KR0163000B1 - 오일 펌프 장입형 윤활장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기관의 기관에 윤활유를 공급하는 펌프를 오일 팬에 장입한 오일 팬 내장형 윤활장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 장입형 윤활장치는 오일펌프는 기관의 회전력을 전달하는 크랭크축에 연결된 펌프 컨넥터, 상기 펌프 컨넥터의 일단에 수평으로 연결되어 펌프 컨넥터의 상하 운동에 따라서 상하운동하는 사판, 사판의 양단에 연결되어 대향하는 면이 기울어지고 펌프 컨넥터의 상하 왕복운동에 따라 서로 수축 및 팽창운동하는 피스톤, 피스톤이 내부에 위치하는 실린더와, 실린더의 상부 소정 부위에 설치되어 피스톤의 수축 및 팽창운동에 따라 개폐되어 오일 팬속의 윤활유를 흡입 및 분출하는 흡입 및 분출밸브와, 흡입 및 분출밸브 설치구멍과 연결되어 펌핑된 윤활유를 기관의 각 부분으로 공급하기 위한 이송라인으로 구성한 장입형 펌프를 오일을 담는 오일 팬 속에 장입하여 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

오일 펌프 장입형 윤활장치

제1도는 종래 기술에 따른 윤활장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 장입형 펌프를 오일 팬 내에 장착한 윤활장치의 구성도.

제3도는 제2도의 윤활장치에서 장입형 펌프의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 장입형 펌프 2, 2' : 펌프 컨넥터

3, 31 : 오일 이송 파이프 4 : 크랭크축

5 : 오일 여과기 6 : 오일 메인 갤러리

7 : 오일 팬 8 : 연결부

4' : 피스톤 5' : 실린더

6' : 상부 분출밸브 7' : 하부 흡입밸브

8' : 이송라인 9' : 사판

본 발명은 기관의 윤활장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기관에 윤활유를 공급하는 펌프를 오일 팬에 장입한 오일 펌프 장입형 윤활장치에 관한 것이다.

윤활장치(lubricating system)는 기관의 작동을 윤활하게 하고, 그 작동이 기관의 수명을 다할 때까지 오래 유지하기 위해 운동 마찰부분에 기관 오일을 공급하는 장치이다.

기관에는 실린더와 피스턴처럼 접동을 하는 부분이나, 크랭크샤프트 및 캠샤프트와 같이 회전운동을 하는 부분이 있으며, 이러한 운동 마찰부분은 금속끼리 직접 접촉하면 마찰열이 발생하고, 마찰면이 거칠어져 빨리 마모하거나 눌어 붙는 등의 고장이 발생하여 기관이 운전할 수 없게 된다.

이것을 방지하기 위하여 금속의 마찰면에 오일을 주입하면 그 사이에 유막이 형성되어 고체 마찰이 오일의 유체 마찰로 바뀐다. 따라서 마찰 저항이 적어져 마모가 적고 마찰열의 온도 상승을 방지한다.

이러한 기관의 윤활방식에는 여러가지 방법이 있으며 2사이클 기관에는 혼합식과 분리윤활식이 있으며 일반적으로 분리윤활방식을 쓰고 있다.

4사이클 기관에는 비산식, 압송식 및 압송비산식이 있으나, 오늘날 기관의 고속화와 출력이 커짐에 따라 일반적으로 압송식을 쓰고 있다.

먼저, 2사이클 기관에 사용되는 혼합식은 가솔린과 기관 오일을 보통 15~25:1의 비율로 미리 혼합하여 케이스 안에 흡입할 때와 실린더의 소기를 할 때 마찰부분을 윤활한다.

혼합식에는 가솔린과 기관 오일을 각각 다른 탱크에 넣어 기관의 회전에 따라 오일의 공급량을 증감하는 자동혼합 형식이 있으며, 오일의 공급은 배전기축의 캠으로 플런저 펌프를 작동시켜서 한다.

혼합식은 고속이나 저속에서 흡합비율이 일정하기 때문에 저속일 때는 오일이 너무 많고, 고속일 때는 오일이 너무 적은 경향이 있어 이 결점을 보완한 것이 자동 혼합식이다.

분리윤활식은 주요 윤활부분에 오일 펌프로 오일을 압송하는 형식이며 4사이클 기관의 압송식과 같다.

4사이클 기관의 윤활방식 중 압송식은 기관 오일을 오일 팬에 넣어 두고 여기서 오일 펌프로 기관의 각 윤활부분에 오일을 강제적으로 압송하는 방식이다.

비산식은 커넥팅 로드의 큰 쪽 하단에 붙어 있는 주걱으로 오일 팬에 있는 오일을 윤활한다.

