KR20080021980A - 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프 - Google Patents

무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 엔진의 회전수가 저속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 증속되도록 하고 고속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 감속되도록 하여 엔진의 회전수가 급속히 증가하여도 오일 펌프의 동작량이 증가되는 것을 방지하여 오일 펌프에 의한 오일의 토출량이 과도하게 나타나지 않도록 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프에 관한 것으로서, 엔진의 회전력을 벨트에 의해 인가받아 동작하는 오일 펌프에 있어서, 오일 펌프의 회전축(1)에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 1 가변 풀리(10), 엔진 구동축 상에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 2 가변 풀리(20), 엔진 회전수의 증감시 상기 제 1 가변 풀리(10)가 이동하도록 하는 볼 그루브(30), 상기 제 2 가변 풀리(20)에 연결되어 엔진 회전수의 증감시 상기 제 2 가변 풀리(20)가 이동되도록 하는 스프링(40)으로 구성된다.
엔진, 오일 펌프, 무단 변속

Description

무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프{A oil pump by using continuously variable transmission}
도 1은 본 발명에 의한 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프의 오일 펌프측 풀리 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프의 구동축 풀리 구성을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명에서 사용하는 볼 그루브의 구성을 나타내는 정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 제 1 가변 풀리 20 : 제 2 가변 풀리
30 : 볼 그루브 40 : 스프링
본 발명은 차량 오일 펌프에 관한 것으로서, 특히 엔진의 회전수에 증감에 관계없이 오일 펌프의 과도한 동작을 방지하여 일정한 오일 토출량을 나타내는 무 단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프에 관한 것이다.
차량에 설치되는 변속기와 같은 기구의 원활한 동작을 위해 윤활용 오일의 순환을 위한 오일 펌프가 설치된다. 오일 펌프는 엔진의 회전축에 설치되어 있는 외접 기어에 벨트를 연결하여, 외접 기어에 의해 회전력이 증속된 후 벨트으로 전달받아 동작하게 된다.
엔진 회전수가 저속일 경우에는 증속에 의해 오일 펌프의 동작량이 증가하여 많은 오일 토출량을 얻을 수 있으나, 엔진 회전수가 고속일 경우에는 필요 이상의 유량이 토출하게 되어 시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 차량 엔진의 회전수가 저속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 증속되도록 하고 고속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 감속되도록 하여 오일 펌프의 동작에 의해 오일의 토출량이 과도하게 나타나지 않도록 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프의 오일 펌프측 풀리 구성을 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 무단 변속을 이용한 차 량용 오일 펌프의 구동축 풀리 구성을 나타내는 단면도로서, 엔진의 회전력을 벨트에 의해 인가받아 동작하는 오일 펌프에 있어서, 오일 펌프의 회전축(1)에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 1 가변 풀리(10), 엔진 구동축 상에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 2 가변 풀리(20), 엔진 회전수의 증감시 상기 제 1 가변 풀리(10)가 이동하도록 하는 볼 그루브(30), 상기 제 2 가변 풀리(20)에 연결되어 엔진 회전수의 증감시 상기 제 2 가변 풀리(20)가 이동되도록 하는 스프링(40)으로 구성되어 있음을 도시하고 있다.
상기 제 1 가변 풀리(10)는 평행 사변형 형태의 단면 구조로 형성된다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 볼 그루브의 구성을 나타내는 정면도로서, 상기 볼 그루브(30)는 원형으로 형성되는 회전 플레이트(34), 상기 회전 플레이트(34)의 중심축에서 원주 방향으로 다수개가 형성되는 이동홈(36), 상기 이동홈(36) 각각에 위치되고 상기 제 1 가변 풀리(10)의 배면에 접촉되는 볼(38)로 구성된다.
상기 이동홈(36)은 서로 일정한 각거리로 형성된다.
상기 제 2 가변 풀리(20)는 사다리꼴 형태의 단면 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
차량의 변속기에는 엔진의 회전력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속기에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속기와, 차량의 주행조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속기로 대별된다.
