KR100217081B1 - 유성기어식 오일펌프 - Google Patents

Abstract

흡입구(12)와 토출구(14)가 형성되는 하우징(2)과, 하우징(2)의 내부 중앙에 설치되고 구동축(4)에 결합되는 태양기어(6)와, 태양기어(6)와 맞물리고 하우징(2)의 내부에서 자전하도록 소정의 간격으로 설치되는 복수의 유성기어(8)로 구성되는 유성기어식 오일펌프를 제공한다.

하우징(2)에는 유성기어(8)와 태양기어(6)가 맞물려 회전할 때에 오일이 흡입되는 흡입유로(13)는 유입구(12)와 오일이 토출되는 토출유로(15)는 토출구(14)와 각각 연통되도록 형성된다. 흡입유로(13)와 토출유로(15)는 오일이 서로 혼합되지 않도록 분리하여 형성한다.

또 하우징(2)에 마찰부재(3)를 설치하고, 하우징(2)의 마찰부재(3)에 밀착되는 것에 의하여 하우징(2)의 회전을 구속하고 분리되는 것에 의하여 하우징(2)의 회전을 기능하게 하는 마찰요소(10)를 설치한다.

Description

유성기어식 오일펌프

본 발명은 유성기어를 사용하여 고효율로 오일을 공급할 수 있는 유성기어식 오일펌프에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 연료와 공기가 혼합된 혼합가스를 연소실로 유입시켜 압축하고, 폭발시키는 것에 의하여 피스톤을 상하 왕복운동시키고, 피스톤의 상하 왕복운동을 크랭크 기구를 사용하여 회전운동으로 변환시켜 회전동력을 얻는다.

상기와 같이 구성되는 자동차의 엔진은 각 부품이 회전하면서 서로 마찰을 일으키며, 각 부품의 마찰부위에는 상당히 큰 하중이 걸리면서 고속으로 회전하는 경우가 많다.

상기와 같이 마찰 부위에 작용하는 힘은 실린더의 팽창행정에서 얻은 힘에 대하여 모두가 저항으로 손실되는 힘이며, 또한 부품끼리의 마찰은 당연히 그 부품을 마모시켜 수명을 짧게 하고 자동차의 성능을 총합적으로 저하시키는 원인이 된다.

따라서 자동차의 엔진에는 각 마찰부위에 공급되어 내마모, 냉각, 밀봉, 완충, 방청, 청정작용을 하는 윤활유가 사용되는데, 상기한 윤활유는 적당한 양이 일정하게 주입되어야만 한다.

상기와 같이 윤활유를 공급하기 위하여 자동차의 엔진에서는 크랭크 케이스 내부에 저장되어 있는 오일을 공급할 수 있는 오일펌프가 사용된다.

또 자동차의 변속기는 상기한 엔진의 동력을 자동차의 주행상태에 맞는 회전력과 속도로 바꾸어 구동바퀴에 전달하는 장치로서, 다단계로 구성된 기어열을 이용하여 변속을 행하는 수동변속기와 유성기어와 유압을 이용하여 변속을 행하는 자동변속기가 있다.

상기한 자동변속기의 경우에는 각 마찰요소로 유압을 공급하기 위한 오일펌프가 사용된다.

상기와 같이 자동차의 엔진과 자동변속기에 사용되는 오일펌프는 주로 기어펌프가 사용되고, 인너 로터와 아우터 로터로 구성되고 소형으로 고압을 얻는 트로코이드 펌프와, 내접하는 2장의 톱니바퀴로 구성되는 클레센트 펌프라고도 하는 내접기어 펌프와, 외접하는 2장의 톱니바퀴로 구성되고 토출압력이 안정되어 있는 외접기어 펌프 등이 사용된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 오일펌프는 오일의 공급효율이 낮고, 회전속도가 빠를수록 오일의 공급량이 많아지므로 고속시에는 오일이 과다하게 공급되며 저속시에는 오일이 부족하게 공급된다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양기어와 복수의 유성기어를 사용하여 공급되는 오일의 양을 증대시켜 공급효율을 증가시키고 하우징의 회전을 제어하는 것에 의하여 오일의 공급량을 가변시킨 유성기어식 오일펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 유성기어식 오일펌프는 흡입구와 토출구가 형성되고 회전가능하게 설치되는 하우징과, 상기한 하우징의 내부 중앙에 설치되고 구동축에 결합되는 태양기어와, 상기한 태양기어와 맞물리고 상기한 하우징의 내부에서 자전하도록 소정의 간격으로 설치되는 복수의 유성기어와, 상기한 하우징의 회전을 구속 또는 해제하는 마찰요소로 구성된다.

상기한 하우징에는 상기한 각각의 유성기어와 태양기어가 맞물려 회전할 때에 오일이 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로가 상기한 하우징에 형성되는 유입구와 토출구에 각각 연통되도록 형성된다.

제1도는 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 일실시예를 나타내는 정단면도.

제2도는 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 일실시예를 나타내는 측면단면도.

