KR100418067B1

KR100418067B1 - 크랭크샤프트베어링

Info

Publication number: KR100418067B1
Application number: KR1019960053051A
Authority: KR
Inventors: 파울 레시
Original assignee: 베르트질레 슈바이츠 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-11-09
Publication date: 2004-11-06
Also published as: CN1153261A; EP0773376B1; JP3880667B2; DK0773376T3; KR970027873A; CN1071862C; DE59507618D1; JPH09166127A; EP0773376A1

Abstract

크랭크샤프트베어링은 2개의 다리(22)와 2개의 플랜지(21)로 이루어지는 베어링캡(20)을 가진다. 플랜지가 스크류파스너(7)를 사용하여 베드플레이트(1)에 조여지는 동시에, 다리가 베드플레이트의 베어링셸(10)에 대하여 조인트(210)에서 압착된다. 본 발명에 따르면, 베어링캡의 각각의 다리와 플랜지 사이에 측요부(23)가 배설된다. 이 요부 및 스크류파스너의 힘으로 우력(P, P')이 다리에 작용하여, 다리가 벌어지고, 다리의 끝이 베어링의 중심에 대하여 외향으로 변형된다.

Description

크랭크샤프트베어링

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 크랭크샤프트베어링 및 이러한 베어링을 가진 크로스헤드디젤엔진에 관한 것이다.

크랭크샤프트베어링은 CH-PS 620 023에 공지되어 있으며, 여기에는 베어링캡의 가이드면 및 케이싱의 정합면(整合面)은 캡이 맞추어질 때 점착의 위험이 배제되도록 적절하게 설계된다. 이 캡은 공지의 베어링과 움직임이 없도록 맞추어질 수는 없다.

크로스헤드디젤엔진과 관련된 회전질량은 수평으로 작용하는 높은 베어링부하를 발생한다. 동작에 있어서 적절한 베어링기능을 확보하도록 하기 위하여, 엔진베드플레이트의 정합면에 대하여 베어링캡을 움직이지 않도록 맞추어야 한다. 베어링캡을 맞출 때 전술한 정합면에 대한 어떤 움직임이 있어야 하기 때문에, 이러한 필요성을 충족시키는 것은 어렵다.

이 어려움은 디젤엔진베드플레이트가 타이바에 의하여 케이싱 및 실린더자켓과 함께 조여진다는 사실에 의하여 해소된다. 장력으로 인하여, 정합면 사이에 베어링캡을 위하여 배설된 공간이 수평방향으로 수십분의 1mm만큼 증대된다. 또한, 신장되지 않은 타이바와 캡을 결합하는 것이 가능해야 한다. 하나의 문제는 캡이 결합되어 타이바가 신장된 후에 존재하는 캡과 정합면 사이의 갭을 어떻게 배제하는가 하는 것이다.

도 1은 크랭크샤프트베어링 및 샤프트가 도시되지 않은 디젤엔진의 크랭크샤프트방향에서 본 도면.

도 2는 본 발명의 크랭크샤프트베어링의 부분도.

도 3은 도 2에 나타낸 베어링의 상세도.

도 4는 본 발명의 크랭크샤프트베어링의 절반을 나타낸 사시도.

도 5는 베어링캡의 제2 실시예를 나타낸 도면.

도 6은 베어링캡의 제3 실시예를 나타낸 도면.

도 7은 베어링캡과 베드플레이트 사이의 연결의 다른 예를 나타낸 도면.

따라서, 본 발명에서의 문제는 캡과 정합면 사이의 갭을 배제함으로써 베어링캡이 움직임이 없이 맞추어지도록 하는 대책을 강구하는 것이다. 이 문제는 청구항 1에 개시(開示)된 대책으로 해결될 수 있다.

크랭크샤프트베어링은 2개의 다리와 2개의 플랜지로 이루어지는 베어링캡을 가진다. 플랜지가 스터드를 사용하여 베드플레이트에 조여지는 동시에, 다리가 베드플레이트의 베어링셸에 대하여 조인트에서 압착된다. 본 발명에 따르면, 베어링캡의 각각의 다리와 플랜지 사이에 측요부가 배설된다. 이 요부 및 스터드의 힘으로 우력이 다리에 작용하여, 다리가 벌어지고, 다리의 끝이 베어링의 중심에 대하여 외향으로 변형된다.

