KR102134499B1 - Oil sump and oil sump arrangement - Google Patents
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Abstract
피스톤 엔진 (10) 용 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2), 상기 저부 플레이트 (2) 를 둘러 싸는 측벽들 (3a, 3b) 및 단부 벽들 (4a, 4b), 및 적어도 하나의 칸막이 벽 (5) 을 포함하고, 상기 칸막이 벽 (5) 은 상기 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나누기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 측벽들 (3a, 3b) 사이에 배열된다. 칸막이 벽 (5) 의 양 단부들에는 상기 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된 곡선의 절단부 (5a) 가 제공된다. 본 발명은 또한 오일 섬프 배열체에 관한 것이다.The oil sump 1 for the piston engine 10 comprises a bottom plate 2, side walls 3a, 3b and end walls 4a, 4b surrounding the bottom plate 2, and at least one partition wall ( 5), wherein the partition wall 5 is arranged between the side walls 3a, 3b of the oil sump 1 to divide the oil sump 1 into compartments 7. Both ends of the partition wall 5 are provided with a curved cut 5a open toward the longitudinal center line 8 of the oil sump 1. The invention also relates to an oil sump arrangement.
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 피스톤 엔진용 오일 섬프에 관한 것이다. 본 발명은 또한 다른 독립 청구항의 전제부에 따른 오일 섬프 배열체에 관한 것이다.The present invention relates to an oil sump for a piston engine according to the preamble of
내연 엔진들의 오일 섬프들은 습식 섬프들 또는 건식 섬프들일 수 있다. 습식 섬프의 주요 기능은 엔진용 오일 저장부가 되는 것이다. 건식 섬프 설계들에서, 엔진에는 별개의 오일 저장부가 제공되고, 오일은 오일 섬프로부터 이 오일 저장부 내로 도입된다. 집유장치 및 저장부로서 오일 섬프의 주요 기능에 부가하여, 오일 섬프는 많은 엔진들에서 전체 엔진 구조의 중요한 부분이다. 오일 섬프에서의 크랙들 및 다른 문제점들은 엔진이 사용 중인 동안에 검출하기 매우 어려우므로 그 설계는 견고해야 한다. 선박 또는 발전소 엔진들에서와 같은 많은 대형 내연 엔진들에서, 오일 섬프들은 지지 빔들에 의해서 엔진 블록들에 부착되고, 이 지지 빔들은 오일 섬프들의 측벽들의 상부 표면들에 배열된다. 오일 섬프들의 측면들에는 지지 빔들이 횡방향 칸막이 벽들과 함께 용접되고, 이 횡방향 칸막이 벽들은 오일 섬프를 구획부들로 나눈다. 칸막이 벽들과 지지 빔들 사이의 용접 시임들은 매우 높은 피로 스트레스 (fatigue stress) 를 받게 되고, 이는 엔진 블록의 진동들 및 변위들을 주로 발생시키게 된다. 그러므로, 매우 높은 품질의 용접 시임들이 요구된다. 또한, 용접 시임들의 일부의 추가 처리는 충분한 내파괴성 (resistance against failures) 을 확보하기 위하여 필요할 수도 있다. 이 모든 것은 시공 비용들을 증가시킨다.The oil sumps of internal combustion engines can be wet sumps or dry sumps. The main function of the wet sump is to be an oil reservoir for the engine. In dry sump designs, the engine is provided with a separate oil reservoir and oil is introduced into the oil reservoir from the oil sump. In addition to the main function of the oil sump as a sump and reservoir, the oil sump is an important part of the overall engine structure in many engines. Cracks and other problems in the oil sump are very difficult to detect while the engine is in use, so the design must be robust. In many large internal combustion engines, such as in ship or power plant engines, oil sumps are attached to the engine blocks by support beams, which are arranged on the upper surfaces of the side walls of the oil sumps. On the sides of the oil sumps, support beams are welded together with the transverse partition walls, which divide the oil sump into compartments. Welding seams between the partition walls and the support beams are subject to very high fatigue stress, which mainly causes vibrations and displacements of the engine block. Therefore, very high quality welding seams are required. In addition, additional treatment of some of the seams may be necessary to ensure sufficient resistance against failures. All this increases construction costs.
