KR102445094B1

KR102445094B1 - 윤활유 펌프

Info

Publication number: KR102445094B1
Application number: KR1020150079067A
Authority: KR
Inventors: 디에터 해스; 주에르겐 크레우츠카엠퍼; 잔 루이터; 스테판 수어르만
Original assignee: 에스케이에프 루브리케이션 시스템즈 저머니 게엠베하
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2022-09-19
Also published as: CN105179910B; DK2952800T3; CN105179910A; KR20150140579A; DE102014210909A1; DE102014210909B4; EP2952800A1; JP6584156B2; EP2952800B1; JP2015230008A

Abstract

다수의 피스톤(4)에 의해 윤활제가 공급될 수 있는 다수의 윤활제 배출부(10)를 구비한, 특히 내연기관의 실린더 윤활을 위한 윤활제 펌프(1)가 공개되어 있고, 이 경우 윤활제 펌프(1)는 피스톤(4)을 위한 적어도 하나의 작동 챔버(20)를 포함하고, 상기 작동 챔버에 압력 유체가 공급될 수 있고, 상기 압력 유체에 의해 상기 피스톤(4)에 압력이 가해질 수 있고, 상기 피스톤들(4)은 적어도 하나의 동기화 부재(26)에 의해 서로 연결된다.

Description

윤활유 펌프{LUBRICANT PUMP}

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른, 다수의 윤활제 배출부를 구비한, 특히 내연기관의 실린더 윤활을 위한 윤활제 펌프에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관의 실린더 윤활을 위해 윤활제는 일반적으로 실린더 라이너의 원주에 균일하게 분포된 다수의 윤활 위치에 동시에 안내되어야 한다. 실린더 윤활 자체는 높은 동력학과 증가한 압력에 의한 윤활제의 분사를 필요로 한다. 예컨대 DE 19743955 또는 WO 02/09729의 공개된 윤활제 펌프에서, 원형 경로에 배치된 다수의 송출 피스톤이 제공되고, 상기 피스톤들은 작동 피스톤에 의해 이동된다. 송출 피스톤은 배출부를 향해 윤활제를 계량 및 송출하는데 이용되는 한편, 작동 피스톤은 힘 전달과 송출 피스톤들의 동시 작동의 역할을 담당한다. 실린더 윤활 시 피스톤들이 동시에 작동되어야 하고 가급적 양호한 힘 분포도 필요로 하기 때문에, 작동 펌프 주변에 계량 펌프들의 원형 배치가 바람직한 것으로 입증되었다. 이로 인해 작동 피스톤은 피스톤에 균일한 큰 압력을 가할 수 있다.

그러나 선행기술에 공개된 윤활제 펌프의 경우, 작동 피스톤의 주변에 원형 배치는 콤팩트한 구조에 부담이 되고, 윤활제 펌프들은 윤활할 기계에 장착을 위해 원형 형상을 보정하기 위한 별도로 제작된 부속품, 예컨대 클램프 및 설치 플랜지에 의해 조립되어야 하는 것이 단점이다.

또한 윤활제 펌프의 조립 자체가 다수의 개별부들로 인해 매우 복잡하다.

본 발명의 과제는 간단하게 조립 및 장착 가능한 콤팩트한 윤활제 펌프를 제공하는 것이다.

상기 과제는 청구범위 제 1 항에 따른 윤활제 펌프에 의해 해결된다.

본 발명에 따라 다수의 피스톤에 의해 윤활제가 공급될 수 있는 다수의 윤활제 배출부를 구비한, 특히 내연기관의 실린더 윤활을 위한 윤활제 펌프가 제공된다. 이 경우 윤활제 펌프는 피스톤을 위한 적어도 하나의 작동 챔버를 포함하고, 상기 작동 챔버에 압력 유체가 공급될 수 있고, 상기 압력 유체에 의해 피스톤에 압력이 가해질 수 있다. 또한 본 발명은, 적어도 하나의 동기화 부재에 의해 피스톤들이 서로 작용 연결되어 형성되는 사상에 기초한다. 이로 인해 한편으로는 압력 유체에 의해 작동 가능한 피스톤을 가진 윤활제 펌프가 제공될 수 있는 동시에 적어도 하나의 동기화 부재에 의해 압력 유체에 의해 작동되는 개별 피스톤들이 동시에 이동되고 윤활제를 윤활제 배출부로 송출하는 것이 보장된다. 본 발명에 따른 동기화 부재가 제공되지 않을 경우, 윤활제 배출부의 상이한 마찰 상태 또는 압력 저항으로 인해 피스톤들이 동시에 이동될 수 있는 것이 아니라, 최소한이라도 시간 지연되어 이동될 수 있다. 이로 인해 정확히 클럭 제어되지 않은 실린더 윤활이 발생할 수 있고, 이것은 반드시 방지되어야 한다. 또한 기능 제어를 위해 모든 윤활제 배출부들이 모니터링 되어야 하는 한편, 피스톤의 본 발명에 따른 동기화에 의해 하나의 피스톤 또는 하나의 윤활 위치만을 모니터링하는 것으로 충분하다. 물론 피스톤의 서브 그룹도 각각의 동기화 부재에 작용 연결될 수 있으므로, 전체적으로 하나 이상의 동기화 부재가 제공된다. 동기화 부재는 피스톤에 물리적으로 연결될 수 있지만, 동기화 부재와 피스톤은 무접촉으로도 서로 작용 연결된다. 이는 예를 들어 자기 또는 전자기 연결에 의해 가능하다.

