KR100282128B1 - 윤활유 자동 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링이 설치된 각종 기계 장치의 회전 구동부에 윤활유를 공급하기위한 기계식의 수직형 자흡입식 펌프 구조를 갖는 윤활유 토출 구조를 형성하여 베어링이 설치된 기계 요소의 관로 저항을 높은 토출압으로 용이하게 극복하며 윤활유의 주입이 가능하도록 이루어진 윤활유 자동 공급 장치에 관한 것이다.

본 발명은 기계적인 작동력으로 승강되는 플런저의 압력에 의하여 윤활유가 흡입되고 배출되는 펌핑이 이루어지도록 하여 윤활유 파우치에 큰 압력을 가하지 아니 할 수 있어 장시간 사용하더라도 유 분리 현상이 배제 될 수 있는 윤활유 자동 공급 장치를 제공하고자 윤활유 파우치(220)가 내장된 톱 커버(2)와, 상기 톱 커버와 나사 결합되며 베어링의 축수에 체결되는 니플(110)과 정보 표시창을 형성하고 실질적으로 윤활유의 정량 압출을 제어하는 펌프(3)를 내장한 메인 케이스(1)로 이루되, 상기 메인 케이스(1) 내부에는 윤활유 파우치(220)의 취출구(222)와 니플(110) 사이에 펌프(3)를 마련하고 상기 펌프의 플런저 축(332) 승강에 의하여 윤활유가 흡입되고 흡입된 윤활유를 압출이 이루어지도록 상기 펌프를 승강 구동하는 전동기를 내장하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

윤활유 자동 공급 장치{APPARATUS FOR AUTOMATICALLY FEEDING LUBRICATING OIL}

본 발명은 베어링이 설치된 각종 기계 장치의 회전 구동부와 같이 윤활유를 필요로 하는 곳에 윤활유를 일정 주기 마다 자동으로 주입하기 위한 윤활유 자동 공급 장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 기계식의 수직형 자흡입식 펌프 구조를 갖는 윤활유 토출 구조를 형성하여 베어링이 설치된 기계 요소의 관로 저항을 높은 토출압으로 용이하게 극복하며 윤활유의 주입이 가능하도록 이루어진 윤활유 자동 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 베어링과 같이 연속적으로 마찰 동작되는 구조를 가진 기계 장치의 회전 구동 부위에는 윤활유를 공급시켜 마찰로 인한 마모를 방지함과 동시에 상기 기계 장치가 원활하게 동작되면서 제 기능을 수행하도록 하고 있다.

상기와 같이 회전 요소를 포함하며 이 회전 요소에 윤활유를 주입하는 종래의 기술을 살펴보면 다음과 같다.

하나의 방식으로는 그리스 건(grease gun)을 이용하여 특정의 시기마다 수동으로 급유를 하는 경우가 있다.

이 경우에는 급유의 시기, 급유의 위치 개소, 급유 인력의 확보 등의 관리가 철저하게 이루어져야 하고, 이러한 관리를 정확하게 이루지 못하는 경우에는 베어링의 조기 마모나 파손이 초래되어 기계 전체에 충격을 받을 수 있다는 문제가 발생한다.

상기 문제점을 해소하고자 제안된 또 하나의 방식은 일정한 하우징 내에 윤활유를 충진하여 필요한 베어링에 결합시켜 두고 간헐적이면서도 일정 기간 지속적으로 사용이 가능한 윤활유 자동 공급 장치가 제안되었다.

상기 수동 방식의 여러 문제가 일거에 해소되는 특장점이 있기는 하나 해결되어야 할 문제가 남아 있다.

자동 방식의 윤활유 공급 장치에 대하여 살펴보기로 한다.

초기에 개발된 장치는 스프링의 탄발력을 이용한 것이 있다. 이 방식의 결점은 항상 스프링이 하방으로 누르고 있으므로 장기적으로 사용 할 경우에는 윤활유인 그리스 내부에서 유(油) 분리 현상이 발생된다.

