KR101362790B1 - 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저면에 공기가 각각 공급 및 배출되는 흡입유로와 배출유로가 형성되고 상면이 개방되는 케이스; 상기 케이스 내부에 결합되어 회전하는 로터; 상기 로터의 회전운동에 의해서 상기 로터 상에서 슬라이딩 왕복 운동하되 양 단부가 상시 상기 케이스 내주면에 접하도록 배치되어 상기 흡입유로에 진공압력을 제공하고 상기 배출유로에 배출압력을 제공하는 베인; 상기 케이스의 개방된 부분을 차폐하도록 결합되는 커버부 및 상기 로터 상에 형성되어 상기 배출유로를 통하여 외부로 배출되는 압축된 공기 또는 오일을 바이패스 시키는 바이패스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 제공한다.
본 발명에 따른 베인로터 및 이를 이용한 진공펌프에 따르면, 로터 내부에 압축된 공기와 오일을 추가적으로 배출할 수 있는 바이패스부를 마련하여 상기 압축된 공기와 오일의 압력이 감소되는 효과가 있고, 배출유로의 압력을 감소시킴으로써 토크를 저감시켜 차량의 연비 상승에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Description

진공펌프 및 진공펌프용 베인로터{Vacuum Pump and Vane-Rotor for Vacuum Pump}
본 발명은 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터에 관한 것으로서, 회전하는 로터와 베인에 의해 공기를 흡입하여 진공을 생성하는 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터에 관한 것이다.
일반적으로 베인로터는 진공펌프 내부에서 공기를 흡입하여 진공을 생성하는 장치를 말한다.
이러한 진공펌프는 구동력에 의해 회전하는 로터(Rotor)와, 상기 로터의 외측에 결합되는 복수개의 베인이 배치된다.
상기 진공펌프의 공기 배출 과정을 살펴보면, 상기 베인의 외측면은 상기 진공펌프의 내측면과 접촉한 상태로 회전하게 되고, 압입되는 오일은 상기 진공펌프와 베인 간의 미세공간을 밀봉시키면서 각 부위를 윤활하게 함과 동시에 넓은 공간 내부의 공기를 상기 베인이 끌어 오게 되며, 이 공기는 점차 좁은 공간으로 이동하여 압축되다가 가장 좁은 공간에 연결된 배출유로에 도달하면 상기 배출유로를 통하여 오일과 함께 배출된다.
그러나 상기와 같은 진공펌프는 공기의 배출 과정에서 상기 베인이 압축된 공기와 오일이 배출되는 배출유로에 인접하게 접근하는 경우, 내부 압력이 높아지고, 토크 상승으로 인한 차량의 연비저하를 수반하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 진공상태에서 생성되는 압축된 공기와 오일을 배출하는 과정에서 일시적으로 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있는 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 저면에 공기가 각각 공급 및 배출되는 흡입유로와 배출유로가 형성되고 상면이 개방되는 케이스; 상기 케이스 내부에 결합되어 회전하는 로터; 상기 로터의 회전운동에 의해서 상기 로터 상에서 슬라이딩 왕복 운동하되 양 단부가 상시 상기 케이스 내주면에 접하도록 배치되어 상기 흡입유로에 진공압력을 제공하고 상기 배출유로에 배출압력을 제공하는 베인; 상기 케이스의 개방된 부분을 차폐하도록 결합되는 커버부 및 상기 로터 상에 형성되어 상기 배출유로를 통하여 외부로 배출되는 압축된 공기 또는 오일을 바이패스 시키는 바이패스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프를 제공한다.
상기 케이스는 상기 케이스 내주면에서 접촉하는 상기 베인의 양 단부와 상기 로터의 외주면 일 측에 의해서 반시계방향에 교번으로 각각 공기를 흡입하는 진공챔버와, 흡입된 공기를 압축하는 압축챔버 및 압축된 공기와 오일을 외부로 배출하는 배출챔버가 형성될 수 있다.
상기 바이패스부는 상기 배출챔버 상에서 상기 배출유로로 배출되는 압축된 공기 또는 오일 일부가 상기 압축챔버로 바이패스 되도록 상기 케이스 내주면에 형성되는 제1바이패스 유로 및 상기 로터 내부를 연통하는 제2바이패스 유로를 포함할 수 있다.