압송비산식은 위의 비산식 만으로 윤활의 신뢰성이 낮으므로 압송식과 비산식을 복합한 방식이다.

자동차용 가솔린 기관에는 주로 압송식을 많이 쓰고 있으며, 현재 사용되고 있는 압송식 윤활장치는 제1도에 도시한 바와 같이 오일 팬(11), 오일 펌프(12), 오일 여과기(13), 오일 파이프(15), 유압 조절기(미도시)로 구성되고, 오일 펌프(12)와 오일 팬(11) 사이에는 오일 팬 내에 있는 오일을 흡입하기 위한 오일 스트라이너(14)가 구비된다. 도면에는 미도시 하였지만 오일의 유로는 기관 본체의 오일이 순환하는 통로(oil gallery)와 오일 파이프(15)로 연결되어 있다.

오일 팬(11)은 강판을 프레스로 가공한 기름통이며 개스킷을 대고 실린더 블록에 볼트로 결합되어 있다. 오일팬(11)은 기관 오일을 저장하는 용기이며 또 외부로 열을 발산하여 오일의 온도를 낮추는 역할도 한다. 오일 팬(11)은 기관을 순환 윤활하는 데 충분한 오일을 담을 수 있는 용량이라야 하며 이것은 기관의 총배기량에 관계없이 거의가 4.7ℓ로 되어 있다.

오일펌프(12)는 오일 팬(11)에 있는 오일을 빨아 올려 기관의 각 운동부분에 압송하는 펌프로서, 오일 펌프의 구동은 크랭크 샤프트(16) 또는 캠샤프트에 의해 기어나 체인으로 구동하는 방식이 많으며, 최근에는 크랭크 샤프트에 의해 직접 구동하는 방식도 있다.

이와 같이 오일 팬(11) 맨 윗 부분의 바깥쪽에 장착된 기존의 오일펌프(12)는 파이프와 오일스크린을 오일속으로 연결하여 기관의 크랭크축이 회전하면서 기어 펌프를 돌려서 오일을 흡입한 후 기관의 윤활부분에 공급하는 것으로서 오일펌프의 공압이 낮은 시동초기나 동절기에 오일 점도가 높아지면 오일의 공급이 일시적으로 불가능하게 되어 윤활부위의 마모가 커지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 오일펌프를 오일팬속에 장입하여 윤활장치를 구성하므로써, 시동초기나 동절기에 발생하는 오일공급의 불가능을 해결할 수 있는 오일펌프 장입형 윤활장치를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 장입형 윤활장치는 오일펌프는 기관의 회전력을 전달하는 크랭크축에 연결된 펌프 컨넥터, 상기 펌프 컨넥터의 일단에 수평으로 연결되어 펌프 컨넥터의 상하 운동에 따라서 상하 운동하는 사판, 사판의 양단에 연결되어 대향하는 면이 기울어지고 상기 펌프 컨넥터의 상하 왕복운동에 따라 서로 수축 및 팽창운동하는 피스톤, 상기 펌프 컨넥터가 상하운동하기 위한 구멍을 구비하고 상기 피스톤이 상기 컨넥터를 통하여 내부에 위치하며 피스톤의 운동을 확보하기 위한 공간을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 상부 소정부위에 설치되어 윤활유의 상한 유량을 체크하기 위한 제1체크밸브, 윤활유의 하한 유량을 체크하기 위한 제2체크밸브, 상기 상하 체크밸브 설치구멍과 연결되어 펌핑된 윤활유를 기관의 각 부분으로 공급하기 위한 이송라인으로 구성한 장입형 펌프를 오일을 담는 오일 팬 속에 장입하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 오일펌프는 제3도에 도시한 것처럼, 기관의 회전력을 전달하는 크랭크축에 연결된 펌프 컨넥터(2'), 피스톤(4'), 실린더(5'), 측벽의 상부에 위치하여 피스톤의 대향하는 방향으로의 팽창운동에 따라 실린더 속의 윤활유를 방출하는 상부 분출밸브(6')와, 상기 대향하는 피스톤(4')이 수축할 때 오일팬 속의 윤활유를 흡입하는 하부 흡입밸브(7')와, 펌핑된 윤활유를 기관의 각 부분으로 공급하기 위한 이송라인(8')과, 대향하는 면이 기울어진 피스톤을 서로 연결하고, 상기 펌프 컨넥터(2')에 연결된 사판( 9')으로 구성된다.

첨부한 도면 제2도는 상기 구성의 장입형 윤활장치를 기관에 설치한 경우를 보여준다.

