KR100411104B1 - 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 헤드의 금형 제작시 흡기 포트 중자의 부상 및 전후좌우 움직임을 미연에 방지하도록 설계하여 양호한 품질의 흡기 포트 형상을 생산할 수 있는 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치에 관한 것이다. 본 발명은 차량의 실린더 헤드 흡기 포트를 성형하는 금형장치에 있어서, 상기 흡기 포트를 형성하도록 장착되는 흡기 포트 중자와; 상기 흡기 포트를 성형하는 금형의 뽑기 구배상 연소실부에 형성되는 밸브 시트부와 밀착되도록 상기 연소실부를 기준으로 역구배로 형성되어 상기 흡기 포트 중자를 지지하는 중자 지지부와; 상기 연소실부의 밑면과 설정된 각도를 갖고 기울어지도록 상기 흡기 포트 중자의 상부에 결합되어 상기 흡기 포트 중자의 움직임을 지지하도록 형성되는 고정핀을 포함하여 구성한다.

Description

실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치{INTAKE MANIFOLD MOLD DEVICE OF CYLINDER HEAD}

본 발명은 차량의 실린더 헤드에 관한 것으로서, 특히 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치에 관한 것이다.

통상적으로, 실린더 헤드의 흡기 포트는 연료 및 공기가 혼합된 혼합기를 연소실로 안내하는 통로 기능을 하며, 실린더 헤드의 일부 형상으로서 주물로서 제조시에 통로를 형성하기 위해 흡기 포트 중자를 사용한다.

실린더 헤드 주조시에 사용되는 중자(Core)는 물 통로 중자, 오일 통로 중자, 흡기 포트 중자, 배기 포트 중자 등 4종류가 쓰이며, 연소실부는 하형 금형에서 형성된다. 도 1을 참조하면, 참조 번호 (10)는 오일 통로 중자에 의한 형상을 도시한 것이며, (20)는 흡기 또는 배기 포트 중자(IN EX)에 의한 형상, (30)은 물 통로 중자에 의해 형성된 부분을 나타낸다.

주물에서 빈 공간부를 형성하기 위해서는 사형 중자가 사용되고, 흡기 또는 배기 포트 중자를 금형(또는 주형)내에 설치하기 위해서는 중자 지지부(Core Print)가 필요하다.

특히 흡기 포트의 경우 설치 위치 편차나 흡기 포트 중자의 부유에 따라서는 차량 전체의 출력에 민감한 영향을 미치므로 중자 지지부의 중요성은 간과할 수 없다.

금형 구조상 금형과 소재의 뽑기 구배로 인하여 연소실부 측에서 봤을 경우 90도보다 작게되어 있다.

도 2를 참조하면, 금형의 분할면과 제품 취출시의 역구배를 방지하기 위해서 수직보다는 약 3도 정도 크게 기울어진다. 이에 따라 연소실부(40)가 포함된 하형 금형(80)과 제품과의 분리가 가능하다. 이는 역구배로 인해 소재의 취출이 불가능한 것을 해결하기 위한 것이다.

중자 지지부는 흡기 포트 중자(70)의 정확한 설치 위치를 안내하는 것 이외엔 특별한 목적이 없다.

또한, 흡기 포트 중자(70)의 지지를 타이트(Tight)하게 하기 위해서는 현재의 각도대로 길이방향으로 키워야 하는데 이는 흡기 포트 형상의 특성상 한계가 있다.

현재 생산중인 흡기 포트 금형은 고정핀(다우엘)(60)이 흡기 포트 중자(70)를 지지하는 역할이 부족하여 흡기 포트 중자(70)의 이동이 심하다. 참조 번호 (50)는 밸브 시트부이다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래 기술에 따른 방법은 실린더 헤드 제작시 흡기 포트 중자의 흔들림으로 인해 소재 치수가 불안정해진다.

