KR20120013872A - 실린더 보어 월 오일 분사장치, 그것을 포함하는 왕복 엔진 및 롤링 가능한 크랭크트레인을 더 포함하는 엔진 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치는 적어도 하나의 실린더와 상기 실린더 내에 이동 가능하도록 수용된 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복 엔진은 이러한 실린더 월 오일 전달 장치를 포함한다. 이러한 실린더 월 오일 전달 장치는 상기 왕복 엔진의 각각의 실린더 내에 고정적으로 배치된 분사장치를 포함하여, 오일은 그것들로부터 실린더 월의 두 개의 다른 지역에 인도된다. 실시예에서, 분사장치는 오일이 실린더 월의 두 개의 지역 중 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제1노즐과 오일이 실린더 월의 두 개의 지역 중 다른 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제2노즐을 포함한다. 실시예에서, 분사장치는 각 노즐로부터의 오일 흐름을 조절할 수 있도록 배치되어 있다.
상기 분사장치는 실린더 내에 배치되어 오일 분사/분무가 피스톤 스커트 스러스트와 안티 스러스트 이동 지역에 대응하는 실린더 월의 지역을 조준한다.

Description

실린더 보어 월 오일 분사장치, 그것을 포함하는 왕복 엔진 및 롤링 가능한 크랭크트레인을 더 포함하는 엔진{CYLINDER BORE WALL OIL SQUIRTER, RECIPROCATING ENGINE EMBODYING SAME AND WHERE THE ENGINE FURTHER EMBODIES A ROLLERIZED CRANKTRAIN}

본 발명은 오일 윤활 장치에 관한 것으로, 특히 왕복 엔진의 오일 윤활 장치에 관한 것이며, 더 나아가 크랭크트레인에 롤링 베어링 요소를 포함하는 왕복 엔진의 오일 윤활 장치에 관한 것이다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 많은 왕복 엔진은 가압된 오일을 크로스 드릴링(cross-drilling)을 통해 크랭크샤프트(10)에 보내고, 또 크랭크샤프트의 일면과 커넥팅 로드(14)의 대단부(13)의 대향면 사이에 배치된 커넥팅 로드 대단부 미끄럼 베어링(15)에 보내는 유체역학적 크랭크트레인을 포함한다. 그러한 엔진에서, 크랭크샤프트(10)는 블록과 상기 블록에 고정된 구조(예를 들어, 메인 베어링 캡) 사이에 장착된 메인 미끄럼 베어링(11)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 피스톤(12)은 실린더(2) 내에 이동 가능하도록 수용되어 있으며, 상기 크랭크샤프트(10)와 커넥팅 로드(14)에 의하여 회전 가능하도록 결합되어 있다.

유체역학적 베어링을 사용하는 크랭크샤프트에서, 측면 갭의 양뿐만 아니라커넥팅 로드(14)와 대단부 저널(big end journal) 사이에서 쥐어짜는 동작(squeezing action)은 충분한 오일압을 제공하기 위하여 병행되며, 충분한 오일압은 크랭크샤프트 스로우(crankshaft throw)가 상사점(Top Dead Center; TDC) 영역에 있을 때마다 실린더 월(4)에 충분한 오일이 튀겨져 공급될 수 있도록 한다. 게다가, 커넥팅 로드(14)는 오일 분무를 통해 추가적인 실린더 월 윤활을 제공하도록 커넥팅 로드 대단부(13)에 경방향 홀(들)(예를 들어, 도 1B에 도시된 오일 구멍(17))을 포함하도록 되어 있다. 작동 중에 일어나는 다양한 오일 분무가 도 1A에 도시되어 있다.

오일을 윤활제로서 실린더 월(4)과 움직이는 요소(예를 들어, 피스톤, 피스톤 링) 사이에 제공하는 앞에서 기재한 종래 기술에 더하여, 피스톤으로 오일 분무 또는 오일 분사를 인도하는 것과 같이 피스톤 및/또는 피스톤 링을 냉각하는 다른 메커니즘 또는 장치는 개발되고 있다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 노즐을 왕복 엔진의 실린더 내에 배치하고, 이 하나 또는 복수의 노즐은 피스톤의 하면을 겨냥하고 있다. 이러한 방식으로, 하나 또는 복수의 노즐에서 나오는 오일은 피스톤의 저면을 때리고, 피스톤을 냉각하는 냉각 오일로 작용한다.

