KR20050034899A - 엔진 프레임 구조 - Google Patents

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Abstract

대판(2) 및 용접된 엔진 프레임(9)을 갖는 크로스헤드형의 2행정 터보과급 내연 기관이 제공되어 있다. 엔진 프레임은 실린더 라이너(12)가 수용되는 상판(11)을 갖는다. 엔진 프레임은 횡 보강재(13)를 포함한다. 각 크로스헤드(8)를 위해 4개의 안내 평면(14)이 제공된다. 4개의 안내 평면(14)중 2개의 안내 평면은 관련된 크로스헤드(8)의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되어 있고, 다른 2개의 안내 평면(14)은 관련된 크로스헤드(8)의 세로 대향 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되어 있다. 안내 평면(14)의 상부(16)는 세로로 대향된 보강재(13)에 의해 지지되어 서로 연결되어 있다.
대판(2), 및 이 대판(7)상에 장착된 용접된 엔진/크랭크케이스 프레임(9)을 갖는 크로스헤드형의 2행정 터보과급 내연 기관(1)이 제공되어 있다. 엔진/크랭크케이스 프레임에는 크로스헤드(8)용 안내 평면(14)을 지지하는 횡 보강재(13)가 제공되어 있다. 가로로 대향하는 2개의 안내 평면(14)은 횡 보강재(13)의 양 측면에서 지지되어 있다. 다수의 스테이볼트(19)는 대판(7)과 엔진/크랭크케이스 프레임(2)을 함께 고정한다. 스테이볼트(19)는, 횡 보강재(13)의 평면, 즉, 안내 평면(14)의 후방 측면에 연결되는 2개의 분기부(17')로 횡 보강재(13)를 분기함으로써 형성된 스테이볼트를 수용하기 위한 중공 프로파일(18')내에 배치되어 있다.

Description

엔진 프레임 구조{ENGINE FRAME CONSTRUCTION}
본 발명은 용접된 엔진 프레임을 갖는 크로스헤드(crosshead)형의 2행정 디젤 기관에 관한 것이고, 특히 소형의 강한 엔진 프레임 구조에 관한 것이다.
덴마크 공개 특허출원 제 1406/92 호에는, 대판(bedplate)상에 장착된 용접된 엔진 프레임을 갖는 크로스헤드형의 2행정 디젤 기관이 개시되어 있다. 엔진 프레임은, 실린더 라이너를 수용하는 보어를 갖는 상판, 및 엔진 프레임을 상부 실린더 프레임 부분과 하부 크랭크케이스 프레임 부분으로 분리하는 중간 바닥판을 구비한다. 세로로 대향하는 2개의 외벽은 엔진 프레임의 바닥으로부터 상판으로 연장한다. 세로로 대향하는 측면 또는 엔진 프레임에서 각 크로스헤드에 인접하는 횡 보강재(transverse stiffener)는, 세로 외벽 사이에서 가로로 연장하고 또한 중간 바닥판에 대해 상향 연장한다. 각 크로스헤드용 4개의 안내 평면은 중간 바닥에 대해 상향 연장한다. 4개의 안내 평면중 2개의 안내 평면은 관련된 크로스헤드의 일측면에 위치된 횡 보강재에 의해 지지되고, 나머지 2개의 안내 평면은 관련된 크로스헤드의 다른 측면에 위치된 횡 보강재에 의해 지지된다. 이러한 엔진 프레임 구조는 고정된 주조 실린더 프레임을 갖는 용접된 크랭크 프레임을 포함하는 종래 구조와 비교하여 개선되었다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 서두에 언급했던 바와 같이 소형의 강하고 단단하고 제조하기 용이한 엔진 프레임을 갖는 디젤 기관을 제공하는 것이다. 이러한 목적은, 횡 보강재 및 안내 평면이 상판쪽으로 연장하고, 관련된 크로스헤드의 일측면에 위치된 횡 보강재에 의해 지지된 안내 평면의 상부가 관련된 크로스헤드의 다른 측면에 위치된 횡 보강재에 지지된 안내 평면의 상부와 연결되는 종류의 디젤 기관을 제공함으로써 청구항 제 1 항에 따라 달성된다.
