KR101381687B1 - Balance shaft and oil pump-integrated balance shaft module for engine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트의 회전력을 전달받아 엔진의 오일을 공급시켜 주는 밸런스 샤프트 모듈에 있어서, 오일 펌프로서 베인 펌프를 적용하고, 특히 이 베인 펌프의 흡입 포트 측에 레조네이터를 형성함으로써, 레조네이터에 항상 일정량의 오일이 충진되어 있게 하여 오일 펌프(베인 펌프)가 고속으로 구동되어 순간적으로 많은 양의 오일이 필요하더라도 안정적으로 오일을 공급할 수 있게 하여 소음과 진동의 발생을 줄이면서도 연비를 향상시킬 수 있게 한 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈은, 밸런스 샤프트 일체형 오일펌프는, 엔진 회전수 대비 2배속으로 구동되며 오일 펌프를 구동시켜 주는 엔진용 밸런스 샤프트 모듈에 있어서, 상기 오일 펌프는 베인 펌프이고, 상기 오일 펌프로 오일이 흡입될 수 있도록 유도하기 위하여 하우징에 형성되는 흡입 포트에는, 고속으로 회전시에도 충분한 오일을 확보할 수 있도록 레조네이터가 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is a balance shaft module for supplying the engine oil by receiving the rotational force of the crankshaft, by applying a vane pump as an oil pump, in particular by forming a resonator on the suction port side of the vane pump, the constant amount of the resonator The oil pump (vane pump) is driven at high speed to supply oil stably even if a large amount of oil is needed at the moment, thereby improving fuel efficiency while reducing noise and vibration. It is an object of the present invention to provide a balance shaft module for an engine in which a balance shaft and an oil pump are integrally formed.
The balance shaft module for an engine in which the balance shaft and the oil pump are integrally formed according to the present invention for achieving the above object, and the balance shaft integrated oil pump is driven at twice the engine speed and drives the oil pump. In the balance shaft module, the oil pump is a vane pump, and a resonator is added to the suction port formed in the housing to guide the oil to be sucked into the oil pump so that sufficient oil can be secured even when rotating at a high speed. Characterized in that formed.

Description

밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈{BALANCE SHAFT AND OIL PUMP-INTEGRATED BALANCE SHAFT MODULE FOR ENGINE}BALANCE SHAFT AND OIL PUMP-INTEGRATED BALANCE SHAFT MODULE FOR ENGINE}

본 발명은 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베인 펌프의 흡입 포트 측에 레조네이터를 추가 형성함으로써, 고속 주행시 오일의 흡입량이 급속하게 늘어남에 따라 발생되는 기포발생(CAVITATION)을 줄이고 이로 인해 발생하는 소음을 감소시키면서도 충분한 토크와 유량을 확보할 수 있게 한 밸런스 샤프트 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an engine balance shaft module in which a balance shaft and an oil pump are integrally formed, and more particularly, by adding a resonator on the suction port side of the vane pump, which occurs as the amount of oil intake increases rapidly during high-speed driving. The present invention relates to a balance shaft module that enables to secure sufficient torque and flow rate while reducing CAVITATION, which reduces the generated noise.

일반적으로 엔진에는 피스톤의 왕복운동으로 발생되는 관성력에 의한 진동이나 소음 등을 저감시키기 위하여 다양한 장치가 구비된다. 예를 들어서, 엔진의 실린더 블록에는 크랭크 샤프트와 반대로 회전하면서 진동 저감과 오일 공급이 이루어 질 수 있도록 밸런스 샤프트 모듈이 장착된다.In general, the engine is equipped with a variety of devices in order to reduce the vibration or noise due to the inertial force generated by the reciprocating motion of the piston. For example, the cylinder block of the engine is equipped with a balance shaft module so that the vibration and oil supply can be reduced while rotating opposite to the crank shaft.

