KR101136717B1 - Variable Displacement Vane Oil Pump - Google Patents

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KR101136717B1
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Abstract

본 발명은 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인과 흡입라인으로부터 유입된 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되어 있으며 내부에 공간부가 형성된 몸체, 몸체의 공간부에 설치되고 내부에 로터리실이 형성된 아우터로터 및 아우터로터의 로터리실에 설치되고 구동축의 구동에 따라 회전하여 오일을 공급라인으로 압송하는 펌핑수단 및 몸체의 공간부에 설치되되 아우터로터의 일측면을 접촉지지하여 펌핑수단에 의한 오일의 압송유량을 제어하는 솔레노이드밸브를 포함하는 오일펌프을 제공한다. The present invention is provided with a suction line for sucking oil from the oil pan and a supply line for supplying oil introduced from the suction line to each friction part of the engine, the body having a space formed therein, installed in the space of the body and Pumping means is installed in the outer rotor and the rotary chamber of the outer rotor and the rotary rotor is formed in the space of the body and the pumping means for rotating the oil to supply the supply line by the drive shaft and the pumping means by contacting one side of the outer rotor It provides an oil pump including a solenoid valve for controlling the oil feed rate of oil by.

따라서, 본 발명은 작동조건에 따라 아우터로터와 이너로터의 편심량을 전기적으로 제어하여 오일펌프 내의 오일토출량과 유속 등을 최적으로 조절하여 오일펌프의 원활한 작동을 유도하고 성능을 향상시킬 수 있다. Therefore, the present invention can electrically control the eccentric amounts of the outer rotor and the inner rotor according to the operating conditions to optimally control the oil discharge amount and the flow rate in the oil pump to induce smooth operation of the oil pump and improve performance.

Description

오일펌프 {Variable Displacement Vane Oil Pump}Oil Pump {Variable Displacement Vane Oil Pump}

본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 작동조건에 따라 오일펌프의 원활한 작동을 할 수 있는 가변 용량형 베인 오일펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pump, and more particularly, to a variable displacement vane oil pump capable of smoothly operating an oil pump according to each operating condition.

일반적으로 오일펌프는 전동기, 내연기관 또는 증기터빈 등과 같은 원동기의 기계적 에너지를 이용하여 오일에 압력을 가한 다음 엔진의 각 부분으로 이동시키는 장치로서, 구조에 따라 기어형, 베인형 및 피스톤형이 있으며, 부하변동에 따라 펌프의 토출량이 항상 일정한 정용량 펌프(Constant delivery pump)와 부하의 변동에 따라 토출량이 변하는 가변용량 펌프(Variable delivery pump)가 있다. Generally, oil pump is a device that presses oil by using mechanical energy of prime mover such as electric motor, internal combustion engine or steam turbine, and then moves to each part of the engine. There are gear type, vane type and piston type according to the structure. For example, there is a constant delivery pump in which the discharge amount of the pump is always constant according to the load variation, and a variable delivery pump in which the discharge amount is changed according to the load variation.

상기 오일펌프 중에서 가변용량 베인형 펌프에 대하여 살펴보면, 종래에는 구동축의 회전에 따라 회전하는 이너로터와, 이너로터와 편심되게 설치되는 아우터로터와, 아우터로터를 탄력적으로 지지하되 상기 아우터로터와 이너로터가 서로 편심되게 위치된 상태를 유지하는 지지스프링을 포함한다. Looking at the variable-capacity vane-type pump of the oil pump, conventionally the inner rotor that rotates in accordance with the rotation of the drive shaft, the outer rotor is installed eccentrically with the inner rotor, and the outer rotor to elastically support the outer rotor and inner rotor Includes a support spring for keeping the eccentrically positioned one another.

그런데, 종래의 오일펌프는, 아우터로터와 이너로터의 편심량을 조절할 수 없기 때문에, 오일펌프내의 유속과 엔진의 회전수 등 작동조건에 대응하여 원활한 오일펌프의 작동이 이루어지지 않았다. However, in the conventional oil pump, since the eccentricity of the outer rotor and the inner rotor cannot be adjusted, the smooth operation of the oil pump has not been performed in response to the operating conditions such as the flow rate in the oil pump and the engine speed.

