KR20210047387A - 자동변속기용 오일펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기용 오일펌프에 관한 것으로, 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 제1동력전달부; 상기 제1동력전달부의 내부에 배치되고 상기 제1동력전달부와 연동되어 회전하는 제2동력전달부; 및 상기 제2동력전달부와 상기 하우징을 결합하는 결합부;를 포함하고, 상기 결합부는, 상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 어느 하나의 원주를 따라 돌출된 돌출부; 및 상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 나머지 하나에 함몰형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기용 오일펌프{OIL PUMP FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기용 오일펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이너 로터의 경방향 움직임을 구속하고 로터의 회전시 마찰력을 줄이기 위한 자동변속기용 오일펌프에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기에는 오일펌프가 엔진, 토크컨버터와 동축상에 위치하며 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브가 오일펌프 이너로터와 조립되어 엔진의 회전력을 전달하는 구조를 가지고 있다.

여기서 오일펌프는 엔진에 의해서 구동되며 이너 로터와 아우터 로터의 회전에 의해 형성되는 흡입측의 부압에 의해 오일이 흡입되고 맞물리는 두 기어의 치 사이에 형성되는 체적의 변화에 의해 유압제어 회로로 오일을 공급하는 역할을 한다.

하지만 오일펌프의 구조상 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브가 조립되기 전에는 이너 로터가 아우터 로터 내에서 자유롭게 움직일 수 있는 구조를 가지고 있다. 따라서 오일펌프 이너 로터가 아우터 로터와 동축상에 있지 않는 상태에서 토크컨버터를 조립하게 되면, 완전 조립이 안될 수 있고 그 상태에서 무리하게 엔진을 결합시키게 되면 이너 로터의 키가 파손되게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허공개번호 제 10-2015-0067642 호(2013.12.10 공개, 발명의 명칭: 오일 펌프)에 개시되어 있다.

본 발명은 이너 로터의 경방향 움직임을 구속하여 이너 로터의 치우침을 방지하는 자동변속기용 오일펌프를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 본 발명은 이너 로터와 하우징간 마찰력을 저감시키는 자동변속기용 오일펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 오일펌프는: 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 제1동력전달부; 상기 제1동력전달부의 내부에 배치되고 상기 제1동력전달부와 연동되어 회전하는 제2동력전달부; 및 상기 제2동력전달부와 상기 하우징을 결합하는 결합부;를 포함하고, 상기 결합부는, 상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 어느 하나의 원주를 따라 돌출된 돌출부; 및 상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 나머지 하나에 함몰형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부;를 포함한다.

상기 돌출부는 돌출 시작점에서 돌출 끝점으로 갈수록 단면이 좁아지게 형성된다.

상기 돌출부와 상기 삽입부는 접촉되지 않도록 설치된다.

상기 결합부는, 상기 돌출부와 상기 삽입부가 접촉되게 설치되고, 상기 돌출부와 상기 삽입부의 사이에 마련되어 마찰저항을 감소시키는 마찰저감부;를 포함한다.

본 발명에 따른 자동변속기용 오일펌프는, 이너 로터와 하우징의 결합을 통해 이너 로터의 경방향 움직임을 구속할 수 있어 토크컨버터를 용이하게 결합 할 수 있으며 조립불량에 따른 이너 로터의 키 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 자동변속기용 오일펌프는, 이너 로터와 하우징간의 마찰을 저감시켜 마찰에 따른 이너 로터의 회전력의 손실을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 결합구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰저감부가 포함된 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자동변속기용 오일펌프의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 결합구조를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰저감부가 포함된 결합부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 자동변속기용 오일펌프는 원동기로부터 공급받은 기계적 에너지로 밀폐된 액체를 압력에너지로 변환하여 송출하는 용적형펌프중 트로코이드(Trochoid) 펌프 또는 지로터(Gerotor) 펌프가 사용된다. 트로코이드(Trochoid) 펌프 또는 지로터(Gerotor) 펌프는 외접기어와 외접기어의 내부에 치합되는 내접기어로 이루어져 두 기어가 자신의 축을 따라 회전하며 흡입부에서는 회전방향을 따라 챔버가 커지게 되고 토출측에서는 다시 작아지면서 균일한 유량으로 유체를 송출할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 오일펌프의 구조를 트로코이드(Trochoid) 펌프, 지로터(Gerotor) 펌프로 예로 들어 설명하지만 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니고 외접기어 펌프등 로터의 회전에 따른 용적펌프의 구성으로 다양한 설계변경이 가능하다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프는 제1동력전달부(10), 제2동력전달부(20), 결합부(30), 하우징(40)을 포함한다.

제1동력전달부(10)는 외주가 원형으로 형성되며 중공형으로 형성된 내주에 복수의 돌기부(11) 및 복수의 골부(12)를 포함할 수 있다. 돌기부는 제1동력전달부(10)의 중심으로 향하는 방향으로 돌출된다. 돌기부(11)의 단부는 후술할 제2동력전달부(20)와의 미끄럼접촉을 위해 원호의 형상으로 형성될 수 있다.

