KR101230837B1 - 차량의 오일 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ISG 기능을 구현하는 차량에서 변속기에 필요한 오일을 항상 원활하게 공급할 수 있도록 하면서도, 과도한 부품이 소모되지 않고 간단한 구성으로 안정된 오일 공급 상태를 확보하여 차량의 원가를 저감할 수 있도록 한다.

Description

차량의 오일 공급장치{OIL SUPPLYING APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 오일 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ISG(Idle Stop ＆ Go) 기능을 구현하는 차량에서 변속기에 필요한 오일을 공급하도록 하는 장치의 구성에 관한 것이다.
최근 화두가 되고 있는 친환경 고연비 차량의 개발에 주요한 기술로서 ISG 기능이 있는 바, 차량의 정차시에는 불필요한 엔진의 구동을 멈출 수 있도록 하여, 정차시의 연료소비를 근본적으로 없애도록 하는 기술이다.
종래 상기한 바와 같은 ISG기능을 구비한 차량에서는 도 1에 도시된 바와 같은 구성으로 변속기에 오일을 공급할 수 있도록 하고 있다. 즉, 엔진(500)과 발진장치(502)와 기계식오일펌프(504)의 구동부는 연결되어 있어서, 엔진(500)이 작동중인 경우에는 상기 기계식오일펌프(504)에서 오일을 펌핑하여 변속기(506)에 공급하도록 하고, 엔진(500)이 정지된 ISG 상태에서는 모터(508)를 구동하여 전동식오일펌프(510)로 오일을 펌핑하여 변속기(506)에 공급하여 정차중 변속기(506)의 스탠바이 유압을 유지할 수 있도록 함으로써, 차량의 재출발시 변속기(506)의 원활한 작동성을 확보하도록 하는 것이다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 차량의 오일 공급장치는 도시된 바와 같이 변속기(506)로 공급되기 위한 오일을 펌핑하기 위하여 동일 기능의 기계식오일펌프(504)와 전동식오일펌프(510) 2개가 필요하며, 그에 따른 별도의 유로 구성 및 역류 방지를 위한 체크밸브(512) 등이 소요되어, 과도한 부품이 소요되고 장치가 복잡해지는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, ISG 기능을 구현하는 차량에서 변속기에 필요한 오일을 항상 원활하게 공급할 수 있도록 하면서도, 과도한 부품이 소모되지 않고 간단한 구성으로 안정된 오일 공급 상태를 확보하여 차량의 원가를 저감할 수 있도록 한 차량의 오일 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 오일 공급장치는
오일펌프와;
상기 오일펌프를 구동할 수 있도록 회전 가능하게 설치된 제1회전요소와;
상기 제1회전요소와 일측방향으로는 상호 회전이 구속되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 허용되는 제2회전요소와;
상기 제1회전요소와 일측방향으로는 상호 회전이 허용되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 구속되는 제3회전요소;
를 포함하여 구성되고,
상기 제2회전요소와 제3회전요소는 각각 서로 반대방향의 구동력을 제공하는 동력원에 각각 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이중원웨이클러치는
회전 가능하게 설치된 제1회전요소와;
상기 제1회전요소와 일측방향으로는 상호 회전이 구속되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 허용되는 제2회전요소와;
상기 제1회전요소와 일측방향으로는 상호 회전이 허용되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 구속되는 제3회전요소
를 포함하여 구성되고,
상기 제1회전요소와 제2회전요소 및 제3회전요소들 중 적어도 하나는 회전력을 입력 받고, 적어도 다른 어느 하나는 회전력을 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 ISG 기능을 구현하는 차량에서 변속기에 필요한 오일을 항상 원활하게 공급할 수 있도록 하면서도, 과도한 부품이 소모되지 않고 간단한 구성으로 안정된 오일 공급 상태를 확보하여 차량의 원가를 저감할 수 있도록 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 변속기 오일공급 구조를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 오일 공급장치를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 엔진은 정지하고 전기모터로 오일펌프를 구동하는 상태를 설명한 도면,
도 5는 전기모터는 정지하고 엔진으로 오일펌프를 구동하는 상태를 설명한 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예의 차량의 오일 공급장치는 오일펌프(1)와; 상기 오일펌프(1)를 구동할 수 있도록 회전 가능하게 설치된 제1회전요소(3)와; 상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 구속되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 허용되는 제2회전요소(5)와; 상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 허용되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 구속되는 제3회전요소(7);를 포함하여 구성되고, 상기 제2회전요소(5)와 제3회전요소(7)는 각각 서로 반대방향의 구동력을 제공하는 동력원에 각각 연결된 구조이다.
