KR100191916B1 - 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 오일공급구조가 개선되고, 밸런스 샤프트가 베드 플레이트의 중간 또는 하부에 설치되어 그 지지강성 및 오일의 시일링성이 개선된 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 관한 것이다.

본 발명은 피스톤이 설치되는 실린더 및 하부의 스커트부로 이루지는 실린더 블록(1)과 상기 실린더 블록(1) 하부에서 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 크랭크 샤프트(2)와 상기 크랭크 샤프트(2) 마찰면에 설치되는 베어링 메탈(5)과 상기 크랭크 샤프트(2)의 관성력이나 관성력에 의한 엔진의 진동을 제거하기 위하여 상기 크랭크 샤프트(1)와 반대방향의 하중을 발생시키는 밸런스 샤프트(3)와 상기 크랭크 샤프트(2) 및 밸런스 샤프트(3)를 고정하는 베드 플레이트(4) 등을 포함하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 있어서, 상기 밸런스 샤프트(3)가 상기 베드 플레이트(4)의 양측 최저면에 상기 크랭크 샤프트(1)에 평행하게 설치되거나, 또는 상기 크랭크 샤프트 저어널(2a)에서의 밸런스 샤프트(3)에 대한 오일 공급로가 상기 베어링 메탈(5)의 외주면에 성형된다.

Description

자동차 엔진의 실린더 블록 조립체

발명은 자동차 엔진의 실린더 블록(Cylinder Block) 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 크랭크 샤프트 메인 저어널(Crank Shaft Main Jourl)부의 오일공급구조가 개선되고, 밸런스 샤프트(Balance Shaft)가 베드 플레이트(Bed Plate)의 중간 또는 하부에 설치되어 강성 및 오일의 시일링성이 개선된 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체는, 첨부 도면의 도 1 에 도시된 바와 같이, 피스톤이 설치되는 실린더를 가지는 엔진의 본체인 실린더 블록(1)의 하부에 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 크랭크 샤프트(2), 상기 크랭크 샤프트(2)의 관성력이나 관성우력에 의한 엔진의 진동을 제거하기 위하여 반대방향의 하중을 발생시키는 샤프트로, 통상, 실린더 블록(1)과 베드 플레이트(4)의 접합면에 설치되는 밸런스 샤프트(3), 그리고 상기 크랭크 샤프트(2) 및 밸런스 샤프트(3)를 고정하면서 상기 실린더 블록(1)을 지지하고 그 하부에는 오일을 저장하는 오일 팬(미도시)이 부착되는 베드 플레이트(4) 등의 조합으로 이루어진 장치이다.

이와 같은 실린더 조립체에는 기계적인 마찰부분, 즉, 크랭크 샤프트의 지지샤프트인 크랭크 샤프트 메인 저어널(2a)부와 밸런스 샤프트(3)의 밸런스 샤프트 저어널부(3) 등의 마찰부분의 윤활과 냉각을 위하여 오일을 공급하는 오일 공급구조가 설치된다.

종래의 실린더 조립체의 오일 공급구조는 실린더 블록의 중간 측부에 형성된 오일 메인 갤러리(Oil Main Gallery)(10)로부터 오일이 공급되어, 실린더 블록(1)의 스커트(Skirt)부(1a)에 형성된 제 1 유로(11)를 따라 흐르면서, 먼저 메인 저어널(2a)에 공급되고, 나머지는 다시 실린더 블록(1)과 베드 플레이트(4)의 접합면에 형성된 제 2 유로(12)를 통하여 밸런스 샤프트 저어널부(3)에 공급되는 구조를 가지고 있다.

