WO2018131727A1

WO2018131727A1 - 윤활제 자동 공급장치

Info

Publication number: WO2018131727A1
Application number: PCT/KR2017/000340
Authority: WO
Inventors: 하정수
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비; 하정수
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-19

Abstract

본 발명은 윤활제 자동 공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용하는 윤활제 자동 공급장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은, 기계에 윤활제를 자동으로 공급하는 윤활제 자동 공급장치에 있어서, 수용공간을 가지며, 일측에 배출공이 형성되어 있는 케이스; 상기 배출공을 향해 이동 가능하게 상기 수용공간에 배치되고, 상기 배출공을 기준으로 상기 수용공간을 상류측의 제1 구역 및 하류측의 제2 구역으로 구획하며, 이동 시 상기 제1 구역에 충진되어 있는 상기 윤활제를 가압하여 상기 배출공을 통해 상기 윤활제를 외부로 배출시키는 압력판; 및 상기 제2 구역에 설치되고, 상기 압력판과 연결되며, 상기 기계에서 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜, 상기 압력판 이동을 위한 동력으로 사용하는 에너지 변환부를 포함하는 윤활제 자동 공급장치를 제공한다.

Description

윤활제 자동 공급장치

본 발명은 윤활제 자동 공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용하는 윤활제 자동 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 기계를 동작시키게 되면, 진동이 발생하게 된다. 특히, 굴삭기와 같은 건설기계는 대체적으로 척박한 환경에서 작업하거나 이동하게 되는데, 이 경우, 상당한 진동이 발생하게 된다. 즉, 진동은 기계의 단순한 동작 뿐만 아니라, 기계의 이동이나 기계에 가해지는 외력 등 다양한 요인에 의해 발생된다. 이에 따라, 굴삭기와 같은 건설기계 뿐만 아니라 다양한 기계들에 장착 혹은 부착되어 있는 수많은 부품이나 장치들은 항상 이러한 진동에 의해 유발되는 힘, 즉, 뉴턴의 운동 제1 법칙에 따른 관성력을 받게 된다.

한편, 기계 운용 시 예컨대, 베어링이나 펌프, 기어, 실린더 등과 같은 부품들은 회전운동이나 슬라이딩 운동을 하면서 지속적으로 다른 부품과 마찰을 일으키게 된다. 이때, 이와 같이 마찰이 계속되면, 마찰 부분에 열이 발생하게 되고, 결국에는 부품의 파손이 발생된다. 그러므로, 부품 간의 마찰을 방지하고, 이러한 부품들의 원활한 동작을 위해, 해당 부위에 윤활제가 공급된다.

하지만, 종래에는 작업자가 이러한 윤활제를 해당 부위에 일일이 주입해주어야 하는 불편함이 있었다. 또한, 윤활제를 주입하는 동안에는 기계의 작동을 중지시켜야만 했는데, 이로 인해, 시간적, 금전적 손실이 발생되었다.

이를 해결하기 위해, 자동 윤활제 공급장치가 제안되었다. 이러한 자동 윤활제 공급장치는 전기에 의해 구동되는 펌프로부터 유압 호스를 통해 윤활제를 주입하는 방식이다. 하지만, 이러한 자동 윤활 공급장치는 펌프를 통해 각 부위에 윤활제를 주입하는 방식이므로, 소량 적용 시에도 필요 이상의 장치 크기가 요구되며, 펌프와 각 부위에 유압 호스를 연결해야 하므로, 장치의 구조가 복잡하고, 가격 또한 고가인 문제가 있다. 또한, 전기가 공급되지 않으면, 동작되지 않기 때문에, 전기계통에 이상 발생 시 윤활제 공급이 중단되어, 기계의 작동에 문제를 일으키게 되고, 결국에는 기계의 수명을 단축시키는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용하는 윤활제 자동 공급장치를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 기계에 윤활제를 자동으로 공급하는 윤활제 자동 공급장치에 있어서, 수용공간을 가지며, 일측에 배출공이 형성되어 있는 케이스; 상기 배출공을 향해 이동 가능하게 상기 수용공간에 배치되고, 상기 배출공을 기준으로 상기 수용공간을 상류측의 제1 구역 및 하류측의 제2 구역으로 구획하며, 이동 시 상기 제1 구역에 충진되어 있는 상기 윤활제를 가압하여 상기 배출공을 통해 상기 윤활제를 외부로 배출시키는 압력판; 및 상기 제2 구역에 설치되고, 상기 압력판과 연결되며, 상기 기계에서 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜, 상기 압력판 이동을 위한 동력으로 사용하는 에너지 변환부를 포함하는 윤활제 자동 공급장치를 제공한다.

