KR100444447B1

KR100444447B1 - 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템

Info

Publication number: KR100444447B1
Application number: KR10-2001-0061406A
Authority: KR
Inventors: 김원규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2004-08-16
Also published as: KR20030029672A

Abstract

본 발명은, 크랭크축(10)의 회전에 비례하여 유압을 발생시켜서 메인갤러리(70) 내의 유압을 유지시키는 오일펌프의 유압 유지시스템에 있어서, 상기 크랭크축의 회전을 전달하는 입력축(41)과, 오일펌프(50)측에 연결된 출력축(42)이 구비되고, 상기 입력축과 출력축의 회전판(41a,42a) 사이에 개재되어 입력축의 회전판과 출력축의 회전판 사이에서 상대적인 접촉위치를 변형시키면서 입력축에 대한 출력축의 회전비를 변화시키는 원형 회전판(43a)을 구비한 파워롤러(43) 및, 상기 오일펌프(50)로부터의 유압에 따라서 상기 파워롤러의 원형 회전판(43a)의 상대적인 접촉위치를 변경시키는 조정부를 구비하되, 상기 조정부는 상기 오일펌프로부터의 유압에 따라 왕복운동하는 피스톤(61)과 피스톤로드(63) 및 이 피스톤과 피스톤로드를 복원시키는 스프링(62)을 구비하고, 상기 피스톤로드의 왕복운동하는 단부(64)가 회전운동하는 상기 파워롤러의 회전축(43b)에 연결수단에 의해 연결되어 피스톤의 왕복운동을 파워롤러 회전축의 회전운동으로 변형하도록 되며, 상기 연결수단은 피스톤로드의 단부에 구비되는 랙(63a)과, 파워롤러 회전축에 구비되는 피니언(43c)인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템을 제공한다.

Description

자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템{Pressure maintenance system of oil pump}

본 발명은 엔진의 다양한 운전조건 하에서도 오일펌프에서 일정한 유압을 발생시킬 수 있도록 된 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 엔진 오일펌프는 크랭크축과 직접 연결되거나 체인연결, 기아연결 등으로 연결되어 엔진 회전수에 비례하여 유압을 발생시키도록 되어 있다.

이는 신뢰성 측면에서 우수한 방법이나 이하와 같은 문제점이 있다.

먼저, 엔진 오일펌프의 용량 설계 기준은 엔진이 저속으로 구동될 때를 기준으로 한다. 즉, 펌프에서 토출량의 최저치를 규제하여 설계하게 되는데, 고속으로 올라가면서 필요 이상의 오일이 펌프에서 토출한다는 문제가 있다.

따라서, 고속에서 많은 오일이 릴리프밸브를 통해서 바이패스되고, 이에 따라 고속에서 오일펌프 용량이 과다한 결과를 낳게 되어 구동 손실이 일어난다.

또한, 오일펌프는 고온상태를 기준으로 용량이 결정된다. 고온일 때 오일 점도가 낮아지면서 엔진 요구 유량도 커지고, 펌프에서의 효율도 떨어지기 때문에 펌프측면에서 보면 악조건이기 때문이다. 마찬가지로 저온에서는 펌프에서 과다한 오일이 토출되고, 구동손실이 커진다.

또한, 상기 문제점과 관련하여, 저온에서 고속 운전시 유압이 과다하게 상승하여 HLA에 펌프업(pump up) 현상을 발생시켜 엔진부조 및 시동 꺼짐 현상을 유발시킬 수 있다.

또한, 엔진은 사용함에 따라 각종 부위의 마모로 인하여 요구 오일유량이 커지고, 오일펌프의 효율은 저하된다. 이러한 현상을 고려하여 오일펌프는 일정한 안전계수를 고려하여 크게 설계되는데, 이 또한 구동손실로 이어진다.

대량생산체제 하에서, 엔진에는 품질 편차가 있게 되어, 상기와 같은 모든 것을 고려한다 하더라도 오일압력 부족에 의해 문제가 발생되는 일이 있을 수 있다. 특히, HLA, CVVT 등과 같은 유압작동기기가 도입된 차량에서의 유압관리가 상당히 중요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 크랭크축으로부터의 회전량을 가변적으로 조정하여 오일펌프에 제공함으로써 오일펌프에서 발생되는 유압을 일정하게 유지할 수 있도록 된 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템이 적용된 자동차의 엔진부를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 CVT의 구조를 보다 상세히 설명한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 오일펌프의 유압 유지시스템의 동작을 나타낸 도면이다.

