KR101530568B1 - 소음 감소를 위한 전동 진공 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동 진공 펌프에 관한 것으로, 전동 진공 펌프에 있어서,
전기 모터를 포함하여 외부에서 인가되는 전원에 의하여 구동력을 제공하는 모터 모듈과; 일측에 상기 모터 모듈을 결합 가능하게 마련된 하우징과; 공기가 흡입되는 흡입공과 흡입된 공기가 배출되는 배출공을 구비하고, 상기 하우징의 타측에 결합되는 펌프모듈과; 상기 펌프모듈을 덮도록 상기 하우징에 결합되는 펌프 커버;를 포함하고, 상기 펌프 커버의 내측 판면으로부터 돌출 형성된 커버리브를 포함하며, 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 둘레에 기밀을 유지하도록 결합되는 완충스커트와, 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 내측에 상기 완충스커트에서 연장되어 상기 펌프 모듈과 상기 커버 판면 사이의 공간을 구분 가능하게 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이에 결합되는 완충본체와, 상기 완충본체를 관통하는 본체관통홀을 포함하는 배출챔버완충부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 발생하는 소음을 절감할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공할 수 있다.

Description

소음 감소를 위한 전동 진공 펌프 {ELECTRO VACUUM PUMP to reduce the Noise}
본 발명은, 전동 진공 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 펌프 모듈과 펌프 커버 사이의 구조를 개선하여 맥동 및 소음을 감소시킬 수 있는 전동 진공 펌프에 관한 것이다.
자동차는 많은 부품들이 결합되어 이루어지는 현대의 대표적인 운송수단이다. 이러한 자동차는 통상적으로 운전자가 자동차를 정지시키기 위해 제동 장치를 사용한다. 제동 장치는 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용해서 증대시켜 전달하는 조작기구와 그 힘을 받아서 제동력을 발생시키는 본체로 구성되어 있다. 그 중에서 배력식 브레이크는 조작력을 가볍게 하기 위해 진공이나 압축 공기를 이용하고 있다.
제동 장치에 사용되면서 제동력을 보조하는 진공 펌프는 엔진 등으로 구동되는 것과 모터에 의해 구동되는 것으로 구별된다. 최근에 소형 자동차에 적용되면서 경제성을 고려하여 전기 모터에 의해 구동되는 전동 진공 펌프가 증대되고 있다.
이러한 종래기술과 관련된 전동 진공 펌프가 공개특허공보 제10-2011-0001417호(2011.01.13), 제10-2011-0004216호(2011.01.13) 등이 개시되어 있다.
그런데, 전동 진공 펌프에서 발생하는 소음을 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 발생하는 소음을 절감할 수 있는 전동 진공 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 전동 진공 펌프에 있어서, 전기 모터를 포함하여 외부에서 인가되는 전원에 의하여 구동력을 제공하는 모터 모듈과; 일측에 상기 모터 모듈을 결합 가능하게 마련된 하우징과; 공기가 흡입되는 흡입공과 흡입된 공기가 배출되는 배출공을 구비하고, 상기 하우징의 타측에 결합되는 펌프모듈과; 상기 펌프모듈을 덮도록 상기 하우징에 결합되는 펌프 커버;를 포함하고, 상기 펌프 커버의 내측 판면으로부터 돌출 형성된 커버리브를 포함하며, 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 둘레에 기밀을 유지하도록 결합되는 완충스커트와, 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 내측에 상기 완충스커트에서 연장되어 상기 펌프 모듈과 상기 커버 판면의 공간을 구분 가능하게 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이에 결합되는 완충본체와, 상기 완충부재본체를 관통하는 본체관통홀을 포함하는 배출챔버완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프에 의해 달성된다.
또한, 상기 펌프 모듈과 상기 펌프 커버 사이는, 상기 완충본체와 상기 펌프 모듈 사이의 공간인 하측완충챔버와, 상기 완충본체와 상기 펌프 커버의 내측 판면 사이의 공간인 상측완충챔버로 구분되며, 상기 본체관통홀은 복수로 이격되어 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체관통홀은 직경의 크기 또는 면적이 다른 것이 바람직하다.
또한, 상기 완충본체에서는 판면에서 상기 펌프 모듈을 향하여 접촉 가능하게 돌출된 완충리브를 포함하고, 상기 완충리브와 상기 완충스커트 사이에서는 상기 본체관통홀로 안내되는 유로를 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 소음을 감소시킬 수 있는 전동 진공 펌프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 진공 펌프,
도 2는 전동 진공 펌프의 단면도,
도 3은 펌프 모듈의 단면도,
도 4a 및 도 4b는 배출챔버완충부재를 설명하기 위한 분해 사시도 및 부분확대도,
도 5는 공기의 배출되는 경로를 설명하기 위한 개략도,
도 6a 내지 도 6c는 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 소음 절감을 위한 전동 진공 펌프(100)를 도 1 내지 도 6c를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 진공 펌프이고, 도 2는 전동 진공 펌프의 단면도이며, 도 3은 펌프 모듈의 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 배출챔버완충부재를 설명하기 위한 분해 사시도 및 부분확대도이며, 도 5는 공기의 배출되는 경로를 설명하기 위한 개략도이고, 도 6a 내지 도 6c는 다른 실시예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
전동 진공 펌프(100)는 차량 내부에 결합되어 차량의 제동 능력을 향상시키기 위하여 부스터 등에 진공압을 제공한다. 전동 진공 펌프(100)는, 외부에서 인가되는 전원에 의해 구동력을 발생시키는 모터 모듈(150)과, 모터 모듈(150)과 결합되어 회전에 의해 공기를 흡입하고 배출하는 펌프 모듈(130)과, 모터 모듈(150)과 펌프 모듈(130)을 수용하고 지지하는 하우징(110)을 구비하고, 펌프 모듈(130)을 덮도록 하우징(110)에 결합되는 펌프 커버(113)를 포함하고, 펌프 커버(113)의 내측 판면(113d)으로부터 돌출 형성된 커버리브(113b)를 포함하며, 펌프 모듈(130)과 커버리브(113b) 사이의 둘레에 기밀을 유지하도록 결합되는 완충스커트(183)와, 펌프 모듈(130)과 커버리브(113b) 사이의 내측에 완충스커트(183)에서 연장되어 펌프 모듈(130)과 커버 판면(113d)의 공간을 구분 가능하게 펌프 모듈(130)과 커버리브(113b) 사이에 결합되는 완충본체(181)와, 완충본체(181)를 관통하는 본체관통홀(187a, 187b)을 포함하는 배출챔버완충부(180)를 포함한다.
하우징(110)은 알루미늄 재질을 포함하며 펌프 모듈(130)과 모터 모듈(150)을 지지하는 하우징본체(111)와, 하우징본체(111)에 결합되어 펌프 모듈(130)측을 덮는 펌프 커버(113)와, 하우징본체(111)에 결합되어 모터 모듈(150)측을 덮는 모터 커버(115)로 이루어진다.
하우징본체(111)에는 공기가 흡입되는 흡입 라인(171)이 결합되고, 필요에 따라 펌프 모듈(130)에서 가압된 공기가 배출되는 배출 라인(173)이 형성될 수 있다. 경우에 따라 배출 라인(173)은 펌프 커버(113)측에 형성될 수도 있다.
