KR102569021B1 - 윤활유용 펌프 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 내부에 윤활유가 수용되는 탱크가 구비된 윤활유 카트리지; 및 상기 윤활유 카트리지와 결합되며, 상기 윤활유 카트리지로부터 윤활유를 공급받는 펌프 본체를 포함하며, 상기 펌프 본체는, 상기 탱크에 수용된 윤활유가 유입되는 흡입경로; 상기 흡입경로로부터 유입된 윤활유를 윤활관로로 공급하는 토출경로; 상기 흡입경로와 토출경로 사이에 배치된 임시 저장경로; 상기 임시 저장경로와 연통되는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 수용되며 상기 실린더의 길이 방향을 따라 진퇴 이동되는 피스톤을 갖는 윤활유 공급 조절부; 상기 흡입경로의 윤활유가 상기 토출경로로 안내되도록 하는 윤활유 공급모드와, 상기 토출경로의 윤활유가 바이패스를 통해 상기 흡입경로로 안내되도록 하는 윤활유 탈압모드의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 임시 저장경로에 수용된 윤활유를 상기 토출경로로 공급시키기 위한 상기 피스톤의 제1 위치를 검지하는 제1 검지부, 상기 제1 위치로부터 후진하여 상기 흡입경로에 수용된 윤활유를 상기 임시 저장경로로 유입시키기 위한 상기 피스톤의 제2 위치를 검지하는 제2 검지부를 갖는 위치 검지부를 포함하되, 상기 윤활유 공급모드에서 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 속도가 미리 정해진 상기 피스톤의 이동 속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 윤활유 탈압모드로 전환되는 것인 윤활유용 펌프 장치를 제공한다.

Description

윤활유용 펌프 장치{PUMP DEVICE FOR LUBRICATION OIL}

본 발명은 윤활유용 펌프 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구조를 가지는 윤활유용 펌프 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 윤활유용 펌프 장치는 예를 들어, 레진(resin) 또는 금속 등을 사출하는 사출 성형기 등과 같은 기계 장치들에 윤활유를 공급하도록 이루어진다.

도 1은 종래의 윤활유용 펌프 장치의 정면 단면도이고, 도 2는 도 1의 윤활유용 펌프 장치의 주요부 평면 단면도와 주요부 정면 단면도이며, 도 3은 종래의 윤활유용 펌프 장치의 작동 상태도이다. 도 3은 피스톤의 위치에 따라 도 3a 내지 도 3c로 구분하였다.

도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 종래의 윤활유용 펌프 장치(S)는 제1 검지부(K1), 제2 검지부(K2) 및 제3 검지부(K3)가 구비된 위치 검지부(61)를 포함한다.

이러한 위치 검지부(61)에 구비된 제1 검지부(K1), 제2 검지부(K2) 및 제3 검지부(K3)는 피스톤(30)의 위치를 검지하도록 이루어진다. 즉, 위치 검지부(61)는 피스톤(30)이 제1 위치(P1)에 위치되어 있는지, 피스톤(30)이 제2 위치(P2)에 위치되어 있는지, 피스톤(30)이 제3 위치(P3)에 위치되어 있는지를 파악할 수 있다.

다시 말해, 위치 검지부(61)에 구비된 제1 검지부(K1) 내지 제3 검지부(K3)는 피스톤(30)의 후단부에 결합되어 피스톤(30)과 함께 이동되는 연계부재(47) 내에 구비된 마그넷(60)의 위치를 파악함으로써, 피스톤(30)의 이동 위치를 파악하도록 이루어진다.

이러한 제1 검지부(K1), 제2 검지부(K2) 및 제3 검지부(K3)는 홀 소자일 수 있다.

이와 같은 위치 검지부(61)를 구비한 윤활유용 펌프 장치(S)의 작동 과정을 개략적으로 살펴보면, 모터부(41)의 정회전에 의해 제3 위치(P3)에 있는 피스톤(30)이 제1 위치(P1)로 전진할 경우, 임시 저장경로(t)에 수용된 윤활유는 토출경로(14)로 공급된다.

그리고 모터부(41)의 역회전에 의해 제1 위치(P1)에 있는 피스톤(30)이 제2 위치(P2)로 후진할 경우, 흡입경로(12)에 수용된 윤활유는 임시 저장경로(t)로 유입된다.

그리고 모터부(41)의 정회전에 의해 제2 위치(P2)에 있는 피스톤(30)이 제1 위치(P1)로 전진할 경우, 임시 저장경로(t)에 수용된 윤활유는 토출경로(14)로 공급된다.

이와 같이, 피스톤(30)이 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)를 왕복 이동할 경우, 흡입경로(12)에 수용된 윤활유는 토출경로(14)로 공급될 수 있다.

그리고 모터부(41)의 부하 전류를 검출하는 과정에서 모터부(41)의 부하 전류가 소정의 부하 전류 이상일 경우, 제어부(70)는 피스톤(30)을 제3 위치(P3)로 이동시켜 미리 정해진 압력 이상으로 상승된 윤활관로(W) 내의 압력을 탈압할 수 있다.