엔진 프레임의 강도 및 강성은 안내 평면의 상부를 서로 연결함으로써 상당히 개선된다. 이렇게 형성된 세로 보강재는 본원에 공지되지 않았다. 또한, 안내 평면 및 횡 보강재를 상판쪽으로 연장함으로써, 엔진 프레임은 제조하기 용이하고 또한 더 강하다. 세로 보강재는 엔진 프레임의 종방향 강성을 상당히 개선시킨다.
인접 안내 평면의 상부는 그 평면에서 안내 평면을 연장시킴으로써 서로 연결될 수 있으므로, 인접 안내 평면은 단일판에 의해 형성될 수 있다. 이러한 형성은 크로스헤드의 동일한 측면에 위치된 모든 안내 평면에 대해 이루어져서, 세로로 연장하는 단일판 구조가 형성될 수 있다.
인접 안내 평면 사이의 연결은 노치 효과를 저감하기 위해 원호 형상일 수 있다.
상호연결 안내 평면의 세로로 연장하는 판 구조의 상단부는 실질적으로 전체 엔진 길이를 통해 상판에 부착될 수 있다.
안내 평면의 상부 사이에서 연장하는 바닥판은 각 실린더를 위해 제공될 수 있다. 바닥판에는 피스톤 로드를 수용하기 위한 관통 보어가 형성되어 있다. 이렇게 형성된 캐비티는 소기 포트를 갖는 실린더 라이너의 하부를 수용한다.
엔진 프레임내에는 소기 리시버(scavenge air receiver)가 형성될 수 있다. 엔진의 크기, 특히 엔진 높이 및 너비는, 소기 리시버를 엔진 프레임속에 통합시킴으로써 상당히 감소될 수 있다. 또한, 전체 구조는 더 가볍고 또한 더 단단할 것이다. 소기 리시버의 일측면은 안내 평면의 상호연결 상부에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 소기 리시버의 다른 측면은 세로 측벽중 하나의 측벽에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 소기 리시버의 바닥은, 엔진 프레임의 세로 외벽중 하나의 외벽과 안내 평면의 상호연결 상부 사이에서 연장하는 리시버 바닥판에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 엔진의 높이 또는 너비를 증가시키지 않고서 소기 리시버에 필요한 용적을 얻기 위해 리시버 바닥판은 가능한 낮게 배치되는 것이 바람직하다.
소기 리시버의 벽을 형성하는 안내 평면의 상호연결 상부에는, 소기 리시버로부터 소기를 배출시키며 또한 소기 포트를 갖는 실린더 라이너의 하부가 돌출하는 캐비티속으로 이 소기를 유입시킬 수 있는 하나 이상의 구멍이 실린더마다 형성될 수 있다.
소기 리시버를 관통해 연장하는 횡 보강재의 영역에는, 하나의 실린더로부터 다음 실린더로 소기를 통과시키기 위한 구멍이 형성될 수 있다.
엔진 프레임내에는 캠축이 배치될 수 있고, 횡 보강재에는 캠축용 지지체 및 구멍이 형성되는 것이 바람직하다.
실린더 라이너로부터 상판으로 압축력을 전달하는 지지판은 실린더 라이너와 상판 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 스테이볼트 프로파일 디자인을 갖는 디젤 기관을 제공하는 것이다. 이러한 목적은, 캠축용 주 베어링을 갖는 대판, 상판을 갖는 대판상에 장착된 용접된 엔진/크랭크케이스 프레임, 세로로 대향하는 2개의 외벽, 및 세로 외벽 사이에서 가로로 연장하며 또한 상판쪽으로 상향 연장하는 크로스헤드 사이의 횡 보강재를 포함하는 크로스헤드형의 2행정 내연 기관을 제공함으로써 청구항 제 18 항에 따라 달성된다. 횡 보강재는 크로스헤드용 안내 평면을 지지한다. 다수의 스테이볼트는 대판과 엔진/크랭크케이스 프레임을 함께 고정하며, 이에 의해 스테이볼트가 횡 보강재의 평면에 배치되고, 관련된 안내 평면의 후방 측면에 연결하는 2개의 부분으로 횡 보강재를 분기함으로써 횡 보강재의 평면에서 스테이볼트를 수용하기 위한 중공 프로파일이 형성된다.
