KR101491179B1 - Variable Oil Pump - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력조절스프링의 탄성력을 비교적 작게 형성하여, 낮은 회전수로 작동되는 동안에는 구동토크가 저감되어 연비 향상에 기여할 수 있도록 함과 아울러, 높은 회전수로 작동되는 동안에는 슬라이더의 움직임을 제어하여 엔진에서 요구되는 충분한 오일 압력을 형성해 줄 수 있도록 한다.The present invention is configured such that the elastic force of the pressure regulating spring is relatively small so that the driving torque is reduced during operation at a low rotational speed so as to contribute to the improvement of fuel consumption and at the same time, So that sufficient oil pressure can be produced.

로터, 오일압, 압력실, 고압실, 슬라이더 Rotor, oil pressure, pressure chamber, high pressure chamber, slider

Description

가변 오일펌프{Variable Oil Pump}[0001] Variable Oil Pump [0002]

본 발명은 가변 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 엔진으로부터 제공되는 동력으로 오일을 펌핑하되, 엔진의 회전수 변화에 따라 토출하는 유량을 조절함으로써, 불필요한 에너지 소비를 배제하여 엔진의 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 가변 오일펌프의 구조에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable oil pump, and more particularly, to a variable oil pump that pumps oil by a power supplied from an engine of a vehicle, To improve the efficiency of the variable oil pump.

도 1은 종래의 가변 오일펌프의 구조와 작동을 설명한 것으로서, 엔진으로부터 제공되는 회전력으로 다수의 베인(500)을 회전시키는 로터(502)와, 상기 로터의 베인들과 함께 펌핑공간을 형성하며 상기 로터의 회전축으로부터 편심된 피봇핀(504)을 중심으로 회동되어 상기 로터에 대한 상대위치가 가변됨으로써, 펌핑되는 유량을 조절할 수 있도록 된 슬라이더(506)와, 상기 슬라이더(506)를 고압실(508) 쪽으로 탄성 지지하는 압력조절스프링(510) 등을 포함하고 있다.FIG. 1 illustrates the structure and operation of a conventional variable oil pump, which includes a rotor 502 for rotating a plurality of vanes 500 with a rotational force provided from an engine, A slider 506 which is pivoted about a pivot pin 504 eccentric from the rotation axis of the rotor so as to adjust the flow rate of the pumped fluid by changing its relative position with respect to the rotor, And a pressure regulating spring 510 elastically supporting the valve body 510 toward the valve body 510. As shown in FIG.

여기서, 상기 고압실(508)은 상기 슬라이더(506)와 하우징(512) 사이의 공간으로서 토출구(514)가 연결되어 토출되는 유압이 작용하게 되며, 상대적으로 저압실(516)은 상기 슬라이더(506)와 하우징(512) 사이의 공간으로서 흡입구(518)가 연결되는 곳이고, 상기 슬라이더(506)에는 상기 저압실(516) 압력과 상기 압력조절스프링(510)이 제공하는 탄성력이 함께 일측에서 작용하고, 타측에는 상기 고압실(508)의 압력이 작용하게 된다.Here, the high pressure chamber 508 is connected to the discharge port 514 as a space between the slider 506 and the housing 512, and hydraulic pressure is applied to the high pressure chamber 508. Relatively low pressure chamber 516 is connected to the slider 506 The pressure of the low pressure chamber 516 and the elastic force provided by the pressure adjusting spring 510 are applied to the slider 506 from one side to the other side of the slider 506, And the pressure of the high-pressure chamber 508 acts on the other side.

따라서, 상기 토출구(514)의 압력 즉 고압실(508)의 압력이 상기 압력조절스프링(510)의 탄성력보다 커지면, 상기 슬라이더(506)이 도 1의 좌측 상태로부터 우측 상태와 같이 회동되고, 그에 따라 베인(500)과 슬라이더(506) 사이에 형성되는 펌핑공간(520)이 축소되어 토출되는 유량은 감소하고 상대적으로 상기 로터(502)를 구동하기 위해 소모되는 토크가 감소하게 되어 연비가 향상되게 된다.Accordingly, when the pressure of the discharge port 514, that is, the pressure of the high-pressure chamber 508, is greater than the elastic force of the pressure regulating spring 510, the slider 506 is rotated from the left- Accordingly, the pumping space 520 formed between the vane 500 and the slider 506 is reduced and the flow rate discharged is reduced, and the torque consumed to drive the rotor 502 relatively decreases, do.

