KR101485168B1

KR101485168B1 - 윤활유 공급용 펌프

Info

Publication number: KR101485168B1
Application number: KR1020130107281A
Authority: KR
Inventors: 이동헌; 공태일; 김만호
Original assignee: 주식회사 태성
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-01-28

Abstract

본 발명은 그리스(grease)와 같은 윤활유를 원하는 위치로 공급하는 윤활유 공급용 펌프에 관한 것으로, 본 발명에 따른 윤활유 공급용 펌프는, 윤활유가 토출되는 토출구가 외부로 연통되게 형성되어 있는 펌프하우징과; 상기 펌프하우징의 상부에 연통되게 결합되며, 윤활유가 저장되는 윤활유 저장통과; 상기 펌프하우징에 설치되는 모터어셈블리와; 상기 모터어셈블리에 연결되어 회전하는 회전축에 편심 결합되어 펌프하우징 내부에서 편심 회전하는 편심 캠과; 상기 펌프하우징의 토출구에 설치되어 상기 편심 캠과 연동하여 윤활유를 토출구를 통해 외부로 토출하는 엘리먼트 어셈블리와; 상기 회전축의 상부 또는 편심 캠의 상부에 결합되어 회전축 및 편심 캠과 함께 회전하면서 윤활유를 교반함과 동시에 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 교반디스크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

윤활유 공급용 펌프{Lubrication Oil Pump}

본 발명은 그리스(grease)와 같은 윤활유를 공급하는 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활유를 원하는 위치로 펌핑하는 윤활유 공급용 펌프에 있어서, 윤활유 챔버와 펌핑부 사이에 교반디스크를 회전 가능하게 설치하여 윤활유 챔버로부터 펌핑부로 공급되는 윤활유 내부의 에어를 제거하고 윤활유를 펌핑부로 밀어줄 수 있도록 한 윤활유 공급용 펌프에 관한 것이다.

산업용 기계나 중대형 차량의 차륜부분에 있어서 마모가 심한 부위나 마찰부위에는 적정량의 오일을 뿌려 주어서 윤활작용이 일어나게 하는데, 오일을 급유하기에 불편한 곳, 고온인 곳, 고면압(高面壓)인 곳, 저속인 곳 등에는 고(高)점도의 윤활제(그리스:Grease)가 사용된다.

상기 윤활제는 일정기간이 지나면 그 수명을 다함으로 정기적으로 새로운 윤활제로 교체하게 되는데, 종래에는 관리자가 필요할 때마다 직접 기계나 차량의 각 부분에 주입해 주어야 하는 불편이 있었고, 윤활제 주유작업은 기계나 차량 정비사에게 맡겨지는 경우가 있지만, 정비사 입장에서도 불결하고 힘든 윤활제 주유작업은 될 수 있으면 기피하고 있는 실정이다.

따라서, 윤활제 교체 시기에 맞추어 윤활제 주유작업을 분배변을 이용하여 실시하고 있으며, 특히 윤활제를 분배하는 분배변으로 그리스와 같은 윤활제를 펌핑하는 펌프가 사용되고 있다.

예를 들어 국내 등록특허 제0900719호에는 그리스를 다수곳의 원하는 위치로 펌핑하는 그리스 공급용 펌프가 개시되어 있다. 상기 등록특허의 그리스 공급용 펌프는 펌프하우징의 상측에 펌프하우징 내부로 일정량의 그리스를 공급하는 그리스 저장용 리저버가 설치되고, 펌프하우징의 내부에 모터와, 이 모터에 의해 회전하는 편심체, 및 그리스를 외부로 송출하는 엘리먼트 어셈블리가 설치된 구성으로 이루어진다.

그런데, 상기 등록특허의 그리스 공급용 펌프를 비롯한 종래의 윤활유 공급용 펌프는 펌핑 동작을 수행하는 엘리먼트 어셈블리로 공급되는 윤활유에 에어가 혼입되어 펌핑 동작이 원활하게 이루어지지 않게 되거나, 점도가 높은 그리스 등의 윤활유가 하측의 편심체 쪽으로 원활하게 이동하지 못하여 펌핑 성능이 저하되는 문제가 있었다.

