KR20150140731A - 오일 섬프 및 오일 섬프 배열체 - Google Patents

Abstract

피스톤 엔진 (10) 용 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2), 상기 저부 플레이트 (2) 를 둘러 싸는 측벽들 (3a, 3b) 및 단부 벽들 (4a, 4b), 및 적어도 하나의 칸막이 벽 (5) 을 포함하고, 상기 칸막이 벽 (5) 은 상기 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나누기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 측벽들 (3a, 3b) 사이에 배열된다. 칸막이 벽 (5) 의 양 단부들에는 상기 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된 곡선의 절단부 (5a) 가 제공된다. 본 발명은 또한 오일 섬프 배열체에 관한 것이다.

Description

오일 섬프 및 오일 섬프 배열체{OIL SUMP AND OIL SUMP ARRANGEMENT}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 피스톤 엔진용 오일 섬프에 관한 것이다. 본 발명은 또한 다른 독립 청구항의 전제부에 따른 오일 섬프 배열체에 관한 것이다.

내연 엔진들의 오일 섬프들은 습식 섬프들 또는 건식 섬프들일 수 있다. 습식 섬프의 주요 기능은 엔진용 오일 저장부가 되는 것이다. 건식 섬프 설계들에서, 엔진에는 별개의 오일 저장부가 제공되고, 오일은 오일 섬프로부터 이 오일 저장부 내로 도입된다. 집유장치 및 저장부로서 오일 섬프의 주요 기능에 부가하여, 오일 섬프는 많은 엔진들에서 전체 엔진 구조의 중요한 부분이다. 오일 섬프에서의 크랙들 및 다른 문제점들은 엔진이 사용 중인 동안에 검출하기 매우 어려우므로 그 설계는 견고해야 한다. 선박 또는 발전소 엔진들에서와 같은 많은 대형 내연 엔진들에서, 오일 섬프들은 지지 빔들에 의해서 엔진 블록들에 부착되고, 이 지지 빔들은 오일 섬프들의 측벽들의 상부 표면들에 배열된다. 오일 섬프들의 측면들에는 지지 빔들이 횡방향 칸막이 벽들과 함께 용접되고, 이 횡방향 칸막이 벽들은 오일 섬프를 구획부들로 나눈다. 칸막이 벽들과 지지 빔들 사이의 용접 시임들은 매우 높은 피로 스트레스 (fatigue stress) 를 받게 되고, 이는 엔진 블록의 진동들 및 변위들을 주로 발생시키게 된다. 그러므로, 매우 높은 품질의 용접 시임들이 요구된다. 또한, 용접 시임들의 일부의 추가 처리는 충분한 내파괴성 (resistance against failures) 을 확보하기 위하여 필요할 수도 있다. 이 모든 것은 시공 비용들을 증가시킨다.

본 발명의 목적은 피스톤 엔진을 위한 개선된 오일 섬프를 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 오일 섬프의 특징적인 특징들은 청구항 제 1 항의 특징부에 제공된다. 오일 섬프 배열체의 특징적인 특징들은 다른 독립 청구항의 특징부에 제공된다.

본 발명에 따른 오일 섬프는 저부 플레이트, 상기 저부 플레이트를 둘러 싸는 측벽들 및 단부 벽들, 및 적어도 하나의 칸막이 벽을 포함하고, 상기 칸막이 벽은 상기 오일 섬프를 구획부들로 나누기 위하여 상기 오일 섬프의 측벽들 사이에 배열된다. 칸막이 벽의 양 단부들에는 상기 오일 섬프의 종방향 중심 라인을 향하여 개방된 곡선의 절단부가 제공된다.

본 발명에 따른 오일 섬프 배열체는 상기 규정된 오일 섬프를 포함한다. 이 배열체는 엔진 블록에 오일 섬프를 고정하기 위하여 오일 섬프의 양 측면들에 지지 빔이 제공되고, 이 지지 빔은 칸막이 벽 위에 배열되고 용접부에 의해서 칸막이 벽에 고정된다.

칸막이 벽들의 곡선 절단부들로 인하여, 엔진 블록에 오일 섬프를 고정하기 위하여 사용된 용접부들에서의 스트레스들은 감소될 수 있다. 따라서, 더 낮은 품질의 용접부들이 요구되고, 그리고 용접부들의 강도를 증가시키기 위하여 추가의 처리들이 필요하지 않다. 이는 제조 비용들을 감소시키는데 도움이 된다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 칸막이 벽의 각 단부에는 저부 플레이트로부터 멀리 연장되는 돌출부가 제공되고, 그리고 절단부들은 돌출부들에 배열된다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 절단부의 적어도 일부는 원의 세그먼트 또는 섹터이고, 그 반경은 칸막이 벽의 두께의 1.5 - 2.5 배이다. 바람직하게는, 그 반경은 칸막이 벽의 두께의 1.8 - 2.2 배이다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 오일 섬프 배열체에서의 용접부의 높이는 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 용접부의 높이는 칸막이 벽의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 지지 빔은 오일 섬프의 중심 라인을 향하여 용접부를 지나 거리로 연장되어 있고, 그 거리는 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 거리는 칸막이 벽의 두께의 0.8 - 1.2 배이다.

본 발명의 실시형태들은 이하에서 첨부 도면들을 참고로 하여 보다 상세하게 설명된다.

도 1 은 엔진 블록과 연결된 본 발명에 따른 오일 섬프를 도시하고,
도 2 는 도 1 의 오일 섬프의 단면도를 도시하고,
도 3 은 오일 섬프의 상세 확대도를 도시하고, 그리고
도 4 는 도 3 의 상세를 치수 기입하여 도시한다.

도 1 에는 내연 엔진 (10) 의 엔진 블록 (11) 과 연결된 본 발명의 실시형태에 따른 오일 섬프 (1) 가 도시된다. 내연 엔진 (10) 은 대형 피스톤 엔진이고, 이 엔진은, 예를 들면, 선박의 주 엔진 또는 보조 엔진으로서, 또는 전기를 생산하는 발전소에서 사용될 수 있다. 도면들의 실시예에서, 내연 엔진 (10) 의 실린더들 (12) 은 V 형상으로 배열되어 있지만 다른 실린더 구성들이 사용될 수 있다. 도면들의 실시형태에서, 오일 섬프 (1) 는 습식 섬프 (1) 이다. 습식 섬프 설계에서, 내연 엔진 (10) 의 크랭크 케이스 (13) 는 오일을 위한 저장부로서 사용된다. 하지만, 본 발명은 또한 건식 섬프 구조들에 적용가능하고, 여기서 외부 오일 저장부들이 사용된다.

도 2 에는 도 1 의 오일 섬프 (1) 의 단면도가 도시된다. 오일 섬프 (1) 는 여물통 형상 (trough-shaped) 부분이고, 이는 비교적 많은 양의 오일을 수용할 수 있다. 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2) 를 포함하고, 이 저부 플레이트는 제 1 및 제 2 측벽 (3a, 3b) 과 제 1 및 제 2 단부 벽 (4a, 4b) 에 의해서 둘러 싸여진다. 도면들의 실시형태에서, 저부 플레이트 (2) 는 직선의 중간 섹션 (2a) 및 경사진 측면 섹션들 (2b, 2c) 을 포함한다. 측면 섹션들 (2b, 2c) 은 또한 2개의 섹션들로 나눠져서 2개의 섹션들의 외부는 수평 평면에 대하여 내부 섹션 보다 더 경사진다. 따라서, 저부 플레이트 (2) 는 오일 섬프 (1) 의 측면들을 향하여 구부러져 상승하고, 이는 오일 섬프 (1) 의 중간을 향하여 오일을 수집하는데 도움이 된다. 저부 플레이트 (2) 는 하나 또는 여러개의 조각들로 제조될 수 있다. 또한, 측벽들 (3a, 3b) 은 저부 플레이트 (2) 와 동일한 부분 또는 저부 플레이트의 일부에 일체화될 수 있다. 도면들의 실시형태에서, 측벽들 (3a, 3b) 은 외부로 약간 경사진다. 하지만, 이들 측벽들은 또한 직립 (straight), 즉 수평 평면에 대하여 직각일 수 있다. 오일 섬프 (1) 의 종방향으로 오일 섬프 (1) 내부의 오일 유동을 제한하기 위하여, 오일 섬프 (1) 에는 칸막이 벽들 (5) 이 제공되고, 이 칸막이 벽들은 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나눈다. 각각의 칸막이 벽 (5) 은 제 1 측벽 (3a) 으로부터 제 2 측벽 (3b) 으로 연장된다. 칸막이 벽 (5) 의 높이는 오일 섬프 (1) 의 측면들을 향하여 약간 증가한다. 저부 플레이트 (2) 의 칸막이 벽들 (5) 및 경사진 측면 섹션들 (2b, 2c) 의 높이가 변하기 때문에, 칸막이 벽들 (5) 의 상부 가장자리들은 수평 평면에 대하여 경사진다. 칸막이 벽들 (5) 의 측벽 단부들에는 돌출부들 (5b) 이 추가로 제공되고, 이들 돌출부들은 수평 평면으로부터 멀리 연장된다. 따라서, 돌출부들 (5b) 은 칸막이 벽 (5) 에서 단부들에서 칸막이 벽 (5) 의 높이를 증가시킨다. 칸막이 벽들 (5) 에는 구획부들 (7) 사이에서 오일 유동을 허용하고, 그리고 다른 목적들을 위하여 오일 섬프 (1) 에 배열된 파이프들을 수용하기 위하여 개구부들 (9) 이 제공된다. 칸막이 벽 (5) 은 단일편의 재료로 제조될 수 있거나 여러개의 부분들로 구성될 수 있다. 칸막이 벽들 (5) 은 또한 오일 섬프 캐스팅의 일체형 부분들일 수 있다.

오일 섬프 (1) 는 지지 빔들 (6a, 6b, 6c, 6d) 에 의해서 엔진 블록 (11) 에 고정되고, 이들 지지 빔들은 오일 섬프 (1) 와 엔진 블록 (11) 사이에 배열된다. 엔진 (10) 의 각각의 단부 및 측면에는 지지 빔 (6a, 6b, 6c, 6d) 이 제공된다. 지지 빔들 (6a, 6b, 6c, 6d) 은 용접에 의해서 오일 섬프 (1) 에 고정된다. 오일 섬프 (1) 의 측면들에서, 용접부들 (12) 은 지지 빔들 (6a, 6b) 과 칸막이 벽들 (5) 의 돌출부들 (5b) 사이에 배열된다. 각각의 칸막이 벽 (5) 과 지지 빔 (6a, 6b) 사이의 용접부들 (12) 에 작용하는 진동들 및 엔진 블록 변위들에 의해서 발생되는 스트레스를 감소시키기 위하여, 각각의 칸막이 벽 (5) 에는 칸막이 벽 (5) 의 양 단부들에 곡선 절단부 (5a) 가 제공된다. 절단부 (5a) 는 돌출부 (5b) 에 배열되고, 그리고 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된다. 도 4 는 절단부 (5a) 의 확대도를 도시한다. 절단부 (5a) 는 원의 세그먼트이다. 원의 반경 (R) 은 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.5 - 2.5 배, 바람직하게는 대략적으로 2 배, 예컨대, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.8 - 2.2 배이다. 바람직하게는, 절단부 (5a) 의 저부, 즉 최외부의 거리는 칸막이 벽 (5) 의 단부로부터 원의 반경 (R) 의 적어도 1.5 배이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 지지 빔 (6a) 의 폭은 칸막이 벽 (5) 의 돌출부 (5b) 의 폭, 그리고 지지 빔 (6a) 과 칸막이 벽 (5) 사이의 용접부 (12) 의 길이 보다 크다. 용접부 (12) 의 길이는 돌출부 (5b) 의 폭과 거의 동일하다. 지지 빔 (6a) 은 돌출부 (5b) 의 내부 가장자리를 지나 거리 (X) 로 연장된다. 이에 따라, 용접부 (12) 는 지지 빔 (6a) 의 내부 가장자리로부터 동일한 거리 (X) 로 연장된다. 그 거리는 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 거리 (X) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께와 거의 동일하고, 예를 들면, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 용접부 (12) 의 높이 (H) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배이다. 바람직하게는, 그 높이 (H) 는 칸막이 벽 (5) 의 두께와 거의 동일하고, 예를 들면, 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배이다. 칸막이 벽 (5) 의 설계 및 오일 섬프 조립체의 구조는 용접 시임의 스트레스를 감소시키는데 도움이 된다. 이런 이유로, 용접부들 (12) 에 대한 요구되는 품질이 선행 기술의 구조들 보다 더 낮고, 그리고 덜 숙련된 용접공에 의해서 용접이 실시될 수 있다. 또한, 용접부들 (12) 의 강도를 증가시키기 위하여 비용이 드는 추가의 처리들이 요구되지 않는다.

본 발명이 전술한 실시형태들로 한정되지 않고 첨부된 청구범위의 범위 내에서 변경될 수 있다는 것은 이 분야의 당업자에게 인식될 것이다.

Claims (9)

1. 피스톤 엔진 (10) 용 오일 섬프 (1) 로서,
   상기 오일 섬프 (1) 는 저부 플레이트 (2), 상기 저부 플레이트 (2) 를 둘러 싸는 측벽들 (3a, 3b) 및 단부 벽들 (4a, 4b), 및 적어도 하나의 칸막이 벽 (5) 을 포함하고,
   상기 칸막이 벽 (5) 은 상기 오일 섬프 (1) 를 구획부들 (7) 로 나누기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 상기 측벽들 (3a, 3b) 사이에 배열되고,
   상기 칸막이 벽 (5) 의 양 단부들에는 상기 오일 섬프 (1) 의 종방향 중심 라인 (8) 을 향하여 개방된 곡선의 절단부 (5a) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 오일 섬프 (1).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 칸막이 벽 (5) 의 각 단부에는 상기 저부 플레이트 (2) 로부터 멀리 연장되는 돌출부 (5b) 가 제공되고, 그리고 상기 절단부들 (5a) 은 상기 돌출부들 (5b) 에 배열되는 것을 특징으로 하는 오일 섬프 (1).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절단부 (5a) 의 적어도 일부는 원의 세그먼트 또는 섹터이고, 그 반경은 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.5 - 2.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 (1).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 반경 (R) 은 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 1.8 - 2.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 (1).
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 오일 섬프 (1) 를 포함하는 오일 섬프 배열체로서,
   상기 오일 섬프 배열체는 엔진 블록 (11) 에 상기 오일 섬프 (1) 를 고정하기 위하여 상기 오일 섬프 (1) 의 양 측면들에 지지 빔 (6a, 6b) 이 제공되고,
   상기 지지 빔 (6a, 6b) 은 칸막이 벽 (5) 위에 배열되고 용접부 (12) 에 의해서 상기 칸막이 벽 (5) 에 고정되는 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 용접부 (12) 의 높이는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.5 - 1.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 용접부 (12) 의 높이는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지 빔 (6a, 6b) 은 상기 오일 섬프 (1) 의 중심 라인 (8) 을 향하여 상기 용접부 (12) 를 지나 거리 (X) 로 연장되어 있고, 그 거리는 상기 칸막이 벽의 두께의 0.5 - 1.5 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 거리 (X) 는 상기 칸막이 벽 (5) 의 두께의 0.8 - 1.2 배인 것을 특징으로 하는 오일 섬프 배열체.
   

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