KR100224589B1 - 오일 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 압력조절펌프(pressure-dependent controllable pump)와, 오일이 공급된 장치를 압력을 이용하여 조절할 수 있는 상황하에서 오일의 유입과 유출이 가능하도록 된 오일탱크 또는 이와 유사한 것을 포함하는 오일 공급장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 중형 크기의 엔진에 소량의 오일을 공급할 수 있도록 조절된 손실조절펌프(loss-free controllable pump)를 단일 크기(single sizes)로 이용함에 따라, 실질적으로 대형엔진에서 있어서 최적의 효과를 공급할 수 있을 뿐만 아니라 오일수위의 작동 및 런닝(dry running)을 피하게 되는 때 영구적으로 고성능엔진을 제공하는 오일공급장치으로서, 본 발명에 따르면 정격용적펌프(2)가 조절펌프(1)와 함께 제공되며, 여기서 조절펌프는 구동축으로부터 일방향 또는 동일방향으로 회전됨에 있어서 이것이 정역회전방향에서 선택적으로 유로를 방출하거나 허용되는 것을 가능케 할 수 있다.

Description

오일 공급장치

제1도는 본 발명 오일 공급장치의 개략도이고,

제2도는 1차 작동상태에서 오일 공급장치의 동력소비 상태를 나타내는 도표이며,

제3도는 2차 작동상태에서 오일 공급장치의 동력소비 상태를 나타내는 도표이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조절펌프(Controllable pump)

2 : 정격용적펌프(Constant displacement pump)

3 : 역지 밸브(Non-return valve) 4 : 밸브

5 : 오일탱크 6 : 조절펌프(1)의 출구측

7 : 정격용적펌프(2)의 출구측 8 : 공급되기 위한 장치

9 : 조절라인(Control line) 10 : 운전축(drive shaft)

11 : 제어시스템 12 : 보조라인(auxiliary line)

13, 14 : 입구측(intakes) a : 정격용적펌프의 동력소모

b : 조절펌프의 동력소모 c : 전체 장치의 동력소모

d : (유압에너지-기계적 손실)

본 발명은 적어도 하나의 압력조절펌프(pressure-dependent controllable pump)와, 오일이 공급된 장치를 압력을 이용하여 조절할 수 있는 상황하에서 오일의 유입과 유출이 가농하도록된 오일탱크 또는 이와 유사한 것을 포함하는 오일 공급장치에 관한 것이다.

이러한 오일 공급장치는 일예로서 자동차에 이용되는 윤활펌프로 널리 알려져 있다. 일반적으로 오일 공급장치에 있어서 조절펌프(controllable pump)는 자동차에서와 같이 시스템이 작동할 수 있는 서로 다른 상황에 따라 오일 또는 윤활유의 요구량이 가변되는 것을 필요로 하게 된다. 추운 경우에도 오일은 점도를 가지게 되고, 적어도 차량의 스피드 범위가 낮을 경우 오일요구량(Oil requirement)도 작아지게 된다. 온도가 높아지고 고속으로 진행하게 될 때에는 엔진의 오일요구량도 또한 점차로 증가하게 되고, 이로 인하여 펌프는 이와 대응하여 더 많은 오일을 압송하게 된다.

일반적으로 이러한 펌프는 압력으로 조절되고, 이를 다시 말하면 정격압력(regulating pressure)은 펌프의 출구측으로부터 전환되어 조절장치에 공급되며, 이러한 조절장치는 압력이 증가하게 되면 펌프의 용적부피(displaced volume)는 감소하고 압력이 감소하게 되면 펌프의 용적부피는 증가하게 된다. 그래서, 펌프의 출구측 끝단에서는 오일 또는 윤활유를 공급받는 조절장치의 변수에 의하여 모든 작동상황하에서 선택적으로 정격출력압력(constant output pressure)을 얻을 수 있게 된다.

