KR20100138242A - 오일펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오일펌프 내에 발생하는 캐비테이션을 저감 또는 방지할 수 있고, 오일펌프의 구조를 단순화하여 제작이 용이하고 이에 따라 제작단가를 줄여 경제성이 있는 오일펌프에 관한 것으로, 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입관로, 내부에 아우터로터와 오일을 압송하는 펌핑수단이 설치되되 아우터로터의 바깥측에 형성되어 흡입관로로부터 오일이 유입되는 외측공간부와 아우터로터의 내측에 형성되고 펌핑수단이 설치된 내측공간부를 포함하는 로터리실, 로터리실로부터 유입된 오일이 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급관로 및 외측공간부와 공급관로를 서로 관통 연결하기 위하여 외측공간부의 공급관로와 마주하는 면에 형성된 오일통로를 포함한다.

Description

오일펌프 {Oil Pump}

본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오일펌프 내의 캐비테이션을 저감 또는 방지할 수 있는 오일펌프에 관한 것이다.

일반적으로 오일펌프는 전동기, 내연기관 또는 증기터빈 등과 같은 원동기의 기계적 에너지를 이용하여 오일에 압력을 가한 다음 엔진의 각 부분으로 이동시키는 장치로서, 구조에 따라 기어형, 베인형 및 피스톤형이 있으며, 부하변동에 따라 펌프의 토출량이 항상 일정한 정용량 펌프(Constant delivery pump)와 부하의 변동에 따라 토출량이 변하는 가변용량 펌프(Variable delivery pump)가 있다.

그런데, 종래의 오일펌프는, 작동 시 특히 고속으로 회전하여 유속이 빨라지는 경우나, 오일의 체적변화가 일어나는 가변용량형의 펌프의 경우에 캐비테이션(Cavitation)이 발생하여, 소음 및 진동을 유발하고 맥동압을 발생시켜 펌프의 성능을 저하시킴은 물론 원활한 펌프작동이 되지 않아, 상기한 캐비테이션을 저감시키거나 방지할 수 있는 오일펌프의 개발이 요구되고 있다.

본원 발명은 오일펌프 내의 캐비테이션의 저감 또는 방지할 수 있고, 오일펌프의 구조를 단순화하여 제작이 용이하고 이에 따라 제작단가를 줄여 경제성이 있는 오일펌프를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입관로, 내부에 아우터로터와 상기 오일을 압송하는 펌핑수단이 설치되되 상기 아우터로터의 바깥측에 형성되어 상기 흡입관로로부터 상기 오일이 유입되는 외측공간부와 상기 아우터로터의 내측에 형성되고 상기 펌핑수단이 설치된 내측공간부를 포함하는 로터리실, 상기 로터리실로부터 유입된 상기 오일이 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급관로 및 상기 외측공간부와 상기 공급관로를 서로 관통 연결하기 위하여 상기 외측공간부의 상기 공급관로와 마주하는 면에 형성된 오일통로를 포함하는 오일펌프를 제공한다.

또한, 본 발명은 일면이 상기 아우터로터의 일측면과 접촉하고 타면이 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여 상기 아우터로터를 탄력적으로 지지하는 지지스프링이 더 구비할 수 있으며, 이때 상기 아우터로터의 일측면에는 상기 지지스프링을 가이드하는 가이드부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 펌핑수단은, 구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고, 상기 아우터로터에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터와, 상기 이너로터의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하여 상기 이너로터의 회전 에 따라 원심력에 의하여 일단부가 상기 아우터로터의 내주면에 접하면서 회전하여 상기 공급관로로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함한다.

본원 발명에 따른 가변 용량형 베인 오일펌프는, 오일펌프에서 발생하는 캐비테이션의 저감 또는 방지할 수 있고, 오일펌프의 구조를 단순화하여 제작이 용이하고 이에 따라 제작단가를 줄여 경제성이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프를 나타내는 구성도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 오일펌프에서 몸체와, 커버를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 아우터로터를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 몸체(110)와 커버(120)로 되어 있으며, 오일을 흡입하는 흡입관로(122)와, 로터리실(160)과, 오일을 공급하는 공급관로(112)과, 오일통로(170)가 형성되어 있다.

상기 흡입관로(122)는 오일팬(미도시)으로부터 오일을 흡입하는 통로로서, 도 3에 나타난 바와 같이 커버(120)에 형성되어 있다. 상기 공급관로(112)는 상기 로터리실(160)로부터 유입된 오일을 엔진의 각 마찰부위로 공급하는 통로로서, 몸체(110)에 형성되어 있다.

상기 로터리실(160)은 상기 흡입관로(122)로부터 오일이 유입되고 유입된 상기 오일을 상기 공급관로(112)로 압송하는 곳으로서, 아우터로터(130)와, 상기 아우터로터(130)의 내접부에 위치하여 상기 오일을 공급관로(112)로 압송하는 펌핑수단(140)이 설치된다. 상세하게는, 상기 로터리실(160)은, 아우터로터(130)를 기준으로 아우터로터(130)의 외측에 형성되어 상기 흡입관로(122)로부터 상기 오일이 유입되는 외측공간부(164)와, 상기 아우터로터(130)의 내측에 형성되어 상기 펌핑수단(140)이 설치되는 내측공간부(162)를 포함한다.