USP 4,206,726에는 피스톤을 위한 오일 냉각 장치가 기재되어 있다. 이 명세서에는, 각 피스톤이 크라운, 종속 스커트, 그리고 상기 크라운 근처의 상기 스커트 상에 링 수용 그루브를 구비하고 있다. 피스톤의 아래면에는 크라운 근처에서 끝나는 중앙 공동과, 상기 그루브와 열 교환을 하는 냉각수 수용 수단이 구비되어 있다. 실린더 내에는 두 개의 노즐이 구비 및 배치되어 실린더 내에서 피스톤의 모든 작동 위치마다 제1오일 분사는 피스톤 공동을 향하고 제2오일 분사는 상기 냉각수 수용 수단을 향한다. 냉각제로서 작용하는 오일을 노즐에 공급하는 수단이 명시적으로 기재되어 있다.

또한, 바람직한 왕복 엔진의 형태에서, 노즐 중 하나는 오일 냉각제가 상기 공동을 쓸고 지나가면서 다른 엔진 부품과의 간섭을 피하기 위하여 실린더의 길이 방향에 대하여 각도를 가지고 제1오일 분사가 이루어지도록 배열되어 있다고 기재되어 있다. 또한, 제2노즐은 제2오일 분사가 실린더의 길이 방향에 대략 평행하게 이루어지도록 배열되어 있다고 기재되어 있다.

일본특허공개공보 2008-163936에는 실린더 블록의 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤을 포함하는 내연기관이 기재되어 있다. 이 엔진은 피스톤 커넥팅 로드의 측면으로부터 피스톤의 스커트 내측부와 외측부에 오일을 분사하는 후측 오일 분사(210)를 더 포함한다. 따라서, 이 공개공보는 스커트와 피스톤 핀 사이의 피스톤의 하측부에 냉각제로서 오일을 인도하는 것을 기재하고 있다.

이러한 종래의 장치들은 가압된 오일로 작동하는 유체역학적 베어링을 가진 크랭크샤프트를 사용하는 왕복 엔진에 기초하고 있음을 알 수 있다. 그런데, 다른 베어링 장치(예를 들어, 롤링 가능한 크랭크샤프트)를 그러한 왕복 엔진에 사용하려고 할 때, 작동 조건이 다르고 이에 따라 앞에서 기술한 실린더 월에 오일을 튀기는 장치는 실린더 월에 오일을 공급하는데 있어 효율적이지 못하다.

앞에서 기술한 바와 같이, 종래의 왕복 엔진에서 미끄럼 베어링(11, 15)이 커넥팅 로드(14)와 크랭크샤프트(10)를 회전 가능하게 지지하기 위하여 사용된다. 엔진 성능을 향상시키기 위하여, 미끄럼 베어링(11, 15)을 롤러 요소 또는 롤러 타입 베어링(21,25)(도 2 참조)으로 교체하는 것이 고려되었다. 도 2를 참고하면, 종래의 실린더(2)의 측면 단면도가 도시되어 있다. 종래의 실린더(2) 내에 피스톤(12)은 이동 가능하도록 수용되고 대단부(23)를 가지는 커넥팅 로드(24)를 통해서 크랭크샤프트(20)에 기계적으로 결합되어 있다. 상기 커넥팅 로드(24)는, 특히 상기 커넥팅 로드의 대단부(23)는 크랭크샤프트의 일면과 커넥팅 로드 대단부의 대향하는 면 사이에 배치되어 있는 롤러 베어링(15)에 의하여 크랭크샤프트(10)로부터 떨어져 회전 가능하게 지지된다. 유사하게, 크랭크샤프트(20)는 실린더 블록과 연관된 구조물로부터 다른 롤링 베어링(21)에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 도시된 오일 전달 장치에서, 오일 분무는 축방향 틈새를 통하여 커넥팅 로드 롤러 베어링(15)에 윤활유를 제공한다.

도 1A-B에 도시된 오일 전달 장치와는 달리, 어떠한 형태의 오일 분사(또는 스플래쉬)도 실린더 월(4)에 제공되지 않고, 오일 연무(고압의 원자화된 오일)가 실린더 월/라이너의 스러스트 쪽으로 부딪힌다. 더 나아가, BDC로부터 약 1/3의 실린더 보어에만 오일 연무가 인도된다. 결과적으로, BDC에서 오일 연무 지역이 피스톤 링에 도달하기에 부적절하다.

