KR20040034816A - 자동차의 진공펌프 - Google Patents

Abstract

압축구간에서의 압축 하중을 경감시켜 내구성을 향상시키고, 배출소음과 진동을 최소화할 수 있도록 한 자동차의 진공펌프를 제공할 목적으로:

원통형 케이싱내에 편심되도록 다수의 베인이 방사상으로 배치되는 로터가 배치되어 상기 로터의 회전에 따른 원심력에 따라 베인이 인출되면서 케이싱의 내벽과 밀착되어 기밀이 유지되면서 케이싱과 로터 사이의 공간 용적 변화에 따른 압력 차이 발생으로 펌핑 작용을 실시하는 진공펌프에 있어서,

상기 케이싱내의 압축구간과 배출구 사이에 바이패스 통로를 형성하고, 이의 바이패스 통로에 첵밸브를 배치하여 이루어지는 자동차의 진공펌프를 제공한다.

Description

자동차의 진공펌프{A VACUUM PUMP FOR VEHICLES}

본 발명은 자동차의 진공펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축구간에서의 압축 하중을 경감시켜 내구성을 향상시키고, 배기구간에서의 배출 소음과 진동을 최소화할 수 있도록 한 진공펌프에 관한 것이다.

일반적으로 진공식 브레이크 및 부압을 사용하는 액튜에이터가 적용되는 차량에 있어서는 이들에 부압을 제공할 수 있는 진공펌프가 적용된다.

상기 진공펌프는 대개 알터네이터에 장착되어, 이의 알터네이터와 동시에 작동되는데, 대개 베인식 펌프를 사용하고 있다.

즉, 도 3에서와 같이, 원통형 케이싱(100)내에 편심되게 로터(102)가 배치되고, 이의 로터(102)는 방사상으로 다수의 홈(104)이 형성되어 이에 베인(106)이 출입이 자유롭게 배치되어 있다.

이에 따라 로터(102)의 회전에 따른 원심력에 의하여 베인이 케이싱(100)의 내벽(108)과 밀착된 상태에서 기밀이 유지되면서 케이싱(100)과 로터(102) 사이의 공간 용적 변화에 따른 압력 차이 발생으로 펌핑 작용을 실시하게 되는 것이다.

보다 구체적으로는 도 3의 A 단계에서는 오일을 흡입하고, B 단계에서는 공기를 흡입하며, C 단계에서는 이들을 압축하고, D 단계에서는 압축된 것을 배출시키는 4단계를 하나의 싸이클로 하여 작동이 이루어지게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 진공펌프에 있어서는 A구간과 B 구간에서는 별다른 문제점이 제기되지 않으나, C 단계에서는 상기 A,B 단계에서 흡입된 오일과 공기가 공존하면서 압축되는 구간으로서 가장 큰 압축력을 보유하는 구간이다.

이의 압축력은 베인에 큰힘으로 작용하는데, 이 압축력은 베인에 웁임 모멘트로 작용하며, 이의 굽힘 모멘트는 도 4에서와 같이, F = P × L = p × l 이 된다.

이때 l 〈 L 가 되므로 p 〈 P 가되어 결국은 베인이 로터에 물려있는 부분에 큰 하중이 걸리게 되는 바, 베인의 마모 원인이 되고, 극한 상황에서는 베인의 내구성이 급격하게 떨어지는 원인이 된다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 C 구간에서 압축된 오일과 공기가 D 구간에 들어서면서 급격하게 대기측으로 방출되는 과정에서 배출소음이 크게 발생하고, 진동이 발생되는 원인이 된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 압축구간에서의 압축 하중을 경감시켜 내구성을 향상시키고, 배출소음과 진동을 최소화할 수 있도록 한 자동차의 진공펌프를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 진공펌프의 단면도.

도 2는 본 발명에 적용되는 개폐수단의 확대 단면도.

도 3의 A,B,C,D는 일반적인 진공펌프의 작동설명을 위한 도면.

도 4는 종래 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 원통형 케이싱내에 편심되도록 다수의 베인이 방사상으로 배치되는 로터가 배치되어 상기 로터의 회전에 따른 원심력에 따라 베인이 인출되면서 케이싱의 내벽과 밀착되어 기밀이 유지되면서 케이싱과 로터 사이의 공간 용적 변화에 따른 압력 차이 발생으로 펌핑 작용을 실시하는 진공펌프에 있어서,

상기 케이싱내의 압축구간과 배출구 사이에 바이패스 통로를 형성하고, 이의 바이패스 통로에 첵밸브를 배치하여 이루어지는 자동차의 진공펌프를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 진공펌프의 주요부분에 대한 단면도로서, 부호 2는 진공펌프 전체를 지칭한다.

본 발명에 의한 진공펌프(2)는 기존과 마찬가지로 원통형 케이싱(4)내에 편심되게 로터(6)가 배치되고, 이의 로터(6)에는 방사상으로 다수의 홈(8)이 형성되어 이에 베인(10)이 출입이 자유롭게 배치되어 있다.

이에 따라 로터(6)의 회전에 따른 원심력에 의하여 베인(10)이 케이싱(4)의내벽(12)과 밀착된 상태에서 기밀이 유지되면서 케이싱(4)과 로터(6) 사이의 공간 용적 변화에 따른 압력 차이 발생으로 펌핑 작용을 실시하게 되는 것이다.

이러한 진공펌프(2)에 있어서, 본 발명은 상기 진공펌프(2)의 압축구간(CP)과 배출구(14) 사이에 바이패스 통로(16)를 형성하고, 이의 바이패스 통로(18)에 역류를 방지할 수 있는 첵밸브(20)를 배치하였다.

상기에서 첵밸브(20)는 도 2에서와 같이, 첵밸브 본체(22)내의 유로상에 밸브체(24)를 배치하고, 이의 밸브체(24)의 후측(하류측)에 적정 탄성력을 보유하는 스프링(26)을 배치하였다.

상기 스프링(26)의 탄성력은 압축구간에서(CP)에서의 기준 압력값을 어느 정도로 할 것인가에 의하여 결정되는데, 이의 기준 압축값은 베인(10)의 내구성에 악영향이 미치지 않을 정도로 설정하게 된다.

이에 따라 진공펌프(2)의 펌핑과정에서 압축력이 상기 스프링(26)의 탄성력 이상으로 상승하면, 상기 첵밸브(20)를 통해 압축 오일 및 공기가 바이패스 통로(18)를 통해 배출되면서 배출된다.

이와 같이 압축 오일 및 공기의 일부가 압축구간에서 배출되면서 압축구간(CP)의 압축력은 하강하게 됨으로써, 베인(10)에 가해지는 압축 하중이 현저하게 감소하게 되어 베인(10)의 내구성에 악영향을 미치지 않게 된다.

그리고 압축된 오일의 일부가 미리 바이패스 됨으로써, 배출구간에서 리턴되는 오일량이 줄어들게 되어 오일의 완전 배출이 가능해지고, 또한, 압축이 현저히 저하된 상태에서 배출이 이루어지게 됨으로써, 오일 배출에 의한 소음 및 진동을최소화 할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 자동차에 적용되는 진공펌프에 있어서, 간단한 구성으로 압축구간에서의 압축 하중을 경감시켜 내구성을 향상시키고, 배출소음과 진동을 최소화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 원통형 케이싱내에 편심되도록 다수의 베인 이 방사상으로 배치되는 로터가 배치되어 상기 로터의 회전에 따른 원심력에 따라 베인 이 인출되면서 케이싱의 내벽과 밀착되어 기밀이 유지되면서 케이싱과 로터 사이의 공간 용적 변화에 따른 압력 차이 발생으로 펌핑 작용을 실시하는 진공펌프에 있어서,

   상기 케이싱내의 압축구간과 배출구 사이에 바이패스 통로를 형성하고, 이의 바이패스 통로에 첵밸브를 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 진공펌프.
2. 제1항에 있어서, 첵밸브는 본체내의 유로상에 밸브체를 배치하고, 이의 밸브체의 하류측에 적정 탄성력을 보유하는 스프링을 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차의 진공펌프.