다른 바람직한 실시예에 따라 동기화 부재는 압력 유체에 의해 압력 영향을 받지 않도록 작동 챔버 내에 배치된다. 이는 즉 동시에, 동기화 부재가 피스톤의 동시 작동에만 이용되고, 동기화 부재에 의해 피스톤에 작동 압력이 제공되지 않는 것을 의미한다. 이로 인해 동기화 부재는 비교적 간단하게 형성될 수 있는데, 그 이유는 상기 부재는 작동 압력 유체의 가능한 상이한 압력으로 설정되지 않아도 되기 때문이다.

이 경우 작동 챔버의 내벽과 동기화 부재 사이에 갭이 유지되도록 작동 챔버 내에 동기화 부재가 배치되는 경우에 특히 바람직하다. 상기 갭에 걸쳐 압력 유체가 동기화 부재의 사방에 분포되므로, 동기화 부재는 전체적으로 무가압으로 압력 유체에 의해 둘러싸인다.

대안으로서 또는 추가로 동기화 부재는 압력 유체를 위한 적어도 하나의 통과 개구를 포함할 수 있고, 상기 통과 개구를 통해 압력 유체가 동기화 부재의 사방에 분포될 수 있다. 이 경우 또한, 하나의 통과 개구뿐만 아니라 다수의 통과 개구들이 제공될 수 있으므로, 동기화 부재 주변에 압력 유체의 가능한 한 균일한 분포가 가능해진다. 이로 인해 다른 위치보다 어느 한 위치에 압력 유체가 더 많이 보유되지 않는 것이 보장될 수 있다. 동시에 또한, 통과 개구 크기는 상이하게 형성될 수 있다. 특히 중앙에 배치된 압력 유체 유입부에서, 압력 유체 유입부의 영역 내에서 통과 개구 크기는 크게 선택되는 한편, 압력 유체 유입부로부터 더 떨어져 있는 영역에서 더 작은 통과 개구 크기가 선택될 수도 있는 경우에 바람직할 수 있다. 이로 인해 필요한 경우 동기화 부재의 안정성이 높아질 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라 피스톤은 작동 피스톤 섹션과 계량 피스톤 섹션을 가진 스탭 피스톤으로서 형성된다. 이러한 바람직한 형성은, 윤활제 펌프에 장착되는 부재들의 개수를 감소시킬 수 있는데, 그 이유는 선행기술에 공개된 바와 같이 작동 피스톤과 다수의 계량 피스톤이 더 이상 장착되지 않아도 되고, 동시에 작동 피스톤으로서 이용되는 계량 피스톤만이 장착되면 되기 때문이다.

또한 작동 피스톤 섹션이 계량 피스톤 섹션의 가압면보다 더 큰 가압면, 특히 더 큰 직경을 갖는 경우에 특히 바람직하다. 이로 인해 압력 유체의 작은 출발 압력으로도 윤활제가 높은 압력으로 계량 피스톤에 의해 윤활제 배출부로부터 밀어내 질 수 있는 압력비가 보장될 수 있다. 또한 작동 피스톤 섹션의 가압면이 계량 피스톤 섹션의 가압면보다 수 배, 특히 4배 내지 5배 더 큰 경우에 특히 바람직하다. 일반적으로 윤활제 펌프에서 약 40 내지 50 bar의 작동 압력을 갖는 압력 유체가 사용되지만, 윤활제는 대략 200 bar의 압력으로 윤활제 배출부로부터 밖으로 배출되어야 하기 때문에, 이러한 윤활제 압력비가 중요하다.