도 2에 도시된 윤활 시스템에서, 오일 연무는 피스톤 그룹/실린더 월 인터페이스를 위한 윤활제의 주요 소스이다. 다른 한편으로, 왕복 엔진을 위한 종래의 실린더 라이너(cylinder liner)는 오일 분사 윤활 시스템 또는 방법을 사용하기 위하여 의도되었다. 오일 연무 윤활 시스템이 왕복 엔진에서 윤활을 위한 의도된 시스템인 경우, 실린더 라이너는 전형적으로 실린더 월을 따라 강한 코팅(니카실(Nikasil) 또는 갈니카이(Galnikai))을 하여 제공되었다. 이러한 강한 코팅은 전통적으로 2행정 엔진 장치에 제공 또는 사용되는 라이너 상에서 찾아볼 수 있다.

특히 왕복 엔진이 가압된 오일로 작동하는 유체역학적 베어링을 가진 크랭크샤프트를 포함하지 않을 때, 효율적인 양의 오일을 실린더 월에 제공할 수 있는 실린더 월 오일 전달 장치를 제공하고자 한다. 또한, 그러한 실린더 월 오일 전달 장치를 포함하는 왕복 엔진을 제공하고자 한다. 특히, 왕복 엔진이 롤링 가능한 크랭크트레인을 포함할 때, 적어도 실린더 월에 오일을 가하기 위한 종래 장치/시스템만큼 효율적인 오일 전달 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치는 적어도 하나의 실린더와 상기 실린더 내에 이동 가능하도록 수용된 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 왕복 엔진은 이러한 실린더 월 오일 전달 장치를 포함한다. 이러한 실린더 월 오일 전달 장치는 상기 왕복 엔진의 각각의 실린더 내에 고정적으로 배치된 분사장치를 포함하여, 오일은 그것들로부터 실린더 월의 두 개의 다른 지역에 인도된다. 실시예에서, 분사장치는 오일이 실린더 월의 두 개의 지역 중 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제1노즐과 오일이 실린더 월의 두 개의 지역 중 다른 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제2노즐을 포함한다. 실시예에서, 분사장치는 각 노즐로부터의 오일 흐름을 조절할 수 있도록 배치되어 있다.

실시예에서, 분사장치는 실린더 내에 배치되어 오일 분사/분무가 피스톤 스커트 스러스트와 안티 스러스트 이동 지역에 대응하는 실린더 월의 지역을 조준한다.

실시예에서, 분사장치는 제1,2노즐을 형성하도록 서로 결합된 제1멤버와 제2멤버를 포함하는 서브 어셈블리를 포함한다. 또한, 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량을 조절하도록 되어 있다. 실시예에서, 상기 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량이 원하는 값들의 범위 내에 있도록 하거나 각 노즐로부터의 흐름량이 거의 동일하도록 한다.

실시예에서, 실린더 월 오일 전달 장치는 상기 분사장치와 작동적으로 결합된 압력 조절기를 더 포함하여, 오일은 그 압력이 설정값을 초과할 때 상기 분사장치에 전달된다.

본 발명의 다른 양상에 따른 왕복 엔진은 그 안에 적어도 하나의 실린더, 적어도 하나의 피스톤, 그리고 분사장치를 포함하는 블록을 포함한다. 각 피스톤은 해당하는 실린더 내에 이동 가능하도록 수용되어 있고, 분사장치는 적어도 하나의 실린더 각각에 배치되어 오일이 분사장치로부터 실린더 월의 두 개의 다른 지역에 인도된다. 이러한 분사장치는 오일이 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제1노즐과 오일이 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 다른 하나로 인도되도록 하는 방향성을 가지는 제2노즐을 포함한다.

실시예에서, 분사장치는 실린더 내에 배치되어 오일 분사/분무가 피스톤 스커트 스러스트와 안티 스러스트 이동 지역에 대응하는 실린더 월의 지역을 조준한다.

실시예에서, 분사장치는 제1,2노즐을 형성하도록 서로 결합된 제1멤버와 제2멤버를 포함하는 서브 어셈블리를 포함한다. 또한, 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량을 조절하도록 되어 있다. 더 나아가, 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량이 원하는 값들의 범위 내에 있도록 하거나 각 노즐로부터의 흐름량이 거의 동일하도록 한다.