1. 대한민국 등록특허 제0900719호(등록일자 2009년05월27일) "그리스 공급용 펌프" 2. 대한민국 등록특허 제1286408호(등록일자 2013년07월09일) "윤활유 공급 장치"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 그리스와 같이 점도가 높은 윤활유를 펌핑 작동을 수행하는 엘리먼트 어셈블리로 공급하는 과정에서 윤활유에 에어가 혼입되는 현상을 억제함과 동시에 윤활유를 하측으로 밀어냄으로써 엘리먼트 어셈블리로 윤활유가 원활하게 공급될 수 있도록 한 윤활유 공급용 펌프를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 윤활유가 토출되는 토출구가 외부로 연통되게 형성되어 있는 펌프하우징과; 상기 펌프하우징의 상부에 연통되게 결합되며, 윤활유가 저장되는 윤활유 저장통과; 상기 펌프하우징에 설치되는 모터어셈블리와; 상기 모터어셈블리에 연결되어 회전하는 회전축에 편심 결합되어 펌프하우징 내부에서 편심 회전하는 편심 캠과; 상기 펌프하우징의 토출구에 설치되어 상기 편심 캠과 연동하여 윤활유를 토출구를 통해 외부로 토출하는 엘리먼트 어셈블리와; 상기 회전축의 상부 또는 편심 캠의 상부에 결합되어 회전축 및 편심 캠과 함께 회전하면서 윤활유를 교반함과 동시에 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 교반디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프를 제공한다.

본 발명에 따르면, 편심 캠과 엘리먼트 어셈블리가 연동하면서 윤활유를 외부로 토출할 때, 교반디스크가 회전축 및 편심 캠과 함께 회전하면서 윤활유를 교반함과 동시에 하측으로 밀어내는 작용을 하게 된다. 따라서, 윤활유의 펌핑 작동이 실행되는 엘리먼트 어셈블리 쪽으로 윤활유가 원활하게 공급되므로 윤활유 펌핑 성능의 저하없이 원활한 윤활유의 펌핑이 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한 교반디스크의 교반 작동에 의해 윤활유에 혼입된 에어가 제거되면서 윤활유의 펌핑이 향상되는 효과도 있다.

또한 상기한 바와 같은 교반디스크에 의한 윤활유 가압 작용과 더불어, 가압판 및 탄성부재에 의해 윤활유 저장통 내에 수용된 윤활유가 하측으로 가압되므로 점도가 큰 윤활유를 엘리먼트 어셈블리 쪽으로 더욱 원활하게 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활유 공급용 펌프의 사시도이다.
도 2는 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 단면도이다.
도 4는 도 3의 윤활유 공급용 펌프의 주요 부분의 확대도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 교반디스크의 첫번째 실시예를 나타낸 사시도와 평면도 및 정면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 교반디스크의 두번째 실시예를 나타낸 사시도와 평면도 및 정면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 교반디스크의 세번째 실시예를 나타낸 사시도와 평면도 및 정면도이다.
도 8a 및 8b는 도 1의 윤활유 공급용 펌프의 교반디스크의 네번째 실시예를 나타낸 사시도와 정면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 윤활유 공급용 펌프의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 윤활유 공급용 펌프는 윤활유(예를 들어 그리스)가 토출되는 토출구(12)가 외부로 연통되게 형성되어 있는 펌프하우징(10)과, 상기 펌프하우징(10)의 상부에 연통되게 결합되며 내부에 윤활유가 저장되는 윤활유 저장통(20)과, 상기 펌프하우징(10)의 하부에 설치되는 모터어셈블리(30)와, 상기 모터어셈블리(30)에 연결되어 회전하는 회전축(31)에 편심 결합되어 펌프하우징(10) 내부에서 회전 운동하는 편심 캠(32)과, 상기 펌프하우징(10)의 토출구(12)에 설치되어 상기 편심 캠(32)과 연동하여 윤활유를 토출구(12)를 통해 외부로 토출하는 엘리먼트 어셈블리(40)와, 상기 회전축(31)의 상부 또는 편심 캠(32)의 상부에 결합되어 회전축(31)과 함께 회전하면서 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 교반디스크(50)와, 상기 윤활유 저장통(20) 내측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 윤활유 저장통(20)에 저장된 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 가압판(60)과, 상기 가압판(60)에 결합되어 가압판(60)에 하측으로 탄성력을 가하는 탄성부재(62)를 포함한 구성으로 이루어진다.

