KR20200006335A

KR20200006335A - 오일펌프

Info

Publication number: KR20200006335A
Application number: KR1020180079945A
Authority: KR
Inventors: 이현우
Original assignee: 명화공업주식회사
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-20

Abstract

본 발명은, 외부의 오일팬으로부터 오일을 흡입하고, 흡입된 상기 오일을 공급하는 오일 펌프로서, 상기 오일을 흡입하는 흡입라인과, 상기 흡입라인을 통해 흡입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되고, 내부 일측으로 상기 오일의 유입과 출입이 이루어지는 오일밸브챔버를 제공하는 몸체; 상기 몸체의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 로터리실이 형성되고, 일측 외주면으로 상기 오일밸브챔버 내의 상기 오일의 압력을 인가받는 아우터 로터; 상기 아우터 로터에 대하여 편심되도록 설치되고 엔진의 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하며 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하고 일단부가 상기 아우터 로터의 내주면에 접하면서 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 이너로터; 일단이 상기 아우터 로터의 외측면에 형성되는 스프링지지부에 접촉하고 타단은 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터 로터를 지지하는 지지스프링; 및 상기 흡입라인과 상기 공급라인을 통한 오일 공급 경로 상에 배치되고, 엔진의 속도 영역에 따라 상기 흡입라인으로의 오일 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 포함하는 오일 펌프를 제공한다.

Description

오일펌프{Oil pump}

본 발명은 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 릴리프 밸브가 적용되어 유압의 공급을 단계적으로 제어할 수 있는 오일펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 등의 내연기관은 피스톤의 고속 움직임과 혼합기의 폭발행정 등으로 인해 실린더 내부가 고온 및 고압의 조건으로 구동되는 바, 실린더의 벽과 피스톤의 접동면, 그리고 크랭크축 및 캠축 등에는 지속적으로 오일을 공급하는 것이 중요하다.

이처럼, 엔진의 윤활 및 냉각을 위해 오일을 급유하기 위해서는 오일을 압송하기 위한 오일펌프가 널리 사용된다.

오일펌프는 구조에 따라 기어형, 베인형 및 피스톤형이 있다. 그리고, 오일펌프는 부하변동에 따라 펌프의 토출량이 항상 일정한 정용량 펌프(Constant delivery pump)와 부하의 변동에 따라 토출량이 변하는 가변용량 펌프(Variable delivery pump)가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 오일펌프의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 오일펌프(1)는 본체(2), 엔진의 구동력을 인가받아 회전하는 이너로터(3)와, 이너로터(3)와 편심되게 설치되는 아우터 로터(4), 아우터 로터(4)를 탄력적으로 지지하되 아우터 로터(4)와 이너로터(3)가 서로 편심되게 위치된 상태를 유지하는 지지스프링(5) 및 아우터 로터(4)의 내주면에 접하면서 회전하여 외부로 오일을 압송하는 다수의 베인(6)을 대표적인 구성요소로서 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같은, 종래의 오일펌프는 오일펌프에서 토출되는 오일이 오일 수요처로 공급된 후, 몸체(2) 내의 오일밸브챔버(7)로 유입된다. 이후, 아웃터 로터(4)는 오일밸브챔버(7)로 유입된 오일의 압력을 인가받아 일정량 회전하면, 아우터 로터(4)와 이너로터(3)의 편심량이 감소되고, 이에 따라 공급되는 오일의 양이 감소된다.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 오일펌프에서 공급되는 유압과 엔진 회전수와의 관계를 나타내는 그래프이다.

우선, 차량 엔진의 주 사용영역은 엔진의 회전수가 1000rpm 내지 3000rpm 범위이다.

도 2를 참조하면, 차량 엔진의 주 사용영역(a)에서는 엔진의 회전수가 1000rpm에서 3000rpm 로 증가함에 따라 유압도 비례하여 증가함을 알 수 있다.