실시예에서, 왕복 엔진은 상기 분사장치와 작동적으로 결합된 압력 조절기를 더 포함하여, 오일은 그 압력이 설정값을 초과할 때 상기 분사장치에 전달된다.

실시예에서, 왕복 엔진의 블록은 네 개의 실린더, 여섯 개의 실린더, 여덟 개의 실린더, 열 개의 실린더, 열두 개의 실린더를 포함하도록 되어 있으며, 피스톤의 개수는 실린더의 개수에 대응한다. 이러한 실린더들은 왕복 엔진 내에서 일직선으로, 기울어져서, V자 형태로, 또는 당업자에게 알려진 다양한 방식으로 배열되어 있다.

실시예에서, 상기 왕복 엔진은 4행정 내연 기관 또는 2행정 내연 기관이다.

또 다른 실시예에서, 상기 왕복 엔진은 크랭크샤프트와, 상기 적어도 하나의 피스톤과 상기 크랭크샤프트에 동작이 이루어지도록 결합된 적어도 하나의 커넥팅 로드를 포함한다. 이에 따라, 적어도 하나의 실린더 내에서 적어도 하나의 피스톤의 직선 운동은 크랭크샤프트의 회전을 야기한다. 이러한 왕복 엔진은 그 작동 중에 상기 크랭크샤프트를 회전 가능하도록 지지하는 롤링 요소 베어링을 더 포함한다.

실시예에서, 분사장치에서 나온 오일은 오일 분무 세척에 의하여 냉각 성능을 제공한다. 또한, 분사장치로부터 분사된 오일 중 씻겨 내려가는 오일은 윤활제가 커넥팅 로드 베어링에 튀겨질 수 있도록 한다.

본 발명의 다른 양상들과 실시예들은 아래에서 논의한다.

본 발명의 본질과 목적을 잘 이해할 수 있도록, 아래에 기재된 도면들과 연계하여 발명의 상세한 설명에도 도면부호는 사용된다. 유사한 도면 부호는 전체 도면에서 해당 부분을 표시한다.
도 1A는 가압된 오일에 의하여 동작하는 유체역학적 베어링을 가지는 크랭크샤프트를 포함하는 종래의 왕복 엔진의 실린더의 측면 단면도이다.
도 1B는 경방향 오일 구멍을 보여주는 도 1A의 종래 커넥팅 로드의 하단을 보인 측면도이다.
도 2는 롤링 가능한 크랭크트레인을 가지지만 실린더 월을 윤활하기 위하여 종래의 기술을 사용하는 실린더의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실린더 월 오일 전달 장치가 나타난 왕복 엔진용 실린더의 측면 단면도이다.
도 4는 명확성을 위하여 커넥팅 로드와 크랭크샤프트를 제거한 도 3의 실린더의 저면도이다.
도 5는 오일 압력을 조절하지 않는 경우의 본 발명의 실시예에 따른 오일 분사장치의 측면 단면도이다.
도 6은 오일 압력을 조절하는 경우의 본 발명의 실시예에 따른 오일 분사장치의 측면 단면도이다.
도 7은 도 5-6의 분사장치의 노즐 단면부를 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 분사장치를 위한 다른 유체 전달 서브어셈블리의 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 아래와 같은 정의를 참조하여 매우 명확히 이해될 것이다.

명세서 및 특허청구범위에서, 단수 형태로 사용된 것은 문맥에서 명백히 다르게 적혀있지 않는 한 복수 형태를 포함한다.

명세서에서 "포함"이라는 단어는 화합물, 방법, 장치, 그리고 시스템이 언급된 요소를 포함하는 것을 의미할 뿐 다른 요소를 배제하는 것을 의미하지는 않는다. "필수적으로 포함"이라는 단어를 화합물, 장치, 그리고 시스템에 사용하는 것은 다른 필수 구성을 배제하기 위함이다. 이러한 용어에 의하여 정의되는 실시예들은 본 발명의 범위를 규정짓게 된다.

"USP"는 미국 특허 번호, 즉 미국 특허 상표청에 의하여 등록된 미국 특허를 의미한다.

"TDC"는 상사점을 의미하며, 피스톤이 실린더 내에서 직선으로 움직임에 따라 실린더 내에서 피스톤의 특정 위치와 관련되어 있다.

