펌프에서 토출되는 유압도 상승하여 조향핸들을 조작할 때에 높아진 유압으로 조향핸들의 조작력을 보조함에 따라 조향핸들의 조작감이 가벼워지고, 이는 차량의 조종 안정성을 저하시키세 된다.Therefore, the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump also increases when the vehicle travels at high speed, and the steering handle of the steering wheel becomes lighter by assisting the steering wheel with the increased hydraulic pressure when the steering wheel is operated, which reduces the steering stability of the vehicle. do.

상기와 같은 결점을 해소하기 위해 유압펌프의 내부 압력에 따라 캠링이 이동하는 구조의 가변용량펌프를 적용하여 연비의 저하를 개선할 수 있지만, 구조가 복잡하고 부피가 커져서 차량의 중량 및 원가 절감 측면에서 바람직하지 못한 결점이 있었다.In order to solve the above drawbacks, it is possible to improve the fuel economy by applying a variable capacity pump having a structure in which the cam ring moves in accordance with the internal pressure of the hydraulic pump, but the structure is complicated and bulky to reduce the weight and cost of the vehicle. There was an undesirable drawback in.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 구조가 간단하여 원가 및 중량 절감을 도모할 수 있고, 펌프에서 토출되는 유량을 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 적절히 가변시켜 속도감응형 동력조향장치를 구현할 수 있도록 한 가변용량펌프를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised in view of the above circumstances, and the structure is simple, so that the cost and weight can be reduced, and the flow rate discharged from the pump can be appropriately changed depending on the vehicle speed, the engine speed, or the steering speed. It is an object of the present invention to provide a variable displacement pump capable of implementing a type power steering device.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로터의 회전에 따라 원심력으로 돌출하는 다수개의 베인의 상기 로터로부터의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비한다.The present invention for achieving the above object is provided with a control band for controlling the protruding length from the rotor of the plurality of vanes protruding with the centrifugal force in accordance with the rotation of the rotor.

바람직하기로는 상기 제어밴드는 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 상기 베인이 돌출하는 체적공간의 내부로 진입 혹은 체적공간의 외부로 후퇴하도록 상기 솔 레노이드 밸브에 연결된 것을 특징으로 한다.Preferably, the control band is connected to the solenoid valve so that the vane enters or retracts out of the volume space according to the operation of the solenoid valve.

상기 솔레노이드 밸브는 차속센서와 조향센서 및 엔진 회전수센서의 감지신호를 입력받아 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어되게 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 한다.The solenoid valve is connected to the electronic control unit to receive the detection signals of the vehicle speed sensor, the steering sensor and the engine speed sensor to be controlled by a pre-programmed control map.

상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되는 것을 특징으로 한다.The control band when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 30 km / h or more, the steering speed detected by the steering sensor is 20 deg / sec or more, or the engine speed detected by the rotation speed sensor is 2500 rpm or more. It characterized in that the vanes are bound by.

본 발명에 따른 가변용량펌프에 의하면, 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 신축되는 구속밴드를 매개로 로터의 베인의 토출 길이를 적절히 구속하여 펌프에서 토출되는 유량을 제어할 수 있도록 함으로써, 구조가 간단하여 차량의 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브는 차속이나 엔진 회전수 혹은 조향 속도를 감지하는 전자제어유니트에 의해 그 작동이 제어되게 해서 속도감응형 동력조향장치를 용이하게 구현할 수 있고, 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다. According to the variable displacement pump according to the present invention, by restricting the discharge length of the vane of the rotor appropriately through the restraint band that is stretched according to the operation of the solenoid valve, the flow rate discharged from the pump can be controlled, thereby simplifying the vehicle. It is possible to reduce the weight and cost of the solenoid valve, the solenoid valve can be easily implemented by the electronic control unit that detects the vehicle speed, engine speed or steering speed to operate the speed-sensitive power steering, It is possible to improve the fuel efficiency of the vehicle.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 가변용량펌프의 내부 구조가 단면으로 도시되어 있는 바, 즉 유압펌프 하우징(1)의 내부에는 중앙에 타원형의 체적 공간을 가진 캠 링(2)이 고정되게 장착되고, 상기 체적 공간의 내부에는 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 로터(3)가 설치되며, 상기 로터(3)에는 원주 방향으로 일정 간격을 두고 반경방향으로 원심력을 받아서 돌출할 수 다수개의 베인(4)이 심어지는 형태로 설치된다.1 shows an internal structure of a variable displacement pump according to the present invention in cross section, that is, a cam ring 2 having an elliptical volume space in the center is fixedly mounted inside the hydraulic pump housing 1, The rotor (3) is installed inside the volume space to receive the rotational power of the engine and rotates, and the rotor (3) has a plurality of vanes (4) which can protrude by receiving a centrifugal force in a radial direction at regular intervals in the circumferential direction (4). ) Is installed in the form of planting.

