KR20100064073A - 가변용량펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단하여 원가 및 중량 절감을 도모할 수 있고, 펌프에서 토출되는 유량을 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 적절히 가변시켜 속도감응형 동력조향장치를 구현할 수 있도록 한 가변용량펌프를 제공하기 위해, 로터의 회전에 따라 원심력으로 돌출하는 다수개의 베인의 상기 로터로부터의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비한다.

가변용량펌프, 제어밴드, 솔레노이드 밸브, 베인

Description

가변용량펌프{Variable delivery pump}

본 발명은 가변용량펌프에 관한 것으로, 특히 차속이나 조향 속도 및 엔진 회전수에 따라 베인을 선택적으로 구속하여 펌프의 토출 유량을 가변시키도록 한 가변용량펌프에 관한 것이다.

종래 차량의 유압식 동력조향장치는 유압을 이용해서 운전자의 조향핸들의 조작력을 보조하는 장치인 바, 상기 유압은 유압펌프에서 토출되는 유량에 의해 생성되게 된다.

상기 유압펌프는 고정되게 설치된 캠링의 내부에 다수개의 원심 베인을 가진 로터가 회전되게 설치되어, 상기 로터가 엔진의 회전력을 전달받아 회전할 때에 상기 베인이 원심력을 받아서 돌출하면서 캠링과 로터 사이의 공간의 체적 변화를 야기시켜 압력의 차이를 만들어서 유체를 토출하게 된다.

그런데 상기 유압펌프는 엔진의 회전동력을 전달받아 구동되게 엔진에 연결되어 있으므로 엔진의 연비를 악화시키게 되고, 엔진의 구동 회전수는 유압펌프의 구동 회전수와 동일하도록 엔진과 연결됨에 따라 차량이 고속으로 주행하여 엔진의 회전수가 상승해서 유압펌프가 고속으로 운전될 때에 유압펌프에서 토출되는 유량 이 많아지고 그에 따라 유압도 상승하게 된다.

따라서 차량이 고속으로 주행할 때에 유압펌프에서 토출되는 유압도 상승하여 조향핸들을 조작할 때에 높아진 유압으로 조향핸들의 조작력을 보조함에 따라 조향핸들의 조작감이 가벼워지고, 이는 차량의 조종 안정성을 저하시키세 된다.

상기와 같은 결점을 해소하기 위해 유압펌프의 내부 압력에 따라 캠링이 이동하는 구조의 가변용량펌프를 적용하여 연비의 저하를 개선할 수 있지만, 구조가 복잡하고 부피가 커져서 차량의 중량 및 원가 절감 측면에서 바람직하지 못한 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 구조가 간단하여 원가 및 중량 절감을 도모할 수 있고, 펌프에서 토출되는 유량을 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 적절히 가변시켜 속도감응형 동력조향장치를 구현할 수 있도록 한 가변용량펌프를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로터의 회전에 따라 원심력으로 돌출하는 다수개의 베인의 상기 로터로부터의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비한다.

바람직하기로는 상기 제어밴드는 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 상기 베인이 돌출하는 체적공간의 내부로 진입 혹은 체적공간의 외부로 후퇴하도록 상기 솔 레노이드 밸브에 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 솔레노이드 밸브는 차속센서와 조향센서 및 엔진 회전수센서의 감지신호를 입력받아 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어되게 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 한다.

상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 가변용량펌프에 의하면, 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 신축되는 구속밴드를 매개로 로터의 베인의 토출 길이를 적절히 구속하여 펌프에서 토출되는 유량을 제어할 수 있도록 함으로써, 구조가 간단하여 차량의 중량 및 원가 절감을 도모할 수 있고, 상기 솔레노이드 밸브는 차속이나 엔진 회전수 혹은 조향 속도를 감지하는 전자제어유니트에 의해 그 작동이 제어되게 해서 속도감응형 동력조향장치를 용이하게 구현할 수 있고, 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 가변용량펌프의 내부 구조가 단면으로 도시되어 있는 바, 즉 유압펌프 하우징(1)의 내부에는 중앙에 타원형의 체적 공간을 가진 캠 링(2)이 고정되게 장착되고, 상기 체적 공간의 내부에는 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 로터(3)가 설치되며, 상기 로터(3)에는 원주 방향으로 일정 간격을 두고 반경방향으로 원심력을 받아서 돌출할 수 다수개의 베인(4)이 심어지는 형태로 설치된다.

