KR20140093852A - 유압 바이패스 방식의 정량펌프 - Google Patents

유압 바이패스 방식의 정량펌프 Download PDF

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Abstract

유압 바이패스 방식의 정량펌프에 관한 발명이 개시된다. 개시된 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 인가되는 전원에 의해 펌핑력을 발생시키는 구동유닛; 구동유닛의 펌핑력에 의해 작동유를 왕복 이동시키는 바이패스유닛; 작동유에 의해 유체를 펌핑시키는 접액유닛; 및 접액유닛에 의해 유체가 전달되는 유체전달유닛; 을 포함하고, 바이패스유닛은, 펌핑력에 의해 구동유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 구동로드부; 구동로드부에 결합되어 작동유를 왕복 이동시키는 피스톤부; 구동로드부 또는 피스톤부를 왕복 이동 가능하게 지지하는 개폐블럭부; 및 구동로드부와 피스톤부 중 적어도 어느 하나에 구비되어 구동로드부 또는 피스톤부의 왕복 이동에 따라 작동유를 바이패스시키는 개폐조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유압 바이패스 방식의 정량펌프{METERING PUMP OF HYDRAULIC BYPASS TYPE}
본 발명은 유압 바이패스 방식의 정량펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입 행정시 바이패스유닛을 통한 작동유의 과공급을 방지할 수 있고, 피스톤의 유격에 따른 행정길이의 손실을 방지할 수 있으며, 안정된 펌핑 작용이 이루어질 수 있는 유압 바이패스 방식의 정량펌프에 관한 것이다.
일반적으로, 유압식 정량펌프는 피스톤을 왕복 운동시킴으로써, 피스톤(또는 플런저)의 행정길이(또는 왕복길이)와 다이어프램의 행정길이(또는 왕복길이)를 조절하여 유체의 토출량을 조절할 수 있다.
또한, 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 피스톤의 행정길이를 조절하는 대신 작동유를 바이패스(bypass)시킴으로써 유체의 토출량을 조절할 수 있다.
여기서 작동유를 바이패스시키는 경우, 작동유가 바이패스되는 양이 토출 압력에 따라 변화되므로, 토출 압력에 따른 토출량의 차이가 발생될 수 있으나, 피스톤의 왕복 운동시키는 것에 비해 구조가 간단해지고, 피스톤의 실링 부품이 제외됨에 따라 내구 수명을 증가시킬 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0236763호 (2001. 06. 22. 등록, 고안의 명칭 : 유압 정량 펌프) 가 있다.
본 발명의 목적은 흡입 행정시 바이패스유닛을 통한 작동유의 과공급을 방지할 수 있고, 피스톤의 유격에 따른 행정길이의 손실을 방지할 수 있으며, 안정된 펌핑 작용이 이루어질 수 있는 유압 바이패스 방식의 정량펌프를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 인가되는 전원에 의해 펌핑력을 발생시키는 구동유닛; 상기 구동유닛의 펌핑력에 의해 작동유를 왕복 이동시키는 바이패스유닛; 상기 작동유에 의해 유체를 펌핑시키는 접액유닛; 및 상기 접액유닛에 의해 상기 유체가 전달되는 유체전달유닛; 을 포함하고, 상기 바이패스유닛은, 상기 펌핑력에 의해 상기 구동유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 구동로드부; 상기 구동로드부에 결합되어 상기 작동유를 왕복 이동시키는 피스톤부; 상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부를 왕복 이동 가능하게 지지하는 개폐블럭부; 및 상기 구동로드부와 상기 피스톤부 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부의 왕복 이동에 따라 상기 작동유를 바이패스시키는 개폐조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 피스톤부에는, 상기 개폐조절부와 연통되어 상기 작동유의 이동 경로를 형성하는 연통유로부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 개폐조절부는, 상기 연통유로부와 연통되도록 상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부에 구비되는 바이패스유로부; 및 상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부 사이에 구비되어 상기 피스톤부의 왕복 이동에 따라 상기 작동유의 이동 방향을 변경하는 바이패스부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 개폐조절부는, 상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부를 연결하여 상기 바이패스부가 구비되는 고정홀부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 바이패스부는, 상기 작동유가 이동되도록 상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부를 연결하는 중공의 연통바디부; 상기 연통바디부에 결합되고, 상기 작동유가 이동되는 연통홀부가 형성되는 연통캡부; 상기 작동유가 이동 가능하게 상기 연통바디부에 삽입되고, 상기 연통캡부에 지지되는 가이드핀부; 상기 작동유의 이동에 따라 상기 가이드핀부를 따라 이동되면서 상기 작동유의 이동을 제어하는 슬라이더부; 및 상기 작동유의 이동에 대응하여 상기 슬라이더부를 탄성 지지하는 탄성지지부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연통바디부에는, 상기 슬라이더부의 이동에 따라 상기 작동유의 이동을 제한하는 차단돌부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 바이패스유닛은, 상기 피스톤부의 왕복 이동 경로를 형성하는 실린더부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 바이패스유닛은, 상기 개폐조절부에서 바이패스되는 상기 작동유의 양을 조절하는 단계조절부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 단계조절부는, 조절되는 상기 작동유의 양을 구분하는 조절다이얼부; 상기 조절다이얼부에 의해 이동되는 조절로드부; 및 상기 조절로드부의 이동에 따라 상기 개폐블럭부가 이동되도록 상기 개폐블럭부에 구비되는 경사가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 단계조절부는, 상기 조절로드부의 이동에 대응하여 상기 개폐블럭부를 탄성 지지하는 탄성조절부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 흡입 행정시 바이패스유닛을 통한 작동유의 과공급을 방지할 수 있고, 피스톤의 유격에 따른 행정길이의 손실을 방지할 수 있으며, 안정된 펌핑 작용이 이루어질 수 있다.