여기서, 상기 에너지 변환부는, 상기 기계에서 유발되는 관성력에 의해 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전 후 중력에 의해 원 위치되는 진자, 및 서로 연결되는 복수 개의 기어를 포함하고, 상기 진자와 연결되며, 상기 진자의 회전에 의해 동작되어, 상기 압력판을 이동시키는 기어 조립체를 포함할 수 있다.

이때, 상기 기어 조립체는, 상기 제2 구역에 설치되는 제1 회전축, 상기 제1 회전축에 연결되는 제1 기어, 상기 제1 기어에 맞물려 회전하는 제2 기어, 및 상기 케이스의 일측 바닥면으로부터 수직 방향으로 설치되고, 길이방향 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 압력판 및 상기 제2 기어가 차례로 결합되되, 상기 압력판과는 나사 결합을 이루고, 상기 제2 기어와는 고정되는 제2 회전축을 포함할 수 있다.

또한, 상기 진자는 상기 제1 회전축에 연결될 수 있다.

이때, 상기 에너지 변환부는 상기 제1 회전축과 상기 제1 기어 사이 또는 상기 제1 회전축과 상기 진자 사이에 형성되어, 상기 제1 기어를 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 회전 가능하게 하는 래칫을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 래칫은 래칫 휠 및 폴을 포함할 수 있다.

그리고 상기 폴은 상기 제1 기어 또는 상기 진자에 형성되고, 상기 래칫 휠은 상기 폴이 형성되는 상기 제1 기어 또는 상기 진자와 대응되는 상기 제1 회전축에 형성될 수 있다.

또한, 상기 래칫 휠은 상기 제1 기어 또는 상기 진자에 형성되고, 상기 폴은 상기 래칫 휠이 형성되는 상기 제1 기어 또는 상기 진자와 대응되는 상기 제1 회전축에 형성될 수 있다.

한편, 상기 제2 회전축은 상기 제2 기어와 동일 방향으로 회전할 수 있다.

이때, 상기 압력판은 상기 제2 회전축의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며 상기 배출구 측으로 전진할 수 있다.

또한, 상기 제2 기어는 상기 제1 기어보다 직경이 상대적으로 클 수 있다.

이때, 상기 제2 기어는 상기 압력판과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

한편, 상기 기어 조립체는 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치되는 제3 기어를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기어 조립체는 상기 압력판과 상기 제2 기어 사이의 상기 제2 회전축에 결합되고, 상기 제1 기어에 맞물려 회전하는 제4 기어를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력판은 외주면에 장착되는 씰링부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 압력판은 외주면을 따라 형성되어 상기 씰링부재를 고정하는 트렌치를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 윤활제 자동 공급장치는 상기 케이스의 타측에 결합되어 상기 내부공간을 밀폐시키는 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력으로부터 변환된 운동 에너지, 즉, 진자의 회전력를 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용함으로써, 전기나 유압과 같은 별도의 동력 없이도 윤활제를 자동으로 외부에 배출시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 윤활제를 자동으로 배출시킴에 따라, 기계 운용 중 기계에 지속적인 윤활이 이루어지게 되고, 이를 통해, 기계의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 기계 운용에 따라 자연 발생되는 관성력 이외에 인공적으로 만들어지는 전기나 유압과 같은 별도의 동력을 사용하지 않음으로써, 구조를 단순화할 수 있고, 유지보수를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 전기나 유압과 같은 별도의 동력을 사용하지 않을 경우, 비교적 작은 크기로 장치를 구성할 수 있기 때문에, 제조원가를 줄일 수 있고, 설치 공간에 대한 제약으로부터 자유로울 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 압력판의 배치 모습을 나타낸 부분 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 커버가 분리된 상태를 나타낸 정면도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 진자의 회전 모습을 나타낸 모식도들이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 래칫의 설치 구조를 나타낸 모식도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 10은 도 9의 정면도이다.

도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 12는 도 11의 정면도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에 대해 상세히 설명한다.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(100)는 기계, 예컨대, 굴삭기와 같은 건설기계에 장착되어 있는 각종 부품들의 원활한 동작을 위해, 부품 간의 접촉이 일어나는 부위에 윤활제를 자동으로 공급하는 장치이다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(100)는 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용하는 장치이다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(100)는 케이스(110), 압력판(120) 및 에너지 변환부(130)를 포함하여 형성된다.