본 발명의 목적은 피스톤 엔진을 위한 개선된 오일 섬프를 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 오일 섬프의 특징적인 특징들은 청구항 제 1 항의 특징부에 제공된다. 오일 섬프 배열체의 특징적인 특징들은 다른 독립 청구항의 특징부에 제공된다.It is an object of the present invention to provide an improved oil sump for a piston engine. Characteristic features of the oil sump according to the invention are provided in the features of
본 발명에 따른 오일 섬프는 저부 플레이트, 상기 저부 플레이트를 둘러 싸는 측벽들 및 단부 벽들, 및 적어도 하나의 칸막이 벽을 포함하고, 상기 칸막이 벽은 상기 오일 섬프를 구획부들로 나누기 위하여 상기 오일 섬프의 측벽들 사이에 배열된다. 칸막이 벽의 양 단부들에는 상기 오일 섬프의 종방향 중심 라인을 향하여 개방된 곡선의 절단부가 제공된다.The oil sump according to the present invention comprises a bottom plate, side walls and end walls surrounding the bottom plate, and at least one partition wall, wherein the partition wall is a side wall of the oil sump to divide the oil sump into compartments. It is arranged between. Both ends of the partition wall are provided with an open curved cut towards the longitudinal center line of the oil sump.
본 발명에 따른 오일 섬프 배열체는 상기 규정된 오일 섬프를 포함한다. 이 배열체는 엔진 블록에 오일 섬프를 고정하기 위하여 오일 섬프의 양 측면들에 지지 빔이 제공되고, 이 지지 빔은 칸막이 벽 위에 배열되고 용접부에 의해서 칸막이 벽에 고정된다.The oil sump arrangement according to the invention comprises the oil sump defined above. This arrangement is provided with support beams on both sides of the oil sump for fixing the oil sump to the engine block, which is arranged on the partition wall and fixed to the partition wall by a weld.
칸막이 벽들의 곡선 절단부들로 인하여, 엔진 블록에 오일 섬프를 고정하기 위하여 사용된 용접부들에서의 스트레스들은 감소될 수 있다. 따라서, 더 낮은 품질의 용접부들이 요구되고, 그리고 용접부들의 강도를 증가시키기 위하여 추가의 처리들이 필요하지 않다. 이는 제조 비용들을 감소시키는데 도움이 된다.Due to the curved cuts of the partition walls, stresses in the welds used to fix the oil sump to the engine block can be reduced. Therefore, lower quality welds are required, and no additional treatments are needed to increase the strength of the welds. This helps to reduce manufacturing costs.
본 발명의 실시형태에 따르면, 칸막이 벽의 각 단부에는 저부 플레이트로부터 멀리 연장되는 돌출부가 제공되고, 그리고 절단부들은 돌출부들에 배열된다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 절단부의 적어도 일부는 원의 세그먼트 또는 섹터이고, 그 반경은 칸막이 벽의 두께의 1.5 - 2.5 배이다. 바람직하게는, 그 반경은 칸막이 벽의 두께의 1.8 - 2.2 배이다.According to an embodiment of the invention, each end of the partition wall is provided with a projection extending away from the bottom plate, and the cuts are arranged in the projections. According to another embodiment of the invention, at least a portion of the cut is a segment or sector of a circle, the radius being 1.5-2.5 times the thickness of the partition wall. Preferably, the radius is 1.8-2.2 times the thickness of the partition wall.
본 발명의 실시형태에 따르면, 오일 섬프 배열체에서의 용접부의 높이는 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 용접부의 높이는 칸막이 벽의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 지지 빔은 오일 섬프의 중심 라인을 향하여 용접부를 지나 거리로 연장되어 있고, 그 거리는 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 거리는 칸막이 벽의 두께의 0.8 - 1.2 배이다.According to an embodiment of the invention, the height of the weld in the oil sump arrangement is 0.5-1.5 times the thickness of the partition wall. Preferably, the height of the weld is 0.8-1.2 times the thickness of the partition wall. According to another embodiment of the invention, the support beam extends a distance past the weld towards the center line of the oil sump, the distance being 0.5-1.5 times the thickness of the partition wall. Preferably, the distance is 0.8-1.2 times the thickness of the partition wall.
