KR101218502B1 - Oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펌프의 동작 시 펌프 내부에서의 오일 흐름의 와류와 캐비테이션이 발생되는 것을 방지하는 오일펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an oil pump, and more particularly, to an oil pump that prevents the vortex and cavitation of the oil flow inside the pump during operation of the pump.
오일펌프는 엔진의 원활한 작동을 위해 엔진의 각 부분에 오일을 공급하는 역할을 한다. The oil pump supplies oil to each part of the engine for smooth operation of the engine.
오일펌프는 전동기, 내연기관 또는 증기터빈 등과 같은 원동기의 기계적 에너지를 이용하여 오일에 압력을 가한 다음 엔진의 각 부분으로 이동시키도록 구성되어 있다. The oil pump is configured to apply pressure to the oil using mechanical energy of a prime mover such as an electric motor, an internal combustion engine or a steam turbine, and then move it to each part of the engine.
오일펌프는 구조에 따라 기어형, 베인형 및 피스톤형이 있다. 그리고, 오일펌프는 부하변동에 따라 펌프의 토출량이 항상 일정한 정용량 펌프(Constant delivery pump)와 부하의 변동에 따라 토출량이 변하는 가변용량 펌프(Variable delivery pump)가 있다. The oil pump has gear type, vane type and piston type according to the structure. In addition, the oil pump includes a constant delivery pump in which the discharge amount of the pump is always constant according to the load change, and a variable delivery pump in which the discharge amount is changed according to the load change.
베인형으로서 부하의 변동에 따라 토출량이 변하는 가변용량 베인형 오일펌프는 본체, 구동축의 회전에 따라 회전하는 이너로터와, 이너로터와 편심되게 설치되는 아우터 로터, 아우터 로터를 탄력적으로 지지하되 아우터 로터와 이너로터가 서로 편심되게 위치된 상태를 유지하는 지지스프링 및 아우터 로터의 내주면에 접하면서 회전하여 외부로 오일을 압송하는 다수의 베인을 대표적인 구성요소로서 포함한다.As the vane type, the variable displacement vane type oil pump whose discharge amount is changed according to the load change is elastically supporting the inner rotor which rotates according to the rotation of the main body and the drive shaft, the outer rotor and the outer rotor which are installed eccentrically with the inner rotor. Representative components include a support spring for keeping the inner rotor eccentrically positioned and a plurality of vanes rotating in contact with the inner circumferential surface of the outer rotor to feed oil to the outside.
여기서, 다수의 베인은 이너로터의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합되어, 이너로터의 회전시 이너로터의 중심축과의 거리가 가변된다. Here, the plurality of vanes are slidably coupled radially to the outer circumferential surface of the inner rotor, so that the distance to the central axis of the inner rotor is variable during rotation of the inner rotor.
이너로터가 회전하면서 베인이 오일을 압송할 때 베인의 양측에서 오일의 와류가 발생하며 오일의 압송이 불균해지는 문제점이 있다.When the inner rotor rotates, the vane pressurizes the oil, and vortices of the oil are generated at both sides of the vane, and the pressurization of the oil is uneven.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 가변용량 베인형 오일펌프의 동작 시 이너로터의 외주면과 아우터 로터의 내주면 사이의 공간 측면에 홈을 형성하여 베인의 양측에서 오일의 와류 발생과 캐비테이션의 발생이 방지되도록 하여 오일의 균일한 압송이 이루어지도록 하는 오일펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and when the variable capacity vane type oil pump is operated, grooves are formed on the space side between the outer circumferential surface of the inner rotor and the inner circumferential surface of the outer rotor, so that the oil It is an object of the present invention to provide an oil pump for preventing the generation of vortices and the occurrence of cavitation so as to uniformly pump oil.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인과, 상기 흡입라인으로부터 유입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 로터리실이 형성된 아우터 로터; 상기 아우터 로터에 대하여 편심되도록 설치되고 엔진의 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하며 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하여 일단부가 상기 아우터 로터의 내주면에 접하면서 회전하여 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 이너로터; 일단이 상기 아우터 로터의 외측면에 형성되는 스프링지지부에 접촉하고 타단은 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터 로터를 지지하는 지지스프링; 상기 몸체 내부에 형성되고, 외부에서 공급되는 오일의 압력을 상기 아우터 로터로 인가하여 상기 아우터 로터의 위치가 변화되도록 하는 제1 오일밸브챔버; 상기 몸체 내부에 형성되고, 상기 제1 오일밸브챔버에서 공급되는 오일의 압력을 상기 스프링지지부로 인가하여 상기 아우터 로터의 위치가 변화되도록 하는 제2 오일밸브챔버; 상기 제1 오일밸브챔버의 오일이 상기 제2 오일밸브챔버로 공급되도록 하는 바이패스유로; 및 상기 아우터 로터와 상기 이너로터의 측면을 커버하는 상기 몸체의 내측면상에 형성되는 와류 방지홈을 포함하는 오일펌프를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a suction line for sucking oil from the oil pan, and a body having a supply line for supplying the oil introduced from the suction line to each friction portion of the engine; An outer rotor rotatably installed inside the body and having a rotary chamber formed therein; It is installed so as to be eccentric with respect to the outer rotor and rotates in association with the rotation of the drive shaft of the engine, and coupled radially slidably to the outer circumferential surface so that one end rotates while contacting the inner circumferential surface of the outer rotor to feed the oil into the supply line. An inner rotor including a plurality of vanes; A support spring having one end in contact with a spring support formed on an outer surface of the outer rotor and the other end in contact with an inner surface of the rotary chamber, for supporting the outer rotor; A first oil valve chamber formed inside the body and configured to change a position of the outer rotor by applying a pressure of oil supplied from the outside to the outer rotor; A second oil valve chamber formed inside the body and configured to change a position of the outer rotor by applying a pressure of oil supplied from the first oil valve chamber to the spring support; A bypass passage for supplying oil from the first oil valve chamber to the second oil valve chamber; And it provides an oil pump comprising a vortex preventing groove formed on the inner surface of the body covering the outer rotor and the side of the inner rotor.
