KR102198500B1 - Regulator for hydraulic pump - Google Patents
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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 상기 피드백 레버의 일단 방향 측면이 절개되어 형성된 핀 걸림 그루브를 갖는 제어 슬리브, 그리고 상기 피드백 레버의 길이 방향 및 상기 제어 슬리브의 길이 방향에 각각 교차하는 방향으로 돌출되도록 상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀을 포함한다.The present invention relates to a regulator for a hydraulic pump for adjusting a discharge flow rate of a hydraulic pump including a swash plate and a swash plate driving piston that moves the swash plate, and the regulator for a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention includes a casing and one end of the hydraulic pump. A feedback lever rotatably supported inside the casing and the other end connected to the swash plate driving piston, a control spool disposed inside the casing, and a pin formed by cutting the side of the feedback lever in one end direction surrounding the control spool A control sleeve having a groove, and a feedback pin coupled to a region of the feedback lever so as to protrude in a direction crossing the length direction of the feedback lever and the length direction of the control sleeve, respectively, to engage the pin locking groove of the control sleeve. Include.
Description
본 발명은 유압 펌프용 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사판식 유압 펌프의 토출 유량을 조절하기 위해 사판의 각도를 조절하는 유압 펌프용 레귤레이터에 관한 것이다.The present invention relates to a regulator for a hydraulic pump, and more particularly, to a regulator for a hydraulic pump that adjusts the angle of the swash plate in order to adjust the discharge flow rate of the swash plate type hydraulic pump.
일반적으로 건설 기계 또는 산업 차량 등에는 가변용량형 유압 펌프가 사용된다. 이러한 가변용량형 유압 펌프는 엔진에 의해 구동되며, 레귤레이터에 의해 토출 유량이 제어된다.In general, a variable displacement hydraulic pump is used for construction machinery or industrial vehicles. This variable displacement hydraulic pump is driven by an engine, and the discharge flow rate is controlled by a regulator.
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.For example, in the case of using a pair of variable displacement hydraulic pumps, a regulator is installed in each of the pair of variable displacement hydraulic pumps, and the sum of the horsepower of both hydraulic pumps is equal to the pair of hydraulic pumps. The swash angle of each hydraulic pump is controlled according to the discharge pressure of both hydraulic pumps so as not to exceed the horsepower of the engines driving together. In particular, when the input horsepower of the hydraulic pump exceeds the output of the engine, the engine is stopped due to overload, and thus the discharge flow rate of the hydraulic pump must be properly controlled.
한편, 유압 펌프의 제어 방식에는 마력 제어, 유량 제어 및 파워시프트(power shift) 제어 등이 있다.On the other hand, control methods of the hydraulic pump include horsepower control, flow rate control, and power shift control.
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.The horsepower control method is a method of automatically reducing the swash angle of the hydraulic pump according to an increase in the discharge pressure of the hydraulic pump to control the input torque below a certain value. Here, the swash plate angle refers to an angle formed by the swash plate of the hydraulic pump with respect to the drive shaft. As the swash plate is erected closer to a right angle to the drive shaft, the discharge flow rate of the hydraulic pump decreases, and as the pier between the swash plate and the drive shaft decreases, the discharge flow rate of the hydraulic pump increases.
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.The flow control method depends on the pilot pressure (Pi) used to control various spools of the main control valve (MCV), which is installed in construction machinery or industrial vehicles and distributes the flow of hydraulic oil. This is a method of controlling the discharge flow rate of the hydraulic pump. Various spools of the main control valve operate according to the pilot pressure to supply hydraulic oil to various working machines such as a boom cylinder, an arm cylinder, and a bucket cylinder, and a traveling motor. Accordingly, the pilot pressure for operating the various spools is also changed according to the current operating state of the various spools of the main control valve, and the discharge flow rate of the hydraulic pump is adjusted by adjusting the swash plate angle of the hydraulic pump according to the pilot pressure. That is, when the amount of hydraulic oil to be distributed by the main control valve to the work machine increases, the discharge flow rate of the hydraulic pump may be increased, and when the spool of the main control valve is in a neutral state, the discharge flow rate of the hydraulic pump may be reduced.
