KR100332954B1 - 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드에 관한 것으로, 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드를 통상의 플래늄 쳄버 부분의 대략 상측 절반을 이루면서 상부가 각 기통별 순환통로(150)의 외벽(24)으로서 형성된 플라스틱 성형재의 어퍼 하우징(20)과; 플래늄 쳄버 부분의 나머지 절반을 이루도록 하면서, 하측은 각 기통별 런너(200)를 상,하로 2분할하는 형태의 분할면(43)을 갖추고, 내측에 상기 순환통로(150) 외벽(24)에 대응하는 외벽(44)과 더불어 플래늄 쳄버 부분으로부터 각 런너(200)의 초입부분을 연통하는 기통별 직통통로(46)를 갖춘 플라스틱 성형재의 센터 하우징(40)과; 상기 센터 하우징(40)의 하측에 일치하면서 상기 각 런너(200)의 하측 부분을 이루는 플라스틱 성형재의 로워 하우징(60)과; 상기 순환통로(150)의 바닥을 이루는 내벽(82)과 이 내벽(82)의 외주에 순환통로(150)의 측면을 이루는 격벽(84)을 갖추어 상기 어퍼 및 센터 하우징(20)(40)의 내부에 배치되며, 상기 격벽(84)의 안쪽 공간이 상기 연통로(48)와 연통하는 실질적인 플래늄 쳄버부(86)를 이루도록 하면서 이의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽이 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46)와 연통되도록 개구되어 있는 플라스틱 성형재의 플래늄 인서트(80)와; 상기 플래늄 인서트(80)의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽 개구된 부분과 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46) 상면 사이에 배치되어 이의 직통통로(46)를 개폐하는 플라스틱 성형재의 밸브체(100);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 흡기 매니폴드 전체를 적절하게 나눈 분할구조를 제공함에 의하여 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드 전체를 플라스틱 성형재로 구현할 수 있도록 함으로써 엔진의 중량감소 효과를 얻음은 물론, 매우 간편한 조립구조를 제공함으로써 공정상에도 유리한 잇점이 있다.
Description
본 발명은 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차용 엔진에 있어서 엔진의 중량 감소를 위하여 흡기 매니폴드 전체를 플라스틱 사출 성형품으로 구성하되, 특히 가변 흡기 시스템용으로서의 플라스틱 흡기 매니폴드를 구현가능함과 아울러 제조와 조립도 용이한 분할구조 및 조립구조를 갖는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드에 관한 것이다.
엔진에 있어서 최근까지 진행된 연구에 의하면 흡기관성을 이용하여 흡기의 충전효율을 극대화 할 수 있으며, 이는 특히 저속 회전수 영역에서는 흡기관의 길이를 길게하고 고속 회전수 영역에서는 흡기관의 길이를 짧게 함으로써 실현가능한것으로 경험적/이론적으로 입증되어 있다.
이러한 것은 근자에 자동차 엔진에 널리 채용되고 있는 가변 흡기 시스템에 의하여 구현되고 있는데, 통상적인 엔진이 고속 회전수 영역에서 최대 토오크를 발현하도록 설계되어 있음을 감안하면, 이의 가변 흡기 시스템은 저속 회전수 영역에서 흡기관성을 최대한 이용함으로써 자동차의 상용구간인 저속 및 중속 회전수 영역에서도 고토오크를 실현함과 아울러, 고속 회전수 영역에서는 흡기를 신속하게 다량으로 공급함으로써 최대 토오크를 상승시킴으로써, 전체적으로 고토오크화 하면서 엔진 전 회전수 영역에서 높고 고른 토오크를 유지하고자 함에 촛점이 맞추어진 것이라 할 수 있다.