상기 펌핑수단(140)은, 구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고 상기 아우터로터(130)에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터(142)와, 상기 이너로터(142)의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하여 내측면이 링(146)에 접촉하고 외측면이 아우터로터(130)의 내주면에 접촉하여 이너로터(142)의 회전에 의해 회전하면서 상기 공급관로(112)로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인(144)을 포함한다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 오일펌프 중 가변용량 베인형 오일펌프를 예로 하였으나, 이는 일실시예로서, 기어형 오일펌프 등 상기한 목적을 달성할 수 있는 오일펌프라면 모두 적용가능하다.

상기 오일통로(170)는, 상기 공급관로(112)와 상기 외측공간부(164)를 서로 관통연결시키며, 상기 외측공간부(164)에서 상기 공급관로(112)와 마주하는 면에 관통 형성되어 있다. 이렇게 하면, 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 상 기 외측공간부(164)에 유입된 오일을 내측공간부(162)를 거치지 않고도 바로 외측공간부(164)에서 공급관로(112)로 흐르기 때문에, 오일이 외측공간부(164)에서 내측공간부(162)로 흐를때 발생할 수 있는 캐비테이션을 방지할 수 있다.

상기 로터리실(160)은, 일단부가 로터실의 내측면에 접촉하고 타단부가 상기 아우터로터(130)의 일측에 돌출형성된 지지부(132)에 접촉하여 상기 아우터로터(130)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(150)이 구비되어 있다.

여기서, 상기 아우터로터(130)는 상기 지지스프링(150)을 가이드하기 위한 가이드부(134)가 형성되어 있다. 상기 가이드부(134)는 상기 아우터로터(130)의 지지부(132)에 상기 지지스프링(150)이 위치한 방향으로 굴곡지게 형성되어 있으며, 지지스프링(150)의 위치가 변동되거나 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(100)의 오일 유동경로에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 오일팬의 오일은 흡입관로(122)로 유입되고, 상기 흡입관로(122)를 통하여 유입된 오일은 로터리실(160)로 유입되어 상기 펌핑수단(140)에 의하여 상기 공급관로(112)로 압송된다. 상세하게는, 상기 로터리실(160)에서의 오일의 흐름은 먼저 흡입관로(122)를 통하여 유입되는 오일이 아우터로터(130)의 바깥쪽 즉, 외측공간부(164)에서 유입되고, 외측공간부(164)에서 유입된 오일은 상기 오일통로(170)를 통하여 공급관로(112)로 바로 유출된다. 이때, 아우터로터(130)의 안쪽 즉 내측공간부(162)는 공급관로(112)와 연통되며, 펌핑수단(140)에 의하여 오일에 압력을 가하여 오일을 공급관로(112)로 압송한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 오일통 로(170)를 형성함으로써 흡입관로(122)를 통하여 유입된 오일을 외측공간부(164)에서 공급관로(112)로 바로 흐르도록 오일의 유동경로를 심플하게 하여, 오일흐름의 간섭을 방지하여 로터리실(160)에서 발생될 수 있는 캐비테이션을 저감 또는 방지할 수 있으며, 동시에 로터리실(160)에서 생기는 압을 오일통로(170)를 통하여 분산시킴으로써 로터리실(160)에서 국소적으로 과압이 걸리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 별도의 구조형없이 오일통로(170)만 형성하면 되기 때문에 제작이 간편하여 경제적이다.

(비교예)

도 5는 도 1에 도시된 오일펌프의 비교예를 나타내는 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 오일펌프에서 몸체와, 커버를 나타내는 도면이며, 도 8은 도 5에 도시된 아우터로터를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 비교예에 따른 가변용량 베인형 오일펌프(200)는, 몸체(210)와 커버로 되어 있으며, 오일을 흡입하는 흡입관로(222)와, 내부에 아우터로터(230)와 펌핑수단(240)이 설치되는 로터리실(260)과, 오일을 공급하는 공급관로(212)가 형성되어 있다.

상기 흡입관로(222)는 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 통로로서 커버에 형성되어 있으며, 상기 공급관로(212)는 상기 흡입관로(222)로부터 유입된 오일을 엔진의 각 마찰부위로 공급하는 통로로서 몸체(210)에 형성되어 있다.

상기 로터리실(260)에는 아우터로터(230)와 펌핑수단(240)이 설치되어, 상기 아우터로터(230)와 펌핑수단(240)에 의해 흡입관로(222)를 통하여 유입된 오일을 상기 공급관로(212)로 압송한다. 이때, 상기 펌핑수단(240)은 상기 아우터로터(230)에 내접부에 설치되며, 구동축의 회전에 따라 회전하는 이너로터(242)와, 이너로터(242)의 외주면상에 방사상으로 슬라이딩가능하게 결합된 다수의 베인(244)을 포함한다. 또한, 상기 로터리실(260)에는 아우터로터(230)를 탄력적으로 지지하는 지지스프링(250)이 구비되어 있다.