따라서, 상기 메인 저어널(2a)을 실린더 블록(1)에 대하여 지지하는 베어링 메탈(Bearing Metal)(5)이 접하는 실린더 블록의 스커트부(1a)의 내주면에는, 제 1 유로(11)를 통하여 흐르는 오일을 제 2 유로(12)로 유도하여 밸런스 샤프트 저어널부(3)측으로 흐르게 하는 오일 그루브(Oil Groove)(13)를 실린더 블록(1)의 성형시에 형성시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체는 그 제작에 있어서, 오일 공급로중의 하나인 오일 그루브(13)가 실린더 블록(1)에 성형되어야 하기 때문에, 실린더 블록(1)의 제조공정이 복잡할 뿐만 아니라, 도면의 도 4a 에서 알 수 있는 바와 같이, 베어링 메탈(5)과 오일 이 접촉되는 베어링 메탈(5)의 외주부의 평면에만 그치기 때문에 그 면적이 작아서 베어링 메탈(5)에 대한 냉각효율도 좋지 못하다는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래의 실린더 블록 조립체는 밸런스 샤프트가 실린더 블록(1)과 베드 플레이트(4)의 접합면에 설치되기 때문에, 밸런스 샤프트(3)에 대한 지지강성이 약하고, 또 오일의 시일링성도 나쁘다는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실린더 블록 조립체가 가진 문제점이 해소된 것으로, 제 1 유로로부터 제 2 유로로 오일을 유도하는 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 오일 그루브가 베어링 메탈의 외주면에 성형되어, 종래에 비하여 제작공정면에서 유리하고, 오일의 메탈에 대한 접촉면적도 확대되어 냉각성능도 향상된 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 동시에, 밸런스 샤프트가 실린더 블록과 베드 플레이트의 접합면이 아닌 베드 플레이트의 최하부 또는 중간에 설치되어, 오일의 시일링성도 좋고, 밸런스 샤프트의 지지강성도 향상된 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체를 제공하고자 하는 것이다.

도 1 은 종래의 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체의 내부구조를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 의한 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체의 내부구조를 보인 단면도.

도 3 a 는 본 발명에 따른 베어링 메탈의 측면도.

도 3 b 는 도 3 a 의 정면도.

도 4 a 는 종래의 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 단면도.

도 4 b 는 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 단면도.

도 5 는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체의 내부구조를 보인 단면도.

* 도면의 중요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 블록2 : 크랭크 샤프트

2a : 메인 저어널3 : 밸런스 샤프트

4 : 베드 플레이트5 : 베어링 메탈

10 : 오일 메인 갤러리 11 : 제 1 유로

12 : 제 2 유로

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 크랭크 샤프트의 실린더 블록의 스커트에 대하여 지지하는 것으로, 상기 스커트의 크랭크 샤프트 고정공에 끼워지는 원형의 베어링 메탈 조립체와, 상기 스커트를 따라 형성된 유로를 통하여 흘러오는 오일을 밸런스 샤프트 저어널부로 흘려보내기 위하여, 상기의 두 유로를 연통시키는 것으로, 상기 베어링 메탈의 외주면을 따라 형성된 오일 그루브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예는 혼합기 연소에 의한 폭발하중을 받는 피스톤이 설치되는 실린더 및 상기 피스톤의 상하 운동시 측압을 받는 상기 실린더 하부의 스커트부로 이루지는 엔진 본체인 실린더 블록과 상기 실린더 블록의 하부에 설치되어 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 크랭크 샤프트와 상기 크랭크 샤프트가 지지되는 실린더 블록의 마찰면에 설치되어 크랭크 샤프트와 실린더 블록 사이의 마찰을 감소시키는 베어링과 상기 크랭크 샤프트의 관성력이나 관성우력에 의한 엔진의 진동을 제거하기 위하여 상기 크랭크 샤프트와 반대방향의 하중을 발생시키는 밸런스 샤프트와 상기 크랭크 샤프트 및 밸런스 샤프트를 고정하면서 상기 실린더 블록을 지지하고 그 하부에는 오일을 저장하는 오일 팬이 부착되는 베드 플레이트 등을 포함하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 있어서, 상기 밸런스 샤프트는 상기 베드 플레이트의 양측 하부를 따라 상기 크랭크 샤프트에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 크랭크 샤프트 메인 저어널부 및 밸런스 샤프트 저어널부의 마찰면에 오일을 공급하기 위한 오일 공급구조는, 상기 실린더 블록의 스커트부 일측 상부에 형성되어 오일을 공급받는 오일 메인 갤러리 상기 오일 메인 갤러리로부터 상기 크랭크 샤프트 저어널부로 오일을 유도하는 제 1 유로 상기 크랭크 샤프트 저어널부와 상기 밸런스 샤프트 저어널부로를 연통시키는 제 2 유로 상기의 두 유로를 연통시키는 것으로, 상기 베어링 메탈의 외주면을 따라 형성된 오일 그루브를 포함하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 또다른 실시예는 상기 다른 실시예에서 상기 밸런스 샤프트가 상기 베드 플레이트의 양측 중앙에 상기 크랭크 샤프트에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 여기서 크랭크 샤프트 메인 저어널부 및 밸런스 샤프트 저어널부의 마찰면에 오일을 공급하기 위한 오일 공급구조는, 다른 실시예에서와 같은 오일 공급구조를 갖는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예를 설명함에 있어, 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 본 발명의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.

[실시예]

[실시예1]

첨부된 도면의 도 2 은 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 의한 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체의 내부구조를 보인 단면도이다.

그리고, 도 3 a 는 본 발명에 따른 베어링 메탈의 측면도이고, 도 3 b 는 도 3 a 의 정면도이다.

도 4 b 는 본 발명에 따른 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 단면도이다.

본 실시예서의 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체는 본 실시예의 도면인 도 1 과 종래 예의 도 2 와 비교해보면 알 수 있는 바와 같이, 여타의 구성은 동일하고 다만, 밸런스 샤프트(3)의 설치위치와 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 구조만 다름을 알 수 있다.

즉, 본 실시예에서는 밸런스 샤프트(3)가 종래에 베드 플레이트(4)의 상단부에 설치되던 것과는 달리 베드 플레이트(4)의 최하부에 설치되며, 또 크랭크 샤프트의 메인 저어널부의 오일 그루브(13)가 종래의 실린더 블록(1)에 성형되지 않고 베어링 메탈(5)의 외주면에 성형된다.

따라서, 밸런스 샤프트(3)가 두부재(1,4)의 접합면이 아닌 베드 플레이트(4)에 설치되기 때문에 그 지지강성이 높아지게 되며, 오일의 시일성이 종래에 비하여 현저히 높아지게 된다.

또한, 크랭크 샤프트 메인 저어널부에서는 도 4 b 를 종래의 도 4 a 와 비교해보면 알 수 있듯이, 오일이 접촉하게 되는 베어링 메탈(5) 표면적의 크기가 종래의 평면에서 만곡면으로 확대되어 크랭크 샤프트(2)로부터 직접 열을 받게되는 베어링 메탈(5)에 대한 냉각효과도 증대된다.

[실시예 2]

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체의 내부구조를 보인 단면도이고, 도 3 a , 도 3 b 및 도 4 b 는 본 실시예서도 동일하게 적용된다.

본 실시예에서의 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체는 본 실시예의 도면인 도 5 를 종래 예의 도 1, 그리고, 상기의 도 2 의 일 실시예와 비교해보면 알 수 있는 바와 같이, 일 실시예와는 밸런스 샤프트(3)의 설치위치만 다르고, 종래의 실린더 블록 조립체와는 밸런스 샤프트(3) 위치 및 크랭크 샤프트 메인 저어널부의 오일 공급구조가 다르다.

즉, 본 실시예는 밸런스 샤프트(3)가 양측 중앙에 설치되고, 메인 저어널부의 오일공급구조는 일 실시예서와 마찬가지로 오일 그루브(13)가 베어링 메탈(5)에 형성된다.

이와 같은 구성으로, 본 실시예의 밸런스 샤프트(3) 지지강성 및 오일에 대한 시일링성이 종래에 비해서는 물론이고, 일 실시예에서 보다도 향상된다.

나머지 본 실시예에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 일 실시예의 설명과 중복되므로 생략한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 크랭크 샤프트 메인 저어널내의 유로인 오일 그루브가 가공이 쉬운 베어링 메탈(5) 외주면에 성형되므로, 가공 공정수를 단축함과 아울러 생산비 절감을 꾀할 수 있고, 또, 베어링 메탈의 오일접촉면적이 커짐에 따라 오일의 냉각효율도 높일 수 있다.