주위가 차가운 상황에서 저속으로 작동되는 자동차 엔진의 경우 오일용적은 미리정해진 최소 압력을 얻을 수 있도록 펌프를 통하여 압송된다. 하지만, 용적부피(displaced volume)는 엔진이 고속주행과 높은 온도에서 충분한 오일을 공급받고자 할 때에는 그 크기가 더욱 커지게 된다. 그러므로, 조절펌프는 넓은 용적범위를 커버할 수 있게 하기 위하여 크고 강하게 디자인되어 있다. 부수적으로, 펌프의 용적유체에 대한 손실조절능력(loss-free controllability)은 에너지를 저장하거나 시스템의 효율을 증대시키는 데에 기여하게 된다.

자동차 엔진에는 부수적으로 다음과 같은 문제점이 있다. 상기 문제점이라는 것은 소형엔진(1,000㎤ 용량)은 대형엔진과 비교하여 오일요구량의 최대값이 낮아지고오일펌프의 장착에 따른 공간활용도에 큰 차이가 난다. 이것의 의미는, 예를 들어, 승용차량(passenger vehicles)의 전체 범위를 커버할 수 있도록 다수나 적어도 서로 다른 두개의 펌프 사이즈를 이용하는 것이다. 이것은 부품의 수를 증가시키면서 배치사이즈(batch sizes)를 감소시키고 이로 인하여 경제적으로 부정적인 면을 나타내게 되며, 특히 용적펌프를 설치하기 위해서는 매우 복잡하고 고가인 가변용적펌프(variable displacement pump)를 설치해야 하는 문제가 있다.

본 분야의 이러한 상태를 고려해 볼 때, 본 발명은 서두에 기술된 특징과 같이 중형 크기의 엔진에 소량의 오일을 공급할 수 있도록 조절된 손실조절펌프(loss-free controllable bump)를 단일 크기(single sizes)로 이용함에 따라, 실질적으로 대형엔진에서 있어서 최적의 효과를 공급할 수 있을 뿐만 아니라 오일수위의 작동 및 런닝(dryrunning)을 피하게 되는 때 영구적으로 고성능엔진을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적은 특히 대형 엔진의 경우에 있어서 정격용적펌프(constant displacement pump)가 조절펌프가 함께 제공되고, 여기서 조절펌프는 구동축으로부터 일방향 또는 동일방향으로 회전됨에 있어서 이것이 정역회전방향에서 선택적으로 유로를 방출하거나 허용되는 것이 가능하게 하도록 형성될 때 해결된다.

두개의 소형 펌프중에서 크기가 큰 하나의 펌프를 분류하는 것, 오직 조절핌프와 정격성 적펌프 중에서 하나는 공간이용에 따른 설치에 큰 탄력성을 보더 유리하게 제공 하게 되고, 가능한 단일 사이즈로 복잡하고 다양한 소형 용적펌프의 대량생산이 값싸게 이루어지게 된다.

원칙적으로 종래의 다단펌프(multi-stage pump)는 요구량에 따라 제1펌프 또는 제1펌프의 챔버가 앞쪽의 펌프 또는 펌프챔버에 연결되어 있어서 이것들은 동등한 컨트롤이 어려울 뿐만 아니라 고정된 출력측 압력을 셋팅하기가 어렵고, 또한 요구된 유체의 용적에 대하여 자체적으로 반응되는 것보다 더 많은 에너지를 필요로 하게 된다.

본 발명의 커플링과, 요구에 따라 조절펌프가 반대방향으로부터 이것의 정방향으로 유로를 통하여 압송하거나 적어도 유로가 형성되는 특징을 갖는 가변용적펌프인 정격용적펌프에 의하여, 이것이 모든 경우에 있어 단지 소비가 이루어지는 장치에서 필요로 하는 유체용적이 공급되는 것과, 컨덕트 오일(conduct oil) 또는 다른 윤활유는 효율적인 손실을 수반하는 압력조절밸브를 통하여 초과량이 압송되는 경우에 있어서, 단순히 적절하게 설치된 가변용적펌프와 두개 펌프의 최대 유량의 합계로 정의되는 유량이 제로로부터 최대 유량 사이에서 손실이 없이 전체 범위를 커버할 수 있게 된다.

본 발명에 따라 조합된 장치가 원활하게 작동되는 이유는 다음과 같다.