<참조부호의 설명>

10 - 크랭크축, 20 - 플리,

30 - 벨트 또는 체인, 40 - CVT,

41 - 입력축, 42 - 출력축,

43 - 파워롤러, 43a - 원형 회전판,

43c - 피니언, 50 - 오일펌프,

60 - 조정부, 61 - 피스톤,

62 - 스프링, 63 - 피스톤로드,

63a - 랙, 70 - 메인갤러리.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 크랭크축의 회전에 비례하여 유압을 발생시켜서 메인갤러리 내의 유압을 유지시키는 오일펌프의 유압 유지시스템에 있어서, 상기 크랭크축의 회전을 전달하는 입력축과, 오일펌프측에 연결된 출력축이 구비되고, 상기 입력축과 출력축의 회전판 사이에 개재되어 입력축의 회전판과 출력축의 회전판 사이에서 상대적인 접촉위치를 변경시키면서 입력축에 대한 출력축의 회전비를 변화시키는 원형 회전판을 구비한 파워롤러 및, 상기 오일펌프로부터의 유압에 따라서 상기 파워롤러의 원형판의 상대적인 접촉위치를 변경시키는 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템을 제공한다.

또한, 상기 조정부는 상기 오일펌프로부터의 유압에 따라 왕복운동하는 피스톤과 피스톤로드 및 이 피스톤과 피스톤로드를 복원시키는 스프링을 구비하고, 상기 피스톤로드의 단부가 상기 파워롤러의 회전축에 연결수단에 의해 연결되어 피스톤의 왕복운동을 파워롤러의 회전축의 회전운동으로 변형하도록 된다.

한편, 상기 연결수단은 피스톤로드의 단부에 구비되는 랙과, 파워롤러 회전축에 구되는 피니언으로 구성할 수 있다.

(실시예)

도 1은 본 발명에 따른 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템이 적용된 엔진부를 개략적으로 나타낸 도면으로, 엔진의 동력을 전달하는 크랭크축(10)과, 이 크랭크축(10)의 회전력을 전달하기 위한 풀리(20a, 20b) 및 벨트 또는 체인(30), 상기 풀리(20b)에 입력축이 축 연결된 CVT(40), 이 CVT(40)의 출력축이 연결된 오일펌프(50), 이 오일펌프(50)에 의해 압력이 형성되며 엔진의 각 부분으로 흐르는 오일이 저장되는 메인갤러리(70) 및, 상기 CVT(40)의 입출력 회전비를 조정하기 위한 조정부(60)가 구비된다. 미설명 참조부호 80은 오일 스트레이너이다.

한편, 상기 조정부(60)는 상기 오일펌프(50)로부터의 유압에 의해 신장 수축 동작을 하는 피스톤(61)과, 스프링(62) 및 피스톤로드(63)로 구성된다.

여기서, 상기 CVT의 구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, CVT(40)는 입력축(41)의 회전비와 출력축(42)의 회전비를 조정하기 위한 것으로, 입력축과 동일 회전비로 회전하는 회전판(41a)과 출력축과 동일한 회전비로 회전하는 회전판(42a) 사이에 파워롤러(43)의 원형 회전판(43a)을 개재시킨 것이다.한편, 상기 원형 회전판(43a)은 파워롤러(43)의 축(43b)의 축 회전에 따라서 입력축(41)에 대한 출력축(42)의 회전비를 조정한다.즉, 상기 개재된 원형 회전판(43a)의 테두리가 입력축 회전판(41a)에서는 축 중심 부근에서 접하고, 회전판(42a)에서는 테두리부 부근에서 접하면 입력축(41)에 대한 출력축(42)의 회전비가 작게되고, 반대로 원형 회전판(43a)의 테두리가 회전판(41a)에서는 테두리부 부근에 접하고, 회전판(42a)에서는 축 중심 부근에 접하면 입력축(41)에 대한 출력축(42)의 회전비가 크게 된다.