또한 일반적으로, 사용된 압력 유체는 윤활제 펌프에 공급되는 별도의 압력 유체일 수 있지만, 윤활제 자체를 압력 유체로서 사용하는 것도 가능하다.

다른 바람직한 실시예에 따라 피스톤은 작동 피스톤 섹션 및/또는 계량 피스톤 섹션에서 서로 다른 크기의 가압면을 가질 수도 있다. 이 경우 윤활제 필요에 대한 상이한 요구가 충족될 수도 있다. 따라서 예를 들어, 본 발명에 따른 윤활제 펌프에 의해 각각의 윤활제 배출부에 동일한 압력 및/또는 동일한 양의 윤활제가 제공되는 실린더 윤활이 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 윤활제 배출부에서 개별적으로 윤활제 압력 및 윤활제 양이 각각 조절될 수도 있다. 이로 인해 예를 들어 내연기관의 실린더와 다른 장치에도 본 발명에 따른 윤활제 펌프에 의해 윤활제가 공급될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라 윤활제 펌프는 또한 적어도 하나의 복귀 부재, 특히 복귀 스프링을 포함하고, 상기 스프링은 피스톤을 출발 위치로 복귀시키도록 설계된다. 상기 복귀 부재는, 윤활제의 배출 후에 피스톤을 출발 위치로 복귀시키는 동시에 계량 피스톤의 계량 챔버 내에 형성된 진공에 의해 윤활제를 다음 사용을 위해 윤활제 저장기로부터 계량 챔버 내로 흡인하는데 이용된다. 또한 복귀 부재는 기계식 또는 유압식으로도 형성될 수 있다. 기계식 형성은, 다른 밸브 장치 및 다른 압력 수단 공급 채널이 제공되지 않아도 되는 장점을 갖는다.

또한, 복귀 부재를 동기화 부재에 배치하고, 이것을 상기 출발 위치로 복귀시키는 경우에 특히 바람직하다. 그러나 물론, 복귀 부재를 계량 챔버 내에 또는 작동 피스톤의 다른 위치에 배치하는 것도 가능하다. 따라서 특히 스탭 피스톤을 이용한 선택적인 형성 시 복귀 부재를 작동 피스톤 섹션과 계량 피스톤 섹션 사이의 스탭에 있는 피스톤의 무효 공간에 배치하는 것이 제공될 수 있다. 이러한 형성 시 추가 밸브 또는 채널 없이도 유압식 복귀 부재가 이용될 수 있다. 동기화 부재에 배치는, 복귀 부재를 갖는 각각의 피스톤이 형성되지 않아도 되고, 동기화 부재를 위한 복귀 부재만이 제공되면 되는 장점을 갖는다. 복귀 부재의 다수의 형성은, 하나의 복귀 부재의 고장 시 그럼에도 동기화 부재 또는 피스톤의 복귀가 이루어지는 장점을 갖는다.

다른 바람직한 실시예에 따라 피스톤들은 선형으로 적어도 일렬로 나란히 배치된다. 피스톤들은 동기화 부재에 의해 서로 연결되지만, 피스톤 가압은 직접 이루어지기 때문에, 선행기술에서 작동 피스톤의 사용 시 외측에 있는 피스톤에서 바람직하지 않은 압력 분포로 인해 방지되어야 했던 선형 배치가 가능하다. 바람직한 선형 형상은 또한, 더 작은 조립 공간의 요구 시 더 많은 피스톤이 배치될 수 있고, 이로써 윤활제 펌프가 전체적으로 더 콤팩트하게 형성될 수 있는 장점을 제공한다. 또한 바람직하게 윤활제 펌프는 피스톤의 하나의 열을 포함할 수 있고, 윤활제 펌프가 선형으로 나란히 배치된 피스톤의 다수의 열을 포함하는 경우도 가능하다. 이로 인해 사용 위치에서 조립 공간을 거의 필요로 하지 않는 콤팩트한 윤활제 펌프가 제공될 수 있다. 또한 상기 윤활제 펌프는 공간 절약 방식으로 각형 하우징 내에 배치될 수 있고, 상기 하우징은 간단하게 사용 위치에 장착될 수 있다. 추가 조립 부재들, 예컨대 클램프 또는 추가 플레이트들은 본 발명에 따른 윤활제 펌프에서 서 이상 필요하지 않다. 이로 인해 조립이 간단해지고, 비용이 절약될 수 있다.