상기 유 분리 현상은 일정 기간이 경과되면서 오일이 외부로 빠져나가게 되고 윤활유 용기 내부에는 그리스의 증주제만이 남게되는 것이다. 그리하여 더 이상 그리스를 스프링 탄발력 만으로 밀어 낼수 없을 정도까지 경화되게되고 이는 주유 장치의 성능 저하와 결과적으로 그리스의 공급 불능을 초래하여 베어링의 파손을 초래하게되는 단점이 있다.

한편, 베어링의 고속 회전으로 인한 흡입 압이 발생하는 경우에는 그리스가 한꺼번에 베어링 속으로 빨려 들어가게 되면서 윤활제의 과다 투입으로 인해 발생되는 심각한 발열이 그리스의 급속한 열화를 초래하고 이로 인하여 베어링의 마모가 진행되고 베어링의 파손에 이른다.

상기 이유로 탄발력이 강한 스프링의 사용은 불가능하므로 반대로 그리스 주입을 위한 토출 압력이 낮아지게 되어 조그마한 관로 저항에도 그리스 공급이 되지 않는 악 순환이 반복되는 문제가 있다.

또 다른 자동 윤활유 공급 장치로써 화학 반응을 이용한 개스 발생식 및 밧데리 전원을 이용한 전기 화학 방식이 제안되기도 하였다.

상기 방식들은 그리스가 한꺼번에 빨려 들어가는 현상은 피할 수 있으나 항상 개스압이 그리스를 누르고 있으므로 그리스의 유 분리 현상이 전술한 스프링 방식과 마찬가지로 초래되는 단점이 있다.

동시에 밧데리를 쉽게 분리 할 수 있는 구조가 아니므로 다 쓴 용기를 밧데리와 함께 폐기처분을 하므로 환경 오염을 유발하며 작동 상태의 표시가 다양하지 못하고 일목 요연하지도 아니하여 사용상 불편함이 있고, 가장 큰 단점은 그리스의 토출압이 제한적으로 아주 낮다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 기계적인 작동력으로 승강되는 플런저의 압력에 의하여 윤활유가 흡입되고 배출되는 펌핑이 이루어지도록 하여 윤활유 파우치에 큰 압력을 가하지 아니 할 수 있어 장시간 사용하더라도 유 분리 현상이 배제 될 수 있는 윤활유 자동 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 플런저의 스트로크에 의하여 정량의 윤활유가 압출되므로 소요량을 정확하게 공급 할 수 있도록 이루어진 윤활유 자동 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 플런저에 의한 높은 토출압으로 관로 저항을 쉽게 극복하고 윤활유 주입이 원활한 윤활유 자동 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 윤활유를 모두 소모하고 난 후에는 윤활유 파우치 만을 교환하므로 교체 작업이 용이하고 경제적인 윤활유 자동 공급 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 발명은 윤활유 파우치가 내장된 톱 커버와, 상기 톱 커버와 나사 결합되며 베어링의 축수에 체결되는 니플과 정보 표시창을 형성하고 실질적으로 윤활유의 정량 압출을 제어하는 펌프를 내장한 메인 케이스로 이루어진다.

상기 메인 케이스 내부에는 윤활유 파우치의 출구와 니플 사이에 펌프를 마련하고 상기 펌프의 플런저 승강에 의하여 윤활유가 흡입되고 흡입된 윤활유를 압출이 이루어지도록 형성하는 것과, 상기 펌프를 승강 구동하는 전동기를 내장하여 이루어진다.

도 1은 본 발명의 외형 구조를 도시한 정면 구성도.

도 2는 도 1의 종단면 구성도.

도 3은 도 2에서 90도 회전된 방향의 종단면 구성도.

도 4는 본 발명의 평면 구성을 도시한 요부 구성도.

도 5는 본 발명중 윤활유 펌프를 발췌 도시한 요부 구성도.

도 6은 도 5의 정면 방향의 구성도.

도 7은 도 6의 측면 방향의 분해 단면 구성도.

도 8은 밧데리 케이스를 도시한 구성도.

도 9는 본 발명의 펌프 작동을 도시한 윤활유 흡입 단계의 작동 상태도.

