KR101221742B1

KR101221742B1 - 자동변속기용 오일 기어 펌프

Info

Publication number: KR101221742B1
Application number: KR1020120086106A
Authority: KR
Inventors: 권혁인; 김도현
Original assignee: 명화공업주식회사
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2013-01-11

Abstract

본 발명은 종래의 흡입포트와 토출포트의 형상에 있어서, 각 포트 사이의 각도를 포함하여 그 형상을 변경함으로써, 오일의 유동에 따른 소음과 맥동 현상을 감소시켜 오일 펌프의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동변속기용 오일 기어 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

자동변속기용 오일 기어 펌프{OIL GEAR PUMP FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기용 오일 기어 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일이 유출입되는 흡입포트와 토출포트의 형상 변경을 통해 소음 성능 및 진동 성능을 개선시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 기어 펌프는, 내접형 기어 펌프와 외접형 기어 펌프로 대별할 수 있다. 특히, 내접형 기어 펌프의 경우 고압시에도 누설량이 많지 않고 효율이 높을 뿐만 아니라 소음도 적게 발생하기 때문에 고압형에 적합하다.

특허문헌1에는 이러한 내접형 기어펌프의 일예가 게시되어 있다. 종래의 기어펌프는, 내부에 로터가 구비되는 하우징(43)을 포함하여 구성된다. 특히, 이 하우징(43)에는 오일의 유출입을 위한 흡입포트(6)와 토출포트(7a)를 포함하여 구성된다. 이러한 흡입포트(6)와 토출포트(7a)는 통상적으로 로터를 중심으로 양측에 형성된다.

한국공개특허 제10-2007-0100660호(2007.10.11)

본 발명은 이러한 종래의 흡입포트와 토출포트의 형상에 있어서, 각 포트 사이의 각도를 포함하여 그 형상을 변경함으로써, 오일의 유동에 따른 소음과 맥동 현상을 감소시켜 오일 펌프의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 자동변속기용 오일 기어 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 기어 펌프는, 내부에 내접기어가 동작하며 오일압을 생성하는 압력실, 이 압력실을 중심으로 양측에 각각 위치하도록 형성되어 오일을 공급 및 배출하기 위한 흡입포트와 토출포트를 포함하여 구성된 하우징이 구비된 자동변속기용 오일 기어 펌프에 있어서, 상기 흡입포트의 입구측과 토출포트의 출구측이 이루는 폐쇄부 각도가 9.8°이고;, 상기 흡입포트의 출구측과 토출포트의 입구측이 이루는 실링부 각도가 40.5°이며;, 상기 흡입포트의 출구측의 깊이는 2㎜이고, 그 입구측으로 갈수록 깊이가 깊어지면서 10.6㎜까지 경사지도록 단차가 형성되며, 이 단차는 압력실의 중심으로부터 출구측과의 각도가 48.5°로 이루어지고;, 상기 토출포트의 입구측의 깊이는 2㎜이고, 그 출구측으로 갈수록 깊이가 깊어지면서 10.6㎜까지 경사지도록 단차가 형성되며, 이 단차는 압력실의 중심으로부터 입구측과의 각도가 52°로 이루어지며;, 상기 흡입포트의 출구측 단부에는 중앙 부분이 안쪽으로 돌출부가 형성되고, 상기 토출포트의 입구측에는 그루부가 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 그루브는 폭이 2㎜이고, 깊이가 2㎜이며, 토출포트의 단부로부터 이루는 각도가 11.5°인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기용 오일 기어 펌프에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 일정 회전속도(2500rpm)를 기준으로 그 이하의 속도 영역에서 소음과 진동 효율을 높일 수 있다. 이에 저속에서 많이 발생하는 소음과 진동효율을 향상시킬 수 있게 되어 오일 펌프의 품질을 향상시킬 수 있다.