"BDC"는 하사점을 의미하며, 피스톤이 실린더 내에서 직선으로 움직임에 따라 실린더 내에서 피스톤의 특정 위치와 관련되어 있다.

동일한 도면 부호는 동일한 부분을 나타내는 다양한 도면들을 참조하면, 도 3은 왕복 엔진(100)용 실린더(104)의 측면 단면도이며, 본 발명의 실시예에 따른 실린더 월 오일 전달 장치를 보여준다. 또한, 도 4는 도 3의 실린더(104)의 저면을 올려다 본 도면이지만, 명확성을 위하여 커넥팅 로드와 크랭크샤프트를 제거하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 왕복 엔진(100)은 실린더 블록(102)을 포함하고, 실린더 블록(102) 내에는 하나 또는 복수의 실린더 보어 또는 실린더(104)가 배치되어 있으며, 각 실린더는 월(106)을 구비하고 있다. 피스톤(110)은 상기 실린더(104) 내에 이동 가능하게 수용되어 있으며, 커넥팅 로드 대단부(114)에서 커넥팅 로드(112)를 통하여 크랭크샤프트(120)에 회전 가능하게 결합되어 있다. 롤러 베어링(커넥팅 로드 대단부 롤러 베어링)(116)은 크랭크샤프트(도 2에 도시된 것처럼)에 의하여 커넥팅 로드를 회전 가능하게 지지하기 위하여 제공되며, 다른 롤러 베어링, 즉 메인 롤러 베어링(122)이 크랭크샤프트(120)를 회전 가능하게 지지하기 위하여 제공된다.

실시예에서, 이러한 롤러 베어링(116, 122) 또는 롤링 요소 베어링은 당업자에게 알려진 다수의 롤링 요소 베어링 중 어느 하나일 수 있으며, 의도된 사용을 위하여 적절한 것이다. 실시예에서, 상기 롤러 베어링(116, 122)은 크랭크샤프트(120)의 외주면 주위에 배치되고 커넥팅 로드 대단부(114)의 내측면과 크랭크샤프트의 외측면 사이에 배치된 수많은 니들 베어링들 또는 니들 베어링 요소들을 포함한다. 이러한 니들 형식의 롤러 베어링은 회전 운동과 간섭하지 않도록 장착되었을 대 니들 베어링 요소들의 축방향 움직임을 방지하도록 된 다른 구조물(예를 들어, 레이스)을 더 포함한다. 크랭크샤프트와 함께 롤러 베어링의 이러한 배열은 본 명세서에서 간략하게 롤링 가능한 크랭크샤프트(rollerized crankshaft)라고 명명하였다.

이러한 롤러 베어링은 종래에 크랭크샤프트에 사용된 유체역학적 베어링에서 요구하는 것과 같은 높은 체적의 가압된 오일을 요구하지도 않고 지원하지도 않는다. 가압된 오일이 덜 필요하므로, 본 발명의 실시예에서 크랭크샤프트로 보내지는 실린더블록의 오일은 제한되고, 크랭크샤프트는 오일을 흐르게 하는 구성을 필요로 하지 않는다.

왕복 엔진(100)은 또한 오일 전달 장치(150)를 포함하는데, 상기 오일 전달 장치(150)는 후술하는 오일 분무 윤활 방법을 사용하여 윤활을 위한 오일을 실린더 월(106)에 공급하고 엔진의 이동하는 부분(예를 들어, 크랭크샤프트)과의 간섭을 피하도록 배치 되어 있다. 본 발명의 실시예에서, 이러한 오일 전달 장치(150)는 오일 분사장치(152)를 포함하는데, 오일 분사장치(152)는 그것으로부터 분사된 오일이 실린더 월(106)을 조준하도록 되어 있으나, 엔진의 이동하는 부분들과는 접촉하지 않도록 되어 있다.

실시예에서, 각 실린더(104) 내의 오일 분사장치(152)는 적어도 두 개의 오일 분사 또는 분무가 제공되도록 되어 있다. 상기 오일 분사장치는 실린더 내에서 이러한 오일 분사 또는 분무가 실린더 월의 두 개의 지역을 조준하도록 배치되어 있다. 실시예에서, 오일 분사장치(152)는 피스톤 스러스트 지역 및 안티 스러스트 지역 내에서 실린더(104)의 하부(즉, 실린더의 하면)가 적어도 두 개의 오일 분사 또는 분무에 의하여 조준되도록 되어 있다. 실시예에서, 오일 분사장치(152)는 실린더 블록 주 오일 갤러리(130)로부터 오일을 받게 된다. 이러한 오일 분사 또는 분무의 방향은 도 3 및 도 4에 도시되어 있다.