제2동력전달부(20)는 원형으로 형성되어 외주면에 복수의 돌기부(21)와 복수의 골부(22)를 포함할 수 있다. 제2동력전달부(20)의 돌기부(21)는 제1동력전달부(10)의 돌기부(11)와 마찬가지로 원호의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제2동력전달부(20)의 돌기부(21)와 골부(22)는 트로코이드(Trochoid) 치형을 가질 수 있다. 제2동력전달부(20)는 중공형으로 형성되어 엔진의 샤프트(미도시)가 결합될 수 있으며, 내주에 결합수단(미도시)가 구비되어 토크컨버터의 펌프드라이브 허브(미도시)와 키, 스플라인, 슬릿 결합될 수 있다. 제2동력전달부(20)의 외경은 제1동력전달부(10)의 내경에 비해 작게 형성된다.

결합부(30)는 도 1에서와 같이 제2동력전달부(20)의 내주와 외주사이에 둘레방향을 따라 단 형상으로 형성된 돌출부(31)와 제2동력전달부(20)과 맞닿는 하우징(40) 내부에 함몰형성되어 돌출부가 삽입될 수 있는 삽입부(32)를 포함한다. 또한 도 2에서와 같이 돌출부(31)가 하우징(40) 내부에, 삽입부(32)는 제2동력전달부에 형성되는 것도 가능하다.

하우징(40)은 제1동력전달부(10)와 제2동력전달부(20)을 감싸는 형태로 형성된다. 하우징(40) 내부에는 제1동력전달부(10)와 제2동력전달부(20)이 결합할 수 있는 공간이 마련되어 있다. 하우징(40) 내부에는 제1동력전달부(10) 및 제2동력전달부(20)의 사이로 오일을 공급하는 유입부(미도시)와 제1동력전달부(10) 및 제2동력전달부(20)로부터 토출되는 유체를 이송하는 토출부(미도시)가 포함될 수 있다. 또한 하우징은 엔진의 샤프트축이나 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브와의 마찰을 저감시키기 위해 베어링을 포함할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동변속기용 오일펌프의 결합관계및 동작을 설명한다.

제2동력전달부(20)는 제1동력전달부(10)의 내주에 일측이 치합되고 반대측은 빈 공간이 형성된 편심구조로 결합된다. 따라서 제2동력전달부(20)는 엔진의 샤프트축이나 토크컨버터의 펌프드라이브 허브와 동축상에 위치하지만 제1동력전달부(10)는 축에서 약간 편심되어 있는 구조를 가진다. 이러한 편심에 의하여 제2동력전달부(20)와 제1동력전달부(10) 사이에 체적이 발생한다.

결합된 제1동력전달부(10)와 제2동력전달부(20)은 하우징(40) 내부에 제1동력전달부(10와 제2동력전달부(20)가 결합할 수 있는 공간을 통해 결합한다. 제1동력전달부(10)는 하우징(40) 내부의 원주모양으로 형성된 결합홈(41)에 결합할 수 있다.도 1에 따른 실시예의 경우, 제2동력전달부(20)에 형성된 돌출부(31)가 하우징(40)에 형성된 삽입부(32)와 끼움결합된다. 도 2에 따른 실시예의 경우, 하우징(40)에 형성된 돌출부(31)가 제2동력전달부(20)에 형성된 삽입부와 끼움결합된다. 이러한 끼움결합은 제2동력전달부(20)가 하우징(40)의 내부에서 회전가능하도록 결합된다.

이와 같이 결합된 제2동력전달부(20)는 엔진의 샤프트축의 회전에 따라 회전운동을 한다.이에 따라 회전운동 시 체적이 증가한 부분에는 압력 강하로 인하여 하우징(40)의 유입부로부터 유체가 유입되고, 체적이 감소한 부분에는 압력 증가로 인하여 하우징(40)의 토출부로 오일이 토출된다.

이와 같은 결합과 동작에 따라, 제2동력전달부(20)는 외경방향의 움직임이 결합부(30)에 의해 구속될 수 있어 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브가 결합되지 않아도 엔진의 샤프트축과 동축상에 위치할 수 있다. 따라서 이후 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브가 완전하게 조립될 수 있고 조립이 용이하다. 또한 회전운동시 제1동력전달부(10)의 돌기부(11)와 제2동력전달부(20)의 돌기부(21)는 원호형상으로 형성되어 기계적마찰을 저감시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부(30)의 돌출부(31)는 돌출 시작점에서 돌출 끝점으로 갈수록 단면이 좁아지게 형성될 수 있다.

