KR100528197B1 - 이중 레이어 구조의 오일 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 펌프의 오일 입력측으로 입력되는 오일이 압력 발생부를 지나는 과정에서 오일 압력의 변동에 따라 차량 주행시 발생되는 날카로운 음향의 고주파성 소음을 줄이기 위한 이중 레이어 구조의 오일 펌프에 관한 것으로,

오일 팬에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 아웃터 로터와 인너 로터가 엔진의 프론트 케이스의 펌프실에 조립되는 오일 펌프에 있어서,

상기한 인너 로터와 아웃터 로터의 맞물리는 기어 이가 상기 인너 로터 및 아웃터 로터의 폭 중앙부를 기준으로 전후방에 이중으로 형성되어지되, 전방 기어 이와 후방 기어 이는 소정각도 간격을 유지한 채 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

이중 레이어 구조의 오일 펌프{Double layer apparatus of oil pump}

본 발명은 이중 레이어 구조의 오일 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일 펌프의 오일 입력측으로 입력되는 오일이 압력 발생부를 지나는 과정에서 오일 압력의 변동에 따라 차량 주행시 발생되는 날카로운 음향의 고주파성 소음을 줄이기 위한 이중 레이어 구조의 오일 펌프에 관한 것이다.

엔진에는 실린더나 피스톤처럼 접동하는 부분이나 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하므로서 마찰열이 발생되고, 그 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생하여 엔진의 운전에 커다란 지장을 초래한다.

이것을 방지하기 위해 금속의 마찰면에 오일을 주입하면 그 사이에 유막이 형성되어 고체마찰이 오일의 유체마찰로 바뀐다. 따라서 마찰 저항이 적어져 마모가 적고 마찰열의 온도 상승이 방지된다. 이와 같이 엔진의 각부에 오일이 공급되도록 하기 위한 장치가 오일 펌프이다.

상기한 오일 펌프는 오일 팬에 저장되어 있는 오일을 빨아 올려 엔진의 각 운동부분으로 압송하는 펌프이며, 오일 팬 안에 설치되거나 실린더 블럭의 일측면에 장착된다.

도 6은 일반적인 내접기어 방식의 오일 펌프를 도시한 도면으로서, 엔진의 프론트 케이스(11)의 펌프실(12) 내측에 아웃터 로터(13)가 수용되고, 상기 아웃터 로터(13)의 내주면에는 인너 로터(14)가 편심상태로 장착된다. 그리고 인너 로터(14)의 중심에 마련된 축공(15)에는 크랭크 샤프트의 일단이 축결합된다.

따라서 크랭크 샤프트가 회전됨과 동시에 인너 로터(14)가 회전되고, 상기 아웃터 로터(13)는 프론트 케이스(11)의 펌프실(12) 내에 수용된 채로 인너 로터(14)의 회전방향과 같은 방향으로 회전하게 되면서 오일 입력부(16)에서 유입된 오일은 압력 발생부(17)에서 압력이 증대되고, 오일 출력부(18)를 통해 엔진의 각 부분에 윤활을 위해 공급된다.

상기한 압력 발생부(17)는 도 7에서와 같이 오일이 통과되는 유로의 소정 구간이 돌출된 채로 형성되므로서, 인너 로터(14)와 아웃터 로터(13)의 기어 이 사이에 마련되는 공간으로 오일이 압축되어 가압되는 것이다.

그러나 상기와 같이 구성되는 일반적인 오일 펌프의 경우에 오일 입력부로 입력된 오일이 압력 발생부(압력 셀)를 통과하면서 압력 변동이 크게 발생되고, 그에 따른 날카로운 음향의 고주파성 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 오일 펌프의 오일 입력측으로 입력되는 오일이 압력 발생부를 지나는 과정에서 오일 압력의 변동에 따라 차량 주행시 발생되는 날카로운 음향의 고주파성 소음을 줄이기 위한 이중 레이어 구조의 오일 펌프를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