그리고 상기 유압펌프 하우징(1)에는 상기 체적 공간의 내부로 진입하여 상기 베인(4)의 토출을 억제하거나 혹은 상기 체적 공간의 외부로 후퇴하여 상기 베인이 원활하게 토출될 수 있게 베인(4)의 운동을 제어하는 제어밴드(5)가 설치되는 데, 이 제어밴드(5)의 일단은 상기 하우징(1)에 고정되게 설치되고, 상기 제어밴드(5)의 타단은 솔레노이드 밸브(6)의 플런저와 연결된다.In addition, the hydraulic pump housing 1 enters the inside of the volume space to suppress the discharge of the vanes 4 or retreats to the outside of the volume space so that the vanes can be smoothly discharged. A control band 5 for controlling movement is provided, one end of which is fixed to the housing 1, and the other end of the control band 5 is a plunger of the solenoid valve 6. Connected with

이에 따라 상기 솔레노이드 밸브(6)의 플런저가 전방으로 돌출하는 운동을 하면, 상기 플런저에 의해 상기 제어밴드가 신장하여 제어밴드는 상기 체적 공간으로부터 외측으로 후퇴하게 되는 반면에 상기 솔레노이드 밸브(6)의 플런저가 후방으로 후퇴운동을 하면 상기 제어밴드가 당겨져서 상기 체적 공간의 내부로 진입하여 상기 로터의 일측면을 감싸는 형태로 로터와 인접하게 배치됨에 따라 상기 베인이 로터로부터 돌출하는 길이가 작아지게 된다.Accordingly, when the plunger of the solenoid valve 6 is projected forward, the control band is extended by the plunger so that the control band is retracted outward from the volume space, while the solenoid valve 6 is When the plunger retreats backward, the control band is pulled to enter the volume space and is disposed adjacent to the rotor in such a manner as to surround one side of the rotor, thereby reducing the length of the vane protruding from the rotor. .

상기 솔레노이드 밸브(6)의 작동을 제어하기 위해 상기 솔레노이드 밸브(6)는 전자제어유니트의 출력단에 접속되고, 상기 전자제어유니트의 입력단에는 차속을 감지하는 차속센서(7)와 엔진의 회전수를 감지하는 회전수센서(8) 및 조향 핸들의 조향 속도를 감지하는 조향센서(9)가 각각 접속되어 그 감지한 신호를 입력하게 된다.In order to control the operation of the solenoid valve 6, the solenoid valve 6 is connected to the output terminal of the electronic control unit, and the vehicle speed sensor 7 for detecting the vehicle speed and the rotation speed of the engine are connected to the input terminal of the electronic control unit. The rotational speed sensor 8 for sensing and the steering sensor 9 for sensing the steering speed of the steering wheel are connected to each other and input the detected signal.

상기 각 센서로부터 감지한 신호들이 예컨대 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 전자제어유니트는 상기 솔레노이드 밸브(6)에 제어전류를 인가하여 솔레노이드 밸브의 플런저가 후방으로 후퇴운동을 하도록 하고, 이로 인해 상기 제어밴드(5)는 도 1에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 체적 공간의 내부로 당겨져서 진입하여 상기 로터(3)의 일측면을 감싸는 형태로 근접해서 배치된다.When the signals detected from the sensors are, for example, a vehicle speed of 30 km / h or more, a steering speed of 20 deg / sec or more, or an engine speed of 2500 rpm or more, the electronic control unit applies a control current to the solenoid valve 6. So that the plunger of the solenoid valve retreats backward, and thus the control band 5 is pulled into the volume space as shown in cross section in FIG. 1 to enter one side of the rotor 3. It is placed close to the surrounding shape.

