KR102197623B1 - 유압 펌프용 레귤레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사판과 상기 사판을 움직이는 사판 구동 피스톤을 포함하는 유압 펌프의 토출 유량을 조절하기 위한 유압 펌프용 레귤레이터에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터는 케이싱과, 일단이 상기 케이싱의 내측에서 회전 가능하게 지지되고 타단이 상기 사판 구동 피스톤과 연결된 피드백 레버와, 상기 케이싱의 내부에 배치된 제어 스풀과, 상기 제어 스풀을 감싸며 일영역에 핀 걸림 그루브가 형성된 제어 슬리브와, 상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀과, 상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 컴펜세이터 피스톤, 그리고 상기 제어 슬리브를 상기 컴펜세이터 피스톤 방향으로 탄성 가압하는 마모 제어 탄성 부재를 포함한다.

Description

유압 펌프용 레귤레이터{REGULATOR FOR HYDRAULIC PUMP}

본 발명은 유압 펌프용 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사판식 유압 펌프의 토출 유량을 조절하기 위해 사판의 각도를 조절하는 유압 펌프용 레귤레이터에 관한 것이다.

일반적으로 건설 기계 또는 산업 차량 등에는 가변용량형 유압 펌프가 사용된다. 이러한 가변용량형 유압 펌프는 엔진에 의해 구동되며, 레귤레이터에 의해 토출 유량이 제어된다.

예를 들어, 한 쌍의 가변용량형 유압 펌프를 사용하는 경우에는, 한 쌍의 가변용량형 유압 펌프에 각각 레귤레이터가 설치되고, 각 레귤레이터는 양쪽 유압 펌프의 마력의 합계가 한 쌍의 유압 펌프를 함께 구동하는 엔진의 마력을 초과하지 않도록 양쪽 유압 펌프의 토출 압력에 따라 각 유압 펌프의 사판각을 제어한다. 특히, 유압 펌프의 입력 마력이 엔진의 출력을 초과하게 되면 엔진이 과부하로 정지되기 때문에 유압 펌프의 토출 유량을 적절하게 제어하여야 한다.

한편, 유압 펌프의 제어 방식에는 마력 제어, 유량 제어 및 파워시프트(power shift) 제어 등이 있다.

마력 제어 방식은 유압 펌프의 토출 압력의 상승에 따라 유압 펌프의 사판각을 자동적으로 감소시켜 입력 토크(torque)를 일정 값 이하로 제어하는 방식이다. 여기서, 사판각은 유압 펌프의 사판이 구동 샤프트에 대하여 이루는 각도를 말한다. 사판이 구동 샤프트에 대해 직각에 가깝게 세워질수록 유압 펌프의 토출 유량은 작아지고, 사판과 구동 샤프트 간의 교각이 작아질수록 유압 펌프의 토출 유량은 많아지게 된다.

유량 제어 방식은 건설 기계 또는 산업 차량 등에 장착되어 작동유의 유량을 분배하는 메인 컨트롤 밸브(main control valve, MCV)의 각종 스풀(spool)을 제어하기 위해 사용되는 파일럿(pilot) 압력(Pi)에 따라 유압 펌프의 토출 유량을 제어하는 방식이다. 메인 컨트롤 밸브의 각종 스풀은 파일럿 압력에 따라 동작하여 붐 실린더, 암 실린더, 및 버켓 실린더와 같은 각종 작업기와 주행 모터 등에 작동유를 공급하게 된다. 따라서, 메인 컨트롤 밸브의 각종 스풀의 현재 동작 상태에 따라 각종 스풀을 동작시키는 파일럿 압력도 달라지게 되며, 이러한 파일럿 압력에 따라 유압 펌프의 사판각을 조절함으로써 유압 펌프의 토출 유량을 조절한다. 즉, 메인 컨트롤 밸브가 작업기로 분배해야 할 작동유가 많아지면 유압 펌프의 토출 유량을 증가시키고, 메인 컨트롤 밸브의 스풀이 중립 상태이면 유압 펌프의 토출 유량을 감소시킬 수 있다.

파워시프트 제어 방식은 유압 펌프에 설치된 전자 비례 감압 밸브(EPPR)에 공급되는 전류 값을 조정함으로써 파일럿 펌프가 공급하는 파일럿 압력을 감압시킨 2차 압력으로 레귤레이터를 통해 유압 펌프의 설정 마력을 제어하는 방식이다. 즉, 파워시프트 압력에 따라 레귤레이터가 유압 펌프의 출력 토크(torque)를 임의로 변화시킬 수 있으므로, 작업 상태에 맞추어 최적의 출력을 얻을 수 있다.