본 발명의 실시형태들은 이하에서 첨부 도면들을 참고로 하여 보다 상세하게 설명된다.Embodiments of the present invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 엔진 블록과 연결된 본 발명에 따른 오일 섬프를 도시하고,
도 2 는 도 1 의 오일 섬프의 단면도를 도시하고,
도 3 은 오일 섬프의 상세 확대도를 도시하고, 그리고
도 4 는 도 3 의 상세를 치수 기입하여 도시한다.1 shows an oil sump according to the invention in connection with an engine block,
Figure 2 shows a cross-sectional view of the oil sump of Figure 1,
3 shows a detailed enlarged view of the oil sump, and
FIG. 4 shows the details of FIG. 3 by dimensioning.
도 1 에는 내연 엔진 (10) 의 엔진 블록 (11) 과 연결된 본 발명의 실시형태에 따른 오일 섬프 (1) 가 도시된다. 내연 엔진 (10) 은 대형 피스톤 엔진이고, 이 엔진은, 예를 들면, 선박의 주 엔진 또는 보조 엔진으로서, 또는 전기를 생산하는 발전소에서 사용될 수 있다. 도면들의 실시예에서, 내연 엔진 (10) 의 실린더들 (12) 은 V 형상으로 배열되어 있지만 다른 실린더 구성들이 사용될 수 있다. 도면들의 실시형태에서, 오일 섬프 (1) 는 습식 섬프 (1) 이다. 습식 섬프 설계에서, 내연 엔진 (10) 의 크랭크 케이스 (13) 는 오일을 위한 저장부로서 사용된다. 하지만, 본 발명은 또한 건식 섬프 구조들에 적용가능하고, 여기서 외부 오일 저장부들이 사용된다.1 shows an
도 2 에는 도 1 의 오일 섬프 (1) 의 단면도가 도시된다. 오일 섬프 (1) 는 여물통 형상 (trough-shaped) 부분이고, 이는 비교적 많은 양의 오일을 수용할 수 있다. 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2) 를 포함하고, 이 저부 플레이트는 제 1 및 제 2 측벽 (3a, 3b) 과 제 1 및 제 2 단부 벽 (4a, 4b) 에 의해서 둘러 싸여진다. 도면들의 실시형태에서, 저부 플레이트 (2) 는 직선의 중간 섹션 (2a) 및 경사진 측면 섹션들 (2b, 2c) 을 포함한다. 측면 섹션들 (2b, 2c) 은 또한 2개의 섹션들로 나눠져서 2개의 섹션들의 외부는 수평 평면에 대하여 내부 섹션 보다 더 경사진다. 따라서, 저부 플레이트 (2) 는 오일 섬프 (1) 의 측면들을 향하여 구부러져 상승하고, 이는 오일 섬프 (1) 의 중간을 향하여 오일을 수집하는데 도움이 된다. 저부 플레이트 (2) 는 하나 또는 여러개의 조각들로 제조될 수 있다. 또한, 측벽들 (3a, 3b) 은 저부 플레이트 (2) 와 동일한 부분 또는 저부 플레이트의 일부에 일체화될 수 있다. 도면들의 실시형태에서, 측벽들 (3a, 3b) 은 외부로 약간 경사진다. 하지만, 이들 측벽들은 또한 직립 (straight), 즉 수평 평면에 대하여 직각일 수 있다. 오일 섬프 (1) 의 종방향으로 오일 섬프 (1) 내부의 오일 유동을 제한하기 위하여, 오일 섬프 (1) 에는 칸막이 벽들 (5) 이 제공되고, 이 칸막이 벽들은 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나눈다. 각각의 칸막이 벽 (5) 은 제 1 측벽 (3a) 으로부터 제 2 측벽 (3b) 으로 연장된다. 칸막이 벽 (5) 의 높이는 오일 섬프 (1) 의 측면들을 향하여 약간 증가한다. 저부 플레이트 (2) 의 칸막이 벽들 (5) 및 경사진 측면 섹션들 (2b, 2c) 의 높이가 변하기 때문에, 칸막이 벽들 (5) 의 상부 가장자리들은 수평 평면에 대하여 경사진다. 칸막이 벽들 (5) 의 측벽 단부들에는 돌출부들 (5b) 이 추가로 제공되고, 이들 돌출부들은 수평 평면으로부터 멀리 연장된다. 따라서, 돌출부들 (5b) 은 칸막이 벽 (5) 에서 단부들에서 칸막이 벽 (5) 의 높이를 증가시킨다. 칸막이 벽들 (5) 에는 구획부들 (7) 사이에서 오일 유동을 허용하고, 그리고 다른 목적들을 위하여 오일 섬프 (1) 에 배열된 파이프들을 수용하기 위하여 개구부들 (9) 이 제공된다. 칸막이 벽 (5) 은 단일편의 재료로 제조될 수 있거나 여러개의 부분들로 구성될 수 있다. 칸막이 벽들 (5) 은 또한 오일 섬프 캐스팅의 일체형 부분들일 수 있다. 2 shows a cross-sectional view of the
