KR950012130B1 - 2행정 내연 피스톤엔진의 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

2행정 내연 피스톤엔진의 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치

제1도는 크로스헤드핀이 베어링부분인 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치의 구성도.

제2도는 윤활장치의 피스톤펌프의 부분단면도.

제3도는 제2도의 III -III선 단면도.

제4도는 제2도의 IV -IV선 단면도.

제5도는 제2도의 피스톤펌프의 변형 실시예의 부분단면도.

제6도는 베어링부분으로서 볼엔드를 가지는 크로스헤드 베어링에 윤활장치의 적용을 도시한 부분단면도.

본 발명은 2행정 내연 피스톤엔진의 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치에 관한 것으로, 윤활유 공급도관을 경유하여 연결롯드 또는 피스톤롯드에 연결된 베어링부분에 윤활유를 공급하고, 베어링 간극내의 윤활유압이 피스톤펌프공급압 보다 낮은 기간중에 크로스헤드핀과 연결롯드의 베어링포위면과의 사이의 베어링 간극에 피스톤이 윤활유를 공급하는 피스톤펌프를 구비한다.

베어링부분이 크로스헤드핀인 이 종류의 공지의 장치에서는 피스톤펌프가 연결롯드에 고정되어 있다. 펌프피스톤을 움직이기 위하여, 연결롯드는 자유단이 크로스헤드핀상에 관절연결된 롯드의 작용에 말기는 두개의 암으로 된 레버에 연결된다. 이렇게 크로스헤드 핀에 대한 연결롯드의 회동운동은 피스톤을 움직이도록 이용된다.

이 윤활장치의 결점은 엔진케이싱으로부터 항상 상당히 멀리 떨어져서, 그중에도 연결롯드와 크로스헤드베어링을 포위하기 때문에 보수정비작업을 위하여 용이하게 접근할 수 없다. 연결롯드상에 피스톤펌프를 설치한 결과로서, 펌프는 내연엔진작용 피스톤의 하사중심위치 부근에 배설된다. 그러나, 이 영역에서 크로스헤드 베어링상의 부하는 최소가 아니고, 예를 들면 크로스헤드핀을 유체정역학적으로 연결롯드 베어링으로부터 멀리에서 들어올리기 위해 비교적 높은 공급압력, 예를들면 50바(bar)가 필요한 부적당한 기간중에 피스톤펌프가 공급한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 피스톤펌프의 보수정비작업이 종래보다 더 용이하게 수행될 수 있고, 크로스 헤드 베어링으로의 윤활유 공급이 이전보다 더 낮은 압력으로 수행될 수 있는 상기 종류의 개량된 윤활장치를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 피스톤펌프는 외부로부터 접근가능하도록 엔진케이싱 위에 설치되며, 윤활유 공급 도관은 두개의 암으로 된 토글조인트의 형태로 구성되고, 그중의 한 암이 그 자유단에 의하여 베어링부분 또는 연결롯드에 회동가능하게 연결되고, 또 다른 암이 그 자유단에 의하여 엔진케이싱에 회동가능하게 연결되며, 피스톤 펌프의 실린더의 피스톤은 엔진케이싱에 회동가능하게 연결되고 피스톤펌프의 피스톤을 포위하는 실린더는 엔진케이싱에 관절연결된 토글조인트의 암에 회동가능하게 연결된다.

그러므로, 이 새로운 윤활장치에 의하면 피스톤펌프는 더 이상 연결롯드상에 배치되지 않고, 엔진케이싱 위에 배치되며, 이렇게 하여 접근을 대단히 용이하게 하고, 따라서 보수정비작업의 수행도 용이하게 할 수 있다. 엔진케이싱 위에 피스톤펌프를 설치한 결과로서, 베어링부하가 최소인 영역으로 펌프공급 위상을 바꿀 수 있다.

이 영역은 내연기관의 동작피스톤의 상사중심위치 전 약 60°이다. 최소베어링부하 때문에, 피스톤펌프 공급압력은 공지의 윤활장치보다 상당히 낮다. 신규의 장치에서의 공급압력은 약 3바이다.

이러한 저공급압임에도 불구하고 펌프는 최소 크로스헤드부하 중에 윤활유를 상당히 소량 공급하며, 그와 같은 양은 연결롯드베어링으로부터 멀리 크로스헤드핀의 유체정역학적 들어올림을 위하여 충분하다.

다음에, 본 발명의 두 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세하게 설명한다.

제1도에 있어서, (1)은 상세히 도시되지 않았으나 2행정 내연피스톤엔진의 크로스헤드 베어링의 크로스헤드핀을 표시한다.

크로스헤드핀(1)을 포위하는 베어링캡(2)과 베어링부쉬(2')는 연결롯드(3)의 정상에 있는 헤드(3')내에 위치한다. 연결롯드(3)의 하단(도시되지 않음)은 엔진크랭크축에 연결된다. 피스톤로드(도시되지 않음)는 제1도에서 상향으로 배설되며, 그 하단은 공지의 방법은 크로스헤드핀(1)에 연결되고, 내연기관 동작피스톤은 상기 피스톤롯드의 상단에 위치한다(도시되지 않음).