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.The power shift control method controls the set horsepower of the hydraulic pump through a regulator with the secondary pressure reduced the pilot pressure supplied by the pilot pump by adjusting the current value supplied to the electronic proportional pressure reducing valve (EPPR) installed in the hydraulic pump. to be. That is, since the regulator can arbitrarily change the output torque of the hydraulic pump according to the power shift pressure, the optimum output can be obtained according to the working condition.
그리고 유압 펌프용 레귤레이터는, 전술한 여러 제어 방식에 따라, 사판 구동 피스톤을 포함한 여러 피스톤들, 유량 제어 스풀, 마력 제어 스풀, 피드백 레버, 피드백 핀, 및 복수의 파일럿 제어 스프링 등 다양한 구성들을 포함하고 있다.In addition, the regulator for the hydraulic pump includes various configurations such as various pistons including a swash plate driving piston, a flow control spool, a horsepower control spool, a feedback lever, a feedback pin, and a plurality of pilot control springs, according to the various control methods described above. have.
이와 같이, 유압 펌프의 사판각을 조절하기 위한 레귤레이터는 여러 구성들이 기구학적으로 배치되므로 공간을 많이 차지하고 있으며, 컴팩트한 유압 펌프를 만드는데 장애가 되고 있다.As described above, the regulator for adjusting the swash plate angle of the hydraulic pump occupies a lot of space because various components are kinematically arranged, and it is an obstacle to making a compact hydraulic pump.
또한, 사판 구동 피스톤의 대경부에 공급되는 작동유를 조절하는 제어 스풀과 반복적으로 빈번하게 접촉하는 피드백 핀과 같은 특정 부품에 마모가 발생되기 쉬운 문제점도 있다.In addition, there is also a problem in that certain parts such as a feedback pin that repeatedly and frequently contact the control spool for adjusting the hydraulic oil supplied to the large diameter portion of the swash plate drive piston are liable to wear.
본 발명의 실시예는 마모의 발생을 최소화하고 공간 활용성을 향상시킨 유압 펌프용 레귤레이터를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a regulator for a hydraulic pump that minimizes wear and improves space utilization.
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 상기 피드백 레버의 일단 방향 측면이 절개되어 형성된 핀 걸림 그루브를 갖는 제어 슬리브, 그리고 상기 피드백 레버의 길이 방향 및 상기 제어 슬리브의 길이 방향에 각각 교차하는 방향으로 돌출되도록 상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a regulator for a hydraulic pump for adjusting the discharge flow rate of a hydraulic pump including a swash plate and a swash plate driving piston that moves the swash plate includes a casing, and one end is rotatably supported inside the casing and the other end A feedback lever connected to the swash plate driving piston, a control spool disposed inside the casing, a control sleeve surrounding the control spool and having a pin engaging groove formed by cutting a side of the feedback lever in one end direction, and the feedback lever And a feedback pin that is coupled to a region of the feedback lever so as to protrude in a direction crossing the length direction of the control sleeve and the length direction of the control sleeve, and engages the pin locking groove of the control sleeve.
상기 핀 걸림 그루브의 길이 방향과 상기 피드백 핀의 길이 방향은 평행하며, 상기 피드백 핀의 일부는 상기 핀 걸림 그루부의 개구 방향으로 드러나도록 마련될 수 있다.A longitudinal direction of the pin engaging groove and a longitudinal direction of the feedback pin may be parallel, and a part of the feedback pin may be provided to be exposed in an opening direction of the pin engaging groove.
