KR20090080686A - Vane pump of Power steering for a vehicle - Google Patents

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이영두
정병국
최민영
정재승
전진원
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한국델파이주식회사
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Abstract

A vane pump of vehicle power steering is provided to form an extension chamber in an oil pocket to widen a pressure transfer area so as to smoothly transmit high pressure. A vane pump of vehicle power steering includes a body, a cam ring, a slot(450), and a rotor(400). The body corresponds to a vane pump. The cam ring is mounted in the body. The slot rotates along a rotation axis inside the cam ring to compress a working fluid. The rotor includes a vane and an oil pocket(470) formed at the bottom of the slot. The oil pocket has an extension chamber(480) formed on the side of the oil pocket, which is in contact with each of the front and rear ends of the rotor.

Description

차량용 파워 스티어링의 베인펌프{Vane pump of Power steering for a vehicle}Vane pump of power steering for a vehicle

본 발명은 차량용 파워 스티어링의 베인펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베인펌프의 바디와, 상기 바다의 내측에 설치된 캠링과, 상기 캠링의 내부에서 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯과 상기 캠링의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯에 출몰가능하게 설치된 베인과 상기 슬롯의 하단에 형성된 오일포켓이 구비된 로터를 포함하고, 상기 오일포켓은 상기 로터의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버가 형성됨으로써, 오일포켓에 압력을 전달하는 면적을 넓게하여 고압을 원활히 전달하고 습동면을 축소시켜 저온시 상기 베인의 운동성 및 습동성을 향상시키는 차량용 파워 스티어링의 베인펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a vane pump of a vehicle power steering, and more particularly, to a vane pump body, a cam ring installed inside the sea, and a center of the rotating shaft to compress hydraulic fluid while rotating along the rotating shaft inside the cam ring. A rotor provided with a plurality of slots radially formed with respect to the inner circumferential surface of the cam ring, and a vane rotatably installed in the slot and an oil pocket formed at a lower end of the slot, wherein the oil pocket includes the front of the rotor. An extended chamber is formed on each of the surfaces in contact with the rear end, thereby widening the area for transmitting pressure to the oil pocket to smoothly transmit the high pressure and reduce the sliding surface, thereby improving the vane's mobility and slidability at low temperatures. It is related to a vane pump.

일반적으로, 차량에 설치되는 파워 스티어링 장치는 엔진에 의해 구동되는 파워 스티어링용 오일펌프로부터의 오일압을 사용하여 운전자의 스티어링휠 조작이 용이하도록 조향력을 배가시켜주기 위한 장치이다.In general, a power steering device installed in a vehicle is a device for doubling steering power to facilitate a driver's steering wheel using oil pressure from an oil pump for power steering driven by an engine.

상기한 파워 스티어링의 오일펌프는 크랭크축과 벨트로 연결되어 있는 풀리에 의해 상기 오일펌프 내부의 샤프트에 축결합한 로터를 회전시켜 유압을 발생 시키는 장치이다.The oil pump of the power steering is a device for generating hydraulic pressure by rotating the rotor axially coupled to the shaft inside the oil pump by a pulley connected to the crankshaft and the belt.

상기한 파워 스티어링의 오일펌프는 차량이 주차하거나 저속운전 등의 저회전 구간에서는 오일펌프가 고압의 압력으로 파워 스티어링용 오일을 공급하고, 고회전구간 이후 구간에서는 오일펌프의 송출압력을 낮춰서 핸들을 무겁게 하여 차량의 고속 주행시 스티어링휠의 조작을 안정되게 한다.In the oil pump of the power steering, the oil pump supplies the power steering oil at a high pressure in a low rotation section such as a vehicle parked or a low speed operation, and in a section after the high rotation section, the oil pump lowers the discharge pressure of the oil pump to make the handle heavy. This makes the steering wheel stable during high speed driving of the vehicle.

일반적으로 파워 스티어링 장치와 같이 유압을 매개로 작동되는 차량용 장치들은 통상, 엔진출력에 의해 함께 구동하여 유압을 발생하는 베인펌프(Vane Pump)를 주로 사용하고 있다.In general, hydraulically operated vehicles such as a power steering device generally use a vane pump (Vane Pump) to generate the hydraulic pressure driven together by the engine output.