펌프 모듈(130)은, 모터 모듈(150)에서 제공하는 회전력을 이용하여 공기를 유입하여 가압시킨 후 배출시킨다. 펌프 모듈(130)은, 모터 모듈(150)의 회전축(151c)에 결합되는 커플링을 포함하는 결합수단(117)에 의해 결합되어 회전하며 형성된 복수의 슬롯(131b)에 출입 가능하게 결합되는 베인(131a)을 구비한 로터(131)와, 로터(131)와 편심되어 내측에 베인(131a)이 슬라이딩 이동하는 안내면을 형성하고 베인(131a) 사이에서 공기가 흡입되고 압축되는 공간인 챔버(미도시)를 형성하도록 마련된 캠링(133)과, 캠링(133)과 로터(131)를 사이에 두고 양측에 결합되어 챔버를 형성하고 공기가 흡입 및 배출되는 유로인 흡입공(137a)과 배출공(137b)을 구비한 사이드 플레이트(135)를 구비한다.
모터 모듈(150)은, 외부에서 인가되는 전원에 의해 회전력을 부여하는 고정자(151a)와 회전하는 회전자(151b) 및 회전자(151b)에 결합된 회전축(151c)을 포함하는 모터(151)와, 인가되는 전원에 의해 모터(151)를 구동시키도록 제어하고 차량의 주제어반(ECU)과 신호를 송수신하는 회로기판 등을 포함하는 모터구동제어반(153)을 포함한다. 여기서, 모터구동제어반(153)은 하우징본체(111)와 결합된 모터 커버(115)에 기밀을 유지할 수 있도록 결합 되어 외부에서 유입되는 수분 등과 분리될 수 있다.
여기서, 특히, 도 2의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 회전축(151c)이 관통하도록 하우징본체(111)에 형성된 회전축관통홀(117a)을 통해 펌프 모듈(130)에서 모터 모듈(150)로 수분 등이 유입될 수 있다. 이에, 본 발명에 따르면, 모터 모듈(150)와 하우징본체(111) 사이에 개재되어 하우징본체(111)와 모터 모듈(150)이 결합 되는 경우 가압에 의해 탄성적으로 변형되어 하우징본체(111)와 모터 모듈(150) 사이로 유입되는 수분을 차단할 수 있는 고무를 포함하는 재질로 마련된 기밀유지부재(미도시)가 구비될 수 있는 것이 바람직하다.
전술한 각종 구성은 볼트를 포함하는 체결수단에 의하여 결합되며, 하우징본체(111)에 펌프 모듈(130)을 결합하는 펌프모듈 체결볼트(193)와, 하우징본체(111)에 펌프 커버(113)를 결합하는 펌프커버 체결볼트(191)와, 하우징본체(111)에 모터 모듈(150)을 결합하는 모터모듈 체결볼트(195)와, 하우징본체(111)에 모터 커버(115)를 결합하는 모터커버 체결볼트(197)가 각각 구비된다.
본 발명에서 펌프 커버(113)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 펌프 커버(113)의 상부를 형성하는 펌프커버본체(113a)와, 펌프커버본체(113a)의 단부에서 펌프 모듈(130)을 수용할 수 있도록 연장되어 하우징(110)에 결합하도록 단부가 절곡된 형상을 갖는 커버스커트(113c)와, 펌프커버본체(113a)의 내측 판면(113d)에서 펌프 모듈(130)측을 향하여 돌출 형성된 커버리브(113b)를 포함한다.
여기서, 커버리브(113b)는 펌프 커버(113)의 중심에서 동일한 거리의 원주방향을 따라 형성되어 있으며 거리가 상이하게 복수로 형성되어 있고 일실시예에서는 제1커버리브(113b), 제2커버리브(113b), 제3커버리브(113b)가 형성되어 있다. 각 커버리브(113b) 사이는 공기가 유동하고 머무를 수 있는 공간이 될 수 있으며, 하나의 커버리브(113b)는 원주방향을 따라 연속된 것이 아니고 부분적으로 반경방향으로 개방되어 있는 리브원주틈새(113g)를 구비하여 리브원주틈새(113g)를 따라 공기가 중심부에서 멀어지는 방향으로 유동하여 최종적으로 배출 라인(173)으로 배출될 수 있다.