따라서, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 조정부(60)의 피스톤로드(63)의 단부(64)가 소정의 연결수단에 의해서, 파워롤러(43)의 축(43b)과 연동하도록 연결하면, 상기 피스톤로드(63)의 왕복운동에 따라 회전판(41a,42a) 사이에 개재된 원형판(43a)의 상대적인 위치가 변화되고, 이에 따라 입력축(41)에 대한 출력축(42)의 회전비가 변화된다.

여기서, 상기 연결수단의 구체적인 예에 대해서 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 파워롤러(43)의 회전축(43b)에 피니언(43c)을 설치하고, 상기 피스톤로드(63)의 단부(64)에 상기 피니언(43c)에 대응하는 랙(63a)을 설치한다. 이에 따라, 오일펌프(50)로부터의 유압이 피스톤(61)에 작용하면, 랙(63a)이 왕복운동하게 되고, 랙(63a)의 왕복운동이 피니언(43a)의 회전운동으로 변형되어 파워롤러(43)의 회전축(43b)이 회전하게 된다.

이어서, 상기 메인갤러리(70) 내의 유압에 따른 상기 CVT(40) 및 오일펌프(50)의 동작을 설명한다.

오일 압력이 낮은 경우, 도 3의 (a)와 같이 피스톤(61)이 스프링(62)의 탄성에 의해 화살표 방향(A)으로 움직이고, 그 결과 피스톤로드(63)에 연결되어 있는 랙(63a)이 화살표방향으로 움직이고, 피니언(43c) 및 파워롤러(43)가 시계방향으로 회전하게 되어 회전비가 출력축(42)이 빨리 구동하도록 되어 오일펌프(50)의 구동속도가 증가되므로, 오일 압력이 정상압력으로 증가된다.

한편, 오일 압력이 높은 경우, 도 3의 (b)와 같이 피스톤(61)이 오일압력에 의해 오른쪽으로 이동하게 되어 피스톤로드(63)에 연결된 랙(63a)이 화살표 방향(B)으로 움직이고, 그 결과 파워롤러(43)가 반시계방향으로 회전하게 되어 회전비가 출력축(42)이 느리게 구동되도록 되어 오일펌프(50)의 구동속도가 감소되므로, 오일 압력이 정상 압력으로 감소된다.

본 발명에 있어서, 상기 조정부 및 연결수단은 오일펌프의 유압에 의한 수평운동을 파워롤러의 회전운동으로 변형시키는 것으로, 공지된 다양한 수단으로 대체할 수 있는 것은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 오일펌프의 용량을 증대시키지 않아도 저속-고온 조건에서 메인갤러리에 원하는 오일압력을 형성시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 고속-저온조건에서 오일펌프의 구동속도를 줄임으로써 과대한 오일압력 형성을 막을 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 적절한 오일압력을 모든 운전조건에서 형성할 수 있게 되므로, 필요 없이 오일을 바이패스시키지 않기 때문에 오일펌프 구동토크를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

크랭크축의 회전에 비례하여 유압을 발생시켜서 메인갤러리 내의 유압을 유지시키는 오일펌프의 유압 유지시스템에 있어서,

상기 크랭크축(10)의 회전을 전달하는 입력축(41)과, 오일펌프(50)측에 연결된 출력축(42)이 구비되고,

상기 입력축 및 출력축과 동축으로 회전하는 회전판(41a,42a) 사이에 개재되어 입력축의 회전판과 출력축의 회전판 사이에서 테두리부의 상대적인 접촉위치를 변경시키면서 입력축에 대한 출력축의 회전비를 변화시키는 원형 회전판(43a)을 구비한 파워롤러(43)와,

상기 오일펌프(50)로부터의 유압에 따라서 상기 파워롤러(43)를 축 회전시켜 상기 원형 회전판(43c)의 상대적인 접촉위치를 변경시키도록, 상기 오일펌프(50)로부터의 유압에 따라 왕복운동하는 피스톤(61)과 피스톤로드(63) 및 피스톤과 피스톤로드를 복원시키는 스프링(62)을 구비하고, 상기 피스톤로드의 단부가 상기 파워롤러(43)의 회전축에 연결수단에 의해 연결되어, 상기 피스톤의 왕복운동을 파워롤러의 회전축의 회전운동으로 전달하도록 된 조정부(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 연결수단은 피스톤로드의 단부(64)에 구비되는 랙(63a)과, 상기 파워롤러의 회전축에 구비되는 피니언(43c)인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 오일펌프의 유압 유지시스템.