이러한 가변 흡기 시스템에서 채용하고 있는 가변 흡기 매니폴드의 전형적인 예를 첨부도면 도 1에 개략적으로 도시하고 있는 바, 이의 가변 흡기 매니폴드(2)는 중간부분이 스로틀 바디와 연통하는 공간인 플래늄 쳄버(4)를 이루면서 긴 유동 경로를 가지는 기통별 순환통로(6)를 개설함과 아울러, 이의 순환통로(6)로부터 실린더헤드 흡기포트 측으로 런너(8)를 연장형성하고, 상기 플래늄 쳄버(4)와 런너(8)의 초입부분을 연통하는 직통통로(10)를 개설하여 이의 직통통로(10)에 개폐밸브(12)를 설치한 구조로서, 저속 회전수 영역에서는 좌측에 도시된 바와 같이 개폐밸브(12)를 폐쇄시켜 플래늄 쳄버(4)로부터 유입된 공기가 유동길이가 긴 순환통로(6)를 통하여 공급되도록 하고, 고속 회전수 영역에서는 개폐밸브(12)를 개방시켜 플래늄 쳄버(4)로 유입된 공기가 가급적 직통통로(10)를 통하여 신속하게 공급되도록 하고 있는 것이다.
이러한 가변 흡기 매니폴드를 포함한 종래의 흡기 매니폴드는 알루미늄 혹은 주철재로 이루어져(개폐밸브(12)는 제외) 중량이 크기 때문에 엔진의 소형 경량화 추세에 역행함으로써 연비 향상에 도움이 되지 못하고 있다.
이러한 점을 감안하여 최근에는 플라스틱 흡기 매니폴드를 적용하려는 연구가 진행되고 있는데, 이의 플라스틱 흡기 매니폴드는 일반적인 흡기 매니폴드로서는 제공가능하나 통로길이를 변화시키기 위하여 내부가 복잡하게 구성될 수 밖에 없는 가변 흡기 매니폴드를 구현하지는 못하고 있는 실정이다.
이에 따라 본 발명의 목적은 흡기 매니폴드 전체가 플라스틱으로 이루어지면서 가변 흡기 시스템에 적합한 구조를 취함과 아울러, 제조 및 조립도 용이한 구조의 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드를 제공함에 있다.
이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드는, 플래늄 쳄버 부분의 대략 상측 절반을 이루도록, 스로틀 바디와 연통하는 연통로의 중심에 인접하여 대략 수평하게 절단하고, 이의 절단된 분할면 상부가 각 기통별 순환통로의 외벽으로 형성된 플라스틱 성형재의 어퍼 하우징과; 상측이 상기 어퍼 하우징의 분할면에 일치하는 분할면을 갖추고 이의 분할면아래쪽이 플래늄 쳄버 부분의 나머지 절반을 이루도록 하면서, 하측은 각 기통별 런너를 상,하로 2분할하는 형태의 분할면을 갖추고, 내측에 상기 어퍼 하우징의 순환통로 외벽에 대응하는 외벽과 더불어 플래늄 쳄버 부분으로부터 각 런너의 초입부분을 연통하는 기통별 직통통로를 갖춘 플라스틱 성형재의 센터 하우징과; 상기 센터 하우징의 하측 분할면에 일치하는 분할면을 갖추어 각 런너의 하측 부분을 이루는 플라스틱 성형재의 로워 하우징과; 상기 순환통로의 바닥을 이루는 내벽을 갖춤과 아울러 내벽의 외주에 각 기통별 순환통로의 측면을 이루는 격벽을 갖추어 상기 어퍼 및 센터 하우징의 내부에 배치되는 것으로, 상기 격벽의 안쪽 공간이 상기 연통로와 연통하는 실질적인 플래늄 쳄버부를 이루도록 하면서 이의 플래늄 쳄버부의 아래쪽이 상기 센터 하우징의 직통통로와 연통되도록 개구되어 있는 플라스틱 성형재의 플래늄 인서트와; 몸체에 상기 각각의 직통통로와 대응하는 밸브판이 회전축으로써 회전가능하게 설치된 것으로, 상기 플래늄 인서트의 플래늄 쳄버부의 아래쪽 개구된 부분과 상기 센터 하우징의 직통통로 상면 사이에 배치되어 이의 직통통로를 개폐하는 플라스틱 성형재의 밸브체;로 구성되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.