뿐만 아니라, 밸런스 샤프트가 실린더 블록과 베드 플레이트 사이가 아닌 베드 플레이트의 중앙 또는 최저면에 설치됨에 따라, 밸런스 샤프트 저어널부에서의 오일 시일링성이 좋아지고, 아울러 밸런스 샤프트의 지지강성도 높아지는 잇점도 있다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 크랭크 샤프트의 실린더 블록의 스커트에 대하여 지지하는 것으로, 상기 스커트의 크랭크 샤프트 고정공에 끼워지는 원형의 베어링 메탈 조립체와, 상기 스커트를 따라 형성된 유로를 통하여 흘러오는 오일을 밸런스 샤프트 저어널부로 흘려보내기 위하여, 상기의 두 유로를 연통시키는 것으로, 상기 베어링 메탈의 외주면을 따라 형성된 오일 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크 샤프트 메인 저어널.
2. 혼합기 연소에 의한 폭발하중을 받는 피스톤이 설치되는 실린더 및 상기 피스톤의 상하 운동시 측압을 받는 상기 실린더 하부의 스커트부로 이루지는 엔진 본체인 실린더 블록과 상기 실린더 블록의 하부에 설치되어 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 크랭크 샤프트와 상기 크랭크 샤프트가 지지되는 실린더 블록의 마찰면에 설치되어 크랭크 샤프트와 실린더 블록 사이의 마찰을 감소시키는 베어링과 상기 크랭크 샤프트의 관성력이나 관성우력에 의한 엔진의 진동을 제거하기 위하여 상기 크랭크 샤프트와 반대방향의 하중을 발생시키는 밸런스 샤프트와 상기 크랭크 샤프트 및 밸런스 샤프트를 고정하면서 상기 실린더 블록을 지지하고 그 하부에는 오일을 저장하는 오일 팬이 부착되는 베드 플레이트 등을 포함하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 있어서, 상기 밸런스 샤프트는 상기 베드 플레이트의 양측 최저면에 상기 크랭크 샤프트에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트 메인 저어널부 및 밸런스 샤프트 저어널부의 마찰면에 오일을 공급하기 위한 오일공급구조는, 상기 실린더 블록의 스커트부 일측 상부에 형성되어 오일을 공급받는 오일 메인 갤러리 상기 오일 메인 갤러리로부터 상기 크랭크 샤프트 저어널부로 오일을 유도하는 제 1 유로 상기 크랭크 샤프트 저어널부와 상기 밸런스 샤프트 저어널부로를 연통시키는 제 2 유로 상기의 두 유로를 연통시키는 것으로, 상기 베어링 메탈의 외주면을 따라 형성된 오일 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체.
4. 혼합기 연소에 의한 폭발하중을 받는 피스톤이 설치되는 실린더 및 상기 피스톤의 상하 운동시 측압을 받는 상기 실린더 하부의 스커트부로 이루지는 엔진 본체인 실린더 블록과 상기 실린더 블록의 하부에 설치되어 상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 크랭크 샤프트와 상기 크랭크 샤프트가 지지되는 실린더 블록의 마찰면에 설치되어 크랭크 샤프트와 실린더 블록 사이의 마찰을 감소시키는 베어링과 상기 크랭크 샤프트의 관성력이나 관성우력에 의한 엔진의 진동을 제거하기 위하여 상기 크랭크 샤프트와 반대방향의 하중을 발생시키는 밸런스 샤프트와 상기 크랭크 샤프트 및 밸런스 샤프트를 고정하면서 상기 실린더 블록을 지지하고 그 하부에는 오일을 저장하는 오일 팬이 부착되는 베드 플레이트 등을 포함하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체에 있어서, 상기 밸런스 샤프트는, 상기 베드 플레이트의 양측 중앙에, 상기 크랭크 샤프트에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 크랭크 샤프트 메인 저어널부 및 밸런스 샤프트 저어널부의 마찰면에 오일을 공급하기 위한 오일 공급구조는, 상기 실린더 블록의 스커트부 일측 상부에 형성되어 오일을 공급받는 오일 메인 갤러리, 상기 오일 메인 갤러리로부터 상기 크랭크 샤프트 저어널부로 오일을 유도하는 제 1 유로; 상기 크랭크 샤프트 저어널부와 상기 밸런스 샤프트 저어널부로를 연통시키는 제 2 유로, 상기의 두 유로를 연통시키는 것으로, 상기 베어링 메탈의 외주면을 따라 형성된 오일 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 실린더 블록 조립체.