그리고, 엔진의 회전수가 3000rpm을 넘는 시점(b)에서는 유압의 증가 정도가 감소됨을 알 수 있다. 이는 아우터 로터와 이너로터의 편심량 감소에 기인한다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 엔진의 회전수가 1000rpm에서 3000rpm 로 증가하고 유압도 이에 비례하여 증가하는 경우, 유압의 공급은 실제 필요한 정도보다 많고 이에 따라 필요 이상의 구동 토크가 사용되어 연비가 감소하는 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2017-0020585호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유압의 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 적용하여 엔진의 회전수에 따른 요구 유압에 따라 유압의 공급을 단계적으로 제어할 수 있는 오일펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 엔진의 중속과 고속 동작 시, 오일 공급에 사용되는 구동 토크를 감소시키고 이에 따라 연비가 형상되도록 하는 오일펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외부의 오일팬으로부터 오일을 흡입하고, 흡입된 상기 오일을 공급하는 오일 펌프로서, 상기 오일을 흡입하는 흡입라인과, 상기 흡입라인을 통해 흡입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되고, 내부 일측으로 상기 오일의 유입과 출입이 이루어지는 오일밸브챔버를 제공하는 몸체; 상기 몸체의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 로터리실이 형성되고, 일측 외주면으로 상기 오일밸브챔버 내의 상기 오일의 압력을 인가받는 아우터 로터; 상기 아우터 로터에 대하여 편심되도록 설치되고 엔진의 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하며 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하고 일단부가 상기 아우터 로터의 내주면에 접하면서 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 이너로터; 일단이 상기 아우터 로터의 외측면에 형성되는 스프링지지부에 접촉하고 타단은 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터 로터를 지지하는 지지스프링; 및 상기 흡입라인과 상기 공급라인을 통한 오일 공급 경로 상에 배치되고, 엔진의 속도 영역에 따라 상기 흡입라인으로의 오일 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 포함하는 오일 펌프를 제공한다.

상기 속도 영역은, 회전수 1000rpm 이하의 저속, 회전수 1000 내지 3000rpm 의 중속, 회전수 3000 내지 4000rpm 의 중고속 및 회전수 4000rpm 이상의 고속을 포함할 수 있다.

상기 릴리프 밸브는, 원통 형상으로 이루어지고, 내부에 공간을 제공하며, 일단으로는 상기 공급라인과 연결되어 상기 공급라인에서 공급되는 상기 오일을 공급받는 메인 유입공이 형성되고, 일측으로는 상기 공급라인에서 공급되는 상기 오일이 유입되는 제1 및 제2 보조 유입공이 일정 거리 이격되어 형성되고, 타측으로는 상기 흡입라인으로 상기 오일을 배출하는 제1 및 제2 보조 배출공이 일정 거리 이격되어 형성되는 밸브 하우징과, 상기 밸브 하우징의 내부에서 이동 가능하게 배치되는 상기 밸브체와, 상기 밸브 하우징의 내부 일측으로 배치되고, 상기 밸브체에 대하여 탄성력을 인가하는 복원 스프링을 포함할 수 있다.

상기 밸브 하우징의 타단으로 결합되어 상기 복원 스프링의 이탈을 방지하는 스프링 고정캡을 더 포함할 수 있다.

상기 공급라인과 상기 메인 유입공, 제1 및 제2 보조 유입공을 연결하는 분기관을 더 포함할 수 있다.

상기 흡입라인과 제1 및 제2 보조 배출공을 각각 연결하는 제1 및 제2 리턴관을 더 포함할 수 있다.

상기 밸브체는, 상기 밸브 하우징이 제공하는 상기 공간에 대응하는 원통형 로드 형태로서, 외주면 둘레를 따라 제1 개폐홈과 제2 개폐홈이 서로 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다.

상기 밸브체의 일단 중앙에 돌출되어 상기 밸브체의 이동에 따라 상기 메인 유입공을 개폐하는 개폐 돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 개폐홈과 제2 개폐홈의 이격거리는, 상기 제1 및 제2 보조 유입공의 이격거리보다 클 수 있다.

상기 저속과 상기 중속 상태에서 상기 제1 및 제2 보조 유입공은 폐쇄 상태를 유지할 수 있다.

상기 중고속 상태에서 할 수 있다.

상기 제2 보조 유입공으로 유입된 유압은 상기 제2 개폐홈을 통해 상기 제2 보조 배출공으로 배출될 수 있다.

