KR100552197B1 - Variable oil pump - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 운전영역 변화에 따라서 펌핑되는 오일량이 다르게 하기 위한 가변 오일 펌프에 관한 것으로,The present invention relates to a variable oil pump for varying the amount of oil pumped according to the change in the operating region of the engine,
구동축과 피동축으로 양분되어, 상기 구동축의 외측단은 구동수단에 연결되고, 상기 피동축은 상기 구동축의 내측에 아이들 회전되도록 위치되는 펌프 축과;A pump shaft which is divided into a driving shaft and a driven shaft, the outer end of the driving shaft is connected to a driving means, and the driven shaft is positioned to rotate idlely inside the driving shaft;
상기한 펌프 축의 분리부를 기준으로 구동측 인너 로터와 피동측 인너 로터로 양분되어지되, 상기 구동측 인너 로터의 내측면과 피동측 인너 로터의 내측면에는 양부재의 결합이 단속되도록 각각 클러치 홈과 클러치 돌기의 형성된 인너 로터와;It is divided into a driving side inner rotor and a driven side inner rotor on the basis of the separation part of the pump shaft, and the inner side of the driving side inner rotor and the inner side of the driven side inner rotor, respectively, the clutch groove and An inner rotor formed of the clutch protrusion;
상기한 인너 로터의 분리부를 기준으로 구동측 아웃터 로터와 피동측 아웃터 로터로 양분되는 아웃터 로터와;An outer rotor divided into a driving side outer rotor and a driven side outer rotor based on the separating portion of the inner rotor;
상기한 인너 로터의 단속부로 오일이 공급되도록 하기 위해 상기 피동축의 도중에 형성되는 오일 공급 홀과;An oil supply hole formed in the middle of the driven shaft to supply oil to the intermittent portion of the inner rotor;
오일 공급 홀의 도중에 마련되어 제어부의 제어에 따라 제어되는 솔레노이드 밸브; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solenoid valve provided in the middle of the oil supply hole and controlled under the control of the controller; Characterized in that comprises a.
오일 펌프, 인너 로터, 아웃터 로터Oil pump, inner rotor, outer rotor
Description
도 1은 본 발명에 의해 형성된 오일 펌프의 측단면도.1 is a side cross-sectional view of an oil pump formed by the present invention.
도 2는 본 발명에 의해 형성된 오일 펌프의 작동상태 측단면도.2 is a side cross-sectional view of an operating state of the oil pump formed by the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 오일 펌프의 작동상태 정면도.Figure 3 is a front view of the operating state of the oil pump according to the present invention.
도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.
도 5는 오일 펌프의 유량 특성을 설명하기 위한 그래프5 is a graph for explaining the flow rate characteristics of the oil pump
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
20 : 오일 펌프 21 : 펌프 축20: oil pump 21: pump shaft
22 : 구동축 24 : 피동축22: drive shaft 24: driven shaft
36 : 오일 공급 홀 27 : 솔레노이드 밸브36: oil supply hole 27: solenoid valve
28 : 제어부 30 : 인너 로터28
32 : 구동측 인너 로터 34 : 피동측 인너 로터32: drive side inner rotor 34: driven side inner rotor
36 : 클러치 홈 38 : 클러치 돌기36: clutch groove 38: clutch projection
40 : 아웃터 로터 42 : 구동측 아웃터 로터40: outer rotor 42: drive side outer rotor
본 발명은 가변 오일 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 운전영역 변화에 따라서 펌핑되는 오일량이 다르게 하기 위한 가변 오일 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a variable oil pump, and more particularly to a variable oil pump for varying the amount of oil pumped in accordance with the change in the operating region of the engine.
엔진에는 실린더와 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.In the engine, there are sliding parts such as cylinders and pistons or rotating parts such as crank shafts and cam shafts. These moving friction parts are in direct contact with metals to generate frictional heat, and the friction surfaces become rough and quickly wear or crush. It may cause a big trouble in the operation of the engine due to a failure such as sticking.
이것을 방지하기 위해 금속의 마찰면에 오일을 주입하면 그 사이에 유막이 형성되어 고체마찰이 오일의 유체마찰로 바뀌게 된다. 따라서 마찰 저항이 적어져 마모가 줄고 마찰열의 온도 상승이 방지된다. 이와 같이 엔진의 각부에 오일이 공급되도록 하기 위한 장치가 오일펌프이다.To prevent this, when oil is injected into the friction surface of the metal, an oil film is formed therebetween, so that the solid friction is changed to the fluid friction of the oil. Therefore, the frictional resistance is reduced, the wear is reduced and the temperature of the frictional heat is prevented. Thus, the oil pump is a device for supplying oil to each part of the engine.