여기서, 상기 동력원은 엔진(9)과 전기모터(11)로 이루어지는 바, 상기 제2회전요소(5)에 전기모터(11)가 연결되고, 상기 제3회전요소(7)에 엔진(9)이 연결되며, 상기 제1회전요소(3)에는 상기 오일펌프(1)가 연결되어, 상기 전기모터(11)의 구동력으로 상기 제2회전요소(5)가 구동되면 상기 제1회전요소(3)가 함께 구동되면서 상기 오일펌프(1)를 구동하게 되고, 상기 엔진(9)의 구동력을 상기 제3회전요소(7)가 구동되면 상기 제1회전요소(3)가 함께 구동되면서 상기 오일펌프(1)를 구동하게 되는 것이다.
물론, 여기서 상기 제3회전요소(7)가 회전될 때에는 상기 제2회전요소(5)는 회전되지 않고, 상기 제2회전요소(5)가 회전될 때에는 상기 제3회전요소(7)는 회전되지 않는다.
즉, 상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5)는 상호간에 제1원웨이클러치(13)를 형성하고, 상기 제1회전요소(3)와 제3회전요소(7)는 상호간에 제2원웨이클러치(15)를 형성하여, 서로 반대방향의 회전력만을 전달하고 그 반대방향으로는 회전력을 전달하지 않도록 구성한 것이다.
본 실시예에서 상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 및 제3회전요소(7)는 상호간에 동심축을 이루면서 동일 평면상에 중첩되어 형성된 구조를 취하였다.
즉, 상기 제2회전요소(5)는 상기 제1회전요소(3)의 내측에 동심축을 이루어 배치되고, 상기 제3회전요소(7)는 상기 제1회전요소(3)의 외측에 동심축을 이루어 배치된 구조이다.
상기 제1회전요소(3)는 도시된 바와 같이 좌측으로 오일펌프(1)에 연결되며, 상기 제2회전요소(5)는 우측으로 상기 전기모터(11)에 연결되며, 상기 제3회전요소(7)는 엔진(9)에 벨트(17)나 체인 등으로 연결된 구조이다.
여기서, 상기 엔진(9)과 제3회전요소(7)는 상기한 바와 같은 벨트나 체인 이외에 기어 등을 통해서도 연결될 수 있을 것이다.
실질적으로, 상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 및 제3회전요소(7)는 이중원웨이클러치를 구성하고 있는 바, 상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 사이 및 상기 제1회전요소(3)와 제3회전요소(7) 사이에는 각각 적어도 하나 이상의 롤러(19)와, 상기 롤러(19)의 원주방향 변위에 따른 반경방향 변위의 변화를 유도하는 쐐기형 경사면(21) 구조를 구비하고 있다.
또한, 상기 롤러(19)를 탄성 지지하는 스프링(23)을 내장하고 있어서, 상기 롤러(19)는 상기 스프링(23)에 의해 항상 상기 쐐기형 경사면(21)에 의해 상대적으로 넓어지는 공간으로 탄성지지 되도록 되어 있어서, 상기 롤러(19)를 중심으로 양쪽으로 배치된 두 회전요소 사이가 보다 안정적으로 동력이 차단되는 상태를 유지할 수 있도록 하고 있다.
물론, 상기 롤러(19)에 외주면이 접촉하고 있는 회전요소가 상기 롤러(19)를 상기 쐐기형 경사면(21)에 의해 상대적으로 좁아지는 공간으로 이동시키는 방향으로 회전되면, 상기 롤러(19)를 상기 좁아지는 공간으로 밀어 넣어 결과적으로 상기 쐐기형 공간이 구비된 외측의 회전요소가 함께 회전되도록 되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 4와 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4의 상태는 엔진(9)은 정지한 상태, 즉 ISG 모드에서 사용할 수 있는 상태로서, 전기모터(11)가 제공하는 구동력으로 상기 제2회전요소(5)가 회전되면서 상기 제1회전요소(3)를 회전시켜서 상기 오일펌프(1)가 구동되는 상태이다.
