KR19980028779A - 더블원통캠식 진공펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 더블원통캠식 진공펌프에 관한 것으로, 알티네이터(2)의 후방에 일체로 연동되게 구동축(3)을 삽입하여 보울트(4)를 매개로 체결된 하우징과, 이 하우징의 서로 대향하는 내측면에 하우징의 중심과 일치되게 일체로 돌출형성되면서 상기 구동축(3)이 관통하는 구멍이 편심되게 형성된 2개의 원통형 캠(9), 상기 구동축(3)에 일체로 회전되게 장착되면서 중앙부위에는 상기 구동축(3)이 관통해서 끼워지는 구동용 기어홀이 형성되면서 외주면에는 원주방향으로 일정간격을 두고 형성된 다수개의 베인홀(11a)을 갖춘 로터(11), 이로터(11)의 베인홀(11a)에 각각 끼워져서 삽입되면서 외측선단부가 하우징의 내벽에 접촉되게 그 양측 선단부가 상기 원통형 캠(9)에 접촉되어 지지되게 설치된 다수개의 베인(10), 상기 로터(11)와 하우징사이의 편심이 가장 좁은 부위에 형성된 공기 유입구(13)와 오일 유입구(14) 및, 상기 로터(11)와 하우징사이의 편심이 가장 넓은 부위에 형성된 공기/오일배출구(15)를 갖춘 구조로 되어, 진공펌프의 용량이나 구조 등에 상관없이 초기 및 지속적인 진공력의 충진시간이 빠르고, 동절기에 오일의 점도 상승과 관계없이 항상 하우징과 밀접되어 진공형성이 용이하며, 아주 빠른 진공력의 형성으로 인해 연속 제동시에 진공력의 보충이 용이할 뿐만 아니라 제동거리도 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

더블원통캠식 진공펌프

본 발명은 자동차에 사용되고 있는 진공펌프에 관한 것으로, 특히 한랭지역에서나 동절기에 오일의 점도 상승과 관계없이 베인이 항상 케이스와 밀착되어 진공형성이 용이하고, 초기 및 지속적인 진공력의 충진시간이 빠를 뿐만 아니라 베인의 파손과 조기마모를 방지할 수 있도록 된 더블원통캠식 진공펌프에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 제동장치는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로서, 통상적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어 대기속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.

그리고 브레이크장치는 주행할 때에 주로 사용하는 주 브레이크와 자동차를 주차시킬 때에 사용하는 주차 브레이크가 있고, 브레이크 장치의 조작기구는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과, 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 상기 주 브레이크 장치는 통상적으로 유압식을 사용하지만, 압축공기를 이용하는 공기 브레이크와 조작력을 가볍게 하기 위해 기관의 흡입부압이나 압축공기를 이용하는 배력식 브레이크 등이 있다.

여기서 상기 배력식 브레이크장치에서 사용되는 배력장치는 대형 차량이나 버스 등에 사용되는 압축공기 배력식과, 스용차량의 엔진 흡기 매니폴드에서 발생하는 진공 배력식 및, 디젤엔진을 사용하고 있는 소형승합차의 진공펌프식 진공배력장치가 있고, 상기 진공펌프식 배력장치에서 진공펌프에 의해 발생하는 진공력은 펌프의 용량과 구조 및 회전수 등의 여러 가지 조건에 따라 모두 상이하지만, 보통 엔진 가동후 15초 정도의 경과후에는 500mmHg 정도의 부압이 형성되고, 최대로 680∼730mmHg 정도로써 가솔린 엔진에서 엔진에 의해 형성되는 진공압보다 통상적으로 높게 되어 있다.

그리고 진공펌프를 사용한 차량에서 진공력에 따른 제동력의 크기는 진공력이 크면 클수록 비례적으로 제동력도 증가하게 되는 반면에 제동거리는 반비례적으로 짧아지게 된다.

