KR20080055187A - 차량용 오일 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진의 회전 속도에 따라서 오일의 공급량을 조절할 수 있는 차량용 오일 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프는, 블록; 엔진의 토크를 전달 받아 회전하는 풀리; 상기 블록에 고정되는 펌프 하우징; 상기 펌프 하우징 내부에 장착된 아우터 로터; 상기 아우터 로터 내측에 설치되어 있으며 내주면에 기어치가 형성되어 있는 이너 로터; 상기 이너 로터의 내주면에 치차 결합하는 피니언 기어; 상기 피니언 기어에 연결되어 상기 피니언 기어를 움직이며, 중공의 캐리어 구동축에 의해 상기 풀리에 고정 연결되는 유성 캐리어; 그리고 상기 피니언 기어에 치차 결합하며, 상기 캐리어 구동축에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩되는 선기어 구동축을 포함하는 선기어;를 포함하되, 상기 선기어 구동축은 작동 조건에 따라 상기 캐리어 구동축에 고정되거나 상기 블록에 고정될 수 있다 .
오일 펌프, 선기어, 피니언 기어, 유성 캐리어, 링기어

Description

차량용 오일 펌프{OIL PUMP FOR VEHICLE}
도 1은 종래의 차량용 오일 펌프를 도시한 개략도이다.
도 2는 펌프 회전 속도에 따른 오일의 배출량과 오일의 압력을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프에서 이너 로터 내측에 피니언 기어와 선기어가 장착된 모습을 보인 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프에서 블록과 선기어 구동축 사이에 베어링이 개재된 모습을 보인 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프에서 선기어 구동축과 오일 실린더를 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프에서 오일 실린더가 작동하여 선기어 구동축이 캐리어 구동축에 고정 결합된 모습을 도시한 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프에서 오일 실린더가 작동하지 않아 선기어 구동축이 블록에 고정 결합된 모습을 도시한 개략 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 오일 펌프 110: 흡입 포트
120: 배출 포트 130: 풀리
140: 펌프 하우징 150: 아우터 로터
160: 이너 로터 170: 유성 캐리어
180: 피니언 기어 190: 선기어
220: 블록 240: 오일 실린더
본 발명은 차량용 오일 펌프에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 엔진의 회전 속도에 따라서 오일의 공급량을 조절할 수 있는 차량용 오일 펌프에 관한 것이다.
종래의 차량용 오일 펌프는, 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프 하우징(10)에 오일을 흡입하는 흡입 포트(20)와 오일을 배출하는 배출 포트(30)가 연결되어 있다. 또한, 펌프 하우징(10) 내부에는 아우터 로터(50)와 이너 로터(60)가 설치되어 있다. 또한, 오일 펌프는 흡입 포트(20)와 배출 포트(30)를 선택적으로 연통하는 압력 조절 밸브(40)가 구비되어 있다. 압력 조절 밸브(40)는 오일 펌프로 흡입되는 유량이 많은 경우에 흡입 포트(20)와 배출 포트(30)를 연통한다.
이너 로터(60)는 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 엔진의 회전 속도를 전달받는다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진의 회전 속도가 빨라지면 토출되는 유량과 유압이 증가되었다.
