KR102287139B1

KR102287139B1 - 압축 윤활유의 전달을 유도하기 위한 제어 시스템을 포함하는 제어 시스템을 갖춘 펌프

Info

Publication number: KR102287139B1
Application number: KR1020187020136A
Authority: KR
Inventors: 폴 머튼
Original assignee: 스택폴 인터내셔널 엔지니어드 프로덕츠, 엘티디.
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2021-08-06
Also published as: CN108700064B; EP3394447A4; CA3010576A1; JP2019504957A; MX2018008387A; CA3010576C; US20170328363A1; US10253772B2; CN108700064A; WO2017195150A1; KR20190008175A; EP3394447A1; JP6648281B2

Abstract

제어 슬라이드와 제1 및 제2 제어 챔버를 가지는 가변 용량형 베인 펌프가 제공된다. 또한, 펌프는 챔버에 대한 압축 윤활유의 전달을 제어하는 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서 이동되도록 구성된 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 상대 이동되도록 구성된 디스크 및/또는 자체 하우징을 포함할 수 있다. 피봇 핀은 유출구로부터 제어 시스템으로 유동을 전달하는 홈을 포함할 수 있다. 제1 제어 위치에서, 압축 윤활유는 제1 제어 챔버로 전달되고, 제2 제어 챔버는 배출됨으로써, 펌프의 유출류가 증가된다. 제2 제어 위치에서, 압축 윤활유는 제2 제어 챔버로 전달되고, 제1 제어 챔버는 배출됨으로써, 펌프의 유출류가 감소된다.

Description

압축 윤활유의 전달을 유도하기 위한 제어 시스템을 포함하는 제어 시스템을 갖춘 펌프

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 그 전체 내용이 여기에 참조로 온전히 포함된, 2016년 5월 12일자로 출원된 미국 가특허 출원 제15/152,911호에 대한 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 개괄적으로, 시스템에 압축 윤활유를 제공하는 가변 용량형 베인 펌프와 내부의 압축 윤활유의 전달을 안내하기 위해 상기 시스템에서 사용되는 제어 시스템에 관한 것이다.

베인 펌프는 오일 등의 유체 또는 윤활유를 내연 기관에 펌핑하는 데 사용되는 것으로 알려져 있다. 일부 기지의 시스템은 윤활유의 이동을 위해 단일 제어 챔버를 활용할 수 있다. 각각 참조에 의해 그 전체가 여기에 포함된, 미국 특허 출원 제2013/0136641호와 미국 특허 제8,602,748호 및 제8,746,980호는 하나의 제어 챔버를 가지는 수동 제어식 가변 베인 펌프의 예를 보여준다. 참조에 의해 그 전체가 역시 여기에 포함된, 미국 특허 제8,047,822호, 제8,057,201호 및 제8,444,395호에 다른 종류의 펌프가 개시된다. 참조에 의해 그 전체가 역시 여기에 포함된, 미국 특허 출원 제2012/0093672호 및 미국 특허 제8,512,006호에 개시된 것과 같은 일부 펌프는 펌프의 토출량을 변경시키기 위한 제어 시스템 또는 장치를 포함할 수 있다.

본 개시 내용의 일 양태는 윤활유를 시스템에 전달하기 위한 가변 용량형 베인 펌프를 제공하는 것이다. 펌프는 하우징, 공급원으로부터 공급되는 윤활유를 하우징 내로 제공하는 유입구, 압축 윤활유를 하우징으로부터 시스템으로 전달하는 유출구, 및 유출구를 통한 펌프의 토출량을 조정하도록 하우징 내에서 피봇 핀을 중심으로 제1 슬라이드 위치와 제2 슬라이드 위치 사이에서 변위 가능한 제어 슬라이드를 포함한다. 또한, 펌프는 제어 슬라이드를 제1 방향으로 제1 슬라이드 위치를 향해 가압하는 탄성 구조체와, 하우징 내에 설치되어 제어 슬라이드 내에서 그리고 제어 슬라이드에 대해 회전하도록 구성된 적어도 하나의 베인을 갖는 로터를 포함한다. 적어도 하나의 베인은 회전 중에 제어 슬라이드의 내부면 내에 결합되도록 구성된다. 펌프는 제1 제어 챔버에 압축 윤활유를 공급하는 것에 의해 제어 슬라이드가 제1 방향으로 제1 슬라이드 위치를 향해 유도되도록 피봇 핀의 일측에 제공된, 제어 슬라이드와 하우징 사이의 제1 제어 챔버와, 제2 제어 챔버에 압축 윤활유를 공급하는 것에 의해 제어 슬라이드가 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 제2 슬라이드 위치를 향해 유도되도록 피봇 핀의 타측에 제공된, 제어 슬라이드와 하우징 사이의 제2 제어 챔버를 더 포함한다. 또한, 펌프는 압축 윤활유를 펌프의 제1 및 제2 제어 챔버로 전달하는 것을 제어하는 제어 시스템을 포함한다. 제어 시스템은 피봇 핀에 인접하게 배치되고 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서 선회 이동을 허용하도록 장착된 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 압축 윤활유에 대해 연통된 공급 포트와 배출 포트를 포함한다. 제1 제어 위치에서, 제어 장치의 공급 포트는 제1 제어 챔버에 연통되고, 제어 장치의 배출 포트는 제2 제어 챔버를 배출시키도록 구성됨으로써 제어 슬라이드를 제1 방향으로 제1 슬라이드 위치를 향해 이동시키고 펌프의 유출류를 증가시킨다. 제2 제어 위치에서, 제어 장치의 공급 포트는 제2 제어 챔버에 연통되고 제어 장치의 배출 포트는 제1 제어 챔버를 배출시키도록 구성됨으로써 제어 슬라이드를 제2 방향으로 제2 슬라이드 위치를 향해 이동시키고 펌프의 유출류를 감소시킨다.

본 발명의 다른 양태, 특징 및 장점들은 다음의 상세한 설명, 첨부 도면 및 첨부된 청구범위로부터 분명해질 것이다.

도 1은 본 개시 내용의 실시예에 따른 펌프의 여러 부품의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 제어 시스템을 갖춘 도 1의 펌프의 하우징과 커버의 사시도이다.
도 3, 4, 5는 각각 도 1에 예시된 펌프의 하우징 및 커버의 측면도, 단면도 및 상면도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 유입구와 함께 도 2~5에 예시된 바와 같은 펌프 하우징과 커버의 예시적인 상면 사시도 및 저면 사시도이다.
도 6은 펌프 하우징과 제어 시스템을 관통하는 도 5의 6-6 라인을 따라 취한 수평 단면도이다.
도 7은 제어 시스템과 펌프 하우징의 일부를 관통하는 도 5의 7-7 라인을 따라 취한 수직 단면도이다.
도 8은 일 실시예에 따라 도 6의 8-8 라인을 따라 취한 최대 토출량에서의 도 2의 펌프의 부품들의 평면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 최소 토출량에서의 도 2의 펌프의 부품들의 평면도이다.
도 10은 제어 시스템의 피드백 플레이트를 관통하는 도 6의 10-10 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 11은 펌프가 최대 토출량에 있을 때 제어 시스템의 제어 플레이트를 관통하는 도 6의 11-11 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 12는 펌프가 최소 토출량에 있을 때 제어 시스템의 제어 플레이트의 단면도이다.
도 13은 일 실시예에 따라 제어 시스템의 다른 제어 플레이트를 관통하는 도 6의 13-13 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 14는 중립 제어 위치에 있는 도 6~13의 제어 플레이트를 예시한 개략도이다.
도 15는 도 2의 하우징, 커버 및 제어 시스템의 여러 부품의 전개도이다.
도 16a 및 도 16b는 압축 윤활유를 펌프 내의 챔버로 전달하는 것을 제어하기 위해 제1 제어 위치(예, 토출량 증가 위치)와 제2 제어 위치(예, 토출량 감소 위치)에 있는 제어 시스템의 제어 플레이트와 피드백 플레이트의 상대 위치를 나타낸 하향 시각으로 본 개략도이다.
도 17은 다른 실시예에 따라 대안적인 제어 시스템을 갖춘 도 1의 펌프의 하우징과 커버의 사시도이다.
도 18, 19, 20은 각각 도 17에 예시된 펌프의 하우징과 커버의 측면도, 단면도 및 상면도이다.
도 21은 펌프 하우징과 제어 시스템을 따른 도 20의 21-21 라인을 따라 취한 수평 단면도이다.
도 22는 제어 시스템과 펌프 하우징의 일부를 통한 도 20의 22-22 라인을 따라 취한 수직 단면도이다.
도 23은 일 실시예에 따라 도 21의 23-23 라인을 따라 취한 최대 토출량에서의 도 17의 펌프의 부품들의 평면도이다.
도 24a는 제어 시스템의 제어 장치의 제1 부분을 관통하는 도 21의 24-24 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 24b는 도 24a에 예시된 바와 같은 제어 장치의 부품들의 상세도이다.
도 25는 제어 시스템의 제어 장치의 제2 부분을 통한 도 21의 25-25 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 25a는 중립 제어 위치에 있는 도 25에 예시된 바와 같은 제어 장치의 부품들의 상세도이다.
도 25b 및 도 25c는 각각 압축 윤활유를 펌프 내의 챔버로 전달하는 것을 제어하기 위해 제1 제어 위치(예, 토출량 증가 위치)와 제2 제어 위치(예, 토출량 감소 위치)에 있는 제어 장치의 위치들을 나타낸 하향 시각으로 본 개략도이다.
도 26은 제어 시스템의 제어 장치의 제2 부분을 관통하는 도 21의 26-26 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 27은 도 17의 하우징, 커버 및 제어 시스템의 부품들의 전개도이다.
도 28~30은 여기의 실시예들에 따라 도 2 및 도 17에 예시된 제어 장치의 위치를 제어하기 위한 예시적인 메커니즘과 장치를 예시한다.
도 31은 본 개시 내용의 실시예에 따른 시스템의 개략도이다.

여기에 설명되는 바와 같이, 가변 용량형 베인 펌프는 하우징 내에서 변위 가능한 제어 슬라이드와, 압축 윤활유를 수용하기 위해 하우징과 제어 슬라이드 사이에 각각 배치된 제1 제어 챔버와 제2 제어 챔버를 포함한다. 압축 유출 오일은 유출구(또는 다른 압력원)로부터 사용되며, 제어 시스템으로 유도된다. 제어 시스템의 제어 장치는 다중 제어 위치 사이에서 이동되며 일부 위치에서 윤활유를 제어 챔버 중 하나로 전달하는 반면, 나머지 제어 챔버는 배출된다. 따라서, 제어 장치의 이동은 제어 슬라이드를 이동시켜 펌프로부터의 유출류를 증가 또는 감소시킨다. 일 실시예에서, 피드백 플레이트가 추가로 제공되어 제어 슬라이드가 중립 위치로 제어된 방식으로 복귀될 수 있게 한다.