돌출부(31)의 단면은 돌출 끝점으로 갈수록 점점 좁아지다가 돌출 끝점과 삽입부(32)가 접촉하는 지점은 최대한 작은 면적을 가지도록 형성된다. 삽입부(32)도 이에 대응되어 돌출부(31)의 좁아지는 형상에 맞도록 형성될 수 있다. 이 경우, 제2동력전달부(20)는 여전히 회전운동이 가능하도록 돌출부(31)의 형상을 설계한다.

돌출부(31)의 좁아지는 단면은 도 4의 실시예에 한정되는 것은 아니고 돌출부(31)가 삽입부(32)와 결합되어 제2동력전달부(20)의 회전운동을 방해하지 않는 단면의 형태로 다양한 설계변경이 가능하다.

이에 따라 돌출부(31)와 삽입부(32)의 결합에 의해 제2동력전달부(20)의 외경방향 움직임을 구속할 수 있을 뿐만 아니라, 돌출부(31)가 삽입부(32)와 돌출 끝점에서 맞닿는 부분의 면적을 줄임으로써 돌출 끝점에서 발생하는 마찰력을 저감시킬 수 있다. 따라서 엔진의 샤프트로부터 제2동력전달부(20)로 전달되는 토크의 손실을 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 결합부(30)의 돌출부(31)는 계단식으로 형성될 수 있다. 삽입부(32)도 이에 대응되어 돌출부(31)의 계단식 형상에 맞도록 형성될 수 있다.

이에 따라 돌출부(31)와 삽입부(32)가 여러 단턱에서 결합 할 수 있어 돌출부(31)와 삽입부(32)의 결합을 보다 강화할 수 있는 효과가 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합부(30)는 돌출부(31)와 삽입부(32)가 접촉되지 않도록 설치될 수 있다.

돌출부(31)와 삽입부(32)는 제2동력전달부(20)의 중심축이 변하더라도 변동 반경이 제2동력전달부(20)가 토크컨버터의 펌프 드라이브 허브와 조립될 때 조립허용 공차범위 내에 있도록 비접촉구조로 형성될 수 있다.

이에 따라 돌출부(31)와 삽입부(32)의 결합에 의해 제2동력전달부(20)의 외경방향 움직임을 구속할 수 있을 뿐만 아니라, 돌출부(31)가 삽입부(32)의 접촉으로 인해 발생하는 마찰력을 저감시킬 수 있다. 따라서 엔진의 샤프트로부터 제2동력전달부(20)로 전달되는 토크의 손실을 줄일 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 결합부(30)은 마찰저감부(50)을 더 포함할 수 있다.

마찰저감부(50)는 돌출부(31)과 삽입부(32)에 코팅되는 형태로 형성될 수 있다. 또한 마찰저감부(50)는 돌출부(31)와 삽입부(32)의 사이에 마찰을 줄여주는 소재를 삽입하는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 마찰저감부(50)는 마찰계수가 낮은 세라믹소재나 합성수지 소재를 가공하여 형성된다.

그러나 본 발명의 마찰저감부(50)는 이러한 형태나 소재에 한정되는 것은 아니고, 돌출부(31)와 삽입부(32)의 접촉에 따른 마찰을 줄이기 위해 마찰계수가 낮은 소재로 돌출부(31)와 삽입부(32)의 사이에 처리되는 구성으로 다양한 설계변경이 가능하다.

이에 따라 돌출부(31)와 삽입부(32)의 결합에 의해 제2동력전달부(20)의 외경방향 움직임을 구속할 수 있을 뿐만 아니라, 돌출부(31)와 삽입부(32)의 접촉에 따른 마찰을 마찰저감부(50)에 의해 감소시킬 수 있어 엔진의 샤프트로부터 제2동력전달부(20)로 전달되는 토크의 손실을 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 제1동력전달부 20 : 제2동력전달부
30 : 결합부 31 : 돌출부
32 : 삽입부 40 : 하우징
41 : 결합홈 50 : 마찰저감부

Claims (5)

1. 하우징;
   상기 하우징 내부에 배치되는 제1동력전달부;
   상기 제1동력전달부의 내부에 배치되고 상기 제1동력전달부와 연동되어 회전하는 제2동력전달부; 및
   상기 제2동력전달부와 상기 하우징을 결합하는 결합부;를 포함하고,
   상기 결합부는,
   상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 어느 하나의 원주를 따라 돌출된 돌출부; 및
   상기 제2동력전달부와 상기 하우징 중 나머지 하나에 함몰형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일펌프.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 돌출부는 돌출 시작점에서 돌출 끝점으로 갈수록 단면이 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일펌프.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 돌출부는 계단식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일펌프.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 돌출부와 상기 삽입부는 적어도 한 면이 접촉되지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일펌프.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 결합부는,
   상기 돌출부와 상기 삽입부의 사이에 마련되어 마찰저항을 감소시키는 마찰저감부;를 더 포함하고,
   상기 돌출부와 상기 삽입부는 상기 마찰저감부와 접촉되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일펌프.
   

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