엔진에 장착된 유압 작동 기구들은 엔진의 회전 속도에 관계 없이 유압을 공급받아야 하지만, 오일 펌프는 엔진의 회전 속도가 빠른 경우에 엔진에 충분한 오일을 공급할 수 있다. 만일 엔진의 회전 속도가 늦은 경우에도 충분한 오일을 공급할 수 있도록 오일 펌프의 풀리 비(pulley ratio)를 높이면, 엔진의 회전 속도가 빠른 경우에는 많은 오일을 낭비하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진의 회전 속도가 느린 경우에는 펌프 회전 속도를 증가시키고 엔진의 회전 속도가 빠른 경우에는 펌프 회전 속도를 늦출 수 있는 차량용 오일 펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프는, 블록; 엔진의 토크를 전달 받아 회전하는 풀리; 상기 블록에 고정되는 펌프 하우징; 상기 펌프 하우징 내부에 장착된 아우터 로터; 상기 아우터 로터 내측에 설치되어 있으며 내주면에 기어치가 형성되어 있는 이너 로터; 상기 이너 로터의 내주면에 치차 결합하는 피니언 기어; 상기 피니언 기어에 연결되어 상기 피니언 기어를 움직이며, 중공의 캐리어 구동축에 의해 상기 풀리에 고정 연결되는 유성 캐리어; 그리고 상기 피니언 기어에 치차 결합하며, 상기 캐리어 구동축에 삽 입되어 축방향으로 슬라이딩되는 선기어 구동축을 포함하는 선기어;를 포함하되, 상기 선기어 구동축은 작동 조건에 따라 상기 캐리어 구동축에 고정되거나 상기 블록에 고정될 수 있다 .
상기 선기어 구동축은 오일 실린더에 의하여 축방향으로 슬라이딩될 수 있다.
상기 블록의 일측면에는 베어링이 삽입되어 있으며, 상기 선기어 구동축은 상기 베어링 중심부를 관통하여 슬라이딩할 수 있다.
상기 오일 실린더는 상기 블록 내부에 장착되어 있을 수 있다.
상기 오일 실린더는 엔진 회전 속도가 설정 값 이상인 경우에 작동하는 것으로할 수 있다.
상기 오일 실린더가 작동하는 경우에는 상기 선기어 구동축의 일단은 상기 캐리어 구동축에 고정되어 함께 회전할 수 있다.
상기 오일 실린더가 작동하는 경우에는 상기 선기어 구동축의 타단은 상기 베어링에 삽입되어 블록 내에서 회전할 수 있다.
상기 캐리어 구동축의 일측 끝부에는 고정부가 형성되어 있고, 상기 캐리어 구동축의 일측 끝부와 상기 선기어 구동축의 일단 사이에는 탄성 부재가 개재되어 있을 수 있다.
상기 선기어 구동축의 일단부는 상기 캐리어 구동축의 고정부에 스플라인결합 할 수 있다.
상기 오일 실린더가 작동하지 않는 경우에는 상기 탄성 부재의 탄성력에 의 하여 상기 선기어 구동축과 상기 고정부는 결합 해제될 수 있다.
상기 오일 실린더가 작동하지 않는 경우에는 상기 선기어 구동축의 타단부는 상기 베어링을 관통하여 상기 블록에 고정되어 정지될 수 있다.
상기 선기어 구동축의 타단부는 상기 블록에 스플라인결합 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프(100)는 블록(220), 풀리(130), 펌프 하우징(140), 아우터 로터(150), 이너 로터(160), 피니언 기어(180), 유성 캐리어(170), 그리고 선기어(190)를 포함한다.
풀리(130)는 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 엔진의 토크를 전달받아 회전한다.
펌프 하우징(140)은 블록(220)에 고정되어 있다. 펌프 하우징(140)에는 오일을 흡입하는 흡입 포트(110)와 오일을 배출하는 배출 포트(120)가 형성되어 있다.
상기 펌프 하우징(140)의 내부에는 아우터 로터(150)가 장착되어 있고, 상기 아우터 로터(150)의 내측에는 이너 로터(160)가 설치되어 있다. 상기 이너 로터(160)의 내주면에는 기어치가 형성되어 있다. 즉, 이너 로터(160)는 유성기어세트의 링기어로서 동작한다.
피니언 기어(180)는 상기 이너 로터(160)의 내주면에 치차 결합한다.
유성 캐리어(170)는 상기 피니언 기어(180)에 연결되어 있으며, 상기 피니언 기어(180)를 움직인다. 상기 유성 캐리어(170)는 중공의 캐리어 구동축(200)에 의 해 상기 풀리(130)에 고정 결합되어 풀리와 함께 회전한다. 상기 캐리어 구동축(200)의 일측 끝부에는 고정부(290)가 형성되어 있다.