좀더 자세하게, 본 발명은 피스톤의 행정길이 만큼 100% 다이어프램에 전달되기 때문에 왕복 운동에 따른 행정길이의 손실을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 릴리프밸브를 정격압력의 설정값에 따라 구동부의 구동력의 여유에 대응하여 정량펌프의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 부품의 교체를 수월하고, 편리하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 작동유실에서 작동유의 거동을 단순화시킬 수 있고, 흡입 행정과 토출 행정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 구동유닛과 바이패스유닛의 결합 상태를 도시한 부분 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 접액유닛과 유체전달유닛의 결합 상태를 도시한 부분 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 바이패스유닛의 요부를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 바이패스부를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 바이패스유닛의 결합 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 준비 상태를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 진행 행정을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 완료 상태를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 흡입 진행 행정을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 흡입 완료 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 구동유닛과 바이패스유닛의 결합 상태를 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 접액유닛과 유체전달유닛의 결합 상태를 도시한 부분 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에서 바이패스유닛의 요부를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 바이패스부를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에서 바이패스유닛의 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 작동유가 바이패스되는 동작에 의해 유체의 토출량을 조절하는 것으로써, 구동유닛(100)과, 바이패스유닛(300)과, 접액유닛(400)과, 유체전달유닛(500)을 포함할 수 있다.
여기서 작동유는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프 내에서 바이패스되는 동작에 의해 순환되거나 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프 내에서 윤활 작용을 할 수 있다.
또한, 유체는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프의 동작에 따라 이동된다.
구동유닛(100)은 인가되는 전원에 의해 펌핑력을 발생시킨다.
구동유닛(100)은 구동유닛(100)와, 편심축부(130)와, 편심캠부(140)를 포함할 수 있다.
구동유닛(100)는 인가되는 전원에 의해 펌핑력을 발생시킨다. 일예로, 구동유닛(100)는 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 모터로 구성될 수 있다.
편심축부(130)는 편심캠부(140)를 지지한다.
구동유닛(100)의 구동축과 편심축부(130)는 수직이거나 상호 평행할 수 있다.
편심캠부(140)는 편심축부(130)에 편심되게 설치되어 상술한 펌핑력에 의해 편심 회전된다.
그러면, 편심캠부(140)의 편심 회전에 의해 바이패스유닛(300)을 왕복 이동시킬 수 있다.
일예로, 편심캠부(140)는 편심축부(130)에 회전 가능하게 결합되어 펌핑력에 의해 편심 회전될 수 있다. 다른 예로, 편심캠부(140)는 편심축부(130)에 고정되어 편심력에 의해 회전되는 편심축부(130)를 통해 편심 회전될 수 있다.
구동유닛(100)은 감속부(120)와, 연결로드부(150)와, 지지베어링부(160) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
감속부(120)는 구동유닛(100)에 결합되어 펌핑력을 조절한다. 일예로, 감속부(120)는 구동유닛(100)에 결합되어 펌핑력을 조절하여 편심축부(130)를 회전시키는 웜휠기어로 구성될 수 있다.
여기서, 감속부(120)를 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태의 기어 결합, 체인과 스프로킷의 결합, 밸트와 풀리의 결합 등을 통해 구동유닛(100)에 결합되어 펌핑력을 조절할 수 있다.
연결로드부(150)는 편심캠부(140)에 결합되어 편심캠부(140)의 회전에 따라 왕복 이동된다.
연결로드부(150)의 추가 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 전달유닛(200)을 더 포함할 수 있다.
전달유닛(200)은 연결로드부(150)와 바이패스유닛(300)을 연결하여 연결로드부(150)의 왕복 이동에 따라 바이패스유닛(300)을 왕복 이동시킨다.
전달유닛(200)은 포크부(210)와 로드핀부(220)를 포함할 수 있다.
포크부(210)는 바이패스유닛(300)에 고정되고, 로드핀부(220)는 연결로드부(150)와 포크부(210)를 회전 가능하게 결합한다.
포크부(210)가 연결로드부(150)에 고정되는 경우, 로드핀부(220)는 포크부(210)와 바이패스유닛(300)을 회전 가능하게 결합할 수 있다.
그러면, 전달유닛(200)은 연결로드부(150)의 왕복 이동에 따라 바이패스유닛(300)을 안정되게 왕복 이동시킬 수 있고, 연결로드부(150)의 왕복 이동시 발생되는 요동을 흡수하여 요동이 바이패스유닛(300)으로 전달되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
지지베어링부(160)는 편심축부(130)의 회전에 따라 편심축부(130)를 회전 가능하게 지지한다. 지지베어링부(160)는 편심축부(130)의 요동을 억제 또는 방지하고, 구동유닛(100)의 펌핑력으로 편심축부(130)가 안정되게 회전될 수 있도록 한다.
상술한 구동유닛(100)의 구성요소들은 구동바디부(170)에 설치된다.
여기서, 구동바디부(170)에는 작동유가 수용될 수 있는 공간이 구비될 수 있다. 이때, 구동바디부(170)의 공간을 개폐하는 작동유충전부(101)가 구비될 수 있다. 그러면, 작동유충전부(101)의 개폐 동작에 따라 구동바디부(170)의 공간에 작동유를 보충하거나 구동바디부(170)의 공간에서 작동유를 배출시킬 수 있다.
일예로, 구동바디부(170)의 공간은 바이패스유닛(300)과 연통되어 바이패스되는 작동유가 수용될 수 있다.
다른 예로, 구동바디부(170)의 공간에 수용되는 작동유는 구동유닛(100)의 구성요소와 바이패스유닛(300)의 구성요소의 동작을 원활하게 하는 윤활 작용을 할 수 있다.
바이패스유닛(300)은 구동유닛(100)의 펌핑력에 의해 작동유를 왕복 이동시킨다.
바이패스유닛(300)은 구동로드부(310)와, 피스톤부(320)와, 개폐블럭부(340)와, 개폐조절부(350)를 포함할 수 있다.
구동로드부(310)는 구동유닛(100)의 펌핑력에 의해 구동유닛(100)에 왕복 이동 가능하게 결합된다. 구동로드부(310)는 상술한 전달유닛(200)을 통해 구동유닛(100)에 결합될 수 있다.
피스톤부(320)는 구동로드부(310)에 결합되어 작동유를 왕복 이동시킨다.
여기서 피스톤부(320)에는 개폐조절부(350)와 연통되어 작동유의 이동 경로를 형성하는 연통유로부(321)가 구비될 수 있다. 일예로, 연통유로부(321)는 피스톤부(320)가 왕복 이동되는 방향으로 관통 형성될 수 있다.
개폐블럭부(340)는 구동로드부(310) 또는 피스톤부(320)를 왕복 이동 가능하게 지지한다.
개폐조절부(350)는 구동로드부(310)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 구동로드부(310)와 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따라 작동유를 바이패스시킨다.
그러면, 작동유는 구동로드부(310)와 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따라 개폐블럭부(340)에 의해 바이패스 경로가 개폐됨으로써, 작동유가 바이패스되는 양을 조절할 수 있다.
개폐조절부(350)는 바이패스유로부(351)와, 바이패스부(353)를 포함할 수 있다.
바이패스유로부(351)는 연통유로부(321)와 연통되도록 구동로드부(310) 또는 피스톤부(320)에 구비된다. 바이패스유로부(351)는 작동유가 이동되는 경로를 형성한다.
바이패스부(353)는 연통유로부(321)와 바이패스유로부(351) 사이에 구비되어 연통유로부(321)와 바이패스유로부(351)를 상호 연통시킨다. 바이패스부(353)는 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따라 작동유의 이동 방향을 변경한다.
바이패스부(353)는 연통바디부(3531)와, 연통캡부(3532)와, 가이드핀부(3534)와, 슬라이더부(3535)와, 탄성지지부(3536)를 포함할 수 있다.
연통바디부(3531)는 중공의 형상으로 작동유가 이동되도록 연통유로부(321)와 바이패스유로부(351)를 연결한다.
여기서, 연통바디부(3531)에는 슬라이더부(3535)의 이동에 따라 작동유의 이동을 제한하는 차단돌부(3537)가 구비될 수 있다.
연통캡부(3532)는 연통바디부(3531)에 결합된다. 연통캡부(3532)는 한 쌍이 연통바디부(3531)에 상호 이격되어 결합될 수 있다. 여기서, 연통캡부(3532)에는 작동유가 이동되는 연통홀부(3533)가 형성될 수 있다.
가이드핀부(3534)는 작동유가 이동 가능하게 연통바디부(3531)에 삽입된다. 가이드핀부(3534)는 연통캡부(3532)에 지지되어 흔들림을 방지할 수 있고, 작동유의 이동에 간섭되지 않도록 한다.
슬라이더부(3535)는 작동유의 이동에 따라 가이드핀부(3534)를 따라 이동되면서 작동유의 이동을 제어한다.
일예로, 슬라이더부(3535)가 차단돌부(3537)에 위치하는 경우, 작동유의 이동이 정지되고, 슬라이더부(3535)가 차단돌부(3537)와 이격되는 경우, 작동유가 이동될 수 있다.
탄성지지부(3536)는 작동유의 이동에 대응하여 슬라이더부(3535)를 탄성 지지한다. 탄성지지부(3536)는 작동유가 이동되는 힘에 의해 탄성 변형되어 수축 또는 팽창될 수 있고, 작동유가 정지되는 경우, 원위치로 복귀될 수 있다.
여기서 개폐조절부(350)는 고정홀부(352)를 더 포함할 수 있다.
고정홀부(352)는 연통유로부(321)와 바이패스유로부(351)를 연결하여 바이패스부(353)가 구비된다. 고정홀부(352)는 구동로드부(310)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나에 형성되어 연통유로부(321)와 바이패스유로부(351)에 각각 연통될 수 있다.
고정홀부(352)에는 바이패스부(353)가 탈부착 가능하게 끼움 결합됨으로써, 바이패스부(353)의 교체를 용이하게 할 수 있다.
바이패스유닛(300)은 실린더부(330)와, 단계조절부(360) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
실린더부(330)는 피스톤부(320)의 왕복 이동 경로를 형성한다. 실린더부(330)가 부가됨에 따라 실린더부(330)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나의 교체를 용이하게 할 수 있다. 일예로, 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따라 실린더부(330)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나에 마모 또는 손상이 발생될 수 있고, 이에 따라 실링 능력이 저하될 때, 실린더부(330)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나의 부품 교환이 용이해질 수 있다.
단계조절부(360)는 개폐조절부(350)에서 바이패스되는 작동유의 양을 조절한다.
단계조절부(360)는 조절다이얼부(361)와, 조절로드부(362)와, 조절가이드부(363)를 포함할 수 있다.
조절다이얼부(361)는 조절되는 작동유의 양을 구분한다. 조절로드부(362)는 조절다이얼부(361)에 의해 이동된다. 조절가이드부(363)는 조절로드부(362)의 이동에 따라 개폐블럭부(340)가 이동되도록 개폐블럭부(340)에 구비된다.
그러면, 바이패스되는 작동유의 양에 따라 조절다이얼부(361)를 조작하면, 조절로드부(362)가 이동되어 개폐블럭부(340)의 위치를 결정할 수 있다.
일예로, 조절다이얼부(361)를 정역 방향으로 회전시키면, 조절로드부(362)는 조절다이얼부(361)에서 신장 또는 수축되면서 조절가이드부(363)를 따라 이동되고, 이동되는 조절로드부(362)에 의해 개폐블럭부(340)는 구동로드부(310)와 피스톤부(320) 중 적어도 어느 하나를 따라 슬라이드 이동될 수 있다.
이에 따라, 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따른 전체 행정길이에서 바이패스유로부(351)의 개방 정도를 조절할 수 있고, 바이패스유닛(300)에서 왕복 이동되는 작동유의 양을 조절할 수 있다. 그리고, 조절되는 작동유의 양에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프에 의해 이동되는 유체의 양을 조절할 수 있다.
여기서, 조절로드부(362)와 조절가이드부(363)의 결합 구조를 한정하는 것은 아니고, 공지된 다양한 형태를 통해 조절로드부(362)의 이동에 따라 개폐블럭부(340)를 용이하게 이동시킬 수 있다.
단계조절부(360)는 탄성조절부(364)를 더 포함할 수 있다.
탄성조절부(364)는 조절로드부(362)의 이동에 대응하여 개폐블럭부(340)를 탄성 지지한다. 탄성조절부(364)는 조절로드부(362)가 이동되는 힘에 의해 탄성 변형되어 수축 또는 팽창될 수 있고, 조절로드부(362)가 정지되는 경우, 조절로드부(362)의 정지 위치에서 개폐블럭부(340)를 지지할 수 있다.
상술한 바이패스유닛(300)의 구성요소들은 바이패스바디부(370)에 설치된다. 바이패스바디부(370)에는 접액유닛(400)으로 이동되는 작동유가 수용되는 작동유로부(371)가 구비될 수 있다. 그러면, 피스톤부(320)의 왕복 이동에 따라 작동유로부(371)에 수용되는 작동유는 접액유닛(400) 측으로 이동되기도 하고, 접액유닛(400) 측의 작동유를 수용하기도 한다.
여기서, 바이패스바디부(370)에는 작동유로부(371)와 구분되어 작동유가 수용될 수 있는 공간이 구비될 수 있다. 구동바디부(170)의 공간은 바이패스바디부(370)에 구비될 수 있다. 이때, 바이패스바디부(370)의 공간을 개폐하는 별도의 충전부(미도시)가 구비될 수 있다. 그러면, 별도의 충전부(미도시)의 개폐 동작에 따라 바이패스바디부(370)의 공간에 작동유를 보충하거나 바이패스바디부(370)의 공간에서 작동유를 배출시킬 수 있다.
일예로, 바이패스바디부(370)의 공간은 바이패스유닛(300)의 작동유로부(371)와 연통되어 바이패스되는 작동유가 수용될 수 있다.
다른 예로, 바이패스바디부(370)의 공간에 수용되는 작동유는 구동유닛(100)과 구분되어 바이패스유닛(300)의 구성요소의 동작을 원활하게 하는 윤활 작용을 할 수 있다.
여기서, 작동유로부(371)에는 릴리프부(250)가 구비될 수 있다.
릴리프부(250)는 작동유의 이동에 따라 발생되는 압력에 대응하여 작동유를 리턴시킬 수 있다. 릴리프부(250)는 작동유의 이동에 따라 과압이 발생되는 경우, 바이패스유닛(300)의 파손을 억제 또는 방지할 수 있고, 바이패스유닛(300)을 보호할 수 있다.
릴리프부(250)는 작동유의 이동에 따라 작동유로부(371)에 작용하는 압력이 기설정된 압력 이상이거나 기설정된 압력을 초과하는 경우, 작동유로부(371)에 수용되는 작동유를 구동바디부(170)의 공간과 바이패스바디부(370)의 공간 중 적어도 어느 하나로 리턴시킬 수 있다.
릴리프부(250)는 릴리프바디부(258)와, 릴리프밸브부(253)와, 릴리프압력부(256)를 포함할 수 있다.
릴리프바디부(258)는 바이패스바디부(370)에 결합된다. 릴리프바디부(258)는 중공의 형상으로 구동바디부(170)의 공간과 바이패스바디부(370)의 공간 중 적어도 어느 하나에 연통됨은 물론 작동유로부(371)와 연통된다.
여기서, 릴리프부(250)는 릴리프유로부(251)와, 리턴유로부(252)를 더 포함할 수 있다.
릴리프유로부(251)는 릴리프바디부(258)와 작동유로부(371)를 연통시킬 수 있다.
리턴유로부(252)는 구동바디부(170)의 공간과 바이패스바디부(370)의 공간 중 적어도 어느 하나와 릴리프바디부(258)를 연통시킬 수 있다.
릴리프밸브부(253)는 릴리프바디부(258)에 구비된다. 릴리프밸브부(253)는 릴리프유로부(251)와 리턴유로부(252) 사이에서 작동유의 이동을 제한한다. 릴리프밸브부(253)는 릴리프유로부(251)와 리턴유로부(252)를 개폐함으로써, 작동유의 이동을 제한할 수 있다.
릴리프압력부(256)는 기설정된 압력으로 릴리프밸브부(253)를 가압한다. 릴리프압력부(256)는 기설정된 압력에 대응되는 탄성력을 갖는 탄성스프링으로 구성될 수 있다.
그러면, 릴리프부(250)에서 기설정된 압력은 정격압력의 1.2 ~ 1.3 배로 설정할 수 있다.
릴리프부(250)는 포빗밸브부(254)와, 릴리프조정부(255) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
포빗밸브부(254)는 릴리프밸브부(253)에 결합된다. 포빗밸브부(254)는 릴리프밸브부(253)보다 작동유의 가압력에 의한 면적비가 상대적으로 작으므로 작동유의 가압력 변화가 작더라도 릴리프밸브부(253)를 통한 릴리프유로부(251)와 리턴유로부(252)의 개폐를 용이하게 할 수 있다.
그러면, 포빗밸브부(254)의 부가에 따라 릴리프부(250)에서 기설정된 압력은 정격압력의 1.05 ~ 1.1 배로 설정할 수 있고, 이에 따라 구동유닛(100)의 동력 여유를 보장할 수 있다.
릴리프조정부(255)는 릴리프압력부(256)에서 릴리프밸브부(253)의 가압력을 조절할 수 있다. 일예로, 릴리프조정부(255)는 릴리프바디부(258)에 나사 결합되어 탄성스프링의 탄성력을 조절할 수 있다.
상술한 릴리프부(250)는 공지된 다양한 형태의 릴리프밸브로 구성될 수 있다.
접액유닛(400)은 작동유에 의해 유체를 펌핑시킨다.
접액유닛(400)은 작동유챔버부(410)와, 유체챔버부(430)와, 다이어프램부(420)를 포함할 수 있다.
작동유챔버부(410)는 바이패스유닛(300)의 작동유로부(371)와 연통되어 작동유를 수용한다.
유체챔버부(430)는 작동유의 이동에 따라 전달되는 유체를 수용한다.
다이어프램부(420)는 작동유챔버부(410)와 유체챔버부(430)를 구획하여 분리하고, 작동유의 이동에 따라 이동되거나 탄성 변형된다.
여기서, 작동유챔버부(410)는 바이패스유닛(300)의 작동유로부(371)와 연통되어 작동유가 수용되는 제1공간부(412)와, 다이어프램부(420)의 이동 또는 탄성 변형을 제한하는 제1저지부(411)를 포함할 수 있다.
또한, 유체챔버부(430)는 유체전달유닛(500)과 연통되어 유체가 수용되는 제2공간부(432)와, 다이어프램부(420)의 이동 또는 탄성 변형을 제한하는 제2저지부(431)를 포함할 수 있다.
제1저지부(411)와 제2저지부(431)는 작동유의 이동에 따라 다이어프램부(420)가 파손되는 것을 억제 또는 방지할 수 있고, 다이어프램부(420)를 보호할 수 있다.
유체전달유닛(500)은 접액유닛(400)에 의해 유체가 전달된다.
유체전달유닛(500)은 접액유닛(400)의 유체챔버부(430)로 흡입되는 유체의 이동 경로를 형성하는 흡입유로부(520)와, 접액유닛(400)의 유체챔버부(430)에서 배출되는 유체의 이동 경로를 형성하는 배출유로부(530)로 구분할 수 있다.
그러면, 흡입유로부(520)의 흡입유로(521)와 배출유로부(530)의 배출유로(531)는 유체챔버부(430)의 제2공간부(432)와 연통된다.
여기서 흡입유로부(520)와 배출유로부(530)는 체크볼부(542)와, 볼가이드부(543)와, 볼시트부(544)와, 탄성체크부(545)를 포함할 수 있다.
체크볼부(542)는 유체의 이동에 따라 이동 가능하게 결합된다.
볼가이드부(543)는 유체가 이동 가능하도록 체크볼부(542)의 이동 경로를 형성한다.
볼시트부(544)는 체크볼부(542)의 이동 경로를 제한하고, 볼가이드부(543)를 개폐한다.
탄성체크부(545)는 체크볼부(542)를 탄성 지지한다.
여기서, 접액유닛(400)의 동작에 따라 유체챔버부(430)의 제2공간부(432) 압력이 상대적으로 높아지면, 배출유로부(530)에서 체크볼부(542)는 볼시트부(544)에서 이격되고, 탄성체크부(545)에 의해 탄성 지지된 상태에서 볼가이드부(543)를 따라 이동되어 볼가이드부(543)를 개방한다.
또한, 접액유닛(400)의 동작에 따라 유체챔버부(430)의 제2공간부(432) 압력이 상대적으로 높아지면, 흡입유로부(520)에서 체크볼부(542)는 탄성체크부(545)에 의해 탄성 지지된 상태에서 체크볼부(542)가 볼시트부(544)에 접촉 또는 밀착되어 볼가이드부(543)를 폐쇄한다.
이에 따라, 유체는 배출유로부(530)를 거쳐 유체챔버부(430)의 제2공간부(432)에서 배출된다.
그리고, 접액유닛(400)의 동작에 따라 유체챔버부(430)의 제2공간부(432) 압력이 상대적으로 낮아지면, 흡입유로부(520)에서 체크볼부(542)는 볼시트부(544)에서 이격되고, 탄성체크부(545)에 의해 탄성 지지된 상태에서 볼가이드부(543)를 따라 이동되어 볼가이드부(543)를 개방한다.
또한, 접액유닛(400)의 동작에 따라 유체챔버부(430)의 제2공간부(432) 압력이 상대적으로 낮아지면, 배출유로부(530)에서 체크볼부(542)는 탄성체크부(545)에 의해 탄성 지지된 상태에서 체크볼부(542)가 볼시트부(544)에 접촉 또는 밀착되어 볼가이드부(543)를 폐쇄한다.
이에 따라, 유체는 흡입유로부(520)를 거쳐 유체챔버부(430)의 제2공간부(432)에 수용된다.
본 발명의 일 실시예에서 흡입유로부(520)와 배출유로부(530)는 유체챔버부(430)에 흡입되거나 유체챔버부(430)에서 배출되는 유체의 이동 경로를 형성하는 유체배관(미도시)이 결합되는 조인트부(541)를 더 포함할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프의 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 준비 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 진행 행정을 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 완료 상태를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 흡입 진행 행정을 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 흡입 완료 상태를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 바이패스 방식의 정량펌프는 구동유닛(100)의 동작에 따라 바이패스유닛(300)을 왕복 이동시키면, 작동유가 왕복 이동되면서 접액유닛(400)에서 유체를 이동시킬 수 있고, 피스톤부(320)의 행정길이에 대응하여 유체의 토출량을 조절할 수 있다.
단계조절부(360)를 통해 유체의 토출량에 대응하여 조절다이얼부(361)를 조작한다. 본 발명의 일 실시예에서는 피스톤부(320)의 행정길이의 50%에 대응하는 유체가 토출되는 것에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 토출 행정을 살펴보면, 도 6에 도시된 바와 같이 구동로드부(310)와 피스톤부(320)는 편심축부(130) 측으로 최대한 이동된 상태에서 구동유닛(100)의 동작에 따라 접액유닛(400) 측으로 이동된다.
여기서, 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 접액유닛(400) 측으로 이동하면서 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 미만이거나 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 이하가 되는 경우, 바이패스유로부(351)는 개방된 상태이므로, 바이패스부(353)의 슬라이더부(3535)가 이동되어 작동유로부(371)에 수용된 작동유는 연통유로부(321)와 바이패스부(353)를 거쳐 바이패스유로부(351)를 통해 배출된다.
바이패스유로부(351)에서 배출된 작동유는 구동바디부(170)의 공간과 바이패스바디부(370)의 공간 중 적어도 어느 하나에 수용된다.
도 7에 도시된 바와 같이 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 접액유닛(400) 측으로 이동하면서 피스톤부(320)의 행정길이의 50%를 초과하거나 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 이상이 되는 경우, 개폐블럭부(340)에 의해 바이패스유로부(351)가 폐쇄되므로, 작동유로부(371)에 수용된 작동유는 접액유닛(400)의 작동유챔버부(410)로 이동되고, 작동유챔버부(410)의 제1공간부(412)에 수용된다.
제1공간부(412)에 작동유가 수용됨에 따라 다이어프램부(420)는 제2공간부(432) 측으로 이동되거나 제2공간부(432) 측으로 팽창된다.
이에 따라 제2공간부(432)는 상대적으로 압력이 높아져 제2공간부(432)에 수용된 유체는 유체전달유닛(500)의 배출유로부(530)를 통해 배출된다.
도 8에 도시된 바와 같이 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 접액유닛(400) 측으로 최대한 이동되면 유체의 배출이 정지된다.
본 발명의 일 실시예에 따라 유체의 흡입 행정을 살펴보면, 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 접액유닛(400) 측으로 최대한 이동된 상태에서 구동로드부(310)와 피스톤부(320)는 구동유닛(100)의 동작에 따라 편심축부(130) 측으로 이동된다.
도 9에 도시된 바와 같이 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 편심축부(130) 측으로 이동하면서 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 미만이거나 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 이하가 되는 경우, 개폐블럭부(340)에 의해 바이패스유로부(351)가 폐쇄된 상태이므로, 작동챔버부(410)의 제1공간부(412)에 수용된 작동유는 작동유로부(371)로 이동된다.
제1공간부(412)에 수용된 작동유가 작동유로부(371)로 이동됨에 따라 다이어프램부(420)는 제1공간부(412) 측으로 이동되거나 제1공간부(412) 측으로 팽창된다.
이에 따라, 제2공간부(432)는 상대적으로 압력이 낮아져 유체전달유닛(500)의 흡입유로부(520)를 통해 유체가 흡입되어 제2공간부(432)에 수용된다.
도 10에 도시된 바와 같이 구동로드부(310)와 피스톤부(320)가 편심축부(130) 측으로 이동하면서 피스톤부(320)의 행정길이의 50%를 초과하거나 피스톤부(320)의 행정길이의 50% 이상이 되는 경우, 개폐블럭부(340)에 의해 바이패스유로부(351)가 개방되므로, 바이패스부(353)의 슬라이더부(3535)가 이동되어 구동바디부(170)의 공간과 바이패스바디부(370)의 공간 중 적어도 어느 하나에 수용된 작동유는 바이패스유로부(351)와 바이패스부(353)와 연통유로부(321)를 거쳐 작동유로부(371)에 수용된다.
그리고, 구동로드부(310)와 피스톤부(320)는 편심축부(130) 측으로 최대한 이동된 다음에는 구동유닛(100)의 동작에 따라 다시 접액유닛(400) 측으로 이동된다.
상술한 유체의 토출 행정과 유체의 흡입 행정에서 바이패스유로부(351)가 개방되는 경우, 접액유닛(400)의 다이어프램부(420)는 이동되거나 변형되지 않으므로, 유체는 정지된 상태를 이룰 수 있다.