정격용적펌프의 출구측과 조절펌프의 출구측으로 공급시켜주는 시스템은 직접 연결되고, 정격압력은 다시 이 출구측으로부터 유도된다. 추측하건데, 단지 낮은 윤활유량이 남아 있게 되고 두개의 펌프가 동일 범위 내에서 작동되며, 게다가 오직 정격용적펌프로부터 압송된 유체의 체적이 요구되는 것보다 과다하게 된다고 가정하더라도, 이러한 작동상황에서는 조절펌프의 출구측 압력은 조절펌프의 변수에 의하여 선택된 정격 압송압력보디 높게 된다.

이것은 가변용적펌프가 필연적으로 조절펌프의 내부에서 유체의 방향전환으로 발생되는 고압으로 조절되기 때문이며 이를 달리 표현하면, 정격용적펌프에서 발생된 고압으로 압송된 오일의 일부는 모터를 구동시키는 동시에, 구동에너지를 소비하는 것보다 구동에너지를 장치로 되돌려 보내는 조절펌프를 통하여 전환(divert)과 분출(push)이 이루어지게 된다.

정격용적펌프에 의하여 산출된 과다유체용적은 이와 같이 조절펌프에 의하여 되돌려지게 되고, 게다가 장치에서 요구되지 않는 오일의 일부 유량은 조절펌프를 통하여 섬프(sump) 또는 오일탱크로 되돌려 보내져서 모여지게 된다. 장치의 낮은 요구량즉, 오일의 많은 량이 조절펌프를 경유하여 집적되며 또한, 이것은 장치에서 동시에 높은 구동력을 발생시키게 된다. 그러므로, 장치는 이상적인 최소오일량을 적절하게 공급하는 것이 가능하게 된다.

정격용적펌프에 의하여 공급된 오일이 장치에 불충분하게 공급되더라도 펌프의 출구측 압력은 유사하게 줄어들게 되고, 이러한 것에 의하여 조절펌프의 용적부피는 이출구측으로부터 배출되는 정격압력과 같이 증가하게 된다. 동시에, 조절펌프에 의하여 부수적인 압송으로 특별한 용적압력은 장치가 높은 요구량과 대응될 때에 이것의 출구측으로부터 생성되기 때문에, 이러한 극한 경우 양 펌프가 최대 용적부피에서 작동하게 된다.

더우기, 이것은 정격용적펌프 및 조절펌프가 공동 구동축에 연결되어 제공되거나 고정된 구동관계에 있어서 구동축과 연결된 경우나, 구동에너지의 요구량이 과다한 경우에 있어서 구동에너지의 이용 및 회수에 있어서는 유리하다.

특별한 실시예에서, 이것은 정격용적펌프의 출구측 라인의 앞쪽으로 역지밸브(non-return valve)를 설치하고, 이것의 앞쪽으로 오일탱크 또는 오일섬프(sump) 또는이와 유사한 것과 연접된 보조파이프를 개설하여, 이 보조파이프에서 제2차 밸브는 많은 유량을 되돌리게 되고 플로트 밸브(float valve)와 같이 설치되어서 오일탱크내부의 오일수준을 조절하기가 더욱 유리하게 된다.

이러한 다양성은 정격용적펌프가 에어(air)를 배출하는 경우에 있어서 특히 중요하다. 상기 정격용적펌프가 에어를 배출하는 경우, 이것은 오일부피가 펌프의 면적을 크게 할 수 있도록 하는 것이 유용하다는 것과 동시에 많은 량을 분출시킬 수 있는 것을 의미하는 것은 아니다.

이러한 작동상황에서, 보조파이프에 설치되어서 부피 또는 플로우트에 의하여 조절되는 밸브는 개방되고, 이에 따라 압송되는 에어는 집적되면서 오일탱크 또는 섬프의 정방향으로 압력없이 되돌려보내지게 된다. 상기와 같은 상황은 가속 또는 제동작동이 빠르게 진행되거나 코너 회전이 빠르게 진행되는 고성능의 자동차 차량에서 발생하게 된다.