한편 상기와 같은 종래의 진공펌프는 도1에 도시되어 있는 바, 즉 원통형의 케이스(101)내에 상대적으로 직경이 작은 로터(102)가 삽입되어 그 중심이 케이스(101)의 내부 중심에서 일측으로 편심되게 설치되고, 상기 로터(102)의 측면에는 다수개의 베인(103)이 일정 간격을 두고 삽입되며, 상기 케이스(101)와 로터(102)가 형성하는 편심의 가장 좁은 부위에는 종래의 브레이크 부스터 내부로 연결하는 공기통로가 형성되어 있는 한편, 편심이 가장 넓은 부위에는 엔진의 오일펌프로 리턴되는 통로가 형성되어 있다.

그리고 상기 케이스(101)에는 상단 커버(104)가 장착되고, 오일의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(105)가 니플(106)을 매개로 설치되어 있다.

또 상기 로터(102)는 알티네이터의 구동축과 일체로 연결되어, 엔진의 구동시에 크랭크 풀리와 알티네이터 풀리가 벨트에 의해 구동될 때에 연동되게 되어 있는 바, 상기 로터(102)가 엔진의 구동력을 전달받아 회전되면, 상기 베인(103)이 로터(102)에 삽입된 상태에서 반경방향 외측으로 확장되면서 그 외주가 펌프 하우징의 내벽과 밀착해서 회전되며, 이와 같은 베인의 회전과정에 베인이 로터와 하우징사이의 공간을 휩쓸고 지나가면서 이 공간속으로 엔진 오일과 브레이크 부스터 내부의 공기를 빨아들여서 오일펌프로 배출시키게 되어 있다.

상기와 같은 베인의 동작과정에 엔진이 차가운 상태이거나 초기 시동시에는 엔진의 오일점도가 상승되게 되는 데, 이 경우에 로터에 삽입된 베인들이 오일의 점성력에 의해 제때에 적절한 힘으로 외주방향으로 확장되지 못하게 되어, 진공펌프의 성능이 저하되는 결점이 있었다.

상기한 결점을 해소하기 위해 하우징과 로터 및 베인을 덮어주는 상단 커버의 중간부위에 하우징의 중심과 일치하는 별도의 편심식이나 원통식의 캠을 형성하여, 모든 베인들이 항상 캠의 외주부위를 따라서 안내되면서 회전하도록 함으로써, 베인들의 외측단이 항상 하우징의 내측면과 접촉되면서 회전되는 진공펌프도 제안되어 있다.

그러나 상기한 편심 캠이나 원통형 캠방식의 진공펌프에서는 캠에 베인이 접촉하는 부위의 각도 차이나 베인의 원심력의 변화로 인해 베인이 파손되거나 조기 마모되는 결점이 있었고, 또 베인이 캠과 접촉하는 부위가 집중적으로 마모되거나 파손되어 베인이 정확한 경로로 확장되지 않게 됨으로써 진공펌프의 진공성능이 시간이 경과할수록 저하된다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 제반 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 한랭지역에서나 동절기에 오일의 점도가 상승되어도 이에 무관하게 베인이 항상 케이스와 밀착된 상태로 회전되도록 하여 진공형성이 용이하고, 또 초기 및 지속적인 진공력의 충진시간이 빠를 뿐만 아니라 베인의 파손과 조기마모를 방지할 수 있도록 된 더블원통캠식 진공펌프를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 기술에 따른 진공펌프의 분리사시도이고,

도2는 본 발명에 따른 더블원통캠식 진공펌프의 정면도,

도3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1-알티네이터 2-진공펌프

3-구동축 4-보울트

5-중앙케이스 6-오일 씰

7-상단커버 8-하다커버

9-원통형 캠 10-베인

11-로터 12-다우웰 핀

13-공기유입구 14-오일유입구

15-공기/오일배출구

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서브 프레임과 이 서브 프레임 위에 배열되는 차체에 각각 고무부시가 장착되고, 차체와 서브 프레임 사이에는 일정 유격이 형성되도록 차체의 고무부시와 서브 프레임의 고무부시는 링크기구를 매개로 연결되되, 이 링크기구의 순간 중심점이 차체의 무게중심보다 높게 배열되도록 설치되는 한편, 링크기구를 매개로 한 자체의 요동운동을 제어하기 위해 스톱퍼가 설치된 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 더블원통캠식 진공펌프의 정면도이고, 도3은 도2의 A-A선 단면도인 바, 즉 진공펌프(1)가 알티네이터(2)의 후방에 일체로 연동되게 구동축(3)을 삽입하여 보울트(4)를 매개로 체결되고, 진공펌프(1)의 하우징은 중앙케이스(5)의 양측에 누유 방지용 오일 씰(6)을 개재하여 일체로 체결된 상단커버(7)와 하단커버(8)를 갖춘 구조로 되어 있으며, 또 상기 상단커버(7)와 하단커버(8)의 중앙부위에는 상기 구동축(3)이 삽입되는 관통구멍이 형성되고, 상기 보울트(4)는 상단커버(7)로부터 하단커버(8)까지 관통해서 알티에니터(2)에 체결되어 있다.

그리고 상기 상단커버(7)와 하단커버(8)의 서로 대향하는 내측면에는 진공펌프(1)의 구동축과 편심되면서 하우징의 중심에 일치하는 원통형 캠(9)이 일체로 돌출되게 형성되어 있는 데, 이 원통형 캠(9)에는 상기 구동축(3)이 관통하는 구멍이 편심되게 형성됨과 더불어 각 베인(10)의 외주면이 하우징의 내측면에 항상 거의 밀착된 상태로 유지될 수 있도록 베인(10)의 양측 선단부위가 얹혀져서 지지되게 원통형 캠(9)이 적절한 직경으로 형성되어 있다.

또 상기 구동축(3)에 장착되어 일체로 회전하는 로터(11)는 중앙부위에 상기 구동축(3)이 관통해서 끼워지는 구동용 기어홀과, 상기 다수개의 베인(10)이 이동될 수 있게 끼워지면서 원주방향으로 일정간격을 두고 형성된 다수개의 베인홀(11a)을 갖춘 구조로 되어 있다.

한편 상기 로터(11)의 베인홀(11a)에 각각 끼워져서 삽입되는 다수개의 베인(10)은 상기 로터(11)의 길이와 2개의 원통형 캠(9)의 길이를 합한 길이만큼 길게 연장되게 형성되어, 그 양측 선단부가 상기 원통형 캠(9)에 접촉되어 지지되게 설치되어 있다.

또 상기 하우징에는 중앙케이스(5)에 상단커버(7) 및 하단커버(8)를 체결할 때에 그 체결위치를 정확하게 설정해주기 위해 다우웰 핀(12)이 장착되어 있다.

그리고 상기 로터(11)와 하우징사이의 편심이 가장 좁은 부위에는 공기유입구(13)와 오일 유입구(14)가 형성되어 있는 반면에 편심이 가장 넓은 부위에는 공기/오일배출구(15)가 형성되어 있다.

이하 본 발명의 실시예의 작용 및 효과를 설명한다.

엔진이 구동되면 그 동력에 의해 알티네이터의 구동축(3)과 로터(11)가 일체로 회전되고, 이 로터(11)에 장착된 다수개의 베인(10)들은 원통형 캠(9)에 의해 하우징의 내벽과 접촉된 상태로 지지되면서 로터(11)와 함께 회전되는 데, 이 원통형 캠(9)은 구동축(3)의 중심에서 일정한 각도와 거리를 두고 편심되게 위치되어 있으므로, 모든 베인들이 원통형 캠(9)의 외주가 형성하는 일정한 타원형상을 이루면서 회전하게 된다.

이와 같은 베인들의 회전과정에 베인들이 로터와 하우징사이의 공간을 휩쓸고 지나가면서 이 공간속으로 엔진 오일과 브레이크 부스터 내부의 공기를 빨아들여서 오일펌프로 배출시키게 되어있다.

즉 상기 베인들은 종래의 기술에서 로터와 베인이 회전할 때에 발생하는 원심력에 의해 베인들이 외주방향으로 확장되면서 하우징 내벽에 밀착하여 일정한 편심된 타원형상으로 회전되는 것과 달리, 본 발명의 베인들은 원심력의 여부나 윤활유의 점도 및 기타 주변 여건에 관계없이 항상 하우징의 내벽에 원통형 캠에 의해 밀착된 상태로 회전되게 되어 있고, 이와 같이 베인들이 하우징의 내벽에 밀착될 때에 베인들의 상단부위와 하단부위의 2곳에서 동일한 함으로 원통형 캠에 의해 지지되게 되므로, 종래 기술에서 상단의 1곳에만 집중적으로 베인들을 편심되게 일정한 타원형상으로 회전시킬 때에 발생되는 여러 가지 문제점이 해소되게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 더블원통캠식 진공펌프에 의하면, 진공펌프의 용량이나 구조, 엔진오일의 종류, 노화정도 등에 상관없이 초기 및 지속적인 진공력의 충진시간이 빠르고, 한랭지역이나 동절기에 오일의 점도 상승과 관계없이 항상 하우징과 밀접되어 진공형성이 용이하며, 아주 빠른 진공력의 형성으로 인해 연속 제동시에 진공력의 보충이 용이할 뿐만 아니라 제동거리도 단축시킬 수 있다.

또 베인이 2공에서 지지되면서 하우징과 밀착됨에 따라 베인의 파손이 방지되면서 베인의 파손으로 인한 진공력의 형성불가나 급격한 제동력의 저하예방이 용이하고, 적절하고도 동일한 힘으로 베인을 하우징에 밀착시키게 되므로 베인의 조기마모를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 알티네이터(2)의 후방에 일체로 연동되게 구동축(3)을 삽입하여 보울트(4)를 매개로 체결된 하우징과, 이 하우징의 서로 대향하는 내측면에 하우징의 중심과 일치되게 일체로 돌출형성되면서 상기 구동축(3)이 관통하는 구멍이 편심되게 형성된 2개의 원통형 캠(9), 상기 구동축(3)에 일체로 회전되게 장착되면서 중앙부위에는 상기 구동축(3)이 관통해서 끼워지는 구동용 기어홀이 형성되면서 외주면에는 원주방향으로 일정간격을 두고 형성된 다수개의 베인홀(11a)을 갖춘 로터(11), 이 로터(11)의 베인홀(11a)에 각각 끼워져서 삽입되면서 외측선단부가 하우징의 내벽에 접촉되게 그 양측 선단부가 상기 원통형 캠(9)에 접촉되어 지지되게 설치된 다수개의 베인(10), 상기 로터(11)와 하우징사이의 편심이 가장 좁은 부위에 형성된 공기유입구(13)와 오일 유입구(14) 및, 상기 로터(11)와 하우징사이의 편심이 가장 넓은 부위에 형성된 공기/오일배출구(15)를 갖춘 구조로 더블원통캠식 진공펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 하우징이 중앙케이스(5)의 양측에 누유 방지용 오일씰(6)을 개재하여 일체로 체결된 상단커버(7)와 하단커버(8)를 갖춤과 더불어 상기 상단커버(7)와 하단커버(8)의 중앙부위에는 상기 구동축(3)이 삽입되는 관통구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 더블원통캠식 진공펌프.
3. 제2항에 있어서, 상기 중앙케이스(5)에 상단커버(7) 및 하단커버(8)를 체결할 때에 그 체결위치를 정확하게 설정해주기 위해 다우웰 핀(12)이 장착된 것을 특징으로 하는 더블원통캠식 진공펌프.