본원 발명에 따른 오일펌프는, 작동조건에 따라 오일펌프내의 아우터로터와 이너로터의 편심량을 제어하여 오일 토출량 및 유속 등을 조절함으로써 오일펌프의 원활한 작동을 할 수 있는 오일펌프를 제공하는데 목적이 있다.An oil pump according to the present invention has an object to provide an oil pump capable of smoothly operating an oil pump by controlling an eccentric amount of an outer rotor and an inner rotor in an oil pump according to operating conditions and adjusting an oil discharge amount and a flow rate. .

본 발명은, 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인과 상기 흡입라인으로부터 유입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되어 있으며 내부에 공간부가 형성된 몸체, 상기 몸체의 공간부에 설치되고 내부에 로터리실이 형성된 아우터로터 및 상기 아우터로터의 로터리실에 설치되고 구동축의 구동에 따라 회전하여 상기 오일을 상기 공급라인으로 압송하는 펌핑수단 및 상기 몸체의 공간부에 설치되되 상기 아우터로터의 일측면을 접촉지지하여 상기 펌핑수단에 의한 상기 오일의 압송유량을 제어하는 솔레노이드밸브를 포함하는 오일펌프을 제공한다. According to the present invention, a suction line for sucking oil from an oil pan and a supply line for supplying the oil introduced from the suction line to each friction part of the engine are formed, and a space portion is formed therein, and the space portion of the body is formed. Installed in the outer rotor and the rotary chamber formed inside the rotary rotor of the outer rotor and the pumping means for rotating the oil to drive the supply line to the supply line and installed in the space of the body and the outer rotor It provides an oil pump including a solenoid valve for contacting one side of the contact control to control the oil feed rate of the oil by the pumping means.

여기서, 상기 펌핑수단은, 상기 구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고, 상기 아우터로터에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터와, 상기 이너로터의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하여 상기 이너로터의 회전에 따라 원심력에 의하여 일단부가 상기 아우터로터의 내주면에 접하면서 회전하여 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함한다. Here, the pumping means is connected to the drive shaft and rotates in accordance with the rotation of the drive shaft, the inner rotor is installed so as to be eccentric with respect to the outer rotor, radially slidably coupled to the outer peripheral surface of the inner rotor the inner One end portion rotates while contacting the inner circumferential surface of the outer rotor by centrifugal force as the rotor rotates, and includes a plurality of vanes for feeding the oil to the supply line.

상기 솔레노이드 밸브는 차량의 ECU와 연결되어 제어될 수 있다. The solenoid valve may be connected to and controlled by the ECU of the vehicle.

본원 발명에 따른 가변 용량형 베인 오일펌프는, 작동조건에 따라 아우터로터와 이너로터의 편심량을 전기적으로 제어하여 오일펌프 내의 오일토출량과 유속 등을 최적으로 조절하여 오일펌프의 원활한 작동을 유도하고 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Variable displacement vane oil pump according to the present invention, by controlling the eccentricity of the outer rotor and the inner rotor in accordance with the operating conditions to optimally control the oil discharge amount and flow rate in the oil pump to induce smooth operation of the oil pump and performance There is an effect to improve.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 다른 오일펌프의 나타내는 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 오일펌프의 비교예를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an oil pump according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a comparative example of the oil pump shown in FIG.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 몸체(110)와, 아우터로터(120)와, 오일을 압송하기 위한 펌핑수단(140)과, 솔레노이드 밸브를 포함한다. First, referring to FIG. 1, an oil pump 100 according to a preferred embodiment of the present invention includes a body 110, an outer rotor 120, pumping means 140 for pumping oil, and a solenoid valve. It includes.

상기 몸체(110)는 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인(미도시)과, 상기 흡입라인으로부터 유입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인(112)이 형성되어 있으며, 상기 흡입라인과 공급라인(112)으로부터 오일의 유출입이 이루어지는 공간부(114)가 형성되어 있다.The body 110 is formed with a suction line (not shown) for sucking oil from an oil pan, and a supply line 112 for supplying the oil introduced from the suction line to each friction part of the engine. A space 114 through which oil flows in and out from the line and the supply line 112 is formed.