이와 같이, 오일탱크의 바닥으로 오일이 들어오거나 나가게 되면 두개의 펌프 중에서 어느 하나는 에어를 방출하게 된다. 이러한 상태를 극복하기 위해, 두개의 펌프는 다른 하나로부터 일정 거리에 분리설치된 입구측이 구비되고, 이러한 입구측은 오일탱크의 반대면에서 정반대로 완전하게 열리게 되며, 이와 같이 설치된 베이스는 오일이 가속되는 상황에서 어떤 경우에도 적절하게 입구측이 열리게 된다.

두개의 펌프가 보다 바람직하게 동일한 최대용적부피를 가지게 된다는 것은 정격용적펌프의 경우 최대용적부피가 일회전에서 펌프의 용적요소가 배출되거나 분출되는 용적부피틀 나타내고, 조절펌프가 소비시스템에 제로로부터 최대용적부피 사이의 범위에서 일정부피를 송출하고 본 발명에 따른 설치가 반대방향으로 작용함에 따라 펌프가 구동되는 동시에 정격용적펌프에 의하여 과다오일에 의하여 조절되는 유압모터를 대신 하여 작동하게 된다.

더군다나 공급장치의 구성에서 적어도 조절펌프는 베인 셀 펌프(vane cell pump)로 구성되어 있어서, 정격용적펌프는 항상 베인 셀 펌프로 설치되어 있다. 이러한 경우 더욱 상세하게는, 동일방향으로 계속회전되는 펌프의 구동축이 쉽게 작동됨에 따라 베인 셀 펌프는 펌프를 통하여 이것을 매개로 유체가 펌핑되면서 회전을 하게 되고, 이것의 로터와 연관된 펌프의 셋팅링(setting ring)의 편심률(eccentricity)은 중심위치와 일측의 윗쪽 사이에서 놓여질 뿐만 아니라 다른 일측을 넘어 놓여지게 된다.

장점을 더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 특징과 가능한 실시예는 후술하는 참조내용과 이것과 관련된 도면에서 상세하게 나타내고 있다.

첨부도면 제1도는 본 발명에 따른 오일 공급장치의 실시예를 나타내는 개략도이고, 첨부도면 제2도는 1차 작동상태에서 오일 공급장치의 동력소비상태를 나타내는도표이며, 첨부도면 제3도는 2차 작동상태에서 오일 공급장치의 동력소비상태를 나타내는 도표이다.

첨부도면 제1도에서 오일공급장치의 각 구성요소는 단순하게 구조도로 나타내고 있다. 중앙으로부터 오른쪽에는 조절펌프(1)를 나타내고, 이러한 조절펌프는 중앙에 보여지는 정격용적펌프(2)와 동시에 운전축(10)에 의하여 작동하게 된다. 이것은 상기 두개의 펌프(1, 2)가 동일한 회전속도로 운전되는 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 상기 두개의 펌프는 자동차에 사용되도록 디자인된 윤활공급장치의 베인 셀 펌프를 설치하게 된다.

조절밸브(2)가 조절펌프(1)과 일체로 주어진 속도에서 일정한 량의 윤활유를 배출시킴에 따라, 이러한 윤활유는 이것들의 출구측(6) 또는 시스템에 압력을 가진 상태로 공급된다. 이와 같이 발생된 압력은 조절라인(9)을 통하여 상기 조절펌프(1)의 조절시스템에 설치되는 조절부재에 공급되고, 상기 조절밸브는 베인 셀 펌프의 경우와 마찬가지로 로터가 최저 또는 최고로 편심되도록 회전과 관련된 스프링의 반발력에 대하여펌핑 공간(pumping space)을 한정하는 조절링을 피스톤이 움직일 수 있도록 한다.

이와 관련된 예로는 독일특허 출원번호 제 33 33 647 호와 제 40 11 1571 호가 있다.

상기 두개의 펌프는 각각 다른 입구측(13, 14)을 갖게 되고, 바람직하게는 이러한 입구측(13, 14)은 공통으로 쓰이는 오일탱크(5) 내부에서 어느 하나로부터 서로 반대되는 위치에 있는 경우 열리게 되며, 첨부도면 제1도에서는 오일탱크가 기호로 분리되어 있으나 하나 또는 같은 오일탱크이거나 오일탱크 내부에서 서로 다른 위치를 나타낸다.