케이스(110)는 윤활제 자동 공급장치(100)의 외관을 이룬다. 케이스(110)는 수용공간을 갖는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 케이스(110)의 수용공간은 압력판(120)에 의해 제1 구역(A)과 제2 구역(B)으로 구획된다. 제1 구역(A)에는 윤활제가 충진되어 있고, 제2 구역(B)에는 에너지 변환부(130)가 설치된다. 이때, 제2 구역(B)은 에너지 변환부(130)의 설치 공간을 제공하기 위해, 제1 구역(B)보다 폭이 상대적으로 넓게 형성될 수 있다. 또한, 윤활제가 충진되어 있는 제1 구역(A)은 윤활제 배출 시 압력판(120)에 의해 공간의 크기가 점차 줄어들게 되는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

한편, 케이스(110)의 일측에는 배출공(111)이 형성된다. 배출공(111)은 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제의 배출 통로를 제공한다. 즉, 윤활제는 배출공(111)을 통해 외부로 배출되어, 기계의 각종 부품들을 윤활하게 된다. 본 발명의 제1 실시 예에서, 윤활제는 기계 운용 중 자동으로 배출되고, 이에 따라, 기계 운용 중 지속적인 윤활이 이루어지게 된다. 이와 같이, 자동 배출되는 윤활제에 의해 기계에 지속적인 윤활이 이루어지게 되면, 부품 간의 마찰로 인한 손상 혹은 파손이 방지되어, 기계의 수명은 연장될 수 있다. 여기서, 윤활제 자동 공급장치(100) 미 사용 시 배출공(111)은 별도의 부재에 의해 폐쇄될 수 있다.

일측에 배출공(111)이 형성되어 있는 케이스(110)의 타측은 개구되어 있다. 보다 상세하게, 윤활제가 충진되어 있는 제1 구역(A)은 케이스(110)의 일측과, 이와 대향되게 배치되는 압력판(120)에 의해 밀폐되어 있고, 에너지 변환부(130)가 설치되는 제2 구역(B)은 외부로 노출되어 있다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(100)는 커버(140)를 포함한다. 커버(140)는 케이스(110)의 타측에 결합되어, 내부공간, 즉, 제2 구역(B)을 밀폐시킨다. 커버(140)는 억지끼움, 암수결합 또는 슬라이딩 결합 등 다양한 형태로 케이스(110)의 타측에 결합될 수 있다.

압력판(120)은 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제를 가압하여 케이스(110)의 일측에 형성되어 있는 배출공(111)을 통해 윤활제를 외부로 배출시키는 장치이다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예에서, 제1 구역(A)을 이루는 케이스(110)의 일 부분은 원기둥 형상을 이루고 있다. 따라서, 압력판(120)은 배출공(111)을 기준으로, 수용공간을 상류측의 제1 구역(A)과 하류측의 제2 구역(B)으로 구획하기 위해, 상기 원기둥의 단면과 대응되는 크기의 디스크 구조로 이루어지고, 배출공(111)이 형성되어 있는 케이스(110)의 일측과 대향되게 케이스(110)의 수용공간에 배치된다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에서는, 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제가 에너지 변환부(130)가 설치되어 있는 제2 구역(B)으로 누유되는 현상을 방지하기 위해, 압력판(120)의 외주면에 장착되는 씰링부재(124)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 씰링부재(124)는 오링(O-ring)으로 이루어질 수 있다. 이때, 씰링부재(124)의 안정적인 장착을 위해, 압력판(120)은 외주면을 따라 형성되어 씰링부재(124)를 고정하는 트렌치(123)를 포함할 수 있다.

한편, 압력판(120)은 중심 부위에 형성되는 관통공(121) 및 관통공(121)의 벽면을 따라 형성되어 있는 나사산(122)을 포함한다. 관통공(121)과 나사산(122)은 후술될 에너지 변환부(130)의 제2 회전축(135) 및 나사산(136)과 나사 결합되어, 압력판(120)과 에너지 변환부(130) 간의 상호 작용을 가능하게 하는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

에너지 변환부(130)는 압력판(120)에 의해 구획되는 케이스(110)의 제2 구역(B)에 설치된다. 이러한 에너지 변환부(130)는 압력판(120)과 연결되며, 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력을 압력판(120) 이동을 위한 동력인 운동 에너지로 변환시키는 장치이다. 즉, 에너지 변환부(130)는 전기나 유압과 같은 별도의 동력 없이 오직 자연 발생되는 관성력을 이용하여 압력판(120)을 이동시키고, 이를 통해, 케이스(110)의 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제를 자동을 외부에 배출시키는 장치이다. 이와 같이, 에너지 변환부(130)에 의해 윤활제가 자동으로 배출되면, 기계 운용 중 기계를 지속적으로 윤활시킬 수 있어, 결국, 기계 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 전기나 유압과 같은 별도의 인공적인 동력을 사용하지 않게 되면, 구조를 단순화시킬 수 있고, 비교적 작은 크기로 장치를 구성할 수 있어, 설치 공간에 대한 제약으로부터 자유로울 수 있고, 유지보수를 용이하게 할 수 있으며, 제조원가 또한 줄일 수 있다.