상기 제1바이패스 유로는 상기 배출챔버 상에서 압축되는 공기 또는 오일 일부가 상기 압축챔버로 일부 단속적으로 공급될 수 있도록 상기 케이스 내주면에 상기 로터의 회전방향을 따라서 형성될 수 있다.
상기 로터는 상기 로터 중심에 형성된 베인홈 양 측에 각각 형성되는 제1지지부재 및 제2지지부재를 구비하는 제1지지부와, 제3지지부재 및 제4지지부재를 구비하는 제2지지부를 포함할 수 있다.
상기 제2바이패스 유로는 압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 상단 모서리 부분을 통하여 유입되도록 라운드 또는 테이퍼 형상으로 형성된 유입공과, 상기 유입공에 대향하는 상기 제4지지부재의 상단 모서리 부분에 형성된 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하며, 상기 압축된 공기 및 오일 일부를 상기 배출챔버로부터 상기 압축챔버로 바이패스 시킬 수 있다.
상기 바이패스부는 상기 배출챔버 상에서 압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 측면 단부를 통하여 바이패스 되도록 형성된 하나 또는 복수개의 유입공과, 상기 유입공에 대향하도록 상기 제4지지부재의 단부에 형성된 하나 또는 복수개의 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하는 제3바이패스 유로를 포함할 수 있다.
상기 제1지지부와 제2지지부 내부 영역에서 슬라이딩 운동하는 상기 베인에는 상기 유입공과 배출공을 연통하도록 통공이 형성될 수 있다.
상기 베인의 양 단부에는 상기 케이스 내주면과 접촉하여 상기 케이스와의 마찰력을 감소시키고 압력 누출을 차단하는 한 쌍의 접촉부재를 포함할 수 있다.
상기 로터는 상기 베인 또는 접촉부재가 상기 배출챔버에서 상기 진공챔버로 회전하면서 상기 로터와 상기 케이스 사이에서 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 상기 로터의 외주면 양 단부에 삽입홈이 형성될 수 있다.
또한 본 발명은 진공펌프 케이스 내부에 구비되어 회전하는 베인로터에 있어서, 상기 케이스 저면에 형성된 회전홀에 삽입되어 회전 가능하도록 결합되는 로터축과, 상기 로터축의 일 측으로 연장되어 상기 케이스 내부에 배치되며 베인이 슬라이딩 가능하도록 결합되는 베인홈이 형성된 로터 몸체부를 포함하는 로터 및 상기 로터 상에 형성되어 상기 베인이 회전함에 따라서 발생되는 압축된 공기 또는 오일 일부를 바이패스 시키는 바이패스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 베인로터를 제공한다.
상기 베인을 기준으로 상기 유입공 및 배출공은 대각선 방향에 위치하며, 상기 로터의 회전방향에서 상기 유입공 및 배출공은 상기 베인보다 선행하도록 배치될 수 있다.
상기 베인로터는 상기 로터축의 타 측으로 연장되어 엔진의 캠 샤프트로부터 구동력을 전달하는 결합부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터에 따르면, 로터 내부에 압축된 공기와 오일을 추가적으로 배출할 수 있는 바이패스부를 마련하여 상기 압축된 공기와 오일의 압력이 감소되는 효과가 있고, 배출유로의 압력을 감소시킴으로써 토크를 저감시켜 차량의 연비 상승에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 진공펌프의 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 진공펌프용 로터를 확대 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 진공펌프의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 진공펌프의 부분단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공펌프용 베인로터를 나타내는 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 4에 나타낸 진공펌프의 작동상태를 나타내는 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공펌프를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 진공펌프의 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 나타낸 진공펌프용 로터를 확대 도시하는 사시도이다.
이하에서 상기 베인로터는 상기 진공펌프에 사용되는 용도로 설명하되, 상기 베인로터의 용도는 이에 한정되지 않고 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 베인로터(100)는 진공펌프 케이스(110)의 내부에 결합되는 로터축(120a)과 상기 로터축(120a) 일 측에 연장되어 상기 케이스(110) 내부에서 회전하며 진공압력을 발생시키는 베인(130)이 결합되는 로터 몸체부(121)를 포함하는 로터(120)와, 상기 로터(120)에 마련되어 상기 진공펌프(10) 내부에 형성된 압축된 공기와 오일을 일부 바이패스 시키는 바이패스부(140)를 포함한다.