정격용적펌프의 출구측(7)에 있어서, 출구측 가지중에서 하나는 역지밸브(non-retun valve), (3)를 경유해서 장치(8)로 오일이 공급되고, 다른 하나는 두번째 밸브(scend valve)를 경유하여 오일이 오일탱크(5)로 되돌아 가게 된다.

반대로, 오일을 오일탱크로 복귀시키는 두번째 밸브가 원래대로 되돌아 오면서 이 밸브가 개방된 상태에서 스프링의 장력으로 원래대로 되돌아 오거나 매스 플로우(mass flow) 또는 오일수준을 조절하는 플로트(float)에 의하여 작동됨에 따라 상기 정격용적 펌프의 펌핑되는 방향에 따라 개방된 역지밸브(3)는 스프링에 의하여 미세하게 닫혀지게 된다.

결과적으로, 상기 펌프(7)로부터 발생되는 오일이 유입되지 않게 되면 역지밸브(3)는 닫혀진 상태가 되고, 매개물은 보조라인(12)을 경유하거나 밸브를 조절하는 매스 또는 오일레벨/플로트에 설치되는 밸브(4)를 통하여 오일탱크(5)로 되돌려 보내지게 된다.

이러한 전헝적인 방법은 펌프(2)에서 에어를 배출하는 경우에도 이용된다.

바꾸어 말하면, 상기 밸브(4)가 개방되거나 개방된 상태가 되어서 에어를 오일탱크(5)로 되돌려 보냄에 따라 상기 펌프(2)가 에어를 배출하는 동시에 역지밸브(3)는 이것의 스프링에 의하여 닫혀지게 된다.

그렇지만, 상기 펌프(2)가 오일을 배출하게 되면 매스 플로우가 상기 밸브(4)를 닫히게 하는 동시에 제1역지밸브(3)를 개방시키게 되고, 이에 따라 장치(8)에는 오일이공급된다. 만일 역기밸브에서의 압력이 손실되는 것을 무시할 수 있게 된다면, 이것은 상기 펌프(2)의 출력측 압력이 조절라인(9)을 경유하여 조절펌프(1)의 조절시스템으로 거의 그대로 공급된다. 조절펌프(1)의 출구측(6)은 대체적으로 오일압력이 일정하다.

이러한 유압스위치를 이용하여 조절펌프(1)를 작동시키는 유체의 흐름은 서로 다른 상황에서 실시에를 통하여 잘 서술되어 있다. 만일, 오일이 공급된 시스템이 정격용적펌프 자체만으로 커버할 수 없는 고압인 경우, 정격용적펌프의 출구측(7) 및 조절펌프(1)의 조절라인(9)의 압력도 또한 낮아지게 된다.

이것이 의미하는 것은 제어 시스템(11)이 이것의 최대 배출용적 범위내에서 조절 밸브를 조절하게 되고, 이에 따라서 상기 펌프(1, 2)는 장치(8)에 공급되는 오일량을 커버하게 되어, 결과적으로 펌프와 조절라인(9)의 출구측은 고압으로 된다. 조절펌프는 그 조정특성에 따라 설치되고, 그 결과로 각 작동상황하에서는 장치(8)보다는 출구측(6, 7)과 조절라인(9)에서 정격압력을 유지하게 된다.

한편, 만일 오일이 공급된 장치(8)에서 요구되는 오일량이 정격용적펌프(2) 압송용량보다 적게 되면, 이 펌프(2)의 입구측(7) 및 동시에 조절라인(9)과 조절펌프의 출구측(6)의 압력이 증가하게 된다. 이것은 조절시스템(11)이 이것의 배출용적을 제로(zero)로 감소시킬 뿐만 아니라 반대 방향에서의 오일이 흐를 수 있도록 펌프를 감속시키 게 된다.

베인 셀 펌프의 경우, 이러한 것은 편심된 조절링이 일면에서 다른 일면으로 중심 로터가 연계된 펌프를 구동시킬 수 있도록 베인이 움직이게 되어 쉽게 이해하게 된다.

