KR20080017930A - 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 릴리프 밸브로 유입되는 오일압력에 따라 개방되는 출구를 선택적으로 달리하고, 탄성 작동하는 밸브 스프링이 선택적으로 구현되도록 하여 저압 및 고압의 오일압력을 동시에 제어 가능함으로써, 오일압력의 섬세한 제어가 가능하며, 작동밸브의 순간 가속도를 감소시키므로 하우징과 상기 작동밸브의 밀착 소음을 줄일 수 있음은 물론, 릴리프 밸브 내부구조의 내구성 향상을 도모할 수 있는 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 관한 것이다.

자동차, 오일펌프, 오일압력, 릴리프 밸브

Description

자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조{Structure to control oil-pressure of oil-pump for automobile}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 오일펌프의 릴리프 밸브를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 저압의 오일압 발생시 릴리프 밸브의 작동상태를 나타내는 작동도,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 고압의 오일압 발생시 릴리프 밸브의 작동상태를 나타내는 작동도,

도 6은 종래의 자동차용 오일펌프를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 릴리프 밸브 11 : 하우징

11a : 제1오일유입구 11b : 오일배출구

12 : 작동밸브 12a : 제2오일유입구

13 : 제1스프링 14 : 제1고정판

14a : 관통구 14b : 돌기부

15 : 제2고정판 15a : 관통구

16 : 볼 17 : 제2스프링

본 발명은 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 릴리프 밸브로 유입되는 오일압력에 따라 개방되는 출구를 선택적으로 달리하고, 탄성 작동하는 밸브 스프링이 선택적으로 구현되도록 하여 저압 및 고압의 오일압력을 동시에 제어 가능함으로써, 오일압력의 섬세한 제어가 가능하며, 작동밸브의 순간 가속도를 감소시키므로 하우징과 상기 작동밸브의 밀착 소음을 줄일 수 있음은 물론, 릴리프 밸브 내부구조의 내구성 향상을 도모할 수 있는 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 관한 것이다.

통상적으로, 엔진에는 실린더와 피스톤처럼 접동하는 부분이나 크랭크 샤프트 및 캠 샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하므로서 마찰열이 발생되고, 그 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생하여 엔진의 운전에 커다란 지장을 초래한다.

이를 방지하기 위해 금속의 마찰면에 오일을 주입하면 그 사이에 유막이 형성되어 고체마찰이 오일의 유체마찰로 바뀌게 된다.

따라서 마찰 저항이 적어져 마모가 줄고, 마찰열의 온도 상승이 방지된다.

이와 같이 엔진의 각부에 오일이 공급되도록 하기 위한 장치가 오일펌프이 다.

상기한 오일펌프는 오일팬에 저장되어 있는 오일을 빨아 올려 엔진의 각 운동부분으로 압송하는 펌프이며, 오일팬 안에 설치되거나 실린더 블록의 일측면에 장착된다.

도 6은 종래의 일반적인 내접기어 오일펌프를 도시한 도면으로서, 오일펌프 케이싱(100) 내측의 펌프실(110)에 아웃터 로터(120)가 수용되고, 상기 아웃터 로터(120)의 내측으로 인너 로터(130)가 상기 아웃터 로터(120)와는 편심되도록 수용된다.

그리고, 상기 인너 로터(130)의 중심축은 크랭크 샤프트 등의 구동축과 체인 또는 벨트로써 연결되어 구동된다.

따라서, 상기 크랭크 샤프트 등의 회전력을 전달받은 인너 로터(130)가 회전되고, 상기 인너 로터(130)가 아웃터 로터(120)의 내측에서 회전되면서 상기 인너 로터(130)의 이와 아웃터 로터(120)의 이가 맞물려 오일 팬으로부터 입력되는 오일을 펌핑하게 된다.

한편, 상기한 오일펌프(1)에서 펌핑된 오일이 엔진의 각부로 공급되는 과정에서 필요 이상의 오일압은 오일 팬으로 귀환될 수 있도록 하기 위해 릴리프 밸브(140)가 형성된다.

이와 같이 인너 로터(130)와 아웃터 로터(120)의 회전에 의해서 펌핑된 오일은 실린더 블록 및 실린더 헤드에 마련된 오일 갤러리를 따라 엔진의 각부로 공급되어 마찰부 및 작동부를 윤활 및 냉각하게 된다.

엔진의 각부로 공급되었던 오일은 오일 리턴 라인을 따라서 실린더 블록 하부에 취부된 오일 팬으로 귀환된다.

그런데, 상기와 같이 구동되는 오일펌프(1)에 있어서, 상기 릴리프 밸브(140)는 스프링이 단일개인 구조로 저압의 오일압이 발생할 시에는 작동하지 않고, 고압의 오일압이 발생할 시에만 작동하는 문제점이 있어, 오일압의 섬세한 제어가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 릴리프 밸브(140)에 가해지는 하중이 커서 하우징과 상기 작동밸브의 밀착 소음이 과대하게 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 릴리프 밸브로 유입되는 오일압력에 따라 개방되는 출구를 선택적으로 달리하고, 탄성 작동하는 밸브 스프링이 선택적으로 구현되도록 하여 저압 및 고압의 오일압력을 동시에 제어 가능함으로써, 오일압력의 섬세한 제어가 가능하며, 작동밸브의 순간 가속도를 감소시키므로 하우징과 상기 작동밸브의 밀착 소음을 줄일 수 있음은 물론, 릴리프 밸브 내부구조의 내구성 향상을 도모할 수 있는 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조는, 제1오일유입구를 포함하여 상하면이 개방되어 있으며 상부 양측면에 일정한 크기의 오일배출구를 갖는 원통 형상의 하우징과;

상면에 제2오일유입구를 가지며 상기 하우징의 내측에서 제1스프링의 탄성력에 의해 상하강 작동하는 작동밸브와;

상기 작동밸브에 삽입되어 그 작동밸브에 탄성력을 부여하는 제1스프링과;

상기 작동밸브 내측 공간 및 제1스프링의 작동 공간을 분리하여 주며 상기 제2오일유입구로 유입된 오일이 통과하는 관통구를 갖는 제1 및 제2고정판과;

상기 제2오일유입구를 선택적으로 단속하는 볼과;

상기 제1고정판의 관통구에 형성된 돌기부에 고정되어 상기 볼에 탄성력을 부여하는 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 하우징에 형성된 제1오일유입구 및 오일배출구는 상기 작동밸브에 형성된 제2오일유입구에 비해 그 직경이 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 오일펌프의 릴리프 밸브를 나타내는 단면도이고, 도 2와, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 저압 및 고압의 오일압 발생시 릴리프 밸브의 작동상태를 나타내는 작동도이다.

본 발명에 따른 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 있어서, 릴리프 밸브(10)는 그 릴리프 밸브(10)로 유입되는 오일압력에 따라 개방되는 출구의 크기를 달리하고, 작동하는 밸브 스프링이 선택적으로 구현되도록 하는 발명이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 릴리프 밸브의 구현예는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1오일유입구(11a)를 포함하여 상하면이 개방되어 있으며 상부 양측면에 일정한 크기의 오일배출구(11b)를 갖는 원통 형상의 하우징(11)과, 상면에 제2오일유입구(12a)를 가지며 상기 하우징(11)의 내측에서 제1스프링(13)의 탄성력에 의해 상하강 작동하는 작동밸브(12)와, 상기 작동밸브(12)에 삽입되어 그 작동밸브(12)에 탄성력을 부여하는 제1스프링(13)과, 상기 작동밸브(12) 내측 공간 및 제1스프링(13)의 작동 공간을 분리하여 주며 상기 제2오일유입구(12a)로 유입된 오일이 통과하는 관통구(14a,15a)를 갖는 제1 및 제2고정판(14,15)과, 상기 제2오일유입구(12a)를 선택적으로 단속하는 볼(16)과, 상기 제1고정판(14)의 관통구(14a)에 형성된 돌기부(14b)에 고정되어 상기 볼(16)에 탄성력을 부여하는 제2스프링(17)을 포함하여 구성되어 있다.

이때, 상기 하우징(11)에 형성된 제1오일유입구(11a) 및 오일배출구(11b)는 상기 작동밸브(12)에 형성된 제2오일유입구(12a)에 비해 그 직경이 상대적으로 크게 형성되어 있다.

이때, 상기 직경의 비율은 상기 릴리프 밸브가 원활히 작동되도록 하는 최적의 직경 비율을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 릴리프 밸브(10)의 작동원리에 대해 도 2 와, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 아이들 상태에서 엔진 회전수가 상승하면 상승되는 낮은 오일압이 릴리프 밸브(10)의 하우징(11)에 형성된 제1오일유입구(11a)를 통해 유입되는 바, 그 오일압은 작동밸브(12)를 지지하고 있는 제1스프링(13)의 탄성력은 이기지 못하는 반면, 볼(16)을 지지하고 있는 제2스프링(17)의 탄성력을 이기게 된다.

이와 같이 상기 제2스프링(17)의 탄성력을 이기게 되면, 제2스프링(17)이 압축되고, 이와 동시에 볼(16)이 하강하면서 제2오일유입구(12a)가 개방되며, 작동밸브(12)와 볼(16) 사이의 틈으로 오일이 유입된다.

유입된 오일은 제1 및 제2고정판(14,15)의 관통구를 통해 실린더 블록(미도시) 및 실린더 헤드(미도시)에 마련된 오일 갤러리(미도시)를 따라 엔진의 각부로 공급되어 마찰부 및 작동부를 윤활 및 냉각하게 된다.

엔진의 각부로 공급되었던 오일은 오일 리턴 라인을 따라서 실린더 블록 하부에 취부된 오일 팬(미도시)으로 귀환된다.

또한, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진 회전수가 증가하여 고 rpm에 의한 고압의 오일압이 릴리프 밸브(10)의 하우징(11)에 형성된 제1오일유입구(11a)를 통해 유입되는 바, 그 오일압은 상술한 바와 같이, 먼저 제2스프링(17)의 탄성력을 이기고 제2오일유입구(12a)를 통해 제2고정판(15)으로 배출될 뿐만 아니라, 오일압이 계속하여 상승하게 되면 상기 제1스프링(13)의 탄성력도 또한 이기게 된다.

이와 같이 제1스프링(13)의 탄성력을 이기게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1스프링(13)이 압축되고, 이와 동시에 작동밸브(12)가 하강하면서 오일배출구(11b)가 개방되어 이를 통해 오일이 배출된다.

이때, 상기 오일배출구(11b)를 통해 오일이 지속적으로 배출되면, 상기 제2오일유입구(12a)로 유입되는 오일압은 감소하게 되고, 이로 인하여 도 4에 도시된 바와 같이, 제2스프링(17)은 볼(16)을 밀어 올려 제2오일유입구(12a)를 차단하게 된다.

그러나, 상기 오일배출구(11b)를 통해 오일 배출후 작동밸브(12)가 제1스프링(13)의 탄성력으로 인해 밀려 올라갈 때는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 볼(16)이 다시 열리게 되는 바, 이는 작동밸브(12)가 원상태로 복귀하면서 발생시키는 밀착 소음을 방지하게 된다.

한편, 상기 오일배출구(11b)의 직경은 고압의 오일에 의해 릴리프 밸브(10)가 손상되지 않고 원활하게 배출될 수 있도록 상당히 큰 직경을 가지고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조는 제2스프링(17) 및 볼(16)에 의해 미세 오일압을 조정하므로 제2오일유입구(12a)가 먼저 열리게 되고, 그 다음에 고압의 오일압이 유입되어 작동밸브(12)가 하강하게 될 경우에는 상기 작동밸브(12)의 순간 가속도를 감소시키게 되므로 스프링 및, 하우징(11)과 작동밸브(12)의 충격을 덜어주게 되고 이를 통해 밀착 소음을 줄일 뿐만 아니라, 내구성 향상을 도모하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조에 의하면, 오일압력의 섬세한 제어가 가능하며, 작동밸브의 순간 가속도를 감소시키므로 하우징과 상기 작동밸브의 밀착 소음을 줄일 수 있음은 물론, 릴리프 밸브 내부구조의 내구성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 제1오일유입구를 포함하여 상하면이 개방되어 있으며 상부 양측면에 일정한 크기의 오일배출구를 갖는 원통 형상의 하우징과;

   상면에 제2오일유입구를 가지며 상기 하우징의 내측에서 제1스프링의 탄성력에 의해 상하강 작동하는 작동밸브와;

   상기 작동밸브에 삽입되어 그 작동밸브에 탄성력을 부여하는 제1스프링과;

   상기 작동밸브 내측 공간 및 제1스프링의 작동 공간을 분리하여 주며 상기 제2오일유입구로 유입된 오일이 통과하는 관통구를 갖는 제1 및 제2고정판과;

   상기 제2오일유입구를 선택적으로 단속하는 볼과;

   상기 제1고정판의 관통구에 형성된 돌기부에 고정되어 상기 볼에 탄성력을 부여하는 제2스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 하우징에 형성된 제1오일유입구 및 오일배출구는 상기 작동밸브에 형성된 제2오일유입구에 비해 그 직경이 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 오일펌프의 오일압력 조절구조.

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