KR20170109566A - 모터 또는 압축기용 하우징 - Google Patents

모터 또는 압축기용 하우징 Download PDF

Info

Publication number
KR20170109566A
KR20170109566A KR1020177021377A KR20177021377A KR20170109566A KR 20170109566 A KR20170109566 A KR 20170109566A KR 1020177021377 A KR1020177021377 A KR 1020177021377A KR 20177021377 A KR20177021377 A KR 20177021377A KR 20170109566 A KR20170109566 A KR 20170109566A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
crankcase
compressor
connecting rod
crankshaft
Prior art date
Application number
KR1020177021377A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102470735B1 (ko
Inventor
올리비에 에르비에
Original Assignee
크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하 filed Critical 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 누츠파조이게 게엠베하
Publication of KR20170109566A publication Critical patent/KR20170109566A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102470735B1 publication Critical patent/KR102470735B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0048—Tunnel-type frames
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/128—Crankcases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B22C9/24—Moulds for peculiarly-shaped castings for hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20—Accessories: Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/002—Reciprocating-piston liquid engines details; components parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121—Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
    • F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
    • F16C7/023—Constructions of connecting-rods with constant length for piston engines, pumps or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/028—Magnesium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0403—Refractory metals, e.g. V, W
    • F05C2201/0412—Titanium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

본 발명과 관련해서 2개의 단부면(31a, 31b)을 가진 긴 크랭크 케이스(31)를 포함하는 모터 또는 압축기용 하우징(3, 5)이 개발되었다. 또한, 적어도 하나의 실린더 챔버(32a, 32b)가 제공되고, 상기 실린더 챔버 내에서 크랭크 샤프트의 회전에 의해 피스톤의 이동이 야기된다. 크랭크 케이스의 내경은 제1 단부면으로부터 제2 단부면을 향해 단조적으로 테이퍼링된다. 이렇게 성형된 크랭크 케이스는 성형 맨드릴(34)의 둘레에 실행되는 주조에 의해 특히 간단하게 제조될 수 있다. 이러한 성형 맨드릴도, 주조 후에 제1 단부에서 하우징으로부터 빼내질 수 있도록, 단조적으로 테이퍼링되어야 한다. 직선 실린더 형상의 크랭크 케이스는 이러한 간단한 방법으로 제조될 수 없다. 크랭크 케이스의 본 발명에 따른 이러한 성형에 의해 하우징은 하나의 부분으로 그리고 동시에 매우 콤팩트하게 구성될 수 있다.

Description

모터 또는 압축기용 하우징
본 발명은 모터 또는 압축기용의 비용 효율적으로 제조되는 하우징, 이러한 하우징을 포함하는 모터 또는 압축기 및 제조 방법에 관한 것이다.
트럭 및 버스의 에어 브레이크 시스템에 압축 공기를 공급하기 위해 일반적으로 하나 내지 2개의 피스톤을 가진 압축기들이 사용된다. 구동원에 의해 크랭크 샤프트가 회전된다. 커넥팅 로드들은 크랭크 샤프트 및 피스톤에 회전 가능하게 지지된다. 크랭크 샤프트의 회전 운동은 커넥팅 로드에 의해 실린더 내에서 피스톤의 상하 운동으로 변환된다. 이러한 상하 운동에 의해 공기가 압축된다. 이러한 압축기들의 하우징은 일반적으로 샌드 몰드(sand mold) 또는 몰드에서 주철로 일체형으로 주조된다. 대안으로서, 일체형으로 샌드 몰드로 주조된 그레이 주조 실린더를 고압 다이 캐스팅(high pressure die casting)에 의해 제조된 알루미늄 베이스 하우징에 조립하는 것이 공개되어 있다.
2개 이상의 실린더를 가진 압축기에서, 작동 시 크랭크 샤프트가 움직이는 대형 크랭크 케이스를 고압 다이 캐스팅을 이용해서 제조하는 것은 매우 어렵다. 따라서 크랭크 케이스를 포함하는 하우징의 부분은 주로 2개의 부분으로 제조된다. 이는 주조 후에 복잡한 조립을 필요로 하고, 기본적으로 누설에 취약한 하우징부들 사이의 연결 위치들을 제공한다.