상기한 오일펌프는 오일팬에 저장되어 있는 오일을 빨아 올려 엔진의 각 운동부분으로 압송하는 펌프이며, 오일팬 안에 설치되거나 실린더 블럭의 일측면에 장착된다.The oil pump is a pump that sucks up the oil stored in the oil pan and pumps it to each moving part of the engine, and is installed in the oil pan or mounted on one side of the cylinder block.
도 4는 일반적인 내접기어 오일 펌프를 도시한 도면으로서, 프론트 케이스 내측의 펌프실(11)에 아웃터 로터(12)가 수용되고, 상기 아웃터 로터(12)의 내측으로 인너 로터(13)가 상기 아웃터 로터(12)와는 편심되도록 수용된다. 그리고 상기 인너 로터(13)의 중심축은 크랭크 샤프트 등의 구동축과 체인 또는 벨트로써 연결되어 구동되어진다. 따라서 크랭크 샤프트 등의 회전력을 전달받은 인너 로터(13)가 회전되고, 상기 인너 로터(13)가 아웃터 로터(12)의 내측에서 회전되면서 상기 인너 로터(12)의 이와 아웃터 로터(13)의 이가 맞물려 오일 팬으로부터 입력되는 오일을 펌핑하게 된다. 한편, 상기한 오일 펌프(10)에서 펌핑된 오일이 엔진의 각부로 공급되는 과정에서 필요이상의 오일압은 오일 팬으로 귀환될 수 있도록 하기 위한 오일 릴리프 밸브가 형성된다.4 is a view illustrating a general internal gear oil pump, in which an
이와 같이 인너 로터와 아웃터 로터의 회전에 의해서 펌핑된 오일은 실린더 블럭 및 실린더 헤드에 마련된 오일 갤러리를 따라 엔진의 각부로 공급되어 마찰부 및 작동부를 윤활 및 냉각하게 된다. 엔진의 각부로 공급되었던 오일은 오일 리턴 라인을 따라서 실린더 블럭 하부에 취부된 오일 팬으로 귀환된다.The oil pumped by the rotation of the inner rotor and the outer rotor is supplied to each part of the engine along the oil gallery provided in the cylinder block and the cylinder head to lubricate and cool the friction part and the operating part. The oil supplied to each part of the engine is returned to the oil pan mounted below the cylinder block along the oil return line.
한편, 상기와 같이 구동되는 오일 펌프는 엔진 회전수의 증가에 순응하여 회전속도가 증가되어 펌핑되는 오일량이 증가되고, 엔진 회전수가 감소되어 오일 펌프의 회전속도가 떨어지게 되면 펌핑되는 오일량도 감소되므로서, 엔진 회전수와 오일 펌핑량은 비례관계에 있게 된다.On the other hand, the oil pump driven as described above is increased in the rotational speed in response to the increase in the engine speed is increased the amount of oil pumped, and the engine speed is reduced, so that the amount of oil pumped is also reduced when the rotational speed of the oil pump is reduced Therefore, the engine speed and the oil pumping amount are in proportional relationship.
그런데 엔진의 회전수 증가에 따른 엔진에서 필요로 하는 오일량은 엔진회전수에 비례하여 증가되는 오일 펌핑량과는 비례하지 않게 된다. 즉, 엔진에서 필요로 하는 오일량은 오일 펌프의 회전속도가 일정 수준이 되면, 엔진은 더 가속되어 고부하영역에서 운전되더라도 오일의 공급은 충분히 이루어지게 되는 것이다.(도 5의 그래프 참조)However, the amount of oil required by the engine according to the increase of the engine speed is not proportional to the amount of oil pumping increased in proportion to the engine speed. That is, the amount of oil required by the engine is sufficient to supply oil even when the engine is further accelerated and operated in a high load region when the rotation speed of the oil pump reaches a predetermined level. (See the graph of FIG. 5).