오일 섬프 (1) 는 지지 빔들 (6a, 6b, 6c, 6d) 에 의해서 엔진 블록 (11) 에 고정되고, 이들 지지 빔들은 오일 섬프 (1) 와 엔진 블록 (11) 사이에 배열된다. 엔진 (10) 의 각각의 단부 및 측면에는 지지 빔 (6a, 6b, 6c, 6d) 이 제공된다. 지지 빔들 (6a, 6b, 6c, 6d) 은 용접에 의해서 오일 섬프 (1) 에 고정된다. 오일 섬프 (1) 의 측면들에서, 용접부들 (12) 은 지지 빔들 (6a, 6b) 과 칸막이 벽들 (5) 의 돌출부들 (5b) 사이에 배열된다. 각각의 칸막이 벽 (5) 과 지지 빔 (6a, 6b) 사이의 용접부들 (12) 에 작용하는 진동들 및 엔진 블록 변위들에 의해서 발생되는 스트레스를 감소시키기 위하여, 각각의 칸막이 벽 (5) 에는 칸막이 벽 (5) 의 양 단부들에 곡선 절단부 (5a) 가 제공된다. 절단부 (5a) 는 돌출부 (5b) 에 배열되고, 그리고 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된다. 도 4 는 절단부 (5a) 의 확대도를 도시한다. 절단부 (5a) 는 원의 세그먼트이다. 원의 반경 (R) 은 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.5 - 2.5 배, 바람직하게는 대략적으로 2 배, 예컨대, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.8 - 2.2 배이다. 바람직하게는, 절단부 (5a) 의 저부, 즉 최외부의 거리는 칸막이 벽 (5) 의 단부로부터 원의 반경 (R) 의 적어도 1.5 배이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 지지 빔 (6a) 의 폭은 칸막이 벽 (5) 의 돌출부 (5b) 의 폭, 그리고 지지 빔 (6a) 과 칸막이 벽 (5) 사이의 용접부 (12) 의 길이 보다 크다. 용접부 (12) 의 길이는 돌출부 (5b) 의 폭과 거의 동일하다. 지지 빔 (6a) 은 돌출부 (5b) 의 내부 가장자리를 지나 거리 (X) 로 연장된다. 이에 따라, 용접부 (12) 는 지지 빔 (6a) 의 내부 가장자리로부터 동일한 거리 (X) 로 연장된다. 그 거리는 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 거리 (X) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께와 거의 동일하고, 예를 들면, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 용접부 (12) 의 높이 (H) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 높이 (H) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께와 거의 동일하고, 예를 들면, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 칸막이 벽 (5) 의 설계 및 오일 섬프 조립체의 구조는 용접 시임의 스트레스를 감소시키는데 도움이 된다. 이런 이유로, 용접부들 (12) 에 대한 요구되는 품질이 선행 기술의 구조들 보다 더 낮고, 그리고 덜 숙련된 용접공에 의해서 용접이 실시될 수 있다. 또한, 용접부들 (12) 의 강도를 증가시키기 위하여 비용이 드는 추가의 처리들이 요구되지 않는다. The
본 발명이 전술한 실시형태들로 한정되지 않고 첨부된 청구범위의 범위 내에서 변경될 수 있다는 것은 이 분야의 당업자에게 인식될 것이다.It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be changed within the scope of the appended claims.