상기 펌프하우징(10)은 상부가 개방된 통 형상으로 이루어지며, 내측에 상기 편심 캠(32)과 엘리먼트 어셈블리(40)가 설치되는 윤활유챔버(11)가 배치된다. 그리고, 상기 펌프하우징(10)의 하부에는 상기 모터어셈블리(30)를 비롯한 전기부품이 내설되는 마운트하우징(35)이 설치된다. 상기 모터어셈블리(30)는 상기 회전축(31)을 회전시킴으로써 편심 캠(32) 및 교반디스크(50)를 회전시키는 구동장치로서, 전동 모터와 감속기어세트 등으로 구성된다.

또한 상기 펌프하우징(10)의 상단부와 윤활유 저장통(20)의 하단부 사이에는 링 형태의 펌프베이스(70)가 결합된다. 상기 윤활유 저장통(20)의 하단부는 상기 펌프베이스(70)의 상단부에 기밀을 유지하면서 결합된다. 상기 펌프베이스(70)의 중앙부에는 상기 가압판(60)의 상하방향 이동을 안내하는 중공관 형태의 가이드샤프트(65)가 결합됨과 동시에 상기 회전축(31)의 상단부가 회전 가능하게 지지되는 베어링(72)이 설치되는 지지부(71)가 일체로 형성되어 있다.

상기 윤활유 저장통(20)의 하부면이 개방된 원통형으로 이루어져 그 내측 공간에 윤활유가 저장된다. 상기 윤활유 저장통(20)의 상단부에는 상단 개구부를 폐쇄하는 캡(21)이 결합되어 있다.

상기 가압판(60)은 상기 윤활유 저장통(20) 내측에서 가이드샤프트(65)를 따라 상하로 이동하도록 설치되어, 윤활유 저장통(20) 내측에 저장되는 윤활유의 양에 따라 상하로 이동하게 된다. 상기 가압판(60)의 외주연부는 각각 상측과 하측으로 연장되면서 윤활유 저장통(20)의 외면과 밀착되어 윤활유 저장통(20)의 내면에 들러붙은 윤활유를 긁어내면서 하측으로 가압하는 작용을 한다.

상기 탄성부재(62)는 가압판(60)에 하측으로 탄성력을 가함으로써 가압판(60)의 윤활유 저장통(20) 내에 수용된 윤활유에 하측으로 압력을 가하도록 하는 작용을 한다. 이 실시예에서 상기 탄성부재(62)는 하단부에서 상단부로 갈수록 직경이 증가하는 인장코일스프링이 적용되었으나, 이외에도 다양한 종류의 스프링이 적용될 수 있다.

상기 편심 캠(32)은 대략 원통형으로 이루어져, 상기 회전축(31)에 편심되게 결합되어 회전축(31)과 함께 회전 운동한다. 상기 편심 캠(32)의 외면에는 상기 엘리먼트 어셈블리의 피스톤(43)과 접촉하는 내마모성 재질의 캠롤러(33)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 편심 캠(32)의 상단부에는 교반디스크(50)를 결합하기 위한 2개의 나사체결공(32a)이 형성되어 있다(도 5a 참조).

상기 엘리먼트 어셈블리(40)는 편심 캠(32)과 연동하여 윤활유를 토출구(12)를 통해 외부로 펌핑하는 작용을 수행한다. 이 실시예에서 상기 엘리먼트 어셈블리(40)는 윤활유챔버(11)를 관통하여 토출구(12) 내에 설치되며 외주면에 윤활유가 유입되는 복수개의 윤활유 유입홀(42)이 형성되어 있는 중공관 형태의 슬리브(41)와, 상기 슬리브(41)의 내측에 슬라이딩 가능하게 설치되며 일단부가 상기 편심 캠(32)의 외면과 연접하도록 설치되어 슬리브(41) 내측으로 유입된 윤활유를 외측으로 펌핑하는 피스톤(43)과, 상기 슬리브(41)에 대해 피스톤(43)을 탄력적으로 지지하는 피스톤스프링(44)과, 상기 슬리브(41)의 외측 단부에 설치되어 피스톤(43)의 외측 단부와 접촉하면서 외부로 향한 관로를 개폐하는 밸브(45) 및, 상기 밸브(45)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(46)을 포함한다.

