KR100880438B1 - 윤활 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 윤활 지점(17)에 윤활유(10a, 10b)를 공급하는 장치에 관한 것으로, 밸브장치(16)를 통해 상기 윤활 지점(17)과 연결된 윤활유(10a, 10b) 저장통(9)을 포함한다. 본 발명의 윤활 장치는, 장치와 연결된 유압회로(26)내의 압력에 의존하여 상기 밸브장치(16)를 제어하는 장치를 포함한다. 본 발명은 윤활 지점에 윤활유를 효과적으로 공급하도록 된 개선된 윤활 장치이다.

윤활 장치, 윤활 지점, 윤활유, 저장통, , 밸브장치

Description

윤활 장치{Lubrication Device}

본 발명은 윤활 장치에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 윤활 지점에 윤활유를 공급하며, 이 윤활 지점과 밸브 장치에 의해 연결된 윤활유 저장통을 포함하는 윤활 장치에 관한 것이다.

유압실린더는, 예를 들어, 차량, 특히, 굴삭기, 휠로우더, 웨이스트나 섀시에 의해 조향되는 차량 등의 건설 기계에 사용된다. 휠로우더는 두 개의 로드아암과 이 로드아암을 차체에 대해 승강시키도록 된 적어도 하나의 유압실린더를 구비하고 있다. 이와 같은 유압실린더를 사용하는 경우에는, 로드아암 또는 차체 상에 구비된 유압실린더의 베어링 지점(bearing point)에 윤활유를 쉽게 또한 효율적으로 공급하여 베어링의 마모를 감소시킬 필요가 있다.

베어링에 대해 윤활유를 공급하는 장치 중, 시간-제어형 장치의 사용은 이미 알려져 있다. 이러한 시간-제어형 장치는 소정 시간 간격으로 베어링에 예정된 양의 윤활유를 공급한다. 각 윤활펄스간의 시간간격은 유압실린더의 정상적인 작업부하하에서 베어링의 마모 위험을 최소화하기 위해 필요한 양의 윤활유가 공급될 수 있도록 조정된다.

이와 같은 장치의 한가지 문제점은 윤활유의 실제적인 필요와 관계없이 단지 예정된 윤활 펄스에 따라 윤활유를 공급한다는 점이다. 이는, 유압실린더가 높은 작업부하를 받고 있을 때, 실제적인 요구량에 비해 불충분한 윤활유를 공급받는다는 것을 의미하며, 이로 인해 베어링의 마모와 손상이 야기될 수 있다.

또한, 유압실린더가 낮은 작업부하를 받고 있을 때, 실제적인 요구량에 비해 과도한 윤활유를 공급받게 되며, 이로 인해 베어링에 있어서 윤활유 과다의 문제점이 야기된다.

이와 같은 장치의 또 다른 문제점은, 베어링이 부하를 받고 있을 때 윤활유가 공급되는 것이기 때문에, 윤활유가 베어링 주위에 적절하게 분배되지 못한다는 점이다. 이 점은, 특히, 작은 회전각도를 갖는 베어링에 있어서, 베어링의 어느 한부분은 윤활유를 전혀 공급받지 못할 수도 있는 위험이 있다.

본 발명의 주된 목적은, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 개선된 윤활 장치를 제공하는 데에 있다. 이 목적은, 후술할 특허청구범위 1항에 기재된 특징을 갖는 윤활 장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 계속되는 특허청구범위에 기재되어 있다.

본 발명은, 윤활 지점에 윤활유를 공급하며, 이 윤활 지점과 밸브장치에 의해 연결된 윤활유 저장통을 갖는 윤활 장치를 포함한다. 본 발명의 특징은, 전술한 윤활 장치가 이 장치와 연결된 유압 회로내의 압력의 함수로써 전술한 밸브장치를 주기적으로 제어하기 위한 수단을 포함한다는 것인데, 충분한 고압레벨에서 회로내에 압력강하가 일어나고, 이러한 압력강하가 있을 때마다 윤활 펄스를 발산하게 되는 것이다.

본 발명은 여러가지 잇점을 갖는다. 첫째, 본 발명에 의한 윤활 장치는 유압실린더 내에서의 작업부하에 비례해서, 즉 베어링에서 요구하는 실제 윤활유 요구량에 해당되는 윤활유가 공급될 수 있다. 그 결과, 손상의 우려가 감소되고, 유지보수의 필요성도 감소되며, 보다 신뢰성있는 작동성과 저비용 및 증진된 생산성이 보장된다. 윤활 장치가 회로내에서의 압력의 함수로써 제어된다는 사실은 타이머에 의한 시간제어 등과 같은 것이 불필요하다는 것을 의미한다.