종래의 유압 펌프용 레귤레이터의 구조를 살펴보면, 제어 스풀이 유압 펌프의 사판을 움직이는 사판 구동 피스톤의 대경부에 공급되는 작동유를 조절한다. 또한, 제어 슬리브는 제어 스풀을 감싸며 일영역에 홀이 형성되며, 피드백 레버의 단부는 사판 구동 피스톤과 연결되고 피드백 레버에 결합된 피드백 핀은 제어 슬리브의 홀에 걸리게 된다. 이에, 사판 구동 피스톤이 이동하면 피드백 레버가 움직이면서 피드백 핀에 걸린 제어 슬리브가 축방향으로 이동하게 된다. 즉, 사판 구동 피스톤의 위치에 따라 제어 슬리브의 위치가 결정된다. 또한, 컴펜세이터 피스톤은 제어 스풀의 일단을 가압하여 제어 스풀의 위치를 조정함으로써, 유압 펌프의 마력을 제어한다.

그런데, 제어 슬리브의 홀에 접촉하는 피드백 핀은 오랜 기간 사용되면서 마모되고, 제어 슬리브의 홀과 피드백 핀 간의 틈이 생기게 된다. 이 틈이 커지면서 유압 펌프의 유량을 증감시키는 레귤레이터의 제어 압력에 대하여 소정 폭의 불감대가 생기게 된다. 그리고 이 불감대로 인해 유압 펌프의 마력 제어에 방향성이 없는 히스테리시스를 생기게 한다. 이 히스테리시스는 오랜 기간 사용으로 인한 제어 슬리브의 홀과 피드백 핀 간의 마모가 커질수록 증가한다.

전술한 바와 같이 야기된 마력 제어의 히스테리시스는 유압 펌프의 토출 유량을 무작위로 증가시키거나 감소시키게 된다.

제어 슬리브의 홀과 피드백 핀 간의 마모로 인해 유압 펌프의 토출 유량이 감소되는 경우에는 단지 유압 펌프의 성능이 저하될 뿐이나 반대로 유압 펌프의 토출 유량을 증가시키는 경우에는 유압 펌프의 입력 마력이 엔진의 출력을 초과하여 엔진을 정지시키는 심각한 문제를 야기하게 된다.

본 발명의 실시예는 마모에 의해 유압 펌프의 성능이 변화하더라도 과부하에 의한 엔진 스톨 현상을 억제할 수 있는 유압 펌프용 레귤레이터를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사판과 상기 사판을 움직이는 사판 구동 피스톤을 포함하는 유압 펌프의 토출 유량을 조절하기 위한 유압 펌프용 레귤레이터는 케이싱과, 일단이 상기 케이싱의 내측에서 회전 가능하게 지지되고 타단이 상기 사판 구동 피스톤과 연결된 피드백 레버와, 상기 케이싱의 내부에 배치된 제어 스풀과, 상기 제어 스풀을 감싸며 일영역에 핀 걸림 그루브가 형성된 제어 슬리브와, 상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀과, 상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 컴펜세이터 피스톤, 그리고 상기 제어 슬리브를 상기 컴펜세이터 피스톤 방향으로 탄성 가압하는 마모 제어 탄성 부재를 포함한다.

상기 핀 걸림 그루브는 상기 제어 슬리브의 상기 피드백 레버의 일단 방향 측면이 절개되어 형성될 수 있다. 그리고 상기 핀 걸림 그루브의 길이 방향과 상기 피드백 핀의 길이 방향은 평행하며, 상기 피드백 핀의 일부는 상기 핀 걸림 그루부의 개구 방향으로 드러나도록 형성될 수 있다.

상기한 유압 펌프용 레귤레이터는 상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 마력 제어 스프링을 더 포함할 수 있다.

상기한 유압 펌프용 레귤레이터는 상기 케이싱 내부에 마련된 링크 지지부와, 상기 피드백 레버의 일단과 상기 링크 지지부를 회전 가능하게 결합시키는 지지핀, 그리고 상기 피드백 레버의 타단과 상기 사판 구동 피스톤을 회전 가능하게 결합시키는 제어핀을 더 포함할 수 있다.