밸런스 샤프트 모듈은 도 1 및 도 2와 같이, 크랭크 샤프트에 의해 회전되도록 설치되는 한 쌍의 샤프트부(10,20)를 포함하여 구성된다. 샤프트부(10,20)는 실린더 블록(예를 들어서, 오일팬의 저부)에 회전가능하게 장착되는 일종의 샤프트로서, 각 샤프트부(10,20)에는 안정적으로 회전할 수 있게 해 주기 위한 밸런스 웨이트(12,22)와 오일을 펌핑시켜 주기 위해 서로 치합되도록 설치된 오일펌프부(13,21)가 구비된다.1 and 2, the balance shaft module includes a pair of shaft parts 10 and 20 installed to be rotated by the crank shaft. Shaft portion 10, 20 is a kind of shaft rotatably mounted to the cylinder block (for example, the bottom of the oil pan), each of the shaft portion (10, 20) to allow the balance weight to rotate stably Oil pump parts 13 and 21 are provided to be engaged with each other to pump 12 and 22 and oil.

특히, 어느 하나의 샤프트부(10)에는 크랭크 샤프트(미도시됨)와 체인 등으로 연결되어 함께 회전할 수 있도록 스프라켓(11)이 구비된다. 그리고, 오일펌프부(13,21)는 오일 펌프와 구동 역할을 동시에 할 수 있도록 구성되어 있다.In particular, any one shaft portion 10 is provided with a sprocket 11 so as to be connected to the crankshaft (not shown) and the chain and rotate together. In addition, the oil pump parts 13 and 21 are configured to simultaneously play a role of driving with the oil pump.

이와 같이 이루어진 밸런스 샤프트 모듈은 상기 스프로켓(11)을 통해 전달된 엔진의 회전력에 의해 서로 치합된 오일펌프부(13,21)가 구동되면서 오일 펌프를 회전시키게 되고, 이로 인하여 압송된 오일은 엔진의 각 필요 부분에 공급하게 된다. 이때 오일 펌프로는 기어식 오일 펌프를 이용하게 된다. 그리고, 상기 밸런스 샤프트 모듈은 크랭크 샤프트의 회전수와 비교하여 2배속으로 회전하기 때문에, 결과적으로 상기 기어식 오일펌프도 크랭크 샤프트 회전수의 2배속으로 회전하게 된다.The balance shaft module thus formed rotates the oil pump while the oil pumps 13 and 21 engaged with each other are driven by the rotational force of the engine transmitted through the sprocket 11, and thus the pumped oil is transferred to the engine. Supply to each required part. In this case, a gear oil pump is used as the oil pump. Since the balance shaft module rotates at twice the speed of the crankshaft, the gear oil pump also rotates at twice the speed of the crankshaft.

여기서, 도 1 에서 미설명 부호 “24”는 오일이 오일펌프 내로 흡입되게 유도하기 위한 흡입로의 입구를 나타낸다.Here, reference numeral “24” in FIG. 1 denotes an inlet of the suction path for inducing oil to be sucked into the oil pump.

이러한 종래의 기어식 오일 펌프는, 구조적으로 기어의 치합을 이용하기 때문에 소음 발생이나 오일의 압송시 누유 현상이 많이 발생하게 되고, 특히 고속으로 회전시 크랭크 샤프트 회전수의 배속으로 회전하기 때문에 압송오일량이 과다하게 공급되는 등 여러 가지 문제를 야기하였다.
Such a conventional gear oil pump has a large number of noises or oil leakage when oil is pumped because the gear gear is structurally used, and particularly, the pump oil rotates at the speed of the crankshaft rotation speed when rotating at high speed. It caused many problems, such as excessive supply.

한편, 상술한 문제를 해결하기 위한 한가지 방안으로서 엔진 회전수 대비 오일 펌프의 회전수를 1:1.25로 낮춘 밸런스 샤프트 모듈이 개발되어 있다. 이러한 밸런스 샤프트 모듈은, 도 3과 같이, 오일 펌프부(21)와 밸런스 웨이트부(12,22), 그리고 밸런스 역할을 하기 위해 회전수를 증가시켜주는 증속기어(14a,23a)와 동력 전달역할을 하는 한 쌍의 동력전달기어(14b,23b)로 구성되어 있다.On the other hand, as one way to solve the above problem has been developed a balance shaft module that lowers the rotational speed of the oil pump relative to the engine speed of 1: 1.25. Such a balance shaft module, as shown in Figure 3, the oil pump portion 21, the balance weights (12, 22), and the transmission gear (14a, 23a) for increasing the rotational speed to play a balance role and the power transmission role It consists of a pair of power transmission gears 14b and 23b.