상기 와류 방지홈은 원호 형태로 형성될 수 있다.The vortex preventing groove may be formed in an arc shape.
상기 와류 방지홈은 상기 베인의 단부 양측에 접하도록 위치될 수 있다.The vortex preventing groove may be positioned to contact both sides of the end of the vane.
상기 와류 방지홈의 양단부는 중간부보다 폭이 좁게 형성될 수 있다.Both ends of the vortex preventing groove may be formed to be narrower than the middle portion.
상기한 본 발명은 가변용량 베인형 오일펌프의 동작 시 이너로터의 외주면과 아우터 로터의 내주면 사이의 공간 측면에 홈을 형성하여 베인의 양측에서 오일의 와류 발생과 캐비테이션의 발생이 방지되도록 하여 오일의 압송이 균일하게 이루어질 수 있다.According to the present invention, a groove is formed in the space side between the outer circumferential surface of the inner rotor and the inner circumferential surface of the outer rotor during operation of the variable displacement vane type oil pump to prevent the generation of oil vortex and cavitation on both sides of the vane. Pressing can be made uniform.
또한, 오일의 압송이 균일하게 이루어지므로 소음의 발생이 감소될 수 있다.In addition, since the oil feeding is made uniform, the generation of noise can be reduced.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 와류 방지홈의 일 예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 A-A선의 선단면도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 엔진의 회전수에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프와 종래 기술에 의한 오일펌프의 압력상태를 나타내는 도면이다. 도 6에서, A1선은 종래 기술에 의한 오일펌프의 압력을 나타내고, A2선은 본 발명에 따른 오일펌프의 압력을 나타낸다.
도 7은 엔진의 회전수에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프와 종래 기술에 의한 오일펌프의 토크 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프에서 사용되는 아우터 로터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프에서 사용되는 아우터 로터의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 11과 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프의 동작을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an oil pump according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of an example of the vortex preventing groove according to the first embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1.
4 and 5 are views showing the operation of the oil pump according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view showing the pressure state of the oil pump according to the first embodiment of the present invention and the oil pump according to the prior art according to the rotation speed of the engine. In Figure 6, line A1 represents the pressure of the oil pump according to the prior art, line A2 represents the pressure of the oil pump according to the present invention.
7 is a view showing the torque state of the oil pump according to the first embodiment of the present invention and the oil pump according to the prior art according to the rotation speed of the engine.
8 is a view showing the configuration of an oil pump according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing the configuration of the outer rotor used in the oil pump according to the second embodiment of the present invention.
10 is a plan view showing the configuration of an outer rotor used in the oil pump according to the second embodiment of the present invention.
11 and 12 are views showing the operation of the oil pump according to the second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of an oil pump according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프(100)는 몸체(110), 아우터 로터(120), 이너로터(140), 지지스프링(130), 제1 오일밸브챔버(114a), 제2 오일밸브챔버(114b), 바이패스유로(127) 및 와류 방지홈(160)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
몸체(110)는 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인(미도시)과, 흡입라인으로부터 유입된 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인(미도시)이 형성되어 있다. 몸체(110)의 내부 일측의 소정 위치에는 흡입라인과 공급라인으로부터 오일의 유입과 출입이 이루어지는 제1 오일밸브챔버(114a)가 형성된다.