한편 상기 교반디스크(50)는 편심 캠(32)의 상단부에 나사(32b)와 같은 체결수단에 의해 고정되게 결합되어 편심 캠(32)과 함께 회전한다(도 5a 및 도 5c 참조). 물론, 이 실시예와 다르게 상기 교반디스크(50)가 편심 캠(32)에 결합되지 않고, 회전축(31)에 고정되게 결합되어 회전할 수도 있을 것이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 상기 교반디스크(50)는 중앙에 상기 회전축(31)이 통과하는 축통과공(51a)이 관통되게 형성되고, 이 축통과공(51a)의 양측에 상기 편심 캠(32)과의 나사 결합을 위한 체결공(51b)이 관통되게 형성되어 있는 원판형의 디스크몸체(51)와, 상기 디스크몸체(51)의 외측부에 디스크몸체(51)에 대해 하측과 상측으로 각각 경사지면서 원주방향으로 연장된 2개의 블레이드(52)로 구성된다. 여기서, 상기 블레이드(52)는 끝단부가 다시 지면(地面)에 대해 수평한 평판 형태를 가지면서 윤활유를 하측으로 효과적으로 가압할 수 있도록 되어 있다.

이 실시예에서 상기 2개의 블레이드(52)들은 디스크몸체(51)의 어느 한편에 서로 반대의 원주방향으로 연장되게 형성되어 윤활유를 하측으로 가압하는 작용을 한다.

하지만, 도 6a 내지 도 6c에 도시한 것과 같이 교반디스크(50)가 디스크몸체(51)의 양측에 서로 동일한 원주방향으로 연장되되, 각각이 상측 및 하측으로 서로 반대 방향으로 경사지게 형성될 수도 있다.

또한 도 7a 내지 도 7c에 도시한 것과 같이, 디스크몸체(51)의 양측에 각각 2개씩 총 4개의 블레이드(52)가 서로 반대의 원주방향으로 연장되게 설치되되, 일측의 2개의 블레이드(52)들은 각각 상측 및 하측으로 반대 방향으로 경사지게 형성되고, 다른 일측의 2개의 블레이드(52)들은 역시 상측 및 하측으로 반대 방향으로 경사지게 형성된다.

혹은 도 8a 및 도 8b에 도시한 것과 같이, 교반디스크(50)에 단 하나의 블레이드(52)만 형성될 수도 있을 것이다.

이하 본 발명에 따른 윤활유 공급용 펌프의 작동에 대해 설명한다.

상기 윤활유 저장통(20) 내측으로 윤활유를 공급하면 가압판(60)이 가이드샤프트(65)를 따라 상승하면서 윤활유 저장통(20)과 이에 연통된 펌프하우징(10)의 윤활유챔버(11) 내측에 윤활유가 채워진다. 상기 가압판(60)이 상승함에 따라 가압판(60) 상측 공간의 공기가 가이드샤프트(65) 상측의 에어벤트홀(66)을 통해서 외부로 배출된다. 그리고, 상기 가압판(60)은 탄성부재(62)에 의해 하측으로 탄성력을 받아 그리스와 같이 점도가 높은 윤활유를 하측으로 가압한다.

이어서 모터어셈블리(30)에 전원이 공급되어 회전축(31)이 회전하면, 회전축(31)과 결합되어 있는 편심 캠(32)이 펌프하우징(10)의 윤활유챔버(11) 내에서 편심 회전하게 된다. 이 때, 상기 편심 캠(32)의 상단에 결합되어 있는 교반디스크(50)가 편심 캠(32)과 함께 회전하게 된다.

상기 편심 캠(32)이 회전 운동하게 되면, 편심 캠(32)과 접촉하고 있는 피스톤(43)이 편심 캠(32)의 최대 직경 위치 부근에서부터 밀려서 슬리브(41) 내측으로 이동하여 슬리브(41) 내측으로 유입되어 있는 윤활유를 외측으로 밀어낸다. 이 때 상기 피스톤(43)의 외측 단부가 밸브(45)와 접촉하여 밸브(45)를 밀어내 밸브(45) 관로를 개방시켜 윤활유를 외부로 토출시키게 된다.

윤활유가 밸브(45)를 통해 토출된 후 피스톤(43)과 편심 캠(32)의 접점이 편심 캠(32)의 최대 직경 위치에서 벗어나 최소 직경 위치로 옮겨 감에 따라 피스톤(43)은 피스톤스프링(44)의 작용에 의해 원래의 위치로 복귀하면서 슬리브(41) 내에 음압이 발생하게 되고, 슬리브(41)의 윤활유 유입홀(42)을 통해 슬리브(41) 내측으로 윤활유가 유입된다.