상기 아우터로터(120)는 대략 링형상으로 상기 몸체(110)의 공간부(114)에 설치되고, 내접부에는 상기 펌핑수단(140)이 설치되는 로터리실(124)이 형성되어 있으며, 일측에는 지지부(122)가 돌출형성되어 있다. The outer rotor 120 is installed in a space 114 of the body 110 in a substantially ring shape, and an internal portion is provided with a rotary chamber 124 in which the pumping means 140 is installed. The support part 122 is protruded.

상기 펌핑수단(140)은 구동축의 구동에 따라 회전하여 상기 공간부(114)로 유입된 오일을 상기 공급라인(112)으로 압송하며, 구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고 상기 아우터로터(120)에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터(142)와, 상기 이너로터(142)의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하는 다수의 베인(144)을 포함한다. The pumping means 140 rotates according to the driving of the drive shaft and pumps the oil introduced into the space 114 to the supply line 112, and is connected to the driving shaft to rotate in conjunction with the rotation of the drive shaft and the An inner rotor 142 installed to be eccentric with respect to the outer rotor 120 and a plurality of vanes 144 that are slidably coupled radially to the outer circumferential surface of the inner rotor 142.

여기서, 상기 다수의 베인(144)은 상기 이너로터(142)가 회전하면 방사상으로 이탈되면서 외측단부가 상기 아우터로터(120)의 내주면에 접촉하는데, 이때 본 발명의 실시예는 상기 베인(144)의 외측단부가 상기 아우터로터(120)의 내주면에 골고루 접촉되도록 상기 베인(144)의 내측단부와 접촉하는 링(146)이 구비된다. Here, the plurality of vanes 144 are radially separated when the inner rotor 142 rotates, and the outer ends of the vanes 144 contact the inner circumferential surface of the outer rotor 120, wherein the vane 144 is an embodiment of the present invention. A ring 146 is provided to contact the inner end of the vane 144 such that the outer end of the outer rotor 120 is in uniform contact with the inner circumferential surface of the outer rotor 120.

상기 솔레노이드밸브(130)는 상기 몸체(110)에 형성된 공간부(114)에 설치되고, 피스톤(134) 일측이 상기 아우터로터(120)의 지지부(122)를 접촉지지한다. 여기서, 상기 솔레노이드밸브(130)는 상기 피스톤(134)의 스트로크 조절을 통하여 상기 아우터로터(120)의 위치를 변화시킴으로써 아우터로터(120)와 이너로터(142)의 서로간의 편심량 등을 제어하며, 이를 통하여 공급라인(112)으로 압송하는 오일량을 제어한다. The solenoid valve 130 is installed in the space portion 114 formed in the body 110, one side of the piston 134 is in contact with the support portion 122 of the outer rotor 120. Here, the solenoid valve 130 controls the amount of eccentricity between the outer rotor 120 and the inner rotor 142 by changing the position of the outer rotor 120 by adjusting the stroke of the piston 134, This controls the amount of oil pumped to the supply line (112).

상기 솔레노이드밸브(130)는 차량의 ECU(Electronic Control Unit; 미도시)와 연결될 수 있다. 이와 같이, 상기 솔레노이드밸브(130)가 차량의 ECU와 연결되는 경우에는, 차량의 엔진상태와 회전수 및 운전조건 등에 따라 상기 아우터로터(120)와 이너로터(142)의 편심량을 조절할 수 있어 변화하는 차량의 상태에 대응 하여 원활하고 최적의 오일펌프(100)작동을 할 수 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드밸브(130)는 차량의 ECU 외에 사용자가 조작가능하고 제어가 가능한 별도의 제어부에 연결될 수도 있다. The solenoid valve 130 may be connected to an ECU (not shown) of the vehicle. As such, when the solenoid valve 130 is connected to the ECU of the vehicle, the eccentricity of the outer rotor 120 and the inner rotor 142 may be adjusted according to the engine state, the rotation speed, and the driving condition of the vehicle. The oil pump 100 can operate smoothly and optimally in response to the state of the vehicle. However, the solenoid valve 130 according to the embodiment of the present invention may be connected to a separate control unit that can be operated and controlled by the user in addition to the ECU of the vehicle.

한편, 상기 솔레노이드밸브(130)는 코일(132)과 피스톤(134)을 포함하여 일반적인 직동형 솔레노이드밸브(130)를 적용할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 아우터로터(120)를 접촉지지하여 아우터로터(120)의 미세위치변화를 할 수 있는 구성이라면 모두 가능하다. Meanwhile, the solenoid valve 130 may include a general direct acting solenoid valve 130 including a coil 132 and a piston 134, but is not limited thereto. The solenoid valve 130 may be in contact with the outer rotor 120. Any configuration capable of changing the fine position of the outer rotor 120 is possible.

(비교예)(Comparative Example)

도 2는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(200)의 비교예를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면, 가변용량 오일펌프(200)는, 내부에 형성된 공간부(214)에 설치되고 돌출형성된 지지부(22)를 구비하는 아우터로터(220)와, 아우터로터(220)의 내접부에 편심 되게 설치되어 구동축의 회전에 따라 회전하는 이너로터(242)와, 이너로터(242)에 방사상으로 슬라이딩가능하게 결합된 다수의 베인(244)과, 상기 공간부(214)에 설치되어 아우터로터(220)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(230)을 포함한다. 2 is a view showing a comparative example of the oil pump 200 according to the embodiment of the present invention of FIG. 1, referring to the drawing, the variable displacement oil pump 200 is installed in a space 214 formed therein. And an outer rotor 220 having a support portion 22 protruding from each other, an inner rotor 242 eccentrically installed on the inner circumference of the outer rotor 220, and rotating in accordance with the rotation of the drive shaft, and the inner rotor 242. A plurality of vanes 244 slidably coupled radially and a support spring 230 installed in the space 214 to elastically support the outer rotor 220.

여기서, 상기 다수의 베인(244)은 내측단부가 링(246)에 접촉되고 외측단부는 아우터로터(220)의 내주면에 접촉하면서 이너로터(242)의 회전에 따라 회전하며, 이때 상기 아우터로터(220)와 이너로터(242)는 서로 편심되어 있어 이너로터(242)가 회전하면 상기 베인(244)의 회전하면서 오일을 공급관로로 압송한다.Here, the plurality of vanes 244 is rotated in accordance with the rotation of the inner rotor 242 while the inner end is in contact with the ring 246 and the outer end is in contact with the inner circumferential surface of the outer rotor 220, wherein the outer rotor ( 220 and the inner rotor 242 are eccentric with each other, and when the inner rotor 242 rotates, the vane 244 rotates to feed oil into the supply line.

이때, 상기 공급관로로 압송되는 오일의 토출량은 아우터로터(220)와 이너로터(242)의 편심량에 따라 영향을 받으며, 이러한 아우터로터(220)와 이너로터(242)의 편심량은 아우터로터(220)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(230)에 의하여 이루어진다.At this time, the discharge amount of the oil pumped into the supply pipe is affected by the eccentricity of the outer rotor 220 and the inner rotor 242, the eccentric amount of the outer rotor 220 and the inner rotor 242 is the outer rotor 220 ) Is made by a support spring 230 that supports elastically.

그런데, 상기한 비교예에 따른 오일펌프(200)는, 상기 아우터로터(220)와 이너로터(242)의 편심량이 상기 지지스프링(230)이 가지고 있는 고유의 탄성력에 의해 고정되어 있기 때문에 엔진상태 등의 각 조건에 따라 오일토출량의 제어가 이루어질 수 없기 때문에, 예를 들어 갑자기 회전수가 증가하여 유속이 빨라지면 펌프 내에 캐비테이션이 발생되는 등 원활한 작동을 하지 못하였으며, 이로 인해 오일펌프(200)의 성능저하를 야기시키는 원인이 된다. 또한, 상기 지지스프링(230)은 작동시간이 오래 지난 후에는 그 탄성력에도 변화가 생겨 초기설정 지지력을 얻지못하는 문제점이 있다. However, the oil pump 200 according to the comparative example is an engine state because the eccentric amount of the outer rotor 220 and the inner rotor 242 is fixed by the inherent elastic force of the support spring 230. Since it is impossible to control the amount of oil discharge according to each condition such as, for example, if the rotation speed suddenly increases and the flow rate is faster, the cavitation occurs in the pump, such as the smooth operation was not performed, and thus the oil pump 200 This can cause performance degradation. In addition, the support spring 230 has a problem in that the elastic force is changed after a long operation time does not obtain the initial set support.

