KR19980062607U - 로터리식 오일 펌프의 로터 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로터리식 오일 펌프의 로터 구조에 관한 것이며, 외부 로터(33)와 내부 로터(35)를 포함하는 로터리식 오일 펌프(1)의 로터(31)에 있어서, 상기 내부로터(35)의 모든 이들(41)은 로터(31)의 회전 방향 쪽 플랭크의 하부에서부터 이(41)의 내부로 제거되어 로터(31)의 회전방향 쪽으로 개구된 중공부(43)가 형성되어 있고, 이로써 상기 내부 로터(35)의 이들(41)은 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 면하는 외부 윤곽이 전체적으로 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 대응하는 산형상을 가지면서 로터(31)의 회전 방향으로 경사진 날개 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 로터리식 오일 펌프의 로터 구조가 제공되고, 이로써 로터의 중량을 감소시킬 수 있고 오일 토출량을 증가시킬 수 있으므로, 오일 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

로터리식 오일 펌프의 로터 구조

[기술 분야]

본 고안은 로터리식 오일 펌프의 로터 구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 엔진의 마찰 부위에 윤활유를 압송하는 로터리식(트로코이드식 ; trochoid type) 오일 펌프의 회전자인 로터로서 중량이 가볍고 오일 압송력이 향상된 로터 구조에 관한 것이다.

[종래 기술]

연료가 연소할 때의 열에너지를 피스톤과 커넥팅 로드의 작용에 의해 크랭크 샤프트의 회전운동을 변환시키는 원리로 작동하는 엔진은, 필연적으로 실린더 블록, 실린더 헤드, 피스톤, 커넥팅 로드 등의 운동 부품들 간의 마찰을 피할 수 없다. 이와 같이 엔진 작동 중에 일어나는 부품간의 모든 마찰은 하나의 저항으로 작용하여 엔진 출력 손실의 원인이 될 뿐만 아니라 부품들을 마모시켜 엔진의 수명을 단축시키고 엔진 성능을 저하시키게 된다.

따라서, 엔진에는 이런 운동 부품들의 마찰에 의한 엔진 출력의 저감과 부품마모를 최소화하기 위해 윤활 장치가 구비되어 있다. 일반적으로 가솔린 차량 엔진에 널리 사용되는 압송식 윤활 장치는, 오일을 저장하는 오일팬, 오일 팬으로부터 엔진의 각 운동 부분으로 오일을 압송하는 오일 펌프, 오일 펌프에서 압송된 오일의 압력을 일정하게 조절하는 유압 조절기 등을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

오일 펌프는 기어나 체인을 통해 엔진의 크랭크 샤프트나 캠 샤프트에 의해 구동하거나 또는 크랭크 샤프트에 의해 직접 구동되며, 널리 사용되는 오일 펌프로서는 기어 펌프, 플런저 펌프, 또는 로터리 펌프 등이 있다. 본 고안은 로터리 펌프에 핵심 부품을 이루는 로터의 구조에 관한 것이다.

트로코이드 펌프라고도 하는 로터리 펌프는, 펌프 본체와 로터를 포함하는 구성으로 이루어져 있다. 로터는 트로코이드 곡선이 내주면에 형성된 외부 로터에 트로코이드 곡선이 외주면에 형성된 내부 로터가 삽입되어 있는 구성으로 되어 있고, 외부 로터의 이수가 내부 로터의 이수보다 1개가 많게 형성되어 있다.

따라서, 내부 로터가 크랭크 샤프트 등의 회전력을 받아 회전하면 외부 로터가 동일 방향으로 회전한다. 이때 내부 로터와 외부 로터의 이수가 다름으로 인하여 형성되는 양 로터의 공간 용적이 로터의 회전에 따라 변화하게 되며, 좁은 용적으로 부터 넓은 용적으로 변하면서 생기는 부압에 의해 오일을 펌프 내로 흡입하고 반대로 넓은 용적으로부터 좁은 용적으로 변화하면서 생기는 압력에 의해 오일을 펌프 외로 토출하는 원리에 의해 오일을 압송한다.