따라서, 스테이볼트를 수용하기 위한 안정한 중공 프로파일을 갖고 단단하고 소형이며 제조하기 용이한 엔진 프레임이 형성된다. 본 발명에 따른 엔진 프레임은 덴마크 특허출원 제 1406/92 호에 개시된 엔진 프레임에 필요한 스테이볼트의 개수의 반정도의 개수를 갖고, 스테이볼트를 제조하고 상판에 구멍을 형성하고 또한 대판에 나사산 구멍을 형성하는데 필요한 의지의 양이 저장된다. 또한, 안내 평면에 용접되는 보강판의 단부는 횡 보강재의 평면에 더 가깝게 위치될 수 있다. 주 베어링 스터드/볼트에 공간을 제공하는 리세스용 엔진 프레임의 바닥에서 복잡한 용접에 필요한 덴마크 특허출원 제 1406/92 호로부터 보강판이 공지되어 있기 때문에 유리하다. 이들 리세스 및 발생된 복잡한 용접은 본 발명에 따라 방지될 수 있다.
스테이볼트 앞에서 횡 보강재를 종료하고, 굴곡 단면을 갖는 U-형상의 판을 횡 보강재의 종료 단부에 부착하며 또한 U-형상의 판의 단부를 안내 평면의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재가 분기될 수 있다.
대안적으로, 스테이볼트 앞에서 횡 보강재를 종료하고, 2개의 굴곡 보강판 또는 편평 보강판의 일단부를 분기 방향으로 횡 보강재에 부착하며, 바람직하게는 횡 보강재의 종료 단부에 부착하며, 또한 보강판의 반대 단부를 안내 평면의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재가 분기된다.
평면으로부터 관련된 횡 보강재를 스테이볼트 앞에서 굴곡시키고, 굴곡 보강판 또는 편평 보강판의 일단부를 보강재의 평면으로부터 분기하는 방향으로 횡 보강재의 굴곡 섹션에 부착하며, 보강판의 반대쪽 단부 및 횡 보강재의 자유 단부를 안내 평면의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재가 또한 분기될 수 있다.
공간을 저장하고 또한 안내 평면 및 횡 보강재에 대한 용접 공정을 용이하게 하기 위해, 횡 보강재의 분기된 부분의 2개의 분기부는 스테이볼트 주위로 굴곡되는 판에 의해 형성될 수 있다.
스테이볼트는, 횡 보강재의 분기된 부분의 2개의 분기부 및 안내 평면에 의해 형성된 중공 프로파일 내부의 길이의 일부에 대해 연장하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기관의 다른 목적, 특징, 장점 및 특성은 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명은 바람직한 실시형태에 의해 설명될 것이다.
도 1 및 도 2는 크랭크축(4)용 주 베어링(3)을 갖는 대판(2)으로 이루어진 대형 멀티 실린더 2행정 터보과급 디젤 기관(1; large multi cylinder two-stroke turbocharged diesel engine)을 도시한다. 이러한 종류의 디젤 기관내의 실린더의 개수는 일반적으로 4개 내지 12개이다. 실제적인 이유로, 1개의 실린더의 단면만이 도시되어 있다. 대판(2)은, 높은 용접된 세로방향 거더(girder), 및 주조강 베어링 지지체를 갖는 용접된 크로스 거더(cross girder)로 구성된다.
디젤 기관(1)의 피스톤(5)은 크로스헤드(8)에 의해 커넥팅 로드(7)에 연결되는 피스톤 로드(6)를 통해 크랭크축(4)에 연결되어 있다.
대판(2)상에는 용접된 디자인 엔진 프레임(9)이 설치되어 있다. 엔진 프레임(9)은, 세로로 연장하는 외벽(10), 및 실린더 라이너(12)를 지지하는 상판(11)을 포함한다. 상판(11)에는 엔진의 실린더의 개수와 대응하는 관통 보어열이 형성되어 있고, 각 보어속에는 실린더 라이너(12)가 수용된다. 소기 포트를 갖는 실린더 라이너(12)의 하부는 엔진 프레임(9)속으로 연장한다.
외벽(10)을 서로 연결하고 엔진 프레임(9)의 바닥으로부터 상판(11)으로 연장하는 가로판의 형태인 횡 보강재(13)는 엔진 프레임(9)의 각 실린더 사이에 제공되어 있다. 횡 보강재(13) 및 외벽(10)은 접촉 길이를 따라 용접에 의해 상판(11)에 부착되어 있다. 보강재(13)가 제공됨에 따라, 엔진 프레임 박스에 높은 횡방향 강성이 제공된다.
