KR100404554B1 - 엔진의 크랭크축 베어링 - Google Patents

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Abstract

엔진의 크랭크축 베어링은 상호 볼트 결합된 두 개의 베어링 부분으로 이루어지며, 각각 철금속 재질의 삽입체가 경금속 합금으로 만들어진 주물 내로 매설된다. 삽입체는 개구와 두께 증가부를 구비한 성형부와 베어링 보어의 각 부분을 수용하는 반원형 캐리어로 이루어진다. 삽입체는 베어링 볼트에 의해 관통되며, 일측면 상에서 하나의 베어링 부분의 주물 상의 외측 볼트면 상에 접하며 다른 베어링 부분의 주물 내로 볼트 결합된다.

Description

엔진의 크랭크축 베어링
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 엔진의 크랭크축 베어링에 관한 것이다.
엔진의 이러한 크랭크축 베어링은 예를 들면 독일 특허 명세서 제34 26 208 C1호에서 알려져 있다. 여기서 설명된 크랭크축 베어링은 크랭크 케이스와 베어링 캡으로 형성된다. 크랭크 케이스와 베어링 캡은 경금속 또는 경금속 합금으로 만들어지며, 철금속 코어가 적어도 베어링 캡 내로 합체된다. 코어는 주조 방법으로 베어링 캡을 제작할 때 경금속 또는 경금속 합금 내에 매설된다. 베어링 캡은 또한 크랭크 케이스를 보강하는 브리지의 일부가 될 수 있고, 이는 다수의 베어링 캡을 포함하며 경금속 또는 경금속 합금으로 주조된다. 베어링 캡 내의 철금속 코어는 두 개의 베어링 볼트를 수용하는 부싱을 가지며, 볼트들 사이로 횡방향 부분이 연장되고 횡방향 부분 내에 크랭크축 핀을 위한 베어링 보어의 반부가 형성된다. 베어링 볼트 연결부가 철금속 코어의 부싱 상에 직접 지지된다.
본 발명의 목적은 철금속 코어(삽입체)와 이를 수용하는 경금속 합금(주물) 사이의 고강도 연결이 보장되도록 그리고 작은 무게로 전체 크랭크축 베어링의 안정성이 보장될 수 있도록, 위에서 언급된 종류의 크랭크축 베어링을 향상시키는 것이다. 더욱이, 모든 방향으로 그리고 모든 운전 조건하에서 베어링 보어의 일정한 팽창이 보장된다.
본 발명에 따른 목적은 청구항 제1항의 특징에 의해 해결된다. 개구와 두께 증가부를 구비한 성형부로서의 삽입체의 형성은 크랭크축 베어링과 각 베어링 부분을 둘러싼 주물(경금속 합금)과의 확고한 연결을 보장한다. 베어링 보어의 각 부분을 둘러싸는 반원형 캐리어의 형성은 일정한 팽창을 보장하며 모든 운전 조건에서 베어링 회전을 확실하게 보장한다. 삽입체가 베어링 볼트에 의해 관통되어 한편으로 베어링 부분(주물)의 볼트면에 접하고 다른 한편으로 대향 베어링 부분 내에 결합되면, 작은 무게로 모든 연결의 높은 안정성이 생긴다. 이 때 삽입체들은 그들의 단부들이 상호 맞닿아서 서로에 대해 직접 볼트 결합된 상태에 있게 된다. 따라서, 유익한 방식으로 구동력을 수용하고 전달한다.
삽입체와 이를 둘러싸는 경금속 합금 사이의 연결의 높은 안정성에 의해 그리고 삽입체의 형성에 의해, 삽입체의 철금속 재질과 이것이 매설된 경금속 합금 사이에 어떠한 내부 연결이 없다 하더라도 크랭크 케이스 내에서 구동력의 전달을 보장한다. 특히 반원형 캐리어의 형성 및 삽입체의 또 다른 형성에 의해, 철금속 삽입체와 이를 둘러싸는 경금속 합금 사이의 연결은 압력을 거의 받지 않는다.
삽입체가 적어도 부분적으로 대체로 T형 횡방향 부분을 갖고 반원형 캐리어가 횡방향 리브를 이룬다면, 높은 베어링 회전과 베어링 보어 및 삽입체의 일정한 팽창이 보장된다. 따라서, 삽입체의 무게와 횡방향 부분을 조정함으로써 모든 구동 조건과 구동 온도 하에서 일정한 반경방향 팽창이 이루어지도록 보장된다.
삽입체들이 캐리어에 대해 거리를 두고 연장되는 두께 증가부를 포함하면, 철금속 개질 삽입체와 이를 수용하는 경금속 합금 사이의 연결 안정성이 매우 향상된다. 적어도 개구의 일부가 캐리어와 두께 증가부 사이에서 삽입체 내에 배열되면, 구성 요소들의 개선된 맞물림 효과가 실현된다.
베어링 볼트가 베어링 볼트의 결합 방향으로 캐리어에서 연장되는 기부형 부분에서 삽입체를 관통하면, 전체 크랭크축 베어링의 높은 안정성이 획득된다.
삽입체가 적어도 두 개의 서로 대향한 외측면에 치형부를 구비하면, 삽입체와 경금속 합금 사이의 연결을 향상시킬 수 있다.
원하는 볼트 힘의 도입을 보강하고 두 구성 요소들 사이의 진단력을 방지기 위해, 베어링 볼트 결합에 의해 관통되는 기부형 부분은 볼트 결합 방향에 직교한 면을 갖는다.
삽입체는 철금속 재질 즉, 주철, 단조강 또는 소결강으로 이루어진다. 공정 중에 삽입체가 다이에 삽입되어 경금속 또는 경금속 합금에 의해 주조된다. 마지막 공정에 따라 삽입체는 모든 범위에서 주조되는 것이 아니고, 특히 반원형 캐리어가 그의 단부에서 노출된다.