선기어(190)는 상기 피니언 기어(180)에 치차 결합한다. 상기 선기어(190)의 중앙부에는 선기어 구동축(210)가 관통하고 있다. 상기 선기어 구동축(210)은 선기어(190)에 스플라인결합 되어 있다. 따라서, 선기어 구동축(210)은 상기 선기어(190)에 회전력을 전달한다. 상기 선기어 구동축(210)은 작동 조건에 따라 선기어(190)의 축방향으로 슬라이딩하며 캐리어 구동축(200)에 고정되거나 블록(220)에 고정된다.
또한, 상기 블록(220)의 내부에는 오일 실린더(240)가 장착되어 있으며, 상기 블록(220)의 일측면에는 베어링(230)이 삽입되어 있다.
오일 실린더(240)는 오일 공급 라인(250)에 연결되어 오일을 공급받으며, 오일 배출 라인(260)은 상기 오일 공급 라인(250)으로부터 분기되어 있다. 상기 오일 공급 라인(250)과 상기 오일 배출 라인(260)에는 각각 오일 공급 밸브(270)와 오일 배출 밸브(280)가 설치되어 있어 상기 오일 실린더(240)로의 오일의 공급을 조절한다.
상기 오일 실린더(240)는 엔진 회전 속도가 설정 값 이상인 경우 오일 공급 라인(250)을 통해 오일을 공급받아 작동한다. 이 경우, 오일 실린더(240)는 선기어 구동축(210)을 밀어 선기어 구동축(210)을 캐리어 구동축(200)의 고정부(290)에 스플라인결합 시킨다. 따라서, 선기어(190)는 유성 캐리어(170)와 함께 회전한다.
상기 설정 값은 약 2000RPM일 수 있다.
상기 선기어 구동축(210)의 일단과 고정부(290) 사이에는 탄성 부재(300)가 개재되어 있다. 상기 탄성 부재(300)는 오일 실린더(240)가 작동하지 않는 경우 선기어 구동축(210)에 탄성력을 제공하여 선기어 구동축(210)과 고정부(290)를 결합 해제한다. 상기 탄성 부재(300)는 코일 스프링일 수 있다.
또한, 상기 선기어 구동축(210)의 타단은 상기 베어링(230) 중심부를 관통하여 슬라이딩한다. 상기 선기어 구동축(210)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 베어링(230)에 스플라인결합 한다. 오일 실린더(240)가 작동하면, 선기어 구동축(210)의 타단은 베어링(230)에 삽입되어 블록(220) 내에서 회전한다. 만일 오일 실린더(240)가 작동하지 않으면 탄성 부재(300)의 탄성력에 의하여 선기어 구동축(210)의 타단은 상기 베어링(230)을 관통하여 블록(220)에 스플라인결합 한다. 따라서, 선기어(190)는 정지한다.
이하, 도 7 및 도 8을 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오일 펌프의 작동을 상세히 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 엔진의 회전 속도가 설정 값 이상인 경우에는 오일 실린더(240)가 작동하여 선기어 구동축(210)을 도면에서 우측으로 밀고, 선기어 구동축(210)의 일단은 캐리어 구동축(200)의 고정부(290)에 스플라인 결합한다. 또한, 선기어 구동축(210)의 타단은 베어링(230)에 완전히 삽입되어, 베어링(230)과 함께 회전한다. 따라서, 상기 선기어(190)와 유성 캐리어(200)는 풀리(130)의 회전 속도와 동일한 회전 속도로 회전하고, 이에 따라 이너 로터(160)도 풀리(130)의 회전 속도와 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 엔진의 회전 속도에 대한 오일펌 프(100)의 토출유량이 변화하지 않는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 엔진의 회전 속도가 설정 값 미만인 경우에는 오일 실린더(240)가 작동하지 않고, 탄성 부재(300)의 탄성력에 의하여 선기어 구동축(210)은 도면에서 좌측으로 슬라이딩한다. 이 경우, 선기어 구동축(210)의 일단은 고정부(290)로부터 해제되고 선기어 구동축(210)의 타단은 베어링(230)을 관통하여 블록(220)에 스플라인결합 된다. 이 때, 유성 캐리어(200)는 풀리(130)의 회전 속도와 동일한 회전 속도로 회전하고 선기어(190)는 정지하므로 이너 로터(160)는 풀리(130)의 회전 속도보다 더 큰 회전속도로 회전한다. 따라서, 엔진 회전 속도에 대한 오일펌프(100)의 토출유량이 증가한다.