여기서 제3 검지부(K3)의 주요 목적은 제3 검지부(K3)가 제3 위치(P3)에 도달한 피스톤(30)을 인식할 경우, 제어부(70)로 모터부(41)의 정지신호를 제공하는 것이다.

그러나 제3 검지부(K3)가 제3 위치(P3)의 피스톤(30)을 인식한 상태에서 모터부(41)의 작동이 정지되더라도 이미 제3 위치(P3)로 이동중에 있는 피스톤(30)은 작동시 부하 편차에 따라 모터부(41)의 관성력에 의해 최종적으로 요구되는 피스톤(30)의 위치에 정확하게 정지되지 못하는 문제가 있다. 즉, 피스톤(30)의 이동 위치에서 윤활관로(W) 내의 탈압을 정밀하게 제어할 수 없다

그리고 윤활유용 펌프 장치(S)에 구비되는 위치 검지부(61)는 최종적으로 제조되는 윤활유용 펌프 장치(S)의 크기 및 구조에 맞도록 맞춤형태로 제조된다. 즉, 제1 검지부(K1), 제2 검지부(K2) 및 제3 검지부(K3)는 윤활유용 펌프 장치(S)의 크기 및 구조에 맞게 맞춤형태로 위치 검지부(61)에 일체로 고정된 것으로, 이러한 위치 검지부(61)는 해당 제품이외의 다른 윤활유용 펌프 장치(S)에는 사용되지 못하는 문제가 있다.

다시 말해서, 예를 들어, 윤활유용 펌프 장치(S)의 크기 및 구조 변경으로 인해 미세하게 제3 위치(P3)의 위치 조정이 필요한 경우, 해당 위치 검지부(61)는 제3 위치(P3)의 위치 조정이 이루어진 윤활유용 펌프 장치(S)에 적용되지 못하는 문제가 있다. 즉, 해당 위치 검지부(61)는 사양이 다른 제품에 적용이 불가능하다.

또한, 이와 같은 위치 검지부(61)는 제3 검지부(K3)가 반드시 구비되어야 하기에, 구조가 복잡하고 제조 비용도 높아지는 문제가 있다.

한편, 본 출원인은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하자고, "윤활유용 펌프 장치 및 그의 작동방법" 에 관한 특허를 출원하였다. [한국등록특허 제10-2148794호(2020.08.27)]

한국등록특허 제10-2148794호는 압력 검출부로부터 검출된 토출관로의 내부 압력이 미리 정해진 압력값 이상인 경우, 제어부는 윤활유 공급 조절부를 윤활유 탈압모드로 전환시켜, 윤활관로의 내부 압력을 낮추도록 구성된다.

그러나 이러한 윤활유용 펌프 장치는 윤활관로의 내부 압력을 측정하는 압력 검출부가 반드시 구비되어야 하기에, 장치 구성이 복잡해지는 문제가 있다. 따라서, 압력 검출부의 구성이 없더라도 윤활관로의 내부 압력을 파악하도록 이루어진 윤활유용 펌프 장치에 대한 다양한 연구개발이 필요하다.