이때, 엔진(9)은 정지상태로서, 상기 엔진(9)에 기계적으로 연결된 상기 제3회전요소(7)는 엔진(9)과 함께 정지된 상태를 유지한다.
도 5의 상태는 엔진(9)이 작동하고 있는 상태로서, 상기 제3회전요소(7)와 제1회전요소(3)는 함께 회전하게 되므로, 상기 제1회전요소(3)에 연결된 상기 오일펌프(1)가 구동되어 오일을 펌핑하게 되며, 상기 제2회전요소(5) 및 상기 전기모터(11)는 정지된 상태이다.
물론, 상기 엔진(9)의 회전방향과 상기 전기모터(11)의 회전방향은 반대 방향이며, 이와 같은 양방향의 구동력에 의해서 상기 오일펌프(1)는 항상 오일을 펌핑할 수 있어야 하므로 양방향성 오일펌프(1)가 사용되어야 한다.
상기한 바와 같이 구성된 차량의 오일 공급장치를 구비하면, 상기 오일펌프(1) 하나를 엔진(9)이 구동되고 있는 동안에는 엔진(9)에 의해 구동하고, 엔진(9)이 정지한 상황에서는 상기 전기모터(11)로 구동하며, 상기 엔진(9)에 의한 구동시나 전기모터(11)에 의한 구동시에 서로 상호간에 간섭이나 불필요한 동력전달을 수반하지 않게 되어 동력 손실 최소화로 연비 향상에도 기여할 수 있으며, 사용되는 부품수 축소로, 차량의 컴팩트화와 경량화 및 구조의 단순화가 이루어질 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1; 오일펌프
3; 제1회전요소
5; 제2회전요소
7; 제3회전요소
9; 엔진
11; 전기모터
13; 제1원웨이클러치
15; 제2원웨이클러치
17; 벨트
19; 롤러
21; 쐐기형 경사면
23; 스프링

Claims (9)

  1. 오일펌프(1)와;
    상기 오일펌프(1)를 구동할 수 있도록 회전 가능하게 설치된 제1회전요소(3)와;
    상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 구속되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 허용되는 제2회전요소(5)와;
    상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 허용되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 구속되는 제3회전요소(7);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제2회전요소(5)와 제3회전요소(7)는 각각 서로 반대방향의 구동력을 제공하는 동력원에 각각 연결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5)는 상호간에 제1원웨이클러치(13)를 형성하고;
    상기 제1회전요소(3)와 제3회전요소(7)는 상호간에 제2원웨이클러치(15)를 형성하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 및 제3회전요소(7)는 상호간에 동심축을 이루면서 동일 평면상에 중첩되어 형성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2회전요소(5)는 상기 제1회전요소(3)의 내측에 동심축을 이루어 배치되고;
    상기 제3회전요소(7)는 상기 제1회전요소(3)의 외측에 동심축을 이루어 배치된 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 사이 및 상기 제1회전요소(3)와 제3회전요소(7) 사이에는 각각 적어도 하나 이상의 롤러(19)와, 상기 롤러(19)의 원주방향 변위에 따른 반경방향 변위의 변화를 유도하는 쐐기형 경사면(21) 구조를 구비한 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 동력원은 엔진(9)과 전기모터(11)로 이루어진 것
    을 특징으로 하는 차량의 오일 공급장치.
  7. 회전 가능하게 설치된 제1회전요소(3)와;
    상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 구속되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 허용되는 제2회전요소(5)와;
    상기 제1회전요소(3)와 일측방향으로는 상호 회전이 허용되고, 그 반대방향인 타측방향으로는 상호 회전이 구속되는 제3회전요소(7)
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 및 제3회전요소(7)들 중 적어도 하나는 회전력을 입력 받고, 적어도 다른 어느 하나는 회전력을 출력하는 것
    을 특징으로 하는 이중원웨이클러치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 및 제3회전요소(7)는 상호간에 동심축을 이루면서 동일 평면상에 중첩되어 형성된 것
    을 특징으로 하는 이중원웨이클러치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1회전요소(3)와 제2회전요소(5) 사이 및 상기 제1회전요소(3)와 제3회전요소(7) 사이에는 각각 적어도 하나 이상의 롤러(19)와, 상기 롤러(19)의 원주방향 변위에 따른 반경방향 변위의 변화를 유도하는 쐐기형 경사면(21) 구조를 구비한 것
    을 특징으로 하는 이중원웨이클러치.
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