상기 진공펌프 케이스(110)는 원통형상으로 상기 진공펌프의 외형을 형성하고, 저면 중심을 벗어나서 회전홀(117)이 형성되며, 상기 회전홀(117)에 인접하여 양 측에는 흡입유로(111)와 배출유로(112)가 형성된다. 또한 상기 케이스(110)의 개방된 부분에는 커버부(150)가 결합되어 상기 케이스(110)의 내부를 밀폐시킨다.
이때 상기 케이스(110)의 하부 즉 상기 흡입유로(111)와 배출유로(112)의 외측에는 흡입되는 공기 및 배출되는 압축된 공기와 오일의 출입량을 선택적으로 조절할 수 있도록 상기 케이스(110)에 결합되는 플레이트 밸브(170)가 마련된다.
상기 로터축((120a)은 상기 회전홀(117)에 결합되어 일 측에는 상기 로터 몸체부(121)가 형성되고, 타 측에는 캠 샤프트(미도시)와 결합되는 결합부(120b)가 형성된다. 상기 로터축(120a)은 상기 로터 몸체부(121)에 비하여 지름이 작게 형성되고, 상기 결합부(120b)는 상기 로터축(120a)에 비하여 보다 지름이 작게 형성되며 또한 캠 샤프트와 결합되어 회전력을 전달할 수 있도록 적어도 일 면이 평면으로 테이퍼지게 형성된다.
상기 로터 몸체부(121)는 중공의 원형 파이프 형상으로, 중앙이 절개되어 베인홈(129)이 형성되며, 상기 로터 몸체부(121)의 내주면에는 상기 베인홈(129)이 형성되도록 상기 로터 몸체부(121)의 내주면을 평행하게 연결하는 제1지지부(122)와 제2지지부(124)를 포함한다.
이때 상기 제1지지부(122)와 제2지지부(124)의 외측면에는 상기 로터 몸체부(121)의 외주면 연장선 상으로부터 내측으로 삽입홈(128)이 형성된다. 상기 삽입홈(128)은 상기 베인(130)의 일 측이 상기 케이스(110)의 외주면 연장선 상에서 회전에 의해 간헐적으로 삽입되도록 형성되어 상기 로터(120)의 회전이 간섭되는 것을 방지한다.
도 3에서와 같이 상기 제1지지부(122)는 제1지지부재(122a) 및 제2지지부재(122b)를 구비하고, 상기 제2지지부(124)는 제3지지부재(124a) 및 제4지지부재(124b)를 구비한다. 이때 상기 제1지지부재(122a) 내지 제4지지부재(124b)는 반 시계 방향으로 각각 순차적으로 배치되며, 상기 베인의 회전방향을 기준으로 짝수 지지부재 즉 상기 제2지지부재(122b)와 제4지지부재(124b)가 상기 베인(130)보다 선행하도록 배치된다.
이때 상기 바이패스부(140)는 상기 제2지지부재(122b) 및 제4지지부재(124b)에 형성된다.
도 4는 도 2에 나타낸 진공펌프(10)의 내부를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4에 나타낸 진공펌프 부분단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 로터는 상기 회전홀(도 2 참조, 117) 상에 결합되어 상기 케이스(110) 내부에서 회전하게 되는데, 상기 로터 몸체부(121)에는 상기 베인홈(도 3 참조, 129)이 형성되어 상기 베인홈(129) 상에서 베인(130)이 수평방향으로 왕복 운동하도록 결합된다.
상기 베인(130)의 양 단부는 상기 케이스(110) 내주면에 상시 접촉하도록 배치되고, 상기 로터 몸체부(도 3 참조, 121)는 상기 케이스(110) 내주면 상에서 상기 흡입유로(111)와 배출유로(112) 사이에 돌출 형성된 단턱(119)에 접촉 또는 인접하게 회전한다.