또한 압력 유체 순환계와 윤활제 순환계가 무효 공간에 의해 서로 분리되어 형성되는 실시예가 바람직하다. 이것은 특히 다양한 유체의 사용 시 바람직한데, 그 이유는 무효 공간은 압력 유체에 의한 윤활제의 오염을 저지하기 때문이다. 이로 인해, 내연기관의 윤활될 실린더 챔버도 오염 없이 유지되는 것이 보장될 수 있고, 이는 또한 점화 실패를 저지한다. 또한 이로써 유지 관리가 용이한 윤활제 펌프가 제공될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따라, 피스톤은 동기화 부재를 위한 적어도 하나의 수용부를 포함한다. 이 경우 수용부는 예를 들어 환형 홈으로서 형성될 수 있다. 이로 인해 피스톤과 동기화 부재 사이의 간단한 조립이 가능하다. 대안으로서 또는 추가로 피스톤은 적어도 하나 또는 분리되어 형성된 다수의 수용부를 포함할 수 있다. 이 경우 분리되어 형성된 수용부들은 특히 서로 다른 높이로 형성될 수 있다. 이로 인해 동기화 부재의 개별 위치에 피스톤을 배치할 수 있다. 이로써 관련 계량 챔버 내의 윤활제의 용량도 변경될 수 있는데, 그 이유는 피스톤의 계량 피스톤 섹션이 피스톤 행정 동안 상이한 시점에 윤활제 공급 채널을 폐쇄하기 때문이다. 이로 인해 상이한 양의 윤활제가 윤활제 배출부로 송출될 수 있다. 물론 피스톤에 다양한 높이에 배치된 홈 또는 개별 수용부가 제공될 수도 있으므로, 동기화 부재에 피스톤의 개별적으로 조절 가능한 위치도 가능하다.

다른 실시예에 따라 적어도 하나의 피스톤에 및/또는 적어도 하나의 동기화 부재에 적어도 하나의, 바람직하게 시각적 기능 측정 소자, 특히 리프트 핀이 제공될 수 있다. 상기 기능 측정 소자는 피스톤의 기능 제어 및 위치 제어에 이용된다.

다른 바람직한 실시예에 따라 윤활제 펌프는 또한 행정 제한 부재를 포함하고, 상기 부재는 피스톤의 행정을 제한하도록 설계된다. 바람직하게 행정 제한 부재는 또한 댐핑 부재로서 형성될 수 있고, 상기 댐핑 부재는 피스톤의 단부 위치의 도달을 억제한다. 또한 행정 제한 부재는 예를 들어 엘라스토머로서 형성된다. 대안으로서 또는 추가로, 예를 들어 행정 제한 부재가 유체로 충전된 포켓 또는 보어 내로 삽입되고 포켓 또는 보어의 유체 변위에 의해 댐핑 및/또는 행정 제한이 이루어짐으로써, 유체 댐핑을 제공하는 것이 고려될 수도 있다.

다른 장점 및 바람직한 실시예들은 청구범위, 상세한 설명 및 도면에 제시된다.

하기에서 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명된다. 또한 도시된 실시예들은 단지 예시적인 특성일 뿐이고, 출원의 보호 범위를 규정하지 않는다. 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 규정된다.

도 1은 휴지 위치에서 본 발명에 따른 윤활제 펌프를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 송출 위치에서 도 1에 도시된 윤활제 펌프를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 흡인 위치에서 도 1 및 도 2에 도시된 윤활제 펌프를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 윤활제 펌프를 개략적으로 도시한 상세 단면도.

하기에서 동일하거나 동일한 작용을 하는 부재들은 동일한 도면부호로 표시된다.

도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 윤활제 펌프(1)를 다양한 작동 상태에서 도시한다. 개별 부재들은 하기에서 도 1과 관련해서 설명되지만, 도 2 및 도 3에서도 볼 수 있다.