상기 베인펌프는 축하중의 여부에 따라 압력 평형형과, 비평형으로 분류되는데, 차량에 적용되는 베인펌프는 대부분 압력 평형형이다.The vane pump is classified into a pressure balance and a non-equilibrium depending on whether it is being celebrated. The vane pump applied to a vehicle is mostly a pressure balance.

상기 파워 스티어링의 오일펌프의 바디 내부에 설치되는 로터에는 베인이 설치되며 상기 베인은 일반적으로 10개 정도가 설치된다.The rotor is installed inside the body of the oil pump of the power steering vanes are installed, the vane is generally installed about 10.

도 1은 일반적인 파워 스티어링 장치를 개략적으로 나타낸 도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 베인펌프의 로터 및 베인의 결합상태를 나타내는 정면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 베인펌프의 로터를 나타내는 도이다.1 is a view schematically showing a general power steering apparatus, Figure 2 is a front view showing the rotor and vane coupling state of the vane pump according to the prior art, Figure 3 is a view showing the rotor of the vane pump according to the prior art. .

도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 베인펌프(10)의 바디(20)의 내측에는 캠링(30)과 상기 캠링(30)의 양측에 플레이트(40)가 설치된다.1 to 3, the cam ring 30 and the plate 40 are installed on both sides of the cam ring 30 inside the body 20 of the vane pump 10.

그리고, 상기 캠링(30)의 내부에는 외주면에 복수개의 베인(55)이 방사상으로 구비된 로터(50)가 회전가능하게 설치된다.In addition, a rotor 50 having a plurality of vanes 55 radially provided on an outer circumferential surface of the cam ring 30 is rotatably installed.

그리고, 상기 로터(50)에는 중심축에 직각방향으로 방사상으로 형성된 복수개의 슬롯(56)이 형성된다. 그리고 각각의 상기 슬롯(56)에는 베인(55)이 출몰가능하게 끼워져 있다.In addition, the rotor 50 has a plurality of slots 56 formed radially in a direction perpendicular to the central axis. And each of the slots 56 is fitted with a vane (55) to be sunk.

따라서, 차량의 엔진회전에 따라 베인펌프(10)의 로터(50)가 회전하고, 회전력에 따라 베인(55)이 상기 슬롯(56)을 따라 왕복운동을 하면서 상기 캠링(30)을 내접하여 오일을 토출한다. Accordingly, the rotor 50 of the vane pump 10 rotates according to the engine rotation of the vehicle, and the vane 55 reciprocates along the slot 56 in accordance with the rotational force to inscribe the cam ring 30 in an oil. Discharge.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 차량용 파워 스티어링의 베인펌프(10)는 저온 시동시 상기 베인(55)은 오일의 점성이 높아져 습동운동이 원활하지 않게 되고, 원활하지 않은 습동은 베인펌프(10)의 효율을 저하시키는 문제점이 있다.However, the vane pump 10 of the vehicle power steering according to the prior art as described above is the vane 55 during the low temperature start up the oil viscosity is not smooth sliding movement, the smooth sliding is the vane pump ( There is a problem of lowering the efficiency of 10).

본원 발명은 오일포켓의 로터의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버가 형성됨으로써, 오일포켓에 압력을 전달하는 면적을 넓게하여 고압을 원활히 전달하고 습동면을 축소시켜 저온시 상기 베인의 운동성 및 습동성을 향상시키는 차량용 파워 스티어링의 베인펌프를 제공하는데 목적이 있다.According to the present invention, the expansion chambers are formed on the surfaces of the oil pockets in contact with the front and rear ends of the oil pockets, thereby widening the area for transmitting pressure to the oil pockets to smoothly transmit the high pressure and reduce the sliding surface to reduce the movement of the vanes at low temperatures. An object of the present invention is to provide a vane pump of a vehicle power steering that improves slidability.