(2) 토출포트 측의 체적 증가 효율을 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 기어 펌프의 일예를 보여주기 위하여 개략적으로 도시한 하우징의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 기어 펌프의 하우징의 형상을 보여주기 위한 전체 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 하우징의 구성을 설명하기 위한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 단차의 형상을 보여주기 위한 이미지.
도 5는 본 발명과 기존의 하우징을 적용하여 소음을 측정한 그래프.
도 6은 본 발명과 기존의 하우징을 적용하여 진동을 측정한 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 자동변속기용 오일 기어 펌프는, 로터의 회전으로 오일압을 생성하는 압력실(110), 이 압력실(110)을 기준으로 양측에 위치하도록 형성된 흡입포트(120)와 토출포트(130)를 포함하는 하우징(100)이 구비된다.

특히, 본 발명은 상기 흡입포트(120)와 토출포트(130)의 형상을 변경하여 진동과 소음 성능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

하우징(100)에는 압력실(110)이 형성된다. 압력실(110)에는 로터(미도시됨)가 회전하면서 유입된 유체 등을 압축시켜 주기 위하여 통상적으로 원기둥 형상의 공간부가 형성된다. 그리고, 이 압력실(110)에는 로터와 내접하도록 내접기어가 더 구비된다. 이러한 결합은 통상의 기술로 이루어지는 것으로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 하우징(100)에는 이 압력실(110)을 중심으로 그 외주면에 원호 형상으로 흡입포트(120)와 토출포트(130)가 형성된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상술한 바와 같이 이루어진 흡입포트(120)에, 도 4에서 붉게 표시된 바와 같이, 단차(122)를 형성하게 된다. 단차(122)는 상술한 흡입포트(120)의 형상과 반대되게 형성한다. 즉, 기존의 흡입포트(120)는 그 입구측에서 출구측으로 그 깊이가 깊어지도록 경사지게 형성되나, 본 발명에서는 입구측과 출구측 사이가 "V"자 형상과 같이 형성하게 된다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 단차(122)는 상기 흡입포트(120)의 출구측의 깊이를 2㎜로 형성한 다음 입구측으로 갈수록 점차 깊어지게 하되 그 최대 깊이가 10.6㎜가 되게 형성한다. 이때, 이 단차(122)가 이루는 각도(θ4)는 압력실(110)의 중심을 기준으로 출구측으로부터 48.5°가 되게 형성한다.

또한, 상기 흡입포트(120)의 출구측에는 돌출부(121)가 돌출되어 압력실(110)로 유입되는 유체의 흐름을 좌우로 구획해 주는 역할을 하게 된다.

토출포트(130)는 압력실(110)을 기준으로 흡입포트(120)와 대응되는 위치에 형성된다. 우선, 상기 토출포트(130)에는 단차(132)가 형성된다. 이 단차(132)는 토출포트(130)의 입구측, 즉 압력실(110)로부터 유체가 토출포트(130)로 유입되는 곳에 형성되게 되는데 그 전체적인 형상과 기능은 상술한 단차(122)와 동일한 구조로 이루어진다. 이에 이 단차(132)의 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상기 토출포트(130)에는 이 입구측에, 흡입포트(120)의 출구측에 형성된 돌출부(121)와 달리, 그루브(131)가 형성된다.

그루브(131)는 폭과 깊이가 각각 2㎜로 형성되며, 특히 그 길이는 입력실(110)의 중심으로하여 토출포트(130)의 입구측으로부터 바깥쪽으로 이루는 각도(θ3)가 11.5°가 되게 형성된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상술한 바와 같이 이루어지는 흡입포트(110)와 토출포트(120)는 이들의 입구측과 출구측이 이루는 각도를 다음과 같이 특정하게 된다.

상기 흡입포트(120)의 입구측과 토출포트(130)의 출구측이 이루는 폐쇄부 각도(θ1)를 9.8°가 되게 형성하고, 상기 흡입포트(120)의 출구측과 토출포트(130)의 입구측이 이루는 실링부 각도(θ2)를 40.5°로 형성하게 된다.