이때 상기 베인(130)의 양 단부에는 상기 케이스(110)와의 마찰력을 감소시키고 압력 누출을 차단할 수 있도록 상기 케이스(110) 내주면과 접촉하는 접촉부재(132)가 마련된다. 상기 접촉부재(132)는 상기 케이스(110) 내주면과 접촉면적이 상대적으로 상기 베인(130)에 비하여 크게 형성되고, 상기 베인(130)이 상기 케이스(110)의 내주면과 접촉하는 방향에 따라서 상기 접촉부재(132)와의 결합각도를 보정할 수 있도록 형성된다.
상기 베인(130)과 로터(120)는 상기 케이스(110) 내부를 세 개의 공간으로 분기시키며, 반시계방향으로 각각 진공챔버(113), 압축챔버(114) 및 배출챔버(115)가 형성된다. 이때 상기 진공챔버(113), 압축챔버(114) 및 배출챔버(115)는 상기 로터의 회전에 의해서 교번으로 위치가 변동된다. 상기 진공챔버(113)는 상기 흡입유로(111)로부터 공기를 흡입하고, 상기 압축챔버(114)는 상기 진공챔버(113)로부터 흡입한 공기와 상기 로터(120) 하부로부터 유입되는 오일을 동시에 압축하며, 압축된 공기와 오일은 상기 배출챔버(115)에 형성되는 상기 배출유로(112)를 통하여 배출되는 사이클을 반복적으로 수행한다.
여기서 상기 바이패스부(140)는 상기 배출챔버(115)와 상기 압축챔버(114)를 단속적으로 연통시키도록 상기 케이스(110)의 내주면에 형성되는 제1바이패스 유로(141)를 포함한다. 상기 제1바이패스 유로(141)는 상기 베인(120)이 상기 압축챔버(114)로부터 상기 배출챔버(115)로 이동하면서 상기 배출챔버(115) 내부에서 상기 배출유로(112)를 통하여 배출되는 압축된 공기와 오일을 상기 압축챔버(114)로 일부 이송하는 기능을 갖는다.
또한 상기 바이패스부(140)는 제2바이패스 유로(142)를 포함한다. 상기 제2바이패스 유로(142)는 상기 제2지지부재(122b)의 상단 모서리 부분에 형성되는 유입공(123)과, 상기 제2지지부재(122b)와 대향하는 상기 제4지지부재(124b)의 상단 모서리 부분에 형성되는 배출공(125)과, 상기 제1지지부(122)와 상기 제2지지부(124) 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성되는 연결홈(127)을 포함하며, 상기 유입공(123), 연결홈(127) 및 배출공(125)이 연통하도록 형성된다.
상기 유입공(123) 및 배출공(125)은 각각 상기 제2지지부재(122b) 및 제4지지부재(124b)의 상단 모서리 부분이 라운드 또는 테이퍼 형상으로 형성되어 상기 커버, 베인 및 로터 몸체부(121) 사이에서 형성된다.
상기 배출챔버(115)에서 압축된 공기와 오일이 상기 배출유로(112)를 통하여 배출 시, 동시에 상기 압축된 공기와 오일의 일부는 상기 유입공(123)을 통하여 상기 베인(130)을 중심으로 상기 로터 몸체부(121) 일 측 내부로 유입되고, 상기 연결홈(127)을 통하여 상기 로터 몸체부(121) 타 측 내부로 이송되며, 상기 배출공(125)을 통하여 상기 압축챔버(114)로 바이패스 된다.
이때 상기 제1지지부재(122a) 및 제3지지부재(124a)는 상기 로터 몸체부(121)와 베인(130)이 밀착되어 누기 및 누유를 방지할 수 있기 때문에 상기 배출챔버(115)로부터 상기 진공챔버(113)로 상기 압축된 공기와 오일이 유입되는 것을 방지하며, 이로 인하여 상기 진공챔버(113)는 진공상태의 유지가 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공펌프용 베인로터(100)를 나타내는 사시도이다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 바이패스부(140)는 제3바이패스 유로(143)를 포함한다.