도 10은 윤활유 압출 단계의 작동 상태도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 메인 케이스 2 : 톱 커버 3 : 펌프

112 : 밧데리 케이스 114 : 격판 210 ; 압력스프링

220 : 윤활유 파우치 310 : 상부 바디 320 : 하부바디

330 : 플런저 앗세이 340 : 워엄 휠 342 : 워엄기어

345 : 링크

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 대별하여 하부에 위치하는 메인 케이스(1)와, 메인 케이스의 상부에 나사 결합되는 톱 커버(2) 및 펌프(3)로 이루어진다.

상기 메인 케이스(1)는 중심축 선상에 니플(110)을 결합하고, 일측 표면으로 다수의 조작 스위치와 대형 엘시디(LCD)를 형성하여 이룬다. 또한 상단부 바깥 둘레에는 결합용 나사를 형성하여 이루고, 밧데리 케이스(112)와 펌프의 상부를 지지하는 통공이 천공된 격판(114)을 형성하여 메인 케이스의 상부 개구를 폐쇄하도록 결합하여 이룬다. 이 메인 케이스는 윤활유 압출에 필요한 전동기와 밧데리 그리고 윤활유 압출을 실질적으로 이루는 펌프를 수장 할 수 있는 내부 공간을 형성하고 있다.

상기 톱 커버(2)는 원통형으로 이루어 하부 안쪽 둘레에 나사를 형성하고 내측 상부에 압력 스프링(210)과 압력판(212)을 형성하여 이에 탄발력을 받는 윤활유 파우치(220)를 내장하여 이루어진다.

상기 윤활유 파우치는 압력에 의하여 수축이 용이하도록 자바라 형태로 이루어지는 것이 바람직하며 수축에 의한 윤활유 유출을 보조하는 압력 스프링을 형성하여 펌프의 흡입력에 따라 윤활유 파우치가 일측으로 경사지면서 비뚤어지지 아니하고 수평 상태를 유지하면서 빠져나갈 수 있도록 작용한다.

상기 펌프(3)는 상부 바디(310)와 하부 바디(320), 및 상, 하부 바디에 삽입되는 플런저 앗세이(330)로 이루어진다.

상부 바디(310)는 상단부에 상기 윤활유 파우치(220)의 윤활유 취출구(222)와 나합되도록 탭공(312)을 천공하고 이 탭공에 연장하여 체크 밸브로 작용하는 볼 밸브(314)를 내장하는 연통로(316)를 천공하여 이루어진다.

하부 바디(320)는 상기 상부 바디의 연통로와 동심 축을 이루도록 연통로(326)를 천공하고 일측단에 슬릿형태의 개방 장공(322)을 형성하며, 상기 장공의 직하부에는 워엄 휠(340) 결합용 축(341)을 나사 결합하기위한 시트(328)를 요입시켜 형성하여 이루어진다.

상기 플런저 앗세이(330)는 상기 상부 바디(310)와 하부 바디(320) 내측의 연통로(316,326)에서 승강되는 원통형으로 이루어진다.

플런저 축(332)의 일측에는 돌부(334)를 형성하고 중심축 상에는 통공(333)을 천공하되 관통치 아니하고 하부는 폐쇄된 상태로 형성하며 하단부에는 상기 통공을 직교 관통하여 외부와 연통되게하는 배출공(335)을 천공하여 이룬다.

상기 플런저 축의 상, 하부에는 압력 누출을 방지하는 실링(339)이 형성된다.

또한 상기 플런저 축(332)의 하단부 배출공(335) 바깥 둘레에는 가요성 튜브(337)를 끼워 결합한다. 이 튜브는 체크 밸브의 작용을 하도록 마련되는 것이다.

상기 상부 바디(310)와 하부 바디(320)는 연통로(316,326)가 상호 연통되고 플런저 앗세이(330)의 플런저 축(332)이 상기 연통로에 삽입되며 개방 장공(322)으로 플런저 축의 돌부(334)가 돌출되도록 결합 구성된다.

이때 상기 볼 밸브(314)와 플런저 축(332)의 상단부 사이에는 스프링(318)을 삽입하여 볼 밸브가 체크 밸브로서 역할하도록 결합 구성한다.