또한, 상기 어퍼 하우징의 분할면과 상기 센터 하우징의 상측 분할면, 그리고 센터 하우징의 하측 분할면과 상기 로워 하우징의 분할면은 진동 융착에 의하여 접합되고, 상기 플래늄 인서트는 상기 센터 하우징의 위쪽으로부터 센터 하우징 내측으로 삽입설치되며, 상기 밸브체는 그 몸체가 상기 센터 하우징의 직통통로 상면에 안착되어 스크류수단에 의하여 센터 하우징에 고정되는 구조를 갖추고 있음을 또 다른 기술적 특징으로 한다.
도 1은 종래의 가변 흡기 장치의 개념도
도 2는 본 발명의 구성을 나타내는 전체 분리 사시도
도 3은 본 발명의 전체 결합 사시도
도 4는 도 3의 좌측면도
도 5는 도 3의 정면도
도 6은 도 5의 A-A 단면도
도 7은 도 6의 X-X 단면도
도 8은 도 6의 Y-Y 단면도
도 9는 도 4의 Z-Z 단면도
도 10은 도 5의 B-B 단면도
도 11은 도 6의 'D', 'E', 'F'부 확대도
도 12는 본 발명에 따른 흡기 매니폴드의 실린더 헤드 장착 플랜지부의 장착면 정면도
도 13은 도 12의 H-H 단면도
도 14는 도 12의 I-I 단면도
도 15는 본 발명에 따른 흡기 매니폴드의 스로틀 바디 장착 플랜지부의 장착면 정면도
도 16은 도 15의 K-K 단면도
도 17은 도 15의 L-L 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 어퍼 하우징 22 : (어퍼 하우징)분할면
24 : (어퍼 하우징)외벽 26 : (어퍼 하우징)융착돌기
28 : (어퍼 하우징)삽입환 40 : 센터 하우징
42,43 : (센터 하우징)분할면 44 : (센터 하우징)외벽
46 : (센터 하우징)직통통로 46a : (센터 하우징)평탄면
48 : 연통로
50 : 스로틀 바디 장착 플랜지부 52,56 : (센터 하우징)융착돌기
57 : (센터 하우징)삽입환 58 : (센터 하우징)삽입구
60 : 로워 하우징 62 : (로워 하우징)분할면
64 : 실린더헤드 장착 플랜지부 66 : (로워 하우징)융착돌기
68 : (로워 하우징)용융물 수용홈
80 : 플래늄 인서트 82 : (플래늄 인서트)내벽
84 : (플래늄 인서트)격벽 86 : (플래늄 인서트)플래늄 쳄버부
88 : (플래늄 인서트)결합홈
100 : 밸브체 102 : (밸브체)몸체
104 : (밸브체)회전축 106 : (밸브체)밸브판
108 : (밸브체)원판 115 : 스크류 수단
120,120a : 삽입홈 122,122a : 팁 삽입홈
130,130a : 링형 시일 132,132a : 실링부
134,134a : 탄성돌부 136,136a : 연장팁부
150 : 순환통로 200 : 런너
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드는 통상의 흡기 매니폴드에서의 플래늄 쳄버 부분과 런너 부분을 플라스틱 성형에 알맞게 분할한 구조를 갖추고 있다.
이러한 본 발명은 모두 플라스틱 성형된 어퍼 하우징(20), 센터 하우징(40), 로워 하우징(60), 플래늄 인서트(80) 및 밸브체(100)로 이루어진다.