따라서 엔진의 고속 회전시 오일 펌프에서 펌핑되는 오일량의 증가는 엔진에서 필요로 하는 오일량의 증가보다 월등히 크게 되므로서, 펌핑된 오일 중 상당한 량이 상기한 릴리프 밸브를 통해서 오일 팬으로 귀환되어 오일 팬 내의 에어레이션 등을 일으키게 되는 등의 문제점이 있었다.Therefore, the increase in the amount of oil pumped from the oil pump during the high speed rotation of the engine is much greater than the increase in the amount of oil required by the engine, so that a significant amount of the pumped oil is returned to the oil pan through the relief valve described above. There was a problem such as causing aeration and the like.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 운전영역 변화에 따라서 펌핑되는 오일량이 다르게 하기 위한 가변 오일 펌프를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable oil pump for varying the amount of oil pumped according to a change in an operating region of an engine.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,
오일 팬에 저장된 오일을 펌핑하기 위해, 인너 로터와 아웃터 로터가 펌프실에 수용되어 형성되는 오일펌프에 있어서,In the oil pump in which the inner rotor and the outer rotor are accommodated in the pump chamber and formed to pump oil stored in the oil pan,
구동축과 피동축으로 양분되어, 상기 구동축의 외측단은 구동수단에 연결되고, 상기 피동축은 상기 구동축의 내측에 아이들 회전되도록 위치되는 펌프 축과;A pump shaft which is divided into a driving shaft and a driven shaft, the outer end of the driving shaft is connected to a driving means, and the driven shaft is positioned to rotate idlely inside the driving shaft;
상기한 펌프 축의 분리부를 기준으로 구동측 인너 로터와 피동측 인너 로터로 양분되어지되, 상기 구동측 인너 로터의 내측면과 피동측 인너 로터의 내측면에는 양부재의 결합이 단속되도록 각각 클러치 홈과 클러치 돌기의 형성된 인너 로터와;It is divided into a driving side inner rotor and a driven side inner rotor on the basis of the separation part of the pump shaft, and the inner side of the driving side inner rotor and the inner side of the driven side inner rotor, respectively, the clutch groove and An inner rotor formed of the clutch protrusion;
상기한 인너 로터의 분리부를 기준으로 구동측 아웃터 로터와 피동측 아웃터 로터로 양분되는 아웃터 로터와;An outer rotor divided into a driving side outer rotor and a driven side outer rotor based on the separating portion of the inner rotor;
상기한 인너 로터의 단속부로 오일이 공급되도록 하기 위해 상기 피동축의 도중에 형성되는 오일 공급 홀과;An oil supply hole formed in the middle of the driven shaft to supply oil to the intermittent portion of the inner rotor;
오일 공급 홀의 도중에 마련되어 제어부의 제어에 따라 제어되는 솔레노이드 밸브; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A solenoid valve provided in the middle of the oil supply hole and controlled under the control of the controller; Characterized in that comprises a.
이하, 본 발명에 의한 오일 펌프의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the configuration and operation of the oil pump according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의해 형성된 오일 펌프의 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의해 형성된 오일 펌프의 작동상태 측단면도이다.Figure 1 is a side cross-sectional view of the oil pump formed by the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 1, Figure 3 is a side cross-sectional view of the operating state of the oil pump formed by the present invention.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 오일 펌프를 지시하는 것으로, 도면부호 30과 40은 각각 아웃터 로터와 인너 로터를 지시하는 것이다.