종속청구항 2∼9는 본 발명의 베어링의 구체적 실시예에 관한 것이다. 청구항 10은 디젤엔진에 관한 것이다.

다음에, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 디젤엔진의 다음의 부품, 즉 베드플레이트(1), 케이싱(2), 실린더자켓 3), 타이바(4) 및 크랭크샤프트베어링용 개구(5)를 나타낸다. 조여진 타이바(4)에 의하여, 개구(5)의 수평방향의 직경 D은 타이바가 조여지지 않을 때보다 수십분의 1mm 커진다.

도 2의 크랭크샤프트(6)의 베어링은 베드플레이트(1)에 위치한 베어링셸(10), 및 이 베드플레이트(1) (나사(72))에 스터드(7) (너트(70))에 의하여 플랜지(21) (구멍(71))에서 고정되어 조여지는 (협착력 P) 베어링캡(20)을 포함한다. 캡스크류가 또한 스터드(7)의 대신에 사용될 수 있다. 상측 경계가 점선(205)으로 표시된 베어링캡(20)의 다리(22)은 조인트(210)에서 베어링셸(10)에 대하여 압착된다. 본 발명의 장치는 다리(22)와 플랜지(21) 사이에 요부(23)가 배설된다. 도시되지 않은 베어링의 절반은 도시된 절반의 거울상(像)이다.

샤프트(6)와 베어링면(106,206) 사이에 위치한 갭(60)을 크게 확대하여 나타낸다. 이 갭은 상단에서 폭이 약 0.5mm이고, 중간의 조인트(210)에서의 폭이 약0.25mm이다. 샤프트의 직경은 약 400∼1000mm이다. 윤활제가 갭(60)안으로 펌핑되어 (압력 약 4바) 샤프트(6)의 회전에 의하여 분배된다. 약 200바 이하의 압력이 웨지형 갭(60)내의 윤활제에 발생한다. 이 압력을 발생하기 위하여, 다리(22)와 베드플레이트(1)의 베어링셸(10) 사이의 조인트(210)의 양쪽의 베어링면(106, 206)은 단차(段差)를 형성하지 않아야 하며, 즉 베어링면(106,206)은 필수적으로 공통의 정면에 있어야 한다. 특히, 어떤 편차가 있어도, 캡(20)의 베어링면(206)은 베어링셸(10)의 베어링면(106)에 대하여 갭(60)으로 돌출되어서는 안 된다.

다리(22)는 한편으로는 라인(205)에 작용하는 협착력 P 및 또 한편으로는 조인트(210)에 작용하는 반력 P' 에 의하여 형성된 우력에 의하여 작용한다. 도시되지 않은 베어링의 다른 절반부의 다리(22)에 또한 대응하는 우력이 작용한다. 요부(23)로 인하여, 우력이 다리(22)를 벌어지게 하는 벤딩모멘트를 발생하게 되어, 다리의 끝이 베어링의 중심에 대하여 외향으로 변형된다. 이 벌어지는 작용으로 인하여, 다리(22)의 외측면이 평탄한 지지면(201)에서 베드플레이트(1)와 접하게 된다. 2개의 다리(22)의 외측면은 벌어지지 않은 상태보다 벌어진 상태에서 최소한 약 0.8∼1.2mm 커야 한다.

도 3은 스터드(7)로 조이기 전의 다리를 일점쇄선(22')으로 나타낸 것이다. 이 위치에서의 다리(22)에 의하여, 베어링캡(20)은 어려움 없이 맞추어질 수 있다. 다리(22)가 벌어져서 지지면(201)에 접하게 되는 것을 확실하게 하기 위하여, 요부(23)는 깊이가 충분하여야 하고, 지지면(201)의 평면과 요부(23) 사이의 공간이 지지면(201)에 대하여 직각으로 측정한 최대 깊이 'd'가 길이 'e'보다 커야 한다. 이 깊이 'd'는 베어링셸의 두께 'c'의 최소한 1/3이고, 바람직하게는 최소한 1/2이다. 이 두께 'c'는 샤프트직경의 약 4∼10%이고, 샤프트직경은 약 0.4∼1m이다. 2개의 다리(22)의 외측면(201)은 벌어지지 않은 상태보다 벌어진 상태에서 최소한 약 0.4∼1.2mm 크다.