상기 어퍼 하우징(20)은 스로틀 바디와 연통하는 연통로(48)의 중심에 인접하여 대략 수평한 분할면(22)으로 절단된 형태를 취하여서, 이의 분할면(22) 상측이 공지의 흡기 매니폴드에서의 플래늄 쳄버 부분의 대략 상측 절반을 이루도록 하고 있다. 상기 분할면(22) 상측으로는 각 기통별 순환통로(150)의 외측 둘레를 이루는 외벽(24)으로서 형성된다.
상기 센터 하우징(40)은 상측에 상기 어퍼 하우징(20)의 분할면(22)에 일치하는 분할면(42)을 갖추어서, 이의 분할면(42) 아래쪽이 플래늄 쳄버 부분의 나머지 절반을 이루도록 하고 있다. 동시에 센터 하우징(40)의 하측은 각 기통별 런너(200)를 상,하로 2분할하는 형태의 분할면(43)을 갖추어 이의 2분할된 런너(200)의 상측부분을 포함하는 구조로 되어 있다. 이러한 센터 하우징(40)의내측에는 상기 어퍼 하우징(20)의 순환통로(150) 외벽(24)에 대응하는 외벽(44)이 형성되어 있고, 동시에 플래늄 쳄버 부분으로부터 각 런너(200)의 초입부분을 연통하는 기통별 직통통로(46)가 개설되어 있다.
상기 로워 하우징(60)은 상기 센터 하우징(40)의 하측 분할면(43)에 일치하는 분할면(62)을 갖추어서 상기 센터 하우징(40)에 포함되지 않은 런너(200)의 나머지 하측 부분을 포함하고 있다.
상기 플래늄 인서트(80)는 상기 순환통로(150)의 바닥을 이루는 내벽(82)을 갖춤과 아울러 내벽(82)의 외주에 각 기통별 순환통로(150)의 측면을 이루는 격벽(84)을 갖추어 상기 어퍼 및 센터 하우징(20)(40)의 내부에 배치된다. 이러한 플래늄 인서트(80)는 상기 격벽(82)의 안쪽 공간이 스로틀 바디측의 연통로(48)와 연통하면서 각 순환통로(150) 또는 직통통로(46) 측으로 흡기를 분배하는 실질적인 플래늄 쳄버부(86)를 제공하고 있다, 이의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽은 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46)와 연통되도록 개구되어 있다.
상기 밸브체(100)는 몸체(102)와 회전축(104) 그리고 밸브판(106)으로 이루어지며, 상기 회전축(104)을 회전제어함에 의하여 밸브판(106)이 회동되도록 하고 있다. 이러한 밸브체(100)는 상기 플래늄 인서트(80)의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽 개구된 부분과 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46) 상면 사이에 배치되어 이의 직통통로(46)를 개폐하게 된다. 도 4에서 가상선으로 도시된 부호 300은 상기 밸브체(100)의 회전축(104)를 작동하기 위한 액튜에이터이다.
이러한 본 발명의 플라스틱 흡기 매니폴드는 순환통로(150), 런너(200), 연통로(48) 등의 부분과 같이 밀폐된 여러개의 구멍 단면들이 각 방향에 형성되는 복잡한 가변 흡기용 매니폴드를 플라스틱 사출 성형 가능하게 각 구멍들과 구멍들 또는 이들의 경계를 적절하게 분할한 구조를 취함으로써 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드를 전체적으로 플라스틱 재질로 구성 가능하다.
특히 순환통로(150)와 플래늄 쳄버부(86)를 구성함에 있어서, 별도의 플래늄 인서트(80)를 마련하고 이를 어퍼,로워 하우징(20)(40)과 조합함으로써 구성되도록 한 바람직한 분할구조를 갖추고 있으며, 그리고 런너(200) 부분의 분할 및 밸브체의 바람직한 설치구조를 갖춤에 의하여 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드 전체를 플라스틱 사출 성형재로 제조 및 조립 가능한 것이다.
