KR100455314B1 - 자동차 내연기관용 흡기매니폴드의 밸브구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 내연기관용 흡기매니폴드의 밸브 구조에 관한 것으로써, 종래에는 흡기 매니폴드에 VIS(Variable Induction Sistem)밸브를 설치할 때 실링을 하지않은 상태로 설치하거나 또는 단품 형태의 씰을 VIS밸브에 조립하는 구조로 설치하므로서 기밀성이 불량하고, 엔진의 진동이 전달되면 밸브가 가이드홈 속에서 흔들려 부딪히면서 노이즈가 발생하는 등 내진성과 내구성이 떨어졌다.

이에 따라 본 발명은 매니폴드의 가이드홈에 설치되는 VIS 밸브의 프레임 (100) 테두리 내/외주면에는 고무재질의 씰(210a)(210b)을 빙 둘러 돌출시켜서 외주면의 씰(210a)은 가이드홈(320) 내면에 밀착되게 하고, 내주면의 씰(210b)에는 개폐용 플랩(102)이 밀착되게 하여 VIS 밸브 프레임과 매니폴드 사이의 기밀성을 증대시켰으며, 상기 밸브 프레임(100)의 양 측면에는 다수의 고무 돌기(220)들을 돌출시켜서 가이드홈(320)에 타이트하게 삽입되게 하여 상기 밸브와 매니폴드 사이에서 댐퍼 기능을 수행할 때 노이즈를 상기 돌기가 흡수하여 저감시킴으로서 내구성이 상당히 증대되고, 또한 VIS 밸브 프레임과 개폐용 플랩(Flap) 사이의 기밀성 및 밀착력을 증대시켜 VIS 밸브로서의 기능을 극대화시키는 효과가 있다.

Description

자동차 내연기관용 흡기매니폴드의 밸브 구조{Variable induction system valve structure of intake manifold for internal combustion engine of automobiles}

본 발명은 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 밸브 구조에 관한 것으로써, 특히 4기통이나 인-라인(In-line) 6기통 엔진에 적용되는 흡기 매니폴드에 VIS(Variable Induction Sistem) 밸브를 설치할 때 그 밸브의 프레임 테두리 및 옆면에 오버몰딩 공법으로 고무재질의 씰(seal) 및 돌기들을 형성하여 밸브의 기밀성 및 내진성을 증대시킬 수 있는 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 밸브 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 내연기관의 흡기장치는 엔진의 연소실에 필요한 공기량을 조절하여 실린더측에 공급하는 장치로서, 흡기 매니폴드를 통하여 각 엔진의 실린더 기통에 공기와 연료를 공급하도록 구성되어 있으며, 이중 가변 흡기 매니폴드는 저속 회전수 영역에서 흡기관의 길이를 길게하고, 고속 회전수 영역에서는 흡기관의 길이를 짧게 함으로서 충전효율을 향상시키고자 한 것으로서, 크게 3가지 방식으로 구분된다.

즉, 각 실린더마다 독립되어 있는 각 흡기 매니폴드의 일부에 다른 실린더의 매니몰드와 연결하는 연결관을 설치한 후 고속 회전시에는 전체의 다기관에 연결하여 서지 탱크로서의 기능을 하도록 하는 FE 방식과; 흡기 매니폴드의 일부를 2개로 나누어 중/저속 회전시에 한쪽만 사용하는 B6 방식 및; 중/저속 회전시 U자형의 긴 흡기구멍을 이용하여 고속 회전시에 이 구멍이 서지탱크 역활을 하는 JE 방식의 3가지로 구분된다.

그리고, 흡기 매니폴드는 스로틀 보디에 연결되어 외부공기를 수용하는 플래늄 챔버가 있고, 이 플래늄 챔버에는 각 기통수에 대응하는 다수개의 런너파이프의일단이 연결되며, 상기 런너파이프의 타단은 각 실린더의 흡기포트에 연결되고, 상기 각 런너파이프의 말단에는 연료분사장치인 인젝터가 장착되어 있다.

이와 같이 구성되는 흡기 매니폴드는 통상 스로틀보디를 통하여 알맞게 조절된 공기량이 플래늄 챔버로 유입되면 그 유입된 공기를 각 런너파이프를 통해 선택적으로 각 실린더의 흡기포트 측으로 보내는 역활을 하며, 상기 흡기포트 측으로 보내진 공기는 인젝터에서 분사된 연료와 혼합된 후 내연기관의 각 실린더 기통으로 공급된다.