도면에 도시한 것처럼, 제3도와 같이 구성한 장입형 펌프(1)를 오일 팬(7) 안에 설치한 다음, 이 펌프(1)를 펌프 컨넥터(2, 2')로 크랭크축의 베어링부 하단의 연결부(8)에 연결하므로써 장착을 완료한다.

상기와 같이 설치된 본 발명의 장입형 오일펌프를 이용한 윤활동작을 제2도와 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

기관의 행정운동으로 크랭크축이 회전하면 펌프 컨넥터(3)가 상하로 운동한다. 펌프 컨넥터(3)의 상하운동에 따라서 상기 펌프 컨넥터(3)에 연결된 사판(9')이 상하운동을 하면서 펌프 피스톤(4')을 좌우로 왕복운동시킨다.

상기 피스톤(4')의 운동에 따라 펌프는 펌핑작용을 하게 되는데, 대향하는 피스톤이 서로 마주보는 방향으로 밀려 들어가서 수축되면 상부 분출밸브(6')가 닫히고 하부 흡입밸브(7')가 열리며, 피스톤이 밀려 나가면 상부 분출밸브(6')가 열리고, 하부 흡입밸브(7')가 닫혀 오일이 이송라인(8')과 이송파이프(3)를 통하여 오일 여과기(5)로 압송된다. 오일여과기(5)에서 불순물이 여과된 오일은 기관의 필요한 부분으로 공급되어 마찰을 방지해 주게 된다.

상기 구성에서 하부 흡입밸브(7')는 실린더(5')의 양단에 설치되므로 윤활유의 흡입량이 많아져서 오일압이 높아지므로 시동초기에도 윤활유의 공급을 원활하게 할 수 있다.

아울러, 오일 이송라인(8')은 실린더(5')의 내부에 구멍을 만들어 구조를 단순화 한 것으로 외부에서는 보이지 않도록 한다. 아울러, 체크밸브는 판스프링식으로 하여 부피를 최소화하도록 한 것을 사용한다.

이상에서 설명한 바와 같이 오일펌프를 오일 팬속에 장입한 본 발명의 윤활장치는 펌프가 항상 오일속에 담겨 있어 엔진 시동직후부터 즉시 오일공급이 가능하고, 저온지역이나 동절기의 온도저하에 따른 오일의 점도가 높아져도 이송이 용이하다. 아울러, 엔진의 회부에 별도 기어 펌프를 설치하지 않으므로 구조가 간단해져서 윤활장치의 설치비용을 줄일 수가 있으며, 피스톤형 펌프를 사용하므로써 이송압력이 높아 좁은 곳까지 충분한 윤활이 가능하여 기관의 마모를 방지해주므로 기관의 수명을 연장시키는 장점을 제공한다.

여기에서 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (4)

1. 기관의 회전력을 전달하는 크랭크축에 연결된 펌프 컨넥터와, 상기 펌프 컨넥터의 일단에 수평으로 연결되어 펌프 컨넥터의 상하 운동에 따라서 상하운동하는 사판과, 상기 사판의 양단에 연결되어 대향하는 면이 기울어지고 상기 펌프 컨넥터의 상하 왕복운동에 따라 서로 수축 및 팽창운동하는 피스톤, 상기 펌프 컨넥트가 상하운동하기 위한 구멍을 구비하고 상기 피스톤이 상기 컨넥트를 통하여 내부에 위치하며 피스톤의 운동을 확보하기 위한 공간을 갖는 실린더와, 상기 실린더의 상부 소정 부위에 설치되어 피스톤의 대향하는 방향으로의 수축운동에 따라 열리고 팽창운도에 따라 닫혀서 오일 팬속의 윤활유를 흡입하는 하부 흡입밸브와, 상기 피스톤의 팽창운동에 따라 열리고 수축운동에 따라 닫혀서 흡입된 윤활유를 분출하는 상부 분출밸브와, 상기 상하 분출 및 흐입밸브 설치구멍과 연결되어 핌핑된 윤활유를 기관의 각 부분으로 공급하기 위한 이송라인으로 구성한 장입형 펌프를 오일을 담는 오일 팬 속에 장입하여 구성한 것을 특징으로 하는 오일 펌프 장입형 윤활장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 장입형 펌프는 플런지 형인 것을 특징으로 하는 오일 펌프 장입형 윤활장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일 이송라인은 실린더의 내부에 구멍을 만들어서 장착한 것을 특징으로 하는 오일 펌프 장입형 윤활장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상하 분출 및 흡입밸브는 판스프링식인 것을 특징으로 하는 오일 펌프 장입형 윤활장치.