그런데, 상기한 바와 같은 가변 오일펌프에서 낮은 회전수로 작동되는 동안에 소요되는 구동토크가 저감되도록 하기 위해서는, 상기 압력조절스프링(510)의 탄성력이 작아져야 하는데, 상기 압력조절스프링(510)의 탄성력이 작아지게 되면, 높은 회전수로 작동되는 동안에는 너무 일찍 상기 펌핑공간이 축소되어 엔진에서 필요로 하는 오일압력을 충분히 제공하기 어려워지는 문제점이 있다.However, in order to reduce the driving torque required for the variable oil pump to operate at a low rotational speed, the elastic force of the pressure adjusting spring 510 must be reduced. However, the elasticity of the pressure adjusting spring 510 The pumping space is reduced too early during operation at a high rotational speed, which makes it difficult to sufficiently supply the oil pressure required by the engine.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 압력조절스프링의 탄성력을 비교적 작게 형성하여, 낮은 회전수로 작동되는 동안에는 구동토크가 저감되어 연비 향상에 기여할 수 있도록 함과 아울러, 높은 회전수로 작동되는 동안에는 슬라이더의 움직임을 제어하여 엔진에서 요구되는 충분한 오일 압력을 형성해 줄 수 있도록 한 가변 오일펌프를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a pressure regulating spring which is relatively small in elasticity to reduce driving torque during operation at a low rotational speed, And it is an object of the present invention to provide a variable oil pump which can control the movement of a slider while operating with a rotational speed to form a sufficient oil pressure required by an engine.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 가변 오일펌프는 According to an aspect of the present invention,

슬라이더를 탄성 지지하는 압력조절스프링을 가이드 및 지지하는 스프링가이드와;A spring guide for guiding and supporting a pressure adjusting spring for elastically supporting the slider;

상기 스프링가이드가 상기 압력조절스프링의 탄성력 제공방향과 동일한 방향으로 직선슬라이딩 가능하게 가이드하면서 상기 스프링가이드와 함께 압력실을 형성하는 하우징과;A housing for guiding the spring guide so as to be linearly slidable in the same direction as the direction in which the elastic force of the pressure regulating spring is provided, and forming a pressure chamber together with the spring guide;

상기 슬라이더의 회동운동에 의해 개폐되며, 상기 슬라이더와 하우징 사이에 형성되는 고압실을 상기 압력실과 연통시키도록 구성된 제어유로;A control channel opened and closed by a pivoting motion of the slider and configured to communicate a high pressure chamber formed between the slider and the housing with the pressure chamber;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a control unit.

본 발명은 압력조절스프링의 탄성력을 비교적 작게 형성하여, 낮은 회전수로 작동되는 동안에는 구동토크가 저감되어 연비 향상에 기여할 수 있도록 함과 아울러, 높은 회전수로 작동되는 동안에는 슬라이더의 움직임을 제어하여 엔진에서 요구되는 충분한 오일 압력을 형성해 줄 수 있도록 한다.The present invention is configured such that the elastic force of the pressure regulating spring is relatively small so that the driving torque is reduced during operation at a low rotational speed so as to contribute to the improvement of fuel consumption and at the same time, So that sufficient oil pressure can be produced.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명 실시예는 슬라이더(1)를 탄성 지지하는 압력조절스프링(3)을 가이드 및 지지하는 스프링가이드(5)와; 상기 스프링가이드(5)가 상기 압력조절스프링(3)의 탄성력 제공방향과 동일한 방향으로 직선슬라이딩 가능하게 가이드하면서 상기 스프링가이드(5)와 함께 압력실(7)을 형성하는 하우징(9)과; 상기 슬라이더(1)의 회동운동에 의해 개폐되며, 상기 슬라이더(1)와 하우징(9) 사이에 형성되는 고압실(11)을 상기 압력실(7)과 연통시키도록 구성된 제어유로(13)를 포함하여 구성된다.2 to 5, an embodiment of the present invention includes a spring guide 5 for guiding and supporting a pressure adjusting spring 3 for elastically supporting a slider 1; A housing 9 for forming the pressure chamber 7 together with the spring guide 5 while guiding the spring guide 5 so as to be linearly slidable in the same direction as the direction of providing the elastic force of the pressure adjusting spring 3; A control channel 13 that is opened and closed by the rotation movement of the slider 1 and configured to communicate the high pressure chamber 11 formed between the slider 1 and the housing 9 with the pressure chamber 7 .

즉, 가변 오일펌프의 작동 회전수가 높아짐에 따라 상기 고압실(11)의 압력이 소정 수준 이상이 되어, 상기 슬라이더(1)가 상기 압력조절스프링(3)을 압축시키면서 이동하게 되면, 상기 제어유로(13)가 개방되어 고압실(11)의 유압을 상기 압력실(7)로 공급할 수 있도록 하고, 상기와 같이 공급된 압력에 의해 상기 스프링가이드(5)가 상기 압력조절스프링(3)의 지지점 자체를 이동시켜서 압력조절스프링(3)의 탄성력이 증가하는 효과를 가져오도록 한 것이다.That is, as the operating rotational speed of the variable oil pump increases, the pressure of the high-pressure chamber 11 becomes higher than a predetermined level. When the slider 1 moves while compressing the pressure adjusting spring 3, The spring 13 is opened so that the hydraulic pressure of the high pressure chamber 11 can be supplied to the pressure chamber 7. By the pressure thus supplied, So that the elasticity of the pressure adjusting spring 3 is increased.

상기 제어유로(13)는 상기 슬라이더(1)가 상기 압력조절스프링(3)을 압축시키는 방향으로 소정량 이상 이동함에 의해 개방되도록 상기 하우징(9)에 형성된 제어구멍(15)을 포함하여 구성된다.The control flow passage 13 is configured to include a control hole 15 formed in the housing 9 so that the slider 1 is opened by moving the pressure adjusting spring 3 in a direction for compressing the pressure adjusting spring 3 by a predetermined amount or more .

즉, 상기 제어구멍(15)이 형성되는 위치에 의해 상기 고압실(11)의 오일압을 상기 압력실(7)로 공급하는 시점이 결정되는 것이며, 이것에 의해 어느 정도의 회전수 이상으로 가변 오일펌프가 작동하는 경우에, 상기 고압실(11)의 오일압으로 상기 압력조절스프링(3)의 탄성력을 보강하여 요구되는 오일 압력을 충분하게 형성하도록 할 것인가가 결정되는 것이다.That is, the timing at which the oil pressure of the high-pressure chamber 11 is supplied to the pressure chamber 7 is determined by the position at which the control hole 15 is formed, whereby the variable- It is determined whether the oil pressure of the high-pressure chamber 11 is sufficiently increased by reinforcing the elastic force of the pressure regulating spring 3 by the oil pressure of the oil pressure pump 11 when the oil pump is operated.

물론, 상기 제어구멍(15)의 위치는 요구되는 오일압력과, 압력조절스프링(3)의 탄성력 등에 의해 달라지게 되며, 실험과 해석 등에 의해 적절히 선정되게 된다.Of course, the position of the control hole 15 depends on the required oil pressure, the elastic force of the pressure regulating spring 3, and the like, and is suitably selected by experiment, analysis and the like.

본 실시예에서, 상기 제어유로(13)는 상기 제어구멍(15)에 연통되며, 상기 하우징(9)의 외측을 경유하여 상기 압력실(7)로 연결되는 유압파이프(17)를 포함하여 구성된다.The control passage 13 includes a hydraulic pipe 17 communicating with the control hole 15 and connected to the pressure chamber 7 via the outer side of the housing 9, do.

이외에, 상기 제어유로(13)를 상기 하우징(9) 내에 직접 천공하거나 성형하여 일체로 형성하도록 할 수도 있을 것이다. In addition, the control flow path 13 may be directly formed in the housing 9 or may be integrally formed.

상기 스프링가이드(5)에는 상기 압력실(7)의 기밀을 유지하기 위한 실링(19)이 외주면에 더 구비된 구조이다.The spring guide (5) is further provided with a sealing ring (19) for maintaining the airtightness of the pressure chamber (7) on the outer circumferential surface.

물론, 본 발명의 가변 오일펌프에서는 상기 압력조절스프링(3)은 저속 작동 중에 과도한 동력이 소모되지 않도록 상대적으로 탄성력이 약하게 구성되는 것이 연비 향상 측면에서 바람직하다.Of course, in the variable oil pump of the present invention, it is preferable that the pressure regulating spring 3 is configured such that the elastic force is relatively weak so that the excessive power is not consumed during the low speed operation.

상기한 바와 같이 구성된 가변 오일펌프는 도 4와 도 5에 비교하여 도시된 바와 같이, 상대적으로 저속으로 작동되는 동안에는 상기 고압실(11)의 압력이 그리 크지 않으므로 상기 슬라이더(1)의 움직임이 크지 않아서, 도 4와 같이 상기 제어유로(13)의 제어구멍(15)이 상기 슬라이더(1)에 의해 차단된 상태로서, 상기 압력실(7)에는 압력이 공급되지 않는 상태이다.4 and 5, since the pressure of the high-pressure chamber 11 is not so high while the variable oil pump is operated at a relatively low speed, the movement of the slider 1 is large 4, the control hole 15 of the control flow passage 13 is blocked by the slider 1, and no pressure is supplied to the pressure chamber 7. As shown in Fig.