본 발명의 다른 장점과 유익한 구성은 종속항과 그 기재로부터 달성된다. 본발명의 실시예가 이하의 설명과 도면에서 상세하게 설명된다.
도1은 다수의 베어링 부분을 구비한 베어링 프레임 반부의 평면도.
도2는 도1의 선 II-II를 따른 베어링 프레임의 종단면도.
도3은 두 개가 서로 연결되어 하나의 베어링 프레임을 이루는 베어링 부분의 단면도.
도4는 삽입체의 정면도.
도5는 도4의 화살표 V로부터 본 삽입체의 평면도.
도6은 도5의 선 VI-VI을 따른 베어링 부분의 단면도.
도7은 제2 삽입체의 정면도.
도8은 도7의 화살표 VIII으로부터 본 제2 삽입체의 정면도.
도9는 도8의 선 IX-IX를 따른 제2 삽입체의 횡단면도.
도10은 제1 삽입체의 변형을 도시하는 정면도.
도11은 제2 삽입체의 변형을 도시하는 정면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2, 3 : 베어링 부분
5, 6 : 베어링 볼트
4 : 베어링 보어
9, 9A, 10, 10A : 삽입체
17, 18 : 두께 증가부
13, 14 : 캐리어
19, 26 : 개구
30, 31 : 볼트면
본 실시예에 도시된 크랭크축 베어링은 본 실시예를 제한하지 않지만 엔진의 크랭크 케이스 내에 삽입된 놓인 다수의 베어링 부분을 구비하여 서로 연결된 두개의 베어링 브리지로 이루어진다. 각 베어링 브리지(1)는 차례로 배열된 다수의 베어링 부분(2, 3)으로 이루어지며, 각각의 베어링 부분 내로 베어링 보어(4)의 반부가 형성되며, 이는 조립된 상태에서 (도시되지 않은) 크랭크축의 크랭크 핀을 수용한다. 베어링 부분(2, 3)과 두 개의 베어링 브리지의 연결은 베어링 볼트(5, 6)에 의해 달성되며, 베어링 볼트는 보어(7, 8) 내에 배열된다. 각 베어링 부분(2, 3)은 경금속 합금의 주물(11, 12) 내에 매설되는 철금속 재질의 일체형 삽입체(9, 10)를 포함하고, 이는 각각 베어링 부분과 각각 베어링 브리지(1)를 이룬다.
삽입체(9, 10)는 각각 반원형 캐리어(13, 14)로 이루어지며, 각 캐리어 내에 베어링 보어(4)의 각각의 부분이 형성된다. 이 캐리어(13, 14)로부터 감소된 두께의 리브(15, 16)가 반경방향 외측으로 연장되어, 반경방향 외측 단부에서 두께 증가부(17, 18)를 갖는다.
리브(16)는 본 실시예에서 경금속 합금과 함께 주조된 후에 충전되는 두 개의 개구(19)를 갖는다. 삽입체(10)는 또한 캐리어(14)로부터 연장되는 두 개의 기부형 부분(20, 21)을 가지며, 이들 사이에 베어링 보어(4)가 배열되고, 기부형 부분은 베어링 볼트(5, 6)를 수용하거나 그를 통해 통과시킨다. 이 기부형 부분(20, 21)은 삽입체(10)의 면(22)까지 연장된다.
삽입체(9)는 캐리어(13)로부터 반경방향으로 연장되는 두 개의 돌출부(23, 24)를 가지며 돌출부는 베어링 볼트(5, 6)에 의해 횡단되고 전방면(25) 주위로 연장된다. 돌출부(23, 24)는 주물과의 양호한 연결 또는 결합을 이루기 위해 경사진 측방향 표면을 제공할 수 있다. 신장된 구멍 형태의 개구(26)가 리브(15) 내에 형성된다. 또한, 삽입체(9)는 반경방향으로 연장된 오일 구멍(27)을 구비하며, 이는 베어링 보어(4)의 원주면 내의 단부에서 종료하며 대향 단부 영역에서 베어링 부분의 주물(11) 내에서 연속적이다. 이 오일 구멍은 베어링 부분에 윤활유를 공급하는데 사용된다.
베어링 볼트(5, 6)는 베어링 부분을 완전히 관통하도록 배열되며, 볼트 헤드(28, 29)는 베어링 부분(3)의 주물(12)의 외측 볼트면(30, 31)애 접한다. 따라서, 베어링 볼트는 기부형 부분(20, 21)의 주위에서 삽입체(10)와 삽입체(9)의 연장부(23, 24)를 관통하고, 대향 베어링 부분(2)의 주물(11) 내에서 베어링 보어의 단부를 형성하는 포켓 구멍(32, 33)에 볼트 결합된다.
베어링 부분은 표면의 최종 가공에 따라 반원형 캐리어의 단부가 노출되도록, 즉 반원형 캐리어의 폭(b)이 각 베어링 부분의 베어링 폭(B)과 대응하도록 설계된다. 반원형 캐리어와 접하는 리드는 제한된 폭을 가지며, 폭(d)을 갖는 두께 증가부로의 전이부를 이룬다. 리브와 두께 증가부는 베어링 폭(B)에 대해 대략 동심으로 배열되고 주물 내에 전체가 매설된다.
9A, 10A로 표시된 앞서 설명된 삽입체의 변형예에서, 기부형 부분(20A, 21A)은 그의 외부면(34, 35) 상에 치형부(36, 37)를 구비한다. 치형부(36, 37)는 도시된 실시예에서 물결 형상으로 이루어지며, 다른 형상, 예를 들면 톱니 형상 또는 직사각형 치형부도 가능하다. 삽입체(9A, 10A)는 개구의 개수와 배열이 상이하다. 다른 변형도 물론 가능하다.
본 발명에 따르면, 작은 무게로 전체 크랭크축 베어링의 안정성이 보장될 수 있고, 모든 방향으로 그리고 모든 운전 조건하에서 베어링 보어의 일정한 팽창이 보장된다.