도 3을 참고로 하면, 안내 슈(15)를 통해 크로스헤드상에 작용하는 횡력을 수용하기 위한 수직 안내 평면(14)은, 예를 들어 용접에 의해 횡 보강재(13)에 장착되어 있다. 횡 보강재(13)의 양측에서, 2개의 안내 평면(14)은 횡으로 서로 대향하여 위치되고, 그 사이에 크로스헤드 안내 슈(15)가 배치되어 있다. 크로스헤드(8)의 각 측면에는 하나의 횡 보강재(13)가 위치되고, 따라서 각 크로스헤드(8)를 위해 4개의 안내 평면(14)이 존재한다. 4개의 안내 평면(14)중 2개의 안내 평면은 관련된 크로스헤드(8)의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되어 있고, 나머지 2개의 안내 평면(14)은 크로스헤드(8)의 다른 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되어 있다. 안내 평면(14)은 상판(11)쪽으로 상향 연장한다. 엔진 프레임의 상부 영역에서 안내 평면(14)을 서로 연결하도록 상부(16)가 제공되어 있다. 따라서, 크로스헤드의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착된 안내 평면(14)의 상부는 크로스헤드(8)의 다른 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착된 안내 평면(14)에 연결되어 있다. 바람직한 실시형태에 따르면, 상부(16)는 엔진의 전체 길이를 통해 연장하는 단일 연장판이다.
안내 평면(14)의 상부 사이의 연결은, 도시된 바와 같이 단일판으로부터 2개의 안내 평면(14)을 형성함으로써 실현될 수 있다. 그러나, 세로로 대향하는 2개의 안내 평면(14)을 서로 연결하는 다른 방법도 또한 가능하다.
도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 모든 실린더의 안내 평면(14)의 상부(16)는 서로 연결되어 있고, 따라서 안내 평면(14)의 상부(16)는 엔진 프레임(9)에 높은 종방향 강성을 제공하는 관통판 벽을 형성한다.
각 안내 평면(14)의 후방 측면은, 안내 평면(14)을 횡 보강재(13)에 연결하는 수직 연장 보강벽(17)에 의해 지지된다. 도시된 바와 같이, 보강벽(17)은 횡 보강재(13)와 함께 예각을 형성하는 평판 부재로 구성될 수 있지만, 또한 보강벽(17)은 수평 반원판 또는 1/4 타원판(17')으로 대체될 수도 있고, 이것은 보강벽(17')이 횡 보강재(13)에 대해 실질적으로 직각으로 연장한다는 것을 의미한다. 안내 평면(14), 보강벽(17) 및 횡 보강재(13)는 높은 비틀림 강성을 갖는 중공 프로파일(18)을 형성한다.
엔진 프레임(9)과 대판(2)은 가깝게 배치된 스테이볼트(19)쌍에 의해 함께 고정된다. 스테이볼트(19)의 하단부는 대판(2)의 상부측에 위치된 나사산 보어에 고정되고, 또한 이 스테이볼트의 하단부는 상판(11)의 꼭대기에 위치된 너트(20)에 의해 인장되어 있다. 엔진 프레임(9)의 바닥과 상판(11) 사이에서, 스테이볼트는 스테이볼트관으로서 작용하는 중공 프로파일(18) 내부로 연장한다. 디젤 기관(1)이 작동중일 때, 중공 프로파일은, 피스톤(5)에 의해 프레임 박스에 전달된 큰 가변력을 견디는데 필요한 강성을 엔진 프레임 박스에 제공한다.
실린더 라이너(12)로부터 상판(11)으로 압축력을 전달하는 지지판(21)은, 상판(11)에서의 굽힘 모멘트를 저감하기 위해 실린더 라이너와 상판 사이에 위치되어 있다. 지지판(21)을 사용함으로써 상판(11)은 크기가 더 작아질 수 있다.
안내 평면(14)의 가로로 대향하는 상호연결 상부(16) 사이 및 2개의 인접 횡 보강재(13) 사이에는, 실질적으로 정사각형인 바닥판(22)이 수평으로 용접되어 있다. 피스톤 로드(6)를 안내 및 밀봉하는 스터핑 박스(도시되지 않음)를 수용하기 위한 원형 플랜지(23)는, 바닥판(22) 중앙의 대응 구멍속에 용접되어 있다. 바닥판상에 고이는 유체를 용이하게 배수하기 위해 바닥판(22)은 약간 경사질 수 있다(도시되지 않음). 바닥판(22)은 또한 강성을 증가시키기 위해 굴곡될 수 있고(도시되지 않음), 또한 이 바닥판(22)은 용접 결합 대신에 볼트 결합에 의해 상부(16)에 부착될 수 있다. 따라서, 소기 포트를 갖는 실린더 라이너(12)의 하부는, 바닥판(22)과 상판(11) 사이에 형성된 캐비티속으로 돌출한다.