이러한 경우에 있어서, 정격용적펌프(2)의 압송으로 형성된 과다 오일은 반대방향에 설치되는 조절펌프(1)를 통하여 배출되며, 이에 따라 이 펌프의 로터는 유체에너지 또는 용적을 갖는 오일에 의하여 구동되고, 동시에 구동력은 운전축(10)을 경유하는 정격용적펌프로 되돌려지게 된다. 이와 같이 펌프(1, 2)의 축으로 구동되는 일반 구동시스템에서는 에너지가 감축된다.

정격용적펌프가 주어진 속도하에서 시스템의 실질적인 요구량보다 더 큰 정격배출용적을 가지게 되더라도 오일을 필요로 하는 시스템은 이러한 커플링으로 연결되어 있어서 오직 이것이 필요로 하는 양만을 공급받게 된다. 하지만, 과다 오일은 이 경우 모터로 작동되는 동시에 정격용적펌프의 구동에 의해 필요로 하는 구동에너지의 감소된 조절펌프(1)를 경유하여 되돌려지고, 이에 따라 이것은 시스템에서 필요로 구동에너지를 얻는데 필요로 하는 오일에서 일부를 필요로 하게 된다.

본 발명에 따른 장치의 작용방식은 첨부도면 제2도에서 보여주고 있다.

제2도에서 보여지는 바와 같이 정격용적펌프 용량과 조절펌프 용량은 수직적이다. 여기서, 정격용적펌프의 에너지 소모는 (a)이고, 조절펌프의 에너지 소모나 방출은 (b)로 나타내어진다.

그리고, 전체 장치의 에너지 소모는 (c)로 나타낸 것이다.

제2도에서 x축은 시간의 경과를 나타낸 것으로, 제2도는 연소엔진이 고온 운전하는 동안의 에너지 소모를 보여준다.

보여지는 바와 같이, 시간부분의 시작점에서 우선 공급되어진 시스템은 일정한 매우 낮은 오일요구량(oil requirement)을 갖으며, 이후로 증가한 다음 엔진의 작동방법(operating mode)이 일정해 질때 일정해진다.

이 사실은 전체 장치(c)의 에너지 소모와 명확히 일치한다. 좀더 상세하게는 두개 펌프를 이용한 오일의 공급은 평행하게 운전되며, 이때 대응하는 구동력이 공급되는 곳을 고려하지 않고 두개의 펌프는 어떻게든 외부 시스템으로부터 서로 다른 양의 에너지를 소모하며, 그 가운데 첨부도면 제2도에 따른 경우에 있어서 단지 각각의 펌프의 전체 에너지 소모를 나타낸다.

게다가 이 경우에서 단순성과 명확성 때문에 이 펌프들이 일정 운행 속도로 작동하고 요구량에 따른 조정은 조절펌프의 조정과 대응하여 간단하게 행해질 것으로 추측 된다.

따라서, 전체 시간동안 정격용적펌프로 에너지의 일정량을 소모한다. 반면에 가번용적펌프의 에너지 소모는 오일 요구량에 따라 변하며 그 결과로서 전체 장치 에너지 요구량 또한 변한다. 시간 주기의 시점에서 엔진작동은 정격용적펌프에 의해 사용가능해진 것보다 상당히 낮은 유체용적(hydraulic capacity)을 요구한다.

그 결과로서, 조절펌프는 모터작동에 즉시 참가하고, 과량의 유체용적은 역학적 용량으로 전환되며 이것은 통상의 운전축을 거쳐 전체 장치에 의해 소모된 에너지에 대응하는 환원을 유도하는 정격용적펌프로 돌아간다.

오일 요구량이 엔진이 따뜻해짐에 따라 증가한다면, 동일점에서 정격용적펌프의 용적부피는 더 이상 조절자(controller)에서 이미 결정된 압력을 유지하기 위해 충분하지 못하고 가변용적펌프는 모터를 펌프작동으로 전환시킨다.

