KR100622118B1 - 내접형 오일 펌프 - Google Patents

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Abstract

개시된 내접형 오일 펌프는, 상호 결합되어 오일의 유입부 및 배출부를 포함한 이동 경로를 형성하는 바디 및 커버와, 바디 및 커버의 실링면 사이에 회전 가능하게 설치된 로우터와, 로우터를 회전 시킴으로써 경로 내에 수용된 오일을 일측 방향으로 진행되게 하는 크랭크 축을 포함하며, 로우터는 내벽면과 외벽면에 볼록부와 오목부가 교대로 형성된 외측 로우터와, 외측 로우터의 내벽면에 편심되어 결합된 내측 로우터를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성의 내접형 오일 펌프는 외측 로우터의 외벽면에도 볼록부와 오목부가 교대로 형성되어 바디의 실링부 벽면과의 사이에 체적 공간을 더 형성하여 로우터의 크기는 변화시키지 않고 오일의 공급량을 증가할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

내접형 오일 펌프{An inscribed figure oil pump}
도 1은 종래의 내접형 오일 펌프의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 내접형 오일 펌프 중 바디와 로우터를 결합한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 내접형 오일 펌프의 분해 사시도,
도 4는 도 3의 내접형 오일 펌프 중 바디와 로우터를 결합한 사시도,
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 서브 로우터와 외측 로우터의 회전에 따른 결합 모습을 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100... 바디 110,210... 실링부
111,211,430... 체결 홀 112,212... 실링면
113... 내주벽면 114... 흡입 오일 홈
115... 배출 오일 홈 120,220... 흡입부
130,230... 배출부 200... 커버
221... 흡입관 300... 외측 로우터
400... 내측 로우터 500... 서브 로우터
본 발명은 오일 펌프에 관한 것으로서, 특히 로우터의 크기는 변화됨이 없이 오일 수용 체적공간을 넓히어 유량 공급을 증가시킬 수 있는 내접형 오일 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 기관에는 실린더(cylinder)와 피스톤(piston)처럼 접동을 하는 부분이나, 크랭크(crank) 축 또는 캠(cam) 축와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰 부분은 금속끼리 직접 접촉하면 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 늘어 붙는 고장이 발생하여 기관이 운전할 수 없다. 따라서, 이를 방지하기 위해 금속의 마찰면에 오일(oil)을 주입하면 그 사이에 유막이 형성되어 고체 마찰이 오일의 유체 마찰로 바뀌게 되어 마찰 저항이 적어지게 된다. 이와 같이 운동 마찰 부분에 오일을 공급하기 위해 구비되는 것이 윤활 장치이다. 이 윤활 장치는 오일 팬(oil pan), 오일 펌프, 오일 필터(oil filter) 등으로 구성되는데, 이 중 오일 펌프는 오일 팬 내의 오일을 흡입 및 가압하여 각 윤활부로 보내는 일을 한다.
이러한 오일 공급에 사용되는 내접형 오일 펌프로서 종래에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 구조가 일반적으로 채용되었다. 여기서, 도 1은 내접형 오일 펌프를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 내접형 오일 펌프 중 바디와 로우터가 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 내접형 오일 펌프는 바디(body;10)와, 이 바디(10)를 덮는 커버(cover;20) 및 바디(10)와 커버(20) 사이에 설치되는 로우터 (rotor;30)(40)로 이루어진다.
상기 바디(10)는 실링부(sealing unit;16)와 실링부(16) 일측에 형성된 흡입부(17) 및 실링부(16) 타측에 형성된 배출부(18)로 이루어진다.
상기 실링부(16)는 바닥에 실링면(12)이 형성되고, 이 실링면(12) 중앙에 크랭크 축(50)이 결합되는 체결 홀(11)이 형성된다. 또한, 실링면(12)의 흡입부(17) 측과 배출부(18) 측에는 각각 흡입 오일 홈(14)과 배출 오일 홈(15)이 형성되어 후술할 로우터(30)(40)에 형성된 체적공간에 압력차에 의하여 오일을 공급하거나 체적 공간으로부터 공급받은 오일을 수용한다. 이 흡입 오일 홈(14)과 배출 오일 홈(15) 사이에는 배출부(18)와 흡입부(17)의 압력차에 의한 오일의 역류현상을 방지하기 위하여 실링면(12)이 가로 막고 있다.