몸체(110) 내로 유입된 오일은 공급라인을 통해 엔진의 각 부위로 공급되고, 이후 바이패스(bypass)되어 몸체(110)와 아우터 로터(120)사이의 공간인 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된다. 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된 오일의 압력은 후술하는 아우터 로터(120)의 일측으로 인가되어 후술하는 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심정도를 변화시킬 수 있다.The oil introduced into the
몸체(110) 내부 일측의 소정 위치에는 제1 오일밸브챔버(114a) 내의 오일 압력에 따라 제1 오일밸브챔버(114a) 측의 오일의 유입이 이루어지는 제2 오일밸브챔버(114b)가 형성된다. A second
제2 오일밸브챔버(114b)는 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일을 공급받은 후, 후술하는 스프링지지부(122)에 오일 압력을 인가하여 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심정도를 변화시킬 수 있다. 제2 오일밸브챔버(114b)에 의한 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심 변화 방향은 제1 오일밸브챔버(114a)와 동일하다. The second
제1 오일밸브챔버(114a)의 오일이 제2 오일밸브챔버(114b)로 공급될 수 있도록 바이패스유로(127)가 형성된다. The
바이패스유로(127)는 몸체(110) 내부 일측으로 형성되어, 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일이 제2 오일밸브챔버(114b)로 공급되도록 한다. 이때, 바이패스유로(127)는 후술하는 제1 및 제2 실링부(125a, 125b)에 의해 개폐되며 오일의 공급이 단속된다. The
아우터 로터(120)는 대략 링 형상으로 형성된다. 아우터 로터(120)는 아우터 로터(120)의 외측에 형성되는 연결축(121)에 의해 몸체(110)의 내측 공간에 설치된다. 아우터 로터(120)는 연결축(121)을 기준으로 소정 각도만큼 회전하며 후술하는 이너로터(140)와 소정량만큼 편심된다. 아우터 로터(120)의 내접부에는 후술하는 베인(144)과 링(146)이 설치되는 로터리실(128)이 형성된다. 로터리실(128)은 원형으로 형성되고, 아우터 로터(120)와 동심원 형태로 형성된다. The outer rotor 120 is formed in a substantially ring shape. The outer rotor 120 is installed in the inner space of the
아우터 로터(120)의 외측면에는 스프링지지부(122)가 돌출 형성되어 있다. On the outer surface of the outer rotor 120, a
스프링지지부(122)는 후술하는 지지스프링(130)의 일단부에 접촉하여 지지스프링(130)을 지지한다. 스프링지지부(122)는 소정의 길이와 폭으로 형성되는 로드 형태로 형성된다. 스프링지지부(122)는 지지스프링(130)의 탄성력을 아우터 로터(120)로 전달하여 아우터 로터(120)와 이너로터(140)가 편심되도록 하고, 아우터 로터(120)의 회전시에는 지지스프링(130)이 압축되도록 한다. The
스프링지지부(122)는 단부에 지지스프링(130)을 향하여 소정의 높이로 이탈방지단(123)이 형성된다. 이탈방지단(123)은 저속 운전시 지지스프링(130)의 일단이 스프링지지부(122) 상에서 이탈하는 것을 방지한다.The
아우터 로터(120)의 일측에는 제1 오일밸브챔버(114a) 측으로 오일 압력 단속부(124)가 배치된다. On one side of the outer rotor 120, the oil pressure
오일 압력 단속부(124)는 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일 압력 상태에 따라 오일의 압력을 제2 오일밸브챔버(114b)로 공급한다.The oil pressure
오일 압력 단속부(124)는 내측에 제1 오일밸브챔버(114a) 측의 오일이 바이패스유로(127)의 입구측으로 유동되도록 하는 오일 유동관(126)이 형성되고, 일측면은 몸체(110)의 내부 일측면에 밀접한다. The oil pressure
본 실시예에서, 오일 압력 단속부(124)는 별도로 제작된 후 아우터 로터(120)의 외측면에 고정되어 있으나, 아우터 로터(120)와 일체로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the oil pressure
지지스프링(130)은 몸체(110)의 내부 일측에 설치되고, 일단이 아우터 로터(120)의 스프링지지부(122)에 접촉하여 지지되고, 타단은 몸체(110)의 내부 일측에 지지된다. 여기서, 지지스프링(130)은 스프링의 탄성력에 의해 아우터 로터(120)와 후술하는 이너로터(140)가 소정량만큼 편심되도록 한다. 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심 정도에 따라 엔진의 각 부분으로 압송되는 오일량이 제어된다. The
이너로터(140)는 몸체(110)의 내측면에 회전가능하게 설치된다. 이너로터(140)는 엔진의 구동축으로부터 회전력을 인가받아 회전한다. 이너로터(140)는 원형으로 형성된다. 이너로터(140)는 로터리실(128)의 지름보다 작게 형성되어, 로터리실(128)의 내측에서 회전될 수 있다. 이너로터(140)로 연결되는 회전축은 몸체(110)를 관통하여 외부로 연결된다. 로터리실(128)의 중심축은 이동하지 않는 상태로 유지되어, 아우터 로터(120)에 대하여 편심된다.
베인(144)은 이너로터(140)와 이너로터(140)의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합한다. 베인(144)은 다수개로 사용된다. The
여기서, 다수의 베인(144)은 이너로터(140)가 회전하면 방사상으로 이탈되면서 외측단부가 아우터 로터(120)의 내주면에 접촉하는데, 이때 본 발명의 실시예는 베인(144)의 외측단부가 아우터 로터(120)의 내주면에 골고루 접촉되도록 베인(144)의 내측단부와 접촉하는 링(146)이 구비된다. Here, the plurality of
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 와류 방지홈의 일 예의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of an example of the vortex preventing groove according to the first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 몸체(110)의 내측에서 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 양측면을 커버하는 몸체(110) 내측의 전면과 후면에는 와류 방지홈(160)이 형성된다. Referring to FIG. 2, a
와류 방지홈(160)은 베인(144)에 의해 오일이 압송될 때, 베인(144)의 양측과 몸체(110) 내측면 사이에서 오일의 와류와 이로 인한 캐비테이션(cavitation) 및 소음 발생을 방지한다.