당업자 중 한 사람이라면 이해하는 바와 같이, 본 개시 내용 전체에 걸쳐 사용되는 "펌프 토출량" 또는 "토출량"은 펌프가 특정 시간 중에 이동시킬 수 있는 액체(윤활유)의 부피, 즉 유량을 말한다.

도 1은 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 펌프(10)의 사시도이다. 펌프(10)은 다중 챔버 설계의 가변 베인 펌프이다. 펌프(10)는 유입구(30)(예, 도 3 참조)와 유출구(40)를 가지는 하우징(20)을 구비한다. 펌프 유입구(30)는 공급원(26)(도 31 참조)으로부터 하우징(20) 내로 펌핑될 유체 또는 공급 윤활유(통상 자동차 분야의 오일)를 유입시키며, 펌프 유출구(40)(도 5a 참조)는 압축 유체 또는 윤활유를 예컨대 엔진 등의 시스템으로 방출 또는 전달하는 데 사용된다. ("유체"와 "윤활유"라는 용어는 본 개시 내용 전체에 걸쳐 호환 가능하게 사용되며, 어떤 식으로든 본 개시 내용을 한정하고자 의도된 것이 아니다) 당업계에 공지된 바와 같이 하우징(20) 내에는 제어 슬라이드(12)(아래에 더 상세히 후술되는 "제어 링"으로도 지칭됨), 로터(14)(또는 임펠러), 샤프트(16) 및 탄성 구조체(24)가 제공된다. 펌프 유입구 및 유출구(30, 40)는 제어 슬라이드(12)의 내부로 개방되고 로터(14)의 회전축의 반경 방향 양측에 배치된 유입 및 유출 포트(31, 33)와 연통된다. 당업계에 공지된 바와 같이, 하우징(20)은 펌핑될 유체를 제공하기 위한 적어도 하나의 유입 포트(31)와 해당 유체를 방출하기 위한 적어도 하나의 유출 포트(33)를 포함한다. 유입 포트(31)와 유출 포트(33)는 각각 초승달 형태를 가질 수 있으며, (로터(14)의 회전축과 관련하여) 하우징의 축방향 일측 또는 양측에 위치된 동일한 벽을 통해 형성될 수 있다. 이들 구조체는 통상적인 것이므로 상세히 설명할 필요가 없다. 펌프 유입구(30) 및/또는 펌프 유출구(40)의 형태는 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 다른 형태 또는 갯수의 포트 등과 같이 다른 구성이 사용될 수 있다. 또한, 2개 이상의 유입구 또는 유출구가 제공될 수 있음(예, 다중 포트를 통해)을 알아야 한다.

도 2는 도 여기에 설명되는 바와 같은 제어 시스템을 갖춘 도 1의 펌프의 예시적인 하우징(20)과 커버(19)의 사시도이다. 하우징(20)은 임의의 재료로 형성될 수 있으며, 알루미늄 다이 캐스팅, 분말 금속 성형, 단조, 또는 임의의 다른 바람직한 제조 기술에 의해 형성될 수 있다. 하우징(20)은 여기서는 제1 제어 챔버(34)와 제2 제어 챔버(36)로도 지칭되는 내부 챔버를 내장한다. 도면에서, 하우징(20)의 주요 셀부(shell)가 예시된다(도 5a 및 도 5b도 참조). 벽들은 내부 챔버의 축방향 측면들을 형성하고, 주변 벽부(23)는 내부 챔버 주변을 둘러싸도록 주변으로 연장된다. 커버(19)(예, 도 2~5 또는 도 17~20에 예시됨)는 예컨대 주변 벽(23)을 따라 제공된 다양한 패스너 보어 내로 삽입되는 패스너(27)에 의해 하우징(20)에 부착된다. 커버는 예컨대 도 1, 도 8 및 도 23에 도시되지 않아서 펌프의 내부 부품 중 일부를 볼 수 있다. 그러나, 이러한 커버(19)의 사용은 대체로 잘 알려진 것이므로 명세서 전체에 상세히 설명할 필요가 없다. 커버(19)는 임의의 재료로 형성될 수 있으며, 알루미늄 다이 캐스팅, 분말 금속 성형, 단조, 또는 임의의 다른 바람직한 제조 기술에 의해 형성될 수 있다. 도면은 커버(19)의 부품들과, 하우징과 함께 펌프(10)의 내부 챔버를 둘러싸는 것을 돕는 기저부를 보여준다. 내부 챔버를 밀봉하도록 커버(19)와 하우징(20)의 주변벽(23) 사이에 가스켓 또는 다른 밀봉부(들)가 선택적으로 제공될 수 있다.

하우징(20)과 커버(19)는 아래에 더 상세히 설명되는 제어 슬라이드(12)의 이동 및 밀봉 결합을 수용하기 위한 다양한 표면을 포함한다.

제어 슬라이드(12)(또는 제어 링)는 유출구(40)를 통한 펌프(10)의 토출량을 조절하도록 하우징(20) 내에서 커버(19)에 대해 제1 슬라이드 위치, 중립/홈 위치 및 제2 슬라이드 위치 사이에서 변위 가능하다. 일 실시예에 따르면, 제어 슬라이드(12)는 피봇 가능하게 장착되며, 하우징(20) 내에서 제1 및 제2 슬라이드 위치 사이에서(예, 중립 위치로부터) 피봇 변위되도록 구성된다. 제1 슬라이드 위치는 최대 토출량을 위한 홈 위치로서 정의된다. 도 8 및 도 23은 각각 제1 또는 최대 토출량 슬라이드 위치에서의 슬라이드의 예를 보여준다. 제2 슬라이드 위치는 제1 슬라이드 위치로부터 멀리 있는 위치 또는 최소 토출량을 위한 위치, 예컨대, 제어 슬라이드(12)와 로터 축 사이의 편심이 감소되는 감소된 변위 위치로서 정의된다. 더 구체적으로, 제2 슬라이드 위치는 제1 슬라이드 위치로부터 떨어진 임의의 개소의 위치를 포함할 수 있고, 일 실시예에서 슬라이드가 최소 토출량 위치 근처에서 일어나는 경우를 포함하거나 최소 토출량 위치일 수 있다. 예를 들면, 제어 슬라이드(12)는 제1 및 제2 내부 제어 챔버(34, 36)에 대해 피봇 가능하게 설치될 수 있다. 제어 슬라이드(12)가 제1 슬라이드 위치로부터 멀어지게 피봇되면, 제어 슬라이드(12)는 피봇 각도에도 불구하고 제2 슬라이드 위치에 있는 것으로 간주될 수 있다. 도 9는 제2 또는 최소 토출량 슬라이드 위치에 있는 슬라이드의 예를 보여준다.

구체적으로, 제어 슬라이드(12)가 피봇되는 실시예에서, 제어 슬라이드(12)의 피봇 동작을 안내하기 위해 피봇 핀(28)(또는 피봇 핀(29)) 또는 유사한 특징부가 제공될 수 있다. 피봇 핀(28)(또는 29)은 하우징(20)과 커버에 설치될 수 있으며, 커버(19)와 하우징(20) 내에서 피봇 또는 회전이 자유롭다. 하우징(20) 내에서 제어 슬라이드(12)의 피봇 연결의 구성은 한정되어서는 안 된다. 제어 슬라이드(12)는 축을 따른 피봇을 위해 피봇 핀(28)(또는 29)에 회전 가능하게 고정된다. 더 구체적으로, 일 실시예에 따르면, 피봇 핀(28 또는 29)은 제어 슬라이드(12)의 개구 내에 억지 끼움되도록 설계된다. 피봇 핀의 외부면(들)은 예컨대 제어 슬라이드(12)의 표면과 결합되거나 및/또는 접촉될 수 있다.

제어 슬라이드(12)는 로터 수용 공간(35)를 형성하는 내부 또는 내부면(13)(예, 도 1, 도 8 및 도 23 참조)을 구비한다. 로터 수용 공간(35)은 대체로 원형인 구성을 가진다. 이 로터 수용 공간(35)은 음의 흡입 압력 하에서 펌프 유입구(30)를 통해 오일, 윤활유, 또는 다른 유체를 흡입하고 양의 방출 압력 하에서 펌프 유출구(40)를 통해 상기 유체를 방출하도록 유입 및 유출 포트(31, 33)를 통해 펌프 유입구(30)과 펌프 유출구(40)와 직접 연통된다.

로터(14)(또는 임펠러)는 하우징(20) 내에 제어 슬라이드(12)의 로터 수용 공간(35) 내에 회전 가능하게 설치된다. 로터(14)는 제어 슬라이드(12) 내에서 상대 회전되도록 구성된다. 로터(14)는 통상 제어 슬라이드(12)(및/또는 로터 수용 공간(35))의 제어 축에 대해 편심인 중심축을 가진다. 로터(14)는 구동 풀리, 구동 샤프트, 엔진 크랭크 또는 기어와 같은 구동 입력부에 통상적으로 방식으로 연결된다. 도 1에 예시된 바와 같이, 로터(14)는 샤프트(16)에 연결된다.

로터(14)는 반경 방향 이동을 위해 로터(14)에 설치된 적어도 하나의 반경 방향으로 연장되는 베인(18)을 포함한다. 구체적으로, 각각의 베인(18)은 반경 방향으로 슬라이드되는 것을 허용하는 방식으로 로터(14)의 중심 링(15) 내의 반경 방향 슬롯 내의 근위 단부에 설치된다. 회전 중에 원심력에 의해 베인(들)(18)이 반경 방향 외측으로 가압됨으로써 베인(들)의 말단부(들)와 제어 슬라이드(12)의 내부 또는 내부면(13)이 결합되거나 이들 사이에 결합이 유지될 수 있다. 이러한 종류의 설치는 통상적인 것으로 잘 알려진 것이다. 베인을 반경 방향 외측으로 가압하기 위해 슬롯 내의 스프링 또는 다른 탄성 구조체와 같은 다른 변형체가 사용될 수 있으며, 이 예는 한정하지 않는다. 따라서, 베인(들)(18)은 로터(14)의 회전이 음의 흡입 압력에 의해 유입구(30)를 통해 유체를 흡입하고 양의 방출 압력에 의해 유출구(40)를 통해 유체를 방출하도록 제어 슬라이드(12)의 내부면(13)과 밀봉되게 결합될 수 있다. 제어 슬라이드(12)와 로터(14) 사이의 편심 관계 때문에 고압의 유체가 펌프 유출구(40)로 이어지는 유출 포트(33)가 위치된 측면에 형성되고, 저압의 유체가 펌프 유입구(30)로 이어지는 유입 포트(31)가 위치된 측면에 형성된다(상기 측면은 당업계에서 펌프의 고압측과 저압측으로 지칭됨). 따라서, 이것은 유입구(30)를 통한 유체의 흡입과 유출구(40)를 통한 유체의 방출을 야기한다. 펌프의 이러한 기능은 잘 알려진 것으로 추가로 상술할 필요가 없다.