상기 흡입부(17)는 실링부(16)의 일측에 형성되어 오일 팬(미도시)으로부터 흡입한 오일을 실링부(16)로 보내는 경로 역할을 한다.
상기 배출부(18)는 상기 실링부(16)로부터 공급받은 오일을 상면에 형성된 배출구(19)를 통하여 각각의 윤활부(미도시)에 공급하기 위한 경로 역할을 한다.
상기 커버(20)는 바디(10)와 같이 실링부(23)와, 흡입부(24) 및 배출부(26)로 이루어지고, 실링부(23)의 실링면(22) 중앙에 크랭크 축(50)이 결합되는 체결 홀(21)이 형성되며, 흡입부(24)와 배출부(26) 사이의 오일 역류현상을 방지하기 위하여 실링면(22)이 가로 막고 있다. 그리고, 흡입부(24) 측에는 오일 팬에 잠겨지는 흡입관(25)이 연결되어 오일 팬으로부터 오일을 압력차에 의하여 흡입부(24)로 공급한다.
도 2는 각각 중공인 외측 로우터와 내측 로우터가 바디에 결합된 모습을 나타낸 것이다.
상기 외측 로우터(30)는 내벽면에 볼록부(31)와 오목부(32)가 교대로 형성되어 있으며, 상기 바디(10)와 커버(20)에 각각 형성되어 있는 실링면(12)(22) 사이에 설치된다.
또한, 상기 내측 로우터(40)는, 외벽면에 볼록부(41)와 오목부(42)가 교대로 형성되어 외측 로우터(30)의 볼록부(31)와 내측 로우터(40)의 오목부(42)가 편심되어 결합된다.
이와 같은 구조의 내접형 오일 펌프는, 오일 팬에 잠겨지는 흡입관(25)을 통하여 흡입부(17)(24) 내로 오일 펌프와 오일 팬의 압력차에 의한 오일 공급이 이루어진다. 이렇게 공급된 오일은 실링부(16)(23)의 흡입 오일 홈(14)에 보내지고, 이 흡입 오일 홈(14)의 오일은 외측 로우터(30)와 내측 로우터(40)의 편심 결합에 의하여 생긴 체적 공간에 보내진다. 그리고, 실링면(16)(23)의 체결 홀에 결합된 크랭크 축(50)의 회전에 의하여 로우터(30)(40)도 함께 회전하여 배출 오일 홈(15)에 오일을 공급한다. 이 배출 오일 홈(15)에 수용된 오일은 배출부(18)로 보내지고, 배출부(18)에서는 배출구(19)를 통해 각각의 윤활부에 오일을 공급하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 오일 펌프는 내측 로우터와 외측 로우터의 편심 결합에 의하여 생기는 체적 공간의 부피에 의하여 오일 펌프의 오일 공급량이 결정되어지므로, 오일 공급량을 증가시키기 위하여는 로우터의 크기를 증가시켜야 하는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 오일 펌프가 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 같은 크기의 오일 펌프에서 오일 공급량을 증가시킬 수 있도록 개선된 내접형 오일 펌프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상호 결합되어 오일의 유입부 및 배출부를 포함한 이동 경로를 형성하는 바디 및 커버와, 상기 바디 및 커버의 실링면 사이에 회전 가능하게 설치된 로우터와, 상기 로우터를 회전 시킴으로써 상기 경로 내에 수용된 오일을 일측 방향으로 진행되게 하는 크랭크 축을 포함하는 오일 펌프에 있어서, 상기 로우터는 내벽면과 외벽면에 볼록부와 오목부가 교대로 형성된 외측 로우터와, 상기 외측 로우터의 내벽면에 편심되어 결합된 내측 로우터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 바디의 배출부에 설치되고, 상기 외측 로우터의 외벽면 일측에 밀착되며, 상기 외측 로우터에 피동되어 회전하는 서브 로우터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 서브 로우터는 양단부가 상기 외측 로우터의 외벽면 오목부에 끼워 맞춰지도록 볼록한 라운드형이고, 양측부가 상기 외측 로우터의 외벽면 볼록부를 수용하기 위한 오목한 라운드형인 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 내접형 오일 펌프의 분해 사시도를 나타낸 것으로서, 바디(100)와, 커버(200) 및 로우터(300)(400)로 이루어진다. 여기서, 바디(100)와 커버(200)는 상호 결합되어 오일이 유입 및 배출되는 경로를 형성하고, 로우터(300)(400)는 후술할 바디(100) 및 커버(200)의 실링면(112)(212) 사이에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 서브 로우터(sub rotor;500)는 바디(100)의 배출부(130)에 회전 가능하게 설치된다.