상기 고속 상태에서 상기 제1 보조 유입공으로 유입된 유압은 상기 제1 개폐홈을 통해 상기 제1 보조 배출공으로 배출될 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 유압의 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 적용하여 엔진의 회전수에 따른 요구 유압에 따라 유압의 공급을 단계적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 엔진의 중속과 고속 동작 시, 오일 공급에 사용되는 구동 토크를 감소시키고 이에 따라 연비가 형상되도록 할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 오일펌프의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 오일펌프에서 공급되는 유압과 엔진 회전수와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용하는 릴리프 밸브의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 오일펌프에 의해 공급되는 오일 유압과 엔진 속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 오일펌프의 동작을 나타내는 도면이다.

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

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 오일펌프(100)는 몸체(110), 아우터 로터(120), 이너로터(130), 지지스프링(140) 및 릴리프 밸브(150)를 포함한다.

몸체(110)는 오일팬으로부터 오일을 흡입하는 흡입라인(미도시)과, 흡입라인으로부터 유입된 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인(미도시)이 형성되어 있다. 몸체(110)의 내부 일측의 소정 위치에는 흡입라인과 공급라인으로부터 오일의 유입과 출입이 이루어지는 오일밸브챔버(114)가 형성된다.

몸체(110) 내로 유입된 오일은 공급라인을 통해 엔진의 각 부위로 공급되고, 이후 바이패스(bypass)되어 몸체(110)와 아우터 로터(120) 사이의 공간인 오일밸브챔버(114)로 공급된다.

오일밸브챔버(114)로 공급된 오일의 압력은 후술하는 아우터 로터(120)의 일측으로 인가되어 후술하는 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심정도를 변화시킬 수 있다.

아우터 로터(120)는 대략 링 형상으로 형성된다. 아우터 로터(120)는 아우터 로터(120)의 외측에 형성되는 연결축(121)에 의해 몸체(110)의 내측 공간에 설치된다.

아우터 로터(120)는 연결축(121)을 기준으로 소정 각도만큼 회전하며 후술하는 이너로터(130)와 소정량만큼 편심된다. 아우터 로터(120)의 내접부에는 후술하는 베인(132)과 링(136)이 설치되는 로터리실(128)이 형성된다. 로터리실(128)은 원형으로 형성되고, 아우터 로터(120)와 동심원 형태로 형성된다.

아우터 로터(120)의 외부 일측면에는 스프링지지부(122)가 돌출 형성되어 있다.

스프링지지부(122)는 후술하는 지지스프링(140)의 일단부에 접촉하여 지지스프링(140)을 지지한다.

스프링지지부(122)는 소정의 길이와 폭으로 형성되는 로드 형태로 형성된다. 스프링지지부(122)는 지지스프링(140)의 탄성력을 아우터 로터(120)로 전달하여 아우터 로터(120)와 이너로터(130)가 편심되도록 하고, 아우터 로터(120)의 회전시에는 지지스프링(140)이 압축되도록 한다.

스프링지지부(122)는 단부에 지지스프링(140)을 향하여 소정의 높이로 이탈방지단(123)이 형성된다. 이탈방지단(123)은 저속 운전시 지지스프링(140)의 일단이 스프링지지부(122) 상에서 이탈하는 것을 방지한다.

이너로터(130)는 몸체(110)의 내측면에 회전가능하게 설치된다. 이너로터(130)는 엔진의 구동축으로부터 회전력을 인가받아 회전한다.

이너로터(130)는 원형으로 형성된다. 이너로터(130)는 로터리실(128)의 지름보다 작게 형성되어, 로터리실(128)의 내측에서 회전될 수 있다. 이너로터(130)로 연결되는 회전축은 몸체(110)를 관통하여 외부로 연결된다. 로터리실(128)의 중심축은 이동하지 않는 상태로 유지되어, 아우터 로터(120)에 대하여 편심된다.

베인(132)은 이너로터(130)와 이너로터(130)의 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합한다. 베인(132)은 다수개로 사용된다.