도 5 내지 7을 참고하면, 각 분사장치(152)는 실린더 블록(102)에 부품에 의하여 부착되는데, 하나의 실시예에서 이러한 부품은 당업자에게 알려진 압력 조절이 되지 않는 볼트(154a)(도 5 참조)이고, 다른 실시예에서 이러한 부품은 당업자에게 알려진 내부 압력 조절 볼트(154b)(도 6 참조)이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 실시예들에서 상기 부품(154; 154a, 154b)은 주 갤러리(130)(도 3 참조)로부터 오일의 흐름을 받는다. 내부 압력 조절 볼트(154b)가 사용되는 경우에는, 주 갤러리로부터의 오일의 압력이 설정값을 초과할 때 오일은 분사장치에 전달된다. 압력 조절이 되지 않는 볼트(154a)를 사용하는 경우에는, 오일의 분사장치(152)로의 전달 또는 흐름 및 그것으로부터의 분사는 오일 압력에 영향을 끼치는 왕복 엔진의 작동 조건이 변하는 것에 따라 변화된다.

실시예에서, 오일 분사장치(152)는 바디(160), 두 개의 작동단(163a, 163b)을 가지는 제1멤버(162), 그리고 작동단(165)을 가지는 제2멤버(164)를 포함한다. 실시예에서, 제1,2멤버들(162, 164)는 당업자에게 알려진 다수의 기술 중 어떠한 기술에 의하여라도 서로 결합되어 있으면 되고, 이러한 제1,2멤버(162, 164)의 결합에 의하여 제1,2멤버의 작동단들(163a, 165)이 그것으로부터 연료를 분사하는 노즐을 형성한다. 이러한 제1,2멤버들의 결합은 서브 어셈블리를 형성한다. 제1멤버(162)의 나머지 하나의 작동단(163b)은 바디(160)의 접속 연결부 또는 출구(161)에 결합한다. 실시예에서, 제1,2멤버들은 튜브 형상의 금속 멤버들이다. 실시예에서, 제2멤버(164)는 제1멤버(162)에 납땜질에 의하여 결합될 수 있으며, 제1멤버의 나머지 하나의 작동단(163b)도 바디 출구(161)에 납땜질에 의하여 결합될 수 있다.

실시예에서, 제1,2멤버(162, 164)는 그것의 작동단(163a, 165)이 서로에 대하여 각도를 갖도록 결합될 수 있다. 더욱 자세하게, 상기 각도는 작동단들 중 하나는 오일 분무 또는 분사가 피스톤 스러스트 지역에서 실린더(104)의 하단부(즉, 실린더의 하면)을 향하도록 하고, 다른 하나의 작동단은 오일 분무 또는 분사가 피스톤 안티 스러스트 지역에서 실린더(104)의 하단부(즉, 실린더의 하면)을 향하도록 되어 있다. 실시예에서, 작동단들(163a, 165)은 제1,2멤버들이 서로 결합할 때 거의 서로 수직으로 배열되어 있다. 다른 실시예에서는, 상기 각도는 90°±5°일 수 있다.

실시예에서, 제1멤버(162)는 작동단(163a)의 중심선이 바디 출구(161)에 고정된 제1멤버(162)의 다른 작동단(163b)의 중심선과 각도를 이루도록 형성되어 있다. 실시예에서, 제1멤버(162)는 작동단(163a)이 상기와 같은 각도를 가지도록 바디 출구(161)와 작동단(163a) 사이에 절곡부를 포함한다. 상기 각도는 오일 분사장치(152)가 크랭크샤프트(120)와 커넥팅 로드(112)를 형성하는 구조물과 같은 실린더 블록 내의 움직이는 요소들로부터 옮겨질 수 있도록 한다.