엔진 프레임(9)내에는 소기 리시버(24)가 형성되어 있다. 소기 리시버를 한정하는 벽은, 안내 평면(15)의 상호연결 상부(16)중 하나의 상부 및 외벽(10)중 하나의 외벽에 의해 형성된다. 소기 리시버의 바닥은, 안내 평면(14)의 상호연결 상부(16)와 세로 외벽(10)중 하나의 외벽 사이에 용접되는 리시버 바닥판(25)에 의해 형성된다. 바닥판에 고이는 유체를 용이하게 배수하기 위해 바닥판(25)은 약간 경사질 수 있다(도시되지 않음). 소기 리시버의 꼭대기는, 외벽(10)과 상판(11) 사이에서 용접되는 굴곡 상부판(26)에 의해 형성된다. 소기 리시버(24)의 한정벽을 형성하는 안내 평면(14)의 상호연결 상부(16)의 영역에는, 소기 리시버(24)로부터 소기를 배출시키며 또한 실린더 라이너(12)의 하부가 돌출하는 캐비티속으로 소기를 유입시키는 구멍(27)이 형성되어 있다. 소기 리시버(24)를 관통해 연장하는 횡 보강재(13)의 영역에는, 하나의 실린더로부터 다른 실린더로 소기를 통과시키는 구멍(28)이 형성되어 있다.
엔진 프레임(9)의 너비 또는 높이를 증가시키지 않고서 소기 리시버(24)를 위해 필요한 용적을 얻기 위해, 리시버 바닥판(25)은 가능한 낮게 위치되어 있다. 외벽(10)은, 리시버의 용적을 증가시키기 위해 도 2의 점선(10')에 의해 도시된 바와 같이 소기 리시버(24)의 영역에서 팽창할 수 있다.
소기 리시버(24)가 배치된 측면의 반대 측면의 엔진 프레임(9)내에는 캠축(29)이 배치되어 있다. 엔진 프레임(9)의 이러한 측면의 횡 보강재(13)에는 캠축(29)용 구멍 및 지지체가 형성되어 있다.
도 5는 스테이볼트를 수용하는 프로파일의 상이한 구조를 갖는 본 발명의 제 2 실시형태의 부분 단면도를 도시한다. 이 실시형태에 있어서, 엔진 프레임은 개별 실린더 프레임(도시되지 않음)을 갖는 크랭크케이스 프레임일 수 있고, 소기 리시버 및 캠축은 엔진/크랭크케이스 프레임내에 형성될 필요는 없다.
용접된 엔진/크랭크케이스 프레임은 대향하는 2개의 세로 외벽(10), 및 세로로 대향하는 2개의 측면상에서 각 크로스헤드(8)에 인접하는 횡 보강재(13)를 구비한다. 횡 보강재(13)는 세로 외벽(10) 사이에서 가로로 연장하고 또한 상판(도시되지 않음)쪽으로 상향 연장한다. 횡 보강재(13)는 횡 보강재를 지지하는 안내 평면(14)에 의해 중단된다. 각 크로스헤드(8)는 4개의 안내 평면(14)에 의해 지지된다. 안내 평면(14)은 엔진/크랭크케이스 프레임(9)의 바닥으로부터 상판으로 연장한다. 4개의 안내 평면(14)중 2개의 안내 평면은 관련된 크로스헤드(8)의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 의해 지지되고, 나머지 2개의 안내 평면(14)은 관련된 크로스헤드(8)의 다른 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 의해 지지된다.