베어링은 적정한 내구성이 요구된다. 베어링이 부하를 받고 있는 경우, 베어링의 한 면이 긴밀하게 닫혀져 있게 된다. 따라서, 베어링이 부하를 받고 있을 때 윤활유가 공급되면, 윤활유는 긴밀하게 닫혀져 있는 한 면에 침투해 들어가기가 어렵고, 따라서 공급된 대부분의 윤활유가 다른 한 면에 모여지게 되는데, 이 다른 한 면은, 마모가 잘 일어나지 않는 면이고, 그에 따라 윤활유의 요구도 별로 없다. 본 발명에 따른 윤활 장치는, 베어링이 부하를 받고 있지 않을 때 윤활유를 공급하는 것이므로, 베어링 전체에 걸쳐 균일하고 효과적으로 윤활유가 분배될 수 있다. 이 장치는 작은 회전각을 갖는 높은 부하의 베어링에 대해 특히 효과적이다.

본 발명의 다른 잇점과 목적은 후술할 상세한 설명과 특허청구범위로 부터 유추될 수 있을 것이다.

본 발명은 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

제 1 도는 휠로우더의 측면도를 나타내고,

제 2 도는 볼 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개략적인 연결도이다.

제 1 도는 본 발명의 윤활 장치가 사용되는 휠로우더(1)의 측면도를 나타낸다. 휠로우더(1)는 관절로 된 아암 시스템을 구비하고 있는데, 즉, 병렬로 된 두 개의 아암을 갖고 있으며, 제 1 도에서는 그 중 하나의 아암(2)만 보여진다. 또한, 두개의 유압실린더를 갖고 있는데, 제 1 도에서는 그 중 하나의 유압실린더(3)만 보여진다. 이 유압실린더(3)는 휠로우더(1)에 대해 로드아암(2)을 올리거나 내리도록 장착되어 있다. 유압실린더(3)는 두 개의 베어링 지점을 갖는데, 그 중 하나의 베어링 지점(4)은 로드아암(2)상에 있고, 다른 한 베어링 지점은 도면에 확실히 나타나 있지는 않지만 휠로우더(1) 차체상에 있다. 관절로 된 아암 시스템은 로드아암(2)의 외단부에 피봇지지되어 있는 작업장치(5)를 포함하는데, 예를 들면, 팰릿포크(Pallet Fork)나 버킷(bucket)등과 같은 것으로, 작업장치(5)의 상부 연결축(7)에 관절로 된 아암(6a, 6b, 6c)들과 결합되어 있다.

제 2 도는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 개략적인 연결도(8)인데, 윤활유(10a)의 저장통(9)은 차체에 견고히 탑재된다.

저장통(9)은 스프링(11)에 의해 지지된 피스톤을 포함하고 있는데, 이하에서 펌프피스톤(12)이라 명명한다. 이 펌프피스톤(12)은 저장통(9)의 내부에 삽입되어 있다. 펌프피스톤(12)은 저장통(9)내에서 서로 대향된 두 방향으로 움직일 수 있도록 설계되어 있는데, 제 2 도 도면상 상향과 하향으로 움직이며, 하향으로 움직이는 경우는, 저장통(9) 내에 저장된 윤활유(10a)에 압력이 가해진다. 저장통(9)은 저장통(9)에 부착된 니플(13: Nipple)을 통해 윤활유 총(도시되지 않음: lubricant gun)에 의해서 윤활유가 채워진다.

저장통(9)내 윤활유(10a)의 양을 쉽게 측정하기 위해, 펌프피스톤(12)내에 딥스틱(14: Dipstick)이 설치된다. 이 딥스틱(14)은 일단이 펌프피스톤(12)에 고정되고 타단은 저장통(9)의 외부로 연장되도록 설치된다. 딥스틱(14)은 저장통(9) 상부에 장착되는 커버(15)를 통과하여 저장통(9)내의 펌프피스톤(12)과 연동되므로써 저장통(9)내의 윤활유(10a)의 양이 측정된다. 저장통(9)은 밸브장치(16)를 통해 베어링과 같은 윤활 지점(17)과 연결된다. 밸브장치(16)는 저장통(9)과 연결된 챔버(18)를 포함하고 있는데, 제 1 역류방지밸브(19) 및 제 2 역류방지밸브(20)와 함께 설치되어, 저장통(9)으로부터 챔버(18)를 통해 윤활 지점(17)으로 흘러 들어가는 윤활유(10a, 10b)의 흐름이 일방향 흐름으로 될 수 있도록 한다. 제 1 역류방지밸브(19)는 저장통(9)의 출구와 인접하도록 설치되어 저장통(9)으로 부터 챔버(18)로의 윤활유(10a, 10b)의 흐름을 허용한다. 제 2 역류방지밸브(20)는 윤활 지점(17)에 연결된 이송덕트(21)의 입구에 설치되어 윤활유(10b)가 챔버(18)로부터 윤활 지점(17)으로 흐르도록 한다.