그리고, 4기통이나 인-라인 6기통 이상의 엔진에 적용되는 흡기 매니폴드에는 흡기되는 공기가 2개로 분리된 통로를 통해 일부 공기는 좌측 통로를 통해 좌측 3기통으로 공급되고, 나머지 공기는 우측 통로를 통해 우측 3기통으로 공급되도록 구성된다. 이때 좌측과 우측으로 공급되는 공기량은 흡기 매니폴드의 흡기구 각도 등으로 인해 일측의 공기압이 더 높게 유입된다.

따라서, 일측으로 공기압이 과다하게 유입되는 것을 방지하면서 양쪽의 공기압을 비슷하게 조절해 주기 위해 좌측 3기통과 우측 3기통 사이에는 통상적으로 플랩(flap)이 개폐되는 VIS 밸브(Flap)를 설치하여 공기압이 높은 쪽의 공기량 일부를 공기압이 낮은 쪽으로 보낼 수 있도록 하고 있다.

그런데, 종래에는 4기통이나 6기통 엔진의 흡기 매니폴드에 상기 VIS 밸브(Flap)를 설치할 때 실링(Sealing)을 하지 않은 상태 그대로 설치하거나 또는 단품 형태의 실(seal)을 VIS 밸브에 조립하는 구조로 설치하였으며, 상기와 같이 실링을 하지 않거나 단품형태로 조립하여 설치하는 것은 기밀성의 불량으로 이어져결국 VIS 밸브의 효과를 극대화하지 못하였다.

또한, 흡기 매니폴드에 VIS 밸브 프레임을 설치할 때 흡기 매니폴드에 형성한 가이드홈과 밸브 프레임 사이에 유격이 있어서 엔진의 진동이 전달되면 VIS 밸브 프레임이 매니폴드의 가이드홈에 반복적으로 부딪히면서 심한 노이즈가 발생하는 등 내진성과 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 4기통 또는 인-라인 6기통 엔진에 적용되는 흡기 매니폴드에 VIS 밸브(Flap)를 설치할 때 그 밸브의 기밀성 및 내진성을 증대시킬 수 있는 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 밸브 구조를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 기통 수에 맞춰 흡기 매니폴드에 나뉘어 형성되는 각 런너파이프용 통기공들이 좌/우로 동일한 갯수로 구분되도록 그 중심부의 가이드에 탈착식으로 설치하는 VIS 밸브(Flap)를 구성할 때 그 밸브 프레임의 테두리 및 옆면에 오버몰딩 공법으로 고무재질의 씰(seal) 및 돌기들이 형성된 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 VIS 밸브 구조로 구성함으로서 달성될 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 그 밸브 프레임의 테두리에 형성된 고무재질의 씰은 밸브 테두리와 매니폴드 사이의 기밀성을 양호하게 유지시키고, 밸브 프레임의 양 측면에서 돌출된 고무 돌기는 밸브 프레임을 매니폴드의 가이드홈 속에 끼울 때 고무 돌기가 눌리면서 타이트하게 끼워져 진동에 흔들림이 없으므로 내진성이 증대될 수있어 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 VIS 밸브를 흡기 매니폴에 설치한 상태를 일부 확대하여 예시한 횡단면도

도 2 는 본 발명의 VIS 밸브만을 도시한 정면도

도 3 은 본 발명의 밸브 구조를 보이기 위한 횡단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 밸브 프레임 102 : 개폐용 플랩

210a,210b: 고무재질의 씰 220 : 고무재질의 돌기

300 : 흡기 매니폴드 310 : 통기공

320 : 가이드홈

이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 VIS 밸브를 6기통 엔진의 흡기 매니폴드에 설치한 상태를 일부 확대하여 예시한 횡단면도이고, 도 2 는 본 발명의 VIS 밸브만을 도시한 정면도이며, 도 3 은 본 발명의 밸브 구조를 보이기 위한 횡단면도로서 이하에서는 6기통의 흡기 매니폴드를 예로 들어 설명하기로 한다.

본 발명은 VIS 밸브(Flap)의 프레임(100)을 플라스틱 재질로 링 형상이 되게 사출 성형한 후 그 프레임(100) 중앙에 힌지축(101)으로 회전되는 개폐용 플랩(102)을 설치하고, 상기 개폐용 플랩(102)의 양단이 밸브 프레임(100)의 양단 테두리면에 접면되면서 개폐하도록 구성하는 것은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명의 밸브 구성상 특징은 상기 밸브 프레임(100)을 사출 성형할 때 그 프레임(100)의 테두리 내/외주면과 양 측면에 서로 통하는 홀(holl)을 형성한 후 그 홀 속으로 용융상태의 고무를 오버-몰딩시켜서 프레임(100)의 내/외주면에는 고무재질의 씰(210a)(210b)이 빙둘러 돌출되도록 일체로 성형하고, 밸브 프레임(100)의 양 측면에는 고무 돌기(220)들이 일정 간격으로 돌출되게 성형한 것에 있다.

도면중 미설명 부호 (300)은 6기통용 흡기 매니폴드 이고, (310)은 기통 수에 맞춰 런너파이프(도면에 미도시)들을 연결하기 위해 상기 흡기 매니폴드(300)에형성한 통기공들이며, (320)은 상기 VIS 밸브를 끼워 설치하기 위해 흡기 매니폴드에 형성한 가이드홈 이다.

이와 같이 형성된 본 발명의 VIS 밸브는 인-라인 6기통 엔진에 사용되는 흡기 매니폴드(300)에 설치되는 것으로서, 그 기통 수에 맞춰 흡기 매니폴드(300)에 형성된 6개의 런너파이프용 통기공(310)들을 좌측 3개, 우측 3개로 구분되도록 그 중심부에 형성한 가이드홈(320)에 끼워 설치하는 것은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명의 밸브는 프레임(100)을 흡기 매니폴드(300)의 가이드홈(320)에 끼워 설치하면 밸브 프레임(100)의 외주면에서 돌출된 고무 재질의 씰(210a)이 가이드홈(320) 내면에 밀착되므로 그 틈새로 공기가 새어나갈 우려가 없고, 또한 프레임(100)의 내주면에 형성한 씰은 개폐용 플랩(102)과 접면되면서 개폐용 플랩(102)의 기밀력을 높혀준다.

그리고, 상기한 밸브 프레임(100)의 양 측면에서 돌출된 고무 돌기(220)들은 상기 밸브 프레임(100)을 흡기 매니폴드(300)의 가이드홈(320)에 끼울 때 그 양면의 고무 돌기(220)들이 눌리면서 상당히 타이트하게 끼워지므로 종래처럼 가이드홈(320)과 밸브 프레임(100) 사이에 유격이 발생되지 않게 된다.

따라서, 엔진의 진동이 심하게 전달되어도 VIS 밸브의 프레임(100)이 매니폴드(300)의 가이드홈(320) 속에서 흔들려 부딪힐 우려가 없으므로 노이즈가 발생되지 않는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 4기통이나 6기통 엔진의 흡기 매니폴드에 런너파이프 접속용으로 형성한 통기공들을 반으로 나누어 분리시키고자 설치하는 VIS 밸브의 프레임을 사출 성형할 때 그 프레임의 테두리 내/외주면과 양 측면으로 고무재질의 씰 및 돌기들을 돌출시킨 상태로 성형한 것으로서

첫째: VIS 밸브 프레임과 매니폴드 사이의 기밀성 증대 효과가 있고,

둘째: 상기 밸브와 매니폴드 사이에서 댐퍼 기능을 수행하여 노이즈를 저감시키는 저 진동 구조로서 내구성이 상당히 증대되는 효과가 있으며,

세째: VIS 밸브 프레임과 개폐용 플랩(Flap) 사이의 기밀성 및 밀착력을 증대시켜 VIS 밸브로서의 기능을 극대화시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 4기통이나 6기통 엔진용 흡기 매니폴드(300)의 통기공(310)들을 반으로 나누어 분리시키기 위해 가이드홈(320)에 설치하는 VIS 밸브의 프레임(100)을 링 형상으로 사출성형한 후 그 프레임(100) 중앙에 힌지축(101)으로 회전되는 개폐용 플랩(102)을 설치함에 있어서,

   상기 밸브의 프레임(100)의 테두리 내/외주면에는 고무재질의 씰(210a) (210b)을 빙 둘러 돌출시켜서 외주면의 씰(210a)은 가이드홈(320) 내면에 밀착되게 하고, 내주면의 씰(210b)에는 개폐용 플랩(102)이 밀착되게 하며, 상기 밸브 프레임(100)의 양 측면에는 다수의 고무 돌기(220)들을 돌출시켜서 가이드홈(320)에 타이트하게 삽입되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 밸브 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브의 프레임(100)을 사출 성형할 때 그 테두리 내/외주면과 양 측면에 서로 통하는 홀(holl)을 형성한 후 그 홀 속으로 용융상태의 고무를 오버-몰딩시켜서 상기 씰(210a)(210b)과 돌기(220)가 일체로 형성되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 흡기 매니폴드의 밸브 구조.