상기 비교예에 따른, 가변용량 베인형 오일펌프(200)의 오일 유동경로에 대하여 살펴보면, 흡입관로(222)를 통하여 유입된 오일은 로터리실(260)로 유입되고, 로터실로 유입된 오일은 펌핑수단(240)을 통하여 공급관로(212)로 압송된다. 상세하게는, 상기 로터리실(260)의 오일흐름은, 먼저 흡입관로(222)를 통하여 유입되는 오일이 아우터로터(230)의 바깥쪽에서 유입되고, 아우터로터(230) 바깥쪽에 유입된 오일은 몸체(210)와 커버에 각각 형성된 그루브(groove;270a,270b)를 통하여 펌핑수단(240)이 위치한 아우터로터(230)의 안쪽으로 유입된다. 이렇게 펌핑수단(240)이 위치한 아우터로터(230)의 안쪽으로 유입된 오일은 회전하는 로터와 베인(244)에 의하여 공급관로(212)로 압송된다.

상기한 바와 같이, 비교예의 가변용량 베인형 오일펌프(200)는, 로터리실(260)로 유입되는 오일이 아우터로터(230)의 바깥쪽에서 폭이 좁은 그루브(270a,270b)를 통하여 아우터로터(230)의 안쪽으로 흐른 다음 공급관로(212)로 흐르기 때문에, 그루브(270a,270b)를 통과하는 과정에서 오일상에 캐비테이션현상이 발생하여 작동에 문제점이 발생하고, 특히 고속으로 회전하는 경우나 오일의 체적변화가 일어나는 베인형의 오일펌프(200)는 상기한 캐비테이션이 빈번하게 발생 하여 원활한 작동을 할 수 없다.

또한, 상기 비교예의 가변용량 베인형 오일펌프(200)는 지지스프링(250)을 가이드하는 가이드부가 형성되어 있지 않기 때문에, 로터리실(260) 내의 오일 흐름에 따라 지지스프링(250)의 위치가 변경되어 정밀하게 아우터로터(230)를 지지할 수 없어 정밀한 유압제어를 할 수 없다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프(100)는, 오일통로(170)를 형성하여 오일의 흐름을 원활하게 함과 동시에 내부에 발생할 수 있는 캐비테이션을 저감 또는 방지하고, 가이드부(134)를 구비하여 지지스프링(150)의 이탈과 위치변동을 막음으로써 정밀한 유압제어가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예는 상기 비교예와 같이 몸체(110)와 커버(120)에 그루브(270a,270b)를 각각 형성시키지 않고 소정위치에 오일통로(170)만 형성하면 되기 때문에, 구조가 간단하고 제작이 용이하여 경제적이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오일펌프를 나타내는 구성도이다.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 오일펌프에서 몸체와, 커버를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 1에 도시된 아우터로터를 나타내는 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 오일펌프의 비교예를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 오일펌프에서 몸체와, 커버를 나타내는 도면이다.

도 8은 도 5에 도시된 아우터로터를 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

100... 오일펌프 110... 몸체

112... 공급관로 120... 커버

122... 흡입관로 130... 아우터로터

132... 지지부 134... 가이드부

140.. 펌핑수단 142... 이너로터

144... 베인 146... 링

150... 지지스프링 160... 로터리실

162... 내측공간부 164... 외측공간부

170... 오일통로

Claims (3)

1. 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입관로;

   내부에 아우터로터와 상기 오일을 압송하는 펌핑수단이 설치되되, 상기 아우터로터의 바깥측에 형성되어 상기 흡입관로로부터 상기 오일이 유입되는 외측공간부와, 상기 아우터로터의 내측에 형성되고 상기 펌핑수단이 설치된 내측공간부를 포함하는 로터리실;

   상기 로터리실로부터 유입된 상기 오일이 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급관로; 및

   상기 외측공간부와 상기 공급관로를 서로 관통 연결하기 위하여, 상기 외측공간부의 상기 공급관로와 마주하는 면에 형성된 오일통로를 포함하는 오일펌프.
2. 청구항 1에 있어서,

   일단부가 상기 아우터로터의 일측면과 접촉하고 타단부가 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터로터를 탄력적으로 지지하는 지지스프링이 더 구비되고,

   상기 아우터로터의 일측면에는 상기 지지스프링을 가이드하는 가이드부가 형성된 오일펌프.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 펌핑수단은,

   구동축과 연결되어 상기 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하고, 상기 아우터로터에 대하여 편심되도록 설치된 이너로터와,

   상기 이너로터의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하여 상기 이너로터의 회전에 따라 원심력에 의하여 일단부가 상기 아우터로터의 내주면에 접하면서 회전하여 상기 공급관로로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 오일펌프.

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