전술한 역류방지밸브(19, 20)들은 스프링(23a, 23b)에 의해서 밸브시트에 탄지되는 볼(22a, 22b)을 포함하고 있어 윤활유(10a, 10b)는 스프링(23a, 23b)이 압축될 때에만 볼(22a, 22b)을 통해 흘러갈 수 있다.

콘트롤피스톤(25)이라 칭하는 피스톤이 스프링(24)과 같은 탄성부재에 의해 지지되어 챔버(18)내에 설치되어, 밸브장치(16)를 콘트롤하게 된다. 콘트롤피스톤(25)은 이에 연결된 유압회로(26)의 영향하에 챔버(18)내에서 서로 반대되는 두 방향, 즉, 제 2 도에 따르면 상방과 하방으로 작동되고, 하방으로 작동할 때 챔버(18)내의 윤활유(10b)에 대해 압력을 가하게 된다. 콘트롤피스톤(25)의 하방작동은 챔버(18)내에 설치된 스톱쇼울더(27: Stop Shoulder)에 의해 제한된다. 스프링(24)에 대항하여 일어나는 콘트롤피스톤(25)의 상방 작동은 스톱스크류(28: Stop Screw)에 의해 제한된다. 스톱스크류(28)의 위치를 조정함으로써, 콘트롤피스톤(25)의 스트로크를 정의할 수 있고, 그에 따라 각각의 윤활 펄스마다 윤활 지점(17)에 공급되는 윤활유(10b)의 양을 결정할 수 있게 된다.

이하에서는, 본 발명에 의한 윤활 장치의 윤활 사이클 형태에 있어서의 기능을 제 2 도를 참조하여 더 자세히 설명한다.

유압펌프(미도시)가 유압회로(26)내의 압력을 저압에서 고압으로 전환하면, 콘트롤피스톤(25)은 유압회로(26)의 압력에 의해 스프링(24)의 작용을 이기고 스톱스크류(28)의 방향으로 움직인다. 이는, 챔버(18)내의 체적이 증가하게 되는 것을 의미하고, 결국 내부의 압력이 떨어지게 된다. 챔버(18)내의 압력이 저장통(9)내의 압력보다 낮아지게 되는 경우, 제 1 역류방지밸브(19)가 개방되고 윤활유(10a)가 챔버(18)내로 강제 유입된다. 제 2 역류방지밸브(20)는 스프링(23b)에 의해 지지되고, 이 스프링(23b)의 스프링 상수는 역류방지밸브(20)가 챔버(18)에 대해 폐쇄된 상태가 유지되도록 선택된다.

그 다음에 유압회로(26) 내의 압력이 저압으로 떨어지게 되면, 콘트롤피스톤(25)이 스프링(24)에 의해 하방으로 이동하여 스톱쇼울더(27)에 접하는 기본위치로 돌아가게 된다. 이는, 챔버(18)내의 압력이 증가하게 되는 것을 의미하고, 즉, 제 1 역류방지밸브(19)가 닫히고 제 2 역류방지밸브(20)가 열리며, 윤활유(10b)가 제 2 역류방지밸브(20)와 이송덕트(21)를 통해 윤활 지점(17)으로 강제 공급되게 된다.

이렇게 해서 하나의 윤활 사이클이 완료되며, 그 다음 사이클은, 유압회로(26)내에서의 압력 상승이 콘트롤피스톤(25)에 대항하는 스프링(24)을 충분히 압축할 정도가 된 후에 압력 강하가 일어나는 경우에 일어나게 된다.

본 발명은 전술한 실시예와 도면에 국한되는 것은 아니며, 특허 청구범위내에서 얼마든지 변형 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 휠로우더에만 적용되는 것이 아니며, 유압실린더가 사용되는 모든 형태의 차량에 적용될 수 있다.

본 발명은 전술한 유압실린더의 베어링 지점이 아닌 다른 윤활 지점에 윤활유를 공급하는 것에도 적용될 수 있다. 예를 들면, 로드 아암의 관절 아암의 베어링 지점에 대해서도 윤활유가 공급될 수 있다.