상기한 바와 같은 상태를 지나, 가변 오일펌프의 작동 속도가 점차 빨라짐에 따라, 상기 고압실(11)의 압력이 상승되면, 상기 슬라이더(1)는 상기 압력조절스프링(3)을 압축시키면서 회동하게 되고, 이에 의해 상기 제어구멍(15)이 열리면서, 상기 고압실(11)의 압력이 상기 압력실(7)로 공급되게 된다.When the pressure of the high-pressure chamber 11 rises as the operating speed of the variable oil pump gradually increases beyond the above-described state, the slider 1 rotates while compressing the pressure adjusting spring 3 Whereby the control hole 15 is opened and the pressure of the high pressure chamber 11 is supplied to the pressure chamber 7. [

상기와 같이 압력실(7)로 공급된 오일압은 상기 스프링가이드(5)를 상측으로 밀어올리게 되어, 결과적으로 상기 압력조절스프링(3)이 상기 슬라이더(1)에 가하는 힘을 증가시키도록 한다.The oil pressure supplied to the pressure chamber 7 pushes the spring guide 5 upward to increase the force applied to the slider 1 by the pressure adjusting spring 3 .

따라서, 가변 오일펌프의 로터(21)가 고속으로 회전되는 경우에도 상기 슬라이더(1)가 지나치게 회동되어, 필요로 하는 오일압력을 충분히 형성하지 못하는 경우가 발생하지 않고, 엔진의 고속운전에 필요한 오일압력을 상기 가변 오일펌프가 충분하게 제공할 수 있게 된다.Therefore, even when the rotor 21 of the variable oil pump is rotated at a high speed, the slider 1 is excessively rotated, so that the required oil pressure can not be sufficiently formed, So that the variable oil pump can sufficiently supply the pressure.

도 1은 종래 기술에 의한 가변 오일펌프의 구성 및 작동을 설명한 도면,BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining the construction and operation of a variable oil pump according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 가변 오일펌프의 외관도,2 is an external view of a variable oil pump according to the present invention.

도 3은 도 2의 분해사시도,Fig. 3 is an exploded perspective view of Fig. 2,

도 4는 본 발명 가변 오일펌프의 저속 작동시의 상태도,Fig. 4 is a state diagram of the variable oil pump of the present invention at a low-

도 5는 본 발명 가변 오일펌프의 고속 작동시의 상태도이다.5 is a state diagram of the variable oil pump of the present invention at high speed operation.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

1; 슬라이더 3; 압력조절스프링One; Slider 3; Pressure regulating spring

5; 스프링가이드 7; 압력실5; Spring guide 7; Pressure chamber

9; 하우징 11; 고압실9; A housing 11; High pressure chamber

13; 제어유로 15; 제어구멍13; A control flow passage 15; Control hole

17; 유압파이프 19; 실링17; Hydraulic pipe 19; shilling

21; 로터21; Rotor

Claims (4)

슬라이더를 탄성 지지하는 압력조절스프링을 가이드 및 지지하는 스프링가이드와;A spring guide for guiding and supporting a pressure adjusting spring for elastically supporting the slider; 상기 스프링가이드가 상기 압력조절스프링의 탄성력 제공방향과 동일한 방향으로 직선슬라이딩 가능하게 가이드하면서 상기 스프링가이드와 함께 압력실을 형성하는 하우징과;A housing for guiding the spring guide so as to be linearly slidable in the same direction as the direction in which the elastic force of the pressure regulating spring is provided, and forming a pressure chamber together with the spring guide; 상기 슬라이더의 회동운동에 의해 개폐되며, 상기 슬라이더와 하우징 사이에 형성되는 고압실을 상기 압력실과 연통시키도록 구성된 제어유로;를 포함하고,And a control channel which is opened and closed by a pivoting motion of the slider and configured to communicate a high-pressure chamber formed between the slider and the housing with the pressure chamber, 상기 제어유로는 상기 슬라이더가 상기 압력조절스프링을 압축시키는 방향으로 소정량 이상 이동함에 의해 개방되도록 상기 하우징에 형성된 제어구멍을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 오일펌프.Wherein the control passage includes a control hole formed in the housing such that the slider is opened by moving the slider in a direction to compress the pressure adjusting spring by a predetermined amount or more. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어유로는 상기 제어구멍에 연통되며, 상기 하우징의 외측을 경유하여 상기 압력실로 연결되는 유압파이프를 포함하여 구성된 것And the control flow path is configured to include a hydraulic pipe communicated with the control hole and connected to the pressure chamber via an outer side of the housing 을 특징으로 하는 가변 오일펌프.And a variable oil pump. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 스프링가이드에는 상기 압력실의 기밀을 유지하기 위한 실링이 외주면에 더 구비된 것Wherein the spring guide is further provided with a sealing ring on the outer circumferential surface for maintaining the airtightness of the pressure chamber 을 특징으로 하는 가변 오일펌프.And a variable oil pump.
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