제어 슬라이드(12)는 슬라이드(12)의 내부면(13)에 대한 로터(14) 및 그 베인(들)의 위치 및 동작을 변화시켜 유출구(40)를 통한 펌프의 토출량과 윤활유의 분배를 변화시키도록 이동(즉, 피봇)될 수 있다. 탄성 구조체(24)는 제어 슬라이드(12)를 제1 방향으로 제1 슬라이드 위치(또는 제1 피봇 방향 또는 위치, 또는 최대 토출량 위치)를 향해 가압 또는 유도한다. 유출구(40)의 압력 변화는 제어 슬라이드(12)가 로터(14)에 대해 이동 또는 피봇(예, 중심 정렬)되게 함으로써 펌프의 토출량을 조정(예, 감소 또는 증가)할 수 있다. 제1 슬라이드 위치는 제어 슬라이드(12)와 로터축 사이의 편심도를 증가시키는 위치 또는 방향이다. 편심도가 증가하면, 펌프의 유량 또는 토출량이 증가한다. 반대로, 편심도가 감소하면, 펌프의 유량 또는 토출량이 떨어진다. 일부 실시예에서, 편심도가 제로여서 로터축과 링 축이 동축임을 의미하는 위치가 있을 수 있다. 이 위치에서는 유동이 제로이거나 제로에 매우 가까운데, 이는 고압 및 저압 슬라이드가 동일한 상대 부피를 가지기 때문이다. 따라서, 일 실시예에서, 제어 슬라이드(12)의 제1 슬라이드 위치는 펌프(10)의 최대 오프셋 또는 변위를 위한 위치 또는 방향인 반면(예, 도 8, 도 23 참조), 제어 슬라이드(12)의 제2 슬라이드 위치는 감소된, 제한된, 또는 최소의 오프셋 또는 변위를 위한 위치 또는 방향이다(예, 도 9 참조). 다시 말해, 베인 펌프의 이 기능은 잘 알려진 것으로 더 상세히 설명할 필요가 없다.

예시된 실시예에서, 탄성 구조체(24)는 코일 스프링 또는 판 스프링과 같은 스프링이다. 일 실시예에 따르면, 탄성 구조체(24)는 제어 슬라이드(12)를 그 지정 위치 또는 가압된 위치(로터(14)와 최소의 편심도를 위한 홈 슬라이드 위치)로 가압 및/또는 복귀를 위한 스프링이다. 제어 슬라이드(12)는 변위와 그에 따른 유출류를 조절하기 위해 유출구(40) 내의 압력을 기초로 로터(14)와의 편심도를 감소시키도록 스프링 또는 탄성 구조체에 대항하여 이동될 수 있다. 하우징(20)은 탄성 구조체(또는 스프링)을 위치시키고 지지하기 위해 예컨대, 주변 벽(23)의 야러 부분에 의해 형성된 탄성 구조체를 위한 수용부(37)(도 1 참조)를 포함할 수 있다. 수용부(37)는 탄성 구조체(24)가 외측 편향 또는 버클링되는 것을 억제하도록 하나 이상의 측벽(45)을 포함할 수 있으며, 스프링의 일단이 지지되는 베어링면이 결합된다. 제어 슬라이드(12)는 예컨대, 탄성 구조체(24)가 접촉 지지되는 베어링면(61)을 형성하는 반경 방향으로 연장되는 베어링 구조체(60)를 포함한다. 다른 구조 또는 구성이 사용될 수 있다.

도 31은 본 개시 내용의 실시예에 따른 시스템(25)의 개략도이다. 시스템(25)은 예컨대, 차량 또는 차량의 부품일 수 있다. 시스템(25)는 펌프(10)로부터 압축 윤활유를 받아들이는 엔진(32)(예, 내연 기관)과 같은 기계적 시스템을 포함한다. 펌프(10)는 윤활유 공급원(26)(유입구(30)를 통해 공급됨)으로부터 윤활유(예, 오일)를 받아들여 압축하고 이를 엔진(32)으로 전달한다(유출구(40)를 통해 전달). 펌프(10)로 공급되는 윤활유 공급원(26)은 섬프(sump) 또는 탱크일 수 있다.

이제 도 8에 예시된 바와 같은 하나의 예시적인 실시예를 참조하면, 펌프의 여러 부분 중 일부에 대해 압축 윤활유를 펌프(10)에 수용하기 위해 하우징(20)과 제어 슬라이드(12) 사이의 제1 제어 챔버(34)와 하우징(20)과 제어 슬라이드(12) 사이의 제2 제어 챔버(36)의 위치가 예시된다. 제1 제어 챔버(34)는 피봇 핀(28)의 일측에 제공된, 제어 슬라이드(12)의 제1 측면에 대해 하우징 내에 제공된 반면, 제2 제어 챔버(36)는 피봇 핀(28)의 타측에 제공된, 제어 슬라이드(12)의 반대측 제2 측면 상에 제공된다. 제1 제어 챔버(34)와 제2 제어 챔버(36)는 각각 하우징(20) 내에서 제어 링(12)의 어느 일측에서 피봇 핀(28)으로부터 측정시 길이(L)와 길이(L2)로 연장된다. 일 실시예에서, L>L2이다. 다른 실시예에서, L=L2이다. 또 다른 실시예에서, L<L2이다. 제1 및 제2 제어 챔버(34, 36)는 서로 단절되어 연통되지 않는다. 제1 제어 챔버(34)와 제2 제어 챔버(36)는 각각 압축 유체를 수용하기 위한 적어도 하나의 포트를 구비한다. 예를 들면, 양의 방출 압력 하에서 압축 유체를 수용하기 위해 적어도 하나의 포트가 하우징(20)의 유출구(40)와 연통될 수 있다. 도 10은 포트(68, 70)로 지시되는 포트의 예시적인 하나의 실시예를 나타낸다. 예컨대, 포트(68)는 압축 유체를 제2 제어 팸버(36)로 전달하는 데 사용될 수 있고, 포트(70)는 압축 유체를 제1 제어 챔버(34)로 전달하는 데 사용될 수 있다. 이들 포트(68, 70)는 아래에 더 상세히 설명되는 제어 시스템(50)과 관련될 수 있다. 아래 더 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 시스템(102)과 관련된 다른 실시예에서, 유출구(40)와 연통되는 포트는 슬라이드(12)에 제공된다. 도 23은 압축 유체를 제2 제어 챔버(36)와 제1 제어 챔버(34)로 각각 전달하는 데 사용되는 포트(12A, 12B)를 보여준다. 압축 유체는 예컨대 엔진 오일 갤러리 및/또는 방출 압력 전환부와 같이 유출구 측의 양의 압력의 다른 소스로부터도 공급될 수 있으며, 한정하고자 의도되지 않는다.

압축 윤활유로부터의 양의 압력의 힘이 제1 제어 챔버(34)에 인가되거나 공급되면, 제어 슬라이드(12)는 제1 슬라이드 위치 측으로 제1 방향(또는 제1 피봇 방향)으로 가압되거나 힘을 받아 펌프 유출류를 증가시킬 수 있다(즉, 편심도를 증가시키는 것에 의해). 제2 제어 챔버(36)와 그에 따라 제어 슬라이드(12)에 인가되거나 공급되는 압축 윤활유로부터의 양의 압력의 힘은 제2 슬라이드 위치 측으로 제1 방향과 반대인 제2 방향(또는 제2 피봇 위치)으로 슬라이드(12)를 가압하여 펌프 유출류를 감소시킬 수 있다(즉, 편심도를 감소시키는 것에 의해).

예컨대, 하우징(20)/커버(19)와 제어 슬라이드(12) 사이에 도 8 및 도 23에 예시된 바와 같은 시일(seal)(62, 64) 등의 복수의 시일이 제공될 수 있다. 제1 밀봉부(62)는 제1 제어 챔버(34)에 인접한 슬라이드 시일 지지부(62B)와 함께 제어 슬라이드(12)의 홈(62A) 내에 제공될 수 있다. 제2 밀봉부(64)는 제2 제어 챔버(36)에 인접한 슬라이드 시일 지지부(64B)와 함께 제어 슬라이드(12)의 홈(64A) 내에 제공될 수 있다. 제3 밀봉부(66)는 피봇 핀(28)에 인접한 슬라이드 시일 지지부(66B)와 함께 하우징(10)/커버(19)의 홈(66A) 내에 제공될 수 있다. 시일(62, 64, 66)과 슬라이드 시일 지지부(62B, 64B, 66B)는 여전히 하우징(20)에 대한 밀봉을 유지하면서 하우징(20)의 벽을 따른 그 슬라이드 위치 사이에서의 제어 슬라이드(12)의 이동을 보조한다. 시일(62, 64, 66)은 또한 각 챔버(34, 36)로부터의 누출을 제한하는 것을 보조한다. 피봇 핀(28)으로부터의 위치 또는 길이는 탄성 구조체(24)와의 이동 균형을 기초로 결정된다. 탄성 구조체(24)는 제어 시스템이 슬라이드(12)를 임의의 위치로 이동시킬 권한을 유지할 수 있게 시일(62, 64, 66)로부터의 마찰과 히스테리시스를 극복하고 제1 챔버 내에 충분히 낮은 압력을 허용하도록 설계된다.

압축 유체를 제1 및 제2 제어 챔버(34, 36)로 전달하는 것을 제어하기 위해, 일 실시예에 따르면, 도 6~16b에 예시된 바와 같이 제어 시스템(50)이 펌프(10)에 제공된다. 제어 시스템(50)은 도 2~5에 예시된 바와 같이 커버(19) 내에 또는 커버와 함께 또는 하우징(20) 내에 형성된 챔버(22) 내에 제공될 수 있다. 도 17~27에 예시된 바와 같이 다른 실시예에서, 제어 시스템(102)은 커버(19)에 부착된 장치이다. 제어 시스템(50)은 예컨대, 피봇 핀(28)에 인접하고(또는 위에) 펌프의 유출구(40)에 인접하게(예, 일직선으로) 제공될 수 있다.

