KR20050011168A - 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한사이드플레이트 - Google Patents

자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한사이드플레이트 Download PDF

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KR20050011168A
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정재연
오석형
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영신정공 주식회사
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Abstract

본 발명은 사이드플레이트의 토출포트에 노치를 복수개 형성하여, 흡입압력의 오일이 토출구간에 들어서면서 발생하는 압력피크에 의한 서지압력을 상쇄시켜, 압력피크에 의해 발생할 수 있는 압력맥동과 소음발생을 크게 저감시킬 수 있도록 한 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트에 관한 것으로서,
고정된 캠링(13)과 베인(12)이 삽입된 회전하는 로터(11)사이에서, 오일은 흡입포트(21)를 통해 유입되어 토출포트(22)를 통해 압출되며, 로터(11)의 1회전당 2회의 흡입과 토출 작용이 이루어지는 자동차용 베인펌프에 있어서;
흡입압력(Ps)의 오일이 토출구간(33)에 들어서면서 발생하는 압력피크에 의한 서지압력(Psurge)을 상쇄시켜,
압력피크에 의해 발생할 수 있는 압력맥동과 소음발생을 크게 저감시킬 수 있도록 사이드플레이트(20)의 토출포트(22)에 노치(26)를 다중으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트{Side plate of vane pump for reducyion of surge pressure and noise level on vehicle}
본 발명은 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트에 관한 것으로써, 서지압력의 감소에 따른 압력 맥동 및 소음을 저감시킬 수 있도록 개선한 사이드플레이트의 제공에 관한 것이다.
자동차용 베인펌프는 용이한 조타력을 부여할 수 있도록 파워스티어링으로 유압을 공급하기 위한 것이다.
이러한 자동차용 베인펌프(50)는 도 1에 도시된 바와같이 오일실(51)을 개재하고 베어링(52)으로 축방향 하중을 지지하며, 엔진으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 풀리를 고정한 드라이빙샤프트(53)를 가지는 케이스(54)를 구비한다.
상기 케이스(54)의 내부에 형성된 공간(55)에는 사이드플레이트(20)와 캠링(13)을 순차적으로 개재하고, 상기 캠링(13)의 내부에는 드라이빙샤프트(53)에고정되는 로터(11)를 개재한다.
상기 로터(11)에 방사형으로 형성되는 슬롯에는 베인(12)을 개재하여 유압을 발생할 수 있도록 하고, 상기 로터(11)의 좌측에는 리어커버(56)로 마감하여, 상기 사이드플레이트(20), 캠링(13)과 리어커버(56)로 구성되는 압력실을 구성한다.
종래 베인펌프의 작동원리는 도 2에 도시된 바와같이,
상기 고정된 캠링(13)과 베인(12)이 삽입되어 회전하는 로터(11)사이에서, 오일은 흡입포트(21)를 통해 2매의 베인(12), 캠링(13), 캠링(13)과 수직방향의 상하부에 위치한 사이드플레이트(20)와 리어커버(56) 사이에 형성된 용적만큼 유입되며,
상기 로터(11)가 반시계방향으로 회전함에 따라 토출포트(22)를 통해 압출되며, 로터(11)의 1회전당 2회의 흡입과 토출 작용이 이루어지는 방식으로 되어 있다.
여기에서, 흡입포트(21)를 통해 유입된 저압의 오일은 흡입구간(31), 대원호구간(32)을 거치고 토출구간(33)에 들어서면서 토출압력(Pd)로 상승하며, 그 결과 압력이 순간적으로 급상승하는 서지압력(Psurge)이 발생하게 된다.
따라서 일반적으로 토출포트(22)에 단일노치(25)를 설치하여 서지압력(Psurge)을 일부 저감시키고 있다.
이와 같이 단일노치(25)가 설치된 종래기술의 베인펌프용 사이드플레이트를 도 3을 통하여 설펴보면,
사이드플레이트(20)에는 흡입포트(21), 토출포트(22), 단일노치(25)가 형성되어 있다.
도 4는 단일노치(25)를 형성한 종래의 베인펌프 서지압력(Psurge)이 발생되는 압력분포를 도시한 그래프도로서,
흡입구간(31) 및 대원호구간(32)을 통과한 흡입압력(Ps)의 오일은 토출구간(33)에 들어서면서 압력이 급상승하면서 순간적으로 압력피크가 발생하는 서지압력(Psurge)현상이 나타난다.
사이드플레이트(20)에 단일노치(25)를 형성한 경우에는 이러한 현상을 다소 감소시키는 역할을 행하지만, 여전히 압력피크 현상은 크게 존재하여 이에 따른 압력맥동과 소음발생문제는 해결해야 될 과제로 남아있다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 사이드플레이트의 토출포트에 노치를 이중으로 형성하여 흡입압력의 오일이 토출구간에 들어서면서 발생하는 서지압력현상을 상쇄시킴으로써 압력맥동과 소음발생을 크게 저감시켜 베인펌프의 성능과 품질 및 내구성을 향상시키도록 하는 데 목적이 있다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 자동차용 베인펌프를 도시한 단면 구성도.