도면을 참조하면, 상기 바디(100)는 실링부(110)와 실링부(110) 일측에 형성된 흡입부(120) 및 실링부(110) 타측에 배출부(130)가 형성되어 있다.
상기 실링부(110)는 바닥에 실링면(112)이 형성되고, 이 실링면(112)의 중앙 부위에 크랭크 축(600)이 결합되는 체결 홀(111)이 형성되어 있다. 이 실링부(110)는 흡입부(120)와 배출부(130) 양측이 개방된 원통형으로 상기 로우터(300)(400)가 끼워 맞춰진다. 그리고, 실링면(112)의 배출부(130) 측과 흡입부(120) 측에는 각각 배출 오일 홈(115)과 흡입 오일 홈(120)이 형성되어 배출할 또는 흡입할 오일을 수용한다. 이 배출 오일 홈(115)과 흡입 오일 홈(114) 사이에는 실링면(112)이 가로 막고 있어 상호 압력차에 의한 오일의 역류현상을 방지한다.
상기 흡입부(120)는 실링부(110)의 일측에 형성되어 오일 팬(미도시)으로부터 흡입한 오일을 실링부(110)로 보내는 경로 역할을 한다.
상기 배출부(130)는 실링부(110)의 타측에 형성되고, 로우터(300)(400)에 의 하여 보내어진 오일을 상면에 형성된 배출구(131)를 통하여 각각의 윤활부에 공급하기 위한 경로 역할을 한다.
상기 커버(200)도 역시 실링부(210)와, 이 실링부(210) 일측에 형성된 흡입부(220) 및 타측에 형성된 배출부(230)로 이루어진다. 여기서, 실링부(210)의 실링면(210) 중앙 부위에는 크랭크 축(600)이 결합되는 체결 홀(211)이 형성되며, 흡입부(220)와 배출부(230)의 오일 역류 현상을 방지하기 위하여 실링면(212)이 흡입부(220)와 배출부(230)의 바닥면보다 더 높게 형성되어 있다. 그리고, 흡입부(220) 일측에는 오일 팬에 잠겨지는 흡입관(221)이 연결되어 오일 팬으로부터 오일을 흡입한다.
상기 로우터(300)(400)는 바디(100)와 커버(200)의 실링면(110)(210) 사이에 회전 가능하게 설치되는 외측 로우터(300) 및 내측 로우터(400)와, 배출부(130)에 회전 가능하게 설치되며 외측 로우터(300)의 외벽면에 밀착되는 서브 로우터(500)로 이루어진다.
상기 외측 로우터(300)는 내벽면과 외벽면 모두에 볼록부(310)와 오목부(320)가 교대로 형성되어 있다.
상기 내측 로우터(400)는 내벽면에 크랭크 축(600)이 결합되는 체결 홀(430)이 형성되고, 외벽면에는 볼록부(410)와 오목부(420)가 교대로 형성되어 외측 로우터(300)의 내벽면에 편심 결합된다. 이 편심 결합은 외측 로우터(300)의 내벽면 오목부(320)에 내측 로우터(400)의 외벽면 볼록부(410) 또는 외측 로우터(300)의 내벽면 볼록부(310)에 내측 로우터(400)의 외벽면 오목부(420)가 끼워 맞춰지는 형식 으로 결합된다. 따라서, 도 4와 같이 내측 로우터(400)가 외측 로우터(300)에 편심 결합되어 크랭크 축(600)의 회전에 따라 함께 회전하면서 오일을 일측 방향으로 진행되게 한다. 이때 로우터(300)(400) 내에서의 오일은 내측 로우터(400)와 외측 로우터(300)가 편심 결합됨에 따라 생기는 체적 공간(Y)과, 외측 로우터(300)가 바디(100)와 커버(200)의 실링면(112)(212)에 설치됨에 따라 외측 로우터(300)의 외벽면 오목부(320)와 실링부(110)의 내주벽면(113) 사이에 생기는 체적 공간(X)에 수용되어 이동된다.