도 6~16b의 제어 시스템(50)의 예시된 실시예를 먼저 참조하면, 제어 시스템(50)은 압축 윤활유와 연통되는 공급 포트와 윤활유를 배출 또는 유출시키는 배출 포트(38)를 가지는 제어 장치를 포함한다. 공급 포트는 윤활유를 제어 챔버(34, 36) 중 하나로 전달하는 데 사용된다. 배출 포트(38)는 윤활유를 다른 제어 챔버(34, 36)로부터, 예컨대 섬프, 탱크(58) 또는 윤활유 공급원(26)으로 배출 또는 유출시키는 데 사용될 수 있다. 배출 포트(38)는 예컨대 도 15에 예시된 바와 같이 챔버(22)의 벽을 통해 제공된 개구로 형성될 수 있다. 챔버(22)는 예컨대, 원통형 하우징의 형태로 제공될 수 있다. 하우징은 실질적으로 원통형, 라운드형 또는 타원형일 수 있지만, 이러한 형태에 한정될 필요는 없다.

예시적인 실시예에 제공된 제어 시스템(50)은 챔버(22)의 보어 내에 위치된 피드백 플레이트(44)와 제어 플레이트(46)를 포함한다. 비한정적이고 오직 예시의 목적을 위해, 플레이트(44, 46)는 도 6~16b에 디스크의 형태로 예시된다. 따라서, 오직 설명의 목적으로, 피드백 플레이트는 아래에서 "피드백 디스크"로 지칭되고 제어 플레이트는 "제어 디스크"로 지칭된다. 피드백 디스크(44)와 제어 디스크(46)는 피봇 핀(28)의 축 상에 축방향으로 정렬되고 챔버(22) 내에 제공된다. 피드백 디스크(44)는 제어 슬라이드(12)의 피봇 핀(28)에 따라서 제어 슬라이드(12)에 회전 가능하게 고정되므로 피봇 핀 축을 중심으로 한 제어 슬라이드(12)의 피봇 운동과 함께 피봇되거나 동작된다. 피드백 디스크(44)는 제어 디스크(46)에 대해서도 피봇된다. 제어 디스크(46)는 피봇 핀(28) 상에 위치되어 회전된다.

제어 디스크(46)는 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서 피드백 디스크(44)에 대해 피봇 핀 축을 중심으로 피봇 이동되도록 구성된다(역으로 피드백 디스크(44)는 제어 디스크(46)에 대해 피봇된다). 일부의 경우, 제어 디스크(46)는 중립 위치로 이동되도록 구성된다. 아래에 더 설명되는 바와 같이, 제어 디스크(46)가 제1 제어 위치에 있을 때, 압축 윤활유가 제1 제어 챔버(34)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제1 슬라이드 위치 또는 최대 토출량 측으로 이동되어 펌프(10)의 유출류가 증가된다. 제어 디스크(46)는 피봇 핀(28)의 축을 따라 피드백 디스크(44)에 인접하게 제공된다.

제어 시스템(50)은 챔버(22) 내에 압력 플레이트(47)와 커버 플레이트(48)를 역시 포함할 수 있다. 압력 플레이트(47)와 커버 플레이트(48)는 챔버(22)의 벽에 대한 고정을 위해 플레이트(47, 48)를 둘러싸는 O-링(52)을 사용하여 챔버(22) 내에 밀봉될 수 있다. 또한, 챔버(22)의 보어 내에 커버 플레이트(48)를 고정하여 압력 플레이트(47)를 피드백 및 제어 플레이트(44, 46) 측으로 가압하도록 유지 클립(54)(도 7 참조)이 압력 플레이트(47)와 커버 플레이트(48)(예, 커버 플레이트(48)에 인접) 아래에 제공된다. 유지 클립(54)은 예컨대, 보어 내에 형성된 홈(55)(도 6 참조) 내에 끼워지거나 챔버(22)의 내벽을 따라 끼워진다.

도 6에 예시된 바와 같이, 압력 플레이트(47)는 제어 디스크(46)에 인접하게 제공될 수 있다. 커버 플레이트(48)는 압력 플레이트(47)에 인접하게 제공된다. 압력 플레이트(47)는 도 7 및 도 14에 예시된 바와 같이 피봇 핀(28)의 단부를 수용하는 중심 개구(98)를 포함한다. 압력 플레이트(47)는 수용된 압축 윤활유를 다시 제어 디스크(46)로(따라서, 챔버(34, 36) 중 하나로) 전달 및 공급하기 위해 전달 포트(92)(도 13에도 예시됨)를 더 포함한다. 커버 플레이트(48)는 유출 포크(33)로부터 플레이트(47, 48) 사이로 전달되는 압축 윤활유가 제어 플레이트(46)와 피드백 플레이트(44)를 챔버(22) 내에서 축방향으로 함께 유지하도록 압력 플레이트(47)로부터 이격된다. 추가로, 압력 플레이트(47)는 맞춤 못(dowel)(82)의 수용을 위한 개구를 포함한다. 맞춤 못(82)은 압축 윤활유를 제어 디스크(46) 측으로 압력 공급하고 전달 포트(92)가 압력 플레이트(47)를 여전히 고정하면서 제어 디스크의 포트와 연통 상태를 유지하도록 압력 플레이트(47)의 전달 포트(92)를 대략적으로 배향시키도록 도 13에 예시된 바와 같이 압력 플레이트(47)의 개구 내로 억지 끼움된다. 예컨대, 도 10 및 도 15에 예시된 바와 같이, 피드백 디스크(44)가 맞춤 못(82)이 관통되지만 피드백 디스크(44)를 피하여 유지되는 개구(80)를 포함한다. 맞춤 못(82)은 또한 아래에 추가로 설명되는 배출 포트(86)를 통해 제어 디스크(46)를 피하도록 제공된다.

추가로, 도 6에 예시된 바와 같이 일 실시예에서, 제어 디스크(46)를 위한 핀(90)이 챔버(22) 내에, 예컨대 구멍 또는 슬롯(91) 내에 제공될 수 있다. 핀(90)은 예컨대, 적어도 제1 및 제2 제어 위치 사이에서 제어 디스크(46)의 회전을 제어한다. 핀(90)은 챔버(22)의 벽, 구멍 또는 슬롯(91)을 통해 제어 디스크(46) 내의 장공(88)을 통해 연장될 수 있다. 핀(90)은 제어 디스크(46)의 제1 제어 위치와 제2 제어 위치에 대응하는 제어 디스크(46)의 장공(88)의 제1 및 제2 단부 사이에서 이동되도록 구성된다.

피봇 핀(28)은 제어 슬라이드(12) 내로 억지 끼움되어 있어서 압축 윤활유는 압력 플레이트(47)로 통과 및 공급될 수 있고 피봇 핀(28)은 평탄한 측면(28A, 28B)(도 8에도 예시됨)을 형성하도록 예컨대 선형인 홈을 내부에 포함하도록 형성될 수 있다. 피봇 핀(28)의 홈 또는 측면은 수용 공간의 유출 포트(33)로부터 압축 유체를 수용 및 전달하고 이를 따라(축방향으로) 압축 유체를 제어 시스템으로 보내도록 구성되는 한편, 그 주변 또는 외주 주위의 나머지 표면들은 슬라이드(12)에 결합되거나 및/또는 접촉된다. 홈은 피봇 핀(28)의 본체 둘레로 이격될 수 있고, 실질적으로 피봇 핀(28)의 전체 길이로 연장되거나 연장되지 않을 수 있다. 예를 들면, 도 7에 예시된 바와 같이, 홈은 피봇 핀(28)의 길이의 일부를 따라서만 연장되도록 설계될 수 있다. 홈은 피봇 핀(28)의 평탄한 측면(28A, 28B)을 형성하는 평탄한 선형 절단부일 수 있거나 피봇 핀(29)(예, 도 23 참조)에 예시된 바와 같은 라운드형 또는 원형의 절단부일 수 있다. 임의의 수의 홈이 제공될 수 있다. 피봇 핀(28)에는 2개의 홈이 제공된다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 3개 이상의 홈이 제공될 수 있다.

제어 시스템(50)의 제어 디스크(46)와 피드백 디스크(44)가 윤활유를 제1 및 제2 제어 챔버(34, 36)로 전달하는 것을 어떻게 제어하는지를 더 이해하기 위해, 디스크의 조립 및 구성을 여기에서 추가로 설명한다. 도 10에 예시된 바와 같이, 피드백 디스크(44)는 펌프(10)의 작동 출력 압력(또는 엔진 갤러리와 같은 유압 회로의 출력측에 대한 다른 소스의 압력)과 탱크 압력(기본적으로 유압 회로의 입력측에 대한 음의 압력 또는 제로 압력)과 연통되도록 구성된 제1 포트(72)와 제2 포트(74)를 구비한다. 더 구체적으로, 포트(72, 74)는 각각 포트(68, 70)를 통해 제1 및 제2 제어 챔버(34, 36) 중 하나에 압축 윤활유를 전달(또는 피드백)하도록 구성된다. 피드백 디스크(44)는 도 10 및 도 14에 예시된 바와 같이 피봇 핀(28)을 수용하는 중심 개구(94)를 포함한다.

제어 디스크(46)는 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 한 쌍의 포트(84, 86)를 포함하며, 해당 포트는 제1 및 제2 제어 챔버(34, 36) 중 하나와 유출구 와 섬프 또는 탱크(58) 중 하나 사이에서 압축 윤활유를 선택적으로 전달하는 것을 제어하고 가능케 하도록 구성된다. 각각의 포트(84, 86)는 피드백 디스크(44) 상의 포트(72, 74) 중 하나와 관련된다. 포트(84)는 압축 윤활유를 피드백 디스크(44) 측으로 전달하는 압력 포트 또는 공급 포트이다. 포트(86)는 압축 윤활유를 탱크(58)/윤활유 공급원(26)으로 배출하거나 펌프(10)의 음의 흡입 압력으로서 작용하는 배출 포트이다. 제어 디스크(46)는 도 11 및 도 14에 예시된 바와 같이 피봇 핀(28)의 수용을 위한 중심 개구(96)를 포함한다. 더 구체적으로, 피봇 핀(28)과 관련하여 압축 윤활유는 제어 시스템(50)으로 전달되도록 구성되며, 제어 시스템은 다시 챔버(34 또는 36)로 윤활유의 전달을 제어한다. 유출 포트(33)로부터의 압축 유체는 피봇 핀(28)의 홈 또는 평탄한 측면(28a, 28b)을 통해 챔버(22) 측으로, 피드백 디스크(44)와 제어 디스크(46)의 개구(94, 96)를 통해 제어 시스템(50)의 플레이트(47, 48) 측으로 흐르거나 공급될 수 있다(상측으로). 압축 유체의 유동 방향은 도면에서 화살표(A)로 표현된다. 예컨대, 도 7을 참조하면, 압축 유체는 핀(28)을 따라 축방향으로 압력 플레이트(47)(제어 디스크(46)와 피드백 디스크(44)를 축방향으로 함께 유지하도록 플레이트(47, 48) 사이로 압력을 공급함)의 상부 측으로 유동된다. 압축 유체는 압력 플레이트(47)의 전달 포트(92)를 통해 제어 디스크(46)의 포트(84)로 축방향으로(다시 하방으로) 공급된다.