와류 방지홈(160)은 원호 형태로 형성된다. 와류 방지홈(160)은 단일개로 형성될 수 있고, 아우터 로터(120)의 중심을 기준으로 양측에 대향하여 형성될 수 있다. 또한, 와류 방지홈(160)은 아우터 로터(120)의 내측면에 접하는 베인(144)의 단부 양측이 접하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
와류 방지홈(160)의 양단부의 폭은 중간부의 폭보다 좁게 형성된다. 따라서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 와류 방지홈(160)은 그의 일단에서 중간부로 갈수록 폭이 점차 넓어지고, 중간부에서 타단으로 갈수록 폭이 점차 좁아지도록 형성된다. 여기서, 와류 방지홈(160)의 폭은 중간부를 기준으로 양측이 서로 동일할 수 있다. 또한, 다만 엔진의 회전 부하량에 따라 오일펌프의 동작 정도가 변화될 수 있으므로 와류 방지홈(160)의 폭의 변화량은 중간부를 기준으로 양단이 서로 동일하지 않을 수 있다.The width of both ends of the
그리고, 와류 방지홈(160)의 외주측의 곡률은 아우터 로터(120)의 내주면의 곡률에 대응하여 형성된다. 따라서, 와류 방지홈(160)의 외주측은 아우터 로터(120)의 내주면의 측단과 일치하게 형성될 수 있다. The curvature of the outer circumferential side of the
또한, 와류 방지홈(160)의 내주측 곡률은 와류 방지홈(160)의 폭의 변화 정도에 따라 다양하게 변화될 수 있다. In addition, the curvature of the inner circumference of the
와류 방지홈(160)의 깊이는 사용자의 필요에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 와류 방지홈(160)의 깊이는 전체적으로 일정하게 형성되거나 폭의 변화에 대응하여 변화될 수 있다.The depth of the
상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같이 동작할 수 있다.The present invention configured as described above may operate as follows.
다시 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. This will be described with reference to FIG. 1 again.
먼저, 엔진이 동작하면 오일팬(미도시)의 오일은 흡입관로(미도시)를 통하여 로터리실(128)로 유입되고 베인(144)에 의하여 엔진의 각 마찰 부위로 압송된다. 상세하게는, 로터리실(128)에서의 오일의 흐름은 먼저 유입되는 오일이 몸체(110) 내로 유입되고, 유입된 오일은 공급라인을 통해 엔진의 각 마찰 부위로 유출된다. First, when the engine operates, the oil of the oil pan (not shown) flows into the
이때, 아우터 로터(130)의 안쪽은 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인과 연통되며, 베인(144)에 의하여 오일에 압력을 가하여 오일을 압송하여 엔진의 각 부위로 공급한다. At this time, the inner side of the
도 3는 도 1의 A-A선의 선단면도이다.3 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 1과 도 3를 참조하면, 베인(144)의 양측단과 몸체(110) 사이에는 와류 방지홈(160)이 형성되어 있음을 알 수 있다. 여기서, 와류 방지홈(160)은 오일의 유동 공간으로 작용하여 베인(144)이 동작하며 오일을 압송할 때, 베인(144)과 몸체(110) 내면 사이에서의 오일의 와류가 발생되는 것이 방지된다. 또한, 와류 방지홈(160)은 오일펌프 내부에서의 캐비테이션 발생과 소음 발생이 방지되도록 한다.1 and 3, it can be seen that the
아우터 로터(120)의 내주면과 이너로터(140)의 외주면의 거리가 가장 적은 부분과 가장 큰 부분에서는 와류 발생 정도가 중간부보다 상대적으로 적으므로 와류 방지홈(160)의 양단은 중간부보다 폭이 작게 형성될 수 있다.In the smallest part and the largest part of the distance between the inner circumferential surface of the outer rotor 120 and the outer circumferential surface of the
공급된 오일은 이후 바이패스되어 몸체(110) 내측면과 아우터 로터(120) 사이의 공간인 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된다.The supplied oil is then bypassed and supplied to the first
제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된 오일의 압력은 아우터 로터(120)에 인가되고, 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일은 오일 유동관(126)과 바이패스유로(127)를 통해 제2 오일밸브챔버(114b)로 유입된 후, 스프링지지부(122)에 오일의 압력을 인가한다. The pressure of the oil supplied to the first
엔진 동작 초기에는 제1 오일밸브챔버(114a)와 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 압력이 합이 지지스프링(130)의 탄성력보다 작아 아우터 로터(120)는 회전하지 않고, 이너로터(142)와의 편심 정도를 유지한다.Initially, the outer rotor 120 does not rotate and the
한편, 제2 오일밸브챔버(114b) 측으로 입력된 오일이 지지스프링(130) 측으로 유입되면 아우터 로터(120)에 대하여 제1 오일밸브챔버(114a)와 반대 방향으로 압력이 인가되어 오일펌프(100)의 동작이 원활하지 않게되므로, 제2 오일밸브챔버(114b) 측으로 입력된 오일은 제3 실링부(125c)에 의해 지지스프링(130) 측으로 유입되는 것이 방지된다. On the other hand, when the oil input to the second oil valve chamber (114b) flows into the
이후, 엔진의 회전수가 점차 증가하여 제1 오일밸브챔버(114a)로 유입되는 오일의 압력이 증가되고 증가된 오일 압력이 아우터 로터(120)로 인가됨으로서 아우터 로터(120)가 회전축(121)을 기준으로 회전하며, 이너로터(142)와의 편심 정도가 감소된다. Thereafter, the rotation speed of the engine is gradually increased to increase the pressure of the oil flowing into the first
도 4와 도 5은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프의 동작을 나타내는 도면이다.4 and 5 are views showing the operation of the oil pump according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 엔진 회전수가 점차 증가하면 로터리실(128)에서 엔진의 각 부위로 압송되는 오일의 압력이 증가하고, 이에 따라 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급되는 오일의 압력과 제1 오일밸브챔버(114a)에서 바이패스유로(127)를 통해 제2 오일밸브챔버(114b)로 유입되는 오일의 압력도 증가한다.Referring to FIG. 4, when the engine speed is gradually increased, the pressure of oil pumped from the