상기 바디 일측에는 감속기가 내장된 전동기(350)를 고정 결합하고, 상기 하부 바디(320)의 시트(328)에는 워엄 휠(340)을 고정하는 축(341)을 결합한다.

상기 감속된 전동기 축에는 워엄기어(432)를 결합하여 상기 워엄 휠(340)과 치합하여 결합 구성한다.

동시에 상기 워엄 휠(340)의 일측에는 편심된 링크 결합 시트(343)를 돌출 형성하여 이루고 이 링크 결합 시트(343)와 상기 플런저 축의 돌부(334) 사이를 잇는 링크(345)를 레버(338)를 개재하여 결합 구성한다. 링크는 볼트(347,348)로서 결합한다.

상기와 같이 이루어진 펌프(3)는 상기 메인 케이스(1) 내에 니플(110)과 격판(114)의 통공 사이에 세워 결합되어 이루어진다.

밧데리 케이스(112)는 소용량의 건전지가 삽입되어 격판의 일측으로 착탈 가능하게 삽입하여 이룬다.

상술한 본 발명은 미도시한 제어 수단에 의하여 윤활유 공급 시기가 되면 전동기(350)의 구동이 이루어지고, 이 회전 동력은 감속되오 워엄기어(342)를 회전 구동시킨다.

상기 워엄기어(342)는 워엄 휠(340)을 회전시키게되고 이에 워엄 휠에 편심되어 결합된 링크(345)가 돌부(334)를 통해서 플런저 축(332)의 하강을 이루게 한다.

플런저 축(332)의 하강이 이루어지면 피스톤 작용에 의하여 부압이 발생하고 이 압력으로 볼 밸브(314)가 개방되면서 결합된 윤활유 파우치(220)의 취출구(222)로부터 윤활유의 유입이 이루어지다.

윤활유가 최대로 흡입되는 위치는 워엄 휠(340)의 링크 결합 시트(343)가 최하부점에 이를때가 된다.

상기 윤활유의 흡입량은 연통로(316)와 플런저의 하강 스트로크에의한 체적으로 윤활유 흡입량이 결정될 것이다.

상기 흡입된 윤활유는 워엄 휠(340)이 계속 회전하여 상기 링크 결합 시트(343)가 최 상점에 도달하는 위치로 이동하면서 플런저 축(332)의 상승이 이루어지고 통공(333)을 따라서 하방으로 압축 이동된다.

압축 이동되는 윤활유는 배출공(335)을 통하여 튜브(337) 내측으로 방출이 이루어지고 이는 곧 베어링 축수에 윤활유로서 주입이 이루어지는 것을 의미한다.

상기 윤활유의 압출 과정에서 볼 밸브(314)는 역방향의 흐름을 방지하고 튜브(337)는 배출 윤활유의 역 유입을 차단하는 작용을 하게된다.

상기 전동기에의하여 워엄 휠(340)이 1회전하면 상술한 바와 같이 윤활유의 1회 방출이 이루어진다.

상기 1사이클의 종료는 워엄 휠의 1회전을 검출하는 미도시한 센서에 의하여 상기 제어 수단이 전동기 구동을 정지시키는 것에 의하여 이루어진다.

상기와 같은 윤활유의 흡입과 방출을 이루는 펌프(3)는 일정한 체적의 윤활유를 이송시키므로 부족 급유나 과 급유가 철저하게 배제된다.

한편, 상기 윤활유의 흡입이 이루어지면 윤활유 파우치(220)는 일정 체적 줄어들 것이고 이때 압력 스프링(210)이 압력판(212)을 통하여 파우치를 가압하여 파우치의 일정한 수축을 이룬다. 장시간 사용에 의하여 윤활유의 잔량이 줄어들 때에도 윤활유 파우치는 수평을 유지하며 줄어들게된다. 따라서 윤활유의 흡입이 단절되지 아니한다.

계속 사용하여 윤활유의 잔량이 소진되거나 밧데리가 소모되면 이러한 정보는 엘시디 표시판에 나타나고 사용자는 소모된 부품을 교체하면 된다.

윤활유의 교체는 탑 커버(2)를 풀고 취출구(222)를 분리하여 새로운 윤활유 파우치(220)를 끼워 실현하고 밧데리는 격판(114)에서 체결된 클립을 밧데리 케이스(112)를 분리 취출하여 새로운 밧데리를 교환하고 역 결합하면 된다

한편, 니플은 강철재로 이루는 것이 바람직하고 이는 내진동 특성을 고려하여 견고하게 형성하는 것이 요구되기 때문이다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명은 기계적인 작동력으로 승강되는 플런저의 압력에 의하여 윤활유가 흡입되고 배출되는 펌핑이 이루어지므로 윤활유 파우치에 큰 압력을 가하지 아니 할 수 있어 장시간 사용하더라도 유 분리 현상이 확실하게 배제되는 획기적인 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 플런저의 스트로크에 의하여 정량의 윤활유가 압출되므로 소요량을 정확하게 공급 할 수 있는 효과가 있어 윤활유가 부족 급유되거나 과 급유되므로 기계요소에 미치는 악 영향을 방지하는 효과가 있고, 플런저에 의한 높은 토출압으로 관로 저항을 쉽게 극복하고 윤활유 주입이 가능한 효과가 있다.

본 발명은 윤활유를 모두 소모하고 난 후에는 윤활유 파우치 만을 교환하므로 교체 작업이 용이하고 경제적인 효과가 매우 큰 장점을 갖으며, 밧데리 역시 교체 사용이 가능하고 부분적이 폐기를 이루므로 환경 오염을 줄이는 여러 효과를 갖는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims (7)

1. 베어링에 윤활유를 자동 공급하기 위하여 윤활유를 내장한 용기와, 상기 용기 내의 윤활유를 특정의 시기에 일정량 압출하는 윤활유 자동 공급 장치에 있어서,

   윤활유를 내장한 파우치가 수장되는 톱 커버와,

   상기 톱 커버와 나사 결합되며 베어링의 축수에 체결되는 니플을 하부 중심에 형성하고, 실질적으로 윤활유의 정량 압출을 제어하는 펌프를 내장한 메인 케이스로 이루되,

   상기 펌프를 윤활유 파우치의 출구와 니플 사이에 마련하여 전동기 동력에 의한 펌핑에 의하여 윤활유가 압출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 펌프는 윤활유 파우치와 결합하는 탭 공과, 탭 공에서 연장되고 관통된 연통로에 볼 밸브를 스프링 탄지시켜 체크 밸브로 작용하도록 형성한 상부 바디와,

   상기 상부 바디의 연통공과 동일한 연통공을 관통하여 형성하고 일측에 개방 장공을 형성한 하부 바디와,

   상기 상, 하부 바디의 연통공 내에서 승강하며 기밀 유지 실링을 형성하는 것과, 중심에 통공과 이 중심 통공의 하부에 직교하는 배출공을 형성하는 것과, 상기 플런저의 일단으로 상기 장공에서 슬라이드되는 돌부를 형성하는 것과, 상기 플런저의 하단에 신축 튜브로써 상기 배출공이 체크 밸브로 작용하도록 결합한 플런저 앗세이로 이루어 상기 플런저의 하강으로 윤활유가 흡입되고, 상승으로 흡입된 윤활유가 압출되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 밧데리로 구동되는 감속 전동기를 형성하여 전동기 동력으로 상기 플런저가 승강되도록 동력을 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 전동기 동력축에 워엄 기어를 결합하고, 상기 플런저 앗세이의 하부 바디에 워엄 휠을 축 결합하되 워엄 휠에는 편심된 링크 결합 시트를 형성하고,

   상기 플런저의 돌부에 레버를 결합하여 이 레버와 상기 링크 결합 시트 사이에 링크로서 결합하여 상기 전동기의 회전 동력을 승강 동력으로 전달하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 전동기에 전력을 공급하는 밧데리는 횡설되어 수장되고, 상기 메인 케이스 상부의 격판에 착탈되는 밧데리 하우징을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 톱 커버를 분리 교체하여 윤활유를 교환 할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 메인 케이스의 일측 표면에는 동작 상태 정보를 표시하는 대형 엘시디(LCD)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 윤활유 자동 공급 장치.