윤활제 펌프(1)는 하우징(2)을 포함하고, 상기 하우징 내에 피스톤(4)이 배치된다. 상기 피스톤(4)은, 윤활제 공급 접속부(6)를 통해 피스톤(4)의 계량 영역(8) 내로 유입되는 윤활제를 윤활제 배출부(10)에서 배출하도록 설계된다. 또한 도 1은, 피스톤(4)이 작동 피스톤 섹션(12)과 계량 피스톤 섹션(14)을 포함하는 것을 도시하고, 이 경우 피스톤(4)은 바람직하게 스탭 피스톤으로서 형성된다. 즉, 작동 피스톤 섹션(12)의 가압면(16)은 계량 피스톤 섹션(14)의 가압면(18)에 대해서 상이한 크기로 형성된다. 도시된 실시예에서 작동 피스톤 섹션(12)의 가압면(16)은 계량 피스톤 섹션(14)의 가압면(18)보다 훨씬 크게 구현된다. 이로써 압력비가 제공될 수 있으므로, 작동 피스톤 섹션(12)의 가압면(16)에 비교적 낮은 압력이 가해지는 경우에도 계량 피스톤 섹션의 가압면(18)으로부터 매우 높은 압력이 윤활제에 제공될 수 있다. 이로 인해 계량 챔버(8) 내의 윤활제는 매우 가압된 상태에서 윤활제 배출부(10)로부터 배출될 수 있다.

또한 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 피스톤(4), 특히 작동 피스톤 섹션(12)은 작동 챔버(20) 내에 배치된다. 작동 챔버(20)에 압력 유체 라인(22) 및 압력 유체 접속부(24)를 통해 가압된 압력 유체가 공급될 수 있으므로, 피스톤(4)은 도 1에 도시된 휴지 위치로부터 이동될 수 있다.

또한 도 1은, 피스톤(4)이 동기화 부재(26)에 의해 서로 연결되는 것을 도시한다. 또한 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 동기화 부재(26)에 균일하게 사방에서압력 유체가 공급될 수 있도록 작동 챔버(20) 내에 동기화 부재(26)가 배치된다. 또한 예를 들어 작동 챔버(20)의 내벽(28)과 동기화 부재(26) 사이에 갭(30)이 형성될 수 있고, 상기 갭을 통해 압력 유체 라인(22)으로부터 공급된 압력 유체가 동기화 부재(26)의 모든 측면에서 유동할 수 있다. 갭(30)에 대한 대안으로서 또는 추가로 동기화 부재(26)는 여기에 도시되지 않은 통과 개구도 포함할 수 있고, 상기 통과 개구는 작동 챔버(20) 내에 압력 유체가 균일하게 퍼지는 것을 가능하게 한다. 또한 특히, 압력 유체 라인 유입부(32) 근처의 통과 개구들은 가장자리 영역에 배치된 통과 개구들보다 크게 형성됨으로써, 동기화 부재(26)에 국부적인 압력 증가가 나타날 수 없다. 또한 도 1은 작동 챔버(20) 내에 복귀 부재들(34)이 제공되는 것을 도시하고, 상기 복귀 부재들은 동기화 부재(26)에 작용하고 휴지 위치로 피스톤(4) 및 동기화 부재(26)의 복귀를 제공한다.

대안으로서 또는 추가로 복귀 부재들(34)은 물론 특히 작동 피스톤 섹션(12)과 계량 피스톤 섹션(14) 사이의 이행부에 있는 무효 공간(36)에 배치될 수도 있다. 무효 공간(36) 자체는 이송 시 피스톤(4)의 수용을 위해 이용되고, 라인(38)을 통해 무가압으로 압력 유체 탱크 접속부(40)에 연결된다. 또한 무효 공간(36)은 압력 유체 순환계와 윤활제 순환계 사이의 분리부로서 이용되고, 이로써 윤활제 배출부(10)에서 배출된 윤활제가 압력 유체로 오염되지 않는 것이 보장된다.

또한 윤활제 펌프(1)는 조절 밸브(42)를 포함하고, 상기 밸브는 작동 챔버(20)가 압력 유체 접속부(24)의 가압된 압력 유체에 의해 연결되는지 또는 무가압으로 압력 유체 탱크 접속부(40)에 연결되는지를 정한다. 도 1에 도시된 실시 상태에서 윤활제 펌프는 휴지 위치에 있고, 즉 작동 챔버(20) 및 무효 공간(36)은 무가압 상태이고 복귀 부재(34)는 릴리스 된다. 동시에 윤활제 공급 채널(44)은 개방되므로, 윤활제가 윤활제 저장기(도시되지 않음)로부터 윤활제 공급 접속부(6)를 통해 계량 챔버(8) 내로 유입될 수 있다.

또한 도 1에, 작동 챔버(20) 내에 행정 제한 부재(46)가 배치될 수 있는 것이 도시되고, 상기 부재는 동기화 부재(26)와 함께 작용하여 피스톤(4)의 행정을 제한한다. 또한 행정 제한 부재(46)는 용도에 따라 상이한 높이를 가질 수 있으므로, 윤활제 펌프(1)의 행정은 개별적으로 조정될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에 대한 대안으로서 또는 추가로 행정 제한 부재(46)를 동기화 부재(26)에 직접 배치하는 것도 가능하다.