도 1은 차량의 윤활유 압송에 일반적으로 사용되고 있는 로터리 펌프의 일예를 보여주는 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 로터리 펌프(1)는 펌프 본체(3)와 여기에 설치되는 로터(5), 커버(11), 타이밍 벨트 풀리(13), 오일 스트레이너(15) 및 오일배출관(17) 등을 포함하며, 로터(5)는 내주면에 트로코이드 곡선(19)이 형성된 외부 로터(7)와 외주면에 트로코이드 곡선(21)이 형성된 내부 로터(9)로 이루어져 있다. 상기 로터(5)는 펌프 본체(3)에 회전 가능하게 설치되고 커버(11)에 의해 밀봉된다. 따라서, 타이밍 벨트 풀리(13)에 의해 내부 로터(9)와 외부 로터(7)가 회전하면 앞서 설명한 원리에 의해 오일이 오일 스트레이너(15) 쪽으로 흡입되어 오일 배출관(17)을 통해 엔진의 운동 부분으로 압송된다.

도 2는 종래 로터리 펌프에 사용되는 로터의 일예를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이 종래의 로터(5)는, 트로코이드 곡선(19, 21)에 의해 형성되는 외부로터(7)와 내부 로터(9)의 이들(23, 25)이 속이 꽉 차게(솔리드하게; solidly) 형성되어 있고 펌프 본체(3) 및 커버(11)에 접하는 내부 로터(9) 및 외부 로터(7)의 양측면 역시 솔리드하게 형성되어 있기 때문에, 전체로서의 로터(5)의 중량이 무거워 크랭크 샤프트 등의 회전에 의한 펌프 작동의 부하가 커서 펌프(1)의 오일 토출 성능이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 외부 로터(7)와 내부 로터(9)의 트로코이드 곡선(19, 21)에 의해 형성되는 이들(23, 25)이 부드러운 산 형상으로 되어 있어서, 내부 로터(9)와 외부 로터(7)의 이수가 다름으로 인하여 형성되는 양 로터의 공간 용적이 좁고 로터의 회전에 따른 공간 용적의 변화 폭이 작아서 오일의 압송력이 작다는 문제점도 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 로터리식 오일 펌프의 로터 구조가 지니는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 내부 로터와 외부 로터의 이수가 다름으로 인하여 형성되는 양 로터의 공간 용적과 로터의 회전에 따른 공간 용적의 변화폭을 증가시키고 로터의 중량을 줄임으로써 오일 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 로터리식 오일 펌프의 로터 구조를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 차량의 윤활유 압송에 일반적으로 사용되고 있는 로터리 펌프의 일예를 보여주는 분해 사시도.

도 2는 종래 로터리 펌프에 사용되는 로터의 일예를 보여주는 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 로터리식 오일 펌프의 로터 구조의 일예를 보여주는 사시도.

도 4는 도 3의 부분 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 로터리 펌프3 : 펌프 본체

15 : 오일 스트레이31 : 로터

33 : 외부 로터35 : 내부 로터

39 : 외부 로터의 이41 : 내부 로터의 이

43 : 중공부

상기한 본 고안의 목적은, 로터리식 오일 펌프의 로터에서 내부 로터의 이 형상을 그 회전방향으로 경사진 날개 형상으로 구성하므로써 달성된다.

보다 구체적으로 본 고안의 목적은, 펌프 본체와 커버에 의해 한정되는 공간에 회전 가능하게 설치되고, 내주면의 트로코이드 곡선에 의해 유연한 산 형상의 이들이 형성되어 있는 외부 로터와 외주면의 트로코이드 곡선에 의해 유연한 산 형상의 이들이 형성되어 있는 내부 로터를 포함하는 로터리식 오일 펌프의 로터에 있어서, 상기 내부 로터의 모든 이들은 로터의 회전 방향 쪽 플랭크(flank)의 하부에서부터 상기 이의 내부로 제거되어 로터의 회전방향 쪽으로 개구된 중공부가 형성되어 있고, 이로써 상기 내부 로터의 이들은 상기 외부 로터의 이들에 면하는 외부 윤곽이 전체적으로 상기 외부 로터의 이들에 대응하는 산 형상을 가지면서 로터의 회전 방향으로 경사진 날개 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 로터리식 오일 펌프의 로터 구조에 의해 달성된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 따른 로터리식 오일 펌프의 로터 구조를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 고안에 따른 로터리식 오일 펌프의 로터 구조를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 고안의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도 3은 본 고안에 따른 로터리식 오일 펌프의 로터 구조의 일예를 보여주는 로터의 사시도이고, 도 4는 도 3의 부분 정면도이다. 도시된 바와 같이, 로터리식 오일 펌프의 로터(31)는 외부 로터(33)와 내부 로터(35)로 이루어져 있다.

상기 외부 로터(33)의 내주면에는 트로코이드 곡선(37)으로 된 다수의 산 형상의 이(39)가 형성되어 있고, 상기 내부 로터(35)의 외주면에는 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 면하는 외부 윤곽이 전체적으로 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 대응하는 산 형상을 가지는 이들(41)이 형성되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이 내부 로터(35)의 이수는 외부 로터(33)의 이수보다 1개가 적다. 본 구체예에서는 외부 로터의 이수가 11개 내부 로터의 이수가 10개인 예를 도시한 것이다.

본 고안의 특징에 따라, 상기 내부 로터(35)의 이들(41)은 로터(31)의 회전 방향 쪽 플랭크(flank)에 중공부(43)가 형성되어 있다. 즉, 로터(31)의 회전 방향쪽 플랭크는 그 하부가 이(41)의 내부쪽으로 제거되어 있으며, 이로써 로터(31)의 회전방향 쪽 플랭크면의 하부로 개구된 중공부(43)가 이(41)의 내부에 형성되어 있다.

달리 설명하면, 상기 내부 로터(35)의 이들(41)은, 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 접하는 면의 전체적인 윤곽이 상기 외부 로터(33)의 이들(39)에 대응하는 산 형상을 가지지만, 로터의 회전방향 쪽 플랭크면의 하부로 부터 시작하여 이(41)의 안쪽으로 요홈(중공부 ; 43)이 형성되어 있다. 따라서 내부 로터(35)의 각 이(41)는 로터의 회전 방향으로 경사진 날개 형상을 가지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 내부 로터(35)의 이들(41)은 그 외부 윤곽이 외부 로터(33)의 이(39) 형상과 대응하는 형상으로 되어 있어서 전술한 로터리식 오일 펌프의 오일 압송 원리가 그대로 적용된다. 이와 더불어 내부 로터(35)의 중량은 상기한 중공부(43)의 형성을 위해 제거된 무게만큼 가벼워지므로 로터(31) 전체의 중량이 감소된다. 또한, 상기 중공부(43)는 그 내부에 오일을 수용할 수 있고 로터(31)가 회전달 대 수용된 오일을 로터의 회전 방향으로 밀어서 가압하므로 오일의 토출량이 증가하게 된다.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 로터리식 오일 펌프의 로터에 의하면, 로터의 중량을 감소시킬 수 있고 오일 토출량을 증가시킬 수 있으므로, 오일 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 펌프 본체와 커버에 의해 한정되는 공간에 회전 가능하게 설치되고, 내주면의 트로코이드 곡선에 의해 유연한 산 형상의 이들이 형성되어 있는 외부 로터와 외주면의 트로코이드 곡선에 의해 유연한 산 형상의 이들이 형성되어 있는 내부 로터를 포함하는 로터리식 오일 펌프의 로터에 있어서,

   상기 내부 로터의 모든 이들은 로터의 회전 방향 쪽 플랭크의 하부에서부터 상기 이의 내부로 제거되어 로터의 회전방향 쪽으로 개구된 중공부가 형성되어 있고, 이로써 상기 내부 로터의 이들은 상기 외부 로터의 이들에 면하는 외부 윤곽이 전체적으로 상기 외부 로터의 이들에 대응하는 산 형상을 가지면서 로터의 회전 방향으로 경사진 날개 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 로터리식 오일 펌프의 로터 구조.