상기한 유압 펌프용 레귤레이터는 상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 파일럿 피스톤과, 상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 파일럿 제어 스프링을 더 포함할 수 있다.The regulator for the hydraulic pump may further include a pilot piston that pressurizes one end of the control spool to move the control spool, and a pilot control spring that elastically presses the other end of the control spool.
상기한 유압 펌프용 레귤레이터는 상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 컴펜세이터 피스톤과, 상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 마력 제어 스프링을 더 포함할 수도 있다.The hydraulic pump regulator may further include a compensator piston for pressing one end of the control spool to move the control spool, and a horsepower control spring for elastically pressing the other end of the control spool.
또한, 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.In addition, the regulator for the hydraulic pump can rotate a link support provided inside the casing, a support pin rotatably coupling one end of the feedback lever and the link support, and the other end of the feedback lever and the swash plate driving piston. It may further include a control pin to be coupled together.
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 움직일 수 있다.The control spool may move according to the discharge pressure or pilot pressure of the hydraulic pump to adjust the hydraulic oil supplied to the large diameter portion of the swash plate driving piston to move the swash plate driving piston.
본 발명의 실시예에 따르면, 유압 펌프용 레귤레이터는 마모의 발생을 최소화하고 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the regulator for a hydraulic pump can minimize the occurrence of wear and improve space utilization.
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 실험예에 따른 제어 슬리브의 형상을 나타낸 사시도이다.
도 7은 비교예에 따른 제어 슬리브의 형상을 나타낸 사시도이다.
도 8은 실험예와 비교예에서 제어 슬리브와 사판 구동 피스톤의 스트로크 거리 대비 피드백 레버의 길이를 비교한 도면이다.1 is a hydraulic circuit diagram of a regulator for a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of a regulator for a hydraulic pump according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the regulator for a hydraulic pump taken along line III-III of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of the regulator for a hydraulic pump taken along line IV-IV of FIG. 2.
5 is a perspective view showing a partial configuration centering on a control sleeve and a feedback pin of the hydraulic pump regulator of FIG. 2.
6 is a perspective view showing the shape of a control sleeve according to an experimental example.
7 is a perspective view showing a shape of a control sleeve according to a comparative example.
8 is a view comparing the length of the feedback lever versus the stroke distance of the control sleeve and the swash plate driving piston in the experimental example and the comparative example.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein.
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.It is to be noted that the drawings are schematic and are not drawn to scale. Relative dimensions and ratios of parts in the drawings are exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and arbitrary dimensions are merely exemplary and not limiting. In addition, the same reference numerals are used to indicate similar features to the same structure, element or part appearing in two or more drawings.
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.Examples of the present invention specifically represent an ideal embodiment of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Accordingly, the embodiment is not limited to a specific shape in the illustrated area, and includes, for example, a modification of the shape by manufacturing.