본 발명의 과제는, 간단하게 하나의 부분으로 제조될 수 있음으로써, 더 간단하게 조립될 수 있는 동시에 선행기술에 따른 다수의 부분으로 제조된 하우징보다 누설에 취약하지 않은 모터 또는 압축기용 하우징을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 주청구항에 따른 하우징, 독립 청구항에 따른 모터 또는 압축기 및 다른 독립 청구항에 따른 제조 방법에 의해 해결된다. 다른 바람직한 실시예들은 이들을 인용하는 종속 청구항들에 제시된다.
본 발명과 관련해서 모터 또는 압축기용 하우징이 개발되었다. 상기 하우징은 긴 크랭크 케이스를 포함하고, 상기 크랭크 케이스는 2개의 단부면을 갖는다. 길다는 것은, 크랭크 케이스가 축을 따라 연장되며 상기 축에 대해 수직으로보다 상기 축을 따라 더 큰 길이를 갖는 것을 의미한다. 크랭크 케이스는 크랭크 샤프트를 수용하는데 이용된다.
또한, 적어도 하나의 실린더 챔버가 제공되고, 상기 챔버에서 크랭크 샤프트의 회전에 의해 피스톤의 왕복 운동이 야기된다.
크랭크 케이스는 제1 단부면에 개구를 갖고, 상기 개구를 통해 크랭크 샤프트가 상기 크랭크 케이스 내로 삽입될 수 있다. 본 발명에 따라 크랭크 케이스의 내경은 제1 단부면으로부터 제2 단부면을 향해 단조적으로 테이퍼링된다.
단조적으로 테이퍼링된다는 것은, 크랭크 케이스의 내경이 축을 따른 경로에서 제1 단부면으로부터 제2 단부면을 향해 감소하기만 하거나 또는 일정하고, 더 이상 증가하지 않는 것을 의미한다.
이렇게 성형된 크랭크 케이스는 성형 맨드릴의 둘레에 실행되는 주조에 의해 하우징 재료로 특히 간단하게 제조될 수 있다. 이러한 성형 맨드릴은, 주조 후에 제1 단부에서 하우징으로부터 빼내질 수 있도록, 제1 단부로부터 제2 단부를 향해 단조적으로 테이퍼링되어야 한다. 직선 실린더의 형상 또는 다수의 언더컷을 가진 기존의 선행기술에 따른 크랭크 케이스들은 이러한 간단한 방법으로 제조될 수 없다. 크랭크 케이스의 본 발명에 따른 성형에 의해 하우징은 하나의 부분으로 그리고 동시에 매우 콤팩트하게 구성될 수 있다.
이 경우 먼저, 다수의 실린더를 가진 모터 또는 압축기에서 실린더의 적어도 하나의 커넥팅 로드를 위해 크랭크 케이스 내부에 상당히 작은 이동 공간이 제공되고 따라서 일반적으로 커넥팅 로드들은 더 좁고 길게 설계되어야 하고 및/또는 크랭크 하우징 벌지(bulge)는 제1 단부 근처에서 더 커질 수밖에 없는 단점이 감수되었다. 이러한 단점은 하우징의 훨씬 더 간단한 제조에 의해 과보상되는 것으로 파악되었다.
바람직하게 크랭크 케이스는 제1 단부면으로부터 제2 단부면을 향해 원뿔 또는 원뿔대 형상으로 좁아진다. 바람직하게 이러한 원뿔 또는 원뿔대의 외측면은 대칭축에 대해 0.5 내지 10°, 바람직하게 0.5 내지 5° 그리고 특히 바람직하게 1 내지 5°의 각도로 기울어진다. 이러한 경우 제조에 사용되는 성형 맨드릴은 주조 후에 가장 간단하게 제거될 수 있다. 하우징은 바람직하게 하나의 부분으로 주조된다. 하우징은 바람직하게 적어도 부분적으로 알루미늄, 마그네슘, 티타늄, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 또는 티타늄 합금 또는 다이 캐스팅될 수 있는 다른 경량 합금들 중 하나의 합금으로 이루어진다. 크랭크 하우징은 또한, 2개의 단부면으로부터 각각 내부를 향해 원뿔 또는 원뿔대 형상으로 좁아질 수 있고, 이는 예를 들어 후속해서 반대 방향으로 빼내지는 2개의 성형 맨드릴의 둘레에 실행되는 주조에 의해 처리될 수 있다. 따라서 제2 단부면 근처의 커넥팅 로드에 제공되는 이동 공간은 확장될 수 있다. 2-실린더-압축기에서 예컨대 이와 같이 이루어질 수 있으므로, 2개의 실린더를 위해 동일하게 설계된 커넥팅 로드들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 모터 또는 압축기는 본 발명에 따른 하우징을 포함한다. 상기 하우징 내에 각각 하나의 피스톤을 수용하기 위한 적어도 2개의 실린더 챔버가 제공된다. 챔버의 구동은 크랭크 샤프트에 의해 이루어진다. 이를 위해 각각의 실린더 챔버마다 하나의 커넥팅 로드가 제공되고, 상기 커넥팅 로드는 제1 커넥팅 로드 아이에 의해 크랭크 샤프트에 그리고 제2 커넥팅 로드 아이에 의해 실린더 챔버 내에서 진행하는 피스톤에 각각 회전 가능하게 지지된다. 본 발명에 따라, 크랭크 샤프트의 축을 따라 지지되는 2개의 커넥팅 로드의 비교 시 크랭크 케이스의 각각의 내경과 함께, 제1 커넥팅 로드 아이의 영역에서 커넥팅 로드의 외경 및/또는 제1 커넥팅 로드 아이의 내경도 테이퍼링된다.