크로스헤드핀(1)쪽을 향하여 열린 윤활포켓(4)은 부쉬(2')속에 배설되고, 윤활유홈(5)을 경유하여 윤활유를 수용한다. 그러므로, 윤활유 공급도관인 조인트(6)은 두 암(6' 및 6")을 가지는 토글조인트의 형태로 설치된다. 암(6')의 자유단은 연결롯드헤드(3')에 회동가능하게 연결된 반면에, 암(6")은 크로스헤드를 포위하는 엔진케이싱(7)의 내부에 그 자유단에 의하여 회동가능하게 연결되고, 두 브라켓(8 및 8')(제2도)사이에서 연결되며, 제1도에는 브라켓(8')만이 도시되어 있다.

제2도에 있어서, 두 브라켓(8 및 8')은 케이싱(7)에 검사구(10) 양끝에 걸쳐서 착탈가능하게 고정된 평판카버(9)에 고정되었으나, 이 방법은 도시되지는 않았다. 토글레버조인트의 암(6")은 브라켓(8 및 8')에서 크로스헤드핀의 축(1')(제1도)에 평행하게 뻗은 축(11) 주위로 회동가능하다. 피스톤펌프(12)는 브라켓(8 및 8')사이의 중간에 설치되어서 크로스헤드핀(1)을 위한 윤활유를 공급한다. 펌프(12)는 기본적으로 실린더(13)와, 그 속에서 슬라이드하고 피스톤롯드(15)를 개재하여 볼트(16)에 회동가능하게 연결된 피스톤(14)으로 구성된다. 볼트(16)는 피스톤롯드(15)와 실린더의 그 부분을 포위하는 케이싱 밖으로 돌출된 카버(9)에 연결된 케이싱부분(9')에 설치된다. 볼트(16) 위에 피스톤롯드(15)를 회동가능하게 연결한 결과로서, 펌프(12)는 약간의 범위내에서 볼트축(16') 주위로 회동가능하며, 이 목적을 위하여 적당한 크기의 개구(17)가 카버(9)에 형성된다.

피스톤롯드(15)로부터 멀리있는 단부에 실린더(13)는 브라켓(8) 위의 암의 관절점과 두 암(6'및 6")의 관절점의 사이의 암(6")에 회동 가능하게 연결된 실린더헤드(13')를 가진다. 이것은 암(6")의 회동축(11)과, 실린더와 암(6")간의 회동연결축과 사이의 거리(A)이다. 실린더헤드(13')의 암(6")에 대한 회동가능한 연결을 위하여 암(6")은 윤활유의 유통을 허용하도록 브라켓(8) 가까이에 중공헤드부(19)를 가진다. 브라켓(8)에도 같은 목적을 위한 구멍이 있으며, 제2도에서 그 우측은 카버(9)의 외측 또는 타측에 고정된 제어블록(20)에 연결된다. 중공헤드부(19)에 해당하는 중간부재(19')는 실린더헤드(13')와 브라켓(8') 사이에 설치된다.

제어블록(20)의 아래쪽은 펌프(22)(제3도)에 의하여 비교적 저압으로 공급되는 피스톤펌프에 의하여 윤활유가 흡입되는 공급도관(21)을 가진다. 제3도 및 제4도에 있어서, 제어블록(20)은 예를 들면 피스톤(14)이 그 공급행정을 행할때, 공급도관(21)방향으로 닫는 스프링작용의 체크밸브(23)을 가진다. 제3도에 도시된 것과 같이, 압력제한 밸브(24)는 체크밸브(23) 근방에 설치되어서 피스톤(14)의 공급행정중의 허용치를 넣는 윤활유의 첨두고압을 방지한다. 따라서, 이와 같이 첨두압력의 경우에는 케이싱(7)의 내부로 덕트(25)를 통하여 윤활유가 흐르도록 열린다.

상술한 윤활장치는 다음과 같이 동작한다. 제1도에 도시된 윤활장치의 위치로부터 설명하면, 연결롯드(3)는 상사중심위치(OTP)에 있다. 내연기관의 동작피스톤(도시되지 않음)의 팽창행정에 따르는 연결롯드(3)의 다음 햐향운동시에, 암(6'및 6")을 연결하는 토글조인트(6)의 관절점은 연결롯드(3)의 하사중심위치(UTP)에 해당하는 조인트의 파선위치에 도달할때까지 쇄선상에 따라 하향으로 이동한다. 토글조인트(6)의 상기한 이동중에, 암(6")과 실린더(13) 사이의 회동가능의 연결측(18)도 역시 브라켓(8 및 8')의 축(11) 주위로 원로에 따라서 이동한다. 이 동작중에 실린더(13)의 흡기량이 증가하기 때문에, 윤활유는 피스톤펌프(12)에 의하여 공급도관(21) 라인을 경유하여 흡입된다. 연결롯드(3)의 다음 상향이동중에, 암(6'및 6")간의 회동연결은 다시 정상위치로 원호에 따라서 제1도의 파선위치 밖으로 이동한다. 동시에, 축(18)은 정상위치로 복귀하고, 실린더의 흡기량은 감소하며, 따라서 앞서 흡입되었던 윤활유는 토글조인트(6)를 통하여 부쉬(2')의 윤활포켓(4)으로 공급된다.

이와 같이 윤활포켓은 포켓속의 윤활유압이 피스톤 펌프(12)의 공급압력보다 낮은 기간중의 윤활유가 공급되며, 그 기간중에는 내연기관의 실린더 연소실속의 개스압력과 질량관성력으로부터 개시되는 크로스헤드핀(1)과 부쉬(2') 사이의 부하가 낮다.

피스톤펌프(12)에 의하여 윤활포켓(4)에 공급되는 윤활유는 부쉬(2')로부터 크로스헤드핀(1)을 유체정역학적으로 들어올리며, 후속되는 내연기관 피스톤의 팽창행정중에 크로스헤드핀(1)과 부쉬(2') 사이에 적절한 윤활을 확보하기에 충분하다.

제5도에 도시된 또다른 실시예에 있어서, 피스톤펌프(12)는 피스톤롯드(15)가 헤드부(19 및 19')의 수단에 의하여 브라켓(8 및 8')에 그 자유단이 회동가능하게 연결되는 반면에, 실린더헤드(13')가 카버(9)의 케이싱부분(9')내에 회동가능하게 설치된다. 피스톤롯드(15)는 내부가 중공(中空)으로 되어 있고, 그 자유단은 중공연결부재(30)를 가짐으로써 피스톤펌프(12)의 공급실과의 사이에 고정되고, 한편 제어블록과 윤활유도관(6")속의 윤활유 공급은 크로스헤드로 유도된다.

그밖의 구조는 제1도 내지 제4도에 도시된 것과 같으며, 제5도에 도시된 실시예의 동작도 상기와 같다.

제6도에 의하면, 볼엔드(31)가 크로스헤드핀 대신에 베어링부분으로서 배설되며, 피스톤롯드(32)의 하단에 고정된다. 따라서, 중공구형 베어링면(34)이 피스톤롯드헤드(34')내에 형성되고, 윤활유가 윤활유홈(35)을 통하여 공급된다. 볼엔드(31)는 환상제어링캡(33)에 의하여 연결롯드헤드(3') 위에 지지되다. 토글조인트와 연결롯드헤드(3')간의 연결은 제1도와 같으며, 한편 윤활유펌프는 제2도 또는 제5도의 구성과 같다.

Claims (5)

1. 윤활유 공급도관을 경유하여 연결롯드, 또는 피스톤롯드에 연결된 베어링부분에 윤활유를 공급하고, 베어링간극내의 윤활유압이 피스톤펌프 공급압력 보다 낮은 기간중에 베어링부분과 연결롯드의 베어링포위면과의 사이의 베어링간극에 피스톤이 윤활유를 공급하는 피스톤펌프로 이루어지는 2행정 내연피스톤엔진의 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치에 있어서, 피스톤펌프는 외부로부터 접근가능하도록 엔진케이싱 위에 설치되며, 윤활유 공급도관은 두개의 암으로된 토글조인트의 형태로 구성되고, 그중의 한 암이 그 자유단에 의하여 베어링부분 또는 연결롯드에 회동가능하게 연결되고, 또다른 암이 그 자유단에 의하여 엔진케이싱에 회동가능하게 연결되며, 피스톤펌프의 실린더의 피스톤은 엔진케이싱에 회동가능하게 연결되고, 피스톤펌프의 피스톤을 포위하는 실린더는 엔진케이싱에 관절연결된 토글조인트의 암에 회동가능하게 연결된 것을 특징으로하는 2행정 내연 피스톤엔진의 크로스헤드 베어링을 위한 윤활장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤 및 이를 포위하는 실린더와 엔진케이싱 사이의 회동연결은 케이싱으로부터 바쪽으로 돌출하고 엔진케이싱의 검사구 양단에 걸쳐 있는 착탈가능하게 고정된 카버에 설치된 것을 특징으로 하는 윤활장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 토글조인트의 암과 엔진케이싱 사이의 회동연결, 및 상기 피스톤을 포위하는 실린더 또는 피스톤펌프 피스톤과 토글조인트의 암과의 회동연결은 또한 상기 커버위에 설치된 것을 특징으로 하는 윤활장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제어블록은 카버의 밖에 설치되고, 피스톤펌프에 속하는 체크밸브와 피스톤펌플 공급압력을 제한하는 압력제어밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활장치.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 베어링부분이 볼엔드로서 구성된 것을 특징으로 하는 윤활장치.

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