이에 따라 로터(3)의 회전운동에 의해 로터에 심어진 베인(4)이 돌출하려고 해도 상기 제어밴드에 의해 구속되어져 베인의 돌출 길이가 최소한으로 유지됨으로써, 펌프에서 토출되는 유량이 최소한으로 제어되게 된다.Accordingly, even when the vanes 4 planted in the rotor are protruded by the rotational movement of the rotor 3, the vane 4 is restrained by the control band and the vane protruding length is kept to a minimum, thereby controlling the flow rate discharged from the pump to a minimum. .

한편 상기의 구속 조건들이 만족하지 않을 경우에는 전자제어유니트는 상기 솔레노이드밸브에 인가한 제어전류를 차단하여 솔레노이드 밸브의 플런저가 그 리턴스프링에 의해 전진 운동을 하면서 원래의 위치로 복귀될 경우에 도 2에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 제어밴드는 신장 운동을 하여 상기 체적 공간의 외부로 후퇴함으로써, 로터로부터 돌출하는 베인에 의해 토출되는 유량이 최대한으로 증대되게 된다.On the other hand, when the above constraints are not satisfied, the electronic control unit cuts off the control current applied to the solenoid valve so that the plunger of the solenoid valve returns to its original position while moving forward by the return spring. As shown in the cross section in the control band is retracted to the outside of the volumetric space by the extension movement, the flow rate discharged by the vanes protruding from the rotor is increased to the maximum.

한편 전자제어유니트에 의한 솔레노이드 밸브의 제어는 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어전류를 비례적으로 제어하여 속도감응형 가변용량펌프를 구현할 수 있다.On the other hand, the control of the solenoid valve by the electronic control unit can implement a speed-sensitive variable capacity pump by proportionally controlling the control current by a control map programmed in advance according to the vehicle speed, the engine speed, or the steering speed.

도 3과 도 4에는 상기 제어밴드(5)와 솔레노이드 밸브(6) 및 그 플런저(6a)의 장착 구조가 사시도로 자세히 도시되어 있다.3 and 4 show the mounting structure of the control band 5, the solenoid valve 6 and the plunger 6a in detail in perspective view.

도 1은 본 발명에 따른 가변용량펌프의 제어밴드에 의해 베인이 구속된 단면도,1 is a cross-sectional view of the vane bound by the control band of the variable displacement pump according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 가변용량펌프의 제어밴드에 의해 베인이 구속되지 않은 상태의 단면도,2 is a cross-sectional view of the vane is not restrained by the control band of the variable displacement pump according to the present invention,

도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 가변용량펌프의 조립 및 분해 사시도이다.3 and 4 are respectively assembled and disassembled perspective view of the variable displacement pump according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-펌프 하우징 2-캠링1-pump housing 2-camring

3-로터 4-베인3-rotor 4-vane

5-제어밴드 6-솔레노이드 밸브5-control band 6-solenoid valve

Claims (5)

삭제delete 로터의 회전에 따라 원심력으로 상기 로터로부터 돌출하는 다수개의 베인과, 상기 베인의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비함과 더불어;A plurality of vanes protruding from the rotor with centrifugal force as the rotor rotates, and a control band for controlling the protruding length of the vanes; 상기 제어밴드는 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 상기 베인이 돌출하는 체적공간의 내부로 진입 혹은 체적공간의 외부로 후퇴하도록 상기 솔레노이드 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.And the control band is connected to the solenoid valve to enter into or retract out of the volume space in which the vanes protrude according to the operation of the solenoid valve. 청구항 2에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 차속센서와 조향센서 및 엔진 회전수센서의 감지신호를 입력받아 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어되게 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.The variable displacement pump according to claim 2, wherein the solenoid valve is connected to an electronic control unit to receive the detection signals of the vehicle speed sensor, the steering sensor, and the engine speed sensor to be controlled by a pre-programmed control map. 청구항 3에 있어서, 상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되는 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.The engine speed of claim 3, wherein the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 30 km / h or more, the steering speed detected by the steering sensor is 20 deg / sec or more, or the engine speed detected by the rotation speed sensor is 2500 rpm or more. And the vanes are constrained by the control band. 청구항 3에 있어서, 상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이하이고 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이하이며 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이하일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.The method of claim 3, wherein the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is 30 km / h or less, the steering speed detected by the steering sensor is 20 deg / sec or less, and the engine speed detected by the rotation speed sensor is 2500 rpm or less. The variable capacity pump is controlled so that the vanes are not restrained by the control band.
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