하우징이 예를 들어 2개의 실린더를 포함하면, 제1 실린더가 크랭크 샤프트를 크랭크 케이스 내로 삽입할 수 있는 개구에 제2 실린더보다 가까울 것이다. 이 경우 크랭크 케이스의 내경이 더 큰 제1 커넥팅 로드의 위치에서 크랭크 샤프트를 중심으로 제1 커넥팅 로드 아이의 이동을 위한 이동 공간이 더 많이 제공된다. 크랭크 하우징의 내경이 더 작은 제2 커넥팅 로드의 위치에서, 크랭크 샤프트를 중심으로 제2 커넥팅 로드의 제1 커넥팅 로드 아이의 이동을 위한 이동 공간은 따라서 보다 적게 크랭크 샤프트 둘레에 제공된다. 제2 커넥팅 로드는 본 발명에 따라 이에 대해 조정된다.
물론, 2개의 실린더에서 더 작은 커넥팅 로드를 사용하는 것이 가능하다. 그러나 커넥팅 로드는 물론 두께가 증가할수록 더 안정적이다. 2개의 상이한 부분의 제조를 위한 약간 증가한 비용의 가격만큼 커넥팅 로드를 통해 전달 가능한 출력도 전체적으로 높아질 수 있고, 따라서 2개의 상이한 크기의 커넥팅 로드가 사용될 수 있다. 커넥팅 로드들의 정확한 치수는 사용자 특정적으로 압축기- 또는 모터 작동의 힘 요구들에 의해 결정된다.
일반적으로 크랭크 샤프트의 축을 따라 압축기의 구동 장치에 가장 가까운 커넥팅 로드는 기계적으로 더 심하게 하중을 받는다. 이는 상기 커넥팅 로드를 크랭크 샤프트에 연결하는 크랭크 핀에도 적용된다. 따라서 바람직하게 크랭크 샤프트의 단부에 구동 장치가 연결되고, 상기 단부는 제1 단부면을 통과한다. 이 경우 구동 장치에 가장 가까운 커넥팅 로드는 크랭크 케이스 내에서 최대로 가능한 이동 자유도를 갖고, 따라서 더 크게 치수 설계될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 피스톤들은 동일한 직경 및/또는 행정 거리를 갖는다. 특히 바람직하게 상기 피스톤들은 동일한 직경뿐만 아니라 동일한 행정 거리를 갖는다. 이러한 경우에 공기 압축은 균일하게 이루어진다. 즉, 크랭크 케이스의 테이퍼링은 압축기 후방에 연결된 공기 공급 시스템에 더 이상 영향을 미치지 않는다. 바람직하게 압축기는 이를 위해 하나의 압력단만을 갖는다.
바람직하게 크랭크 케이스의 제1 단부면에 플랜지가 배치된다. 상기 플랜지는 하우징을 상이한 출력 장치, 구동 장치 및 차량의 엔진실에 있는 그 밖의 하드웨어에 대해 조정할 수 있고, 이 경우 하우징을 위한 주조 몰드는 변경되지 않아도 된다. 특히 바람직하게 크랭크 샤프트는 출력 장치 또는 구동 장치에 연결을 위해 플랜지를 통해 안내된다.