그러나, 이러한 종래의 밸런스 샤프트 모듈은 오일 펌프의 성능 저하를 방지하기 위해 1:1.25로 증속시켜 주기 위한 오일 펌프부(21)를 구성하고, 또한 샤프트부(10',20')가 고유의 밸런스 기능을 갖도록 하기 위해서는 별도의 증속기어(14a, 23a)를 추가로 구성해야 한다. 이로 인하여 밸런스 샤프트 모듈은 그 전체적인 구성이 복잡해져서 제조 효율이 떨어질 뿐만 아니라 제작 및 유지 보수에도 어려움이 있었다.However, such a conventional balance shaft module constitutes an oil pump portion 21 for increasing the speed to 1: 1.25 to prevent the performance of the oil pump, and the shaft portions 10 'and 20' are inherently balanced. In order to have a function, additional gears 14a and 23a must be additionally configured. Due to this, the balance shaft module has a complicated overall configuration, which reduces manufacturing efficiency and also has difficulty in manufacturing and maintenance.

또한, 이처럼 상기에 예시한 두 가지 기어식 오일 펌프는 펌프의 성능을 유지하기 위해 마찰면이 넓어 구동 토크가 증대하게 되며, 이로 인해 엔진의 구동 토크를 일부 소모하게 되어 연비를 떨어뜨리는 문제가 있다.In addition, the two gear oil pumps exemplified above have a large friction surface in order to maintain the performance of the pump, thereby increasing driving torque, and thus, consumes some driving torque of the engine, thereby lowering fuel efficiency. .

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 크랭크 샤프트의 회전력을 전달받아 엔진의 오일을 공급시켜 주는 밸런스 샤프트 모듈에 있어서, 오일 펌프로서 베인 펌프를 적용하고, 특히 이 베인 펌프의 흡입 포트 측에 레조네이터를 형성함으로써, 레조네이터에 항상 일정량의 오일이 충진되어 있게 하여 오일 펌프(베인 펌프)가 고속으로 구동되어 순간적으로 많은 양의 오일이 필요하더라도 안정적으로 오일을 공급할 수 있게 하여 소음과 진동의 발생을 줄이면서도 연비를 향상시킬 수 있게 한 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of this point, and in the balance shaft module which receives the rotational force of the crankshaft and supplies the oil of the engine, a vane pump is applied as the oil pump, and particularly, on the suction port side of the vane pump. By forming a resonator, the resonator is always filled with a certain amount of oil so that the oil pump (vane pump) is driven at a high speed, so that even if a large amount of oil is needed at a moment, it can stably supply oil to generate noise and vibration. An object of the present invention is to provide a balance shaft module for an engine in which a balance shaft and an oil pump are integrally formed to reduce fuel consumption while improving fuel efficiency.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈은, 엔진 회전수 대비 2배속으로 구동되며 오일 펌프를 구동시켜 주는 엔진용 밸런스 샤프트 모듈에 있어서, 상기 오일 펌프는 베인 펌프이고, 상기 오일 펌프로 오일이 흡입될 수 있도록 유도하기 위하여 하우징에 형성되는 흡입 포트에는, 고속으로 회전시에도 충분한 오일을 확보할 수 있도록 레조네이터가 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.In the balance shaft module for an engine in which the balance shaft and the oil pump are integrally formed according to the present invention for achieving the above object, the balance shaft module for an engine is driven at twice the engine speed and drives an oil pump. The oil pump is a vane pump, and a suction port formed in the housing for inducing oil to be sucked into the oil pump is further provided with a resonator so as to ensure sufficient oil even when rotating at a high speed.

특히, 상기 흡입 포트와 레조네이터의 전체 체적이 10,000~15,000㎣ 인 것을 특징으로 한다.In particular, the total volume of the suction port and the resonator is characterized in that 10,000 ~ 15,000㎣.

본 발명의 베인 펌프를 적용한 밸런스 샤프트 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the balance shaft module to which the vane pump of the present invention is applied, the following effects are obtained.