상기 서브 로우터(500)는 바디(100)의 배출부(130)에 회전 가능하게 설치되고, 양 끝단이 실링부(110)의 개방된 부분에 위치한 외측 로우터(300)의 외벽면 오목부(320)에 끼워 맞춰지도록 볼록한 라운드형을 가지며, 양 측면이 외측 로우터(300)의 외벽면 볼록부(310)가 끼워지도록 오목한 형상의 라운드형을 가진다. 이 서브 로우터(500)와 외측 로우터(300)의 회전에 따른 결합 모습을 보면, 도 5a와 같이 서브 로우터(500)의 일단부(A)가 외측 로우터(300)의 외벽면 오목부(320)에 끼워진 상태에서 외측 로우터(300)가 회전을 하면 서브 로우터(500)도 함께 회전을 하여, 도 5b와 같이 서브 로우터(500)의 측면 오목부에 외측 로우터(300)의 외벽면 볼록부(310)가 끼워지고, 외측 로우터(300)가 계속 회전을 하여 다시 외벽면의 오목부(320)가 실링부(110)의 개방된 부분에 오게 되면, 도 5c와 같이 서브 로우터(500)의 타단부(B)가 외측 로우터(300)의 외벽면 오목부(320)에 끼워지게 된다. 따라서, 외측 로우터(300)와 서브 로우터(500)의 밀착된 상태에 의하여 외측 로우터(300)의 외벽면 오목부(320)와 실링부(110)의 내주벽면(113) 사이에 형성된 체적 공간을 통하여 배출부(130)(230)의 오일이 역류되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 구조의 내접형 오일 펌프는, 오일 팬에 잠겨진 상태의 흡입관(221)을 통해 오일이 흡입부(120)(220)로 유입된다. 이 흡입부(120)(220)에 유입된 오일은 내측 로우터(400)와 외측 로우터(300)에 의하여 형성된 체적 공간(X)과 외측 로우터(300)와 실링부(110)의 내주벽면(113)에 의하여 형성된 체적 공간(Y)에 수용된다. 이 체적 공간(X)(Y)에 수용된 오일은 로우터(300)(400)의 회전에 의해서 배출부(130)(230)로 보내어져 배출구(131)를 통해 각각의 윤활부로 보내어진다. 그리고, 바디(100)의 배출부(130)에 회전 가능하게 설치된 서브 로우터(500)와 외측 로우터(300)의 밀착에 의하여 고압의 배출부(130)(230)로부터 저압의 흡입부(120)(220)로 오일이 역류되는 것을 방지하게 된다.
따라서, 종래의 로우터와 동일한 크기의 로우터를 사용하면서 외측 로우터의 외벽면에 볼록부와 오목부를 교대로 형성시켜 실링부 내주벽면과의 사이에 체적 공간을 더 형성하여 오일의 유량을 증가시킬 수 있다. 또한, 외측 로우터의 외벽면 형태를 상기와 같이 형성함으로써 발생할 수 있는 오일의 역류 현상은 서브 로우터를 설치하여 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 내접형 오일 펌프에 의하면, 외측 로우터의 내벽면과 외벽면 모두에 볼록부와 오목부가 교대로 형성됨으로써 내벽면 및 외벽면 양측에 오일을 수용하기 위한 체적 공간이 생겨, 같은 크기의 로우터를 사용하면서 더 많은 오일을 윤활부에 공급할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 상호 결합되어 오일의 유입부 및 배출부를 포함한 이동 경로를 형성하는 바디 및 커버와, 상기 바디 및 커버의 실링면 사이에 회전 가능하게 설치된 로우터와, 상기 로우터를 회전 시킴으로써 상기 경로 내에 수용된 오일을 일측 방향으로 진행되게 하는 크랭크 축을 포함하는 오일 펌프에 있어서,
    상기 로우터는 내벽면과 외벽면에 볼록부와 오목부가 교대로 형성된 외측 로우터와, 상기 외측 로우터의 내벽면에 편심되어 결합된 내측 로우터를 포함하며,
    상기 바디의 배출부에 설치되고, 상기 외측 로우터의 외벽면 일측에 밀착되며, 상기 외측 로우터에 피동되어 회전하는 서브 로우터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내접형 오일 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브 로우터는 양단부가 상기 외측 로우터의 외벽면 오목부에 끼워 맞춰지도록 볼록한 라운드형이고, 양측부가 상기 외측 로우터의 외벽면 볼록부를 수용하기 위한 오목한 라운드형인 것을 특징으로 하는 내접형 오일 펌프.
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