또한, 상기한 본 발명의 흡기 매니폴드에는 스로틀 바디가 장착되기 위한 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)가 일체로 마련될 수 있는데, 이의 장착 플랜지부(50)는 상기 플래늄 쳄버부(86)로 공기를 유입시키기 위한 연통로(48)를 포함한 구조를 갖추고 있다. 이러한 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)는 상기 어퍼 하우징(20) 또는 센터 하우징(40)에 일체로 성형할 수 있다. 플라스틱 사출 성형을 위한 금형 관계나 강성을 고려하면 본 실시예와 같이 센터 하우징(40)에 일체로 형성함이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 흡기 매니폴드에는 런너(200)를 실린더 헤드의 흡기포드로 연결하기 위한 플랜지부(64)도 일체로 마련될 수 있는데, 이의 플랜지부(64)는 상기 센터 하우징(40)의 런너(200) 단부 또는 로워 하우징의 런너(200) 단부에 일체로 성형할 수 있다. 바람직하게는 본 실시예와 같이 로워 하우징(60)에 일체로 성형되도록 한다.
도 6 내지 도 11은 상기한 구조로 분할된 각 구성요소의 바람직한 결합구조를 나타내고 있다.
먼저 도 6 및 도 11에 도시된 바와 같이, 어퍼 하우징(20)과 센터 하우징(40), 그리고 센터 하우징(40)과 로워 하우징(60)은 진동 융착(Vibration Welding)에 의하여 접합되는 구조를 갖는다.
상기 어퍼 하우징(20)의 분할면(22)과 상기 센터 하우징(40)의 상측 분할면(42) 둘레에 대응하는 융착돌기(26)(54) 및 용융물 수용홈(56)을 형성하여 융착돌기(26)(54)의 마찰에 의하여 생성된 용융물이 용융물 수용홈(56)에 고여 접합되도록 하고 있다.
마찬가지로 센터 하우징(40)의 하측 분할면(43)과 상기 로어 하우징(60)의 분할면(62)의 둘레에 걸쳐서도 대응하는 융착돌기(56)(66)와 용융물 수용홈(68)을 형성하여 융착돌기(56)(66)의 마찰에 의하여 생성된 용융물이 용융물 수용홈(68)에 고여 접합되도록 하고 있다.
이와 같이 각 하우징(20)(40)(60)들을 진동 융착에 의하여 접합 함으로써 볼트 등의 체결수단으로 결합하는 방식에 비하여 각 접합면에 별도의 가스켓 수단 삭제할 수 있으므로 원가를 절감할 수 있고, 누설의 염려도 없게 된다.
도 7 및 도 8은 각각 도 6의 X-X, Y-Y 단면도로서, 이는 플래늄 인서트(80)의 바람직한 삽입구조를 나타내고 있다. 도 1을 병행 참조하여 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 플래늄 인서트(80)는 상기 센터 하우징(40)의 위쪽으로부터 삽입되어 어퍼 하우징(20) 그리고/또는 센터 하우징(40)에 끼워맞춤 방식으로 설치되는데, 플래늄 인서트(80)의 격벽(84) 외주둘레에 결합홈(88)이 요설되어 있고, 상기 어퍼 하우징(20)의 외벽(24) 내측과 상기 센터 하우징(40)의 런너(200)측에 인접한 외벽(44) 내측에 상기 결합홈(88)에 삽입되는 삽입환(28)(57)이 각각 돌설되어서, 상기 결합홈(88)과 삽입환(28)(57)의 결합에 의하여 상기 플래늄 인서트(80)가 고정되도록 구성된다.
이러한 구조에 따라서 상기 플래늄 인서트(80)를 각 하우징(20)(40)에 진동 융착으로 접합하거나 별도의 체결수단에 의하여 체결하는 방식이 아니라, 결합홈(88)과 삽입환(28,57)의 끼워맞춤에 의하여 결합하는 구조로서 조립이 간단하다.
도 9 및 도 10은 밸브체(100)의 바람직한 설치구조를 나타내고 있다. 도 1 및 도 6을 병행 참조하여 설명한다.
상기 밸브체(100)도 센터 하우징(40) 그리고/또는 어퍼 하우징(20)에 융착 등의 방법으로 접합되는 것이 아니라, 그 몸체(102)가 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46) 상면 평탄면(46)에 안착되어 고정되는 구조로 되어 있으며, 안정적인고정을 위하여 도시된 바와 같이 스크류수단(115)으로 체결하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 밸브체(100)는 상기 센터 하우징(20)의 측면을 통하여 삽입되는 방식으로 설치되도록 하고 있는데, 이를 위하여 상기 센터 하우징(40)의 일측면에 상기 밸브체(80)가 삽입가능한 삽입구(58)를 개설하고, 상기 밸브체(100)의 일측에는 상기 삽입구(48)에 긴밀하게 삽입되는 원판(108)을 일체로 형성하여서, 상기 밸브체(100)가 센터 하우징(40)의 측면 삽입구(58)를 통하여 진입하여 직통통로(46) 상면에 안착되도록 구성하고 있다.
이러한 구성에 의하여, 밸브판(106)이 몸체(102)에 접동하여 마모가 발생할 경우 밸브체(100)의 교환이 가능함으로써 보다 정확한 흡기 제어를 할 수 있을 뿐만 아니라 수명도 연장가능하게 된다.
도 12 내지 도 14에서, 도 12는 도 5에서의 실린더헤드 흡기포트부 장착을 위한 플랜지부(64)중 하나를 상세하게 나타내는 도면이고, 도 13 및 도 14는 도 12의 H-H 및 I-I 단면도로서, 이들은 상기 플랜지부(64)와 실린더헤드면(210) 사이의 바람직한 실링구조를 나타낸다.
이 부분의 실링을 위한 수단으로서 본 발명에서는 플라스틱 흡기 매니폴드에 적합하게 통상적인 메탈류 가스켓 또는 석면류 가스켓 대신에 러버 또는 내열성 수지재의 링형 시일(130)을 채용하고 있다. 이에 상기 플랜지부(64)에는 링형 시일(130)의 형상에 대응한 폐곡선상의 삽입홈(120)을 형성하여서 이의 삽입홈(120)에 링형 시일(130)를 삽입하는 것이다. 상기 삽입홈(120)은 로워 하우징(60) 사출시 동시성형되도록 함이 바람직하다. 상기 링형 시일(130)의 단면 상,하측으로는 상기 실린더헤드면(210) 및 상기 삽입홈(120) 바닥에 탄성밀착되기 위한 실링부(132)가 돌출되어 있으며, 링형 시일(130)이 삽입홈(120)에 삽입된 후 상측의 실링부(132)가 삽입홈(120)의 표면으로부터 더 돌출되도록 하여 실린더헤드면(210)과 탄발밀착 되도록 하고 있다. 또한, 링형 시일(130)의 내주면과 외주면상에는 상기 삽입홈(120)의 측벽에 탄성압입되기 위한 복수의 탄성돌부(134)를 갖추고 있다.
이와 같이 본 발명의 플라스틱 흡기매니폴드는 실린더헤드면(210)과 플랜지부(64)를 실링함에 있어 링형 시일(13)을 적용가능함으로써 전술한 전통적인 가스켓 사용에 따른 제반비용도 절감할 수 있는 것이다.
또한, 상기 플랜지부(64)는 상기 삽입홈(120)으로부터 반경방향 외측으로 삽입홈(120)보다 얕게 형성되는 팁 삽입홈(122)을 포함하고, 상기 링형 시일(130)의 일측에는 상기 팁 삽입홈(122)에 삽입되면서 이의 팁 삽입홈(122) 외측으로 더 돌출되도록 충분히 연장된 연장팁부(136)를 포함하고 있다. 이로써, 플라스틱 흡기 매니폴드가 엔진에 장착될 경우 상기 링형 시일(130)의 연장팁부(136)가 플랜지부(64) 외부로 노출되게 되며, 작업자는 이의 연장팁부(136)를 육안으로 확인함으로써 링형 시일(130)의 조립유무를 금방 인식할 수 있어 엔진제품의 하자를 방지할 수 있는 것이다.
도 15 내지 도 17에서, 도 15는 도 5의 센터 하우징(40)에 일체로 형성된 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)의 장착면 정면도이고, 도 16 및 도 17은 도 15의 K-K 및 L-L 단면도로서, 이들은 상기 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)와 스로틀 바디 사이의 바람직한 실링구조를 나타낸다.
이의 실링구조는 전술한 실린더헤드 흡기포트부와 플랜지부(64)의 실링구조와 동일 형식의 실링구조를 채용하고 있다.
도시된 바와 같이, 상기 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)와 스로틀 바디면(220)의 실링을 위한 수단으로, 상기 플랜지부(50)에 폐곡선상의 삽입홈(120a)이 형성되고, 이의 삽입홈(120a)에 러버 또는 내열성 수지재의 링형 시일(130a)이 삽입된 구조를 갖추고 있다.
마찬가지로, 상기 링형 시일(130a)은 그 단면 상,하측으로 상기 스로틀 바디 및 상기 삽입홈(120a) 바닥에 탄성밀착되도록 돌출된 실링부(132a)를 갖추고 있음과 아울러, 그 내주면과 외주면상에 상기 삽입홈(120a)의 측벽에 탄성압입되기 위한 복수의 탄성돌부(134a)를 갖추고 있다.
또한, 상기 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)는 상기 삽입홈(120a)으로부터 반경방향 외측으로 삽입홈(120a)보다 얕게 형성되는 팁 삽입홈(122a)을 포함하고, 상기 링형 시일(130a)의 일측에는 상기 팁 삽입홈(122a)에 삽입되면서 이의 팁 삽입홈(122a) 외측으로 더 돌출되도록 충분히 연장된 연장팁부(136a)를 포함하고 있다.
이와 같이, 본 발명의 플라스틱 흡기매니폴드에서는 실린더헤드면(210)과 이에 대응한 플랜지부(64), 및 스로틀바디면(220)과 이에 대응한 플랜지부(50) 등 플라스틱 흡기 매니폴드의 장착에 관련된 부위의 실링에 전통적인 가스켓 대신에 링형 시일(13)(13a)을 채용하고 있음으로써 생산비 절감에 유리하다. 나아가, 조립완료후 외부로 노출된 링형 시일(130)(13a)의 연장팁부(136)를 육안으로 확인하여 오조립을 방지할 수 있으며, 플라스틱 흡기 매니폴드를 탈거할 경우에는 플랜지부(50)(64) 외부로 노출된 연장팁부(136)를 손으로 잡아 삽입홈(120)(120a)으로부터 간편하게 이탈시킬 수 있는 잇점도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드에 의하면, 흡기 매니폴드 전체를 적절하게 나눈 분할구조를 제공함에 의하여 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드 전체를 플라스틱 성형재로 구현할 수 있도록 함으로써 엔진의 중량감소 효과를 얻음은 물론, 매우 간편한 조립구조를 제공함으로써 공정상에도 유리한 효과가 있다.
Claims (5)
- 가변 흡기 시스템용 흡기 매니폴드에 있어서,플래늄 쳄버 부분의 대략 상측 절반을 이루도록, 스로틀 바디와 연통하는 연통로(48)의 중심에 인접하여 대략 수평하게 절단된 분할면(22)을 갖추면서, 이의 분할면(22) 상부가 각 기통별 순환통로(150)의 외벽(24)으로서 형성된 플라스틱 성형재의 어퍼 하우징(20)과;상측이 상기 어퍼 하우징(20)의 분할면(22)에 일치하는 분할면(42)을 갖추고 이의 분할면(42) 아래쪽이 플래늄 쳄버 부분의 나머지 절반을 이루도록 하면서, 하측은 각 기통별 런너(200)를 상,하로 2분할하는 형태의 분할면(43)을 갖추고, 내측에 상기 어퍼 하우징(20)의 순환통로(150) 외벽(24)에 대응하는 외벽(44)과 더불어 플래늄 쳄버 부분으로부터 각 런너(200)의 초입부분을 연통하는 기통별 직통통로(46)를 갖춘 플라스틱 성형재의 센터 하우징(40)과;상기 센터 하우징(40)의 하측 분할면(43)에 일치하는 분할면(62)을 갖추어 각 런너(200)의 하측 부분을 이루는 플라스틱 성형재의 로워 하우징(60)과;상기 순환통로(150)의 바닥을 이루는 내벽(82)을 갖춤과 아울러 내벽(82)의 외주에 각 기통별 순환통로(150)의 측면을 이루는 격벽(84)을 갖추어 상기 어퍼 및 센터 하우징(20)(40)의 내부에 배치되는 것으로, 상기 격벽(84)의 안쪽 공간이 상기 연통로(48)와 연통하는 실질적인 플래늄 쳄버부(86)를 이루도록 하면서 이의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽이 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46)와 연통되도록개구되어 있는 플라스틱 성형재의 플래늄 인서트(80)와;몸체(102)에 상기 각각의 직통통로(46)와 대응하는 밸브판(106)이 회전축(104)으로써 회전가능하게 설치된 것으로, 상기 플래늄 인서트(80)의 플래늄 쳄버부(86)의 아래쪽 개구된 부분과 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46) 상면 사이에 배치되어 이의 직통통로(46)를 개폐하는 플라스틱 성형재의 밸브체(100);로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드.
- 청구항 1에 있어서,상기 어퍼 하우징(20)의 분할면(22)과 상기 센터 하우징(40)의 상측 분할면(42), 그리고 센터 하우징(40)의 하측 분할면(43)과 상기 로워 하우징(60)의 분할면(62)은 진동 융착에 의하여 접합고정되고, 상기 플래늄 인서트(80)는 다른 부품들 어디에도 융착접합됨이 없이 상기 어퍼 하우징(20) 그리고/또는 센터 하우징(40) 내측에 끼워맞춤 방식으로 고정되며, 상기 밸브체(80)는 다른 부품들 어디에도 융착접합됨이 없이 상기 센터 하우징(40)의 직통통로(46) 상면에 마련된 평탄면(46) 위에 안착고정됨을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드.
- 청구항 2에 있어서,상기 플래늄 인서트(80)는 그 격벽(84) 외주둘레에 요설된 결합홈(88)을 포함하고 있고, 상기 어퍼 하우징(20)은 그 외벽(24) 내측에서 상기 결합홈(88)에 삽입가능하게 돌설된 삽입환(28)을 포함하고 있고, 상기 센터 하우징(40)은 런너(200)측에 인접한 외벽(44) 내측으로부터 상기 결합홈(88)에 삽입되도록 돌설되는 삽입환(28)(57)을 포함하여서, 이의 결합홈(88)과 삽입환(28)(57)의 끼워맞춤에 의하여 상기 플래늄 인서트(80)가 상기 어퍼 하우징(20) 및 센터 하우징(40) 내부에 고정됨을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드.
- 청구항 1에 있어서,상기 센터 하우징(40)은 스로틀 바디와 연통된 상기 연통로(48) 및 이 연통로(48)를 포함하는 스로틀 바디 장착 플랜지부(50)를 일체로 포함하고 있음을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드.
- 청구항 1에 있어서,상기 로워 하우징(60)은 그 단부에 상기 런너(200)를 실린더 헤드의 흡기포트측에 연결하기 위한 플랜지부(64)를 일체로 포함하고 있음을 특징으로 하는 가변 흡기 시스템용 플라스틱 흡기 매니폴드.
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