여기서, 다수의 베인(132)은 이너로터(130)가 회전하면 방사상으로 이탈되면서 외측단부가 아우터 로터(120)의 내주면에 접촉하는데, 이때 본 발명의 실시예는 베인(132)의 외측단부가 아우터 로터(120)의 내주면에 골고루 접촉되도록 베인(132)의 단부와 접촉하는 링(136)이 구비된다.

지지스프링(140)은 몸체(110)의 내부 일측에 설치되고, 일단이 아우터 로터(120)의 스프링지지부(122)에 접촉하여 지지되고, 타단은 몸체(110)의 내부 일측에 지지된다. 여기서, 지지스프링(140)은 스프링의 탄성력에 의해 아우터 로터(120)와 후술하는 이너로터(130)가 소정량만큼 편심되도록 한다. 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심 정도에 따라 엔진의 각 부분으로 압송되는 오일량이 제어된다.

릴리프 밸브(150)는 몸체(110) 일측으로 배치된다.

릴리프 밸브(150)는 흡입라인과 공급라인에 연결되어, 엔진의 속도 영역에 대응하여 오일의 공급을 단계적으로 제어한다.

여기서, 엔진의 속도 영역은, 회전수 1000rpm 이하의 저속(A), 회전수 1000 내지 3000rpm 의 중속(B), 회전수 3000 내지 3500rpm 의 중고속(C) 및 회전수 3500rpm 이상의 고속(D)을 포함할 수 있다.

릴리프 밸브(150)의 구성에 대해 상세하게 살려보기로 한다.

도 4는 본 발명에서 사용하는 릴리프 밸브의 구성을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에서 사용하는 릴리프 밸브(150)는 밸브 하우징(152), 밸브체(154), 복원 스프링(156)을 포함한다.

밸브 하우징(152)은 소정의 직경과 길이를 갖고 내부에는 공간을 제공하는 원통 형태로 이루어진다.

밸브 하우징(152)의 일단으로는 공급라인을 통해 공급되는 오일의 일부가 유입되는 메인 유입공(152A)이 형성된다. 공급라인과 메인 유입공(152A)은 분기관(112)을 통해 연결될 수 있다.

밸브 하우징(152)의 일측으로는 제1 및 제2 보조 유입공(152B, 152C)이 형성되고, 밸브 하우징(152)의 타측으로는 제1 및 제2 보조 유출공(153A, 153B)이 형성된다.

제1 및 제2 보조 유입공(152B, 152C)과 제1 및 제2 보조 유출공(153A, 153B)은 밸브 하우징(152)의 중심축을 기준으로 서로 반대 방향으로 형성된다.

제1 보조 유입공(152B)과 제2 보조 유입공(152C)은 서로 일정 거리 이격되고, 제1 보조 유출공(153A)과 제2 보조 유출공(153B)은 서로 일정 거리 이격된다. 여기서, 제1 및 제2 보조 유입공(152B, 152C)과 제1 및 제2 보조 유출공(153A, 153B)의 직경도 사용자의 필요에 따라 설정될 수 있다.

제1 보조 유입공(152B)과 제2 보조 유입공(152C)으로는 공급라인을 통해 공급되는 오일의 일부가 유입된다. 메인 유입공(152A)에 연결되는 분기관(112)의 일단은 오일의 공급을 위해 제1 보조 유입공(152B)과 제2 보조 유입공(152C)으로 연장될 수 있다.

제1 및 제2 보조 유출공(153A, 153B)으로는 밸브 하우징(152)으로 유입된 오일이 흡입라인을 통해 몸체(110)로 배출된다.

제1 및 제2 보조 유출공(153A, 153B)과 흡입라인은 제1 및 제2 리턴관(114A, 114B)를 통해 연결될 수 있다.

밸브체(154)는 소정의 직경과 길이를 갖는 원통형 로드 형태로서, 밸브 하우징(152)의 내부에 제공되는 공간상에서 이동 가능하게 배치된다.

밸브체(154)는 외형과 밸브 하우징(152)의 내부 공간은 서로 대응하는 형태와 크기로 이루어지는 것이 바람직하다.

밸브체(154)의 외주면 상에는 밸브체(154)의 둘레를 따라 제1 및 제2 개폐홈(154A, 154B)이 일정 거리 이격되어 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 개폐홈(154A, 154B)의 이격거리는 제1 보조 유입공(152B)과 제2 보조 유입공(152C)의 이격거리보다 크게 형성된다.