플랜지는 대안으로서 또는 추가로 다른 기능들을 수행할 수 있다. 상기 플랜지는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서 차량의 엔진실 내에서 모터 또는 압축기의 고정을 위해 형성될 수 있다. 플랜지는 대안으로서 또는 추가로 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 다른 장치를 모터 또는 압축기에 고정하기 위해 형성될 수도 있다. 이러한 다른 장치는 예를 들어 파워 스티어링 펌프(power steering pump)일 수 있다.
실린더 챔버들은 전체적으로 하우징 내에 배치될 수 있다. 상기 실린더 챔버들은 그러나 하우징 내에서 시작되기만 하고 별도의 부분들로서 하우징에 조립되는 실린더로 이어질 수도 있다. 실린더 작용면들은 마모 부품들이다. 상기 실린더 작용면들이 마모되면, 별도로 조립된 실리더만을 대체하는 것이 하우징을 전부 제거해야 하는 것보다 저렴하다. 또한, 이로 인해 중량이 감소할 수 있다. 예를 들어 알루미늄이 하우징을 위한 물질로서 특히 바람직한데, 그 이유는 알루미늄은 경량이기 때문이다. 그와 달리 강은 더 내구성을 갖고, 이로써 실린더 작용면으로서 더 적합하다. 알루미늄 하우징 및 강 실린더에 의해 2개의 물질의 특수한 장점들이 조합될 수 있다.
본 발명과 관련해서 본 발명에 따른 하우징의 제조를 위한 방법도 개발되었다. 상기 방법은, 2개의 단부를 갖고 제1 단부로부터 제2 단부를 향해 단조적으로 테이퍼링되는 외경을 갖는 긴 성형 맨드릴의 둘레에 실행되는 주조에 의해 하우징 재료로 크랭크 케이스가 제조되는 것을 특징으로 한다. 하우징 재료로서 특히 알루미늄이 바람직하다.
크랭크 케이스는 하우징 내부에 최대 공동부를 형성하기 때문에, 크랭크 케이스의 제조는 특히 중요한 것이 파악되었다. 주조된 물질이 냉각되어 공동부가 자력 지지될 때까지, 성형 맨드릴에 의해 상기 공동부에 안정성이 제공된다. 이로 인해 하나의 부분으로 하우징의 제조는 매우 간단해진다. 바람직하게 성형 맨드릴은 주조 후에 제1 단부에서 하우징으로부터 빼내진다. 다이 캐스팅 방법 외에, 상기 성형 맨드릴을 파괴하여, 예를 들어 깨뜨림 또는 에칭제로 용해에 의해 제거하는 것이 바람직할 수도 있다.
하우징 재료는 성형 맨드릴의 물질에 가급적 달라붙어서는 안 된다. 바람직하게 상기 성형 맨드릴은 따라서 하우징 재료와 다른 물질로 이루어진다.
성형 맨드릴은 특히 원뿔 또는 원뿔대로서 좁아질 수 있다. 바람직하게 상기 원뿔 또는 원뿔대의 외측면은 대칭축에 대해 5 내지 30°, 바람직하게 5 내지 15°의 각도만큼 기울어진다.
성형 맨드릴이 훨씬 더 심하게 테이퍼링되면, 크랭크 케이스의 제2 단부는 크랭크 샤프트를 중심으로 커넥팅 로드의 이동을 위해 너무 좁아질 수 있다. 성형 맨드릴이 훨씬 더 약하게 테이퍼링되면, 성형 맨드릴은 냉각된 하우징 재료로부터 빼내는 것이 상당히 어려워지고 시도하는 과정에서 부러질 수 있다.
계속해서 본 발명의 대상은 도면을 참고로 설명되며, 본 발명의 대상은 이로 써 제한되지 않는다.
도 1은 선행기술에 따른 2개의 부분으로 제조된 크랭크 하우징을 도시한 도면.
도 2는 구동원에 연결을 위한 추가 플랜지를 포함하는 선행기술에 따른 2개의 부분으로 제조된 크랭크 하우징을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 하우징의 제조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 2개의 실린더를 포함하는 하우징에서 사용되는 2개의 커넥팅 로드를 비교하여 도시한 도면.
도 5는 구동 장치 또는 출력 장치에 연결을 위한 추가 플랜지를 가진 본 발명에 따른 하우징의 외형도를 도시한 도면.
도 1은 선행기술에 따른 2개의 부분으로 제조된 압축기 하우징을 도시한다. 하우징은 하우징부(11, 12)로 이루어진다. 구동원에 연결 시 크랭크 샤프트가 삽입되는 하우징의 단부(13)에서 T-형상의 밀봉부가 필요한 것이 단점이다. 상기 밀봉부는 누설에 취약하다.