선행문헌 1 : 한국등록특허 제10-1685192호(2016.12.05) 선행문헌 2 : 한국등록특허 제10-2148794호(2020.08.27)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 단순한 구조를 가지는 윤활유용 펌프 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 내부에 윤활유가 수용되는 탱크가 구비된 윤활유 카트리지; 및 상기 윤활유 카트리지와 결합되며, 상기 윤활유 카트리지로부터 윤활유를 공급받는 펌프 본체를 포함하며, 상기 펌프 본체는, 상기 탱크에 수용된 윤활유가 유입되는 흡입경로; 상기 흡입경로로부터 유입된 윤활유를 윤활관로로 공급하는 토출경로; 상기 흡입경로와 토출경로 사이에 배치된 임시 저장경로; 상기 임시 저장경로와 연통되는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 수용되며 상기 실린더의 길이 방향을 따라 진퇴 이동되는 피스톤을 갖는 윤활유 공급 조절부; 상기 흡입경로의 윤활유가 상기 토출경로로 안내되도록 하는 윤활유 공급모드와, 상기 토출경로의 윤활유가 바이패스를 통해 상기 흡입경로로 안내되도록 하는 윤활유 탈압모드의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 임시 저장경로에 수용된 윤활유를 상기 토출경로로 공급시키기 위한 상기 피스톤의 제1 위치를 검지하는 제1 검지부, 상기 제1 위치로부터 후진하여 상기 흡입경로에 수용된 윤활유를 상기 임시 저장경로로 유입시키기 위한 상기 피스톤의 제2 위치를 검지하는 제2 검지부를 갖는 위치 검지부를 포함하되, 상기 윤활유 공급모드에서 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 속도가 미리 정해진 상기 피스톤의 이동 속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 윤활유 탈압모드로 전환되는 것인 윤활유용 펌프 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 검지부와 제2 검지부 간의 제1 거리가 저장된 제1 저장부; 상기 제2 검지부와 탈압위치 간의 제2 거리가 저장된 제2 저장부; 상기 피스톤의 이동 시간 및 이동 속도를 계산하는 연산부; 및 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 정상 작동 속도값이 입력된 입력부를 포함하며, 상기 연산부에서 계산된 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 속도가 상기 정상 작동 속도값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 윤활관로의 내부 압력이 미리 정해진 압력 이상인 것으로 인식하고, 상기 윤활유 공급 조절부를 상기 윤활유 공급모드에서 상기 윤활유 탈압모드로 전환시키도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 시간을 기초로 상기 피스톤의 이동 속도를 도출하고, 도출된 상기 피스톤의 이동 속도를 기초로 상기 피스톤이 도달되어야 하는 탈압위치까지의 상기 피스톤의 이동 시간 계산을 하여 상기 피스톤의 이동을 제어할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 윤활유 공급 조절부는, 정회전 및 역회전이 가능한 모터부; 상기 모터부로부터 전달된 회전속도를 감속시키는 감속부; 상기 감속부로부터 동력을 전달받아 회전하는 나사 샤프트; 상기 피스톤의 후단부가 고정되며, 상기 나사 샤프트의 회전에 따라 상기 피스톤을 진퇴 이동시키는 연계부재; 및 상기 나사 샤프트와 평행을 이루며, 상기 연계부재의 이동 방향을 가이드하는 가이드 샤프트를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 감속부를 보호하는 감속 케이싱의 외부에 고정 결합되고, 상기 연계부재의 이동을 구속하는 스토퍼를 더 포함하며, 상기 스토퍼는, 일단부는 상기 감속 케이싱에 결합되며, 상기 가이드 샤프트의 단부가 삽입되는 중공홀이 형성된 고정부재; 및 상기 고정부재의 타단부로부터 외측으로 돌출된 플랜지부재를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 흡입경로와 임시 저장경로 사이에 배치된 인입 체크밸브; 및 상기 임시 저장경로와 토출경로 사이에 배치된 인출 체크밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바이패스는 상기 흡입경로와 실린더를 연통하는 제1 압력제거경로와, 상기 토출경로와 실린더를 연통하는 제2 압력제거경로를 가질 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 윤활유용 펌프 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 제어부는 압력 검출부의 구성 없이도 윤활관로의 내부 압력을 파악하도록 이루어진다. 구체적으로, 제어부는 피스톤의 이동 속도를 통해 윤활관로의 내부 압력을 파악할 수 있다. 따라서, 윤활유용 펌프 장치의 장치 구성을 단순화할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래의 윤활유용 펌프 장치의 정면 단면도이다.
도 2는 도 1의 윤활유용 펌프 장치의 주요부 평면 단면도와 주요부 정면 단면도이다.
도 3은 종래의 윤활유용 펌프 장치의 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유용 펌프 장치의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탈압위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 검지부의 개략적인 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유용 펌프 장치의 작동과정을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유 공급 조절부가 윤활유 탈압모드로 전환되는 작동과정을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에서 상부와 하부는 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것으로, 반드시 중력방향을 기준으로 상부 또는 하부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유용 펌프 장치의 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탈압위치에 위치된 피스톤 상태를 보여주는 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위치 검지부의 개략적인 예시도이다.

도 4 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 윤활유용 펌프 장치(1000)는 윤활유 카트리지(100)와 펌프 본체(200)를 포함할 수 있다.

이러한 윤활유 카트리지(100)는 펌프 본체(200)와 탈착 가능하도록 이루어진다.

이와 같은 윤활유 카트리지(100)는 탱크(110) 및 커버(120)를 포함할 수 있다.

여기서 탱크(110)의 내부에는 윤활유가 수용되며, 탱크(110) 내에 수용된 윤활유는 펌프 본체(200)로 공급될 수 있다.

이러한 탱크(110)는 탱크(110)의 축방향으로 신축 가능한 카트리지 용기일 수 있다.

이와 같은 탱크(110)의 하부에 형성된 수나사부는 펌프 본체(200)의 상부에 형성된 암나사부와 나사 결합이 이루어진다.

그리고 커버(120)는 탱크(110)의 외측에 구비되며, 탱크(110)를 외부로부터 보호하도록 이루어진다.

한편, 펌프 본체(200)는 윤활유 카트리지(100)로부터 윤활유를 공급받아, 밸브(V)와 연결된 윤활관로(W)로 윤활유를 공급하도록 이루어진다.

이러한 펌프 본체(200)는 흡입경로(310), 임시 저장경로(320), 토출경로(330), 바이패스(340), 윤활유 공급 조절부(400), 위치 검지부(600) 및 제어부(700)를 포함할 수 있다.

여기서 흡입경로(310), 임시 저장경로(320), 토출경로(330) 및 바이패스(340)는 윤활유가 이동되는 관로일 수 있다.

흡입경로(310)는 펌프 본체(200)의 상부에 배치된다. 이러한 흡입경로(310)로는 탱크(110)에 수용된 윤활유가 유입될 수 있다.

이러한 흡입경로(310)의 하단부에는 인입 체크밸브(311)가 구비된다. 인입 체크밸브(311)는 흡입경로(310) 상에 구비되되, 흡입경로(310)와 임시 저장경로(320) 사이에 배치된다.