상기한 오일 펌프(20)는 종래의 경우와 같이 엔진의 실린더 블럭의 일측에 장착되어 크랭크 샤프트 등의 회전력을 벨트나 체인 등으로 펌프 축(21)에 전달받고, 상기 펌프 축(21)에 축결합되는 인너 로터(30)에 회전력이 전달되고, 상기 인너 로터의 이와 내접되는 아웃터 로터(40)가 회전되므로서, 상기 인너 로터(30)와 아웃터 로터(40) 사이에서 흡입력이 발생되어 오일이 펌핑되도록 구성된다.The
그런데 본 발명에 의한 오일 펌프(30)는 종래의 오일 펌프와는 다르게 상기한 펌프 축(21)과 인너 로터(30) 및 아웃터 로터(40)가 축방향으로 양분된다.However, in the
즉, 상기한 펌프 축(21)은 크랭크 샤프트 등의 구동수단으로부터 벨트나 체인 등을 통하여 회전력을 전달받는 구동축(22)과, 상기 구동축(22)의 내측단에 위치되어 아이들 회전되는 피동축(24)으로 양분된다.That is, the
그리고 상기한 인너 로터(30)는 상기한 펌프 축(21)의 분리부를 기준으로 양분되어, 그 일측은 상기한 구동측 인너 로터(32)에 축결합되고 다른 일측은 피동측 인너 로터(34)에 축결합된다. 특히, 상기한 구동측 인너 로터(32)의 내측면과 피동측 인너 로터(34)의 내측면이 접하는 부분은 그 결합상태의 측단면형상이 도 1에 도시된 바와 같이 래미네이트(Laminate) 형상으로 형성된다. 양 부재의 결합부가 래미네이트 형상으로 형성도는 것은 유체 클러치가 적용된 장치 등에서 찾아볼 수 있는 것으로, 양 부재 간에 소정의 압력을 유지한 채 채워지는 유체의 마찰력에 의해서 어느 일측의 구동력이 타측으로 전달될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34) 사이의 분리부가 래미네이트 형상을 이룰 수 있도록 하기 위하여, 일측의 인너 로터에는 클러치 홈(36)이 형성되고 타측의 인너 로터에는 클러치 돌기(38)가 형성된다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서는 클러치 홈(36)은 구동측 인너 로터(32)에 형성되고, 클러치 돌기(38)는 피동측 인너 로터(34)에 형성되는 것으로 도시되었지만, 상기 클러치 홈(36)과 클러치 돌기(38)의 형성위치는 양측이 바뀔 수 있는 것이다.And the
In the drawings for explaining an embodiment of the present invention, the
Although the
본 발명의 실시예에 따라 형성된 오일 펌프(20)에서는 단속부의 래미네이트 형상을 위하여 상기한 클러치 홈(36) 및 클러치 돌기(38)는 인너 로터(30)의 중심측에서 외측방향으로 직경이 단계적으로 커지는 다수의 홈과 돌기가 형성되므로서 다수의 홈과 돌기가 동심원 형상을 이루고 있는 것이다.
도 2에서와 같이 정단면상으로 볼 때에는 다수의 동심원형상으로 형성되고, 도 1에서와 같이 측단면형상으로 볼 때에 요철형상이 연속되는 형상으로 된 래미네이트 형상은 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34) 사이에 유체가 채워질 경우에 유체가 접촉될 수 있는 표면적이 증대될 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기한 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34) 사이의 공간으로 오일 공급홀(26)을 통해 오일이 입력되면 구동측 인너로터(32)의 표면과 피동측 인너로터(36)의 표면 사이에 있게 되는 오일의 표면장력에 의해서 별도의 기구적인 결합없이도 구동측 인너 로터(32)의 회전동력이 피동측 인너 로터(34)로 전달될 수 있는 것이다.
또한, 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34) 사이의 공간에 제공되었던 유압이 제거될 경우에는 구동측 인너 모터(32)가 회전되더라도 피동측 인너 로터(34)로는 상기 구동측 인너 로터(32)의 회전력이 전달되지 않도록 구성된 것이다.In the
As shown in Fig. 2, when viewed in frontal cross-sectional shape, a plurality of concentric circles are formed, and when viewed in side cross-sectional shape as shown in Fig. 1, a laminate shape having a shape in which concave-convex shapes are continuous is driven side
In addition, when the hydraulic pressure provided in the space between the drive side
상기한 인너 로터(30)의 단속부로 유압이 제공될 수 있도록 하기 위해서 상기한 피동축(24)의 도중에는 오일 공급 홀(26)이 관통형성된다. 상기한 오일 공급 홀(26)은 오일 펌프(20)에서 펌핑된 오일의 일부가 오일 펌프 하우징 외측으로 바이패스되어 유입될 수 있도록 연장형성되고, 그 도중에 유압의 제공을 단속하기 위한 솔레노이드 밸브(28)가 형성된다. 상기 솔레노이드 밸브(27)는 운전영역의 변화에 따라 제어부(28)의 제어에 의해서 작동되도록 구성된다.The
한편, 상기한 아웃터 로터(40)의 경우에도 상기한 인너 로터(30)와 마찬가지 로 상기 인너 로터(30)의 분리부를 기준으로 구동측 아웃터 로터(32)와 피동측 아웃터 로터(34)로 양분된다. 상기한 아웃터 로터(40)의 구동측 아웃터 로터(42)는 상기 구동측 인너 로터(32)와 맞물려 회전되고, 상기 피동측 아웃터 로터(44)는 상기 피동측 인너 로터(34)가 회전될 때에 맞물러 회전된다.On the other hand, in the case of the
즉, 상기한 피동측 인너 로터(34)와 피동측 아웃터 로터(44)는 오일 펌프(20)의 모든 구동영역에 작동되고, 상기한 피동측 인너 로터(34)와 피동측 아웃터 로터(44)는 제어부(28)의 제어에 의해서 상기 오일 공급 홀(26)로 유압이 제공될 때에만 상기 구동측 인너 로터(32)의 회전력이 피동측 인너 로터(34)에 맞물려 작동되도록 구성되는 것이다.That is, the driven
이상과 같이 구성된 오일 펌프의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the oil pump configured as described above are as follows.