이하, 도 1 내지 도 4를 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.Hereinafter, a
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.As a specific example, a pair of
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.In FIG. 1, only one
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), 및 제어 슬리브(320)을 포함한다.1 to 4, the
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 컴펜세이터(compensator) 피스톤(370)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
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.The
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.One end of the
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.The
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.In addition, the
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.The
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.The
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.The
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 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.The horsepower setting pressure Pf and the relative pressure P2 of the
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.The
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.In addition, the
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.The
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.In particular, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the longitudinal direction of the
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.With such a structure, the contact area between the
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.In addition, while maintaining the stroke distance of the
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 작용 효과를 상세히 설명한다.Hereinafter, the effect of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)에 사용된 제어 슬리브(320)의 형상을 나타내며 실험예에 해당한다. 도 7은 종래에 사용되던 제어 슬리브(32)의 형상을 나타내고 비교예에 해당한다.6 shows the shape of the
도 6에 도시한 바와 같이, 실험예의 제어 슬리브(320)는 핀 걸림 그루부(329)가 사판 구동 피스톤(170) 방향에 반대 방향 측면에서 피드백 레버(730)의 일단부 방향으로 개구된다. 따라서, 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.As shown in FIG. 6, in the
반면, 도 7에 도시한 바와 같이, 비교예의 제어 슬리브(32)는 핀 걸림홈(39)이 사판 구동 피스톤(170) 방향에 수직한 방향 측면의 중앙을 관통하도록 형성된다. 따라서, 피드백 핀(730)과 핀 걸림홈(39)의 접촉 부위는 제어 슬리브(32)의 두께만큼의 길이를 갖게 된다. On the other hand, as shown in FIG. 7, the
즉, 실험예의 제어 슬리브(320)의 핀 걸림 그루브(329)에 걸린 피드백 핀(730)보다 비교예의 제어 슬리브(32)의 핀 걸림홈(39)에 걸린 피드백 핀(730)이 상대적으로 마모가 국소 부위에 집중되므로, 마모 속도가 빨라져 수명이 단축될 수 밖에 없다.That is, the
또한, 실험예의 경우 피드백 핀(730)이 제어 슬리브(320)의 사판 구동 피스톤(170) 방향에 반대 방향 측면에 걸리도록 설치되므로, 도 8에 도시한 바와 같이, 실험예에서 제어 슬리브(320)의 스트로크 거리(S1)와 비교예에서의 제어 슬리브(32)의 스트로크 거리(S2)를 동일하게 설정하고, 실험예에서의 사판 구동 피스톤(170)의 스트로크 거리(P1)와 비교예에서의 사판 구동 피스톤(170)의 스트로크 거리(P2)를 동일하게 설정하더라도 비교예보다 실험예에서 피드백 레버(200)의 회전 중심(H)으로부터 사판 구동 피스톤(170)까지의 거리를 단축시킬 수 있다. 도 8에서 참조부호 D는 단축된 거리를 나타낸다.In addition, in the case of the experimental example, since the
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 펌프용 레귤레이터(101)는 마모의 발생을 최소화하고 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.With such a configuration, the
구체적으로, 유압 펌프용 레귤레이터(101)에서 제어 슬리브(320)는 사판(150)의 각도, 즉 유압 펌프(100)의 유량을 제어하기 위해 사판(150)과 기구적으로 연결되며 사판(150)의 각도를 피드백 받는다. 사판(150)의 각도 변화에 따른 제어 슬리브(320) 이동 거리(S1)는 설계적으로 적정한 값이 존재한다. 예를 들어, 이 값이 너무 작으면, 큰 상수의 파일럿 제어 스프링(330) 및 마력 제어 스프링(340)이 필요하게 되어 제어성 및 히스테리시스 등에 불리하다. 반대로 그 값이 너무 크면 제어 스풀(310), 제어 슬리브(320) 간의 상대 위치로 결정되는 가변 오리피스 면적의 조정이 어려워지고, 또한 유압 펌프용 레귤레이터(101)의 전체 길이까지 함께 증가된다. 또한, 사판(150)을 구동하는 사판 구동 피스톤(170)의 이동 거리(P1)도 전체적인 유압 펌프(100)의 구조 및 설계 강도 등의 이유로 그 위치 및 거리가 한정된 값을 가진다.Specifically, the
따라서, 제어 슬리브(320)의 이동 거리(S1)와 사판 구동 피스톤(170)의 이동 거리(P1)가 다른 설계적 이유로 제한되므로, 이를 동시에 만족하면서 컴팩트한 유압 펌프용 레귤레이터(101)를 구성하는 것은 용이한 기술이 아니다.Therefore, since the moving distance S1 of the
하지만, 본 발명의 일 실시예에서는, 제어 슬리브(320)의 이동 거리(S1)와 판 구동 피스톤(170)의 이동 거리(P1)의 이동 거리가 결정된 상태에서 피드백 레버(200)의 회전 중심(H)으로부터 제어 슬리브(320) 및 사판 구동 피스톤(170)까지의 거리를 줄일 수 있다. 즉, 도 7의 참조부호 D 만큼의 거리를 줄여 공간을 절약할 수 있다.However, in an embodiment of the present invention, the rotation center of the
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.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. will be.