일반적으로 에너지 균형은 다음과 같다, 전체 장치에 의해 소모된 에너지(Pw)는 정격용적펌프(Pc)와 가변용적펌프(Pv) 용량의 합과 같다.

PW = Pc + Pv

상기식에서, 가변용적펌프의 상기한 부호는 작동의 형태에 따라 + 또는 -일 수 있다.

제3도는 오일 공급장치의 작동의 다른 형태(예를 들어 두개 펌프 자신이 엔진작동을 위해 충분한 오일을 운반하는 고성능 엔진에서 일어날 수 있는 바와 같은)를 보여준다. 이때, 외부 힘 예를 들어 가속, 브레이크 또는 코너링하는 동안에 의존할 지라도 두개 펌프중의 하나의 입구측(intakes)은 오일내에 담가지지 않는다.

제3도에서 이러한 상황은 시간의 함수로 보여진다. 여기서 시간주기의 시점에서 오일공급은 근본적으로 조절펌프를 수단으로 행해지고, 한편 정격용적펌프(2)의 입구측이 기본적으로 오일증기를 끌어들이고 소량의 오일과 접촉한다.

이와같은 결과로부터 오일공급은 근본적으로 조절펌프(1)에 의해 이루어지며, 이 펌프는 엔진 또는 이의 제어시스템(11)에 의한 소모점에서 특정 유압(oil pressure)을 유지한다. 일정 외부조건일때 x축의 시점에서 지시된 십자형으로 나타낸 바와 같이조절펌프(1)의 에너지 소모 또한 실질적으로 일정하다.

이미 상기한 바와 같이 기본적으로 단지 오일증기내로 유입하는 정격용적펌프(2)는 하부의 실선으로 나타낸 바와 같이 상대적으로 적은 에너지를 소모한다.

이와 같은 작동상태에 있어서, 정격용적펌프(2)의 출구측이 가압없이 환기되기 위해 매스플로우 또는 플로트 조절된 밸브(4)는 열려진 채로 있고 폐쇄방향에서 전팽창된 밸브(3)는 닫혀진 채로 있는다.

정격용적펌프의 입구측이 오일 저장된 오일탱크내에 잠기게 되자마자 빠르게 코너링 또는 가속화하기 때문에 정격용적펌프의 에너지 소모는 짧은 시간내에 그것의 일정수준까지 그리고 동시에 주어진 운전속도의 최대치로 증가한다. 오일이 정격용적펌프의 출구측(7)에 보이자마자 밸브(4)는 닫히고 밸브(3)은 열린다. 여기서 정격용적펌프의 출력압력(outlet pressurc)은 조절펌프(1)의 제어 흡입부(9)에 적용된다.

이 경우에 있어서 각각의 펌프는 본질적으로 충분하게 차원화되며, 오일을 전체장치에 공급하기 위해 어떤 안전간격(safety clearance)을 갖는 것으로 추정된다.

정격용적펌프(2)의 활동 용량은 일반적으로 유동요구량(the current requirement)보다 크다.

이때, 유동요구량은 우세한 압력과 제어시스템(11)의 대응조정 때문에 출구측(6)과 가변용적펌프의 입구측(13)을 통해 펌프섬프(sump), (5)로 되돌아올 오일의 한 부분을 내부 알리아(alia)로 유도한다.

다시말해, 제어가능한 펌프(1)의 초기 펌프세팅으로 부터 영점 배출(zero delivery)과 영점 배출이하로 진행되는, 펌프로써 작동되지 않고 그 대신에 유압모터로써 작동되기 위힌 조절펌프의 조정을 실행한다.

가변용적펌프(1)의 운전축은 정격용적펌프(2)의 운전축과 쌍을 이루고 있기 때문에, 상기 방법으로써 정격용적펌프는 유압용량의 일부를 받는다. 이때, 유압용랑은가변용적펌프로부터 전부 소비되고 장치내로 펌핑된 오일의 형태로 방출된 것이다.

따라서, 오일소모의 전체 오일 요구량과 실질적으로 일치하는 전체 에너지 소비는 펌프 (1)과 (2)내에서 일어날 수 있는 소량의 어떠한 기계적 손실을 가리킨다.