상기 제어 스풀은 상기 유압 펌프의 토출 압력 또는 파일럿 압력에 따라 이동하여 상기 사판 구동 피스톤의 대경부에 공급되는 작동유를 조절하여 상기 사판 구동 피스톤을 움직이도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 유압 펌프용 레귤레이터는 마모에 의해 유압 펌프의 성능이 변화하더라도 과부하에 의한 엔진 스톨 현상을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터의 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터의 측단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선에 따른 유압 펌프용 레귤레이터의 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선에 따른 유압 펌프용 레귤레이터의 단면도이다.
도 5는 도 2의 유압 펌프용 레귤레이터의 제어 슬리브와 피드백 핀을 중심으로 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3의 A 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 유압 펌프용 레귤레이터의 제어 슬리브와 피드백 핀을 중심으로 일부 구성을 도시한 측면도이다.
도 8는 마모 제어 탄성 부재를 사용하지 않은 유압 펌프용 레귤레이터의 마력 제어 선도를 나타낸다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터의 마력 제어 선도를 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)를 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 사판(150)과 사판(150)을 움직이는 사판 구동 피스톤(170)을 포함하는 유압 펌프(100)에 장착되며, 유압 펌프(100)의 토출 유량을 조절하기 위해 사판 구동 피스톤(170)을 이동시킴으로써 사판(150)의 각도를 조절한다.

구체적인 일례로, 한 쌍의 유압 펌프(100)가 사용될 수 있으며, 한 쌍의 유압 펌프에 각각 유압 펌프용 레귤레이터(101)가 장착되어 동일한 방식으로 제어될 수 있다. 또한, 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 유량 제어 방식, 마력 제어 방식, 및 파워시프트 제어 방식에 모두 적용이 가능하다. 기본적으로 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 유압 펌프(100)의 입력 마력이 유압 펌프(100)를 구동하는 엔진(미도시)의 출력을 초과하지 않도록 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어한다.

도 1에서는 한 쌍의 유압 펌프(100) 중 1대의 유압 펌프(100)만을 도시하고, 도시된 유압 펌프(100)의 토출 압력을 "자기 압력(Pd)", 다른 펌프의 토출 압력을 "상대 압력(P2)"이라고 한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 케이싱(800), 피드백 레버(200), 피드백 핀(730), 제어 스풀(310), 제어 슬리브(320), 컴펜세이터(compensator) 피스톤(370), 마모 제어 탄성 부재(400)를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 링크 지지부(820), 지지핀(780), 제어핀(710), 파일럿 제어 스프링(330), 마력 제어 스프링(340), 파일럿 피스톤(350), 및 고정링(430)을 더 포함할 수 있다.

케이싱(800)은 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 여러 구성들을 내부에 수용한다. 그리고 링크 지지부(820)는 케이싱(800)의 내부에 마련되며, 후술할 피드백 레버(200)의 일단을 회전 가능하게 지지한다. 그리고 지지핀(780)은 후술할 피드백 레버(200)의 일단과 링크 지지부(820)를 회전 가능하게 결합시킨다.

피드백 레버(200)의 일단은 케이싱(800)의 내측에서 지지핀(780)을 통해 링크 지지부(820)와 회전 가능하게 결합된다. 피드백 레버(200)의 타단은 유압 펌프(100)의 사판 구동 피스톤(170)과 연결된다. 그리고 제어핀(710)이 피드백 레버(200)의 타단과 사판 구동 피스톤(170)을 회전 가능하게 결합시킨다. 이에, 사판 구동 피스톤(170)이 이동하면 피드백 레버(200)는 지지핀(780)을 중심으로 회전하게 된다. 이와 같이, 피드백 레버(200)는 사판 구동 피스톤(170)의 위치를 검지할 수 있게 된다.

제어 스풀(310)은 케이싱(800)의 내부에 배치되어 사판 구동 피스톤(170)의 대경부에 공급되는 작동유를 조절함으로써 사판 구동 피스톤(170)을 동작을 제어한다.

또한, 제어 스풀(310)은 유량 제어 스풀(311)과 마력 제어 스풀(312)을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 스풀(310)로 유량 제어 스풀(311)과 마력 제어 스풀(312) 중 어느 하나만 사용될 수 있다. 또한, 제어 스풀(310)은 유량 제어 스풀(311)과 마력 제어 스풀(312) 외 다른 스풀을 더 포함할 수도 있다.