제1 오일밸브챔버(114a)와 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 압력이 동시에 아우터 로터(120)와 스프링지지부(122)에 인가되고, 인가된 압력이 지지스프링(130)의 탄성력보다 크면 압력을 인가받은 아우터 로터(120)는 회전축(121)을 중심으로 시계 방향으로 회전하며, 지지스프링(130)이 압축된다.When the oil pressure of the first
아우터 로터(120)가 회전하면 이너로터(142)와의 편심정도가 축소되어 로터리실(128)의 오일 공급 압력의 상승은 일정 정도에서 멈춘다.When the outer rotor 120 rotates, the degree of eccentricity with the
이러한 지지스프링(130)의 압축은 엔진 동작 초기부터 엔진 회전수가 대략 1000rpm 범위에서 이루어지고, 이 상태에서는 바이패스유로(127)의 입구가 제1 실링부(125a)와 제2 실링부(125b)의 사이에 위치되어 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일이 제2 오일밸브챔버(114b)로 공급될 수 있다. The compression of the
엔진 회전수가 계속 증가하면(예들 들어, 1000rpm 이상), 제1 오일밸브챔버(114a)와 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 압력이 증가되어 아우터 로터(120)의 회전량도 증가한다. If the engine speed continues to increase (for example, 1000 rpm or more), the oil pressure of the first
다시 도 4를 참조하면, 아우터 로터(120)의 회전에 의해 제1 실링부(125a)와 제2 실링부(125b)가 이동하여 제2 실링부(125b)가 바이패스유로(127)의 입구측에 위치되고 이에 따라 바이패스유로(127)가 폐쇄되어 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 공급이 차단됨으로서 아우터 로터(120)에는 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일 압력만이 인가된다. Referring to FIG. 4 again, the
제1 오일밸브챔버(114a)의 오일 압력만이 아우터 로터(120)에 인가되므로 지지스프링(120)은 다시 압축되고 아우터 로터(120)와 이너로터(142)의 편심정도는 축소된다. 여기서, 지지스프링(120)이 다시 압축되는 것은 엔진 회전수 증가에 의한 오일 압력 증가에 의해 일시적으로 나타난다. Since only the oil pressure of the first
계속적인 엔진 회전수 증가에 의해 아우터 로터(120)에 인가되는 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일 압력은 증가하지만, 바이패스유로(127)는 제2 실링부(125b)에 의해 폐쇄된 상태를 유지한다. 제2 실링부(125b)의 폭은 바이패스유로(127) 입구의 지름보다 크게 형성되어 있어, 엔진의 회전수가 일정 범위(예를 들어 1000 내지 3000 rpm) 내에서는 제2 실링부(125b)는 바이패스유로(127)의 폐쇄 상태를 유지한다. 제2 실링부(125b)의 폭은 사용자의 필요에 따른 엔진 회전수 범위에 대응하여 다양하게 설정될 수 있다. The oil pressure of the first
도 5을 참조하면, 이후, 엔진 회전수가 증가하여 일정 이상 예를 들어, 3000rpm 이상이 되면 로터리실(128)로 압송되는 오일의 압력이 더욱 증가하고, 제1 오일밸브챔버(114a)에서 아우터 로터(120)로 인가되는 압력이 증가되어, 아우터 로터(120)는 회전축(121)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다.Referring to FIG. 5, after that, when the engine speed is increased to a predetermined level or more, for example, 3000 rpm or more, the pressure of the oil pumped to the
또한, 아우터 로터(120)의 회전에 의해 제2 실링부(125b)가 이동하여 폐쇄되어 있던 바이패스유로(127)의 입구가 개방된다.In addition, due to the rotation of the outer rotor 120, the
바이패스유로(127)의 개방에 의해 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일이 바이패스유로(127)를 통해 제2 오일밸브챔버(114b)로 전달된다. 이후, 제1 오일밸브챔버(114a)와 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 압력이 동시에 아우터 로터(120)에 인가되어, 지지스프링(130)이 압축됨으로서, 아우터 로터(120)와 이너로터(142)의 편심정도가 이전보다 더욱 축소됨으로서 로터리실(128)의 오일 공급 압력의 상승은 일정 정도에서 멈춘다.The oil of the first
한편, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 아우터 로터(120)의 이동에 의해 와류 방지홈(160)과 아우터 로터(120)의 교차 부위는 감소되고, 이에 따라 와류 방지홈(160)을 통한 오일의 유량도 감소된다. 그러나, 아우터 로터(120)의 이동에 의해 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심은 감소되고 오일 공급 압력의 상승도 멈추게 되므로 오일의 와류 발생도 감소된다. 이와 같이 와류 방지홈(160)과 아우터 로터(120)의 교차 부위가 감소되어도 와류 방지 효과를 계속적으로 얻을 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 4 and 5, the intersection of the
다만, 서로 대향하고 있는 와류 방지홈(160)의 형상은 서로 다를 수 있으므로 오일의 와류 발생량과 이에 따른 와류 방지 효과의 정도는 서로 대향하고 있는 와류 방지홈(160)에 대해서 서로 다르게 나타날 수 있다.However, since the shapes of the
도 6은 엔진의 회전수에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프와 종래 기술에 의한 오일펌프의 압력상태를 나타내는 도면이다. 도 6에서, A1선은 종래 기술에 의한 오일펌프의 압력을 나타내고, A2선은 본 발명에 따른 오일펌프의 압력을 나타낸다.6 is a view showing the pressure state of the oil pump according to the first embodiment of the present invention and the oil pump according to the prior art according to the rotation speed of the engine. In Figure 6, line A1 represents the pressure of the oil pump according to the prior art, line A2 represents the pressure of the oil pump according to the present invention.