(1) 흡입 포트 측에 레조네이터(resonator)를 구비함으로써, 엔진 회전수에 비례하여 2배속으로 베인 펌프가 회전하더라도 고속 회전으로 요구되는 오일의 흡입 유량을 충분하게 확보할 수 있고, 이로 인하여 오일 흡입시 소음이나 진동 그리고 기포(CAVITATION) 발생 현상을 획기적으로 감소시킬 수 있다.(1) By providing a resonator on the suction port side, even if the vane pump rotates at a double speed in proportion to the engine speed, a sufficient suction flow rate of the oil required by the high speed rotation can be secured. Noise, vibration and CAVITATION can be greatly reduced.

(2) 기어 방식의 오일 펌프와 달리, 엔진의 회전수 대비 2배속으로 회전하는 베인 펌프를 적용함으로써, 기어식 오일 펌프에 비하여 접촉 면적을 대폭 줄일 수 있게 되어 토크 저감을 통해 연비를 향상시켜주는 효과를 얻을 수 있다.(2) Unlike the gear type oil pump, by applying the vane pump that rotates at twice the engine speed, the contact area can be significantly reduced compared to the gear type oil pump, which improves fuel efficiency through torque reduction. The effect can be obtained.

도 1은 종래 밸런스 샤프트 모듈 구조의 일예를 보여주기 위한 사시도.
도 2는 도 1의 밸런스 샤프트 모듈의 구성을 개략적으로 보여주는 개략도.
도 3은 종래 밸런스 샤프트 모듈 구조의 다른 예를 보여주기 위한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 흡입 포트가 형성된 오일 펌프의 하우징의 일예를 보여주는 이미지.
도 5는 종래의 밸런스 샤프트 모듈을 이용하여 압력 변화에 따른 유량의 변화를 보여주는 그래프.
도 6은 본 발명에 의한 밸런스 샤프트 모듈을 이용하여 압력 변화에 따른 유량의 변화를 보여주는 그래프.
도 7은 종래의 밸런스 샤프트 모듈을 이용하여 압력 변화에 따른 토크의 변화를 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명에 의한 밸런스 샤프트 모듈을 이용하여 압력 변화에 따른 토크의 변화를 보여주는 그래프.
도 9는 본 발명에 따른 오일 펌프의 일예를 보여주기 위한 이미지 사진.1 is a perspective view showing an example of a conventional balance shaft module structure.
2 is a schematic view schematically showing the configuration of the balance shaft module of FIG.
3 is a schematic view showing another example of a conventional balance shaft module structure.
4 is an image showing an example of a housing of an oil pump having a suction port according to the present invention.
5 is a graph showing a change in flow rate according to the pressure change using a conventional balance shaft module.
Figure 6 is a graph showing the change in flow rate according to the pressure change using the balance shaft module according to the present invention.
7 is a graph showing a change in torque according to a change in pressure using a conventional balance shaft module.
8 is a graph showing a change in torque according to pressure change using the balance shaft module according to the present invention.
9 is an image photograph showing an example of an oil pump according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

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 이해해야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.

(구성)(Configuration)

본 발명에 따른 엔진용 밸런스 샤프트 모듈은 도 4와 같이 밸런스 샤프트에 의해 엔진 회전수 대비 2배속으로 구동되는 엔진용 오일펌프에 있어서, 오일 펌프 내로 오일을 흡입하기 위한 흡입 포트(110)에 레조네이터(111)를 형성함으로써, 이 레조네이터(111)에 항상 미리 정해진 유량이 충진되게 하여 오일 펌프가 고속으로 회전하더라도 충분한 오일 공급을 통해 흡입 측에서 발생될 수 있는 기포(CAVITATION) 발생을 억제하여 소음 및 진동 저감 효과와 함께 연비 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The balance shaft module for an engine according to the present invention is an engine oil pump driven at twice the engine speed by the balance shaft as shown in FIG. 4, and includes a resonator at a suction port 110 for sucking oil into the oil pump. 111, the resonator 111 is always filled with a predetermined flow rate to suppress the generation of bubbles (CAVITATION) that can be generated on the suction side through sufficient oil supply even if the oil pump is rotated at high speed, noise and vibration Along with the reduction effect, the fuel efficiency can be improved.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 상기 오일펌프는 베인 펌프를 채택함으로써 맥동과 소음이 작으면서도 구동 토크가 작아 연비 효율을 극대화할 수 있도록 한 것이다.In a preferred embodiment of the present invention, the oil pump is to use a vane pump to maximize the fuel efficiency of the pulsation and noise while driving torque is small.