이와 같은 인입 체크밸브(311)는 흡입경로(310)로부터 임시 저장경로(320)로 공급된 윤활유가 다시 흡입경로(310)로 이동되는 것을 방지하게 된다.

그리고 임시 저장경로(320)는 흡입경로(310)의 하부에 배치된다.

이러한 임시 저장경로(320)는 윤활유 공급 조절부(400)에 구비된 실린더(410)와 연통되도록 이루어진다.

그리고 실린더(410)의 내부에는 실린더(410)의 길이 방향을 따라 이동되는 피스톤(420)이 구비된다. 이러한 피스톤(420)은 실린더(410) 내부에 수용된 상태에서 진퇴 이동이 이루어진다.

이와 같은 피스톤(420)의 진퇴 이동을 통해 흡입경로(310)에 수용된 윤활유가 임시 저장경로(320)로 공급되거나, 임시 저장경로(320)에 수용된 윤활유가 토출경로(330)로 공급되거나, 토출경로(330)에 수용된 윤활유가 바이패스(340)를 통해 흡입경로(310)로 안내될 수 있다.

여기서 토출경로(330)는 임시 저장경로(320)의 하부에 배치된다.

이러한 토출경로(330)는 윤활관로(W)와 연통되어, 토출경로(330)로 유입된 윤활유는 윤활관로(W)로 공급될 수 있다.

이와 같은 토출경로(330)의 상단부에는 인출 체크밸브(331)가 구비된다. 인출 체크밸브(331)는 토출경로(330) 상에 구비되되, 토출경로(330)와 임시 저장경로(320) 사이에 배치된다.

이러한 인출 체크밸브(331)는 임시 저장경로(320)로부터 토출경로(330)로 공급된 윤활유가 다시 임시 저장경로(320)로 이동되는 것을 방지하게 된다.

이와 같이, 윤활유를 이동시키는 윤활유 공급 조절부(400)는 실린더(410), 피스톤(420), 모터부(430), 감속부(미도시), 나사 샤프트(440), 연계부재(450), 가이드 샤프트(460) 및 스토퍼(470)를 포함할 수 있다.

모터부(430)는 정회전 및 역회전이 가능하도록 이루어진다.

이러한 모터부(430)의 회전방향에 따라 피스톤(420)은 전진하거나 후진할 수 있다.

그리고 모터부(430)는 감속부와 연결된다. 이러한 감속부는 모터부(430)로부터 전달된 회전속도를 감속시키도록 이루어진다. 이와 같은 감속부는 복수개의 기어가 서로 연결된 형태를 이룰 수 있으며, 모터부(430)에 구비된 기어는 감속부에 구비된 기어와 치합될 수 있다.

그리고 나사 샤프트(440)는 감속부와 연결되어, 감속부로부터 동력을 전달받도록 이루어진다. 즉, 나사 샤프트(440)의 일단부에 구비된 기어는 감속부에 구비된 기어와 치합되어 감속부의 회전동력은 나사 샤프트(440)로 전달될 수 있다.

그리고 연계부재(450)는 나사 샤프트(440)와 결합되며, 나사 샤프트(440)의 회전방향에 따라 전진 또는 후진하도록 이루어진다. 즉, 연계부재(450)는 2개의 가이드 샤프트(460)에 슬라이딩 이동 가능하도록 지지되어 나사 샤프트(440)의 정회전 또는 역회전에 따른 진퇴 이동을 하게 된다.

여기서 가이드 샤프트(460)는 나사 샤프트(440)와 평행하게 구비되어 연계부재(450)의 이동 방향을 가이드하게 된다. 즉, 가이드 샤프트(460)는 연계부재(450)를 나사 샤프트(440)의 길이 방향을 따라 전방 또는 후방으로 이동되도록 한다.

그리고 피스톤(420)의 후단부는 연계부재(450)에 고정된다. 따라서, 나사 샤프트(440)의 정회전 또는 역회전에 따라 연계부재(450)에 고정 결합된 피스톤(420)은 연계부재(450)와 함께 진퇴 이동이 이루어진다.

그리고 스토퍼(470)는 감속부를 보호하는 감속 케이싱(401)의 외부에 고정 결합된다. 이러한 스토퍼(470)는 탈압위치(P3)까지 이동된 연계부재(450)의 이동을 구속하도록 이루어진다.

이와 같은 스토퍼(470)는 고정부재(471) 및 플랜지부재(472)를 포함할 수 있다.

고정부재(471)의 일단부는 감속 케이싱(401)에 결합되며, 중앙에는 가이드 샤프트(460)의 단부가 삽입되는 중공홀이 형성된다.

그리고 플랜지부재(472)는 고정부재(471)의 타단부로부터 외측으로 돌출되며, 탈압위치(P3)로 피스톤(420)이 이동되는 경우, 탈압위치(P3)의 후방으로 피스톤(420)이 이동되는 것을 방지하도록 이루어진다.