상기와 같은 이유로 인해 용탕 유입시 흡기 포트가 상방향으로 떠오르거나 전후좌우(원주방향)로 움직이게 되어 프로파일 형상 변경으로 인한 엔진 출력감소와, 밸브 시트부 편가공에 따른 소재 불량 증가, 가공 및 조립된 실린더 헤드의 밸브 시트 강성 보강용 철편 링이 탈거되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 실린더 헤드의 금형 제작시 흡기 포트 중자의 부상 및 전후좌우 움직임을 미연에 방지하도록 설계하여 양호한 품질의 흡기 포트 형상을 생산할 수 있는 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 실린더 헤드 흡기 포트를 성형하는 금형장치에 있어서, 상기 흡기 포트를 형성하도록 장착되는 흡기 포트 중자와; 상기 흡기 포트를 성형하는 금형의 뽑기 구배상 연소실부에 형성되는 밸브 시트부와 밀착되도록 상기 연소실부를 기준으로 역구배로 형성되어 상기 흡기 포트 중자를 지지하는 중자 지지부와; 상기 연소실부의 밑면과 설정된 각도를 갖고 기울어지도록 상기 흡기 포트 중자의 상부에 결합되어 상기 흡기 포트 중자의 움직임을 지지하도록 형성되는 고정핀을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 실린더 헤드의 단면 형상을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 흡기 포트 중자에 대응되는 금형의 형상을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흡기 포트 중자에 대응되는 금형의 형상을 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 실린더 헤드 흡기 포트를 성형하는 금형장치의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 차량의 실린더 헤드 흡기 포트를 성형하기 위한 구성으로, 흡기 포트를 형성하도록 장착되는 흡기 포트 중자(100)와, 중자 지지부, 고정핀(110)을 포함하여 구성한다.

중자 지지부는 흡기 포트를 성형하는 금형의 뽑기 구배상 차량의 연소실에 형성되는 밸브 시트부(120)와 밀착되도록 연소실부(130)를 기준으로 역구배로 형성되어 흡기 포트 중자(100)를 지지한다.

즉, 현재 뽑기 구배상 연소실부(130) 측면에서 흡기 포트의 밸브 시트부 (120)측, 중자 지지부의 구배를 역구배로 설계하는 형태이다.

이렇게 될 경우 흡기 포트의 중자 지지부와 연소실부(130)의 밸브 시트부 (120)가 타이트하게 밀착되어 종래 기술에서와 같이 흡기 포트의 중자 지지부와 연소실부(130)의 밸브 시트부(120) 결합상태가 느슨하지 않게 된다.

중자 지지부를 역구배로 형성하여도 생산현장에서 흡기 포트 중자(100)를 설치하는데 있어서 크게 문제시 될만한 요소는 적다.

다만, 소재 취출시에 주형이 사형인 경우에 비해서 금형의 경우는 하형 금형(140)의 재설계가 필요하다.

이러한 이유로 하형 금형(140)을 상형 금형과 분리 가능하도록 설계한다면 본 발명의 실시예와 같은 흡기 포트의 중자 지지부 성형이 가능하다.

고정핀(110)은 연소실부(130)의 밑면과 설정된 각도를 갖고 기울어지도록 흡기 포트 중자(100)의 상부에 결합되어 흡기 포트 중자(100)의 움직임을 지지하며, 용탕 주입시 흡기 포트 중자(100)의 부상을 방지하는 형상으로 형성된다.

고정핀(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 연소실부(130)의 밑면을 기준으로 40도의 각도로 기울어지도록 흡기 포트 중자(100)에 결합된다. 즉, 흡기 포트 지지용 고정핀(110)을 40도로 기울여 제작함으로써 공차를 0.2mm이내로 적용할 수 있으며, 소재 제작시 포트 중자(100)의 부상, 전후 좌우로 쏠림이 발생하던 것을 미연에 방지 할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 흡기 포트 중자(100)의 연소실부(130)측 중자 지지부의 형상을 재설계한 것이다. 이는 금형(또는 주형)의 뽑기 구배상 기존의 방식으로는 적용이 곤란하나 흡기 포트에 관련한 금형 형상의 설계를 다시 함으로써 종래 기술에 따른 문제점들을 해결한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치는 흡기포트 지지용 중자에 결합되는 고정핀의 각도를 설계 변경하여 종래 기술에서 문제시되었던 엔진 출력 저하 문제를 해소할 수 있으며, 소재 제작시 불량률을 감소시키고, 실린더 헤드 조립 불량을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 차량의 실린더 헤드 흡기 포트를 성형하는 금형장치에 있어서,

   상기 흡기 포트를 형성하도록 장착되는 흡기 포트 중자와;

   상기 흡기 포트를 성형하는 금형의 뽑기 구배상 연소실부에 형성되는 밸브 시트부와 밀착되도록 상기 연소실부를 기준으로 역구배로 형성되어 상기 흡기 포트 중자를 지지하는 중자 지지부와;

   상기 연소실부의 밑면을 기준으로 40도의 각도로 기울어지도록 상기 흡기 포트 중자의 상부에 결합되어 상기 흡기 포트 중자의 움직임을 지지하도록 형성되는 고정핀을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 흡기 포트 금형장치.