한편, 배출챔버완충부(180)는, 일실시예로 도 4a, 도 4b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 완충본체(181)와 펌프 모듈(130) 사이의 공간인 하측완충챔버(189a)와, 완충본체(181)와 펌프 커버(113)의 내측 판면(113d) 사이의 공간인 하측완충챔버(189a)로 구분되며, 본체관통홀(187a, 187b)은 복수로 이격되어 형성되며, 본체관통홀(187a, 187b)은 직경 또는 면적이 상이한 것을 특징으로 하지만 직경 또는 면적이 동일한 것을 배제하지 않는다. 본 발명에서는 본체관통홀(187a, 187b)은 직경이 다른 두 개의 관통홀로 직경이 작은 소경홀(187a)과 직경이 큰 대경홀(187b)의 두 개를 실시예로 한다.
그리고, 도 4a에 도시된 바와 같이, 배출챔버완충부(180)의 완충리브(185)의 크기(도 4a 하측의 ‘W1’ 및 ‘W2’ 참조)와 펌프 커버(113)의 커버리브(113b)의 크기(도 4a 하측의 ‘W1’ 및 ‘W2’ 참조)는 대응하여 마련되어 하측완충챔버(189a) 및 상측완충챔버(189b)로 공기의 유동이 이루어지도록 원활한 유로를 형성할 수 있다. 또한, 펌프 커버(113)에서 커버 리브(113b)의 내측 두 개(113b1, 113b2)의 높이(도 4a 하측의 ‘H1’참조)는 외측 한 개(113b3)의 높이(도 4a 하측의 ‘H2’ 참조)보다 낮게 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 배출챔버완충부(180)는 탄성이 있으면서도 결합되는 중간에 결합되어 기밀을 용이하게 유지할 수 있도록 고무를 포함한 재질이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 전동 진공 펌프(100)의 작동 과정과 효과를 살펴보면 다음과 같다.
차량의 시동이 켜져 전원이 인가되고 차량 제동의 필요성이 있어 브레이크를 사용자가 밟으면 미도시된 센서의 신호에 기초하여 차량 중앙제어부(미도시, ECU)에서 모터구동제어반(153)으로 신호를 보내면 모터(151) 기동시키면 회전축(151c)이 회전한다.
회전축(151c)의 구동에 의해 로터(131)가 회전하면서 공기가 전동 진공 펌프(100)측으로 흡입 라인(171)을 따라 유입되고 유입된 공기는 압축되어 배출 라인(173)으로 배출된다.
펌프 모듈(130)에서 배출공(137b)을 통해 배출되는 공기는 도 5에 도시된 바와 같이 완충스커트(183)와 완충리브(185) 및 펌프 모듈(130)에 의해 형성된 공간인 하측완충챔버(189a)를 이동하면서 일부는 직경이 적은 소경홀(187a)로 나머지는 직경이 큰 대경홀(187b)을 통하여 상측완충챔버(189b)로 이동한다.
소경홀(187a)과 대경홀(187b)을 통과한 공기는 커버리브(113b) 사이의 상측완충챔버(189b)의 완충리브(185)를 따라 이동하다 리브원주틈새(113g)를 통해 유동하면서 배출 라인(173)으로 이동할 수 있다.
이러한 과정을 통해 유동하는 공기는 공기가 유동하는 체적이 변하면서도 본체관통홀(187a, 187b)에서 좁아졌다 상하측완충챔버(189a, 189b)의 넓은 공간을 거쳐 저장되었다가 좁은 리브원주틈새(113g)를 통과하는 등의 체적 변화를 겪으면서 공기의 맥동을 완화할 수 있고, 배출챔버완충부(180) 자체가 고무를 포함하는 탄성을 가지고 있으므로 자체적으로도 맥동을 완화시킬 수 있음을 물론이다.