유량 제어 스풀(311)은 파일럿(pilot) 압력(Pi)에 따라 이동하여 사판 구동 피스톤(170)에 공급되는 작동유를 제어한다. 유압 펌프(100)에서 토출된 작동유는 메인 컨트롤 밸브(main control valve, MCV)에서 분배되어 붐 실린더, 암 실린더, 및 버켓 실린더와 같은 각종 작업기와 주행 모터 등에 공급된다. 그리고 메인 컨트롤 밸브는 작동유를 분배하기 위한 각종 스풀들을 포함하며, 각종 스풀들은 각각 파일럿 펌프가 생성하는 파일럿 압력(Pi)에 의해 제어된다. 따라서, 메인 컨트롤 밸브의 각종 스풀들의 현재 동작 상태에 따라 각종 스풀들을 동작시키기 위한 파일럿 압력도 달라지게 되며, 이러한 파일럿 압력의 변화에 따라 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 유량 제어 스풀(311)이 제어될 수 있다. 즉, 파일럿 압력의 변화에 따라 사판 구동 피스톤(170)에 공급되는 작동유를 조절하여 유압 펌프(100)의 사판(150)을 조절하고, 이에 유압 펌프(100)의 토출 유량을 제어할 수 있게 된다.

마력 제어 스풀(312)은 마력 설정 압력(Pf)과 유압 펌프(100)의 상대 압력(P2)에 따라 이동하여 사판 구동 피스톤(170)에 공급되는 작동유를 제어한다. 유압 펌프(100)의 토출 압력, 즉 상대 압력(P2)이 상승하면 마력 제어 스풀(312)이 이동하여 사판 구동 피스톤(170)에 공급되는 작동유를 조절함으로써 유압 펌프(100)의 사판(150)의 경전각을 감소시켜 유압 펌프(150)의 입력 토크(torque)를 일정 값 이하로 제어할 수 있다.

파일럿 피스톤(350)은 파일럿 압력(Pi)에 따라 유량 제어 스풀(311)의 일단부를 가압하여 유량 제어 스풀(311)을 이동시킨다. 그리고 파일럿 제어 스프링(330)은 유량 제어 스풀(311)의 타단부를 탄성 가압한다. 따라서, 파일럿 압력(Pi)이 파일럿 제어 스프링(330)의 탄성력보다 커지면 파일럿 피스톤(350)이 유량 제어 스풀(311)을 타단부 방향으로 이동시키게 되고, 파일럿 압력(Pi)이 파일럿 제어 스프링(330)의 탄성력보다 작아지면 유량 제어 스풀(311)은 일단부 방향으로 이동하게 된다.

컴펜세이터 피스톤(370)에는 마력 설정 압력(Pf)과 유압 펌프(100)의 상대 압력(P2)이 도입되며, 마력 제어 스풀(312)의 일단부를 가압한다. 그리고 마력 제어 스프링(340)은 마력 제어 스풀(312)의 타단부를 탄성 가압한다. 이때, 마력 제어 스프링(340)을 2개의 스프링으로 구성함으로써, 유량의 변화에 따라 도중에 기울기가 변화하는 마력 제어선을 등마력선에 근사시킬 수 있다. 이와 같이, 컴펜세이터 피스톤(370)에 도입되는 마력 설정 압력(Pf)과 유압 펌프(100)의 상대 압력(P2) 그리고 마력 제어 스프링(340)의 탄성력에 의해 마력 제어 스풀(312)의 위치가 결정된다.

제어 슬리브(320)는 제어 스풀(310)을 감싸며 피드백 레버(200)의 일단 방향 측면이 절개되어 형성된 핀 걸림 그루브(329)를 갖는다. 여기서, 핀 걸림 그루브(329)는 제어 슬리브(320)의 두께보다 크고 제어 슬리브(320)의 직경보다는 작은 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 제어 슬리브(320)도 유량 제어 슬리브(321)와 마력 제어 슬리브(322)를 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 슬리브(320)로 유량 제어 슬리브(321)와 마력 제어 슬리브(322) 중 어느 하나만 사용될 수 있다. 또한, 제어 슬리브(320)는 유량 제어 슬리브(321)와 마력 제어 슬리브(322) 외 다른 슬리브를 더 포함할 수도 있다.