다음으로 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 제1도∼제2도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 일실시예는 흡입구(12)와 토출구(14)가 형성되는 하우징(2)과, 상기한 하우징(2)의 내부 중앙에 설치되고 구동축(4)에 결합되는 태양기어(6)와, 상기한 태양기어(6)와 맞물리고 상기한 하우징(2)의 내부에서 자전하도록 소정의 간격으로 설치되는 복수의 유성기어(8)로 구성된다.

상기한 하우징(2)에는 상기한 유입구(12)에 연통되고 상기한 각각의 유성기어(8)와 태양기어(6)가 맞물려 회전할 때에 오일이 흡입되는 흡입유로(13)와 상기한 토출구(14)에 연통되고 상기한 각각의 유성기어(8)와 태양기어(6)가 맞물려 회전할 때에 오일이 토출되는 토출유로(15)가 각각 형성된다. 상기한 흡입유로(13)와 토출유로(15)는 오일이 서로 혼합되지 않도록 분리하여 형성한다.

상기한 실시예에서는 유성기어(8)를 상기한 태양기어(6)에 120°간격으로 맞물리도록 3개 설치하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 유성기어(8)를 180°간격으로 2개 설치하는 것도 가능하고, 90°간격으로 4개 설치하는 것도 가능하며, 더 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.

상기에서 유성기어(8)를 많이 설치할수록 동일한 태양기어(6)의 회전수에 대하여 토출되는 오일의 양이 많아지게 되므로 오일의 공급효율이 향상된다.

상기한 회전축(4)은 엔진에 사용될 경우에는 크랭크축 또는 캠축에 연결되어 회전하고, 변속기에 사용될 경우에는 토오크 변환기의 펌프 또는 출력축에 연결되어 회전하도록 설치된다.

또 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 다른 실시예는 상기한 실시예에 있어서 하우징(2)에 마찰부재(3)를 설치하고, 엔진의 케이스 또는 변속기의 케이스에 상기한 하우징(2)의 마찰부재(3)에 밀착되는 것에 의하여 하우징(2)의 회전을 구속하고 상기한 하우징(2)의 마찰부재(3)로부터 분리되는 것에 의하여 하우징(2)의 회전을 자유롭게 하는 마찰요소(10)를 설치한 것이다.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유성기어식 오일펌프의 작동 과정에 대하여 설명한다.

먼저 상기한 회전축(4)이 엔진의 크랭크축 또는 캠축이나 변속기의 토오크 변환기 펌프 또는 출력축에 의하여 회전하고 상기한 유입구(12)를 통하여 오일이 흡입되면, 흡입된 오일은 흡입유로(13)를 통하여 상기한 3개의 유성기어(8)쪽으로 이동하고, 각 유성기어(8)와 태양기어(6)가 맞물려 회전하는 것에 의하여 각각의 유성기어(8)에 연결되어 형성되는 토출유로(15)를 통하여 이동하고, 상기한 토출구(14)를 통하여 토출된다.

상기에서 마찰요소(10)를 작동시켜 하우징(2)의 회전을 구속하면 태양기어(6)의 회전력이 그대로 유성기어(8)로 전달되므로 최대의 토출량이 얻어지고, 상기한 마찰요소(10)를 복귀시켜 하우징(2)의 회전을 허용하면 태양기어(6)의 회전력이 유성기어(8)와 하우징(2)에 분산되어 전달되므로 최소의 토출량이 얻어진다. 이 때 상기한 마찰요소(10)에 의한 하우징(2)의 제동력을 차례로 변경시키는 것에 의하여 오일의 토출량을 가변시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명 유성기어식 오일펌프에 의하면, 동일한 축의 회전수에 있어서 종래의 오일펌프보다 오일의 토출량이 증가하므로 효율이 증대된다.

또 하우징을 마찰요소로 제동하는 것에 의하여 오일의 토출량을 가변시킬 수 있으므로 축의 회전수에 상관없이 항상 일정한 양의 오일을 공급하는 것이 가능하다.

Claims (4)

1. 흡입구와 토출구가 형성되는 하우징과, 상기한 하우징의 내부 중앙에 설치되고 구동축에 결합되는 태양기어와, 상기한 태양기어와 각각 맞물리고 상기한 하우징의 내부에서 자전하도록 소정의 간격으로 설치되는 복수의 유성기어로 구성되는 유성기어식 오일펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기한 하우징에는 상기한 유입구와 연통되고 상기한 각각의 유성기어와 태양기어가 맞물려 회전할 때에 오일이 흡입되는 흡입유로와 상기한 토출구와 연통되고 상기한 각각의 유성기어와 태양기어가 맞물려 회전할 때에 오일이 토출되는 토출유로가 흡입되는 오일과 토출되는 오일이 서로 혼합되지 않도록 분리하여 형성되는 유성기어식 오일펌프.
3. 제1항에 있어서, 상기한 유성기어는 상기한 태양기어에 120°간격으로 맞물리도록 3개 설치하는 유성기어식 오일펌프.
4. 제1항에 있어서, 상기한 하우징에 마찰부재를 설치하고, 상기한 하우징의 마찰부재에 밀착되는 것에 의하여 하우징의 회전을 구속하고 상기한 하우징의 마찰부재로부터 분리되는 것에 의하여 하우징의 회전을 자유롭게 하는 마찰요소를 설치한 유성기어식 오일펌프.