엔진이 구동되면 크랭크 샤프트 등의 동력을 벨트나 체인으로 전달받은 구동축(21)이 회전된다. 따라서 상기 구동축(21)에 축결합된 구동측 인너 로터(32)가 회전되고, 상기 구동측 인너 로터(32)의 이는 상기 구동측 아웃터 로터(34)와 맞물려 회전 작동하게 되어 오일을 펌핑하게 된다.When the engine is driven, the
이렇게 펌핑된 일부의 오일은 도 3에 도시된 바와 같이 상기한 오일 공급 홀(36)을 통해서 상기한 인너 로터(30)의 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34) 사이의 단속부로 유입되고, 래미네이트 형상으로 형성된 양측 인너 로터의 표면에 유압의 표면장력이 증대되면서 마치 유체 클러치에서와 같이 양 부재를 접속시키는 효과가 발생되므로서, 상기한 구동측 인너 로터(32)의 회전력이 상기 피동측 인너 로터(34)에 연결되어 상기 피동측 인너 로터(34)가 회전되어진다. 따라서 상기 피동측 인너 로터(34)와 맞물리는 피동측 아웃터 로터(44)가 회전되어 펌핑 유량이 많은 상태가 된다.Some of the pumped oil is intermittent between the driving side
이렇게 펌핑되는 오일은 엔진의 각부로 공급되어 마찰부 및 구동부를 윤활하 거나 냉각하게 된다.The pumped oil is supplied to each part of the engine to lubricate or cool the friction part and the driving part.
한편 엔진의 구동속도가 빨라지게 되면, 상기한 오일 펌프(20)의 구동속도도 빨라지게 되고, 엔진에서 필요로 하는 오일량보다 상기 오일 펌프(20)에서 펌핑된 오일량이 훨씬 많은 상태가 된다.On the other hand, when the driving speed of the engine is faster, the driving speed of the
이때, 제어부(28)에서는 상기한 솔레노이드 밸브(27)를 제어하여 상기 오일 공급 홀(26)로 제공되는 유압을 차단하게 된다. 따라서 상기한 구동측 인너 로터(32)와 피동측 인너 로터(34)의 연결을 끊게 되어, 상기한 오일 펌프(20)의 펌핑 유량을 줄이게 된다.In this case, the
따라서 엔진이 고속운전될 때에 불필요하게 많은 오일을 펌핑하게 되는 현상을 방지하여, 엔진의 구동력 손실을 막으며 펌핑되었던 오일이 오일 팬으로 귀환되는 과정에서의 오일 에어레이션 발생이 줄게 되는 것이다.Therefore, it is possible to prevent the phenomenon of pumping a lot of oil when the engine is running at high speed, to prevent the loss of driving force of the engine and to reduce the occurrence of oil aeration in the process of returning the pumped oil to the oil pan.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 엔진의 고속회전영역에서 요구되는 오일량보다 오일 펌프에서 펌핑되는 오일량이 훨씬 많은 경우에 오일 펌핑량이 조절될 수 있도록 인너 로터와 아웃터 로터를 양분하여 오일의 펌핑을 제어하므로서, 엔진의 고속운전시 오일 펌프에서의 불필요한 구동력 손실이 방지될 뿐만 아니라, 오일 펌프에서 펌핑된 오일이 오일 팬 내로 귀환되는 과정에서의 오일 에어레이션 발생을 저감하게 되는 등의 커다란 장점이 있는 것이다.According to the present invention constituted as described above, when the amount of oil pumped from the oil pump is much higher than the amount of oil required in the high speed rotation area of the engine, the oil pumping of the inner rotor and the outer rotor by dividing the inner rotor and the outer rotor so By controlling the pressure of the engine, it is possible to prevent unnecessary loss of driving force in the oil pump during the high speed operation of the engine, and to reduce the occurrence of oil aeration in the process of returning the oil pumped from the oil pump into the oil pan. will be.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101136717B1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-04-19 | 명화공업주식회사 | Variable Displacement Vane Oil Pump |
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2003
- 2003-11-07 KR KR1020030078538A patent/KR100552197B1/en not_active IP Right Cessation
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KR101136717B1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-04-19 | 명화공업주식회사 | Variable Displacement Vane Oil Pump |
WO2023159328A1 (en) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | Genesis Advanced Technology Inc. | Energy transfer machine for corrosive fluids |
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