Claims (12)

  1. 경금속으로 주조되어 베어링 볼트에 의해 서로 연결된 두 개의 베어링 부분(2, 3)을 구비하며, 각 베어링 부분은 철금속 재질의 삽입체(9, 9A, 10, 10A)들을 수용하고, 삽입체들은 서로에 대해 지지되며, 삽입체 내에 베어링 보어(4)의 부분이 형성되어 있는, 엔진의 크랭크축 베어링에 있어서,
    삽입체(9, 9A, 10, 10A)는 개구(19, 26)와 두께 증가부(17, 18)를 갖는 성형부로 이루어지며, 베어링 보어의 각 부분들을 둘러싸는 반원형 캐리어(13, 14)를 포함하고, 삽입체는 베어링 볼트(5, 6)에 의해 관통되고, 베어링 볼트는 한편으로는 베어링 부분의 외측 볼트면(30, 31) 상에 지지되고 다른 한편으로는 대향 베어링 부분내에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 엔진의 크랭크축 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 삽입체(9, 9A, 10, 10A)는 적어도 부분적으로 대체로 T형상의 횡방향 부분을 가지며, 반원형 캐리어(13, 14)는 횡방향 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 삽입체(9, 9A, 10, 10A)는 캐리어(13, 14)에 대해 거리를 두고 연장되는 두께 증가부(17, 18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 개구(19, 26)의 일부가 캐리어(13, 14)와 두께증가부(17, 18) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 삽입체(9, 9A, 10, 10A)는 각각 베어링 볼트(5, 6)를 수용하는 기부형 부분(20, 20A, 21, 21A)을 포함하고, 기부형 부분은 캐리어(13, 14)로부터 베어링 볼트 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  6. 제5항에 있어서, 기부형 부분(20, 20A, 21, 21A)들 사이에 개구(19)가 제공된 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 삽입체 중의 하나는 반원형 캐리어로부터 전방면(25)에 대해 평행하게 연장되는 돌출부(23, 24)를 형성하며, 돌출부는 베어링 볼트에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 삽입체는 그의 대향 외부면(34, 35) 상에 치형부(36, 37)를 구비한 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 볼트(5, 6)는 주물(11) 내에서 삽입체(9 9A) 내에 형성된 보어의 연장부로서 배열된 포켓 구멍(32, 33)에 볼트 결합되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 부분(2, 3)이 사다리형태의 베어링브리지(1)를 형성하도록 조합되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반원형 캐리어(13, 14)의 폭(b)이 적어도 대체로 각 베어링 부분의 베어링 폭(B)에 대응하는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
  12. 제11항에 있어서, 두께 증가부(17, 18)의 폭(d)이 베어링 폭(B)보다 작고, 두께 증가부는 각 베어링 부의 베어링 폭(B)에 대해 대체로 동심으로 매설되는 것을 특징으로 하는 크랭크축 베어링.
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