이러한 플랜지부재(472)의 전면부에는 고무와 같은 탄성부재(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 이와 같은 탄성부재는 연계부재(450)와의 접촉 충격을 최소화하도록 이루어진다.

도 5 내지 도 7은 제1 위치(P1), 제2 위치(P2) 및 탈압위치(P3)에 위치된 피스톤(420)을 나타낸 것이고, 도 8은 피스톤(420)의 위치를 검지하는 위치 검지부(600)를 나타낸 것으로, 도 5 내지 도 8을 통해 피스톤(420)의 이동에 따른 윤활유의 흐름을 살펴보기로 한다.

도 5 내지 도 8을 참고하면, 탈압위치(P3)에 위치한 피스톤(420)이 제1 위치(P1)로 이동되는 경우, 임시 저장경로(320)에 수용된 윤활유는 피스톤(420)에 의해 토출경로(330)로 공급된다.

그리고 제1 위치(P1)에 위치된 피스톤(420)이 후진하여 제2 위치(P2)로 이동되는 경우, 흡입경로(310)에 수용된 윤활유는 임시 저장경로(320)로 유입된다.

그리고 제2 위치(P2)에 위치된 피스톤(420)이 전진하여 제1 위치(P1)로 이동되는 경우, 임시 저장경로(320)에 수용된 윤활유는 토출경로(330)로 공급된다.

이와 같이, 피스톤(420)이 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)를 반복적으로 왕복이동하는 윤활유 공급모드에서는 흡입경로(310)에 수용된 윤활유가 임시 저장경로(320)를 거쳐 최종적으로 토출경로(330)로 공급될 수 있다. 즉, 탱크(110)에 수용된 윤활유는 윤활유 공급 조절부(400)의 작동에 의해 윤활관로(W)로 공급될 수 있다.

여기서 피스톤(420)을 이동시키기 위한 동력을 제공하는 모터부(430)는 소정의 휴지시간이 설정될 수 있다. 예를 들면, 모터부(430)의 휴지시간은 0.1 ~ 1.0초로 설정될 수도 있다.

따라서, 모터부(430)의 정회전과 역회전이 반복적으로 전환됨에 있어, 모터부(430)는 소정의 휴지시간동안 정지가 이루어진다. 이는, 모터부(430)의 급격한 회전전환을 방지함으로써, 모터부(430)의 부하 저감 및 고장 발생을 방지하기 위함이다.

그리고 윤활유 공급 조절부(400)가 윤활유 공급모드로 작동되는 경우, 윤활관로(W)로는 윤활유가 지속적으로 공급되기에, 윤활관로(W)의 내부 압력은 높아질 수 있다.

이러한 윤활관로(W)의 내부 압력이 일정 이상으로 높아질 경우, 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)를 윤활유 탈압모드로 전환시키게 된다. 이러한 제어부(700)가 윤활관로(W)의 내부 압력을 파악하는 것에 대해서는 후술하기로 한다.

이와 같이, 제어부(700)에 의해 윤활유 공급 조절부(400)가 윤활유 탈압모드로 전환될 경우, 토출경로(330)에 수용된 윤활유는 바이패스(340)를 통해 흡입경로(310)로 안내되어, 윤활관로(W) 내의 압력을 낮출 수 있다.

구체적으로, 윤활유 공급 조절부(400)가 윤활유 공급모드에서 윤활유 탈압모드로 전활될 시, 윤활유 공급 조절부(400)는 제1 위치(P1)에 위치된 피스톤(420)을 후진시키며 미리 정해진 탈압위치(P3)까지 피스톤(420)을 이동시키게 된다.

이와 같이, 피스톤(420)이 탈압위치(P3)로 이동된 상태에서는 바이패스(340)가 개방된 상태를 이룬다. 즉, 흡입경로(310)와 실린더(410)를 연통하는 제1 압력제거경로(341)와, 토출경로(330)와 실린더(410)를 연통하는 제2 압력제거경로(342)는 서로 연통될 수 있다.

따라서, 토출경로(330)에 수용된 윤활유는 제2 압력제거경로(342), 피스톤(420)에 형성된 홈부(421)와 실린더(410)의 중공부 간에 형성된 공간부(411) 및 제1 압력제거경로(341)를 경유한 후, 흡입경로(310)로 안내될 수 있다.

이와 같이, 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)의 작동을 선택적으로 제어할 수 있다. 다시 말해서, 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)를 윤활유 공급모드로 작동시키거나 윤활유 탈압모드로 작동시킬 수도 있다.

한편, 제어부(700)는 윤활관로(W)의 내부 압력이 일정 이상의 압력인 경우, 윤활유 공급모드로 작동되는 윤활유 공급 조절부(400)의 작동 상태를 윤활유 탈압모드로 전환시키도록 이루어진다.

이러한 제어부는 제1 저장부(710), 제2 저장부(720), 연산부(730) 및 입력부(740)를 포함할 수 있다.

여기서 제1 저장부(710)는 제1 검지부(610)와 제2 검지부(620) 간의 제1 거리(D1)가 저장된다.