도 14는 중립 제어 위치에 있을 때의 제어 시스템(50)과 제어 디스크(46)를 예시한다. 도 16a 및 도 16b는 각각 펌프(10) 내의 챔버(34, 36)로의 압축 윤활유의 전달을 제어하기 위해 제1 제어 위치(도 16a)(예, 최대 토출량)와 제2 제어 위치(16b)(예, 최소 토출량)에 있을 때의 제어 시스템(50)의 제어 디스크(46)와 피드백 디스크(44)의 상대 위치를 나타낸다. 도 16a 및 도 16b에 예시된 바와 같은 디스크의 위치는 하방으로 관찰시, 즉 도 15에서 화살표(B)로 나타낸 방향으로 관찰시 각 위치로의 위치 지정에 대응한다. 도 16a의 제1 제어 위치에서, 예컨대, 핀(90)이 장공(88)의 제1 단부에 제공되도록 제어 디스크(46)가 최대 토출량 위치로 또는 그 위치를 향해 회전시(또는 도 11의 상부 섹션에 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로 회전시), 제어 디스크(46)의 포트 쌍 중 하나, 예컨대, 공급 포트(84)는 압축 윤활유가 제1 제어 챔버(34)로 전달되도록 피드백 디스크(44)의 제2 포트(74)와 연통되며, 제어 디스크(46)의 포트 쌍 중 다른 포트, 예컨대, 배출 포트(86)는 제2 제어 챔버(36)를 배출하도록 피드백 디스크(44)의 제1 포트(72)와 연통된다(도 16a의 화살표 참조). 이 제1 제어 위치에서, 압축 윤활유는 포트(70)(도 19)를 통해 제1 제어 챔버(34)로 전달되어 제어 슬라이드(12)를 제1 슬라이드 위치로 이동시킴으로써 펌프의 유출류를 증가시키고, 제2 제어 챔버(36)는 포트(68)를 통해 윤활유를 배출시킨다(예, 탱크(58) 또는 공급원(26)으로). 이것은 도 8에 예시된 펌프(10)에 의한 최대 토출량을 가져올 수 있다. 시일(62, 64)은 하우징(20)의 내벽을 따라 슬라이드되고 시일(66)은 제어 슬라이드(12)와 피드백 디스크(44)가 예컨대 피봇 핀(28)을 중심으로 도 8에서 반시계 방향으로 이동될 때 제어 슬라이드(12)를 따라 슬라이드된다.

도 16b의 제2 제어 위치에서, 예컨대, 핀(90)이 장공(88)의 제2 단부에 제공되도록 제어 디스크(46)가 최소 토출량 위치로 또는 그 위치를 향해 회전시(또는 도 12의 상부 섹션에 나타낸 바와 같이 시계 방향으로 회전시), 도시된 바와 같이, 제어 디스크(46)의 포트 쌍 중 하나, 예컨대, 포트(84)는 압축 윤활유가 제2 제어 챔버(36)로 전달되도록 피드백 디스크(44)의 제1 포트(72)와 연통되며, 제어 디스크(46)의 포트 쌍 중 다른 포트, 예컨대, 배출 포트(86)는 제1 제어 챔버(34)를 배출하도록 피드백 디스크(44)의 제2 포트(74)와 연통됨으로써(도 16b의 화살표 참조) 제어 슬라이드(12)를 제2 슬라이드 위치 측으로 제2 방향으로 이동시켜 펌프의 유출류를 감소시킨다. 이 제2 제어 위치에서, 압축 윤활유는 포트(68)를 통해 제2 제어 챔버(36)로 전달되어 제어 슬라이드(12)를 제2 슬라이드 위치 측으로 이동시킴으로써 펌프의 유출류를 감소시키며, 제1 제어 챔버(334)는 포트(70)를 통해 윤활유를 배출한다(예, 탱크(58) 또는 공급원(26)으로). 이것은 도 9에 예시된 바와 같이 펌프에 의한 최소 토출량을 가져올 수 있다. 시일(62, 64)은 하우징(20)의 내벽을 따라 슬라이드되고 시일(66)은 제어 슬라이드(12)와 피드백 디스크(44)가 예컨대 피봇 핀(28)을 중심으로 도 9에서 시계 방향으로 이동될 때 제어 슬라이드(12)를 따라 슬라이드된다.

따라서, 제어 디스크(46)는 제1 제어 챔버(34)와 제2 제어 챔버(36) 중 어떤 것이 펌프의 유출 포트(33)에 연결되고 다른 것은 배출을 위해 연결되도록 하는 것을 전환한다. 이것은 작동 압력이 펌프의 유출구에 의해 제공시 작은 힘으로 펌프를 제어할 수 있게 한다. 따라서, 제어 디스크(46)를 회전시키는 것에 의해, 압력 중 일부가 제1 제어 챔버(34)로부터 제2 제어 챔버(36)로 효과적으로 이동되어 결국 탄성 구조체(24)에 대한 제어 슬라이드(12)의 변위를 증가시키게 된다.

일 실시예에서, 제어 디스크(46)는 예컨대 도 14에 도시된 바와 같이 피드백 디스크(44)에 대해 제3 중립 위치(즉, 챔버(34)에 대한 압력이 제어 슬라이드(12)와 피드백 디스크(44)를 이동시킨 후에 생기는 제1 위치와 챔버(36)에 대한 압력이 제어 슬라이드(12)와 피드백 디스크(44)를 이동시킨 후 생기는 제2 위치 외에)로 피봇 이동시키도록 구성된다. 이 중립 위치에서, 제어 디스크(46)의 포트(84, 86)는 제1 제어 챔버(34) 또는 제2 제어 챔버(36)로 압축 윤활유가 전달되지 않거나 거의 전달되지 않도록 피드백 디스크(44)의 포트(72, 74)로 압축 윤활유의 전달을 실질적으로 제한한다. 일 실시예에서, 제어 디스크(46)의 공급 포트(84)는 피드백 디스크(44)의 제1 및 제2 포트(72, 74) 중 어느 하나에 연통되지 않아서 제어 시스템을 통한 제1 제어 챔버(34) 또는 제2 제어 챔버(36)로의 압축 윤활유의 전달을 방지한다.

제어 시스템(50)은 제어 슬라이드(12)와 함께 피드백 디스크(44)의 고정된 회전에 의해 중립 위치(도 14)로 복귀한다. 즉, 각각의 경우, 챔버(34 또는 36)로의 압축 윤활유의 전달을 통한 제어 슬라이드(12)의 이동은 피드백 디스크(44)도 이동시키게 되는데, 이는 이들이 피봇 핀(28)에 함께 회전 가능하게 고정되기 때문이다. 제어 슬라이드(12)는 피드백 디스크(44)의 포트(72, 74)가 제어 디스크(46)의 포트(84, 86)에 대해 중립 위치에 배치될 때까지 그 여러 위치 중 어느 하나 측으로 가압되도록 유지되는데, 이는 상기 포트들(72, 74, 84, 86)이 중첩되거나/연통되지 않기 때문이다. 예를 들면, 제어 슬라이드(12)가 시계 방향으로 피봇되면, 피드백 디스크(44)는 제어 디스크(46)에 대해 중립 위치로 시계 방향으로 제공되어 유동이 중지된다. 즉, 일단 피드백 디스크(44)와 제어 디스크(46)가 상대적으로 중립인 위치로 복귀하면, 각각의 챔버로의 압축 유체의 전달이 중지된다. 이것은 제공될 제어 슬라이드 위치의 변화를 허용하지만, 피드백 디스크(44)의 중립 위치로의 복귀는 제어 슬라이드(12)의 이동 또는 동작이 신뢰성 있게 중지될 수 있게 한다. 반대로, 제어 챔버(34)로의 압력 전달의 중지에 의해 슬라이드(12)가 반대 방향으로 다시 이동되면, 피드백 디스크(44)가 그것과 함께 피봇되어 제어 챔버(34, 36)로의 압력 전달을 재개한다. 따라서, 평형 레벨이 유지된다.

다른 실시예에 따르면, 도 17~27은 펌프(10)의 하우징(20)과 커버(19)에 제공될 수 있는 다른 제어 시스템(102)를 예시한다. 단지 간결성의 목적으로, 도 6~14와 관련하여 전술한 바와 유사한 부분들은 도 17~27에서 동일하거나 유사한 번호로 병기될 수 있다. 따라서, 상기 부분과 관련하여 전술한 특징부들은 도 12~17의 실시예 각각에도 유사하게 적용될 수 있으므로 아래에 반드시 반복하지는 않음을 알아야 한다. 또한, 유입구와 유 출구가 분명하게 예시되지만, 당업자는 도 1의 표현과 도 2를 참조로 이미 예시되고 설명된 부분이 도 17~20에 예시된 실시예에 유사하게 적용될 것임을 이해할 것이다.

제어 슬라이드(12)는 축을 따른 피봇을 위해 피봇 핀(29)에 회전 가능하게 고정된다. 더 구체적으로, 피봇 핀(29)은 그 외부면(들)이 제어 슬라이드(12)에 결합되거나/접촉되도록 제어 슬라이드(12)의 개구 내에 억지 끼움될 수 있다. 제어 시스템(102)은 예컨대, 피봇 핀(29)에 인접하고(또는 위로) 유출구(40)에 인접하게 커버(19)에 부착된 제어 장치(22A)를 포함한다. 제어 장치(22A)는 압축 윤활유와 연통되는 공급 포트와 윤활유를 예컨대 섬프, 탱크(58) 또는 윤활유 공급원(26)으로 배출 또는 방출하는 배출 포트(38A)(도 18 참조)를 가지는 예컨대 원통형의 하우징의 형태로 제공될 수 있다. 배출 포트(38A)는 예컨대 도 27에 예시된 바와 같이 제어 장치(22A)의 벽을 통해 제공된 개구로 형성될 수 있다. 원통형 형태로 예시되더라도, 제어 장치(22A)의 하우징은 실질적으로 원통형, 라운드형 또는 타원형일 수 있지만, 이러한 형태로 한정될 필요는 없다.