전술한 실시예에 따르면, 챔버내의 압력이 특정 값을 초과할 때 윤활유에 의해서 제 2 역류방지밸브가 개방된다. 도시되지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시예로, 탄성부재가 밸브를 직접 개방하도록, 예를 들면 링키지 시스템에 의해 기계적으로 밸브를 직접 개방하도록 탄성부재가 선계될 수도 있다. 헬리컬 코일스프링의 대안으로, 다른 형태의 탄성부재가 사용될 수도 있는데, 가령, 압력에 반응하여 수축되었다가 압력이 해제되면 원래의 모양으로 되돌아 가게 되는 탄성물질체가 사용될 수도 있다.

도시되지 않은 본 발명의 다른 실시예로, 윤활유 저장통을 대신하여, 통상의 그리이즈 건(Grease Gun) 하우징 및 그에 관련된 그리이즈 카트리지가 함께 사용될 수도 있다.

도시되지 않은 본 발명의 또 다른 실시예로, 전술한 저장통은, 중심부에 설치되어 저장통에 연결되어 있는 윤활유 저장고에 의해 채워질 수 있다.

저장통(reservoir)이라는 용어는 문맥상에 따라 해석되어야 하며 공동이 수개의 벽에 의해서 적어도 부분적으로 둘러싸인 다양한 종류의 장치를 포함한다. 예를 들어, 튜브(Tube)라든지 콘듀트(Conduit) 또는 그 일부도 이 용어의 범주 내에 포함되어야 할 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 윤활장치는 윤활유의 실제적인 요구량에 상응하는 윤활유를 공급함으로서 베어링의 마모와 손상을 방지할 수 있으며, 윤활유가 베어링 주위에 적절하게 분배될 수 있다.

Claims (13)

1. 적어도 하나의 윤활 지점(17)을 가지며, 이 윤활 지점과 연결된 윤활유(10a) 저장통(9)을 포함하는 윤활 장치에 있어서, 소정의 고압 레벨에서 회로내에 압력 강하가 일어날 때마다 윤활 펄스가 발산되는 방식으로 상기 윤활 장치와 연결된 유압회로(26)내의 압력에 의존하여 윤활유의 공급을 제어하기 위한 수단(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단(29)은, 상기 유압회로(26)내의 압력이 상승하면 수축되며 압력이 하강하면 팽창되도록 설계된 탄성부재(24)를 포함하며, 상기 탄성부재(24)는, 상기 유압회로(26)내의 압력 강하시, 상기 윤활 지점(17)에 윤활유의 공급이 일어나도록 하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 유압회로내의 압력변동에 따라 상기 탄성부재(24)에 작용하는, 상기 유압회로(26)와 연결된 콘트롤피스톤(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   유압에 의해 로드되는 상기 콘트롤피스톤(25)의 동작에 있어서 한 방향의 동작을 제한하는 스톱쇼울더(27)를 포함하는 윤활 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 저장통(9)과 상기 윤활지점(17) 사이에 연결되어 상기 윤활유의 공급을 제어하는 밸브장치(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 탄성부재(24)는, 상기 압력 강하시, 상기 밸브장치(16)의 일부로 형성된 제 2 밸브(20)를 개방하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 밸브장치(16)는, 상기 윤활유(10a)의 저장통(9)과 연결된 챔버(18)와, 상기 챔버(18)를 통한 상기 윤활유(10a, 10b)의 흐름을 한 방향으로만 허용하기 위한 수단(19,20)을 포함하는 윤활 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 수단(19,20)은 상기 저장통(9)과 연결된 제 1 역류방지밸브(19)와 상기 윤활 지점(17)과 연결된 덕트(21)로의 입구에 설치되는 역류방지밸브 형태의 상기 제 2 밸브(20)를 포함하며, 상기 챔버(18)는 상기 제 1 역류방지밸브(19)와 상기 제 2 역류방지밸브(20)의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   하나의 윤활 사이클내에서 상기 윤활 지점(17)에 공급되는 윤활유의 양을 제어하기 위한 수단(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 저장통내에 설치된 펌프피스톤(12)상에 설치되며 상기 저장통(9)내의 상기 윤활유(10a)의 수위를 측정하기 위한 측정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 측정수단은 상기 펌프피스톤(12)에 장착되어 상기 펌프피스톤(12)의 동작을 추종하도록 되어 있는 딥스틱(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 윤활유(10a) 저장통(9)은 상기 저장통(9)에 장착된 니플(13)을 통해 윤활유(10a)가 채워지는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 유압회로(26)는 유압실린더(30)에 연결되고, 상기 윤활 지점(17)은 상기 유압실린더(30)의 베어링 지점(4)에 설치된 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활 장치.

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