제1 개폐홈(154A)은 제1 보조 유입공(152B)과 제1 보조 유출공(153A)을 통한 오일의 공급을 제어한다.

제1 개폐홈(154A)은 밸브체(154)의 일단에서 소정 거리 이격된 위치에 밸브체(154)의 둘레를 따라 일정 깊이로 형성된다.

제2 개폐홈(154B)은 밸브체(154)의 외주면 상에서 제1 개폐홈(154A)과 일정 거리 이격된 위치에 밸브체(154)의 둘레를 따라 일정 폭으로 형성된다. 그리고, 제2 개폐홈(154B)은 일단에서 타단으로 진행하여 그 깊이가 점차 깊어지는 형태로 형성된다.

제2 개폐홈(154B)은 제2 보조 유입공(152C)과 제2 보조 유출공(154B)를 통한 오일의 공급을 제어한다.

한편, 밸브체(154)의 일단 중앙으로는 개폐 돌기(155)가 돌출될 수 있다.

개폐 돌기(155)는 밸브체(154)의 이동 시, 메인 유입공(152A)의 개폐를 보다 용이하게 수행할 수 있다.

복원 스프링(156)은 밸브 하우징(152)의 내부에 배치되어, 밸브체(154)에 대하여 소정의 탄성력을 인가한다.

복원 스프링(156)은 복원 스프링(156) 내부에서 메인 유입공(152A)의 반대편으로 배치된다.

복원 스프링(156)의 이탈을 방지하기 위해 밸브 하우징(152)의 타단으로는 스프링 고정캡(157)이 결합된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 오일펌프의 동작을 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 오일펌프에 의해 공급되는 오일 유압과 엔진의 회전수와의 관계를 나타내는 그래프이다.

그리고, 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 오일펌프의 동작을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 그래프와 도 6 내지 도 8에 도시된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 오일펌프에 의한 오일 공급을 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 엔진의 회전수에 따라 속도 영역은 회전수 1000rpm 이하의 저속(A), 회전수 1000 내지 3000rpm 의 중속(B), 회전수 3000 내지 3500rpm 의 중고속(C) 및 회전수 3500rpm 이상의 고속(D)으로 이루어질 수 있다.

또한, 도 5에서, 제1 유압(P1)과 제2 유압(P2)는 해당 속도 영역에서 엔진이 요구하는 유압이다.

먼저, 오일펌프의 동작을 설명하기로 한다.

엔진이 동작하면 오일팬(미도시)의 오일은 흡입관로(미도시)를 통하여 몸체(110) 내로 유입되고, 유입된 오일은 베인(132)에 의하여 공급라인을 통해 엔진의 각 마찰 부위로 공급된다.

공급된 오일은 이후 바이패스되어 몸체(110) 내측면과 아우터 로터(120) 사이의 공간인 오일밸브챔버(114)로 공급된다.

그리고, 오일밸브챔버(114)로 공급된 오일의 압력은 아우터 로터(120)에 인가된다.

엔진 동작 초기 그리고 엔진의 속도 영역이 저속(A) 인 경우에는 오일밸브챔버(114)의 오일의 압력은 지지스프링(140)과 복원 스프링(156)의 탄성력보다 작아, 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심 정도와 릴리프 밸브(150)의 동작 상태는 도 3에 도시된 상태를 유지한다.

도 6은 엔진의 속도 영역이 중속인 경우 오일펌프의 동작을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 엔진의 회전수가 1000rpm 이상으로 증가하여 엔진의 속도 영역이 중속(B)에 도달하면, 공급라인을 통해 공급되는 오일의 압력이 증가하고, 이에 따라 메인 유입공(152A)을 통해 유입되는 오일의 압력은 복원 스프링(156)의 탄성력보다 클 수 있다.

이에 따라, 밸브체(154)는 밸브 하우징(152)의 내부에서 일정 거리 이동하여, 제2 개폐홈(154B)의 일측은 제2 보조 유입공(152C)에 접하고, 제2 개폐홈(154B)의 타측은 제2 보조 유출공(154B)에 접하여, 공급라인을 통해 유입되는 오일의 일부가 제2 보조 유입공(152C), 제2 보조 유출공(154B) 및 제2 리턴관(114B)을 통하여 오일밸브챔버(114)로 유입된다.

오일밸브챔버(114)로 유입된 오일의 압력에 의해 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심 정도가 감소되어, 오일의 공급 압력이 감소된다.

여기서, 오일펌프(100)를 통해 공급되는 압력은 엔진이 필요로 하는 제1 유압(P1) 보다 높을 수 있지만, 이때의 오일 공급 압력은 엔진속도에 비례하는 그래프인 점선 아래로 압력이 떨어진다.

따라서, 엔진의 회전수 증가 정도보다 오일 압력 증가 정도가 낮아 오일 공급 압력은 필요로 하는 제1 유압(P1)에 근접한다.

그리고, 오일 공급 압력의 저하에 의해 구동 토크의 사용이 감소되고, 이에 따라 연비가 향상될 수 있다.

도 7은 엔진의 속도 영역이 중고속인 경우 오일펌프의 동작을 나타낸다.

도 7을 참조하면, 엔진의 회전수가 3000rpm 이상으로 증가하여 엔진의 속도 영역이 중고속(C)에 도달하면, 공급라인을 통해 공급되는 오일의 압력이 중속(B) 보다 증가하고, 이에 따라 메인 유입공(152A)을 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 밸브체(154)의 이동량은 중속(B)인 경우보다 더 크게 나타남을 알 수 있다.

제2 보조 유입공(152C)과 제2 보조 유출공(154B)을 통한 오일의 공급은 정지되어, 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심 정도가 증가되고 이에 따라 오일펌프에서 공급되는 오일의 공급 압력이 증가된다.

도 8은 엔진의 속도 영역이 고속인 경우 오일펌프의 동작을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 엔진의 회전수가 3500rpm 이상으로 증가하여 엔진의 속도 영역이 고속(D)에 도달하면, 공급라인을 통해 공급되는 오일의 압력이 중고속(C) 보다 증가하고, 이에 따라 메인 유입공(152A)을 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 밸브체(154)의 이동량은 중고속(C)인 경우보다 더 크게 나타남을 알 수 있다.

이에 따라, 밸브체(154)는 밸브 하우징(152)의 내부에서 일정 거리 이동하여, 제1 개폐홈(154A)의 일측은 제1 보조 유입공(152B)에 접하고, 제1 개폐홈(154A)의 타측은 제1 보조 유출공(154A)에 접하여, 공급라인을 통해 유입되는 오일의 일부가 제1 보조 유입공(152B)과 제1 보조 유출공(154A)을 통하여 오일밸브챔버(114)로 유입된다.

오일밸브챔버(114)로 유입된 오일의 압력에 의해 아우터 로터(120)와 이너로터(130)의 편심 정도가 감소되어, 오일의 공급 압력이 감소된다. 이때의 오일 공급 압력은 엔진속도에 비례하는 그래프인 점선 아래로 압력이 떨어진다.

따라서, 엔진의 회전수 증가 정도보다 오일 압력 증가 정도가 낮아 오일 공급 압력은 필요로 하는 제2 유압(P2)에 근접한다.

본 발명은, 유압의 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 적용하여 엔진의 회전수에 따른 요구 유압에 따라 유압의 공급을 단계적으로 제어할 수 있고, 엔진의 중속과 고속 동작 시, 오일 공급에 사용되는 구동 토크를 감소시키고 이에 따라 연비가 형상되도록 할 수 있다.

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.

100: 오일펌프 110: 몸체
120: 아우터 로터 130: 이너로터
140: 지지스프링 150: 릴리프 밸브

Claims

외부의 오일팬으로부터 오일을 흡입하고, 흡입된 상기 오일을 공급하는 오일 펌프로서,
상기 오일을 흡입하는 흡입라인과, 상기 흡입라인을 통해 흡입된 상기 오일을 엔진의 각 마찰 부위로 공급하는 공급라인이 형성되고, 내부 일측으로 상기 오일의 유입과 출입이 이루어지는 오일밸브챔버를 제공하는 몸체;
상기 몸체의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 로터리실이 형성되고, 일측 외주면으로 상기 오일밸브챔버 내의 상기 오일의 압력을 인가받는 아우터 로터;
상기 아우터 로터에 대하여 편심되도록 설치되고 엔진의 구동축의 회전에 따라 연동하여 회전하며 외주면에 방사상으로 슬라이딩 가능하게 결합하고 일단부가 상기 아우터 로터의 내주면에 접하면서 상기 공급라인으로 상기 오일을 압송하는 다수의 베인을 포함하는 이너로터;
일단이 상기 아우터 로터의 외측면에 형성되는 스프링지지부에 접촉하고 타단은 상기 로터리실의 내측면에 접촉하여, 상기 아우터 로터를 지지하는 지지스프링; 및
상기 흡입라인과 상기 공급라인을 통한 오일 공급 경로 상에 배치되고, 엔진의 속도 영역에 따라 상기 흡입라인으로의 오일 공급을 제어하는 릴리프 밸브를 포함하는 오일 펌프.
제1항에 있어서,
상기 속도 영역은,
회전수 1000rpm 이하의 저속, 회전수 1000 내지 3000rpm 의 중속, 회전수 3000 내지 4000rpm 의 중고속 및 회전수 4000rpm 이상의 고속을 포함하는 오일 펌프.
제2항에 있어서,
상기 릴리프 밸브는,
원통 형상으로 이루어지고, 내부에 공간을 제공하며, 일단으로는 상기 공급라인과 연결되어 상기 공급라인에서 공급되는 상기 오일을 공급받는 메인 유입공이 형성되고, 일측으로는 상기 공급라인에서 공급되는 상기 오일이 유입되는 제1 및 제2 보조 유입공이 일정 거리 이격되어 형성되고, 타측으로는 상기 흡입라인으로 상기 오일을 배출하는 제1 및 제2 보조 배출공이 일정 거리 이격되어 형성되는 밸브 하우징과,
상기 밸브 하우징의 내부에서 이동 가능하게 배치되는 상기 밸브체와,
상기 밸브 하우징의 내부 일측으로 배치되고, 상기 밸브체에 대하여 탄성력을 인가하는 복원 스프링을 포함하는 오일펌프.
제3항에 있어서,
상기 밸브 하우징의 타단으로 결합되어 상기 복원 스프링의 이탈을 방지하는 스프링 고정캡을 더 포함하는 오일펌프.
제3항에 있어서,
상기 공급라인과 상기 메인 유입공, 제1 및 제2 보조 유입공을 연결하는 분기관을 더 포함하는 오일펌프.
제3항에 있어서,
상기 흡입라인과 제1 및 제2 보조 배출공을 각각 연결하는 제1 및 제2 리턴관을 더 포함하는 오일펌프.
제3항에 있어서,
상기 밸브체는,
상기 밸브 하우징이 제공하는 상기 공간에 대응하는 원통형 로드 형태로서,
외주면 둘레를 따라 제1 개폐홈과 제2 개폐홈이 서로 일정 거리 이격되어 형성되는 오일펌프.
제7항에 있어서,
상기 밸브체의 일단 중앙에 돌출되어 상기 밸브체의 이동에 따라 상기 메인 유입공을 개폐하는 개폐 돌기를 더 포함하는 오일펌프.
제7항에 있어서,
상기 제1 개폐홈과 제2 개폐홈의 이격거리는,
상기 제1 및 제2 보조 유입공의 이격거리보다 큰 오일펌프.
제7항에 있어서,
상기 저속과 상기 중속 상태에서
상기 제1 및 제2 보조 유입공은 폐쇄 상태를 유지하는 오일펌프.
제7항에 있어서,
상기 중고속 상태에서
상기 제2 보조 유입공으로 유입된 유압은 상기 제2 개폐홈을 통해 상기 제2 보조 배출공으로 배출되는 오일펌프.
제7항에 있어서,
상기 고속 상태에서
상기 제1 보조 유입공으로 유입된 유압은 상기 제1 개폐홈을 통해 상기 제1 보조 배출공으로 배출되는 오일펌프.