엔진/크랭크케이스 프레임(9)과 대판(2)은 스테이볼트(19)에 의해 함께 고정된다. 스테이볼트(19)는 횡 보강재(13)의 평면에 배치되어 있다. 스테이볼트(19)를 수용하기 위한 중공 프로파일(18')은, 스테이볼트(19) 바로 앞에서 횡 보강재(13)를 2개의 분기부(17')로 분기함으로써 형성된다. 굴곡 단면을 갖는 U-형상의 판은, 예를 들어 용접에 의해 횡 보강재의 종료 단부에 부착되어 있다. U-형상의 판의 분기부(17')의 자유 단부는 관련된 안내 평면(14)의 후방 측면에 용접되어 있다. 따라서, 스테이볼트(19)가 수용되는 안정한 중공 프로파일(18')이 형성된다. 분기된 섹션의 2개의 분기부(17')는 종래 기술의 보강판보다 횡 보강재(13)의 평면에 더 가깝게 배치될 수 있다. 따라서, 주 베어링 스터드/볼트에 공간을 제공하기 위한 보강판의 최하부의 리세스가 방지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태의 제 1 변형예를 도시한다. 횡 보강재(13)는 스테이볼트(19) 앞에서 굴곡됨으로써 분기된다. 보강판(17')의 일단부는 보강재(13)의 평면으로부터 대향 분기 방향으로 횡 보강재(13)의 굴곡 부분에 용접되어 있다. 보강판(17')의 반대쪽 단부 및 횡 보강재(13)의 자유 단부는 관련된 안내 평면(14)의 후방 측면에 용접되어 있다. 이렇게 형성된 중공 프로파일(18)속으로 스테이볼트(19)가 삽입된다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태의 제 2 변형예를 도시한다. 횡 보강재(13)는 스테이볼트(19) 앞에서 종료됨으로써 분기된다. 2개의 보강판(17')의 일단부는 분기 방향으로 횡 보강재(13)에 용접되어 있고, 바람직하게 횡 보강재(13)의 말단부에 용접되어 있다. 보강판(17')의 반대 단부는 관련된 안내 평면(14)의 후방 측면에 용접되어 있다. 이렇게 형성된 중공 프로파일(18)속으로 스테이볼트(19)가 삽입된다.
횡 보강재(13)의 분기된 부분의 2개의 분기부(17')는, 관련된 스테이볼트(19) 주위로 굴곡되는 판(도시되지는 않았지만 도 5의 형상과 유사함)에 의해 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안내 평면(14) 및 상호연결 상부(16)의 측면도를 도시한다. 상부(16) 및 안내 평면(14)은 단일 강판으로 형성된다. 안내 평면(14)과 상부(14) 사이의 변이부는 종래의 원호형 실시형태와 비교하여 전체적으로 낮은 제작 높이를 제공한다. 안내 평면과 상호연결 상부(16) 사이의 둥근 천이부는 노치 효과를 저하시키고, 따라서 천이부에서 저감된 피크 응력을 발생시킨다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안내 평면(14) 및 상호연결 상부(16)의 측면도를 도시한다. 이 실시형태에 있어서, 안내 평면(14) 및 상호연결 상부는 용접에 의해 조립되는 상이한 강판으로 형성된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안내 평면(14) 및 상호연결 상부(16)의 측면도를 도시한다. 이 실시형태에 있어서, 안내 평면(14) 및 상호연결 상부는 용접에 의해 조립되는 상이한 강판으로 형성된다. 상부(16)내의 원호형 홈은 안내 평면(14)과 상호연결 상부(16) 사이에 둥근 변이부를 제공하여 상술한 바와 같이 응력을 저감시킨다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 안내 평면(14) 및 상호연결 상부(16)의 측면도를 도시한다. 이 실시형태에 있어서, 안내 평면(14) 및 개개의 상부(16)는 용접에 의해 조립되는 상이한 강판으로 형성된다.
본 발명이 예시를 목적으로 상세히 설명되었지만, 당업자라면 이러한 상세한 설명이 그 목적을 위해서만 제공되었고, 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변형이 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
따라서, 개발 환경을 참고로 하여 장치 및 방법의 바람직한 실시형태가 설명되었지만, 이러한 실시형태는 단순히 본 발명의 원리를 예시하기 위한 것이다. 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시형태 및 구성이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 소형의 강하고 단단하고 제조하기 용이한 엔진 프레임을 갖는 디젤 기관이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내연 기관의 바람직한 실시형태의 일부의 횡단면도.
도 2는 내연 기관의 단면도.
도 3은 도 2의 선 III-III을 따라 도시한 내연 기관의 단면도.
도 4는 도 2의 선 IV-IV을 따라 도시한 내연 기관의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 내연 기관의 제 2 실시형태의 단면도로서 도 3과 유사한 단면도.
도 6은 제 2 실시형태의 제 1 변형예로서 도 5와 유사한 단면도.