상기 제3바이패스 유로(143)는 상기 베인(130)과 상기 제2지지부재(122b)의 단부 사이에 형성되는 유입공(미도시)과, 상기 제2지지부재(122b)에 대향하여 상기 제4지지부재(124b)의 단부와 상기 베인(130) 사이에 형성되는 배출공(125’)과, 상기 제1지지부(122)와 제2지지부(124) 사이에서 상기 베인(130)의 하측에 형성된 상기 연결홈(127)을 포함한다. 그리고 상기 유입공, 연결홈(127) 및 배출공(125’)은 서로 연통하도록 형성되어 상기 압축된 공기 및 오일을 상기 배출챔버(115)로부터 상기 압축챔버(114)로 일부 바이패스 시킨다. 여기서 상기 유입공은 도시되지 않았지만 상기 배출공(125’)의 형상과 동일하게 상기 베인(130)을 기준으로 대향하는 위치에 마련된다.
이때 보다 원활한 상기 압축된 공기 및 오일의 유동을 위하여 상기 제1지지부(122)와 제2지지부(124) 내부 영역에서 슬라이딩 운동하는 상기 베인(130)에는 상기 유입공과 배출공(125’)을 연통하도록 통공(131)이 형성된다. 상기 베인(130)은 수평방향으로 왕복 운동하되, 상기 통공(131)은 상기 제1지지부(122)와 제2지지부(124) 내부 영역에만 위치하여 상기 진공챔버(113)에 상기 압축된 공기와 오일이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 유입공, 배출공(125’) 및 통공(131)은 상기 배출챔버(115)의 압력에 따라서 복수개 형성될 수 있다.
따라서 상기 제3바이패스 유로(143)는 전기한 상기 제2바이패스 유로(142)와 동일한 기능을 가지며, 보다 효과적인 압력 보상을 실시할 수 있고, 또한 상기 배출챔버(115)의 압력 크기에 대응하여 상기 압축된 공기와 오일이 바이패스 양을 조절할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 진공펌프 및 진공펌프용 베인로터의 작용효과에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서 전기한 참조번호와 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 또한 상기 베인로터(100)는 상기 진공펌프용 베인로터에 포함되는 구성요소로써 반복설명은 생략한다.
도 7a 내지 도 7c는 도 4에 나타낸 진공펌프의 작동상태를 나타내는 평면도이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 도 7a는 상기 로터(120)가 회전하면서 진공챔버(113) 내부에 공기가 흡입되는 상태를 나타내고, 도 7b는 상기 진공챔버(113)가 압축챔버(114) 기능을 하도록 위치가 이동된 상태를 나타내고, 도 7c는 상기 압축챔버(114)가 다시 배출챔버(115) 기능을 하도록 위치가 이동된 상태를 순차적으로 나타낸다.
도 7a를 살펴보면, 상기 로터가 회전함과 동시에 상기 베인(130)도 연동하여 회전하게 되고, 상기 베인(130)의 일 측이 상기 흡입유로(111)를 통과할 때까지 상기 진공챔버(113)의 부피가 커지면서 공기를 흡입하게 된다.
상기 진공챔버(113) 내부에 흡입된 공기는 상기 로터(120) 하측으로부터 압출되는 오일과 섞이면서 상기 압축챔버(114)에 위치하게 되고, 도 7b와 같이 상기 압축챔버(114)의 부피가 점차적으로 감소함에 따라서 내부에 충진된 공기와 오일은 압축되어 압력이 높아지게 된다.
그러면 상기 로터(120)의 회전에 따라서 도 7c와 같이, 상기 베인(130)의 일 측이 상기 배출유로(115) 상면을 지나가면서 압축된 공기와 오일은 상기 배출챔버(115)에 위치하게 되고, 그 압력으로 공기와 오일은 상기 배출유로(112)로 배출된다.
상기 배출챔버(115) 상에서 상기 압축된 공기와 오일은 상기 배출유로(112)를 통하여 모두 배출되는 것이 가장 이상적이다. 하지만 고속으로 회전하는 상기 로터(120)의 회전속도에 따라서 상기 압축된 공기와 오일이 모두 상기 배출유로(112)를 통하여 원활하게 배출되는데 한계가 있다. 이는 공기는 압축이 가능하지만 오일은 비압축성 유체로 압축이 이루어지지 않기 때문에 상기 배출챔버(115)에 형성된 배출압력으로 상기 압축된 공기와 오일이 모두 배출되지 못하고 미량이 잔존하게 된다. 그리고 상기 배출챔버(115)에서 잔존하는 상기 압축된 공기와 오일은 상기 로터(120)의 회전력에 의해 상기 진공챔버(113)로 이송되거나, 또는 상기 배출챔버(115)의 용적이 축소되는 과정에서 상기 로터(120) 및 베인(130)에는 상기 로터(120)의 회전력에 대향하는 토크가 발생하게 된다.
따라서 상기 배출챔버(115)에서는 상기 배출유로(112)를 통하여 배출되지 못하고 잔존하는 상기 압축된 공기와 오일을 바이패스 시켜 상기 로터(120)와 베인(130)에 걸리는 토크를 감소시키도록 상기 제1바이패스 유로(141) 내지 제3바이패스 유로(143)가 마련된다.
상기 제1바이패스 유로(141)는 상기 제2바이패스 유로(142) 또는 상기 제3바이패스 유로(143)와 동시에 형성될 수 있다.
그러면 상기 배출챔버(115) 상에 잔존하는 압축된 공기와 오일이 자연스럽게 상기 제1바이패스 유로(141) 및 상기 제2바이패스 유로(142) 또는 상기 제3바이패스 유로(143)를 통하여 상기 압축챔버(114)로 공급되어 상기 로터(120)의 회전이 원활해지고, 이로 인하여 토크가 감소하면서 엔진의 연비를 상승시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 베인로터 110 : 케이스
120 : 로터 130 : 베인
140 : 바이패스부 150 : 커버부

Claims (20)

  1. 저면에 공기가 각각 공급 및 배출되는 흡입유로와 배출유로가 형성되고 상면이 개방되는 케이스;
    상기 케이스 내부에 결합되어 회전하는 로터;
    상기 로터의 회전운동에 의해서 상기 로터 상에서 슬라이딩 왕복 운동하되 양 단부가 상시 상기 케이스 내주면에 접하도록 배치되어 상기 흡입유로에 진공압력을 제공하고 상기 배출유로에 배출압력을 제공하는 베인;
    상기 케이스의 개방된 부분을 차폐하도록 결합되는 커버부 및
    상기 로터 상에 형성되어 상기 배출유로를 통하여 외부로 배출되는 압축된 공기 또는 오일을 바이패스 시키는 바이패스부를 포함하고,
    상기 케이스는 상기 케이스 내주면에서 접촉하는 상기 베인의 양 단부와 상기 로터의 외주면 일 측에 의해서 교번으로 각각 공기를 흡입하는 진공챔버와, 흡입된 공기를 압축하는 압축챔버 및 압축된 공기와 오일을 외부로 배출하는 배출챔버가 형성되며,
    상기 바이패스부는 상기 배출챔버와 로터 내부를 연통시키는 유입공과, 상기 유입공과 상기 압축챔버를 연통시키는 배출공과, 상기 로터 내부에 형성되어 상기 유입공과 배출공을 연통시키도록 형성된 연결홈을 포함하여, 상기 압축된 공기 및 오일 일부를 상기 배출챔버로부터 로터 내부를 관통하여 상기 압축챔버로 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 배출챔버 상에서 상기 배출유로로 배출되는 압축된 공기 또는 오일 일부가 상기 압축챔버로 바이패스 되도록 상기 케이스 내주면에 형성되는 제1바이패스 유로 및 상기 로터 내부를 연통하는 제2바이패스 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1바이패스 유로는,
    상기 배출챔버 상에서 압축되는 공기 또는 오일 일부가 상기 압축챔버로 일부 단속적으로 공급될 수 있도록 상기 케이스 내주면에 상기 로터의 회전방향을 따라서 형성되는 진공펌프.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 로터 중심에 형성된 베인홈 양 측에 각각 형성되는 제1지지부재 및 제2지지부재를 구비하는 제1지지부와, 제3지지부재 및 제4지지부재를 구비하는 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2바이패스 유로는,
    압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 상단 모서리 부분을 통하여 유입되도록 라운드 또는 테이퍼 형상으로 형성된 유입공과, 상기 유입공에 대향하는 상기 제4지지부재의 상단 모서리 부분에 형성된 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하며, 상기 압축된 공기 및 오일 일부를 상기 배출챔버로부터 상기 압축챔버로 바이패스 시키는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 배출챔버 상에서 압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 측면 단부를 통하여 바이패스 되도록 형성된 하나 또는 복수개의 유입공과, 상기 유입공에 대향하도록 상기 제4지지부재의 단부에 형성된 하나 또는 복수개의 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하는 제3바이패스 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공펌프.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1지지부와 제2지지부 내부 영역에서 슬라이딩 운동하는 상기 베인에는 상기 유입공과 배출공을 연통하도록 통공이 형성되는 진공펌프.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 베인의 양 단부에는,
    상기 케이스 내주면과 접촉하여 상기 케이스와의 마찰력을 감소시키고 압력 누출을 차단하는 한 쌍의 접촉부재를 포함하는 진공펌프.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 베인 또는 접촉부재가 상기 배출챔버에서 상기 진공챔버로 회전하면서 상기 로터와 상기 케이스 사이에서 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 상기 로터의 외주면 양 단부에 삽입홈이 형성되는 진공펌프.