제어 장치(22A)의 원통형 하우징은 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서 피봇 핀 축을 중심으로 한 피봇 이동을 위해 구성된다. 일부의 경우, 제어 장치(22A)는 중립 위치로 이동되도록 구성된다. 제어 장치(22A)가 제1 제어 위치에 있을 때, 압축 윤활유가 제1 제어 챔버(34)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제1 슬라이드 위치 또는 최대 토출량 위치 측으로 이동되어 펌프(10)의 유출류가 증가된다. 제어 장치(22A)가 제2 제어 위치에 있을 때, 압축 윤활유가 제2 제어 챔버(36)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제2 슬라이드 위치 또는 최소 토출량 위치 측으로 이동되어 핌프(10)의 유출류가 감소된다.

제어 장치(22A)는 예컨대 도 21에 예시된 바와 같이 내부에 피봇 핀(29)의 일부를 수용하도록 구성된다. 피봇 핀(29)은 전술한 피봇 핀(28)과 유사하고 유사한 기능을 제공하지만, 대안적인 설계의 특징부를 포함한다(즉, 추가적인 홈을 포함하고, 각각의 홈은 선형 또는 평탄형과 반대로 만곡되어 있다). 또한, 피봇 핀(29)은 전달/공급 메커니즘과 피드백 메커니즘으로서 작용하도록 구성된다. 구체적으로, 핀(29)은 슬라이드(12)에 억지 끼움되므로 압축 윤활유가 유출구(33)로부터 통과되고 제어 시스템(102)으로 공급되고 이로부터 피드백되도록 하기 위해 피봇 핀(29)은 다중 홈(29A, 29B, 29C)을 구비한다. 홈들은 피봇 핀(29)의 본체 주변으로 이격되지만, 홈(29B)은 실질적으로 피봇 핀(29)의 전체 길이로 연장되도록 설계되는 반면, 홈(29A, 29C)은 피봇 핀(29)의 길이의 일부만 연장된다(도 27 참조). 피봇 핀(29)의 외부면은 제어 슬라이드(12)의 표면과 접촉된 상태로 유지된다. 예를 들면, 도 26(최대 위치의 슬라이드를 예시함)을 참조하면, 동작 중, 유출 포트(33)로부터의 윤활유의 압축 공급부는 피봇 핀(29) 내의 홈(29B)에 연결되어 압축 윤활유를 제어 장치(22A) 측(도면에서 화살표(A)로 나타낸 방향)으로 공급한다(상측으로). 압축 윤활유는 홈(29B)으로부터 원통형 하우징의 수용부(118)(도 21 및 25 참조) 내로 전달된다. 제어 장치(22A)의 하우징의 수용부(118)는 하우징 내에서 예컨대, 노치, 홈, 또는 개구의 형태일 수 있다. 압축 윤활유는 홈(29A, 29C)에 선택적으로 공급될 수 있으며, 제어 장치(22A)의 위치에 따라-아래에 더 상세히 설명됨-윤활유는 제1 챔버(34) 또는 제2 챔버(36)로 공급(피드백)된다.

도 22에 예시된 바와 같이, 피봇 핀(29)은 제어 장치(22A)의 원통형 하우징을 통해 연장되어 바닥부에 고정된다. 제어 장치(22A)의 원통형 하우징에 대한 피봇 핀(29)의 위치 지정을 유지하도록 피봇 핀(29)의 단부의 홈(106)에 유지 클립(54A)(도 20~22 참조)이 제공된다. 제어 장치(22A)는 피봇 핀(29)과 동일한 축(떨어져 있는 상태라도)을 중심으로 이동 또는 회전되도록 구성된다.

제어 장치(22A)의 일부로서 피봇 핀 튜브(100)도 제공된다. 튜브(100)는 관통 보어를 가지며, 유출구(40)에 인접한 커버 내의 개구(123)(또는 개구(123)는 하우징(20)의 다른 부분을 통해 형성될 수 있다) 내에 회전 가능하게 안내된다. 튜브(100)는 보어를 통해 피봇 핀(29)을 둘러싸서 고정되고 피봇 핀(29)에 회전 가능하게 고정된다. 예를 들면, 튜브(100)는 피봇 핀(29) 위로 가압될 수 있다. 튜브(100)는 피봇 핀(29)과 그에 따라 제어 슬라이드(12)와 함께 회전되도록 구성된다(피봇 핀(29)이 제어 슬라이드(12) 내로 가압되어 거기에 회전 가능하게 고정되기 때문이다). 전달 포트 또는 공급 포트(들)이 피봇 핀(29)에 형성된 홈(29A, 29B, 29C)과 튜브(100)의 내벽(108)의 조합으로부터 형성된다(즉, 포트는 피봇 핀(29)의 표면(들)과 내벽(108) 사이에 형성된다). 튜브(100)는 윤활유가 형성된 공급 포트(피봇 핀(29)의 표면과 내벽(108) 사이)를 통해 유동되도록 홈(29A, 29B, 29C)과 정렬된 개구(112, 114, 116)(도 25a 및 도 27 참조) 또는 포트를 포함한다.

나중에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 압축 윤활유는 유출구(33)로부터 제어 장치(22A)의 원통형 하우징의 수용부(118)(도 21 및 도 25 참조) 내로 전달될 수 있다. 수용부(118)는 예컨대 원통형 하우징의 내부에 형성된 홈일 수 있다. 이 수용부는 피봇 핀(29)의 홈(29B)과 유체 연통된다.

또한, 피봇 핀(29)에 제공된 홈(29A, 29B, 29C) 외에, 제어 슬라이드(12)는 압축 윤활유를 챔버(34, 36)로 전달하기 위해 도 23에 도시된 바와 같이 형성된 전달 채널(12A, 12B)을 내부에 포함한다. 제어 장치(22A)의 위치를 기초로, 압축 윤활유는 홈(29A, 29C) 중 하나를 이용하여 전달 채널(12A, 12B) 중 하나를 통해 챔버(34, 36) 중 하나의 챔버 내로 전달될 수 있다.

추가로, 도 21 및 도 27에 예시된 바와 같은 일 실시예에서, 제어 핀(110)이 제공될 수 있다. 제어 핀(110)은 커버(19)와 제어 장치(22A)를 연결하고 예컨대, 적어도 제1 및 제2 제어 위치 사이에서 제어 장치(22A)의 회전을 제어한다. 핀(110)은 커버(19)의 벽, 구멍 또는 슬롯(113)을 관통하고(도 27 참조) 제어 장치(22A) 내의 장공(111)을 관통할 수 있다(도 24a 및 도 24b 참조). 핀(110)은 제어 장치(22A)의 제1 제어 위치와 제2 제어 위치에 대응하는 장공(110)의 제1 단부와 제2 단부 사이에서 이동되도록 구성된다.

제어 장치(22A)의 각각의 위치에서, 유출 포트(33)로부터의 윤활유의 압축 공급부는 피봇 핀(29)의 홈(29B)에 연결되어 압축 윤활유를 제어 장치(22A) 측(도 27에서 화살표(A)의 방향)으로 공급한다(상향으로). 그러나, 제어 장치(22A)의 위치 지정은 압축 윤활유의 전달 여부 및 전달 장소를 결정한다. 도 25a는 일 실시예에 따라 중립 위치에 있는 제어 장치(22A)를 나타낸 개략도이다. 이 중립 위치에서, 튜브(100)의 개구(112, 114, 116)는 실질적으로 압축 윤활유가 홈(29A, 29C)으로 전달되는 것이 제한된다. 이것은 수용부(118)로부터의 전달이 튜브(100)를 중심으로 한 원통형 하우징의 내벽의 위치 지정에 의해(예, 내벽은 개구(112, 116)를 폐쇄함) 어느 측이든 차단되기 때문이다. 따라서, 제1 제어 챔버(34) 또는 제2 제어 챔버(36) 어느 측으로도 압축 윤활유가 (유출구(33)로부터) 전달되지 않거나 거의 전달되지 않는다.

이제 제어 장치(22A)를 사용하여 압축 윤활유를 챔버로 전달 및 공급하는 동작을 참조하면, 전술한 바와 같이, 윤활유는 제어 장치(22A)의 수용부(118)로 공급된다. 이후 압축 윤활유는 홈(29A, 29B, 29C) 중 하나로 공급될 수 있다. 도 25b 및 도 25c는 각각 펌프(10)의 챔버(34, 36)로의 압축 윤활유의 전달을 제어하기 위해 제1 제어 위치(도 25b)(예, 최대 토출량)와 제2 제어 위치(도 25c)(예, 최소 토출량)에 있는 제어 시스템(102)의 제어 장치(22A)의 상대 위치를 예시한다. 도 25b 및 도 25c에 예시된 위치들은 하방으로 관찰시, 즉 도 27에서 화살표(B)로 지시된 방향으로 관찰시 그 위치에 대응한다. O-링(104)은 튜브(100)에 대한 원통형 하우징(22A)의 슬라이딩 이동을 허용한다. 도 25b의 제1 제어 위치에서, 예컨대, 제어 장치(22A)가 최대 토출량 위치로 또는 이 위치 측으로 회전되어 토출량이 증가하면(예, 도 25b에 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로 회전시), 핀(110)은 장공(111)의 제1 단부에 제공된다. 압축 윤활유는 홈(29B)으로부터 수용부(118)로 전달된 후 튜브(100) 내의 개구(116)를 통해 홈(29C) 내로 전달된다. 이 제1 제어 위치에서, 압축 윤활유는 포트(116)와 홈(29C)의 유체 연통을 통해 제1 제어 챔버(34)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제1 슬라이드 위치로 이동되어 펌프의 유출류가 증가된다. 이것은 도 23에 도시된 바와 같이 펌프(10)에 의한 최대 토출량을 가져올 수 있다. 제2 제어 챔버(36)는 윤활유를 홈(29A)과 포트(112)의 유체 연통을 통해 제어 장치(22A)의 배출 포트(38A)를 통해 외부로 배출시킨다(예, 탱크(58) 또는 공급원(26)으로).

도 25c의 제2 제어 위치에서, 예컨대, 핀(110)이 장공(111)의 제2 단부에 제공되도록 제어 장치(22A)가 최소 토출량 위치로 또는 이 위치 측으로(예, 도 25c에 나타낸 바와 같이 시계 방향으로) 회전되면, 압축 윤활유는 홈(29B)으로부터 수용부(118)로 전달된 후 튜브(100) 내의 개구(112)를 통해 홈(29A) 내로 전달된다. 이 제2 제어 위치에서, 압축 윤활유는 포트(112)와 홈(29A)의 유체 연통을 통해 제2 제어 챔버(36)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제2 슬라이드 위치로 이동되어 펌프의 유출류가 감소된다. 이것은 도 23에 도시된 바와 같이 펌프(10)에 의한 최대 토출량을 가져올 수 있다. 제1 제어 챔버(34)는 윤활유를 홈(29C)과 포트(116)의 유체 연통을 통해 제어 장치(22A)의 배출 포트(38A)를 통해 외부로 배출시킨다(예, 탱크(58) 또는 공급원(26)으로). 이것은 제어 슬라이드(12)의 변위를 감소시켜 펌프에 의한 최소 토출량을 가져올 수 있다.

따라서, 제어 장치(22A)는 제1 제어 챔버(34)와 제2 제어 챔버(36) 중 어떤 것이 펌프의 유출 포트(33)에 연결되고 다른 것은 배출을 위해 연결되도록 하는 것을 전환한다. 이것은 작동 압력이 펌프의 유출구에 의해 제공시 작은 힘으로 펌프를 제어할 수 있게 한다. 따라서, 제어 장치(22A)를 회전시키는 것에 의해, 압력 중 일부가 제1 제어 챔버(34)로부터 제2 제어 챔버(36)로 효과적으로 이동되어 결국 탄성 구조체(24)에 대한 제어 슬라이드(12)의 변위를 증가시키게 된다.

제어 시스템(102)은 제어 슬라이드(12)와 함께 튜브(100)의 고정된 회전에 의해 중립 위치(도 25)로 복귀된다. 즉, 각각의 경우, 어느 챔버(34 또는 36)로의 압축 윤활유의 전달을 통한 제어 슬라이드(12)의 이동은 피봇 핀(29)을 이동시키고(예, 시계 방향 또는 반시계 방향으로), 이는 다시 튜브(100)를 회전시키는 데, 이것은 이들 요소가 회전 가능하게 함께 고정되기 때문이다. 예를 들면, 제어 슬라이드(12)가 시계 방향으로 피봇될 때, 피봇 핀(29)과 튜브(100)는 시계 방향으로 이동된다. 제어 슬라이드(12)는 챔버(34 및/또는 36)로의 흐름이 감소 또는 제한될 때까지 또는 레버(42A)가 활성화되거나 이동될 때까지 그 위치들 중 어느 위치(최소 또는 최대) 측으로 가압된 상태를 유지한다. 어느 챔버로의 흐름이 감소되거나 개별 챔버로의 압축 유체의 전달이 중지될 때, 슬라이드(12)는 상대적으로 중립인 위치 또는 홈 위치로 복귀되도록 가압될 수 있다. 예컨대 도 25에 예시된 바와 같이 이러한 슬라이드 이동은 피봇 핀(29)과 튜브(100)를 중립 위치로 전환시켜 제어 장치(22A)의 내벽들이 피봇 핀(29)의 홈과 정렬되게 배치됨으로써 홈(29B)으로부터 어느 홈(29C 또는 29A)으로의 윤활유의 전달 또는 흐름이 실질적으로 제한되거나 방지된다.

제어 위치 사이에서 제어 시스템(50, 또는 102)(예, 제어 디스크(46) 또는 제어 장치(22A))의 이동을 제어하기 위해, 다수의 작동 메커니즘 및 방법이 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 디스크(46)는 제어 디스크(46)의 회전을 조정하도록 구성된 레버(42)를 더 포함한다. 유사한 방식으로, 제어 장치(22A)는 하우징의 회전을 조정하기 위해 레버(42A)를 더 포함할 수 있다. 레버(42, 42A)는 그 관련 제어 장치가 제어 챔버(34, 36)로의 압축 윤활유의 전달을 제어하도록 전후로 회전됨으로써 제어 슬라이드(12)의 위치가 조정된다. 예시된 제1 실시예에서, 레버(42)는 예컨대 도 3~5에 예시된 바와 같이 챔버(22) 내의 배출 포트(38)를 통해 연장될 수 있다. 예시된 제2 실시예에서, 레버(42A)는 제어 장치(22A)에 부착되거나 그 일부로서 형성될 수 있다(예, 일체형으로). 레버의 이동 또는 회전은 한정되는 것은 아니지만 조절 압력, 또는 선형, 회전형 또는 각형의 전기적 부하 장치를 포함하는 임의의 수의 방식으로 구현될 수 있다. 실시예에 따르면, 제어 장치의 작동 또는 회전을 위해 선형 솔레노이드, 유압 피스톤 및 스프링, 기어 세트를 회전시키는 DC 모터 또는 스테퍼 모터, 축방향 스큐류 드라이버의 사용은 본 개시 내용의 범위 내에 있다. 레버(42 및/또는 42A)의 작동에 사용되는 장치(들)는 한정하고자 의도된 것이 아니다.

일 실시예에서, 제어 디스크(46) 또는 제어 장치(22A)의 이동은 챔버(22)로 공급되는 유압을 통해 작동된다. 제어 압력은 예컨대 펌프 유출 압력 또는 엔진 갤러리 피드백 압력일 수 있다. 제어 압력은 원하는 양의 압축 윤활유가 시스템, 예컨대 엔진으로 전달되도록 펌프의 여러 부분을 제어하는 데 사용될 수 있다. 예컨대 도 28에 개략적으로 표현된 다른 실시예에서, 제어 시스템(50)을 작동시키는 데 유압 장치(120)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 제어 디스크(46)의 레버(42A)를 이동시킬 수 있다. 도 29는 제어 시스템(50)의 제어 장치(예, 제어 디스크(46))를 작동시키기 위해 모터(122)를 사용하는 것을 예시한다. 도 30은 제어 시스템(50)의 제어 장치를 작동시키기 위해 모터(126)와 기어(124)(예, 하나 이상의 기어)의 조합을 사용하는 것을 예시한다. 물론, 도 28~30의 장치 중 임의의 장치는 구체적으로 예시되지 않았지만 제어 장치(22A)의 하우징에 사용될 수 있음을 알아야 한다.

또 다른 실시예에서, 제어 장치의 이동은 관련된 전자기 장치를 통해 작동된다. 예를 들면, 제어 디스크(46)는 제어 디스크(46)의 회전을 위해 작동될 수 있는(예, 전류의 인가를 통해) 영구 자석을 내부에 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어 장치(22A)는 관련된 자석들을 포함할 수 있다. 자석에 대한 전류가 증가하면, 제어 장치가 제1 방향으로 회전될 수 있는 반면, 전류가 감소되면, 제어 장치가 제2 방향으로 회전될 수 있다. 추가로 스프링을 사용하여 제어 장치의 회전을 지원할 수 있다.

추가로, 제어 시스템(50 또는 102)의 제어 장치의 작동을 위한 레버(42 및/또는 42A) 또는 개별 부품을 제공할 필요가 없음을 알아야 한다. 예를 들면, 도 31에 개략적으로 예시된 바와 같이, 제어 장치(130)는 여기에서의 실시예에 따라 예컨대 예시적으로 설명된 도 28~30의 작동 메커니즘 중 하나를 사용하여 펌프(10)와 관련된 제어 시스템(50, 102)의 작동을 구현하도록 설계될 수 있다.

따라서, 본 개시 내용은 여기에 개시된 제어 시스템(50 또는 102)을 사용하여 가변 베인 펌프에 대한 윤활유의 전달을 제어하는 방법을 추가로 개시한다. 방법은 예컨대, 압축 윤활유가 제1 제어 챔버(34)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제1 슬라이드 위치 측으로 이동되어 펌프의 유출류가 증가되도록 제어 장치를 제1 제어 위치로 이동시키는 단계와 제어 슬라이드(12)와 함께 제1 슬라이드 위치 측으로 피드백 디스크(44)를 이동시키는 단계를 포함한다. 방법은 예컨대, 압축 윤활유가 제2 제어 챔버(36)로 전달됨으로써 제어 슬라이드(12)가 제2 슬라이드 위치 측으로 이동되어 펌프의 유출류가 증가되도록 제어 장치를 제2 제어 위치로 이동시키는 단계와 제어 슬라이드(12)와 함께 제2 슬라이드 위치 측으로 피드백 디스크(44)를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기에 개시된 양자의 실시예에서, 압축 유출 윤활유(또는 오일)는 바로 유출 포트로부터 사용되어 제어 시스템으로 전달된다. 제어 시스템은 압축 윤활유를 감소 챔버(또는 제2 챔버(36)) 또는 증가 챔버(제1 챔버(34))로 전달한다. 어떤 챔버든 압축되지 않으면 배출될 것이다. 어떤 챔버를 압축할 지의 선택은 예컨대 제어 장치의 회전에 의해 수행된다. 따라서, 압축 윤활유는 제어 슬라이드를 피봇 핀(회전 이동을 위해 슬라이드와 억지 끼움됨)을 중심으로 회전시키게 된다. 피봇 핀은 제어 장치와 중립 상태(어떤 포트도 압축되거나 배출되지 않는 위치)에 있을 때까지 제어 포트를 회전시킨다.

제어 시스템은 제어 슬라이드를 제어 장치(예, 제어 플레이트)와 동일한 각도로 위치시키며, 펌프로부터의 유체 압력이 슬라이드 이동을 작동시키거나 수행할 때 매우 작은 토크를 필요로 하는 파일럿이다.

또한, 개시된 제어 시스템 및 제어 장치는 예컨대 냉간 시동 중에 펌프에 대해 안전 기능을 제공하는 것을 지원할 수 있다. 예컨대, 안전 조절 모드에서, 펌프 기능과 관련된 전기 밸브가 작동 불능되면, 제어 장치는 밸브의 선택적인 이동을 기초로 제어될 수 있다(예, 채널 및 배출구가 개폐될 수 있다). 따라서, 개시된 실시예들은 냉간 시동시 연료 절감과 냉간 시동 도중에 펌프의 신속한 응답을 가져올 수 있다.

본 개시 내용의 원리는 전술한 예시적인 실시예에서 분명히 제시되었지만, 당업자에게는 본 개시 내용의 실행에 사용되는 구조, 배열, 비율, 요소, 재료 및 성분에 대해 다양한 변형이 행해질 수 있음이 분명할 것이다.

따라서, 본 개시 내용의 특징들이 충분히 효과적으로 달성되었음을 알 것이다. 그러나, 전술한 바람직한 특정 실시예들은 본 개시 내용의 기능적 및 구조적 원리를 나타낼 목적으로 예시 및 설명되었고 이러한 원리를 벗어나지 않고 변경됨을 알 것이다. 따라서, 본 개시 내용은 다음의 청구항의 요지 및 범위 내에 포함된 모든 변형을 포함한다.

Claims

시스템에 윤활유를 분배하는 가변 용량형 베인 펌프(variable displacement vane pump)로서:
하우징;
공급원으로부터 상기 하우징으로 윤활유를 제공하는 유입구;
상기 하우징으로부터 상기 시스템으로 윤활유를 전달하는 유출구;
상기 유출구를 통한 상기 펌프의 토출량을 조정하도록 상기 하우징 내에서 피봇 핀을 중심으로 제1 슬라이드 위치와 제2 슬라이드 위치 사이에서 변위 가능한 제어 슬라이드;
상기 제어 슬라이드를 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 제1 방향으로 가압하는 탄성 구조체;
회전 중에 상기 제어 슬라이드의 내부면 내에서 결합되도록 상기 하우징 내에 설치되고 상기 제어 슬라이드 내에서 이 제어 슬라이드에 대해 회전되도록 구성된 적어도 하나의 베인을 갖는 로터;
상기 피봇 핀의 일측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제1 제어 챔버로서, 해당 제1 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 가압되는, 제1 제어 챔버;
상기 피봇 핀의 타측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제2 제어 챔버로서, 해당 제2 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 가압되는, 제2 제어 챔버; 및
상기 펌프의 제1 및 제2 제어 챔버로의 상기 윤활유의 전달을 제어하는 제어 시스템으로서, 상기 피봇 핀의 축과 축방향 정렬되도록 배치되고, 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서 상기 축을 중심으로 한 피봇 이동을 허용하도록 설치되며, 상기 윤활유에 연통된 공급 포트와 배출 포트를 가지는 제어 장치를 포함하는, 제어 시스템
을 포함하고,
상기 제1 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제1 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제2 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 증가되고,
상기 제2 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제2 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제1 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제2 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 감소되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제1항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 윤활유가 상기 제어 시스템을 통해 상기 제1 제어 챔버 또는 상기 제2 제어 챔버 중 어느 하나로 전달되는 것이 실질적으로 방지되도록 중립 위치로 이동 가능한 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 제어 슬라이드와 함께 이동되도록 상기 제어 슬라이드의 피봇 핀에 회전 가능하게 고정된 피드백 플레이트를 더 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 피드백 플레이트에 대해 이동되도록 설치된 제어 플레이트이고,
상기 피드백 플레이트는 상기 제1 제어 챔버에 연통된 제1 포트와 상기 제2 제어 챔버에 연통된 제2 포트를 구비하며;
상기 제1 제어 위치에서, 상기 제어 플레이트의 공급 포트는, 상기 윤활유가 상기 제1 제어 챔버로 전달되도록 상기 피드백 플레이트의 제1 포트에 연통되며, 상기 제어 플레이트의 상기 배출 포트는 상기 제2 제어 챔버를 배출하도록 상기 피드백 플레이트의 제2 포트에 연통되며,
상기 제2 제어 위치에서, 상기 제어 플레이트의 공급 포트는, 상기 윤활유가 상기 제2 제어 챔버로 전달되도록 상기 피드백 플레이트의 제2 포트에 연통되며, 상기 제어 플레이트의 상기 배출 포트는 상기 제1 제어 챔버를 배출하도록 상기 피드백 플레이트의 제1 포트에 연통되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제3항에 있어서, 상기 피드백 플레이트와 상기 제어 플레이트는 상기 하우징과 관련된 챔버의 보어 내에 축방향으로 정렬되어 마련되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제2항에 있어서, 상기 제어 장치의 이동은 유압을 통해 활성화되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제2항에 있어서, 상기 제어 장치의 이동은 모터를 통해 활성화되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제4항에 있어서, 상기 챔버 내에, 상기 챔버로의 상기 윤활유의 전달로부터 얻어지는 압력을 통해 상기 피드백 플레이트와 제어 플레이트를 함께 축방향으로 유지하도록 구성된 추가의 플레이트를 더 포함하는 가변 용량형 베인 펌프.
제3항에 있어서, 상기 피드백 플레이트와 상기 제어 플레이트를 함께 축방향으로 압박하도록 구성된 유지 클립을 더 포함하는 가변 용량형 베인 펌프.
제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 피봇 핀의 일부를 내부에 수용하는 챔버를 더 포함하는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제1항에 있어서, 상기 피봇 핀은 윤활유를 상기 제어 시스템 측으로 안내하도록 그 길이를 따라 마련된 복수의 홈을 포함하는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제10항에 있어서, 상기 피봇 핀은 상기 제어 슬라이드 내로 억지 끼움(press fit)되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제10항에 있어서, 상기 피봇 핀에 회전 가능하게 고정되고 상기 피봇 핀과 함께 회전되도록 구성된 튜브를 더 포함하고, 상기 튜브는 윤활유를 상기 복수의 홈 내외로 안내하는 개구를 포함하며, 상기 개구는 상기 피봇 핀의 상기 복수의 홈과 정렬되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제10항에 있어서, 상기 제어 장치는 실질적으로 원통형의 하우징을 포함하고, 상기 배출 포트는 상기 실질적으로 원통형의 하우징의 벽을 관통하여 마련된 개구로 형성되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
시스템에 윤활유를 분배하는 가변 용량형 베인 펌프로서:
하우징;
공급원으로부터 상기 하우징으로 윤활유를 제공하는 유입구;
상기 하우징으로부터 상기 시스템으로 윤활유를 전달하는 유출구;
상기 유출구를 통한 상기 펌프의 토출량을 조정하도록 상기 하우징 내에서 피봇 핀을 중심으로 제1 슬라이드 위치와 제2 슬라이드 위치 사이에서 변위 가능한 제어 슬라이드;
상기 제어 슬라이드를 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 제1 방향으로 가압하는 탄성 구조체;
회전 중에 상기 제어 슬라이드의 내부면 내에서 결합되도록 상기 하우징 내에 설치되고 상기 제어 슬라이드 내에서 이 제어 슬라이드에 대해 회전되도록 구성된 적어도 하나의 베인을 갖는 로터;
상기 피봇 핀의 일측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제1 제어 챔버로서, 해당 제1 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 가압되는, 제1 제어 챔버;
상기 피봇 핀의 타측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제2 제어 챔버로서, 해당 제2 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 가압되는, 제2 제어 챔버; 및
상기 펌프의 제1 및 제2 제어 챔버로의 상기 윤활유의 전달을 제어하는 제어 시스템으로서, 내부에 피봇 핀의 일부를 수용하는 챔버와, 상기 피봇 핀에 인접하게 배치되고, 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서의 피봇 이동을 허용하도록 설치되며, 상기 윤활유에 연통된 공급 포트와 배출 포트를 가지는 제어 장치를 포함하는, 제어 시스템
을 포함하고,
상기 제1 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제1 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제2 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 증가되고,
상기 제2 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제2 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제1 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제2 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 감소되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제14항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 제어 슬라이드와 함께 이동되도록 상기 제어 슬라이드의 피봇 핀에 회전 가능하게 고정된 피드백 플레이트를 더 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 피드백 플레이트에 대해 이동되도록 설치된 제어 플레이트이고,
상기 피드백 플레이트는 상기 제1 제어 챔버에 연통된 제1 포트와 상기 제2 제어 챔버에 연통된 제2 포트를 구비하며;
상기 제1 제어 위치에서, 상기 제어 플레이트의 공급 포트는, 상기 윤활유가 상기 제1 제어 챔버로 전달되도록 상기 피드백 플레이트의 제1 포트에 연통되며, 상기 제어 플레이트의 상기 배출 포트는 상기 제2 제어 챔버를 배출하도록 상기 피드백 플레이트의 제2 포트에 연통되며,
상기 제2 제어 위치에서, 상기 제어 플레이트의 공급 포트는, 상기 윤활유가 상기 제2 제어 챔버로 전달되도록 상기 피드백 플레이트의 제2 포트에 연통되며, 상기 제어 플레이트의 상기 배출 포트는 상기 제1 제어 챔버를 배출하도록 상기 피드백 플레이트의 제1 포트에 연통되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
시스템에 윤활유를 분배하는 가변 용량형 베인 펌프로서:
하우징;
공급원으로부터 상기 하우징으로 윤활유를 제공하는 유입구;
상기 하우징으로부터 상기 시스템으로 윤활유를 전달하는 유출구;
상기 유출구를 통한 상기 펌프의 토출량을 조정하도록 상기 하우징 내에서 피봇 핀을 중심으로 제1 슬라이드 위치와 제2 슬라이드 위치 사이에서 변위 가능한 제어 슬라이드;
상기 제어 슬라이드를 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 제1 방향으로 가압하는 탄성 구조체;
회전 중에 상기 제어 슬라이드의 내부면 내에 결합되도록 상기 하우징 내에 설치되고 상기 제어 슬라이드 내에서 이 제어 슬라이드에 대해 회전되도록 구성된 적어도 하나의 베인을 갖는 로터;
상기 피봇 핀의 일측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제1 제어 챔버로서, 해당 제1 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 가압되는, 제1 제어 챔버;
상기 피봇 핀의 타측에 제공된, 상기 하우징과 상기 제어 슬라이드 사이의 제2 제어 챔버로서, 해당 제2 제어 챔버로의 윤활유의 공급에 의해 상기 제어 슬라이드가 상기 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 가압되는, 제2 제어 챔버; 및
상기 펌프의 제1 및 제2 제어 챔버로의 상기 윤활유의 전달을 제어하는 제어 시스템으로서, 상기 피봇 핀에 인접하게 배치되고, 적어도 제1 제어 위치와 제2 제어 위치 사이에서의 피봇 이동을 허용하도록 설치되며, 상기 윤활유에 연통된 공급 포트와 배출 포트를 가지는 제어 장치를 포함하는, 제어 시스템
을 포함하고,
상기 제1 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제1 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제2 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제1 슬라이드 위치 측으로 상기 제1 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 증가되고,
상기 제2 제어 위치에서, 상기 제어 장치의 공급 포트는 상기 윤활유를 상기 제2 제어 챔버로 전달하도록 구성되고, 상기 제어 장치의 배출 포트는 상기 제1 제어 챔버를 배출하도록 구성되며, 이에 의해 상기 제어 슬라이드가 그 제2 슬라이드 위치 측으로 상기 제2 방향으로 이동되어 상기 펌프의 유출류가 감소되고,
상기 피봇 핀은 윤활유를 상기 제어 시스템 측으로 안내하도록 그 길이를 따라 마련된 복수의 홈을 포함하는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제16항에 있어서, 상기 피봇 핀은 상기 제어 슬라이드 내로 억지 끼움되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.
제16항에 있어서, 상기 피봇 핀에 회전 가능하게 고정되고 상기 피봇 핀과 함께 회전되도록 구성된 튜브를 더 포함하고, 상기 튜브는 윤활유를 상기 복수의 홈 내외로 안내하는 개구를 포함하며, 상기 개구는 상기 피봇 핀의 상기 복수의 홈과 정렬되는 것인 가변 용량형 베인 펌프.