그리고 상기 유압펌프 하우징(1)에는 상기 체적 공간의 내부로 진입하여 상기 베인(4)의 토출을 억제하거나 혹은 상기 체적 공간의 외부로 후퇴하여 상기 베인이 원활하게 토출될 수 있게 베인(4)의 운동을 제어하는 제어밴드(5)가 설치되는 데, 이 제어밴드(5)의 일단은 상기 하우징(1)에 고정되게 설치되고, 상기 제어밴드(5)의 타단은 솔레노이드 밸브(6)의 플런저와 연결된다.

이에 따라 상기 솔레노이드 밸브(6)의 플런저가 전방으로 돌출하는 운동을 하면, 상기 플런저에 의해 상기 제어밴드가 신장하여 제어밴드는 상기 체적 공간으로부터 외측으로 후퇴하게 되는 반면에 상기 솔레노이드 밸브(6)의 플런저가 후방으로 후퇴운동을 하면 상기 제어밴드가 당겨져서 상기 체적 공간의 내부로 진입하여 상기 로터의 일측면을 감싸는 형태로 로터와 인접하게 배치됨에 따라 상기 베인이 로터로부터 돌출하는 길이가 작아지게 된다.

상기 솔레노이드 밸브(6)의 작동을 제어하기 위해 상기 솔레노이드 밸브(6)는 전자제어유니트의 출력단에 접속되고, 상기 전자제어유니트의 입력단에는 차속을 감지하는 차속센서(7)와 엔진의 회전수를 감지하는 회전수센서(8) 및 조향 핸들의 조향 속도를 감지하는 조향센서(9)가 각각 접속되어 그 감지한 신호를 입력하게 된다.

상기 각 센서로부터 감지한 신호들이 예컨대 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 전자제어유니트는 상기 솔레노이드 밸브(6)에 제어전류를 인가하여 솔레노이드 밸브의 플런저가 후방으로 후퇴운동을 하도록 하고, 이로 인해 상기 제어밴드(5)는 도 1에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 체적 공간의 내부로 당겨져서 진입하여 상기 로터(3)의 일측면을 감싸는 형태로 근접해서 배치된다.

이에 따라 로터(3)의 회전운동에 의해 로터에 심어진 베인(4)이 돌출하려고 해도 상기 제어밴드에 의해 구속되어져 베인의 돌출 길이가 최소한으로 유지됨으로써, 펌프에서 토출되는 유량이 최소한으로 제어되게 된다.

한편 상기의 구속 조건들이 만족하지 않을 경우에는 전자제어유니트는 상기 솔레노이드밸브에 인가한 제어전류를 차단하여 솔레노이드 밸브의 플런저가 그 리턴스프링에 의해 전진 운동을 하면서 원래의 위치로 복귀될 경우에 도 2에서 단면으로 도시한 바와 같이 상기 제어밴드는 신장 운동을 하여 상기 체적 공간의 외부로 후퇴함으로써, 로터로부터 돌출하는 베인에 의해 토출되는 유량이 최대한으로 증대되게 된다.

한편 전자제어유니트에 의한 솔레노이드 밸브의 제어는 차속이나 엔진의 회전수 혹은 조향 속도에 따라 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어전류를 비례적으로 제어하여 속도감응형 가변용량펌프를 구현할 수 있다.

도 3과 도 4에는 상기 제어밴드(5)와 솔레노이드 밸브(6) 및 그 플런저(6a)의 장착 구조가 사시도로 자세히 도시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가변용량펌프의 제어밴드에 의해 베인이 구속된 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 가변용량펌프의 제어밴드에 의해 베인이 구속되지 않은 상태의 단면도,

도 3과 도 4는 각각 본 발명에 따른 가변용량펌프의 조립 및 분해 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-펌프 하우징 2-캠링

3-로터 4-베인

5-제어밴드 6-솔레노이드 밸브

Claims (5)

1. 로터의 회전에 따라 원심력으로 돌출하는 다수개의 베인의 상기 로터로부터의 돌출 길이를 제어하는 제어밴드를 구비한 가변용량펌프.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어밴드는 솔레노이드 밸브의 작동에 따라 상기 베인이 돌출하는 체적공간의 내부로 진입 혹은 체적공간의 외부로 후퇴하도록 상기 솔레노이드 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는 차속센서와 조향센서 및 엔진 회전수센서의 감지신호를 입력받아 미리 프로그램된 제어맵에 의해 제어되게 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이상이거나 혹은 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이상이거나 혹은 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이상일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되는 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 차속센서에 의한 감지한 차속이 30km/h 이하이고 상기 조향센서에 의해 감지한 조향 속도가 20deg/sec 이하이며 상기 회전수센서에 의해 감지한 엔진의 회전수가 2500rpm 이하일 경우에 상기 제어밴드에 의해 상기 베인들이 구속되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 가변용량펌프.

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