도 4에서 미설명 부호 "120"은 오일펌프를 구동시키기 위하여 오일 펌프부와 연결되는 구동축의 단부가 회전시 간섭되지 않게 설치하기 위한 구멍을 나타낸다.
In FIG. 4, reference numeral 120 denotes a hole for installing an end of the drive shaft connected to the oil pump unit so as to drive the oil pump so that the end of the driving shaft does not interfere with rotation.

이하 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration will be described in more detail.

여기서, 밸런스 샤프트 일체형 오일펌프의 경우 통상적으로 실린더 블록에 구성되며, 도 1 과 같이 오일펌프부(20)의 구동에 의하여 흡입로 입구(24)를 통해 오일을 흡입하도록 구성된다. 그리고, 이 흡입로 입구(24)에는 차량이 선회 시 오일이 외부로 흘러내리지 않도록 하는 바스켓과 오일 내의 오염물질이 걸러지도록 오일 필터 역할을 하는 스크린이 함께 구성된다.Here, in the case of the balance shaft integrated oil pump is typically configured in the cylinder block, as shown in Figure 1 is configured to suck the oil through the suction inlet 24 by the drive of the oil pump unit 20. In addition, the suction passage inlet 24 includes a basket that prevents oil from flowing out when the vehicle turns, and a screen serving as an oil filter to filter contaminants in the oil.

한편, 상기 흡입로 입구(24)는 베인 펌프를 마감하는 하우징(100)에 형성되게 되는데, 이 하우징(100)에는 흡입로 입구(24)를 통해 오일 유입이 가능하도록 흡입 포트(110)가 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서 상기 흡입 포트(110)는 하우징(100)에 형성된 것으로 설명하고 있으나, 오일 펌프가 형성되는 래더 프레임(미도시됨) 또는 실린더 블록(미도시됨)에도 형성될 수 있다.On the other hand, the suction passage inlet 24 is formed in the housing 100 which closes the vane pump, and the suction port 110 is formed in the housing 100 so that oil can be introduced through the suction passage inlet 24. do. In the preferred embodiment of the present invention, the suction port 110 is described as being formed in the housing 100, but may also be formed in a ladder frame (not shown) or cylinder block (not shown) in which the oil pump is formed. .

또한, 본 발명은 엔진 회전수 대비 밸런스 샤프트에 의해 회전되는 오일 펌프의 회전수가 2배속으로 구동되는 오일펌프의 예를 들어서 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 이러한 회전수가 1배속 이상인 경우라면 어떠한 경우라도 적용할 수 있다.
In addition, the present invention has been described by taking an example of an oil pump in which the rotational speed of the oil pump rotated by the balance shaft relative to the engine rotational speed is doubled, but the present invention is not limited thereto. Applicable

본 발명은, 오일 펌프(베인 펌프)로 오일이 흡입될 수 있도록 흡입 포트(100)가 형성된 하우징(100)에, 레조네이터(111)를 추가하여 형성한 것이다. 여기서, 레조네이터(111)는 오일이 충진될 수 있게 하는 일종의 공간부로서 미리 정해진 유량이 항상 이 레조네이터(111)에 충진되어 있게 함으로써 오일펌프가 고속으로 회전하더라도 그 회전수에 비례하여 충분한 오일이 오일펌프에 공급되게 할 뿐만 아니라 오일을 압축하는 효과 등으로 인하여 오일의 맥동 등이 발생하지 않도록 이를 흡수하여 흡입 포트(110) 측에서 발생되는 기포발생(CAVITATION) 현상을 없애 소음 및 진동 저감 효과와 함께 연비 효율을 향상시킬 수 있게 한 것이다.
In the present invention, the resonator 111 is added to the housing 100 in which the suction port 100 is formed so that oil can be sucked by an oil pump (vane pump). Here, the resonator 111 is a kind of space that allows oil to be filled so that a predetermined flow rate is always filled in the resonator 111 so that even if the oil pump rotates at a high speed, sufficient oil is proportional to the rotational speed thereof. It not only makes it supplied to the pump but also absorbs the oil to prevent pulsation of oil due to the effect of compressing oil, etc., thereby eliminating the CAVITATION phenomenon generated on the suction port 110 side, and reducing noise and vibration. It is to improve fuel efficiency.