도 7은 제 2 실시형태의 제 2 변형예로서 도 6과 유사한 단면도.
도 8은 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 피연결 지지 평면의 측면도.
도 9는 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 피연결 지지 평면의 측면도.
도 10은 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 피연결 지지 평면의 측면도.
도 11은 또 다른 바람직한 실시형태에 따른 피연결 지지 평면의 측면도.
*도면 부호의 간단한 설명*
1 : 내연 디젤 기관 2 : 대판 3 : 주 베어링 4 : 크랭크축
5 : 피스톤 6 : 피스톤 로드 7 : 커넥팅 로드 8 : 크로스헤드
9 : 엔진 프레임 10 : 외벽 11 : 상판 12 : 실린더 라이너
13 : 횡 보강재 14 : 안내 평면 16 : 상부 17 : 보강벽
18 : 중공 프로파일 19 : 스테이볼트 20 : 너트 21 : 지지판

Claims (23)

  1. 크랭크축(4)용 주 베어링(3)을 갖는 대판(2), 및 대판(2)상에 장착된 용접된 엔진 프레임(9)을 포함하며, 상기 용접된 엔진 프레임(9)은,
    엔진의 실린더의 개수에 대응하는 개수의 관통 보어열, 및 각 보어에 수용된 실린더 라이너(12)가 제공되는 상판(11)으로서, 실린더 라이너(12)의 하부가 엔진 프레임(9)속으로 연장하는 상판(11),
    세로로 대향하는 2개의 외벽(10),
    2개의 세로 대향 측면에서 각 크로스헤드(8)와 인접하며 세로 외벽(10) 사이에서 가로로 연장하는 횡 보강재(13), 및
    각 크로스헤드(8)를 위한 4개의 안내 평면(14)으로서, 상기 4개의 안내 평면(14)중 2개의 안내 평면은 크로스헤드(8)의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되고, 또한 나머지 2개의 안내 평면(14)은 크로스헤드(8)의 다른 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 장착되는 4개의 안내 평면(14)을 구비하는 크로스헤드형의 2행정 내연 기관에 있어서,
    횡 보강재(13) 및 안내 평면(14)은 상판(11)쪽으로 상향 연장하고,
    관련된 크로스헤드(8)의 일측면에 위치된 횡 보강재(13)에 의해 지지되는 안내 평면(14)의 상부(16)는, 관련된 크로스헤드(8)의 다른 측면에 위치된 횡 보강재(13)에 의해 지지되는 안내 평면(14)의 상부(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  2. 제 1 항에 있어서, 인접하는 안내 평면(14)의 상부(16)는 평면에서 안내 평면을 연장시킴으로써 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 크로스헤드의 동일한 측면에 위치된 안내 평면의 상부(16)는 세로로 연장하는 하나의 평판 구조를 형성하기 위해 모두 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 안내 평면(14) 사이의 연결은 원호 형상인 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 횡 평면(13)은 측벽(10)으로부터 측벽(10)으로 연장하는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 안내 평면(16)의 상부는, 바람직하게 안내 평면의 하부를 형성하는 평판의 꼭대기를 상부(16)를 형성하는 평판의 밑면에 용접함으로써 안내 평면(14)의 하부를 형성하는 평판이 연결되는 단일 관통판에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상호연결 안내 평면(14)의 세로 연장 평판 구조의 상단부는 실질적으로 기관의 전체 길이에 걸쳐 상판(11)에 부착되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 엔진 프레임(2)은 각 실린더용 바닥판(22)을 포함하고, 바닥판(22)은 안내 평면의 상부(16) 사이 및 2개의 횡 보강재(13) 사이에서 용접되며, 이 바닥판(22)에는 피스톤 로드(6)를 수용하기 위한 관통 보어(23)가 바람직하게 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 엔진 프레임(2)내에는 소기 리시버(24)가 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  10. 제 9 항에 있어서, 소기 리시버(24)의 일측면은 안내 평면(13)의 상호연결 상부(16)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  11. 제 10 항에 있어서, 소기 리시버(24)의 다른 측면은 세로 외벽(10)중 하나의 외벽에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  12. 제 11 항에 있어서, 소기 리시버(24)의 영역의 외벽(10)은, 엔진 프레임(9)의 높이를 증가시키지 않고서 소기 리시버(24)를 위해 필요한 용적을 얻기 위해 팽창되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  13. 제 11 항에 있어서, 소기 리시버(24)의 하부는 안내 평면(13)의 상호연결 상부(16)와 세로 외벽(10)중 하나의 외벽 사이에서 연장하는 리시버 바닥판(25)에 의해 형성되고, 리시버 바닥판(25)은 엔진 프레임(9)의 높이 및 너비를 증가시키지 않고서 소기 리시버(24)를 위해 필요한 용적을 얻기 위해 바람직하게는 가능한 낮게 배치되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  14. 제 10 항에 있어서, 소기 리시버(24)의 벽을 형성하는 안내 평면의 상호연결 상부(16)에는, 소리 리시버로부터 소기를 배출시키고 또한 상판(11)과 바닥판(22) 사이의 캐비티속으로 소기를 유입시키기 위한 하나 이상의 구멍(27)이 실린더마다 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  15. 제 10 항에 있어서, 소기 리시버(24)를 관통해 연장하는 횡 보강재(13)의 영역에는 소기를 통과시키기 위한 구멍(28)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  16. 제 10 항에 있어서, 엔진 프레임(9)내에는 캠축(29)이 배치되어 있고, 횡 보강재(13)에는 캠축용 지지체 및 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  17. 제 10 항에 있어서, 실린더 라이너(12)로부터 상판(11)으로 힘을 전달하는 지지판(21)은 실린더 라이너(12)와 상판(11) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  18. 크랭크축(4)용 주 베어링(3)을 갖는 대판(2), 및
    대판(2)상에 장착된 용접된 엔진/크랭크케이스 프레임(9)을 포함하며,
    상기 용접된 엔진/크랭크케이스 프레임(9)은,
    상판(11),
    세로로 대향하는 2개의 외벽(10),
    세로 외벽(10) 사이에서 가로로 연장하여 상판(11)쪽으로 상향 연장하며, 크로스헤드(8)용 안내 평면(14)을 지지하는, 크로스헤드(8) 사이에 위치하는 횡 보강재(13), 및
    대판(2)과 엔진/크랭크케이스 프레임(9)을 함께 고정하는 다수의 스테이볼트(19)를 구비하는 크로스헤드형의 2행정 내연 기관(1)에 있어서,
    상기 스테이볼트(19)는 횡 보강재(13)의 평면에 배치되어 있고, 관련된 안내 평면(14)의 후방 측면에 연결되는 2개의 분기부(17')로 횡 보강재(13)를 분기함으로써, 횡 보강재(13)의 평면에서 스테이볼트를 수용하기 위한 중공 프로파일(18')이 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스헤드형의 2행정 내연 기관.
  19. 제 18 항에 있어서, 스테이볼트(19) 앞에서 횡 보강재를 종료하고, 굴곡 단면을 갖는 U-형상의 판을 횡 보강재의 종료 단부에 부착하며 또한 U-형상의 판의 단부를 안내 평면(14)의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재(13)가 분기되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  20. 제 18 항에 있어서, 스테이볼트(19) 앞에서 횡 보강재를 종료하고, 2개의 굴곡 보강판 또는 편평 보강판(17')의 일단부를 분기 방향으로 횡 보강재(13)에 부착하며, 바람직하게는 횡 보강재의 종료 단부에 부착하며, 또한 보강판(17')의 반대쪽 단부를 안내 평면(14)의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재(13)가 분기되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  21. 제 18 항에 있어서, 평면으로부터 관련된 횡 보강재(13)를 스테이볼트(19) 앞에서 굴곡시키고, 굴곡 보강판 또는 편평 보강판(17')의 일단부를 보강재(13)의 평면으로부터 분기하는 방향으로 횡 보강재(13)의 굴곡 섹션에 부착하며, 보강판(17')의 반대쪽 단부 및 횡 보강재(13)의 자유 단부를 안내 평면(14)의 후방 측면에 부착함으로써 횡 보강재(13)가 분기되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  22. 제 18 항에 있어서, 횡 보강재(13)의 분기된 부분의 2개의 분기부(17')는 스테이볼트(19) 주위로 굴곡되는 판에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
  23. 제 18 항에 있어서, 스테이볼트(19)는, 횡 보강재(13)의 분기된 부분의 2개의 분기부(17') 및 안내 평면(14)에 의해 형성된 중공 프로파일(18') 내부에서 길이의 일부에 대해 연장하는 것을 특징으로 하는 2행정 내연 기관.
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