KR200284162Y1 - 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조에 관한 것으로서,

측면을 차단하는 캠링(20), 베인(70) 및 로터(30)와, 전후면을 차단하는 플레이트(60) 및 프론트 바디(80)에 의해 오일이 가압되는 펌프실이 형성되되, 상기 프론트 바디(80)에 관통 설치된 샤프트(10)에 의해 상기 로터(30)가 회전구동되어 상기 펌프실의 용적이 증감되는 방식으로 오일이 가압되는 파워스티어링 오일펌프에 있어서, 상기 샤프트(10)가 관통하는 프론트 바디(80)의 내주면에 적어도 하나의 유로(15)를 길이방향으로 형성시켜 오일펌프 내의 오일이 공급되도록 하고, 상기 공급된 오일에 의해 형성된 유막을 통해 상기 샤프트(10)가 프론트 바디(80)에 면접촉으로 회전 지지되도록 한 것을 특징으로 하며,

프론트 바디 내에서 샤프트를 지지하는 구조를 종래의 니들 베어링에 의한 지지구조에서 유막 형성에 의한 면접촉 지지구조로 개선함으로써, 부품 요소수의 감소를 통해 생산원가를 절감하고 샤프트의 지지범위 향상을 통해 보다 양호한 운전 효과를 얻을 수 있도록 해준다.

Description

파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조{SHAFT BEARING STRUCTURE OF OIL PUMP FOR POWER STEERING}

본 고안은 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조에 관한 것으로서, 보다상세하게는 차량 파워스티어링의 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프에 있어서, 프론트 바디 내에서 샤프트를 지지하는 구조를 종래의 니들 베어링에 의한 지지구조에서 유막 형성에 의한 면접촉 지지구조로 개선함으로써, 부품 요소수의 감소를 통해 생산원가를 절감하고 샤프트의 지지범위 향상을 통해 보다 양호한 운전 효과를 얻도록 하는 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 대형 자동차나 저압 타이어를 사용한 차량에서는 앞바퀴의 접지저항이 크기 때문에 핸들의 조작력이 크게 되고, 또 신속한 조향 조작이 안될 염려가 있기 때문에, 가볍고 신속한 조향조작을 하기 위해 동력조향장치, 즉 파워스티어링(Power Steering)을 사용하고 있다.

이와 같은 파워스티어링은, 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프와 압력조절밸브 및 유량제어밸브를 포함하는 밸브 유닛 등으로 구성된 동력장치와, 오일펌프에서 발생한 유압을 기계적인 힘으로 바꾸어 조향력을 발생시키기 위해 실린더를 사용하는 작동장치 및, 이 작동장치에 이르는 유로를 개폐하고 핸들의 조작에 상응해서 유로를 바꾸어 동력실린더의 작동방향과 작동상태를 제어하는 제어장치 등으로 구성되어 있다.

도 1은 종래의 파워스티어링 오일펌프의 단면도로서 샤프트 중심축선을 기준으로 상단부는 오일펌프를 상하 방향으로 절개한 단면을 나타내고 하단부는 오일펌프를 횡방향으로 절개한 단면을 나타내며, 도 2는 종래의 파워스티어링 오일펌프의 프론트 바디의 정면도로서 리어 바디 측에서 바라본 형상을 나타낸다.

도시된 것과 같은 구조를 갖는 파워스티어링 오일펌프의 작동 과정에 대해설명한다.

엔진의 동력을 벨트와 같은 동력전달수단을 통해 전달받아 샤프트(10)가 회전하게 되면, 로터(30)와 베인(70)이 회전하게 되고, 상기 베인(70)은 캠링(20)의 내면을 따라 회전하되 원심력에 의해 로터(30)의 홈을 따라 중심축의 반경방향으로 운동하게 되며, 이때 베인(70), 로터(30), 캠링(20)으로 둘러싸인 펌프실이 캠링(20)의 형상에 따라서 증대와 수축을 반복하게 된다.

측면을 차단하는 캠링(20), 베인(70) 및 로터(30)와, 전후면을 차단하는 플레이트(60) 및 프론트 바디(80)에 의해 형성되는 펌프실의 용적은 흡입 스트로크에서는 최소에서 최대로, 토출 스트로크에서는 최대에서 최소로 변화하게 되는데, 흡입, 토출 스트로크는 1회전 중에 2회 행하여지게 된다.

이와 같은 동작이 계속적으로 반복되면서 오일이 가압 토출되는데, 이때 도 1에 도시된 바와 같이 프론트 바디(80) 내에서 샤프트(10)는 니들 베어링(90)에 의해 회전 지지되면서 그 위치(동심도)가 유지된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 오일펌프의 구조에서는, 니들 베어링(90)을 볼 베어링(50)과 함께 사용하여 샤프트(10)를 지지함으로써 로터(30)의 회전시 떨림에 의해 기능적 문제가 발생하는 것을 방지하였으나, 그 구조상 니들 베어링(90)이 샤프트(10)를 지지하는 범위에 일정한 한계가 있었고, 다수의 구성요소가 조합된 니들 베어링(90)이 사용됨으로써 전체적인 생산 원가가 상승된다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 차량의파워스티어링의 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프에 있어서, 프론트 바디 내에서 샤프트를 지지하는 구조를 종래의 니들 베어링에 의한 지지구조에서 유막 형성에 의한 면접촉 지지구조로 개선함으로써, 부품 요소수의 감소를 통해 생산원가를 절감하고 샤프트의 지지범위 향상을 통해 보다 양호한 운전 효과를 얻도록 하는 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 파워스티어링 오일펌프의 단면도,

도 2는 종래의 파워스티어링 오일펌프의 프론트 바디의 정면도,

도 3은 본 고안에 의한 파워스티어링 오일펌프의 단면도,

도 4는 본 고안에 의한 파워스티어링 오일펌프의 프론트 바디의 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 샤프트(Shaft) 15: 유로

20: 캠링(Cam ring) 30: 로터(Rotor)

40: 오일실(Oil seal) 50: 볼 베어링(Ball bearing)

60: 플레이트(Plate) 70: 베인(Vane)

80: 프론트 바디(Front body) 85: 리어 바디(Rear body)

90: 니들 베어링(Needle bearing)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 측면을 차단하는 캠링(20), 베인(70) 및 로터(30)와, 전후면을 차단하는 플레이트(60) 및 프론트 바디(80)에 의해 오일이 가압되는 펌프실이 형성되되, 상기 프론트 바디(80)에 관통 설치된 샤프트(10)에 의해 상기 로터(30)가 회전구동되어 상기 펌프실의 용적이 증감되는 방식으로 오일이 가압되는 파워스티어링 오일펌프에 있어서, 상기 샤프트(10)가 관통하는 프론트 바디(80)의 내주면에 적어도 하나의 유로(15)를 길이방향으로 형성시켜 오일펌프 내의 오일이 공급되도록 하고, 상기 공급된 오일에 의해 형성된 유막을 통해 상기 샤프트(10)가 프론트 바디(80)에 면접촉으로 회전 지지되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 의한 파워스티어링 오일펌프의 단면도로서 샤프트 중심축선을 기준으로 상단부는 오일펌프를 상하 방향으로 절개한 단면을 나타내고 하단부는 오일펌프를 횡방향으로 절개한 단면을 나타내며, 도 4는 본 고안에 의한 파워스티어링 오일펌프의 프론트 바디의 정면도로서 리어 바디 측에서 바라본 형상을 나타낸다.

본 고안에 의한 오일펌프는 그 기본 구조에 있어서는 종래의 것과 거의 동일하다.

즉, 엔진의 동력을 벨트와 같은 동력전달수단을 통해 전달받는 샤프트(10)가 구비되고, 상기 샤프트(10)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전하는 로터(30)와 베인(70)이 구비되며, 상기 베인(70)이 그 내부에서 로터(30)의 홈을 따라 중심축의 반경방향으로 운동하면서 증대와 수축을 반복하는 펌프실을 형성하게 되는 캠링(20)이 구비된다.

또한, 상기 캠링(20)의 전후 양측에 각각 조립되는 플레이트(60) 및 프론트 바디(80)가 구비되며, 상기 프론트 바디(80)와 조립되어 펌프 케이싱을 형성하는 리어 바디(85)가 구비된다.

이와 같이 본 고안이 적용된 오일펌프는 그 기본 구조에 있어서는 종래의 것과 거의 동일하지만, 종래의 오일펌프의 프론트 바디(80)내에 설치되어 샤프트(10)를 회전 가능하게 지지해주던 니들 베어링(90)이 생략되고 샤프트(10)가 프론트 바디(80)에 형성된 관통부의 내주면에 의해 직접 면접촉 지지되도록 구성된다.

이를 위하여 본 고안에서는 프론트 바디(80)의 관통부 내주면에 길이 방향으로 적어도 하나 이상의 유로(15)를 형성하여, 오일펌프 내에 유입된 오일이 유로(15)로 공급되어 프론트 바디(80)와 샤프트(10)의 상대 회전에 의해 유막이 형성되도록 하는데, 이를 통해 회전시의 윤활 작용과 함께, 접촉압의 적절한 분산이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 도 3에 도시된 도면부호 82는 프론트 바디(80)의 내측 표면에 소정의 깊이로 음각 형성된 홈을 나타내는데, 상기 홈은 오일펌프 내에서 토출 행정시 베인 후면의 작동유의 안내부 역할을 하며, 도 4에서는 도면 부호 15가 동일한 기능을 수행하게 된다.

상기와 같은 구성을 통해 오일펌프의 전체적인 부품 요소수가 감소되어 생산원가가 절감될 수 있게 되며, 샤프트의 지지범위가 종래의 니들 베어링을 사용하던 때보다 향상되어, 즉 샤프트의 지지면적이 보다 넓어지게 되어 보다 양호한 운전 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 구체적인 구성의 각각은 상기한 실시예 및 이를 위해 도면에 도시된 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형실시는 본 고안에서 권리로서 청구하는 기술적 사상의 범위내에 물론 포함되는 것이다.

이와 같은 본 고안 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조는, 차량의 파워스티어링의 동력원이 되는 유압을 발생시키는 오일펌프에 있어서, 프론트 바디 내에서 샤프트를 지지하는 구조를 종래의 니들 베어링에 의한 지지구조에서 유막 형성에 의한 면접촉 지지구조로 개선함으로써, 부품 요소수의 감소를 통해 생산원가를 절감하고 샤프트의 지지범위 향상을 통해 보다 양호한 운전 효과를 얻을 수 있도록 해준다.

Claims (1)

1. 측면을 차단하는 캠링(20), 베인(70) 및 로터(30)와, 전후면을 차단하는 플레이트(60) 및 프론트 바디(80)에 의해 오일이 가압되는 펌프실이 형성되되, 상기 프론트 바디(80)에 관통 설치된 샤프트(10)에 의해 상기 로터(30)가 회전구동되어 상기 펌프실의 용적이 증감되는 방식으로 오일이 가압되는 파워스티어링 오일펌프에 있어서,

   상기 샤프트(10)가 관통하는 프론트 바디(80)의 내주면에 적어도 하나의 유로(15)를 길이방향으로 형성시켜 오일펌프 내의 오일이 공급되도록 하고, 상기 공급된 오일에 의해 형성된 유막을 통해 상기 샤프트(10)가 프론트 바디(80)에 면접촉으로 회전 지지되도록 한 것을 특징으로 하는 파워스티어링 오일펌프의 샤프트 지지구조.