이때의 상기 레조네이터는(111)는 오일 펌프의 흡입 포트(110)를 통해 오일펌프에 공급되어야 할 최대 오일량을 고려하여 고속에서 요구되는 오일량을 충분하게 공급할 수 있는 크기로 형성한다.At this time, the resonator 111 is formed in a size that can sufficiently supply the required amount of oil at high speed in consideration of the maximum amount of oil to be supplied to the oil pump through the suction port 110 of the oil pump.

또한, 레조네이터(111)는 오일 펌프가 장착되는 레더 프레임이나 실린더 블록을 식각하여 형성할 수도 있으나, 이러한 오일펌프를 마감하기 위하여 장착되는 하우징(100)을 식각하여 필요한 만큼의 체적을 확보하는 것도 가능하다.In addition, the resonator 111 may be formed by etching a leather frame or a cylinder block on which the oil pump is mounted, but it is also possible to secure the required volume by etching the housing 100 mounted to close the oil pump. Do.

이에, 상기 레조네이터(111)는 일정량의 오일을 충진시켜두게 되고, 오일 펌프의 고속회전 등으로 많은 양의 오일이 유입되는 경우 오일을 압축시켜 오일의 맥동 등을 방지하면서 고속회전수에 비례하여 오일 펌프에서 요구하는 오일량을 안정적으로 공급해 줄 수 있게 되는 것이다.
Thus, the resonator 111 is filled with a certain amount of oil, and when a large amount of oil is introduced by the high-speed rotation of the oil pump, compressing the oil to prevent the pulsation of the oil, etc. in proportion to the high speed rotational oil It will be able to supply a stable amount of oil required by the pump.

한편, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 상기 흡입 포트(110)와 레조네이터(111)가 차지하는 전체 체적은 10,000~15,000㎣가 되게 제작하는 것이 좋다. 이는 통상적으로 엔진에 장착되는 오일 펌프에서 요구되는 오일의 유량이 특정되어 있기 때문에 고속으로 회전시 요구되는 유량을 고려하여 레조네이터(111)의 체적을 선택하여 사용할 수 있게 하기 위함이다.On the other hand, in the preferred embodiment according to the present invention, it is preferable that the total volume occupied by the suction port 110 and the resonator 111 is made to be 10,000 ~ 15,000㎣. This is because it is possible to select and use the volume of the resonator 111 in consideration of the flow rate required when rotating at high speed because the flow rate of oil required by the oil pump mounted on the engine is specified.

또한 본 발명에 따른 오일 펌프는 상술한 바와 같이 통상의 기술로 제작된 베인 펌프를 이용하게 된다. 이러한 통상의 베인 펌프의 구성은 도 9를 참조하여 설명하면, 가변식 베인펌프로서, 하우징과 같은 케이싱 내부에 설치되며 오일 펌프부에 의해 회전되는 편심 회전자(R), 탄성 지지를 받으면서 편심 회전자(R)를 감싸 체적을 가변시켜주는 아웃터(S), 그리고 아웃터를 다시 원위치 시켜주는 탄성 스프링(E)과 피봇 핀(P), 그리고 압력챔버(O)로 구성된다.In addition, the oil pump according to the present invention uses a vane pump manufactured by a conventional technique as described above. The conventional vane pump is described with reference to FIG. 9, which is a variable vane pump, which is installed inside a casing such as a housing and is rotated by an oil pump part, and receives an elastic support. Outer (S) for wrapping the electron (R) to vary the volume, and the elastic spring (E), pivot pin (P), and the pressure chamber (O) for repositioning the outer.