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.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
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
710: 제어핀
730: 피드백 핀
780: 지지핀
800: 케이싱100: hydraulic pump
150: swash plate
170: swash plate drive piston
200: feedback lever
310: control spool
311: flow control spool
312: horsepower control spool
320: control sleeve
321: flow control sleeve
322: horsepower control sleeve
330: pilot control spring
340: horsepower control spring
350: pilot piston
370: Compensator piston
710: control pin
730: feedback pin
780: support pin
800: casing
Claims (6)
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 측면이 절개되어 형성된 핀 걸림 그루브를 갖는 제어 슬리브; 및
상기 피드백 레버의 길이 방향 및 상기 제어 슬리브의 길이 방향에 각각 교차하는 방향으로 돌출되도록 상기 피드백 레버의 일영역에 결합되어 상기 제어 슬리브의 상기 핀 걸림 그루브에 걸리는 피드백 핀
을 포함하며,
상기 핀 걸림 그루브는 상기 사판 구동 피스톤과 대향하는 측면에 반대되는 측면이 절개되어 형성되고 상기 제어 슬리브의 길이 방향에 교차하는 방향으로 길이를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.In the hydraulic pump regulator for adjusting the discharge flow rate of a hydraulic pump comprising a swash plate and a swash plate driving piston moving the swash plate,
Casing;
A feedback lever having one end rotatably supported inside the casing and the other end connected to the swash plate driving piston;
A control spool disposed inside the casing;
A control sleeve surrounding the control spool and having a pin locking groove formed by cutting a side surface; And
A feedback pin coupled to a region of the feedback lever so as to protrude in a direction crossing the length direction of the feedback lever and the length direction of the control sleeve, respectively, and caught in the pin locking groove of the control sleeve
Including,
The pin engaging groove is formed by cutting a side opposite to a side facing the swash plate driving piston, and having a length in a direction crossing the length direction of the control sleeve.
상기 핀 걸림 그루브의 길이 방향과 상기 피드백 핀의 길이 방향은 평행하며,
상기 피드백 핀의 일부는 상기 핀 걸림 그루브의 개구 방향으로 드러나는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.The method of claim 1,
The longitudinal direction of the pin engaging groove and the longitudinal direction of the feedback pin are parallel,
A regulator for a hydraulic pump, wherein a part of the feedback pin is exposed in the direction of the opening of the pin locking groove.
상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 파일럿 피스톤과;
상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 파일럿 제어 스프링
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.The method of claim 1,
A pilot piston that presses one end of the control spool to move the control spool;
Pilot control spring for elastically pressing the other end of the control spool
A regulator for a hydraulic pump, characterized in that it further comprises.
상기 제어 스풀의 일단부를 가압하여 상기 제어 스풀을 이동시키는 컴펜세이터 피스톤과;
상기 제어 스풀의 타단부를 탄성 가압하는 마력 제어 스프링
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 펌프용 레귤레이터.The method of claim 1,
A compensator piston for moving the control spool by pressing one end of the control spool;
Horsepower control spring for elastically pressing the other end of the control spool
A regulator for a hydraulic pump, characterized in that it further comprises.
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.The method of claim 1,
A link support provided inside the casing;
A support pin rotatably coupled to one end of the feedback lever and the link support; And
Control pin for rotatably coupling the other end of the feedback lever and the swash plate driving piston
A regulator for a hydraulic pump, characterized in that it further comprises.
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.The method according to any one of claims 1 to 5,
The control spool is moved according to the discharge pressure or the pilot pressure of the hydraulic pump to adjust the hydraulic oil supplied to the large diameter portion of the swash plate driving piston to move the swash plate driving piston.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant |