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베어링 캡 어셈블리

전문가 제언: ○ 왕복동식 피스톤 엔진에서는 속성상 불평형력(imbalance forces)이 발생하며 진동과 소음의 원인이 된다. 따라서 이를 최대한 줄여 정숙한 운전을 얻어야 하는데 이를 위하여 종종 밸런스 웨이트가 달린 밸런스 샤프트를 설치하며 구동은 크랭크샤프트로부터 체인이나 기어 등으로 동력을 전달받는다. 이 경우 밸런스 샤프트는 크랭크샤프트의 2배속 반대방향으로 회전시킨다.

○ 본 발명은 두 개의 밸런스 샤프트를 적용한 특정 경우로서 특별히 고안된 베어링 캡 어셈블리(bearing cap assembly)에 관한 것으로 밸런스 샤프트의 정확한 상대위치와 견고한 지지구조를 확고히 보장하기 위해 상하 두 개의 플레이트(plate)로 하여금 크랭크샤프트와 밸런스 샤프트용 모든 상하 베어링 캡과 저널부(journal portion)를 수용하여 일체화 함으로써 조립을 용이하게 하며 효율적인 불평형력의 상쇄효과를 얻었다.

○ 또한 베어링 캡 어셈블리는 모듈화(modular)하여 효율적인 상호연결을 꾀하고 필요 시 약간의 변경과 수정 내지는 재구성이 전체가 아닌 일부의 적용만으로 가능하도록 하였다. 또한 소결(sintered) 합금제 베어링의 특성으로 정밀제조를 통해 기계가공을 대폭 줄이고, 특히 파단분리(fracture splitting) 방식을 적용하여 정확한 조립이 가능하게 되었다. 따라서 전체적으로 상당한 투자비와 제조원가의 절감을 가져왔다.

○ 본 발명은 그 구성과 개념으로 볼 때 고속보다는 중저속, 소형보다는 중대형 그리고 자동차용보다는 선박용이나 산업용 엔진의 경우에 해당한다고 생각된다. 왜냐하면 자동차용 고속엔진의 경우에는 질량이 적고 회전수가 빠르기 때문에 크랭크샤프트에 달린 카운터 웨이트(counter weight)상 불평형(unbalance) 천공만으로도 충분한 평형력을 기대할 수 있기 때문이다. 그러나 밸런스 샤프트가 적용되는 경우에 본 발명은 간단하고 저렴한 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있고 적용이 용이해 응용의 여지가 많다고 본다.

저자: METAL-DYNE COMPANY, LLC
자료유형: 특허정보