실시예에서, 제1,2멤버(162, 164)의 작동단(163a, 165)의 내부 구조는 상기 작동단으로부터의 오일의 흐름량 또는 분무량이 윤활의 역할을 위하여 충분하도록 한다. 다른 실시예에서, 상기 내부 구조는 각 작동단으로부터의 오일의 흐름량이 거의 동일하거나 동등하도록 형성된다. 또 다른 실시예에서, 상기 내부 구조는 각 작동단으로부터의 오일의 흐름량이 조준되는 지역을 위해 최적화되도록 형성된다.

제1멤버(162)가 제2멤버(164)에 비하여 오일의 흐름에 대하여 덜 저항적이므로, 제1멤버의 작동단(163a)은 흐름에 대한 저항이 증가하도록 되어 제1멤버의 저항이 제2멤버(164) 및 그의 관련 작동단(165)에 의하여 나타나는 흐름 저항과 거의 동일하거나 크도록 되어 있다. 이러한 방식으로, 더욱 바람직한 압력 격차는 두 개의 노즐 또는 작동단으로부터의 출력값이 정확히 또는 거의 유사하거나 동등하도록 한다.

도 8에 도시된 다른 실시예에서, 오일 분사장치(252)는 근접 멤버(262)와, 하나의 입구(267a)와 두 개의 출구(267b, 267c)를 가지는 먼 출구 멤버(264)를 포함하도록 되어 있다. 근접 멤버(262)의 일단(263b)은 앞에서 제1멤버(162)의 다른 작동단(163b)에 대하여 설명한 것과 마찬가지로 바디 출구(161)에 결합하고, 근접 멤버(262)의 타단(263a)은 출구 멤버(264)의 입구(267a)와 결합된다. 이러한 방식으로, 오일은 제1,2멤버(162, 164)를 통했던 것과 마찬가지 방식으로 근접 멤버(262)를 통해서 출구 멤버(264)에 보내진다. 그 후, 오일은 출구(267b, 267c)를 통해 나오게 되고, 앞에서 기재한 것과 같은 방식으로 실린더 월(106)을 향해 인도된다.

도 5와 앞에 기재된 내용을 참조하면, 도시된 오일 분사장치는 주 갤러리로부터 바디(160)까지 흘러가는 오일 사이에서 유로(flow path)를 형성하도록 다수의 교차하는 구멍을 포함하는 밴조형 볼트(banjo-style bolt)와 같이 압력 조절이 되지 않는 볼트(154a)를 포함한다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 밴조형 볼트에서 오일은 내부 통로로 흘러 들어가 거기로부터 구멍을 통해 내부 통로를 둘러싸고 있는 외부 통로로 흘러 나온다. 외부 통로의 오일은 바디(160)로 흐른다.

도 6과 앞에 기재된 내용을 참조하면, 오일 분사장치는 내부 압력 조절 볼트(154b)를 포함한다. 실시예에서, 내부 압력 조절 볼트는 이동 가능한 멤버(170) 또는 피스톤, 스프링 멤버(172), 그리고 스토퍼(174)를 포함한다. 스토퍼(174)는 스프링의 일단과 접촉하고 볼트에 연결되어 스프링의 타단에 가해지는 힘은 스프링을 압축하게 한다. 이동 가능한 멤버(170)는 스프링(172)의 타단에 접촉하여 스프링을 향하여 이동 가능한 멤버를 미는 힘은 스프링을 압축하게 한다. 사용시, 주 갤러리로부터 오는 오일의 압력은 이동 가능한 멤버(170)에 작용하고, 이에 따라 스프링(172)의 압축을 야기한다. 이러한 방식으로, 오일 압력이 설정값을 초과할 때, 스프링(172)은 충분히 압축되어 이동 가능한 멤버(170)가 구멍을 지나 이동하고, 그것에 의하여 오일이 외부 통로에 유입되고 그로부터 바디(160)에 흘러갈 수 있도록 한다.

실시예에서, 이러한 왕복 엔진의 블록은 네 개의 실린더, 여섯 개의 실린더, 여덟 개의 실린더, 열 개의 실린더, 열두 개의 실린더를 포함할 수 있으며, 피스톤의 개수는 실린더의 개수에 대응한다. 이러한 실린더들은 왕복 엔진 내에서 일직선으로, 기울어져서, V자 형태로, 또는 당업자에게 알려진 다양한 방식으로 배열되어 있다.