도 4의 사시도는 수직단면으로 자른 크랭크샤프트베어링의 절반을 나타낸다. 도 2 및 도 3과 비교하여 볼 때, 이 도면에는 또한 윤활제도관(107, 108, 109)이 도시되어 있다. 윤활제는 일점쇄선으로 표시된 라인(107)을 통하여 공급된다. 채널(108)을 통과한 후, 윤활제는 분배기(109)를 통하여 갭(60) 안으로 공급된다 (도 2 참조).

도 2∼도 4에서의 베어링캡(20)은 필수적으로 단체(單體), 즉 하나의 캐스팅이다. 도시되어 있지 않으나, 그 베어링면(206)은 캐스트베어링금속층으로 형성된다. 베어링캡(20)은 또한 도 5에 나타낸 바와 같이 베어링셸(200)을 가질 수도 있다. 베어링셸(200)도 또한 층, 이른바 캐스트베어링금속층(206')을 가진다.

도 6의 베어링캡(20)은 본 발명의 요부(13)가 또한 도 2∼도 5에 나타낸 것과 상이한 플랜지(21)와 다리(22) 사이의 위치에 배치될 수 있는 것을 나타낸다.

도 7에 나타낸 실시예에 있어서, 스터드(7)용 나사구멍(72)이 베어링의 중간, 즉 조인트(210)에 위치하고 있다.

Claims

2개의 다리(22)와 2개의 플랜지(21)로 이루어지는 베어링캡(20)을 가지고, 플랜지가 스크류파스너(7)를 사용하여 베드플레이트(1)에 조여지는 동시에, 다리가 베드플레이트의 베어링셸(10)에 대하여 조인트(210)에서 압착되는 크랭크샤프트(6)용 베어링에 있어서,

베어링캡의 각각의 다리(22)와 플랜지(21) 사이에 측요부(23)가 배설되고, 이 요부 및 스크류파스너의 힘으로 우력(P, P')이 다리에 작용하여, 다리가 벌어지고, 다리의 끝이 베어링의 중심에 대하여 외향으로 변형되는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1에 있어서, 각각의 다리(22)의 외측면을 받기 위한 편평한 지지면(201)이 베드플레이트(1)에 배설되고, 이 지지면의 평면과 요부(23) 사이에 공간이 있고, 이 공간은 지지면에 대하여 직각으로 측정한 최대 깊이(d)가 베어링셸의 두께(c)의 1/3 보다 크고, 바람직하게는 1/2 보다 크고, 이 두께(c)는 샤프트직경의 약 4∼10%이고, 샤프트직경은 약 0.4∼1m인 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 베어링캡(20) 및 베어링셸(10)이 크랭크샤프트의 직경보다 대략 0.5mm 큰 직경의 크랭크샤프트(6)용 베어링을 형성하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 베어링캡(20)은 필수적으로 단체(單體)이고, 캐스트베어링금속층으로 형성된 베어링면(206)을 가지는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 베어링면(106,206)은 베드플레이트(1)의 베어링셸(10) 및 베어링캡(20)의 제2의 베어링셸(200)의 양쪽 모두에 의하여 형성되고, 제2의 베어링셸은 캐스트베어링금속층(206')을 가지는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 플랜지(21)는 스터드(7) 또는 캡스크류에 의하여 베드플레이트(1)에 고정되어 조여지는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 다리(22)와 베드플레이트(1)의 베어링셸(10) 사이의 조인트(210)의 양측의 베어링면(106,206)은 필수적으로 단차가 없는 공통의 접면에 있는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 2개의 다리(22)의 외측면(201)은 벌어지지 않은 상태보다 벌어진 상태에서 최소한 약 0.4∼1.2mm 큰 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서, 베어링캡(20)은 베드플레이트(1)의 베어링셸(10)위에 위치하고, 베어링셸과 베어링캡 사이의 2개의 조인트(210)는 공통의 수평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트베어링.
청구항 1 또는 2에 따른 크랭크샤프트베어링을 가진 크로스헤드디젤엔진.