  11. 진공펌프 케이스 내부에 구비되어 회전하는 베인로터에 있어서,
    상기 케이스 저면에 형성된 회전홀에 삽입되어 회전 가능하도록 결합되는 로터축과, 상기 로터축의 일 측으로 연장되어 상기 케이스 내부에 배치되며 베인이 슬라이딩 가능하도록 결합되는 베인홈이 형성된 로터 몸체부를 포함하는 로터 및
    상기 로터 상에 형성되어 상기 베인이 회전함에 따라서 발생되는 압축된 공기 또는 오일 일부를 바이패스 시키는 바이패스부를 포함하고,
    상기 케이스에는 상기 베인의 양 단부가 상기 케이스 내주면에 접촉하고, 상기 로터의 외주면 일부가 상기 케이스에 접촉하도록 배치됨에 따라서 반시계방향에 교번으로 각각 공기를 흡입하는 진공챔버와, 흡입된 공기를 압축하는 압축챔버 및 압축된 공기와 오일을 외부로 배출하는 배출챔버가 형성되고,
    상기 로터 몸체부는 상기 베인홈을 중심으로 양 측에 각각 형성되는 제1지지부재 및 제2지지부재를 구비하는 제1지지부와, 제3지지부재 및 제4지지부재를 구비하는 제2지지부를 포함하되, 상기 바이패스부는 상기 제2지지부재 및 제4지지부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 베인로터.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 배출챔버 상에서 압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 상단 모서리 부분을 통하여 바이패스 되도록 라운드 또는 테이퍼 형상으로 형성된 유입공과, 상기 유입공에 대향하도록 상기 제4지지부재의 상단 모서리 부분에 형성된 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하는 제2바이패스 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 베인로터.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 배출챔버 상에서 압축된 공기 및 오일이 상기 제2지지부재의 측면 단부를 통하여 바이패스 되도록 형성된 하나 또는 복수개의 유입공과, 상기 유입공에 대향하도록 상기 제4지지부재의 단부에 형성된 하나 또는 복수개의 배출공과, 상기 제1지지부와 상기 제2지지부 사이에서 상기 베인의 하측으로 형성된 연결홈을 포함하여 상기 유입공, 연결홈 및 배출공을 서로 연통하는 제3바이패스 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 베인로터.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1지지부와 제2지지부 내부 영역에서 슬라이딩 운동하는 상기 베인에는 상기 유입공과 배출공을 서로 연통하도록 통공이 형성되는 베인로터.
  17. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 베인을 기준으로 상기 유입공 및 배출공은 대각선 방향에 위치하며, 상기 로터의 회전방향에서 상기 유입공 및 배출공은 상기 베인보다 선행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 베인로터.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 베인의 양 단부에는,
    상기 케이스 내주면과 접촉하여 상기 케이스와의 마찰력을 감소시키고 압력 누출을 차단하는 한 쌍의 접촉부재를 포함하는 베인로터.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 로터 몸체부에는,
    상기 베인 또는 접촉부재가 상기 배출챔버에서 상기 진공챔버로 회전하면서 상기 로터 몸체부와 상기 케이스 사이에서 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 상기 베인홈의 양 단부에 삽입홈이 형성되는 베인로터.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 로터축의 타 측으로 연장되어 엔진의 캠 샤프트로부터 구동력을 전달하는 결합부를 더 포함하는 베인로터.
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