한편, 상기 베인펌프에는 편심 회전자(R)와 아웃터(S)가 하우징 또는 케이싱에 설치되며 고속회전이 되면서 압력챔버(O)에 압력이 작용하면 그 압력에 의해 아웃터(S)가 탄성 스프링(E)을 밀어 피봇핀(P)을 중심으로 반시계방향으로 움직여 편심량을 줄여 오일펌프의 내부 용적을 조절하게 해 준다.On the other hand, in the vane pump, the eccentric rotor (R) and the outer (S) are installed in the housing or the casing, and when the pressure acts on the pressure chamber (O) while rotating at a high speed, the outer (S) is elastic spring ( Push E) to move the pivot pin (P) counterclockwise to reduce the amount of eccentricity to adjust the internal volume of the oil pump.

즉, 베인 펌프는 회전수가 증가함에 따라 탄성 스프링(E)의 탄성력을 이기면서 아웃터(S)가 피봇 핀(P)을 중심으로 반시계 방향으로 움직이며 이는 편심 회전자(R)의 편심량을 줄이게 되어 오일 공급량을 줄이게 된다. That is, the vane pump moves the counter-clockwise around the pivot pin (P) while overcoming the elastic force of the elastic spring (E) as the rotational speed increases, which reduces the eccentric amount of the eccentric rotor (R) This reduces the oil supply.

이는, 편심량을 줄이지 않게 되면 엔진 회전수가 고속으로 될수록 비례적으로 오일 압력이 높아지게 되며 엔진에서 필요한 오일 유량을 훨씬 초과하여 오일이 과잉 공급되게 되는 것이다. 즉, 가변 오일펌프는 엔진의 저중속 구간에서는 많은 양의 오일을 공급하고 고속에서는 가변시켜 오일 공급량을 줄이는 기구이다.
This means that if the eccentricity is not reduced, the higher the engine speed, the higher the oil pressure is proportionately, and the oil is excessively supplied in excess of the required oil flow rate in the engine. That is, the variable oil pump supplies a large amount of oil in the low to medium speed section of the engine and is a mechanism to reduce the oil supply by varying the high speed.

(( 실시예Example ))

이와 같이 이루어진 레조네이터(111)가 형성된 본 발명에 따른 오일 펌프는, 기존의 오일 펌프와 비교해 볼 때 다음과 같은 유량과 토크에서 효율적임을 확인하였다. 여기서, 기존과 본 발명의 오일 펌프는 동일한 형태로서, 레조네이터의 유무만 차이가 있는 것이다.It is confirmed that the oil pump according to the present invention, in which the resonator 111 formed as described above, is efficient at the following flow rates and torques as compared with the conventional oil pump. Here, the conventional and the oil pump of the present invention is the same type, there is a difference only in the presence or absence of a resonator.

여기서, 기존의 오일 펌프는 레조네이터가 구비되지 않은 것으로서 그 흡입 포트의 체적이 5,121㎣이며, 본 발명의 오일펌프는 흡입 포트(110)와 레조네이터(111)가 차지하는 체적이 14,072㎣인 것을 이용하여 시험하였다.Here, the existing oil pump is not provided with a resonator, the volume of the suction port is 5,121㎣, the oil pump of the present invention is tested using a volume occupied by the suction port 110 and the resonator 111 is 14,072㎣. It was.

도 5와 도 6은 각각 종래와 본 발명에 따른 오일 펌프를 이용하여 압력에 대한 유량 변화를 보여주고 있다. 도 5에서, 기존의 오일펌프의 경우, 회전수와 압력이 각각 6,300RPM과 1BAR인 상태에서 최대 유량이 55.94LPM이었다. 이에 대하여 본 발명의 오일 펌프는 회전수와 압력이 각각 6,300RPM과 1BAR인 상태에서 최대 유량이 60.01LPM임을 알 수 있다.5 and 6 show a change in flow rate with respect to pressure by using an oil pump according to the prior art and the present invention, respectively. In FIG. 5, the conventional oil pump had a maximum flow rate of 55.94 LPM while the rotation speed and the pressure were 6,300 RPM and 1 BAR, respectively. On the other hand, the oil pump of the present invention can be seen that the maximum flow rate is 60.01LPM in the state of rotational speed and pressure of 6,300RPM and 1BAR, respectively.