피드백 핀(730)은 피드백 레버(200)의 일영역에 결합되어 제어 슬리브(320)의 핀 걸림 그루브(329)에 걸린다. 구체적으로, 피드백 핀(730)은 피드백 레버(200)의 길이 방향 및 제어 슬리브(320)의 길이 방향에 각각 교차하는 방향으로 피드백 레버(200)의 일영역에서 돌출되도록 형성될 수 있다. 사판 구동 피스톤(170)이 이동하면 피드백 레버(200)는 지지핀(780)을 중심으로 회전하고, 피드백 레버(200)가 회전하면서 피드백 핀(730)에 걸린 제어 슬리브(320)가 축방향으로 이동하게 된다. 따라서 사판 구동 피스톤(170)의 위치에 따라 제어 슬리브(320)의 위치가 결정된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시한 바와 같이, 피드백 핀(730)의 길이 방향과 핀 걸림 그루브(329)의 길이 방향은 평행하게 형성된다. 핀 걸림 그루브(329)는 사판 구동 피스톤(170) 방향에 반대 방향에서 제어 슬리브(320)의 측면이 절개되어 형성된다. 그리고 피드백 핀(730)의 일부는 핀 걸림 그루부(329)의 개구 방향으로 드러나도록 설치된다.

이와 같은 구조에 의해, 피드백 핀(730)과 핀 걸림 그루브(329)의 접촉 면적이 증가하여 피드백 핀(730)에 국소적으로 마모가 집중되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 피드백 핀(730)과 핀 걸림 그루브(329)의 접촉 부위는 핀 걸림 그루브(329)의 길이와 비례하여 증가될 수 있다. 즉, 피드백 핀(730)과 핀 걸림 그루브(329)의 접촉 부위는 최소한 제어 슬리브(320)의 두께 보다는 크고 제어 슬리브(320)의 직경보다는 작은 길이를 가질 수 있다.

또한, 제어 슬리브(320)의 스트로크(stroke) 거리와 사판 구동 피스톤(170)의 스트로크 거리는 그대로 유지하면서 제어 슬리브(320)와 사판 구동 피스톤(170) 간의 거리를 줄일 수 있다. 즉, 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 전체적인 크기를 줄일 수 있다.

마모 제어 탄성 부재(400)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 마력 제어 슬리브(322)를 컴펜세이터 피스톤(370) 방향으로 탄성 가압한다. 일례로, 마모 제어 탄성 부재(400)는 압축 스프링일 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 마모 제어 탄성 부재(400)로 판스프링 등 해당 기술분야에 공지된 다양한 탄성 부재가 사용될 수 있다. 또한, 마모 제어 탄성 부재(400)는 마력 제어 슬리브(322)와 케이싱(800) 사이의 공간에 배치될 수 있다.

고정링(430)은 마력 제어 슬리브(322)의 컴펜세이터 피스톤(370) 방향 단부에 결합된다. 그리고 마모 제어 탄성 부재(400)의 일단부는 고정링(430)에 걸리고 마모 제어 탄성 부재(400)의 타단부는 케이싱(800)에 걸리도록 배치되어 마모 제어 탄성 부재(400)가 고정링(430)을 미는 방향으로 탄성 가압할 수 있다. 이에, 고정링(430)과 결합된 마력 제어 슬리브(322)가 컴펜세이터 피스톤(370) 방향으로 탄성 가압될 수 있다.

이와 같이, 마력 제어 슬리브(322)가 컴펜세이터 피스톤(370) 방향으로 탄성 가압되면, 마력 제어 슬리브(322)의 핀 걸림 그루브(329)에 걸린 피브백 핀(730)은 핀 걸림 그루브(329)의 마력 제어 스프링(340) 방향 측면과 접촉된다. 즉, 핀 걸림 그루브(329)와 피드백 핀(730) 간에 마모가 발생하여 핀 걸림 그루브(329)와 피드백 핀(730) 사이에 틈이 생기더라도 마모 제어 탄성 부재(400)가 마력 제어 슬리브(322)를 컴펜테이션 피스톤(370) 방향으로 가압하므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 피드백 핀(730)이 항상 핀 걸림 그루브(329)의 마력 제어 스프링(340) 방향 측면에 접촉하고 핀 걸림 그루브(329)의 컴펜테이션 피스톤(370) 방향 측면과는 이격된다.

따라서, 컴펜테이션 피스톤(370)이 마력 제어 스풀(312)을 가압하여 마력 제어 스풀(312)을 이동시킬 때, 핀 걸림 그루브(329)와 피드백 핀(730) 간의 마모에 의해 생긴 틈이 미치는 영향은 유압 펌프(100)의 토출 유량이 감소되는 방향으로 작용하게 된다.