이와 같이 편심 캠(32)과 엘리먼트 어셈블리의 피스톤(43)이 연동하면서 윤활유를 외부로 토출할 때, 상기 교반디스크(50)가 회전하면서 블레이드(52)가 윤활유를 교반함과 동시에 하측으로 밀어내는 작용을 하게 된다. 따라서, 윤활유의 펌핑 작동이 실행되는 엘리먼트 어셈블리 쪽으로 윤활유가 원활하게 공급되므로 윤활유 펌핑 성능의 저하없이 원활한 윤활유의 펌핑이 이루어질 수 있게 된다. 이러한 본 발명은 점도가 매우 높은 그리스(grease)와 같은 윤활유를 공급할 때 특히 유용하다.

또한 상기와 같이 교반디스크(50)에 의한 윤활유 가압 작용과 더불어, 가압판(60)이 탄성부재(62)의 탄성력을 받아 윤활유 저장통(20) 내에 수용된 윤활유를 하측으로 가압하므로 점도가 큰 윤활유를 엘리먼트 어셈블리 쪽으로 더욱 원활하게 공급할 수 있다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 펌프하우징 11 : 윤활유챔버
12 : 토출구 20 : 윤활유 저장통
21 : 캡 30 : 모터어셈블리
31 : 회전축 32 : 편심 캠
40 : 엘리먼트 어셈블리 41 : 슬리브
42 : 윤활유 유입홀 43 : 피스톤
44 : 피스톤스프링 45 : 밸브
46 : 밸브스프링 50 : 교반디스크
51 : 디스크몸체 52 : 블레이드
60 : 가압판 62 : 탄성부재
65 : 가이드샤프트 66 : 에어벤트홀
70 : 펌프베이스

Claims

윤활유가 토출되는 토출구(12)가 외부로 연통되게 형성되어 있는 펌프하우징(10)과;
상기 펌프하우징(10)의 상부에 연통되게 결합되며, 윤활유가 저장되는 윤활유 저장통(20)과;
상기 펌프하우징(10)에 설치되는 모터어셈블리(30)와;
상기 모터어셈블리(30)에 연결되어 회전하는 회전축(31)에 편심 결합되어 펌프하우징(10) 내부에서 편심 회전하는 편심 캠(32)과;
상기 펌프하우징(10)의 토출구(12)에 설치되어 상기 편심 캠(32)과 연동하여 윤활유를 토출구(12)를 통해 외부로 토출하는 엘리먼트 어셈블리(40)와;
상기 회전축(31)의 상부 또는 편심 캠(32)의 상부에 결합되어 회전축(31) 및 편심 캠(32)과 함께 회전하면서 윤활유를 교반함과 동시에 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 교반디스크(50)를 포함하며;
상기 교반디스크(50)는 상기 회전축(31) 또는 편심 캠(32)과 고정되게 결합되는 평판형의 디스크몸체(51)와, 상기 디스크몸체(51)의 외측부에 디스크몸체(51)에 대해 하측 또는 상측으로 경사지면서 원주방향으로 연장된 1개 이상의 블레이드(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 윤활유 저장통(20) 내측에 상하로 이동 가능하게 설치되어 윤활유 저장통(20)에 저장된 윤활유에 하측으로 미는 힘을 가하는 가압판(60)과, 상기 가압판(60)에 결합되어 가압판(60)에 하측으로 탄성력을 가하는 탄성부재(62)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
삭제
제1항에 있어서, 상기 블레이드(52)는 끝단부가 지면(地面)에 대해 수평한 평판 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 디스크몸체(51)는 원판형으로 이루어지며, 상기 블레이드(52)는 복수개가 서로 반대의 원주방향으로 연장됨과 동시에 서로 상측과 하측의 반대방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 디스크몸체(51)는 원판형으로 이루어지며, 상기 블레이드(52)는 복수개가 서로 동일한 원주방향으로 연장됨과 동시에 서로 상측과 하측의 반대방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 디스크몸체(51)는 중앙에 상기 회전축(31)이 통과하는 축통과공(51a)이 관통되게 형성되고, 상기 축통과공(51a)의 양측에 상기 편심 캠(32)과의 나사 결합을 위한 체결공(51b)이 형성되어 있는 원판형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.
제2항에 있어서, 상기 윤활유 저장통(20)의 중심부에 상기 가압판(60)의 상하 이동을 안내하는 가이드샤프트(65)가 설치되고, 상기 가이드샤프트(65)의 상단부에 윤활유 저장통(20) 내의 공기를 외부로 배출하기 위한 에어벤트홀(66)이 형성된 것을 특징으로 하는 윤활유 공급용 펌프.