이는 본 발명에 따른 오일 펌프가 고속구간에서도 주어진 압력상태에서 목표로 하는 유량을 얻을 수 있음을 보여주고 있다.
This shows that the oil pump according to the present invention can obtain a target flow rate at a given pressure even in a high speed section.

도 7 및 도 8은 각각 종래와 본 발명에 따른 오일 펌프를 이용하여 압력에 대한 토크 변화를 보여주고 있다. 토크 측정은 오일 압력에 대한 토크의 비를 보여주고 있는데, 도 7과 같이 기존의 오일 펌프의 경우 오일 압력이 커질수록 토크도 점차 커짐을 알 수 있다. 하지만 본 발명의 경우 5~7 BAR 까지는 증가하나 그 이상이 되면 반대로 감소하는 것을 알 수 있다. 특히 이러한 토크는 실용적으로 많이 사용하는 구간인 엔진 회전수 2,000 RPM과 오일압력 3 BAR인 경우를 비교해 보면, 종래의 오일 펌프의 경우 그 토크가 2.77 N.m이고, 본 발명의 오일펌프의 경우 1.98 N.m로서 본 발명의 경우 약 1.5%의 연비 향상 효과가 있음을 확인할 수 있다.
7 and 8 show torque changes with respect to pressure using oil pumps according to the prior art and the invention, respectively. Torque measurement shows the ratio of torque to oil pressure. As shown in FIG. However, in the case of the present invention it can be seen that the increase to 5 ~ 7 BAR, but the opposite decreases. In particular, this torque is compared to the case of the engine speed of 2,000 RPM and the oil pressure 3 BAR which is a frequently used section, the torque is 2.77 Nm for the conventional oil pump, 1.98 Nm for the oil pump of the present invention In the case of the present invention it can be seen that there is an improvement in fuel efficiency of about 1.5%.

이상과 같이 본 발명은 오일이 흡입되는 흡입 포트 상에 레조네이터를 형성함으로써, 고속구간에서 요구되는 흡입 오일량을 레조네이터에 미리 충진시켜 놓음으로써, 고속으로 회전시 오일 펌프에서 요구되는 오일 유량을 충분하게 공급하여 소음 발생을 저감시키면서도 연비를 향상시켜주는 효과를 동시에 얻을 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention forms a resonator on the suction port through which the oil is sucked, thereby filling the resonator with the amount of suction oil required in the high speed section in advance, thereby sufficiently satisfying the oil flow rate required by the oil pump at high speed. By reducing the noise generated by supplying the fuel efficiency can be obtained at the same time.

100 : 하우징
110 : 흡입 포트 입구
111 : 레조네이터100: Housing
110: suction port entrance
111: Resonator

Claims (2)

엔진 회전수 대비 2배속으로 구동되며 오일 펌프를 구동시켜 주는 엔진용 밸런스 샤프트 모듈에 있어서,
상기 오일 펌프는 베인 펌프이고,
상기 오일 펌프로 오일이 흡입될 수 있도록 유도하기 위하여 하우징(100)에 형성되는 흡입 포트(110)에는, 고속으로 회전시에도 충분한 오일을 확보할 수 있도록 레조네이터(111)가 추가로 형성되고,
상기 흡입 포트(110)와 레조네이터(111)의 전체 체적이 10,000~15,000㎣인 것을 특징으로 하는 밸런스 샤프트와 오일펌프가 일체로 형성된 엔진용 밸런스 샤프트 모듈.

In a balance shaft module for an engine that is driven at twice the engine speed and drives an oil pump,
The oil pump is a vane pump,
A resonator 111 is further formed in the suction port 110 formed in the housing 100 to induce oil to be sucked into the oil pump to ensure sufficient oil even when rotating at a high speed.
Balance shaft module for the engine formed integrally with the balance shaft and the oil pump, characterized in that the total volume of the suction port 110 and the resonator 111 is 10,000 ~ 15,000㎣.

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