그리고 제2 저장부(720)는 제2 검지부(620)와 탈압위치(P3) 간의 제2 거리(D2)가 저장된다. 여기서 제2 거리(D2)는 사용자에 의해 선택적으로 조정가능하도록 이루어진다. 즉, 윤활유용 펌프 장치(1000)의 사양에 따라 사용자는 제2 거리(D2)를 선택적으로 입력할 수 있다.

그리고 연산부(730)는 피스톤(420)의 이동 시간 및 이동 속도를 계산하도록 이루어진다. 이와 같은 연산부(730)는 제1 저장부(710), 제2 저장부(720), 제1 검지부(610) 및 제2 검지부(620)로부터 제공되는 다양한 정보를 통해 피스톤(420)의 이동 시간 및 이동 속도를 계산할 수 있다.

그리고 입력부(740)는 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 이동되어야 하는 피스톤(420)의 정상 작동 속도값이 입력된다. 이와 같은 정상 작동 속도값은 윤활유용 펌프 장치(1000) 제조시 입력부(740)를 통해 미리 입력된 고정된 값일 수 있다. 이러한 입력부(740)를 통해 입력된 정상 작동 속도값은 윤활관로(W)의 내부 압력 상태를 예측할 수 있는 예측 기준값일 수 있다.

이와 같은 피스톤(420)의 정상 작동 속도값은 윤활유 공급모드에서 윤활관로(W)의 내부 압력에 따라 달라지는 피스톤(420)의 이동 속도에 대한 반복적인 실험을 통해 획득된 값일 수 있다. 이러한 피스톤(420)의 정상 작동 속도값은 윤활관로(W)의 내부 압력이 일정 이상의 압력 상태임 나타내는 값일 수 있다.

다시 말해서, 윤활관로(W)의 내부 압력이 일정 이상의 압력값일 경우, 윤활관로(W)의 내부 압력 부하로 인해 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 이동되는 피스톤(420)의 이동 속도는 윤활관로(W)의 내부 압력이 일정 압력 미만인 상태에서 이동되는 피스톤(420)의 이동 속도 보다 느려지게 된다.

이에, 제어부(700)는 윤활유 공급모드에서 연산부(730)를 통해 계산된 피스톤(420)의 이동 속도가 입력부(740)를 통해 입력된 미리 정해진 정상 작동 속도값 미만인 경우, 윤활관로(W)의 내부 압력이 미리 정해진 압력 이상인 것으로 판단하게 된다. 이 경우, 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)를 윤활유 탈압모드로 전환시켜, 토출경로(330)에 수용된 윤활유를 바이패스(340)를 통해 흡입경로(310)로 안내하여 윤활관로(W) 내의 압력을 낮추게 된다.

이와 같이, 윤활유 탈압모드 전환된 상태에서 제어부(700)는 제1 위치(P1)에 위치된 피스톤(420)을 탈압위치(P3)까지 이동시키게 된다.

이때, 제어부(700)는 윤활유 공급모드에서의 피스톤(420)의 이동 속도보다 더 낮은 속도로 피스톤(420)이 이동되도록 모터부(430)를 제어하게 된다. 이는, 더욱 정밀하게 피스톤(420)의 이동을 제어하기 위함이다.

그리고 제어부(700)는 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동되는 피스톤(420)의 이동시간을 계산한다. 여기서 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동되는 피스톤(420)의 위치 정보는 제1 검지부(610) 및 제2 검지부(620)를 통해 확인할 수 있다.

이러한 제어부(700)는 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동되는 피스톤(420)의 이동 시간을 기초로 피스톤(420)의 이동 속도를 도출할 수 있다.

그리고 제어부(700)는 도출된 피스톤(420)의 이동 속도를 기초로 피스톤(420)이 도달되어야 하는 탈압위치(P3)까지의 피스톤(420)의 이동 시간 계산을 하여 피스톤(420)의 정밀한 이동을 제어하게 된다.

여기서 제2 위치(P2)로부터 탈압위치(P3)까지의 제2 거리(D2)는 윤활유용 펌프 장치(1000)의 제품 사양에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며, 제어부(700)는 해당 제품의 제2 위치(P2)로부터 탈압위치(P3)까지의 입력된 제2 거리(D2) 정보를 기초로 피스톤(420)을 탈압위치(P3)까지 선택적으로 이동시킬 수 있다.

한편, 위치 검지부(600)는 피스톤(420)의 위치를 검지하도록 이루어진다. 이러한 위치 검지부(600)는 연계부재(450) 내에 구비된 마그넷(451)의 검지를 통해 피스톤(420)의 위치를 파악할 수 있다.

이와 같은 위치 검지부(600)는 기판일 수 있으며, 이러한 위치 검지부(600) 상에는 제1 검지부(610)와 제2 검지부(620)가 구비될 수 있다. 여기서 제1 검지부(610)와 제2 검지부(620)는 연계부재(450)에 설치된 마그넷(451)을 검지하는 홀 센서일 수 있다.