이에 본 발명에 따르면 펌프에서 발생하는 맥동을 특히 펌프 모듈(130)에서 배출되는 영역인 펌프 커버(113) 사이에 배출챔버완충부(180)를 구비하여 보다 용이하게 간단한 구조를 통해 펌프의 맥동을 방지하고 소음을 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 진공 펌프(200)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 펌프 모듈(130)과 펌프 커버(213) 사이의 공간이 더 확보하여 배출챔버완충부(280)에는 하측완충챔버(289a)측의 하측완충리브(285a)뿐만이 아니라 부재 상측완충챔버(289b)측을 향한 상측완충리브(285b)가 더 구비되어 있다.
또한, 펌프 커버(211)에도 커버리브(213a, 213b, 213c)가 구비되어 있으며, 제1커버리브(213a)가 제2커버리브(213b) 및 제3커버리브(213c)보다 더 돌출될 수도 있다.
이러한 구조에 의하여 보다 공기가 저장되는 공간이 확장되어 보다 더 효과적으로 맥동 발생을 예방할 수 있고 소음을 절감시킬 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 전동 진공 펌프 110 : 하우징
111 : 하우징 본체 113 : 펌프 커버
113a : 펌프커버 본체 113b : 커버리브
113c : 커버스커트 113d : 판면
113g : 리브원주틈새
115 : 모터 커버 117a : 회전축관통홀
130 : 펌프 모듈 131 : 로터
131a : 베인 131b : 슬롯
133 : 캠링 135 : 사이드 플레이트
137a : 흡입공 137b : 토출공
150 : 모터 모듈 151 : 모터
151a : 고정자 151b : 회전자
151c : 회전축 153 : 모터구동제어반
155 : 기밀유지부재 171 : 흡입 라인
173 : 배출라인 175 : 실링부재
180 : 배출챔버완충부 181 : 완충본체
183 : 완충스커트 185 : 완충리브
187a : 소경홀 187b : 대경홀
189a : 하측완충챔버 189b : 상측완충챔버
191 : 펌프커버 체결볼트 193 : 펌프모듈 체결볼트
195 : 모터모듈 체결볼트 197 : 모터커버 체결볼트
285a : 하측완충리브 285b : 상측완충리브

Claims (4)

  1. 전동 진공 펌프에 있어서,
    전기 모터를 포함하여 외부에서 인가되는 전원에 의하여 구동력을 제공하는 모터 모듈과;
    일측에 상기 모터 모듈을 결합 가능하게 마련된 하우징과;
    공기가 흡입되는 흡입공과 흡입된 공기가 배출되는 배출공을 구비하고, 상기 하우징의 타측에 결합되는 펌프모듈과;
    상기 펌프모듈을 덮도록 상기 하우징에 결합되는 펌프 커버;를 포함하고,
    상기 펌프 커버의 내측 판면으로부터 돌출 형성된 커버리브를 포함하며,
    상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 둘레에 기밀을 유지하도록 결합되는 완충스커트와, 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이의 내측에 상기 완충스커트에서 연장되어 상기 펌프 모듈과 상기 커버 판면 사이의 공간을 구분 가능하게 상기 펌프 모듈과 상기 커버리브 사이에 결합되는 완충본체와, 상기 완충본체를 관통하는 본체관통홀을 포함하는 배출챔버완충부를 포함하고,
    상기 펌프 모듈과 상기 펌프 커버 사이는, 상기 완충본체와 상기 펌프 모듈 사이의 공간인 하측완충챔버와, 상기 완충본체와 상기 펌프 커버의 내측 판면 사이의 공간인 상측완충챔버로 구분되는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체관통홀은 복수로 이격되어 형성된 것을 특징으로 전동 진공 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체관통홀은 직경의 크기 또는 면적이 다른 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 완충본체에서는 판면에서 상기 펌프 모듈을 향하여 접촉 가능하게 돌출된 완충리브를 포함하고,
    상기 완충리브와 상기 완충스커트 사이에서는 상기 본체관통홀로 안내되는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 전동 진공 펌프.
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