도 7은 엔진의 회전수에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일펌프와 종래 기술에 의한 오일펌프의 토크 상태를 나타내는 도면이다. 도 7에서, B1선은 종래 기술에 의한 오일펌프의 토크를 나타내고, B2선은 본 발명에 따른 오일펌프의 토크를 나타낸다.7 is a view showing the torque state of the oil pump according to the first embodiment of the present invention and the oil pump according to the prior art according to the rotation speed of the engine. In Fig. 7, line B1 represents the torque of the oil pump according to the prior art, and line B2 represents the torque of the oil pump according to the present invention.
도 6을 참조하면, 오일펌프(100)의 동작시, 엔진의 회전수가 1000이하인 경우에는 종래 기술과 본 기술에서의 오일펌프(100) 압력은 동일하다. 엔진의 회전수가 1000이 되면, 오일펌프(100)의 압력이 점차 상승한다. 다만, 본 발명에 의한 오일펌프(100)는 유압 상승 시 와류 방지홈(160)에 의한 와류 발생의 방지에 의해 유압의 변화 정도가 종래의 기술에 의한 오일펌프보다 미약하게 나타난다. Referring to FIG. 6, in the operation of the
엔진 회전수의 계속적인 증가에 의해 회전수가 3000 또는 그 이상에 도달하였을 경우에는 종래의 오일펌프와 본 기술에 의한 오일펌프의 압력은 동일하게 나타남을 알 수 있다. When the rotational speed reaches 3000 or more due to the continuous increase in the engine speed, it can be seen that the pressure of the conventional oil pump and the oil pump according to the present technology are the same.
도 7을 참조하면, 엔진의 회전수가 1000이하에서는 오일펌프의 동작에 필요한 토크는 종래의 오일펌프와 본 기술에 의한 오일펌프에서 동일함을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the torque required for the operation of the oil pump is less than 1000 in the conventional oil pump and the oil pump according to the present technology.
엔진 회전수가 1000 내지 3000 사이인 경우에는, 제1 오일밸브챔버(114a)의 오일 압력이 아우터 로터(120)에 인가되고, 엔진 회전수가 3000 이상이면, 제1 오일밸브챔버(114a)와 제2 오일밸브챔버(114b)의 오일 압력에 의해 아우터 로터(120)와 이너로터(142)의 편심 정도를 감소시켜 오일펌프(100) 내부의 압력이 저하된다. 이때, 와류 방지홈(160)에 의해 베인(144)과 몸체(110) 사이의 와류 발생도 감소한다.When the engine speed is between 1000 and 3000, the oil pressure of the first
베인(144)에 의해 오일이 공급될 때, 베인(144)과 몸체(110) 내면 사이에서의 오일의 와류 발생이 방지되므로 이로 인해 와류가 방지되므로 오일펌프 내부에서의 캐비테이션 발생과 소음 발생이 방지된다.When the oil is supplied by the
또한, 공급되는 오일의 와류가 방지되어 오일의 흐름이 균일하게 이루어지므로 차량의 각 기관으로의 오일 공급이 균일해질 수 있다. 또한, 오일이 균일하게 공급되므로 소음의 발생이 감소될 수 있다.In addition, since the vortex of the supplied oil is prevented so that the flow of oil is made uniform, the oil supply to each engine of the vehicle can be made uniform. In addition, since the oil is supplied uniformly, the generation of noise can be reduced.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.8 is a view showing the configuration of an oil pump according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프는 몸체(110), 아우터 로터(220), 이너로터(140), 지지스프링(130), 제1 오일밸브챔버(114a), 제2 오일밸브챔버(114b), 바이패스유로(127), 제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)를 포함한다. Referring to FIG. 8, the oil pump according to the second embodiment of the present invention includes a
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The same reference numerals are used for the same components as in the previous embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
아우터 로터(220)는 이전의 실시예에서 사용하는 아우터 로터(120)와 유사한 형태로 형성되므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. Since the
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프에서 사용되는 아우터 로터의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프에서 사용되는 아우터 로터의 구성을 나타내는 평면도이다.9 is a perspective view showing the configuration of the outer rotor used in the oil pump according to the second embodiment of the present invention, Figure 10 is a plan view showing the configuration of the outer rotor used in the oil pump according to the second embodiment of the present invention. to be.