Claims (9)
상기 오일 섬프 배열체는 오일 섬프 (1) 를 포함하고,
상기 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2), 상기 저부 플레이트 (2) 를 둘러 싸는 측벽들 (3a, 3b) 및 단부 벽들 (4a, 4b), 및 적어도 하나의 칸막이 벽 (5) 을 포함하고,
상기 칸막이 벽 (5) 은 상기 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나누기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 상기 측벽들 (3a, 3b) 사이에 배열되고,
상기 칸막이 벽 (5) 의 각 단부에는 상기 저부 플레이트 (2) 로부터 연장되는 돌출부 (5b) 가 제공되고,
상기 오일 섬프 배열체는 엔진 블록 (11) 에 상기 오일 섬프 (1) 를 고정하기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 양 측면들에 지지 빔 (6a, 6b) 을 추가로 포함하고,
상기 지지 빔 (6a, 6b) 은 상기 칸막이 벽 (5) 위에 배열되고 용접부 (12) 에 의해서 상기 칸막이 벽 (5) 에 고정되고,
상기 칸막이 벽 (5) 의 각 측벽 단부에는 상기 돌출부 (5b) 에 배열되고, 상기 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된 곡선의 절단부 (5a) 가 제공되고, 상기 절단부 (5a) 의 적어도 일부는 원의 세그먼트 또는 섹터이고, 그 반경은 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.5 - 2.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.As an oil sump arrangement for the piston engine 10,
The oil sump arrangement comprises an oil sump (1),
The oil sump 1 comprises a bottom plate 2, side walls 3a, 3b and end walls 4a, 4b surrounding the bottom plate 2, and at least one partition wall 5 ,
The partition wall (5) is arranged between the side walls (3a, 3b) of the oil sump (1) to divide the oil sump (1) into compartments (7),
Each end of the partition wall 5 is provided with a projection 5b extending from the bottom plate 2,
The oil sump arrangement further comprises support beams 6a, 6b on both sides of the oil sump 1 to secure the oil sump 1 to the engine block 11,
The support beams 6a, 6b are arranged on the partition wall 5 and fixed to the partition wall 5 by a weld 12,
Each side wall end of the partition wall 5 is provided with a curved cutout 5a arranged in the projection 5b and opened toward the longitudinal center line 8 of the oil sump 1, the cutout At least a portion of (5a) is a segment or sector of a circle, the radius of which is an oil sump arrangement, characterized in that 1.5 to 2.5 times the thickness of the partition wall (5).
상기 반경 (R) 은 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.8 - 2.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.According to claim 1,
The radius (R) is an oil sump arrangement, characterized in that 1.8 to 2.2 times the thickness of the partition wall (5).
상기 용접부 (12) 의 높이는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.The method of claim 1 or 2,
The height of the welding portion 12 is an oil sump arrangement, characterized in that 0.5 to 1.5 times the thickness of the partition wall (5).
상기 용접부 (12) 의 높이는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.The method of claim 3,
The height of the welding portion 12 is an oil sump arrangement, characterized in that 0.8 to 1.2 times the thickness of the partition wall (5).
상기 지지 빔 (6a, 6b) 은 상기 오일 섬프 (1) 의 중심 라인 (8) 을 향하여 상기 용접부 (12) 를 지나 거리 (X) 로 연장되어 있고, 그 거리는 상기 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.The method of claim 1 or 2,
The support beams 6a, 6b extend towards the center line 8 of the oil sump 1 through the weld 12 at a distance X, the distance being 0.5-1.5 of the thickness of the partition wall. Oil sump arrangement, characterized in that the ship.
상기 거리 (X) 는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
The method of claim 5,
The distance (X) is an oil sump arrangement, characterized in that 0.8 to 1.2 times the thickness of the partition wall (5).
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