또한 행정 제한 부재(46)에 댐핑 기능이 제공될 수 있다. 이는 예를 들어, 행정 제한 부재(46)가 탄성 재료로 형성됨으로써 제공된다. 그러나 행정 제한 부재(46)도 행정 제한 부재(46)와 함께 작용하는 포켓 또는 보어(도시되지 않음)에 삽입될 수도 있다. 상기 포켓이 유체, 특히 압력 유체로 충전되면, 행정 제한 부재(46)의 삽입 시 포켓의 유체 변위에 의해 댐핑이 제공될 수 있다.

또한 도 1은 압력 센서(48)를 도시하고, 상기 압력 센서는 압력 라인(50)을 통해 체크 밸브(52)에 연결된다. 체크 밸브(52)는 이 경우, 계량 챔버(8) 내에 압력 센서(48)에 의해 결정될 수 있는 특정한 압력이 존재하는 경우에야 윤활제 배출부(10)를 개방하도록 형성된다.

계속해서 본 발명에 따른 윤활제 펌프(1)의 기능이 설명된다. 전술한 바와 같이, 도 1은 휴지 위치에서 윤활제 펌프(1)를 도시하고, 이러한 휴지 위치에서 작동 챔버(20) 및 무효 공간(36)과 계량 공간(8)은 무가압으로 유지된다. 동시에 복귀 부재(34)는 릴리스 된다. 윤활제를 윤활제 배출부(10)로 송출하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 작동 챔버에 가압된 압력 유체가 압력 유체 접속부(24)로부터 압력 유체를 압력 유체 라인(22)을 통해 공급될 수 있다. 이때 압력 유체는 동기화 부재(26)를 지나 유동하고, 작동 챔버(20) 내에 압력을 형성하고, 상기 압력은 피스톤(4)의 가압면(16)에 작용한다. 이로 인해 피스톤(4)이 이송된다. 무효 공간(36) 내에 있는 압력 유체는 무효 공간 라인(38)을 통해 직접 압력 유체 탱크 접속부(40)에 배출되고, 복귀 부재들(34)이 압축된다.

피스톤(4)의 이송 시 특히 도 2a의 확대도에서 볼 수 있는 바와 같이, 피스톤(4)의 계량 피스톤 섹션(14)은 윤활제 공급 채널(44)을 지나 이동되고, 상기 채널을 완전히 폐쇄한다. 이로 인해 계량 챔버(8) 내의 윤활제가 압축되므로, 소정의 윤활제 송출 압력이 형성된다. 압력 센서(48)에 의해 조절될 수 있는 소정의 윤활제 압력에 도달되면, 체크 밸브(52)가 개방되고 윤활제 배출부(10)를 개방하므로, 윤활제가 컨슈머로 송출될 수 있다.

피스톤들(4)이 균일하게 이송되도록 하기 위해 그리고 배출부들에서 예를 들어 상이한 마찰 또는 압력비로 인해 피스톤들(4)의 시간 지연된 이송이 발생하지 않도록 하기 위해, 피스톤들(4)은 동기화 부재(26)에 의해 서로 연결된다. 상기 동기화 부재는, 피스톤들(4)이 동시에 이동되게 하므로, 모든 배출부에서 정확히 클럭 제어된 윤활제 공급이 가능하다.

피스톤들(4)이 행정 제한 부재(46)에 의해 규정된 작동 위치에 도달하면, 조절 밸브(42)는 압력 유체 라인(22) 내로 가압된 압력 유체의 공급을 차단하고, 작동 챔버(20)를 압력 유체 탱크 접속부(40)에 연결한다. 이로 인해 압력 유체가 작동 챔버(20)로부터 배출될 수 있고, 이로써 피스톤(4)에 대한 압력이 감소한다.

도 3은 작동 챔버(20)가 조절 밸브(42)에 의해 압력 유체 탱크 접속부(40)에 연결되는 실시예를 도시한다. 압력 유체가 충분히 작동 챔버(20)로부터 배출되고 또는 작동 챔버(20) 내의 압력이 더욱 충분히 낮아지면, 복귀 부재들(34)이 릴리스되고, 피스톤(4)은 휴지 위치로 이동할 수 있다. 또한 복귀 부재들(34)은 동기화 플레이트(26)를 가압하고, 따라서 출발 위치로 시스템의 복귀를 가능하게 한다.