도 2는 종래 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 작동원리를 도시한 개략적인 구성도.
도 3은 종래 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 사이드 플레이트에 대한 개략적인 구성도.
도 4는 종래 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 서지 압력이 발생되는 압력분포 그래프도.
도 5는 본 발명에 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트의 구성도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트와 종래 사이드플레이트의 서지압력의 비교그래프도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11; 로터
12; 베인
20; 사이드플레이트
21; 흡입포트
22; 토출포트
23; 사이드플레이트의 배압홈
24; 배압 유도 포트
26; 노치
50; 베인펌프
도 5는 본 발명에 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트의 구성도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트와 종래 사이드플레이트의 서지압력의 비교그래프도로서 함께 설명한다.
자동차용 베인펌프의 작동원리를 살펴보면,
흡입포트(21)를 통해 유입된 흡입압력(Pd)의 오일은 흡입구간(31), 대원호구간(32)을 통과하여 토출구간(33)에 들어서면서 토출압력(Pd)로 급상승하면서 순간적인 압력피크 현상이 발생한다.
본 발명에서는 흡입포트(21)를 통하여 유입된 흡입압력(Ps)의 오일이 토출구간(33)에 들어서면서 발생하는 서지압력(Psurge)현상을 상쇄 시키고, 서지압력(Psurge)에 의해 발생될 수 있는 압력맥동이나 소음발생등의 문제를 해결할 수 있도록 하는 것이 특징이다.
이를 위하여 본 발명에서는 사이드플레이트(20)의 토출포트(22)에 노치(26)를 다중으로 형성하여 서지압력에 의하여 발생하는 압력맥동이나 소음발생을 저감시킬 수 있도록 구성한다.
상기 사이드플레이트(20)의 토출포트(22)에 설치하는 노치(26)는 하나이상 의 복수개를 가지도록 하고, 내측의 노치(26)는 작게 형성하고 외측의 노치(26)는 크게 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명은,
종래 베인펌프와 같이 단일노치(25)를 형성한 경우, 흡입구간(31) 및 대원호구간(32)을 통과한 흡입압력(Ps)의 오일은 토출구간(33)에 들어서면서 압력이 급상승하면서 순간적으로 압력피크가 발생하는 서지압력(Psurge)현상이 나타난다.
본 발명에서와 같이 노치(26)를 다중으로 형성한 경우에는, 흡입압력(Ps)의 오일은 토출구간(33)에 들어서면서 압력의 상승이 단일노치(25)에 비해 완만히 이루어지며, 압력피크가 발생하는 서지압력(Psurge)도 거의 상쇄되었음을 확인할 수 있다.
이상과 같은 본 발명은 사이드플레이트의 토출포트에 노치를 복수개 형성하여, 흡입압력의 오일이 토출구간에 들어서면서 발생하는 압력피크에 의한 서지압력을 상쇄시켜, 압력피크에 의해 발생할 수 있는 압력맥동과 소음발생을 크게 저감시킴으로써, 베인펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 것이다.

Claims (3)

  1. 고정된 캠링(13)과 베인(12)이 삽입된 회전하는 로터(11)사이에서, 오일은 흡입포트(21)를 통해 유입되어 토출포트(22)를 통해 압출되며, 로터(11)의 1회전당 2회의 흡입과 토출 작용이 이루어지는 자동차용 베인펌프에 있어서;
    흡입압력(Ps)의 오일이 토출구간(33)에 들어서면서 발생하는 압력피크에 의한 서지압력(Psurge)을 상쇄시켜,
    압력피크에 의해 발생할 수 있는 압력맥동과 소음발생을 크게 저감시킬 수 있도록 사이드플레이트(20)의 토출포트(22)에 노치(26)를 다중으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 노치(26)는 하나이상의 복수개인 것을 특징으로 하는 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트.
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 토출포트(22)의 내측에 형성되는 노치(26)는 작게 형성하고 외측에 형성되는 노치(26)는 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 베인펌프의 서지압력 및 소음저감을 위한 사이드플레이트.
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US20130052073A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Showa Corporation Vane pump
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