전체 장치의 에너지 소모는 제3도의 점선으로 나타낸 바와 같이 일징하다. 여기서, 과량의 에너지 소모가 모터로써 작동하는 조절펌프에 의해 보충되더라도 정격용적펌프가 전체 장치가 요구하는 것보다 많은 오일을 운반하기 때문에 정격용적펌프(2)는 보다 많은 에너지를 소비한다.

가변용적펌프(1)의 제어시스템(11)과 모터로써 가변 치환 펌프의 가능한 작동은 전체 시스템을 위해 압력 제한(pressure limiter)을 고려하여 동시에 작용한다.

자연적으로, 두 펌프의 기초적 협력과 기계적 에너지 투입량의 상응하는 분배는첨부도면 제2도 및 제3도에서 설명한 바와 같이 운행속도와 두 펌프의 운반비가 변할때 여전히 잔존한다. 이는 시간외 변화하는 정격용적펌프의 에너지 소모와 같음을 의미한다.

전체 에너지 소모 곡선이 정격용적펌프의 에너지 소모 곡선과 교차한다. 이는상기한 설명에 따르면 여분이 오일탱크속으로 흘러가도록 하는 정격용적펌프에 대한 운전 에너지의 일 부분과 같음을 의미한다.

이는 조절펌프를 통해 되돌아가게 된 여분 회수때문이다.

Claims (12)

1. 압력 또는 체적으로 조절되는 적어도 하나의 조절펌프(1)와 오일탱크(5) 또는 펌프가 출력측 압력 또는 출력측 부피를 이용하여 오일을 압송시킬 수 있도록된 것을 포함하는 오일 공급장치에 있어서, 상기 조절펌프(1)에 정격용적펌프(2)를 설치하되, 이 조절펌프(1)는 구동축(10)의 회전 방향과 일체로 설치되어 있어서, 이것이 정역방향으로 구동됨에 따라 압송가능케 하거나 펌프를 매개로 통로를 선택적으로 허용하게 된 것을 특징으로 하는 오일 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정격용적펌프(2)의 출구측(7)은 조절펌프(1)와 오일을 공급하기 위한 장치(8)의 출구측(6)에 첫번째 역지밸브(3)를 통해 연결된 것임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 첫번째 역지밸브(3)는 바람직하게는 스프링에 의해 폐쇄방향, 즉 정격용적펌프(2)의 펌핑방향과 반대방향으로 전신장(pre-tentioned)된 것을 특징으로 하는 오일 공급장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 조절펌프(1)와 정격용적폄프(2)는 통상의 운전축 및/또는 쌍을 이룬 운전축을 제공하는 것을 특징으로 하는 오일 공급 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 정격용적펌프(2)의 출구측(7)은 오일탱그(5) 또는 유사물에 역지밸브(3)의 앞에 분기되어진 보조라인(11)을 경유하여 연결되어진 것이며, 여기서 보조라인(11)은 선택적으로 개폐가 가능한 밸브를 포함하는 것임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 보조라인(11)의 밸브(4)는 정격용적폄프(2)의 방향으로 폐쇄되거나, 열린 방향으로 전신장(pre-tensioned)된 것임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 보조라인(11)의 밸브(4)는 매스 플로우 또는 플로트가 조절된 밸브임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
8. 제1항, 제2항, 제5항중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 정격용적펌프의 가변용적펌프는 실질적으로 동등한 최대 배수 부피를 갖음을 특징으로 하는 오일 공급장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 조절펌프(1)와 정격용적펌프(2)는 서로로부터 거리를 두고 떨어져 있는 입구측을 가짐을 특징으로 하는 오일 공급장치.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 두 펌프(1, 2)는 입구측들을 오일탱크 또는 유사물의 정반대 영역내로 전개된것임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
11. 제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 조절펌프는 조절 가능한 베인 셀(vane cel1) 펌프임을 특징으로 하는 오일 공급장치.
12. 제1항, 제2항, 제5항, 제9항중 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 정격용적폄프는 베인 셀 펌프임을 특징으로 하는 오일 공급장치.