도시된 기계적 복귀 스프링(34)에 대한 대안으로서 또는 추가하여, 피스톤은 유압식으로 출발 위치로 이동될 수도 있다. 이를 위해 예를 들어 조절 밸브(42)에 의해 무효 공간(36)이 압력 유체 접속부(24)에 연결될 수 있으므로, 가압된 압력 유체가 무효 공간(36) 내로 안내되고, 피스톤(4)은 출발 위치로 복귀한다.

출발 위치로 피스톤(4)의 복귀 시 폐쇄된 체크 밸브(52)로 인해 계량 챔버(8) 내에 저압이 형성되므로, 계량 피스톤 섹션(14)이 윤활제 공급 채널(44)을 다시 개방하는 즉시(도 3a 참조), 윤활제가 윤활제 저장기로부터 윤활제 공급 채널(44)을 지나 계량 챔버(8) 내로 흡인된다. 이로 인해 계량 챔버(8)는 다시 윤활제로 채워지고, 상기 윤활제는 다음 윤활 주기를 위해 준비된다. 이때 다음 윤활 주기는 조절 밸브(42)의 전환에 의해 도입된다.

특히 도면에 도시된 바와 같이, 작동 챔버(20)와 무효 공간(36)은 바람직하게 각자의 압력 유체 순환계에 할당되므로, 압력 유체 순환계와 윤활제 순환계 사이에 완전한 분리가 제공된다. 이로 인해, 윤활제 배출부(10)에서 송출된 윤활제는 압력 유체로 오염되지 않는 것이 보장된다. 무효 공간(36)이 가압되는 즉시, 상기 무효 공간은 가압된 압력 유체를 윤활제 순환계와 효과적으로 분리하기 위해 추가 차단부로서 이용된다. 그러나 별도로 사용될 압력 유체 대신, 물론 윤활제로서 사용된 유체가 압력 유체로서 사용될 수도 있다. 또한 도면에서, 피스톤들(4)의 나란히 선형 배치에 의해 특히 콤팩트하고 공간 절약 방식의 배치가 제공되는 것을 알 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 동기화 부재(26)는, 피스톤들(4)이 균일하게 이동하는 것을 가능하게 한다. 피스톤(4)에 대한 가압은 그러나 작동 챔버(20) 내로 유입된 압력 유체에 의해 이루어지고, 동기화 플레이트(26)에 의해 이루어지지 않는다. 이로 인해 임의의 개수의 피스톤(4)이 동기화 플레이트(26)에 연결될 수 있고, 상기 피스톤의 치수를 압력에 따라 조정하지 않아도 된다.

피스톤 위치의 시각적 조절을 제공하기 위해, 동기화 부재(26)에 또는 피스톤들(4) 중 하나의 피스톤에 리프트 핀이 배치되고, 상기 리프트 핀에 의해 간단하게 윤활제 펌프(1)의 기능이 모니터링될 수 있다. 이러한 실시예는 도 4에 도시된다. 또한 도 4는 윤활제 펌프(1)의 작동 챔버(20)의 영역의 상세 단면도를 도시한다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 동기화 부재(26)에 리프트 핀(54)이 배치되고, 상기 리프트 핀은 하우징(2) 내의 개구(56)를 통해 외부 챔버 내로 연장된다. 그럼에도 불구하고 작동 챔버(20)를 유체 밀봉 방식으로 유지하기 위해, 또한 적어도 하나의 밀봉 부재(58)가 제공되고, 상기 밀봉 부재는 개구(56)를 유체 밀봉 방식으로 밀봉한다. 리프트 핀(54)은 눈금(60)을 갖고, 상기 눈금에서 동기화 부재(26)의 위치 및 피스톤(4)의 위치가 추론되고 결정될 수 있다. 동시에 리프트 핀(54)에 의해 매우 일반적으로 윤활제 펌프(1)의 기능이 추론될 수 있다.

또한 도 4는, 동기화 부재(26)가 상이하게 피스톤들(4)에 연결될 수 있는 것을 도시한다. 예를 들어 피스톤(4-1)에 하나의 수용부, 예를 들어 환형 홈(62)이 형성될 수 있고, 상기 홈에 동기화 부재(26)가 결합한다. 대안으로서 우측 피스톤(4-2)에서 알 수 있는 것처럼, 피스톤(4-2)에 하나 이상의, 특히 상이한 높이의 수용부들(64)이 형성될 수 있고, 상기 수용부들은 피스톤(4-2)과 동기화 부재(26) 사이의 다양한 상대 위치를 가능하게 한다. 이로 인해 해당 계량 챔버(8-1, 8-2) 내의 윤활제의 용량이 변경될 수 있는데, 그 이유는 피스톤(4-1, 4-2)의 계량 피스톤 섹션(14)은 피스톤 행정 동안 상이한 시점에 윤활제 공급 채널(44)을 폐쇄하기 때문이다. 이로 인해 상이한 양의 윤활제가 윤활제 배출부(10)로 송출될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 실시예는, 압력비가 제공된 윤활제 배출부(10)의 개수와 무관한 것을 가능하게 한다.

전체적으로 본 발명에 따른 윤활제 펌프는 유지 관리가 용이하고 견고한 윤활제 펌프를 제공하고, 상기 펌프는 공간 절약 방식으로 간단하게 다양한 사용 위치에 설치될 수 있다. 또한 설치할 장애에 민감한 부분들의 개수를 상당히 감소시키므로, 수명도 전체적으로 증가할 수 있고, 장착 비용은 감소할 수 있다.

1 윤활제 펌프
2 하우징
4 피스톤
6 윤활제 공급 접속부
8 계량 챔버
10 윤활제 배출부
12 작동 피스톤 섹션
14 계량 피스톤 섹션
16; 18 가압면
20 작동 챔버
22 압력 유체 라인
24 가압된 압력 유체를 위한 압력 유체 접속부
26 동기화 부재
28 작동 챔버의 내벽
30 갭
32 압력 유체 라인 유입부
34 복귀 부재
36 무효 공간
38 무효 공간 라인
40 압력 유체 탱크 접속부
42 조절 밸브
44 윤활제 공급 채널
46 행정 제한부
48 압력 센서
50 압력 라인
52 체크 밸브
54 리프트 핀
56 개구
58 밀봉 부재
60 눈금
62 환형 홈
64 상이한 높이의 수용부

Claims

내연기관의 실린더 윤활을 위한 윤활제 펌프(1)로서,
다수의 윤활제 배출부(10)를 구비하고,
상기 배출부들에 다수의 피스톤(4)에 의해 윤활제가 공급될 수 있고,
상기 윤활제 펌프(1)는 상기 다수의 피스톤(4)에 대해 하나 이상의 작동 챔버(20)를 포함하고,
상기 작동 챔버에 압력 유체가 공급될 수 있고, 상기 압력 유체에 의해 상기 피스톤(4)에 압력이 가해질 수 있는 윤활제 펌프에 있어서,
상기 다수의 피스톤(4)은 하나이상의 동기화 부재(26)에 의해 서로 작용 연결되고,
압력 유체 순환계와 윤활제 순환계가 무효 공간(36)에 의해 서로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 동기화 부재(26)는 압력 유체에 의해 영향을 받지 않도록 상기 작동 챔버(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 동기화 부재(26)는, 상기 작동 챔버(20)의 내벽(28)과 상기 동기화 부재(26) 사이에 갭(30)이 유지되도록 상기 작동 챔버(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 3 항에 있어서, 상기 동기화 부재(26)는 압력 유체를 위한 하나이상의 통과 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 피스톤(4)은 작동 피스톤 섹션(12)과 계량 피스톤 섹션(14)을 가진 스탭 피스톤으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 5 항에 있어서, 작동 피스톤 섹션(12)은 상기 계량 피스톤 섹션(14)의 가압면(18)보다 더 큰 직경의 가압면을 갖고, 상기 작동 피스톤 섹션(12)의 가압면(16)은 상기 계량 피스톤 섹션(14)의 가압면(18)보다 4 내지 5배 더 큰 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 6 항에 있어서, 피스톤들(4)이 작동 피스톤 섹션(12) 또는 계량 피스톤 섹션(14)에서 서로 다른 크기의 가압면(16;18)을 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 7 항에 있어서, 하나이상의 복귀 부재(34)가 복귀 스프링을 포함하고, 상기 복귀 부재는, 피스톤들(4)을 출발 위치로 복귀시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 8 항에 있어서, 상기 하나이상의 복귀 부재(34)는 동기화 부재(26)에 작용 연결되고, 2개이상의 인접한 피스톤들(4) 사이에 복귀 부재(34)가 배치되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
제 9 항에 있어서, 상기 피스톤들(4)은 선형으로 일렬로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 윤활제 펌프.
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