이하, 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 오일 기어 펌프의 성능을 비교해 보면 다음과 같다. 본 발명에 따른 하우징과 기존의 하우징을 적용하여 소음과 진동을 측정한 결과는 다음과 같다.

구분	비교예	실시예	비고
θ1	10.5	9.8°
θ2	37.42°	40.5°
θ4	×	48.5°	실시예 : 흡입포트에 단차가 형성된 각도
θ5	×	52°	실시예 : 토출포트에 단차가 형성된 각도
돌출부	×	○
그루브	×	○	그루브 : 폭과 깊이가 각각 2㎜이고, 토출포트의 입구측으로부터 이루는 각도(θ3)가 11.5°
(1) 흡입포트과 토출포트측의 단차 : 최저 깊이 2㎜, 최대깊이 10.6㎜

이상과 같이 형성된 본 발명의 실시예에 기존의 형상에 따른 비교예를 통해 진동과 소음을 시험할 결과는 다음과 같다.

도 5와 도 6은 각각 제1오더(1st Order)부터 제6오더(6th Order)의 소음과 진동을 각 오더마다 측정한 그래프이고, 붉은 선은 본 발명의 실시예를, 그리고 파란선은 비교예를 나타낸다. 또한, 그래프에서, 윗쪽의 붉은 선과 파란선으로 표시된 그래프는 소음과 진동 전체의 세기를 보여주는 그래프이고, 아래의 붉은선과 파란선으로 표시된 그래프는 해당 오더(Order) 상의 소음과 진동을 각각 보여주고 있다.

도면에서, 본 발명(붉은선)은 대략 2500rpm을 기준으로 그 이하에서는 비교예에 비하여 진동이 낮고, 반대로 2500rpm 이상에서는 비교예에 비하여 진동이 조금 높아짐을 알 수 있다. 이에, 본 발명의 경우 저속 구간에서 비교예에 비하여 소음과 진동을 저감시키는 효과가 있음을 알 수 있다.

100 : 하우징
110 : 압력실
120 : 흡입포트
121 : 돌출부
122, 132 : 단차
130 : 토출포트

Claims

내부에 내접기어가 동작하며 오일압을 생성하는 압력실(110), 이 압력실(110)을 중심으로 양측에 각각 위치하도록 형성되어 오일을 공급 및 배출하기 위한 흡입포트(120)와 토출포트(130)를 포함하여 구성된 하우징(100)이 구비된 자동변속기용 오일 기어 펌프에 있어서,
상기 흡입포트(120)의 입구측과 토출포트(130)의 출구측이 이루는 폐쇄부 각도(θ1)가 9.8°이고,
상기 흡입포트(120)의 출구측과 토출포트(130)의 입구측이 이루는 실링부 각도(θ2)가 40.5°이며,
상기 흡입포트(120)의 출구측의 깊이는 2㎜이고, 그 입구측으로 갈수록 깊이가 깊어지면서 10.6㎜까지 경사지도록 단차(122)가 형성되며, 이 단차(122)는 압력실(110)의 중심으로부터 출구측과의 각도(θ4)가 48.5°로 이루어지고,
상기 토출포트(130)의 입구측의 깊이는 2㎜이고, 그 출구측으로 갈수록 깊이가 깊어지면서 10.6㎜까지 경사지도록 단차(132)가 형성되며, 이 단차(132)는 압력실(110)의 중심으로부터 입구측과의 각도(θ5)가 52°로 이루어지며,
상기 흡입포트(120)의 출구측 단부에는 중앙 부분이 안쪽으로 돌출부(121)가 형성되고,
상기 토출포트(130)의 입구측에는 그루부(131)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일 기어 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 그루브(131)는 폭이 2㎜이고, 깊이가 2㎜이며, 토출포트(130)의 입구측으로부터 이루는 각도(θ3)가 11.5°인 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일 기어 펌프.