실시예에서, 왕복 엔진은 4행정 내연 기관 또는 2행정 내연 기관일 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (17)

1. 적어도 하나의 실린더와 상기 실린더 내에서 이동 가능하도록 수용된 적어도 하나의 피스톤을 가지는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치에 있어서,
   상기 실린더 월 오일 전달장치는 왕복 엔진의 실린더 내에 고정적으로 배치되어 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 서로 다른 지역에 오일을 전달하는 오일 분사장치를 포함하고,
   상기 오일 분사장치는 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 하나에 오일을 전달하도록 방향성을 가진 제1노즐과, 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 다른 하나에 오일을 전달하도록 방향성을 가진 제2노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 오일 분사장치로부터 나온 오일은 오일 분무 세척에 의하여 냉각 성능을 제공하는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   오일 분사장치로부터 분무된 오일이 씻겨 내려가는 것에 의하여 윤활제가 커넥팅 로드 베어링들에 튀겨질 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   오일 분사장치는 실린더 내에 배치되어 오일 분사/분무가 피스톤 스커트 스러스트와 이동 지역과 피스톤 안티 스러스트 이동 지역에 해당하는 실린더 월의 지역을 조준하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 오일 분사장치는 제1,2노즐을 형성하도록 서로 결합된 제1멤버와 제2멤버를 구비하는 서브 어셈블리를 포함하며, 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량이 원하는 값들의 범위 내에 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 실린더 월 오일 전달 장치는 상기 오일 분사장치와 유체가 흘러가도록 결합된 압력 조절기를 더 포함하여, 오일의 압력이 설정값을 초과할 때 오일이 오일 분사장치에 전달되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진용 실린더 월 오일 전달 장치.
8. 왕복 엔진에 있어서,
   적어도 하나의 실린더를 그 안에 가지고 있는 블록;
   그 각각이 적어도 하나의 실린더 내에 이동 가능하도록 수용된 적어도 하나의 피스톤; 그리고
   각 실린더 내에 고정적으로 배치되어 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 서로 다른 지역에 오일을 전달하도록 된 오일 분사장치;
   를 포함하며,
   상기 오일 분사장치는 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 하나에 오일을 전달하도록 방향성을 가진 제1노즐과, 그것으로부터 실린더 월의 두 개의 지역 중 다른 하나에 오일을 전달하도록 방향성을 가진 제2노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 오일 분사장치는 실린더 내에 배치되어 오일 분사/분무가 피스톤 스커트 스러스트와 이동 지역과 피스톤 안티 스러스트 이동 지역에 해당하는 실린더 월의 지역을 조준하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 오일 분사장치는 제1,2노즐을 형성하도록 서로 결합된 제1멤버와 제2멤버를 구비하는 서브 어셈블리를 포함하며, 제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
11. 제 10항에 있어서,
    제1,2멤버는 각 노즐로부터의 흐름량이 원하는 값들의 범위 내에 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
12. 제 8항에 있어서,
    상기 실린더 월 오일 전달 장치는 상기 오일 분사장치와 작동적으로 결합된 압력 조절기를 더 포함하여, 오일의 압력이 설정값을 초과할 때 오일이 오일 분사장치에 전달되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
13. 제 8항에 있어서,
    상기 블록은 네 개의 실린더, 여섯 개의 실린더, 여덟 개의 실린더, 열 개의 실린더, 그리고 열두 개의 실린더의 그룹 중 선택된 개수의 실린더를 포함하고, 피스톤의 개수는 상기 실린더의 개수에 대응하는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
14. 제 8항에 있어서,
    상기 왕복 엔진은 4행정 내연 기관인 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
15. 제 8항에 있어서,
    상기 왕복 엔진은 2행정 내연 기관인 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
16. 제 8항에 있어서,
    상기 왕복 엔진은
    크랭크샤프트; 그리고
    상기 적어도 하나의 피스톤의 직선 운동이 크랭크 샤프트의 회전 운동을 야기하도록 상기 적어도 하나의 피스톤과 상기 크랭크샤프트에 작동적으로 결합된 적어도 하나의 커넥팅 로드; 그리고
    상기 크랭크샤프트를 회전 가능하게 지지하는 롤링 요소 베어링;
    를 더 포함하는 왕복 엔진.
17. 제 16항에 있어서,
    상기 왕복 엔진은 크랭크샤프트로부터 상기 커넥팅 로드의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제2롤링 요소 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복 엔진.
    

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