도 9 및 도 10을 참조하면, 아우터 로터(220)의 로터리실(128)에서 스프링지지부(122) 측으로 향하는 아우터 로터(220)의 일측에는 오일 유동 공간으로 작용하는 제1 와류 방지로(260)가 형성된다. 그리고, 제1 와류 방지로(260)는 아우터 로터(220)의 양측으로 형성된다. 9 and 10, a first
따라서, 제1 와류 방지로(260)는 아우터 로터(220)의 스프링지지부(122) 측 부위의 양측에서 오일펌프(200) 내벽 사이에 각각 위치된다. Accordingly, the first
또한, 아우터 로터(220)의 중심점을 기준으로 제1 와류 방지로(260)에 대칭되는 아우터 로터(220)의 일측으로는 제2 와류 방지로(270)가 형성된다. In addition, a second
제2 와류 방지로(270)은 로터리실(128)의 내벽측에 홈 형태로 형성될 수 있다. The second
제2 와류 방지로(270)는 아우터 로터(220)의 양측으로 형성된다. 따라서, 제2 와류 방지로(270)는 아우터 로터(220)의 스프링지지부(122)의 반대측 부위의 양측에서 오일펌프(200) 내벽 사이에 각각 위치된다. The second
제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)는 아우터 로터(220) 상에서 동일한 길이로 형성되거나, 제2 와류 방지로(270)의 길이가 제1 와류 방지로(260)보다 다소 짧게 형성될 수도 있다. The first and second
제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)는 베인(144)에 의해 오일이 압송될 때, 아우터 로터(220)의 양측과 몸체(110) 내측면 사이에서 오일의 와류와 이로 인한 캐비테이션(cavitation) 및 소음 발생을 방지하여, 유량의 증대와 소음 감소 효과를 얻는다. The first and second
이때, 제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)의 양단은 오일 유동을 용이하게 하기 위해 각각 소정 곡률의 곡면으로 형성된다. 이때, 제1 와류 방지로(260)의 양단은 서로 동일한 곡률로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, both ends of the first and second
또한, 제1 와류 방지로(260)에 대칭되는 위치에 형성되는 제2 와류 방지로(270)의 양단은 서로 동일한 곡률로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that both ends of the second
또한, 제1 와류 방지로(260)의 단부 곡률과 제2 와류 방지로(270)의 단부 곡률은 서로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the end curvature of the first
이때, 제1 와류 방지로(260)의 단부에 대한 접선(a)과 아우터 로터(220)의 내측 공간 즉, 와류 방지로의 단부)의 시작점에 접하는 로터리실(128)의 내주면의 접선(b)은 1° 내지 85°의 각도를 이루는 것이 바람직하다. At this time, a tangent b of the inner circumferential surface of the
제1 와류 방지로(260)의 양단부의 곡률은 서로 동일하고, 제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)의 단부는 곡률은 서로 동일하므로, 제1 및 제2 와류 방지로(260, 270)의 단부의 접선(a)과 로터리실(128) 내주면의 접선(b)은 1° 내지 85°의 각도를 이룬다. Since the curvatures of both ends of the first
도 11과 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오일펌프(200)의 동작을 나타내는 도면이다.11 and 12 are views showing the operation of the
도 11과 도 12를 참조하면, 엔진(미도시)이 동작하면 오일펌프(200)는 엔진의 회전력을 전달받아 회전한다. 이때, 몸체(110) 내로 유입된 오일은 공급라인을 통해 엔진의 각 부위로 공급되고, 이후 바이패스(bypass)되어 몸체(110)와 아우터 로터(120)사이의 공간인 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된다. 제1 오일밸브챔버(114a)로 공급된 오일의 압력은 아우터 로터(120)의 일측으로 인가되어 아우터 로터(120)와 이너로터(140)의 편심정도를 변화시킬 수 있다.11 and 12, when the engine (not shown) operates, the
엔진 회전수가 일정 이상 증가하여(예를 들어 3000rpm 이상) 로터리실(128)로 압송되는 오일의 압력이 더욱 증가하고, 제1 오일밸브챔버(114a)에서 아우터 로터(220)로 인가되는 압력이 증가되어, 아우터 로터(220)는 회전축(121)을 중심으로 시계 방향으로 회전함을 나타낸다. As the engine speed increases by a certain amount (for example, 3000 rpm or more), the pressure of the oil pumped to the
이때, 오일펌프(200)의 구성요소들의 동작은 이전의 실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다. At this time, since the operation of the components of the
상기와 같이 아우터 로터(220)가 동작할 때, 베인(144)에 의해 압송되는 오일은 아우터 로터(220)의 양측과 몸체(110) 내측면 사이의 제1 와류 방지로(260)의 일단측을 통해 로터리실(128) 측으로 유입된 후, 제2 와류 방지로(270)의 일단으로 유입된다. 이후, 제2 와류 방지로(270)의 타단으로 통해 다시 로터리실(128)로 유출되고, 제1 와류 방지로(260)의 타단을 통해 배출된다.When the
도 11에서, 화살표는 오일의 흐름을 나타낸다. In FIG. 11, the arrow indicates the flow of oil.