도 2는 선행기술에 따른 다른 압축기 하우징을 도시한다. 상기 하우징도 2개의 부분(21, 22)으로 제조된다. 구동원에 연결을 위해 추가 플랜지(23)가 제공된다. 상기 플랜지에 의해 2개의 하우징부(21, 22)의 밀봉부는 구동원과의 연결부에 대한 밀봉부와 서로 분리된다. 이로 인해 누설 위험이 감소한다. 여전히 복잡한 조립이 단점이며, 이를 위해 필요한 스크루 및 너트는 공간적으로 협소하기 때문에 대부분 사용자가 쉽게 접근할 수 없다.
도 3은 본 발명에 따른 하우징(3)의 제조를 도시한다. 상기 하우징은 크랭크 케이스(31) 및 제1 실린더 챔버(32a)와 제2 실린더 챔버(32b)를 포함한다. 크랭크 케이스는 2개의 단부(31a, 31b)를 갖는다. 크랭크 케이스는 단부(31a)에 개구(33)를 갖고, 상기 개구를 통해 크랭크 샤프트가 크랭크 케이스(31) 내로 삽입될 수 있다. 도 3에 도시된 상태에서 상기 개구 및 크랭크 케이스의 부분에 성형 맨드릴(34)의 단부들(34a, 34b)이 위치한다. 상기 성형 맨드릴은 단부(34a)로부터 제2 단부(34b)를 향해 테이퍼링된다. 도 3에 도시된 위치에서, 주조된 물질이 냉각된 후에, 상기 성형 맨드릴은 부분적으로 하우징(3)으로부터 이미 빼내졌다.
도 4는 압축기 하우징의 도 3에 도시된 실시예에서 사용되는 2개의 커넥팅 로드의 비교를 도시한다. 라인 A의 좌측에 제1 커넥팅 로드(41a) 및 크랭크 케이스 내에서 상기 커넥팅 로드가 필요로 하는 이동 공간(45a)이 표시된다. 라인 A의 우측에 제2 커넥팅 로드(41b) 및 크랭크 케이스 내에서 상기 커넥팅 로드가 필요로 하는 이동 공간(45b)이 표시된다. 제2 커넥팅 로드(41b)는 실린더 챔버(32b)에서 사용되고, 상기 실린더 챔버는 제1 실린더 챔버(32a)보다 개구(33)로부터 더 떨어져 있다. 실린더 챔버(32a)에서 제1 커넥팅 로드(41a)가 사용된다. 이 경우 이용 가능한 이동 공간은 더 크다.
제1 커넥팅 로드(41a)는 제1 커넥팅 로드 아이(42a)와 제2 커넥팅 로드 아이(43a)를 갖는다. 제1 커넥팅 로드 아이(42a)에 의해 상기 제1 커넥팅 로드는 크랭크 샤프트에 회전 가능하게, 즉 크랭크 샤프트의 회전축에 대해 오프셋된 회전축에서 지지된다. 따라서 크랭크 샤프트의 회전에 의해 상기 제1 커넥팅 로드의 상하 운동이 야기된다. 이러한 운동은 피스톤에 대해 회전 가능하게 지지되는 제2 커넥팅 로드 아이(43a)에 의해 피스톤의 상하 운동으로 변환된다. 제1 커넥팅 로드 아이(42a)를 둘러싸는 영역은 도면부호 44a로 표시된다. 크랭크 샤프트를 중심으로 이동 시 상기 영역의 최대 유효 반경은 크랭크 케이스 내에서 제1 커넥팅 로드가 필요로 하는 이동 공간(45a)을 결정한다.
유사하게 제2 커넥팅 로드(41b)는 제1 커넥팅 로드 아이(42b)를 갖고, 상기 커넥팅 로드 아이에 의해 상기 제2 커넥팅 로드가 크랭크 샤프트에 지지된다. 제2 커넥팅 로드는 제2 커넥팅 로드 아이(43b)에 의해 제2 피스톤에 지지된다. 제1 커넥팅 로드 아이(42b)는 영역(44b)에 의해 둘러싸이고, 상기 영역의 최대 유효 반경은 크랭크 케이스(31) 내에서 커넥팅 로드가 전체적으로 필요로 하는 이동 공간(45b)을 결정한다. 제2 커넥팅 로드(41b)의 이동 공간(45b)은 제1 커넥팅 로드(41a)의 이동 공간(45a)보다 작다. 이는 실린더 챔버(32a)의 위치와 달리 실린더 챔버(32b)의 위치에서 크랭크 케이스(31)의 내경이 테이퍼링되었다는 사실을 고려한다.
도 5는 완성된 본 발명에 따른 하우징(5)의 외형도를 도시한다. 크랭크 샤프트가 삽입될 수 있는 개구(51) 위에 플랜지(52)가 배치된다. 하우징(5)이 압축기에서 사용되면, 상기 플랜지(52)에 구동 장치가 연결된다. 그와 달리 하우징(5)이 모터에서 사용되면, 플랜지(52)에 출력 장치가 연결된다. 실린더 챔버(53a, 53b)는 부분적으로만 하우징(5) 내부에 배치된다. 상기 실린더 챔버들은 고정 수단(55)을 가진 베이스 플레이트(54)에서 끝난다. 베이스 플레이트(54)에 추후에 실린더 헤드가 조립된다. 피스톤은 실린더 챔버(53a, 53b)의 알루미늄에서 직접 작동하는 것이 아니라, 마모되면 교체될 수 있는 압입된 베어링 부시에서 작동한다.
하우징은 고압 다이 캐스팅 방법으로, 또한 예컨대 사형 주조(sand casting) 또는 몰드 주조와 같은 알루미늄 주조 방법으로 제조될 수 있다. 그러나 알루미늄으로 제조되지 않아도 되고, 예를 들어 주철로 제조될 수도 있다.
11, 12 : 하우징부 21, 22 : 하우징부
3 : 하우징 31 : 크랭크 케이스
31a, 31b : 크랭크 케이스(31)의 단부
32a, 32b : 실린더 챔버
33 : 크랭크 케이스(31)의 단부(31a)에 있는 개구
34 : 성형 맨드릴 34a, 34b : 성형 맨드릴(34)의 단부
41a, 41b : 커넥팅 로드
42a, 42b : 커넥팅 로드(41a, 41b)의 제1 커넥팅 로드 아이
43a, 43b : 커넥팅 로드(41a, 41b)의 제2 커넥팅 로드 아이
44a, 44b : 제1 커넥팅 로드 아이(42a 또는 42b)를 둘러싸는 영역
45a, 45b : 크랭크 케이스(31) 내에서 커넥팅 로드(41a, 41b)의 이동 공간
5 : 하우징 51 : 하우징(5)의 개구
52 : 플랜지 53a, 53b : 실린더 챔버
54 : 베이스 플레이트 55 : 고정 수단

Claims (12)

  1. 2개의 단부면(31a, 31b)을 가지며 크랭크 샤프트를 수용하기 위한 긴 크랭크 케이스(31) 및 크랭크 샤프트의 회전에 의해 왕복 운동이 야기되는 피스톤을 수용하기 위한 적어도 하나의 실린더 챔버(32a, 32b, 53a, 53b)를 포함하는 모터 또는 압축기용 하우징(3, 5)으로서, 상기 크랭크 케이스(31)는 제1 단부면(31a)에 개구(33, 51)를 갖고, 상기 개구를 통해 크랭크 샤프트가 상기 크랭크 케이스 내로 삽입될 수 있는 하우징(3, 5)에 있어서,
    상기 크랭크 케이스(31)의 내경은 상기 제1 단부면(31a)으로부터 상기 제2 단부면(31b)을 향해 단조적으로 테이퍼링되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  2. 제1항에 있어서, 상기 크랭크 케이스(31)는 상기 제1 단부면(31a)으로부터 상기 제2 단부면(31b)을 향해 원뿔 또는 원뿔대 형상으로 좁아지는 것을 특징으로 하는 하우징.
  3. 제2항에 있어서, 상기 원뿔 또는 원뿔대의 외측면은 대칭축에 대해 0.5 내지 10°의 각도만큼 기울어지는 것을 특징으로 하는 하우징.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 하나의 부분으로 주조되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 적어도 부분적으로 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 또는 알루미늄-, 마그네슘- 또는 티타늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하우징.
  6. 모터 또는 압축기로서,
    - 각각 하나의 피스톤을 수용하기 위한 적어도 2개의 실린더 챔버(32a, 32b, 53a, 53b)를 포함하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 하우징(3, 5);
    - 크랭크 샤프트;
    - 제1 커넥팅 로드 아이(42a, 42b)에 의해 크랭크 샤프트에 그리고 제2 커넥팅 로드 아이(43a, 43b)에 의해 실린더 챔버(32a, 32b, 53a, 53b)에서 작동하는 피스톤에 각각 회전 가능하게 지지되는, 실린더 챔버당 하나의 커넥팅 로드(41a, 41b)를 포함하는 모터 또는 압축기에 있어서,
    크랭크 샤프트의 축을 따라 지지되는 2개의 커넥팅 로드(41a, 41b)의 비교 시 크랭크 케이스(31)의 각각의 내경과 함께, 상기 제1 커넥팅 로드 아이(42a, 42b)의 영역(44a, 44b)에서 상기 커넥팅 로드(41a, 41b)의 외경 및/또는 상기 제1 커넥팅 로드 아이(42a, 42b)의 내경도 테이퍼링되는 것을 특징으로 하는 모터 또는 압축기.
  7. 제6항에 있어서, 피스톤들은 동일한 직경 및/또는 동일한 행정 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 모터 또는 압축기.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 크랭크 케이스(31)의 상기 제1 단부면(31a)에 플랜지(52)가 배치되는 것을 특징으로 하는 모터 또는 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 크랭크 샤프트는 출력 장치 또는 구동 장치에 연결을 위해 상기 플랜지(52)를 통해 안내되는 것을 특징으로 하는 모터 또는 압축기.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 플랜지는
    - 차량의 엔진실 내에서 모터 또는 압축기의 고정을 위해 및/또는
    - 모터 또는 압축기에 크랭크 샤프트에 의해 구동되는 다른 장치의 고정을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 또는 압축기.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 하우징(3, 5)의 제조 방법으로서,
    2개의 단부(34a, 34b)를 갖고 제1 단부(34a)로부터 제2 단부(34b)를 향해 단조적으로 테이퍼링되는 외경을 갖는 긴 성형 맨드릴(34)의 둘레에 실행되는 주조에 의해 하우징 재료로 크랭크 케이스(31)가 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 성형 맨드릴(34)은 주조 후에 제1 단부에서 상기 하우징(3, 5)으로부터 빼내지는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020177021377A 2015-02-02 2016-01-28 모터 또는 압축기용 하우징 KR102470735B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015101459.9A DE102015101459A1 (de) 2015-02-02 2015-02-02 Gehäuse für einen Motor oder Kompressor
DE102015101459.9 2015-02-02
PCT/EP2016/051739 WO2016124466A1 (de) 2015-02-02 2016-01-28 Gehäuse für einen motor oder kompressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170109566A true KR20170109566A (ko) 2017-09-29
KR102470735B1 KR102470735B1 (ko) 2022-11-24

Family

ID=55236378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177021377A KR102470735B1 (ko) 2015-02-02 2016-01-28 모터 또는 압축기용 하우징

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10458401B2 (ko)
EP (1) EP3253960B1 (ko)
JP (1) JP6530511B2 (ko)
KR (1) KR102470735B1 (ko)
CN (1) CN107208570B (ko)
BR (1) BR112017014622B1 (ko)
DE (1) DE102015101459A1 (ko)
RU (1) RU2664606C1 (ko)
TR (1) TR201907741T4 (ko)
WO (1) WO2016124466A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019063348A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 Koninklijke Philips N.V. MULTIPURPOSE COMPRESSOR ENGINE HOUSING
CN108266283B (zh) * 2018-02-01 2024-03-19 成都桐林铸造实业有限公司 一种增压型发动机缸体以及汽车发动机
DE102018111059A1 (de) * 2018-05-08 2019-11-14 Speck-Kolbenpumpenfabrik Otto Speck Gmbh & Co Kg Antrieb für eine kolbenpumpe oder einen -kompressor
DE102018128111A1 (de) 2018-11-09 2020-05-14 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Gehäuse sowie Kompressor und Kompressor-Einheit mit einem solchen Gehäuse
WO2024074926A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-11 Zf Commercial Vehicle Control Systems India Limited Air compressor housing for an air compressor of a commercial vehicle, method of producing such a compressor and use of a hypereutectic aluminium alloy therefore

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0599068A (ja) * 1991-10-04 1993-04-20 Kubota Corp 多気筒エンジンのクランクケース
JPH0564484U (ja) * 1992-02-04 1993-08-27 マックス株式会社 空気圧縮機
JP2006183530A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Hitachi Ltd 往復動型圧縮機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR461594A (fr) * 1913-07-26 1914-01-06 Ets De Dion Bouton Dispositif de montage des arbres vilebrequins dans les moteurs
AT182576B (de) * 1953-01-13 1955-07-11 Norbert Ing Riedel Mehrzylindriger Zweitaktmotor mit als Ladepumpe dienendem Kurbelgehäuse
FR1191087A (fr) * 1957-04-20 1959-10-16 Magneti Marelli Spa Compresseur
JPS53645Y2 (ko) * 1973-03-20 1978-01-11
SU546431A1 (ru) * 1974-05-31 1977-02-15 Способ изготовлени отливок с внутренними полост ми
SU891998A1 (ru) * 1976-05-19 1981-12-23 Предприятие П/Я А-3833 Картер многоцилиндрового двигател внутреннего сгорани
JPS5981785U (ja) * 1982-11-24 1984-06-02 ダイキン工業株式会社 密閉型圧縮機の架構
JP2511484Y2 (ja) * 1989-11-09 1996-09-25 三輪精機株式会社 エアコンプレッサ
DE19532326C1 (de) * 1995-09-01 1997-01-02 Daimler Benz Ag Kurbelgehäuse
JP3999340B2 (ja) * 1997-12-10 2007-10-31 ヤマハ発動機株式会社 シリンダブロック構造
DE60017198T2 (de) * 1999-01-25 2005-12-22 Briggs & Stratton Corp., Wauwatosa Viertaktbrennkraftmaschine
JP2003214173A (ja) * 2002-01-28 2003-07-30 Ogawa Seiki Kk 模型用エンジン
DE102007023192A1 (de) 2006-09-08 2008-03-27 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Luftkompressor mit Kurbelgehäuse aus Aluminiumguss

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0599068A (ja) * 1991-10-04 1993-04-20 Kubota Corp 多気筒エンジンのクランクケース
JPH0564484U (ja) * 1992-02-04 1993-08-27 マックス株式会社 空気圧縮機
JP2006183530A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Hitachi Ltd 往復動型圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
RU2664606C1 (ru) 2018-08-21
BR112017014622A2 (pt) 2018-01-23
JP6530511B2 (ja) 2019-06-12
WO2016124466A1 (de) 2016-08-11
US20170328356A1 (en) 2017-11-16
TR201907741T4 (tr) 2019-06-21
EP3253960A1 (de) 2017-12-13
KR102470735B1 (ko) 2022-11-24
US10458401B2 (en) 2019-10-29
BR112017014622B1 (pt) 2022-09-27
CN107208570A (zh) 2017-09-26
JP2018505995A (ja) 2018-03-01
EP3253960B1 (de) 2019-03-13
DE102015101459A1 (de) 2016-08-04
CN107208570B (zh) 2021-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170109566A (ko) 모터 또는 압축기용 하우징
EP2944816B1 (en) Air compressor with improved rotating device
US9803632B2 (en) Air compressor of weight-reduction type
US20140283681A1 (en) Piston for an Axial Piston Machine
US20040016122A1 (en) Method of manufacturing crankshaft for a hermetic reciprocating compressor
JP4470148B2 (ja) 圧縮機用シュー及びその製造方法
US20090217902A1 (en) Method for assembling a crankshaft drive and piston compressor
CN85109278A (zh) 带有塑性变形联接的球和轴的接头
JP5164433B2 (ja) 圧縮機用ピストンの製造方法
JP2005069215A (ja) ピストン
KR20150005337A (ko) 로터리 압축기의 회전축 제조방법
US20020148591A1 (en) Die-casting method and die-casting apparatus
JP6595251B2 (ja) 空気圧縮機
KR100472277B1 (ko) 압축기피스톤 및 압축기피스톤의 제조방법
US6378416B1 (en) Swash plate type compressor piston wherein inner surface of hollow cylindrical section of body portion has axially extending reinforcing projections
US5694999A (en) Method of making a socket plate
JP2001248548A (ja) 斜板式圧縮機のための斜板
WO2019075686A1 (zh) 空压机气缸、空压机、汽车座椅及汽车
JP2005344578A (ja) 密閉形ボールジョイント圧縮機
KR20130001961U (ko) 가변 사판식 압축기용 중공 피스톤
JP2004176599A (ja) 斜板式圧縮機
JP2835046B2 (ja) クランクシャフト
JP2020045766A (ja) 内燃機関の製造方法
WO2014119721A1 (ja) 圧縮機
KR20070031687A (ko) 사판식 압축기용 피스톤의 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant