KR20060096470A - 크랭크 케이스용 베이스 플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연 기관의 크랭크 케이스(2)의 하부면을 밀폐시키기 위한 베이스 플레이트(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따른 베이스 플레이트(1)는 둘레가 동일한 개별 플레이트(EP(i))들로 이루어진다. 상기 개별 플레이트(EP(i))들은 두께가 같거나 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 상기 개별 플레이트들이 접착 또는 납땜에 의하여 베이스 플레이트(1)로 압착됨으로써, 상기 베이스 플레이트는 제조된다.

Description

크랭크 케이스용 베이스 플레이트 {BASE PLATE FOR A CRANKCASE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 크랭크 케이스용 베이스 플레이트 그리고 상기 베이스 플레이트를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
독일 특허 제 198 55 562 C1호에는 챔버를 구비한 크랭크 케이스가 공지되어 있다. 상기 챔버는 특히 오일 저장실로서 이용된다. 독일 특허 제 100 33 416 C1호에는 상기 크랭크 케이스를 밀폐하기 위한 베이스 플레이트가 공지되어 있다. 상기 베이스 플레이트는 크랭크 케이스의 전체 바닥면에 걸쳐 있다. 베이스 플레이트 상에는 펌프, 열 교환기 및 필터가 배치되어 있다. 베이스 플레이트 내에는 예를 들어 윤활재 및 냉각수를 위한 매체를 가이드 하기 위한 채널이 통합되어 있다. 베이스 플레이트 내부의 파워측 및 파워 반대측에는 윤활재를 수집하기 위한 홈이 각각 하나씩 형성되어 있다. 다른 문헌에서는 상기 홈이 흡인부로서 표기된다. 크랭크 샤프트 공간으로부터 방울 형태로 떨어지는 윤활재는 유체-가이드 장치를 거쳐 상기 흡인부에 공급된다. 그 다음에, 흡인부에 있는 윤활재가 베이스 플레이트에 있는 채널을 거쳐 흡인 펌프에 의해서 크랭크 케이스의 챔버 내부로 이송된다.
실제로 베이스 플레이트는 알루미늄-주물로부터 제조된다. 이 경우, 베이스 플레이트의 패킹 밀도(packing density) 및 자유로운 채널 길이는 최소로 가능한 코어 높이 및 최소 벽 두께에 의해서 표준적으로 결정된다. 그렇기 때문에 문제가 되는 것은, 예를 들어 예열과 같은 추가 기능들의 통합이 다만 상응하게 보다 큰 부피를 갖는 베이스 플레이트의 새로운 구조를 통해서만 가능하다는 것이다.
본 발명의 목적은 보다 큰 선택 자유도를 허용하는 베이스 플레이트를 개발하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 베이스 플레이트 및 청구항 5의 특징을 갖는 상응하는 제조 방법에 의해서 달성된다. 이에 대한 실시예들은 각각 종속항에 기술되어 있다.
본 발명은, 베이스 플레이트가 동일한 둘레를 갖는 개별 플레이트들로 이루어지는 것을 제안한다. 상기 개별 플레이트들은 동일하게 두껍거나 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 종래 기술과 달리, 본 발명에 따른 베이스 플레이트는 개별 플레이트들로 이루어진 층으로 구성된다. 본 발명에 따른 베이스 플레이트는 개별 플레이트들이 접착 또는 납땜에 의해 압축됨으로써 제조된다. 상기 개별 플레이트들의 채널은 레이저 절단 또는 워터 젯(water jet) 절단에 의해서 제조된다.
본 발명의 장점은, 더욱 높은 패킹 밀도가 가능하다는 것이다. 채널의 높이, 채널의 길이 및 채널-가이드부의 복잡성과 관련해서는, 제조 기술적인 제약들이 최소로 줄어든다. 예를 들어 펌프의 위치 설정을 추후에 변경한다는 것이 반드시 베이스 플레이트의 새로운 구조를 의미하는 것은 아니다. 상기와 같은 더욱 높은 패킹 밀도로부터는 예를 들어 예열, 배수(drainage) 및 추가의 매체 가이드와 같은 추가의 기능들을 표시할 수 있는 가능성이 얻어진다.
도면에는 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도 1은 베이스 플레이트의 사시도이고;
도 2는 개별 플레이트(EP(0))의 평면도이며;
도 3은 개별 플레이트(EP(3))의 평면도이고;
도 4는 개별 플레이트(EP(9))의 평면도이며;
도 5는 개별 플레이트(EP(n))의 평면도이다.
도 1에는 베이스 플레이트(1)가 사시도로 도시되어 있다. 이와 같은 유형의 베이스 플레이트는, 본 출원서의 공개 내용에 속하는 독일 특허 제 100 33 416 C1호에 공지되어 있다. 베이스 플레이트(1)는 내연 기관의 크랭크 케이스(2)의 하부면을 밀폐시킨다. 이 경우 베이스 플레이트(1)는 크랭크 케이스(2)의 전체 바닥면에 걸쳐 있다. 펌프, 필터 및 열 교환기가 베이스 플레이트(1) 상에 배치되어 있다. 펌프, 필터 및 열 교환기는 개관을 명확하게 할 목적으로 도 1에는 도시되어 있지 않다. 베이스 플레이트(1) 내부의 파워측(KS)에는 제 1 흡인부(3)가 형성되어 있다. 파워 반대측(KGS)에는 제 2 흡인부(4)가 형성되어 있다. 크랭크 샤프트 공간으로부터 방울 형태로 떨어지는 윤활재는 유체-가이드 장치(18)에 의해 상기 제 1 흡인부(3) 및 제 2 흡인부(4)에 공급된다. 상기 흡인부들은 수집 공간으로서 이용된다. 상기 제 1 흡인부(3)로부터 배출되는 윤활재는 제 1 흡인 펌프(SP1)에 의해 채널을 통해 이송된다. 도 1에는 상기 이송된 부피 흐름이 화살표 및 도면 부호 SP1으로 도시되어 있다. 제 2 흡인부(4)의 윤활재는 제 2 흡인 펌프(SP2)에 의해서 이송된다. 상기 부피 흐름은 도 1에 화살표 도면 부호 SP2로 도시되어 있 다.
상기 흡인 펌프(SP1 및 SP2)에 의해서는 윤활재-부피 흐름이 크랭크 케이스(2)의 윤활재-저장실(5)(챔버) 내부로 이송된다. 도면 부호 WTS는 열 교환기로 이송되는 윤활재-부피 흐름을 지시한다. 도면 부호 WTW는 열 교환기로 이송되는 물-부피 흐름을 지시한다. 도면 부호 FIL에 의해서는 오일 필터로 이송되는 윤활재-부피 흐름이 지시된다.
파워측(KS)의 방향으로 베이스 플레이트(1) 상에는 2개의 플랜지 면(6)이 형성되어 있다. 상기 플랜지 면을 통해 예를 들어 플라이 휠(flywheel) 하우징 또는 클러치 하우징이 크랭크 케이스(2) 및 베이스 플레이트(1)와 연결될 수 있다.
베이스 플레이트(1)는 둘레가 동일한 다수의 개별 플레이트들로 이루어진다. 도 1에는 층으로 형성된 상기 개별 플레이트들이 도면 부호 EP(i)로 도시되어 있다. 괄호 안에 있는 숫자는 기준면 0으로부터 이격된 상기 개별 플레이트들의 간격을 지시한다. 다시 말해, 개별 플레이트(EP(0))들은 크랭크 케이스(2)에 직접 인접하는 바로 그 개별 플레이트들을 일컫는다. 개별 플레이트(EP(n))들은 주변 환경에 대하여 베이스 플레이트를 밀폐시키는 바로 그 개별 플레이트들을 일컫는다. 상기 개별 플레이트(EP(i))들은 두께가 동일하거나 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 약 2 내지 5 mm의 두께가 적합하다고 증명되었다. 개별 플레이트들 내부에 있는 채널들은 레이저 절단 또는 워터 젯 절단을 통해 제조된다. 그 다음에 개별 플레이트들은 접착 결합 또는 납땜 결합을 통해 하나의 매체 흐름-조종(management)-플레이트로 압축된다.
도 2에는 개별 플레이트(EP(0))들이 평면도로 도시되어 있다. 상기 개별 플레이트들은 내연 기관의 크랭크 하우징(2)에 직접 인접한다. 제 1 흡인부(3)의 윤활재-부피는 제 1 흡인 펌프(SP1)에 의해서 이송된다. 제 2 흡인부(4)의 윤활재-부피는 제 2 흡인 펌프(SP2)에 의해서 이송된다. 그 다음에 상기 두 개 흡인 펌프(SP1 및 SP2)의 전체-부피 흐름은 압력 채널(7)을 거쳐 제 1 배출구(9) 및 제 2 배출구(10)에 공급된다. 도 2에서는 제 1 섹션(7A)이 상기 압력 채널(7)로부터 제 1 배출구(9)까지 이어진다. 섹션(7B, 7C 및 7D)은 제 1 배출구(9)로부터 제 2 배출구(10)까지 이어진다. 섹션(7A, 7B 및 7D)은 절단 평면 밖에 있기 때문에 파선으로 도시되었다. 압력 펌프(DP)에 의해 이송되는 윤활재-부피는 압력 채널(8) 내부로 이송된다. 상기 압력 채널(8)은 섹션(8A, 8B, 8C 및 8D)을 통해 개구와 연결되어 있으며, 상기 개구로부터 윤활재가 열 교환기(WTS)까지 가이드 된다. 섹션(8A 및 8D)은 절단 평면 밖에 있기 때문에 파선으로 도시되었다. 윤활재가 열 교환기(WTS)를 순환한 후에는, 상기 윤활재가 유입구(12)를 통해 재차 베이스 플레이트(1) 내부로 피드백된다. 윤활재는 유입구(12)로부터 상응하는 채널을 통해 오일 필터에 공급된다. 도 2에는 상기 부피 흐름이 도면 부호 FIL로 도시되어 있다. 도면 부호 (11)은 물이 열 교환기(WTW)를 순환한 후에 베이스 플레이트(1) 내부로 유입된다는 것을 지시한다. 도면 부호 (5)에 의해서는, 내연 기관의 크랭크 케이스(2) 내에 있는 상응하는 챔버와 그 내부가 연결된 윤활재-저장실이 지시된다.
도 3은 하나의 개별 플레이트(EP(3))를 보여준다. 도 2와 달리 압력 채널(7)의 섹션(7C) 및 압력 채널(8)의 섹션(8B)은 더 이상 절단 평면 안에 있지 않 다. 기능과 관련해서는 도 2의 설명 내용이 적용된다.
도 4에는 하나의 개별 플레이트(EP(9))가 도시되어 있다. 본 단면도에서는 도면 부호 (13)으로써 제 1 흡인부(3)로부터 제 1 흡인 펌프(SP1)로 이어지는 채널이 지시될 수 있다. 도면 부호 (14)는 제 2 흡인부(4)로부터 제 2 흡인 펌프(SP2)까지 이어지는 채널을 지시한다. 본 단면도에서는 또한 열 교환기(WTW)로/열 교환기(WTW)로부터 물을 가이드 하기 위한 채널도 볼 수 있다. 물-부피가 열 교환기(WTW)를 순환한 후에는, 상기 물-부피가 유입구(11)에서 베이스 플레이트(1) 내부로 피드백된다. 그곳으로부터 상기 물-부피가 상응하는 채널을 통해 계속적으로 분기된다. 본 개별 플레이트의 경우에는, 윤활재 유입구(12)로부터 오일 필터(FIL)로 이어지는 연결 채널을 볼 수 있다. 도면 부호 (15)는 압력 펌프(DP)까지의 채널을 지시한다.
도 5에는 하나의 개별 플레이트(EP(n))가 도시되어 있다. 상기 개별 플레이트는 주변 환경에 대하여 베이스 플레이트를 밀폐시킨다. 상기 개별 플레이트(EP(3))에서는 도면 부호 (16)으로 보어가 도시되어 있으며, 상기 보어에 의하여 베이스 플레이트가 크랭크 케이스(2)와 해체 가능하게 연결된다. 도면 부호 (17)은 상응하는 나선형 삽입물을 보여준다.
상기 설명으로부터 아래와 같은 본 발명의 장점들이 얻어진다:
- 베이스 플레이트가 더욱 높은 패킹 밀도를 가능케 한다;
- 예를 들어 펌프의 위치 설정을 추후에 변경하는 것은 각각의 개별 플레이트들을 간단히 교체함으로써 구현될 수 있다;
- 베이스 플레이트에는 예를 들어 연료의 가이드, 냉각 및 예열과 같은 추가의 기능들이 통합될 수 있다;
- 베이스 플레이트 내에는 주조를 위한 개구가 없어도 된다. 다시 말해서, 주변 환경에 대하여 상기와 같은 개구를 밀폐시킬 필요가 더 이상 없다;
- 개별 플레이트들의 제조는 다만 최소의 공구 비용만을 야기한다;
- 개별 플레이트들의 연결 기술, 즉 접착 또는 납땜 기술이 공학 분야에서 적합하다고 입증되었다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 베이스 플레이트 2: 크랭크 케이스
3: 제 1 흡인부 4: 제 2 흡인부
5: 윤활재-저장실 6: 플랜지 면
7: 압력 채널 SP1 및 SP2 7A, 7B, 7C, 7D: 섹션 SP1 및 SP2
8: 압력 채널 DP 8A, 8B, 8C, 8D: 섹션 DP
9: 제 1 배출구 (압력 채널 SP1 및 SP2)
10: 제 2 배출구 (압력 채널 SP1 및 SP2)
11: WTW로의 유입구 12: WTS로의 유입구
13: 제 1 흡인부로부터 제 1 흡인 펌프(SP1)로 이어지는 채널
14: 제 2 흡인부(3)로부터 제 2 흡인 펌프(SP2)로 이어지는 채널
15: 압력 펌프(DP)까지의 채널 16: 보어
17: 나선형 삽입물 18: 유체-가이드 장치
DP: 압력 펌프 EP(i): 개별 플레이트
FIL: 윤활재-필터 KGS: 파워 반대측
KS: 파워측 SP1: 제 1 흡인 펌프
SP2: 제 2 흡인 펌프 WTS: 열 교환기, 윤활재
WTW: 열 교환기, 물

Claims (6)

  1. 베이스 플레이트(1) 내부에 윤활재 및 냉각제용 채널이 통합된, 내연 기관의 크랭크 케이스(2)를 밀폐하기 위한 베이스 플레이트(1)로서,
    상기 베이스 플레이트(1)가 둘레가 동일한 편평한 개별 플레이트(EP(i))들로 이루어지며, 상기 개별 플레이트(EP(i))들이 바로 위·아래로 겹쳐서 층을 이루고, 채널들이 상기 개별 플레이트(EP(i))들로부터 절단되는,
    베이스 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트(1)가 동일한 두께 또는 동일하지 않은 두께의 개별 플레이트(EP(i))들로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    베이스 플레이트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개별 플레이트(EP(i))들에 의해서, 연료의 가이드, 냉각, 예열, 배수 및 배기와 같은 기능들이 추가 기능으로서 상기 베이스 플레이트(1)에 통합되는 것을 특징으로 하는,
    베이스 플레이트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개별 플레이트(EP(i))들 상에는 크랭크 케이스(2) 및/또는 주변 환경(EP(n))에 대하여 하우징부, 특히 유체-가이드 장치(18)가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    베이스 플레이트.
  5. 제 1 항에 따라 구현된 베이스 플레이트(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 개별 플레이트(EP(i))들이 접착 및/또는 납땜에 의해서 상기 베이스 플레이트(1)로 압착되는,
    베이스 플레이트의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 개별 플레이트(EP(i))들의 채널이 레이저 절단 또는 워터 젯 절단에 의해서 제조되는 것을 특징으로 하는,
    베이스 플레이트의 제조 방법.
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