상술한 유압 바이패스 방식의 정량펌프에 따르면, 흡입 행정시 바이패스유닛을 통한 작동유의 과공급을 방지할 수 있고, 피스톤의 유격에 따른 행정길이의 손실을 방지할 수 있으며, 안정된 펌핑 작용이 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 구동유닛 101 : 작동유충전부
110: 구동부 120: 감속부
130: 편심축부 140: 편심캠부
150: 연결로드부 160: 지지베어링부
170: 구동바디부 200: 전달유닛
210: 포크부 220: 로드핀부
250: 릴리프부 251: 릴리프유로부
252: 리턴유로부 253: 릴리프밸브부
254: 포빗밸브부 255: 릴리프조정부
256: 릴리프압력부 258: 릴리프바디부
300: 바이패스유닛 310: 구동로드부
320: 피스톤부 321: 연통유로부
330: 실린더부 340: 개폐블럭부
350: 개폐조절부 351: 바이패스유로부
352: 고정홀부 353: 바이패스부
3531: 연통바디부 3532: 연통캡부
3533: 연통홀부 3534: 가이드핀부
3535: 슬라이더부 3536: 탄성지지부
3537: 차단돌부 360: 단계조절부
361: 조절다이얼부 362: 조절로드부
363: 조절가이드부 364: 탄성조절부
370: 바이패스바디부 371: 작동유로부
400: 접액유닛 410: 작동유챔버부
411: 제1저지부 412: 제1공간부
420: 다이어프램부 430: 유체챔버부
431: 제2저지부 432: 제2공간부
500: 유체전달유닛 520: 흡입유로부
521: 흡입유로 530: 배출유로부
531: 배출유로 541: 조인트부
542: 체크볼부 543: 볼가이드부
544: 볼시트부 545: 탄성체크부

Claims (10)

  1. 인가되는 전원에 의해 펌핑력을 발생시키는 구동유닛;
    상기 구동유닛의 펌핑력에 의해 작동유를 왕복 이동시키는 바이패스유닛;
    상기 작동유에 의해 유체를 펌핑시키는 접액유닛; 및
    상기 접액유닛에 의해 상기 유체가 전달되는 유체전달유닛; 을 포함하고,
    상기 바이패스유닛은,
    상기 펌핑력에 의해 상기 구동유닛에 왕복 이동 가능하게 결합되는 구동로드부;
    상기 구동로드부에 결합되어 상기 작동유를 왕복 이동시키는 피스톤부;
    상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부를 왕복 이동 가능하게 지지하는 개폐블럭부; 및
    상기 구동로드부와 상기 피스톤부 중 적어도 어느 하나에 구비되어 상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부의 왕복 이동에 따라 상기 작동유를 바이패스시키는 개폐조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤부에는,
    상기 개폐조절부와 연통되어 상기 작동유의 이동 경로를 형성하는 연통유로부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개폐조절부는,
    상기 연통유로부와 연통되도록 상기 구동로드부 또는 상기 피스톤부에 구비되는 바이패스유로부; 및
    상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부 사이에 구비되어 상기 피스톤부의 왕복 이동에 따라 상기 작동유의 이동 방향을 변경하는 바이패스부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개폐조절부는,
    상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부를 연결하여 상기 바이패스부가 구비되는 고정홀부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스부는,
    상기 작동유가 이동되도록 상기 연통유로부와 상기 바이패스유로부를 연결하는 중공의 연통바디부;
    상기 연통바디부에 결합되고, 상기 작동유가 이동되는 연통홀부가 형성되는 연통캡부;
    상기 작동유가 이동 가능하게 상기 연통바디부에 삽입되고, 상기 연통캡부에 지지되는 가이드핀부;
    상기 작동유의 이동에 따라 상기 가이드핀부를 따라 이동되면서 상기 작동유의 이동을 제어하는 슬라이더부; 및
    상기 작동유의 이동에 대응하여 상기 슬라이더부를 탄성 지지하는 탄성지지부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연통바디부에는,
    상기 슬라이더부의 이동에 따라 상기 작동유의 이동을 제한하는 차단돌부; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스유닛은,
    상기 피스톤부의 왕복 이동 경로를 형성하는 실린더부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스유닛은,
    상기 개폐조절부에서 바이패스되는 상기 작동유의 양을 조절하는 단계조절부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계조절부는,
    조절되는 상기 작동유의 양을 구분하는 조절다이얼부;
    상기 조절다이얼부에 의해 이동되는 조절로드부; 및
    상기 조절로드부의 이동에 따라 상기 개폐블럭부가 이동되도록 상기 개폐블럭부에 구비되는 경사가이드부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단계조절부는,
    상기 조절로드부의 이동에 대응하여 상기 개폐블럭부를 탄성 지지하는 탄성조절부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 바이패스 방식의 정량펌프.
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