이러한 에너지 변환부(130)는 진자(133) 및 기어 조립체를 포함할 수 있다. 진자(133)는 기계에서 유발되는 관성력에 의해 제1 방향 또는 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전 후 중력에 의해 원 위치된다. 또한, 기어 조립체는 서로 연결되는 복수 개의 기어를 포함하고, 진자(133)와 연결된다. 이러한 기어 조립체는 진자(133)의 회전에 의해 동작되어, 압력판(120)을 이동시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기어 조립체는 제1 회전축(131), 제1 기어(132), 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)을 포함하여 형성될 수 있다.

제1 회전축(131)은 제2 구역(B)에 설치된다. 이때, 제1 회전축(131)은 압력판(120)과 수직방향으로 중첩되지 않는 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 회전축(131)은 압력판(120)의 측부에 설치될 수 있다. 이러한 제1 회전축(131)의 길이방향 일측에는 제1 기어(132)가 연결되고, 타측에는 진자(133)가 연결된다. 제1 회전축(131)은 진자(133)의 회전에 따라 회전하게 되고, 이에 따라, 제1 기어(132)가 회전하게 된다.

제1 기어(132)는 제1 회전축(131)에 연결된다. 또한, 제1 기어(132)에는 제2 기어(134)가 맞물린다. 이에 따라, 제1 기어(132)가 제1 방향, 예컨대, 시계방향으로 회전 시 제2 기어(134)는 제2 방향, 예컨대, 시계 반대방향으로 회전한다. 이러한 제1 기어(132)는 제1 회전축(131)의 회전에 의해 회전한다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예에서, 제1 기어(132)는 일 방향, 예컨대, 제1 방향으로만 회전 가능하게 설치되는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

한편, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 기어 조립체의 제1 회전축(131)에 연결되는 진자(133)는 초기에는 중력방향으로 위치하다가(도 5), 기계에서 유발되는 관성력에 의해 위치 에너지가 변화된다. 즉, 진자(133)는 기계에서 유발되는 관성력에 의해 제1 방향으로 회전하거나(도 6) 제2 방향으로 회전한다.(도 7) 이와 같이, 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전한 진자(133)는 중력에 의해 다시 중력방향으로 돌아오게 된다. 이러한 진자(133)의 움직임을 통해, 기계로부터 유발되는 관성력은 제1 회전축(131) 및 제1 기어(132)를 움직이는 운동 에너지로 변환되고, 이러한 운동 에너지가 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)에 전달되어, 압력판(120)이 윤활제를 배출시키는 방향으로 이동하게 된다.

제2 기어(134)는 제1 기어(132)에 의해 회전하는 종동기어로, 제1 기어(132)와 맞물리는 형태로 배치된다. 본 발명의 제1 실시 예에서, 제1 기어(132)는 제1 방향으로만 회전하므로, 제2 기어(134)는 제2 방향으로 회전한다. 본 발명의 제1 실시 예에서는 제2 기어(134)의 회전 정도에 따라, 압력판(120)의 이동 정도가 결정된다. 한편, 케이스(110)의 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제는 일정하게 그리고 지속적으로 외부로 배출되는 것이 중요하다. 그러므로 제2 기어(134)는 최대한 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하고, 일단, 제1 기어(132)보다 직경이 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 에너지 변환부(130)가 설치되는 케이스(110)의 제2 구역(B)의 크기는 한정되어 있으므로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 제2 기어(134)는 압력판(120)과 대응되는 크기로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

제2 회전축(135)은 케이스(110)의 일측 바닥면으로부터 수직 방향으로 설치된다. 이러한 제2 회전축(135)의 길이방향 외주면에는 나사산(136)이 형성되어 있다. 제2 회전축(135)의 길이방향 외주면에는 압력판(120)과 제2 기어(134)가 차례로 결합된다. 이때, 제2 회전축(135)은 압력판(120)의 관통공(121)을 통해 압력판(120)과 결합되고, 이에 따라, 제2 회전축(135)의 나사산(136)과 압력판(120)의 관통공(121) 내벽을 따라 형성되어 있는 나사산(122)은 서로 맞물리게 된다. 즉, 제2 회전축(135)은 압력판(120)과 나사 결합을 이루게 된다. 한편, 제2 회전축(135)은 제2 기어(134)와도 관통 결합되는데, 이때, 제2 기어(134)와는 고정된다. 그 결과, 제2 기어(134)가 제2 방향으로 회전하게 되면, 제2 회전축(135) 또한 제2 방향으로 회전하게 된다. 이때, 압력판(120)의 외주면, 보다 상세하게는 압력판(120)의 외주면에 장착되어 있는 씰링부재(124)는 케이스(110)의 내벽과 밀착되어 있고, 압력판(120)과 제2 회전축(135)은 나사 결합을 이루고 있으므로, 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하게 되면, 압력판(120)은 제1 방향으로 회전하며 케이스(110)의 일측에 형성되어 있는 배출구(111) 측으로 전진하게 된다. 이와 같이, 압력판(120)이 배출구(111) 측으로 전진하게 되면, 압력판(120)에 의해 구획된 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제는 가압된다. 그 결과, 윤활제는 배출구(111)를 통해 외부로 배출되어, 각종 부품들을 윤활하게 된다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서는 압력판(120)을 전진시키기 위해, 제1 기어(132)가 일 방향, 예컨대, 시계방향인 제1 방향으로만 회전한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 에너지 변환부(130)는 제1 기어(132)의 일 방향 회전을 가능하게 하기 위해, 래칫(137)을 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예에서, 래칫(137)은 제1 회전축(131)과 제1 기어(132) 사이에 형성된다. 하지만, 이는 일례일 뿐, 래칫(137)은 제1 회전축(131)과 진자(133) 사이에 형성될 수도 있는 바, 본 발명에서, 래칫(137)의 형성 위치를 특별히 제1 회전축(131)과 제1 기어(132) 사이로 한정하는 것은 아니다.

이러한 래칫(137)은 래칫 휠(138)과 폴(139)을 포함하여 형성될 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 폴(139)은 제1 기어(132)에 형성될 수 있다. 이 경우, 래칫 휠(138)은 폴(139)이 형성되어 있는 제1 기어(132)와 대응되는 제1 회전축(131)에 형성될 수 있다. 이 경우, 진자(133)가 관성력에 의해 시계 반대방향인 제2 방향으로 회전할 때, 제1 회전축(131) 또한 제2 방향으로 회전하고, 이에 따라, 래칫 휠(138)도 제2 방향으로 회전한다. 이때, 래칫 휠(138)은 폴(139)과의 결합 구조에 의해 헛돌게 되고, 그 결과, 제2 방향으로의 회전력은 제1 기어(132)에 전달되지 않게 되므로, 제1 기어(132)는 회전하지 않는다. 이에 따라, 제2 기어(134) 또한 회전하지 않아, 압력판(120)은 이동되지 않고, 그 결과, 윤활제는 배출되지 않는다.

그 다음, 제2 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 다시 제1 방향으로 회전할 때, 제1 회전축(131) 및 래칫 휠(138)은 제1 방향으로 회전한다. 그리고 래칫 휠(138)이 제1 방향으로 회전 시 폴(139)에 의해 제1 기어(132) 또한 제1 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하고, 이에 의해, 압력판(120)이 전진하여, 윤활제를 가압하게 되고, 그 결과, 윤활제가 배출구(111)를 통해 케이스(110) 외부로 배출된다.

또한, 진자(133)가 관성력에 의해 제1 방향으로 회전할 때, 제1 회전축(131) 및 래칫 휠(138) 또한 제1 방향으로 회전한다. 그리고 래칫 휠(138)이 제1 방향으로 회전 시 폴(139)에 의해 제1 기어(132) 또한 제1 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하고, 이에 의해, 압력판(120)이 전진하여, 윤활제를 가압하게 되고, 그 결과, 윤활제가 배출구(111)를 통해 케이스(110) 외부로 배출된다.

그 다음, 제1 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 다시 제2 방향으로 회전할 때, 제2 회전축(131) 및 래칫 휠(138)은 제2 방향으로 회전한다. 이 경우, 래칫 휠(138)은 폴(139)과의 결합 구조에 의해 헛돌게 되고, 그 결과, 제2 방향으로의 회전력은 제1 기어(132)에 전달되지 않게 되므로, 제1 기어(132)는 회전하지 않는다. 이에 따라, 제2 기어(134) 또한 회전하지 않아, 압력판(120)은 이동되지 않고, 그 결과, 윤활제는 배출되지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서, 제1 기어(132)는 래칫(137)에 의해 제1 방향으로만 회전하고, 이로 인해, 압력판(120)은 오직 케이스(110)의 일측에 형성되어 있는 배출구(111) 측으로 전진하는 동작만 하게 된다.

한편, 래칫 휠(138)이 제1 기어(132)에 형성되고, 폴(139)이 제1 회전축(131)에 형성될 수도 있다. 이는, 래칫(137)이 제1 회전축(131)과 진자(133) 사이에 형성되는 경우도 마찬가지이다. 즉, 래칫(137)이 제1 회전축(131)과 진자(133) 사이에 형성되는 경우, 래칫 휠(138)은 제1 회전축(131)에 형성될 수 있고, 폴(139)은 진자(133)에 형성될 수 있다. 또한, 래칫(137)이 제1 회전축(131)과 진자(133) 사이에 형성되는 경우, 래칫 휠(138)은 진자(133)에 형성될 수도 있고, 이에 따라, 폴(139)은 제1 회전축(131)에 형성될 수 있다.

래칫(137)이 제1 회전축(131)과 진자(133) 사이에 형성되고, 이때, 래칫 휠(138)이 제1 회전축(131)에 형성되고, 폴(139)이 진자(133)에 형성된 경우, 진자(133)가 관성력에 의해 제1 방향으로 회전할 때, 폴(139)에 의해 래칫 휠(138) 또한 제1 방향으로 회전하고, 이에 의해, 제1 회전축(131)도 제1 방향으로 회전한다. 그 결과, 제1 기어(132) 또한 제1 방향으로 회전하게 된다.

그 다음, 제1 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 다시 제2 방향으로 회전할 때, 래칫 휠(138)과 폴(139) 간의 결합 구조에 의해 진자(133)는 헛돌게 되고, 이에 따라, 제1 회전축(131)과 제1 기어(132)는 회전하지 않는다.

또한, 진자(133)가 관성력에 의해 제2 방향으로 회전할 때, 진자(133)는 헛돌게 되고, 그 결과, 래칫 휠(137), 제1 회전축(131) 및 제1 기어(132)는 회전하지 않는다.

그 다음, 제2 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 다시 제1 방향으로 회전할 때, 폴(139)에 의해 래칫 휠(138) 또한 제1 방향으로 회전하고, 이에 의해, 제1 회전축(131) 및 제1 기어(132) 또한 제1 방향으로 회전하게 된다.

래칫 휠(138)이 진자(133)에 형성되고, 폴(139)이 제1 회전축(131)에 형성되는 경우에도 래칫 휠(138)이 제1 회전축(131)에 형성되고, 폴(139)이 진자(133)에 형성되는 경우와 마찬가지로, 제1 방향으로만 제1 기어(132)를 회전시키게 된다.

이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 기계 운용 중 유발되는 관성력에 의해 진자(133)가 제1 방향으로 회전하면, 제1 방향으로의 회전력이 제1 기어(132)에 전달되고, 이에 따라, 제1 기어(132)가 제1 방향으로 회전한다. 그 결과, 제1 기어(132)에 맞물려 있는 제2 기어(134)는 제2 방향으로 회전하고, 이에 따라, 제2 회전축(135) 또한 제2 방향으로 회전한다. 이와 같이, 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하면, 제2 회전축(135)과 나사 결합되어 있는 압력판(120)이 제1 방향으로 회전하며 케이스(110)에 형성되어 있는 배출공(111) 측으로 전전하게 된다. 그 결과, 압력판(120)과 배출공(111) 사이에 구획되어 있는 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제가 가압되어, 배출공(111)을 통해 외부로 배출된다. 한편, 제1 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 원 위치, 즉, 제2 방향으로 회전하게 되면, 제2 방향으로의 회전력은 래치(137)에 의해 제1 기어(132)에 전달되지 않아, 제1 기어(132), 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)은 회전하지 않는다. 그 결과, 압력판(120) 또한 전진 동작이 중지되어, 윤활제의 배출은 더 이상 이루어지지 않는다.

또한, 기계 운용 중 유발되는 관성력에 의해 진자(133)가 제2 방향으로 회전하면, 제2 방향으로의 회전력은 래치(137)에 의해 제1 기어(132)에 전달되지 않아, 제1 기어(132), 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135)은 회전하지 않는다. 그 결과, 압력판(120) 또한 전진 동작이 중지되어, 윤활제의 배출은 더 이상 이루어지지 않는다. 이때, 제2 방향으로 회전한 진자(133)가 중력에 의해 원 위치, 즉, 제1 방향으로 회전하게 되면, 제1 방향으로의 회전력이 제1 기어(132)에 전달되고, 이에 따라, 제1 기어(132)가 제1 방향으로 회전한다. 그 결과, 제1 기어(132)에 맞물려 있는 제2 기어(134)는 제2 방향으로 회전하고, 이에 따라, 제2 회전축(135) 또한 제2 방향으로 회전한다. 이와 같이, 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하면, 압력판(120)이 제1 방향으로 회전하며 배출공(111) 측으로 전전하게 된다. 그 결과, 제1 구역(A)에 충진되어 있는 윤활제가 가압되어, 배출공(111)을 통해 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(100)는 기계 운용 시 기계의 진동, 기계의 이동, 외력 및 기계 내부에서 발생되는 다양한 요인 등에 의해 유발되는 관성력으로부터 변환된 운동 에너지, 즉, 진자(133)의 회전력을 윤활제 배출을 위한 동력으로 사용함으로써, 전기나 유압과 같은 별도의 동력 없이도 윤활제를 자동으로 외부에 배출시킬 수 있고, 이를 통해, 기계 운용 중 기계에 지속적인 윤활이 이루어지게 하여, 기계의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에 대하여, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 정면도이다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(200)는 케이스(110), 압력판(120) 및 에너지 변환부(230)를 포함하여 형성된다.

본 발명의 제2 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예와 비교하여, 에너지 변환부에만 차이가 있을 뿐이므로, 나머지 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 에너지 변환부(230)는 진자(133) 및 기어 조립체를 포함한다. 이때, 기어 조립체는 제1 회전축(131), 제1 기어(132), 제2 기어(134), 제2 회전축(135) 및 제3 기어(235)를 포함한다.

본 발명의 제2 실시 예에서, 제3 기어(235)는 제1 기어(132)와 제2 기어(134) 사이에 배치된다. 이에 따라, 제1 기어(132)가 제1 방향으로 회전할 때, 이와 맞물려 있는 제3 기어(235)는 제2 방향으로 회전하게 된다. 또한, 제3 기어(235)가 제2 방향으로 회전함에 따라, 이와 맞물려 있는 제2 기어(134)는 제1 방향으로 회전하고, 그 결과, 제2 회전축(135) 또한 제1 방향으로 회전한다. 이와 같이, 제2 회전축(135)이 제1 방향으로 회전하면, 제2 회전축(135)과 나사 결합되어 있는 압력판(120)이 제2 방향으로 회전하며 케이스(110)에 형성되어 있는 배출공(도 1의 111) 측으로 전진하게 된다. 그 결과, 압력판(120)과 배출공(111) 사이에 구획되어 있는 제1 구역(도 3의 A)에 충진되어 있는 윤활제가 가압되어, 배출공(111)을 통해 외부로 배출된다. 여기서, 본 발명의 제1 실시 예에서는 압력판(120)의 이동을 위해 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전한 반면, 본 발명의 제2 실시 예에서는 제2 회전축(135)이 제1 방향으로 회전한다. 이와 같이 압력판(120)의 이동을 위한 제2 회전축(135)의 회전 방향은 나사산(136)의 구조 변경을 통해 변경될 수 있으므로, 본 발명에서는 압력판(120)의 이동을 위한 제2 회전축(135)의 회전 방향을 특별히 어느 한 방향으로 한정하지 않는다.

본 발명의 제2 실시 예와 같이, 제1 기어(132)와 제2 기어(134) 사이에 제3 기어(235)를 배치하게 되면, 제1 기어(132)와 제2 기어(134)의 회전 방향을 일치시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에 대하여, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치에서, 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 11의 정면도이다.

도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 윤활제 자동 공급장치(300)는 케이스(110), 압력판(120) 및 에너지 변환부(330)를 포함하여 형성된다.

본 발명의 제3 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예와 비교하여, 에너지 변환부에만 차이가 있을 뿐이므로, 나머지 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 에너지 변환부(330)는 진자(133) 및 기어 조립체를 포함한다. 이때, 기어 조립체는 제1 회전축(131), 제1 기어(132), 제2 기어(134), 제2 회전축(135) 및 제4 기어(335)를 포함한다.

본 발명의 제3 실시 예에서, 제4 기어(335)는 압력판(120)과 제2 기어(134) 사이의 제2 회전축(135)에 결합된다. 이때, 제4 기어(335)는 제1 기어(132)에 맞물려 회전하고, 이에 따라, 동일하게 제2 회전축(135)에 결합되어 있는 제2 기어(134) 또한 제4 기어(335)와 동일한 방향으로 회전하게 된다.

제1 기어(132)가 제1 방향으로 회전할 때, 이와 맞물려 있는 제4 기어(335)는 제2 방향으로 회전하게 된다. 이에 따라, 제2 기어(134) 및 제2 회전축(135) 또한 제2 방향으로 회전한다. 이와 같이, 제2 회전축(135)이 제2 방향으로 회전하면, 제2 회전축(135)과 나사 결합되어 있는 압력판(120)이 제1 방향으로 회전하며 케이스(110)에 형성되어 있는 배출공(도 1의 111) 측으로 전진하게 된다. 그 결과, 압력판(120)과 배출공(111) 사이에 구획되어 있는 제1 구역(도 3의 A)에 충진되어 있는 윤활제가 가압되어, 배출공(111)을 통해 외부로 배출된다.

여기서, 본 발명의 제3 실시 예에서, 제4 기어(335)는 제1 기어(132)보다 직경이 상대적으로 작게 형성된다. 이와 같이, 제4 기어(335)의 직경이 이와 맞물리는 제1 기어(132)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되면, 제1 기어(132) 대비 회전 속도가 증가되고, 이에 따라, 제2 회전축(135)의 회전 속도 또한 증가된다. 그 결과, 압력판(120)의 이동 속도 또한 증가되어, 윤활제를 보다 빠르게 배출시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예들에서는 다양한 형태 혹은 구조의 기어 조립체를 구비함으로써, 제2 회전축(135)의 회전 방향이나 압력판(120)의 이동 속도 및 이에 따른 윤활제의 배출 속도 등을 제어할 수 있다. 이때, 기어 조립체는 본 발명의 실시 예들 외에도 기어의 개수, 형태, 구조 등의 변화를 통해 다양하게 구현될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

<부호의 설명>

100, 200, 300; 윤활제 자동 공급장치 110; 케이스

111; 배출공 120; 압력판

121; 관통공 122; 나사산

123; 트렌치 124; 씰링부재

130, 230, 330; 에너지 변환부 131; 제1 회전축

132; 제1 기어 133; 진자

134; 제2 기어 135; 제2 회전축

136; 나사산 137; 래칫

138; 래칫 휠 139; 폴

140; 커버 235; 제3 기어

335; 제4 기어

Claims

기계에 윤활제를 자동으로 공급하는 윤활제 자동 공급장치에 있어서,

수용공간을 가지며, 일측에 배출공이 형성되어 있는 케이스;

상기 배출공을 향해 이동 가능하게 상기 수용공간에 배치되고, 상기 배출공을 기준으로, 상기 수용공간을 상류측의 제1 구역 및 하류측의 제2 구역으로 구획하며, 이동 시 상기 제1 구역에 충진되어 있는 상기 윤활제를 가압하여 상기 배출공을 통해 상기 윤활제를 외부로 배출시키는 압력판; 및

상기 제2 구역에 설치되고, 상기 압력판과 연결되며, 상기 기계에서 유발되는 관성력을 운동 에너지로 변환시켜, 상기 압력판 이동을 위한 동력으로 사용하는 에너지 변환부;

를 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 에너지 변환부는,

상기 기계에서 유발되는 관성력에 의해 제1 방향 또는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전 후 중력에 의해 원 위치되는 진자, 및

서로 연결되는 복수 개의 기어를 포함하고, 상기 진자와 연결되며, 상기 진자의 회전에 의해 동작되어, 상기 압력판을 이동시키는 기어 조립체를 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제2항에 있어서,

상기 기어 조립체는,

상기 제2 구역에 설치되는 제1 회전축,

상기 제1 회전축에 연결되는 제1 기어,

상기 제1 기어에 맞물려 회전하는 제2 기어, 및

상기 케이스의 일측 바닥면으로부터 수직 방향으로 설치되고, 길이방향 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 압력판 및 상기 제2 기어가 차례로 결합되되, 상기 압력판과는 나사 결합을 이루고, 상기 제2 기어와는 고정되는 제2 회전축을 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 진자는 상기 제1 회전축에 연결되는 윤활제 자동 공급장치.
제4항에 있어서,

상기 에너지 변환부는 상기 제1 회전축과 상기 제1 기어 사이 또는 상기 제1 회전축과 상기 진자 사이에 형성되어, 상기 제1 기어를 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향으로 회전 가능하게 하는 래칫을 더 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제5항에 있어서,

상기 래칫은 래칫 휠 및 폴을 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제6항에 있어서,

상기 폴은 상기 제1 기어 또는 상기 진자에 형성되고, 상기 래칫 휠은 상기 폴이 형성되는 상기 제1 기어 또는 상기 진자와 대응되는 상기 제1 회전축에 형성되는 윤활제 자동 공급장치.
제6항에 있어서,

상기 래칫 휠은 상기 제1 기어 또는 상기 진자에 형성되고, 상기 폴은 상기 래칫 휠이 형성되는 상기 제1 기어 또는 상기 진자와 대응되는 상기 제1 회전축에 형성되는 윤활제 자동 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 제2 회전축은 상기 제2 기어와 동일 방향으로 회전하는 윤활제 자동 공급장치.
제9항에 있어서,

상기 압력판은 상기 제2 회전축의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며 상기 배출구 측으로 전진하는 윤활제 자동 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 제2 기어는 상기 제1 기어보다 직경이 상대적으로 큰 윤활제 자동 공급장치.
제11항에 있어서,

상기 제2 기어는 상기 압력판과 대응되는 크기로 형성되는 윤활제 자동 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 기어 조립체는 상기 제1 기어와 상기 제2 기어 사이에 배치되는 제3 기어를 더 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 기어 조립체는 상기 압력판과 상기 제2 기어 사이의 상기 제2 회전축에 결합되고, 상기 제1 기어에 맞물려 회전하는 제4 기어를 더 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 압력판은 외주면에 장착되는 씰링부재를 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제15항에 있어서,

상기 압력판은 외주면을 따라 형성되어 상기 씰링부재를 고정하는 트렌치를 더 포함하는 윤활제 자동 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 케이스의 타측에 결합되어 상기 내부공간을 밀폐시키는 커버를 더 포함하는 윤활제 자동 공급장치.