본 발명에 따른 차량용 파워 스티어링의 베인펌프는 베인펌프의 바디와, 상기 바다의 내측에 설치된 캠링과, 상기 캠링의 내부에서 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯과, 상기 캠링의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯에 출몰가능하게 설치된 베인과, 상기 슬롯의 하단에 형성된 오일포켓이 구비된 로터를 포함하고, 상기 오일포켓은 상기 로터의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버가 형성된다.The vane pump of the vehicle power steering according to the present invention includes a plurality of vane pumps, a cam ring installed inside the sea, and a plurality of radially formed with respect to the center of the rotating shaft to compress the hydraulic fluid while rotating along the rotating shaft inside the cam ring. And a rotor provided with a slot, a vane installed in the slot so as to be rotated in an inner circumferential surface of the cam ring, and an oil pocket formed at a lower end of the slot, wherein the oil pocket is in contact with the front / rear end of the rotor. Expandable chambers are formed on each side.

그리고, 상기 오일포켓의 확장형 챔버는 상기 로터의 중심에서 전/후단방향으로 경사지게 형성될 수 있다.The extended chamber of the oil pocket may be inclined in the front / rear direction from the center of the rotor.

또한, 상기 오일포켓의 확장형 챔버는 상기 로터의 중심에서 전/후단방향으로 계단형으로 경사지게 형성될 수 있다.In addition, the expansion chamber of the oil pocket may be formed to be inclined stepwise in the front / rear direction from the center of the rotor.

본원 발명에 따른 차량용 파워 스티어링의 베인펌프는 오일포켓에 확장형 챔버를 형성함으로써 압력을 전달하는 면적을 넓게하여 고압을 원활히 전달하고 습동면을 축소시켜 저온시 상기 베인의 운동성 및 습동성을 향상시키는 효과가 있다.The vane pump of the vehicle power steering according to the present invention has an effect of improving the mobility and slidability of the vanes at low temperature by widening the area for transmitting the pressure by forming an expansion chamber in the oil pocket to smoothly transmit the high pressure and reduce the sliding surface. There is.

또한, 상기 베인펌프의 효율 및 소음저감의 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing the efficiency and noise of the vane pump.

본 발명은 베인펌프의 바디와, 상기 바다의 내측에 설치된 캠링과, 상기 캠링의 내부에서 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯과, 상기 캠링의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯에 출몰가능하게 설치된 베인과, 상기 슬롯의 하단에 형성된 오일포켓이 구비된 로터를 포함하고, 상기 오일포켓은 상기 로터의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버가 형성된 차량용 파워 스티어링의 베인펌프를 제공한다.The present invention is a body of the vane pump, a cam ring installed inside the sea, a plurality of slots formed radially with respect to the center of the rotation shaft to compress the hydraulic fluid while rotating along the rotation axis inside the cam ring, and the inner peripheral surface of the cam ring And a rotor provided with a vane installed in the slot so as to rotate in an internal direction, and an oil pocket formed at a lower end of the slot, wherein the oil pocket has an extended chamber formed on a surface in contact with the front and rear ends of the rotor. Provide vane pumps for power steering.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only, and various modifications may be made without departing from the technical gist of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 베인펌프의 로터를 나타내는 도이고, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 베인펌프의 로터 및 베인의 결합상태를 나타내는 도이다.Figure 4 is a view showing the rotor of the vane pump according to the invention, Figure 5 is a cross-sectional view A-A of Figure 4, Figure 6 is a view showing the coupling state of the rotor and the vane of the vane pump according to the present invention.

도 4 또는 도 6에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 파워 스티어링의 베인펌프(100)는 베인펌프(100)의 바디(200)와, 상기 바다의 내측에 설치된 캠링(300)과, 상기 캠링(300)의 내부에서 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯(450)과, 상기 캠링(300)의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯(450)에 출몰가능하게 설치된 베인(460)과, 상기 슬롯(450)의 하단에 형성된 오일포켓(470)이 구비된 로터(400)를 포함하고, 상기 오일포켓(470)은 상기 로터(400)의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버(480)가 형성된다. As shown in FIG. 4 or 6, the vane pump 100 of the vehicle power steering according to the present invention includes a body 200 of the vane pump 100, a cam ring 300 installed inside the sea, and A plurality of slots 450 radially formed with respect to the center of the rotation shaft to compress the working oil while rotating along the rotation axis in the cam ring 300, and in the slot 450 to rotate in an internal circumferential surface of the cam ring 300 And a rotor 400 provided with a vane 460 which is installed to be protrudingly and an oil pocket 470 formed at a lower end of the slot 450, wherein the oil pocket 470 is formed at the front / rear of the rotor 400. Expanded chambers 480 are formed on the surfaces in contact with the rear ends, respectively.

상기와 같이, 상기 오일포켓(470)에 확장형 챔버(480)를 형성함으로써 압력을 전달하는 면적을 넓게하여 고압을 원활히 전달할 수 있다. 그리고, 저온시 상기 습동면을 축소시켜 상기 베인(460)의 운동성 및 습동성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 베인펌프(100)의 효율 및 소음을 저감하게 된다.As described above, by forming the expansion chamber 480 in the oil pocket 470, it is possible to smoothly transmit the high pressure by widening the area for transmitting the pressure. In addition, by reducing the sliding surface at low temperature, it is possible to improve the motility and slidability of the vane 460. In addition, the efficiency and noise of the vane pump 100 is reduced.

그리고, 상기 오일포켓(470)의 확장형 챔버(480)는 상기 로터(400)의 중심에서 전/후단 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the extended chamber 480 of the oil pocket 470 may be formed to be inclined in the front / rear direction from the center of the rotor 400.

또한, 상기 오일포켓(470)의 확장형 챔버(480)는 상기 로터(400)의 중심에서 전/후단 방향으로 계단형으로 경사지게 형성될 수 있다. In addition, the expansion chamber 480 of the oil pocket 470 may be formed to be inclined stepwise in the front / rear direction from the center of the rotor 400.

이와같이, 상기 오일포켓(470)에 경사되게 또는 계단형의 확장형 챔버(480)를 형성하여 압력을 전달하는 면적을 넓게하여 습동운동을 원활히 할 수 있다.In this way, the oil pocket 470 is formed to be inclined or stepped expansion chamber 480 to widen the area for transmitting pressure to facilitate the sliding movement.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 파워 스티어링의 베인펌 프(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the vane pump 100 of the vehicle power steering according to the present invention configured as described above are as follows.

도 6에서 도시된 바와 같이, 베인펌프(100)의 바디(200)의 내측에 설치된 캠링(300)의 내부에는 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯(450)과 상기 캠링(300)의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯(450)에 출몰가능하게 설치된 베인(460)과 상기 슬롯(450)의 하단에 형성된 오일포켓(470)이 구비된 로터(400)를 포함한다. 상기 오일포켓(470)에는 상기 로터(400)의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버(480)가 형성될 수 있다.As shown in FIG. 6, a plurality of slots are formed radially with respect to the center of the rotating shaft to compress the hydraulic fluid while rotating along the rotating shaft in the cam ring 300 installed inside the body 200 of the vane pump 100 ( Rotor 400 provided with a vane 460 and the oil pocket 470 formed on the lower end of the slot 450 so as to be in contact with the 450 and the inner circumferential surface of the cam ring 300 in rotation ). An extended chamber 480 may be formed in the oil pocket 470 on the front and rear ends of the rotor 400, respectively.

이때, 상기 확장형 챔버(480)는 상기 로터(400)의 중심에서 전/후단방향으로 경사지게 형성되거나, 계단형으로 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 상기 확장형 챔버(480)는 더 많은 작동유를 포획하여 수압부 면적을 증가시키고, 이에따라 습동면을 감소시킨다.In this case, the expansion chamber 480 may be formed to be inclined in the front / rear direction from the center of the rotor 400, or may be formed to be inclined in a step shape. The enlarged chamber 480 formed as described above captures more hydraulic fluid to increase the hydraulic pressure area, thereby reducing the sliding surface.

상기와 같은 차량용 파워 스티어링의 베인펌프(100)는 상기 로터(400)가 회전하면 상기 로터(400)의 슬롯(450)에 끼워져 있던 복수개의 베인(460)이 상기 캠링(300)의 내주면을 따라 이동하는 과정에서 순차적으로 출몰하면서 캠링(300)과 로터(400) 사이의 공간부(12)에서 흡입력을 발생시키게 됨으로 오일탱크(미도시)의 내부에 있던 작동유를 상기 바디(200)의 내부로 흡입하게 된다. 즉, 상기 캠링(300)과 로터(400)에 형성된 공간부(490)의 넓은 부분으로 작동유를 흡입하여 상기 로터(400)의 회전에 따라 출몰하는 베인(460)에 의해 작동유를 공간부(490)의 좁은 부분으로 밀어 압축시키면 작동유에 유압이 발생되므로 일정 압력을 갖는 작 동유가 토출측(미도시)을 통해 토출된다.In the vane pump 100 of the vehicle power steering as described above, when the rotor 400 rotates, a plurality of vanes 460 inserted into the slot 450 of the rotor 400 are along the inner circumferential surface of the cam ring 300. In the process of moving in and out in order to generate a suction force in the space portion 12 between the cam ring 300 and the rotor 400, the hydraulic oil in the interior of the oil tank (not shown) into the interior of the body 200 Inhale. That is, the hydraulic oil is sucked into the wide part of the space portion 490 formed in the cam ring 300 and the rotor 400, and the hydraulic oil is sucked into the space portion 490 by a vane 460 which is drawn out according to the rotation of the rotor 400. When compressed to a narrow portion of the), hydraulic pressure is generated in the working oil, so the working oil having a predetermined pressure is discharged through the discharge side (not shown).

도 1은 일반적인 파워 스티어링 장치를 개략적으로 나타낸 도,1 is a view schematically showing a general power steering apparatus;

도 2는 종래 기술에 따른 베인펌프의 로터 및 베인의 결합상태를 나타내는 정면도,Figure 2 is a front view showing a coupling state of the rotor and the vane of the vane pump according to the prior art,

도 3은 종래 기술에 따른 베인펌프의 로터를 나타내는 도,3 is a view showing a rotor of the vane pump according to the prior art,

도 4는 본 발명에 따른 베인펌프의 로터를 나타내는 도,4 is a view showing a rotor of the vane pump according to the present invention,

도 5는 도 4의 A-A 단면도,5 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 6은 본 발명에 따른 베인펌프의 로터 및 베인의 결합상태를 나타내는 도이다.6 is a view showing a coupling state of the rotor and the vane of the vane pump according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

200: 바디 300: 캠링200: body 300: cam ring

400: 로터 450: 슬롯400: rotor 450: slot

460: 베인 470: 오일포켓460: vane 470: oil pocket

480: 확장형 챔버 490: 공간부480: expandable chamber 490: space part

Claims (3)

베인펌프의 바디와;A body of the vane pump; 상기 바다의 내측에 설치된 캠링과;A cam ring installed inside the sea; 상기 캠링의 내부에서 회전축에 따라 회전하면서 작동유를 압축하도록 회전축의 중심에 대하여 방사상으로 형성된 다수의 슬롯과, 상기 캠링의 내주면에 내접하여 회전하도록 상기 슬롯에 출몰가능하게 설치된 베인과, 상기 슬롯의 하단에 형성된 오일포켓이 구비된 로터를 포함하고,A plurality of slots radially formed with respect to the center of the rotating shaft to compress the working oil while rotating along the rotating shaft in the cam ring, and vanes installed in the slot so as to be inscribed in the inner circumferential surface of the cam ring, and a lower end of the slot. A rotor having an oil pocket formed therein; 상기 오일포켓은 상기 로터의 전/후단에 접하는 면에 각각 확장형 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 베인펌프.The oil pocket is a vane pump of a vehicle power steering, characterized in that the expansion chamber is formed on each of the surfaces in contact with the front and rear of the rotor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 오일포켓의 확장형 챔버는 상기 로터의 중심에서 전/후단방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 베인펌프.The expansion chamber of the oil pocket is a vane pump of a vehicle power steering, characterized in that formed inclined in the forward / rearward direction from the center of the rotor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 오일포켓의 확장형 챔버는 상기 로터의 중심에서 전/후단방향으로 계단형으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 파워 스티어링의 베인펌프.The expansion chamber of the oil pocket is a vane pump for a vehicle power steering, characterized in that formed inclined in a step-like step in the front / rear direction from the center of the rotor.
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