이와 같은 위치 검지부(600)는 피스톤(420)과 함께 이동되는 연계부재(450)에 구비된 마그넷(451)의 이동을 통해 피스톤(420)이 제1 위치(P1)에 위치된 것을 검지하거나 피스톤(420)이 제2 위치(P2)에 위치된 것을 검지할 수 있다. 즉, 제1 검지부(610)는 피스톤(420)이 제1 위치(P1)에 위치된 상태를 검지할 수 있고, 제2 검지부(620)는 피스톤(420)이 제2 위치(P2)에 위치된 상태를 검지할 수 있다.

여기서 피스톤(420)의 위치를 검지하는 제1 검지부(610)와 제2 검지부(620)는 위치 검지부(600)에 일체로 결합된 소자일 수 있다. 이러한 제1 검지부(610)와 제2 검지부(620)는 미리 정해진 제1 거리(D1)로 이격 배치된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유용 펌프 장치의 작동과정을 나타낸 순서도이다.

도 9를 통해 윤활유용 펌프 장치(1000)의 작동과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 윤활유용 펌프 장치(1000)는 입력부(740)를 통해 피스톤(420)의 정상 작동 속도값을 입력한다. (S100)

여기서 정상 작동 속도값은 윤활관로(W)의 내부 압력을 측정하기 위한 기준값일 수 있다.

다음으로, 윤활유 카트리지(100) 내의 윤활유 양을 파악한다. (S200)

윤활유 카트리지(100) 내에 수용된 윤활유가 미리 설정된 윤활유 양에 비해 충분하지 않은 경우, 윤활유용 펌프 장치(1000)가 구동될 수 없는 바, 윤활유 카트리지(100)에 수용된 윤활유가 충분한지에 대한 여부를 확인한다. 이러한 윤활유 카트리지(100) 내에 수용된 윤활유의 양은 센서에 의해 측정될 수 있다.

여기서 윤활유 카트리지(100) 내의 윤활유가 부족한 경우, 제어부(700)는 자동으로 모터부(430)를 정지시킨다. (S210)

그리고 제어부(700)는 윤활유 카트리지(100) 내에 윤활유가 부족하다는 정보를 알람 또는 경고음으로 알리거나 사용자의 단말기로 해당 정보를 전송할 수도 있다. (S220)

다음으로, 윤활유 카트리지(100) 내의 윤활유가 부족하지 않은 경우, 제어부(700)는 윤활유 공급모드로 모터부(430)를 작동시키게 된다. (S300)

이때, 제어부(700)는 모터부(430)를 정회전시킴으로써, 피스톤(420)을 제1 위치(P1)로 이동시키게 된다.

다음으로, 제어부(700)는 피스톤(420)을 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)에서 왕복 이동시키며, 윤활관로(W)로 윤활유가 공급되도록 한다. 즉, 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)를 윤활유 공급모드로 작동시킨다.

다음으로, 제어부(700)는 피스톤(420)의 이동 속도를 파악한다. 이러한 제어부(700)는 피스톤(420)의 이동 속도가 기 설정된 정상 작동 속도값 미만인지를 판단하게 된다. (S400)

여기서 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 이동되는 피스톤(420)의 이동 속도가 기 설정된 정상 작동 속도값 이상인 경우에는 제어부(700)는 윤활유 공급모드를 유지하게 된다. (S500)

이와 달리, 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 이동되는 피스톤(420)의 이동 속도가 기 설정된 정상 작동 속도값 미만인 경우에는 제어부(700)는 윤활유 공급 조절부(400)를 윤활유 탈압모드로 전환시킨다. (S410)

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 윤활유 공급 조절부가 윤활유 탈압모드로 전환되는 작동과정을 나타낸 순서도이다.

도 10을 참고하면, 제어부(700)가 윤활유 공급모드에서 윤활유 탈압모드로 전환되는 경우, 먼저, 제어부(700)는 피스톤(420)을 제1 위치(P1)로 이동시키며, 제1 검지부(610)는 제1 위치에 위치된 피스톤(420)을 검지한다. (S411)

다음으로, 제어부(700)는 피스톤(420)을 제2 위치(P2)로 이동시킨다. (S412)

이때, 윤활유 탈압모드시 피스톤(420)의 이동 속도는 윤활유 공급모드시 피스톤(420)의 이동 속도보다 더 낮은 속도로 이동시킴이 바람직하다.

다음으로, 제2 검지부(620)는 이동중인 피스톤(420)을 검지한다. (S413)

다음으로, 제2 검지부(620)가 피스톤(420)을 인식한 시점에서의 제1 거리(D1)를 이동한 피스톤(420)의 이동 시간을 통해 제어부(700)는 피스톤(420)의 이동 속도를 계산한다. (S414)

다음으로, 제어부(700)는 계산된 피스톤(420)의 이동 속도를 기초로 미리 정해진 탈압위치(P3)까지 이동되기 위한 피스톤(420)의 이동 시간을 계산한다. (S415)

다음으로, 제어부(700)는 탈압위치(P3)까지 도달하기 위한 계산된 피스톤(420)의 이동 시간동안 피스톤(420)을 이동시킨다. (S416)

다만, 이는 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위가 이러한 실시예의 기재 범위에 의하여 제한되는 것은 아니다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

D1: 제1 거리
D2: 제2 거리
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
P3: 탈압위치
100: 윤활유 카트리지
110: 탱크
120: 커버
200: 펌프 본체
310: 흡입경로
311: 인입 체크밸브
320: 임시 저장경로
330: 토출경로
331: 인출 체크밸브
340: 바이패스
341: 제1 압력제거경로
342: 제2 압력제거경로
400: 윤활유 공급 조절부
401: 감속 케이싱
410: 실린더
411: 공간부
420: 피스톤
421: 홈부
430: 모터부
440: 나사 샤프트
450: 연계부재
451: 마그넷
460: 가이드 샤프트
470: 스토퍼
471: 고정부재
472: 플랜지부재
600: 위치 검지부
610: 제1 검지부
620: 제2 검지부
700: 제어부
710: 제1 저장부
720: 제2 저장부
730: 연산부
740: 입력부
1000: 윤활유용 펌프 장치

Claims (7)

1. 내부에 윤활유가 수용되는 탱크가 구비된 윤활유 카트리지; 및
   상기 윤활유 카트리지와 결합되며, 상기 윤활유 카트리지로부터 윤활유를 공급받는 펌프 본체를 포함하며,
   상기 펌프 본체는,
   상기 탱크에 수용된 윤활유가 유입되는 흡입경로;
   상기 흡입경로로부터 유입된 윤활유를 윤활관로로 공급하는 토출경로;
   상기 흡입경로와 토출경로 사이에 배치된 임시 저장경로;
   상기 임시 저장경로와 연통되는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 수용되며 상기 실린더의 길이 방향을 따라 진퇴 이동되는 피스톤을 갖는 윤활유 공급 조절부;
   상기 흡입경로의 윤활유가 상기 토출경로로 안내되도록 하는 윤활유 공급모드와, 상기 토출경로의 윤활유가 바이패스를 통해 상기 흡입경로로 안내되도록 하는 윤활유 탈압모드의 작동을 제어하는 제어부; 및
   상기 임시 저장경로에 수용된 윤활유를 상기 토출경로로 공급시키기 위한 상기 피스톤의 제1 위치를 검지하는 제1 검지부, 상기 제1 위치로부터 후진하여 상기 흡입경로에 수용된 윤활유를 상기 임시 저장경로로 유입시키기 위한 상기 피스톤의 제2 위치를 검지하는 제2 검지부를 갖는 위치 검지부를 포함하되,
   상기 윤활유 공급모드에서 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 속도가 미리 정해진 상기 피스톤의 이동 속도 미만일 경우, 상기 제어부는 상기 윤활유 탈압모드로 전환되는 것인 윤활유용 펌프 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 검지부와 제2 검지부 간의 제1 거리가 저장된 제1 저장부;
   상기 제2 검지부와 탈압위치 간의 제2 거리가 저장된 제2 저장부;
   상기 피스톤의 이동 시간 및 이동 속도를 계산하는 연산부; 및
   상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 정상 작동 속도값이 입력된 입력부를 포함하며,
   상기 연산부에서 계산된 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 속도가 상기 정상 작동 속도값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 윤활관로의 내부 압력이 미리 정해진 압력 이상인 것으로 인식하고, 상기 윤활유 공급 조절부를 상기 윤활유 공급모드에서 상기 윤활유 탈압모드로 전환시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 이동되는 상기 피스톤의 이동 시간을 기초로 상기 피스톤의 이동 속도를 도출하고, 도출된 상기 피스톤의 이동 속도를 기초로 상기 피스톤이 도달되어야 하는 탈압위치까지의 상기 피스톤의 이동 시간 계산을 하여 상기 피스톤의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 윤활유 공급 조절부는,
   정회전 및 역회전이 가능한 모터부;
   상기 모터부로부터 전달된 회전속도를 감속시키는 감속부;
   상기 감속부로부터 동력을 전달받아 회전하는 나사 샤프트;
   상기 피스톤의 후단부가 고정되며, 상기 나사 샤프트의 회전에 따라 상기 피스톤을 진퇴 이동시키는 연계부재; 및
   상기 나사 샤프트와 평행을 이루며, 상기 연계부재의 이동 방향을 가이드하는 가이드 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 감속부를 보호하는 감속 케이싱의 외부에 고정 결합되고, 상기 연계부재의 이동을 구속하는 스토퍼를 더 포함하며,
   상기 스토퍼는,
   일단부는 상기 감속 케이싱에 결합되며, 상기 가이드 샤프트의 단부가 삽입되는 중공홀이 형성된 고정부재; 및
   상기 고정부재의 타단부로부터 외측으로 돌출된 플랜지부재를 가지는 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 흡입경로와 임시 저장경로 사이에 배치된 인입 체크밸브; 및
   상기 임시 저장경로와 토출경로 사이에 배치된 인출 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 바이패스는 상기 흡입경로와 실린더를 연통하는 제1 압력제거경로와, 상기 토출경로와 실린더를 연통하는 제2 압력제거경로를 가지는 것을 특징으로 하는 윤활유용 펌프 장치.

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