오일 팬에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 아웃터 로터와 인너 로터가 엔진의 프론트 케이스의 펌프실에 조립되는 오일 펌프에 있어서,

상기한 인너 로터와 아웃터 로터의 맞물리는 기어 이가 상기 인너 로터 및 아웃터 로터의 폭 중앙부를 기준으로 전후방에 이중으로 형성되어지되, 전방 기어 이와 후방 기어 이는 소정각도 간격을 유지한 채 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 오일 펌프의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 오일 펌프의 결합상태도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 의한 오일 펌프의 인너 로터의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 오일 펌프의 아웃터 로터의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 오일 펌프의 결합상태의 측단면도이며, 도 5는 본 발명에 의해 오일 펌프의 요부의 확대단면도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 오일 펌프를 지시하는 것으로서, 도면부호 30과 도면부호 40은 각각 인너 로터와 아웃터 로터를 지시하는 것이다.

상기한 오일 펌프(20)는 종래의 일반적인 오일 펌프와 같이 크랭크 케이스의 펌프실 안에 수용되는 인너 로터(30)와 아웃터 로터(40)의 기어 이가 맞물리는 과정에서 오일 입력부(21)에서 입력되는 오일에 압력을 제공하여 오일의 출력측으로 펌핑되도록 구성되는 것이다.

그런데 본 발명에 의한 오일 펌프(20)는 종래의 일반적인 오일 펌프와는 달리 인너 로터(30)와 아웃터 로터(40)의 기어 이가 이중의 레이어로 형성된다. 즉, 상기한 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)는 서로 내접되는 링 형상의 보스(31,41) 외주면과 내주면에 기어 이(32,34,42,44)가 각각 형성되어지되, 상기 각각의 기어 이(32,34,42,44)는 각각의 로터(30,40)의 보스(31,41)가 되는 몸체의 폭을 기준으로 소정 각도 간격이 회전된 위치에 같은 규격의 기어 이가 전후방에 일체로 형성된다.

상기한 인너 로터(30)는 도 2에서와 같이 보스(31)의 외주면에 기어 이(32,34)가 전후방으로 이중으로 형성되고, 상기한 아웃터 로터(40)는 도 3에서와 같이 보스(41)의 내주면에 기어 이(42,44)가 전후방으로 이중으로 형성되는 것이다. 인너 로터(30)의 기어 이(32,34)의 수는 종래의 일반적인 오일 펌프에서와 같이 아웃터 로터(40)의 기어 이(42,44)의 수보다 적게 형성된다.

특히, 상기한 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)의 전후방에 위치되는 전방 기어 이(32,42)와 후방 기어 이(34,44)는 각각 어느 한 기어 이의 중심각이 그 전후에 위치되는 전/후방 기어 홈(33,35,43,45)의 중심각과 일치되도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 인너 로터(30)의 전방 기어 이(32)의 중심각이 인너 로터(30)의 중심을 기준으로 0°위치에 위치된다면, 후방 기어 홈(35)의 중심각은 상기 기어 이(32)의 중심각과 일치되도록 인너 로터(30)의 중심을 기준으로 0°위치에 형성되는 것이다. 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)의 전체적인 기어 이의 수와 형상은 엔진의 사양에 따라 다르게 설정될 수 있다.

한편, 상기한 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)는 조립의 편의를 고려하여, 전방 기어 이(32,42)와 후방 기어 이(34,44)가 구분되는 선을 기준으로 보스(31,41)가 전후방으로 분리 결합되도록 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 일체로 형성되는 것을 예로 설명한 것에 불과하며, 또한 경우에 따라서는 상기 인너 로터(30)는 일체형으로 아웃터 로터(40)는 분리형으로 형성될 수도 있는 것이다.