하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일펌프(100)는 전기적으로 제어가 가능한 솔레노이드밸브(130)를 통하여, 원하는 조건에 따라 아우터로터(120)의 위치를 조절하여 오일의 유체흐름을 제어할 수 있으며, 차량의 ECU와 연결하여 차량의 각 작동조건에 대응하여 아우터로터(120)의 위치를 조절하기 때문에 각 작동조건에 따른 최적의 작동을 하여 전체적인 오일펌프(100)의 원활한 작동과, 나아가 차량엔진의 원활한 작동이 가능하며 오일펌프(100)의 수명 및 성능을 향상시킬 수 있다. However, the oil pump 100 according to the preferred embodiment of the present invention controls the fluid flow of oil by adjusting the position of the outer rotor 120 according to a desired condition through the solenoid valve 130 which is electrically controlled. In addition, since the position of the outer rotor 120 is adjusted in response to each operating condition of the vehicle by connecting to the ECU of the vehicle, the optimum operation according to each operating condition is performed and the smooth operation of the overall oil pump 100 is further achieved. The vehicle engine can be operated smoothly and the life and performance of the oil pump 100 can be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 다른 오일펌프의 나타내는 도면이다.1 is a view showing an oil pump according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 오일펌프의 비교예를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a comparative example of the oil pump shown in FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 ><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

100... 오일펌프 110... 몸체100 ... oil pump 110 ... body

140... 펌핑수단 142... 이너로터140 ... pumping means 142 ... inner rotor

144.... 베인 146... 링144 .... Vane 146 ... Ring

112... 공급라인 114... 공간부112. Supply line 114 ... Space section

120... 아우터로터 124... 로터리실120 ... outer rotor 124 ... rotary room

122... 지지부 130... 솔레노이드밸브122 ... support 130 ... solenoid valve

Claims (3)

오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인과, 상기 흡입라인으로부터 유입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되어 있으며, 내부에 공간부가 형성된 몸체;A suction line for sucking oil from an oil pan, and a supply line for supplying the oil introduced from the suction line to each friction part of the engine, the body having a space formed therein; 상기 몸체의 공간부에 설치되고, 내부에 로터리실이 형성된 아우터로터;An outer rotor installed in a space of the body and having a rotary chamber formed therein; 구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고 상기 아우터로터에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터와, 상기 이너로터의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하고 상기 아우터로터의 상기 로터리실에 설치되어 상기 이너로터의 회전에 따라 원심력에 의하여 일단부가 상기 아우터로터의 내주면에 접하면서 회전하여 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 펌핑수단; 및 An inner rotor connected to a driving shaft and interlocked with the rotation of the driving shaft and eccentric with respect to the outer rotor, radially slidably coupled to an outer circumferential surface of the inner rotor, and installed in the rotary chamber of the outer rotor A pumping means including a plurality of vanes for rotating one end portion in contact with the inner circumferential surface of the outer rotor by the centrifugal force as the inner rotor rotates to convey the oil to the supply line; And 상기 몸체의 공간부에 설치되되, 상기 아우터로터의 일측면을 접촉지지하고, 상기 아우터로터와 상기 이너로터의 편심량을 조절하여, 상기 펌핑수단에 의한 상기 오일의 압송유량을 제어하는 솔레노이드밸브를 포함하는 오일펌프.Is installed in the space portion of the body, the one side of the outer rotor in contact with, and adjusts the amount of eccentricity between the outer rotor and the inner rotor, including a solenoid valve for controlling the flow rate of the oil by the pumping means Oil pump. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 솔레노이드 밸브는 차량의 ECU와 연결되어 제어되는 것을 특징으로 하는 오일펌프.The solenoid valve is connected to the ECU of the vehicle oil pump, characterized in that controlled. 삭제delete
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