상기와 같은 변속기에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속기의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속기에 관계하며, 이의 무단 변속기는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.
이러한 무단 변속기에 있어서, 프라이머리 및 세컨들리 풀리는 고정측 풀리와 이동측 풀리로 이루어져 가변측 풀리의 후측에 형성된 유압 쳄버에 작용하는 유압에 의해 구동 토크에 알맞는 수준으로 가변측 풀리가 금속벨트 측면에 추력을 가하게 되며, 이들 풀리의 직경 변환에 따라 무단 변속이 이루어지게 되는 것이다.
따라서, 상기와 같은 구성의 무단 변속기 구조를 차량의 오일 펌프에 적용하여 엔진의 회전수 변화에 적절하게 대응하면서 오일이 토출되도록 하는 것이 바람직하다.
우선, 차량 엔진의 구동축(2) 상에는 제 2 가변 풀리(20)가 설치되고 제 2 가변 풀리(20)에 맞물리는 벨트(3)에 의해 제 1 가변 풀리(10)와 연결되도록 한다.
이때, 제 1 및 제 2 가변 풀리(10, 20)는 다음과 같이 구성하여 엔진 회전수와 관계없이 오일 펌프가 적절한 동작량을 이루도록 하는 것이 바람직하다.
우선, 오일 펌프의 회전축(1)에 설치되는 제 1 가변 풀리(10)는 도 1에 도시 되어 있는 바와 같이 평행 사변형 형태의 단면 구조로 형성되도록 하고, 제 1 가변 풀리(10)의 후면에는 볼 그루브(30)를 설치하도록 한다.
볼 그루브(30)는 오일 펌프의 회전축(1) 상에 원형의 회전 플레이트(34)를 설치한 후, 회전 플레이트(34)의 중심점에서 원주 방향을 향하여 다수개의 이동홈(36)이 형성되도록 한다. 이때 이동홈(36) 간의 각거리는 일정하게 형성되도록 한다. 볼 그루브(30)의 구성은 도 3에 도시되어 있다.
이동홈(36)이 형성된 후, 각각의 이동홈(36)에는 볼(38)이 위치되도록 한 후, 볼(38)은 제 1 가변 풀리(10)의 경사진 후면에 접촉되도록 한다.
볼 그루브(30)를 구성하는 회전 플레이트(34)의 중심점에는 오일 펌프의 회전축(1)이 설치되어 있어, 회전축(1)의 회전에 따라 회전 플레이트(34)가 연동하여 회전하도록 하는 것이 바람직하다.
엔진의 구동축(2)에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 사다리꼴 형태의 단면 구조로 형성되어 있는 제 2 가변 풀리(20)가 설치되어 있고, 제 2 가변 풀리(20)의 후면에는 탄성력을 인가하는 스프링(40)이 설치되어 있어, 엔진의 회전수 변화에 따라 제 2 가변 풀리(20)가 구동축(2)을 따라 이동하게 된다.
따라서, 차량 엔진이 시동되어 동작하게 되면, 엔진의 구동축(2)이 회전하게 된다.
이때, 엔진의 구동축(2)에는 제 2 가변 풀리(20)가 설치되어 있고, 제 2 가변 풀리(20)는 엔진의 회전수 변화에 따라 이동하면 벨트(3)에 인가되는 회전수가 변화되도록 한다.
즉, 엔진의 회전수가 낮을 경우에는 스프링(40)의 탄성력에 의해 제 1 가변 풀리(10)가 A1 에 위치되어 있으나, 엔진의 회전수가 증가하게 되면 제 1 가변 풀리(10)가 A2 에 위치하게 된다. 따라서, 제 2 가변 풀리(20)에 결합되는 벨트(3)는 구동축(2)에서 멀어지게 되어 구동축(2)의 회전량에 비하여 높은 변속비를 얻을 수 있는 상태가 된다.
한편, 벨트(3)를 통해 엔진의 회전력을 인가받는 제 1 가변 풀리(10)는 인가받은 회전수에 따라 다음과 같이 동작하게 된다.
제 1 가변 풀리(10)가 설치되어 있는 오일 펌프의 회전축(1)에 볼 그루브(30)가 설치되어 있어 벨트(3)를 통해 인가받은 회전량에 따라 제 2 가변 풀리(20)의 위치가 변화되도록 한다.
우선, 벨트(3)를 통해 인가받은 회전수가 적은 경우, 볼 그루브(30)를 구성하는 회전 플레이트(34)의 회전량이 적으면, 회전 플레이트(34)의 이동홈(36)에 위치하는 볼(38)에 인가되는 원심력이 적어 회전 플레이트(34)의 중심점에 근접하여 위치하게 된다.
따라서, 회전 플레이트(34)의 볼(38)은 중심점에 근접한 위치 즉, 도 1의 B1에 위치하게 된다. 이때 벨트(3)는 오일 펌프의 회전축(1)에 근접하여 위치되어 있으므로 제 1 가변 풀리(10)로 전달되는 회전수가 증가하게 된다.
벨트(3)를 통해 인가받은 회전수가 증가하게 되면, 볼 그루브(30)를 구성하는 회전 플레이트(34)의 회전량도 증가하게 되어 회전 플레이트(34)의 이동홈(36)에 위치하는 볼(38)은 원심력에 의해 회전 플레이트(34)의 중심점에서 멀어지게 된 다.
이때, 제 1 가변 풀리(10)는 평행 사변형 형태로 형성되어 있어 볼(38)이 맞닿아 있는 면은 경사져 있으므로, 볼(38)의 위치에 따라 제 1 가변 풀리(10)의 회전축(1) 상에서의 위치가 변화하게 된다.
따라서, 볼(38)이 회전 플레이트(34)의 중심점에서 멀어지게 되면 즉, 볼(38)이 B1에서 B2로 이동하게 되면, 볼(38)이 맞닿아 있는 제 2 가변 풀리(20)는 C 방향으로 이동하게 된다. 제 2 가변 풀리(20)가 C 방향으로 이동하게 되면 벨트(3)는 벨트(3)는 오일 펌프()의 회전축(1)에 멀어지게 되므로, 오일 펌프의 회전수가 감소하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 차량 엔진의 회전수가 저속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 증속되도록 하고 고속인 경우에는 오일 펌프의 회전량이 감속되도록 하여 엔진의 회전수가 급속히 증가하여도 오일 펌프의 동작량이 증가되는 것을 방지하여 오일 펌프에 의한 오일의 토출량이 과도하게 나타나지 않도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 엔진의 회전력을 벨트에 의해 인가받아 동작하는 오일 펌프에 있어서,
    오일 펌프의 회전축(1)에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 1 가변 풀리(10), 엔진 구동축 상에 설치되고 엔진 회전수의 증감에 의해 구동축을 따라 이동하는 제 2 가변 풀리(20), 엔진 회전수의 증감시 상기 제 1 가변 풀리(10)가 이동하도록 하는 볼 그루브(30), 상기 제 2 가변 풀리(20)에 연결되어 엔진 회전수의 증감시 상기 제 2 가변 풀리(20)가 이동되도록 하는 스프링(40)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 가변 풀리(10)는 평행 사변형 형태의 단면 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 볼 그루브(30)는 원형으로 형성되는 회전 플레이트(34), 상기 회전 플레이트(34)의 중심축에서 원주 방향으로 다수개가 형성되는 이동홈(36), 상기 이동홈(36) 각각에 위치되고 상기 제 1 가변 풀리(10)의 배면에 접촉되는 볼(38)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속을 이용한 차 량용 오일 펌프.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이동홈(36)은 서로 일정한 각거리로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가변 풀리(20)는 사다리꼴 형태의 단면 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 무단 변속을 이용한 차량용 오일 펌프.
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