이때, 제1 와류 방지로(260)의 일단부의 접선(a)과 단부에 접하는 로터리실(128)의 접선(b)은 소정의 각도(1° 내지 85°)를 이루며 오일의 유동을 용이하게 한다. At this time, the tangent a of one end of the first
상기와 같이 구성된 아우터 로터에 형성된 제1 와류 방지로(260)에 의해, 오일펌프의 동작 시 오일 유량이 30% 정도 증가하고, 동작 소음은 10dB 정도 감소되는 효과를 얻을 수 있다. By the first
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.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 오일펌프
110: 몸체
120, 220: 아우터 로터
122: 스프링지지부
123: 이탈 방지단
124: 오일 공급 단속부
125: 오일 유동관
126: 바이패스유로
128: 로터리실
130: 지지스프링
140: 이너로터
144: 베인
146: 링
160: 와류 방지홈
260: 제1 와류 방지로
270: 제2 와류 방지로100: oil pump
110: body
120, 220: outer rotor
122: spring support
123: exit prevention
124: oil supply intermittent
125: oil flow pipe
126: Bypass Euro
128: rotary room
130: support spring
140: inner rotor
144: vane
146: ring
160: vortex prevention groove
260: first vortex prevention furnace
270: second vortex prevention furnace
Claims (9)
상기 몸체의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 로터리실이 형성된 아우터 로터;
상기 아우터 로터에 대하여 편심되도록 설치되고 엔진의 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하며 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하고 일단부가 상기 아우터 로터의 내주면에 접하면서 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 이너로터;
일단이 상기 아우터 로터의 외측면에 형성되는 스프링지지부에 접촉하고 타단은 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터 로터를 지지하는 지지스프링;
상기 몸체 내부에 형성되고, 외부에서 공급되는 오일의 압력을 상기 아우터 로터로 인가하여 상기 아우터 로터의 위치가 변화되도록 하는 제1 오일밸브챔버;
상기 몸체 내부에 형성되고, 상기 제1 오일밸브챔버에서 공급되는 오일의 압력을 상기 스프링지지부로 인가하여 상기 아우터 로터의 위치가 변화되도록 하는 제2 오일밸브챔버;
상기 제1 오일밸브챔버의 오일이 상기 제2 오일밸브챔버로 공급되도록 하는 바이패스유로; 및
상기 오일의 압송 시, 상기 몸체 내측면 사이에서 오일의 와류와 이로 인한 캐비테이션(cavitation) 및 소음 발생을 방지하는 와류 방지부를 포함하는 오일펌프.A body having 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;
An outer rotor rotatably installed inside the body and having a rotary chamber formed therein;
A plurality of eccentrically installed with respect to the outer rotor and rotated in accordance with the rotation of the drive shaft of the engine and coupled to the outer circumferential surface so as to slidably coupled to one end and the oil feed to the supply line while one end is in contact with the inner circumferential surface of the outer rotor. An inner rotor including a vane;
A support spring having one end in contact with a spring support formed on an outer surface of the outer rotor and the other end in contact with an inner surface of the rotary chamber, for supporting the outer rotor;
A first oil valve chamber formed inside the body and configured to change a position of the outer rotor by applying a pressure of oil supplied from the outside to the outer rotor;
A second oil valve chamber formed inside the body and configured to change a position of the outer rotor by applying a pressure of oil supplied from the first oil valve chamber to the spring support;
A bypass passage for supplying oil from the first oil valve chamber to the second oil valve chamber; And
When the oil is pumped, the oil pump comprising a vortex prevention unit for preventing the vortex of the oil and thereby the cavitation (cavitation) and the noise generated between the inner surface of the body.
상기 와류 방지부는 상기 아우터 로터와 상기 이너로터의 측면을 커버하는 상기 몸체의 내측면상에 형성되는 와류 방지홈을 포함하는 오일펌프.The method according to claim 1,
The vortex preventing unit includes an vortex preventing groove formed on an inner surface of the body covering the outer rotor and the side of the inner rotor.
상기 와류 방지홈은 원호 형태로 형성되는 오일펌프.The method according to claim 2,
The vortex preventing groove is an oil pump formed in an arc shape.
상기 와류 방지홈은 상기 베인의 단부 양측에 접하도록 위치되는 오일펌프.The method according to claim 2,
The vortex preventing groove is located in contact with both ends of the vane oil pump.
상기 와류 방지홈의 양단부는 중간부보다 폭이 좁게 형성되는 오일펌프.The method according to claim 3,
Both ends of the vortex prevention groove is formed in a narrower than the middle portion of the oil pump.
상기 와류 방지부는 상기 아우터 로터의 로터리실에서 스프링지지부 측으로 향하는 상기 아우터 로터의 일측에 형성되되 상기 아우터 로터의 양측으로 형성되는 제1 와류 방지로 및
상기 로터리실의 중심점을 기준으로 상기 아우터 로터 상에서 상기 제1 와류 방지로에 대칭되는 위치에 형성되는 제2 와류 방지로
를 포함하는 오일 펌프. The method according to claim 1,
The vortex preventing portion is formed on one side of the outer rotor toward the spring support side in the rotary chamber of the outer rotor, the first vortex prevention passage formed on both sides of the outer rotor and
A second vortex prevention path formed at a position symmetrical to the first vortex prevention path on the outer rotor with respect to the center point of the rotary chamber;
Oil pump comprising a.
상기 제2 와류 방지로의 상기 로터리실의 내벽측에 홈 형태로 형성되는 오일펌프.The method of claim 6,
An oil pump formed in a groove shape on the inner wall side of the rotary chamber of the second vortex preventing passage.
상기 제1 및 제2 와류 방지로의 양단부는 동일한 곡률의 곡면 형태로 형성되는 오일펌프.The method of claim 6,
Both ends of the first and second vortex preventing passages are formed in a curved shape of the same curvature.
상기 제1 및 제2 와류 방지로의 단부의 접선과 상기 단부의 시작점에 접하는 상기 로터리실의 내주면의 접선은 1° 내지 85°의 각도차로 형성되는 오일펌프.
The method according to claim 8,
The tangent of the end of the first and second vortex preventing passage and the tangent of the inner circumferential surface of the rotary chamber in contact with the starting point of the end is formed with an angle difference of 1 ° to 85 °.
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2011
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