만약, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 마모 제어 탄성 부재(400)가 없는 상태에서, 마모로 인해 핀 걸림 그루브(329)와 피드백 핀(730) 사이에 틈이 생긴 경우, 도 8의 마력 제어 선도에 나타난 바와 같이, 유압 펌프(100)의 토출 유량이 무작위로 변동될 수 있다. 즉, 무작위로 유압 펌프(100)의 유량이 증거하거나 감소된다. 특히, 피드백 핀(730)이 핀 걸림 그루브(329)의 컴펜테이션 피스톤(370) 방향 측면과 접촉한 상태로 마력 제어 슬리브(322)가 위치한다면, 유압 펌프(100)의 토출 유량이 기설정된 마력 제어선 보다 크게 증가하여 엔진의 출력 보다 유압 펌프(100)의 입력 마력이 커질 수 있으며, 이때에는 엔진이 과부하로 정지할 수 있다.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마모로 인해 핀 걸림 그루브(329)와 피드백 핀(730) 사이에 틈이 생기더라도, 마모 제어 탄성 부재(400)로 인해, 도 9의 마력 제어 선도에 나타난 바와 같이, 유압 펌프(100)의 토출 유량이 감소되는 방향으로만 제어된다. 따라서 유압 펌프(100)의 성능이 저하될 수는 있어도 유압 펌프(100)의 입력 마력이 엔진의 출력을 초과하여 엔진을 정지시키는 현상은 방지할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 마모에 의해 유압 펌프(100)의 성능이 변화하더라도 과부하에 의한 엔진 스톨 현상을 억제할 수 있다.

즉, 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 오랜 기간 사용으로 인하여 유압 펌프(100)의 마력 제어 특성에서 유량의 히스테리시스가 발생하더라도 안정된 마력 제어를 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 유압 펌프
150: 사판
170: 사판 구동 피스톤
200: 피드백 레버
310: 제어 스풀
311: 유량 제어 스풀
312: 마력 제어 스풀
320: 제어 슬리브
321: 유량 제어 슬리브
322: 마력 제어 슬리브
330: 파일럿 제어 스프링
340: 마력 제어 스프링
350: 파일럿 피스톤
370: 컴펜세이터 피스톤
400: 마모 제어 탄성 부재
430: 고정링
710: 제어핀
730: 피드백 핀
780: 지지핀
800: 케이싱

Claims (5)

1. 사판과 상기 사판을 움직이는 사판 구동 피스톤을 포함하는 유압 펌프의 토출 유량을 조절하기 위한 유압 펌프용 레귤레이터에 있어서,
   케이싱;
   일단이 상기 케이싱의 내측에서 회전 가능하게 지지되고 타단이 상기 사판 구동 피스톤과 연결된 피드백 레버;
   상기 케이싱의 내부에 배치된 제어 스풀;
   상기 제어 스풀을 감싸며 일영역에 핀 걸림 그루브가 형성된 제어 슬리브;
   상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀;
   상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 컴펜세이터 피스톤; 및
   상기 제어 슬리브를 상기 컴펜세이터 피스톤 방향으로 탄성 가압하는 마모 제어 탄성 부재
   를 포함하며,
   상기 핀 걸림 그루브는 상기 제어 슬리브의 상기 사판 구동 피스톤과 대향하는 측면에 반대되는 측면이 절개되어 형성되고,
   상기 핀 걸림 그루브의 길이 방향과 상기 피드백 핀의 길이 방향은 평행하며,
   상기 피드백 핀의 일부는 상기 핀 걸림 그루브의 개구 방향으로 드러나고,
   상기 핀 걸림 그루브는 상기 제어 슬리브의 길이 방향에 교차하는 방향으로 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 마력 제어 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱 내부에 마련된 링크 지지부와;
   상기 피드백 레버의 일단과 상기 링크 지지부를 회전 가능하게 결합시키는 지지핀; 그리고
   상기 피드백 레버의 타단과 상기 사판 구동 피스톤을 회전 가능하게 결합시키는 제어핀
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.
5. 제1항, 제3항, 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어 스풀은 상기 유압 펌프의 토출 압력 또는 파일럿 압력에 따라 이동하여 상기 사판 구동 피스톤의 대경부에 공급되는 작동유를 조절하여 상기 사판 구동 피스톤을 움직이는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.

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