따라서, 이너 로터(160)는 엔진의 회전 속도가 작은 경우에는 엔진의 회전 속도보다 큰 회전 속도로 회전하고, 엔진의 회전 속도가 큰 경우에는 엔진의 회전 속도보다 작은 회전 속도로 회전한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
본 발명에 의하면, 엔진의 회전 속도가 느린 경우에는 펌프 회전 속도를 증가시키고 엔진의 회전 속도가 빠른 경우에는 펌프의 회전 속도를 늦출 수 있다. 따 라서, 엔진의 회전 속도가 느린 경우에 엔진의 유압 작동 기구에 필요한 오일을 공급할 수 있고, 엔진의 회전 속도가 빠른 경우에는 엔진의 유압 작동 기구에 사용되지 않고 낭비되는 오일을 줄일 수 있다.
따라서, 에너지 소비를 줄일 수 있다.

Claims (12)

  1. 차량용 오일 펌프에 있어서,
    블록;
    엔진의 토크를 전달 받아 회전하는 풀리;
    상기 블록에 고정되는 펌프 하우징;
    상기 펌프 하우징 내부에 장착된 아우터 로터;
    상기 아우터 로터 내측에 설치되어 있으며 내주면에 기어치가 형성되어 있는 이너 로터;
    상기 이너 로터의 내주면에 치차 결합하는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어에 연결되어 상기 피니언 기어를 움직이며, 중공의 캐리어 구동축에 의해 상기 풀리에 고정 연결되는 유성 캐리어; 그리고
    상기 피니언 기어에 치차 결합하며, 상기 캐리어 구동축에 삽입되어 축방향으로 슬라이딩되는 선기어 구동축을 포함하는 선기어;
    를 포함하되,
    상기 선기어 구동축은 작동 조건에 따라 상기 캐리어 구동축에 고정되거나 상기 블록에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선기어 구동축은 오일 실린더에 의하여 축방향으로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 블록의 일측면에는 베어링이 삽입되어 있으며, 상기 선기어 구동축은 상기 베어링 중심부를 관통하여 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 오일 실린더는 상기 블록 내부에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 오일 실린더는 엔진 회전 속도가 설정 값 이상인 경우에 작동하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 오일 실린더가 작동하는 경우에는 상기 선기어 구동축의 일단은 상기 캐리어 구동축에 고정되어 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 오일 실린더가 작동하는 경우에는 상기 선기어 구동축의 타단은 상기 베어링에 삽입되어 블록 내에서 회전하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 캐리어 구동축의 일측 끝부에는 고정부가 형성되어 있고, 상기 캐리어 구동축의 일측 끝부와 상기 선기어 구동축의 일단 사이에는 탄성 부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 선기어 구동축의 일단부는 상기 캐리어 구동축의 고정부에 스플라인결합 하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 오일 실린더가 작동하지 않는 경우에는 상기 탄성 부재의 탄성력에 의하여 상기 선기어 구동축과 상기 고정부는 결합 해제되는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 오일 실린더가 작동하지 않는 경우에는 상기 선기어 구동축의 타단부는 상기 베어링을 관통하여 상기 블록에 고정되어 정지되는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 선기어 구동축의 타단부는 상기 블록에 스플라인결합 하는 것을 특징으로 하는 차량용 오일 펌프.
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