상기와 같이, 기어 이(32,34,42,44)를 이중의 레이어로 형성하는 궁극적인 목적은 오일 펌프(20)가 작동하여 오일이 분출되는 순간에 종래의 오일 펌프에서와는 달리 본 발명에 의한 오일 펌프(20)에서는 오일이 두 그룹으로 분리되어 오일이 서서히 분출되도록 하므로서 펌핑되는 오일의 압력변동을 줄이고, 고주파 소음의 발생이 저감되도록 하기 위한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 오일 펌프의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면, 상기한 인너 로터(30)의 축공(36)에 연결된 크랭크 샤프트(50)의 회전과 함께 상기한 오일 펌프(20)가 작동된다.

우선, 상기한 오일 펌프(20)의 인너 로터(30)가 크랭크 샤프트(40)의 회전에 의해서 일측으로 회전되고, 상기 인너 로터(30)의 기어 이(32,34)가 맞물리는 아웃터 로터(40)가 회전된다. 이 과정에서 상기한 인너 로터(30)와 아웃터 로터(40)의 기어 이 사이에서 압력이 발생되어 오일 입력부(21)로부터 오일을 흡입하게 된다. 이렇게 흡입되는 오일은 압력 발생부(22)에서 압력이 상승되어 오일 출력부(23)를 통해 엔진의 각부로 펌핑된다.

이러한 일련의 과정에서 본 발명에 의한 오일 펌프(20)는 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)의 기어 이(32,34,42,44)가 이중으로 맞물림으로서 오일이 분출되는 순간에 종래의 오일 펌프에서와는 달리 도 5에서와 같이 오일이 두 그룹으로 분리된다. 따라서 오일이 종래이 오일 펌프에 비해 서서히 분출되므로서 압력변동이 줄어들게 되고, 그에 따라 오일의 순간적인 압력상승에 의한 고주파 소음이 줄어들게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 시동과 함께 크랭크 샤프트가 회전되면서 가동되는 오일 펌프에서 오일 입력부에서 입력되는 오일을 가압하여 오일 출력부로 분출시키는 과정에서 오일이 두 그룹으로 분리되므로서 오일이 서서히 분출되어 오일의 압력변동이 줄어들게 되고, 그에 따라 오일의 고주파 소음의 발생이 줄어들게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 오일 펌프의 결합상태도를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 오일 펌프의 인너 로터의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 오일 펌프의 아웃터 로터의 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 오일 펌프의 결합상태의 측단면도.

도 5는 본 발명에 의해 오일 펌프의 요부의 확대단면도.

도 6 내지 도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 오일 펌프 21 : 오일 입력부

22 : 압력 발생부 23 : 오일 출력부

30 : 인너 로터 31 : 보스

32 : 전방 기어 이 33 : 전방 기어 홈

33 : 후방 기어 이 35 : 후방 기어 홈

40 : 아웃터 로터 41 : 보스

42 : 전방 기어 이 43 : 전방 기어 홈

44 : 후방 기어 이 44 : 후방 기어 홈

Claims (4)

1. 오일 팬에 저장된 오일을 펌핑하기 위한 아웃터 로터와 인너 로터가 엔진의 프론트 케이스의 펌프실에 조립되는 오일 펌프에 있어서,

   상기한 인너 로터(30)의 기어 이(32,34)와 아웃터 로터(40)의 기어 이(42,44)는 상기 인너 로터(40) 및 아웃터 로터(40)의 폭 중앙부를 기준으로 전방 기어 이(32,42)와 후방 기어 이(34,44)가 소정의 각도간격을 유지한 채 전후방에 이중으로 형성되어지되,

   상기한 인너 로터(30)의 전/후방 기어 이(32,34) 및 아웃터 로터(40)의 전/후방 기어 이(42,44)는 어느 한 기어 이(32,34,42,44)의 중심각이 그 양측에 위치되는 기어 홈(33,35,43,45)의 중심각과 일치되도록 인너 로터(30)의 보스(31) 및 아웃터 로터(40)의 보스(41)에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 레이어 구조의 오일 펌프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 아웃터 로터(40)의 보스(41)는 전방 기어 이(42)와 후방 기어 이(44)가 보스의 중앙부를 기준으로 서로 분리조립될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 레이어 구조의 오일 펌프.
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