KR100483175B1 - 내연기관의흡입장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내연기관 특히 차량용 엔진에 대한 흡입장치에 관한 것이다. 상기 흡입장치는 당해장치를 내연기관에 고정시켜 주기 위한 연결프렌지(11), 흡입공기를 공급하기 위한 최소한 한개의 연결부를 구비한 수집장치(12)를 가지며 그러한 관 조인트수는 흡입관의 수량에 따른다. 연결은 합성수지 발포기법에 의하여 제작된 흡입관들로 이루어진다.

Description

내연기관의 흡입장치 {ADMISSION SYSTEM FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본원 발명은 독립항의 전제부에 따른 내연기관, 특히 차량 엔진을 위한 흡입 장치에 관한 것이다.
독일 특허 OS 41 10 597 호에는 흡입장치로서 형성되어 있는, 다기통 내연기관의 유입계통이 공지되어 있다. 이와 같은 공기 흡입 장치에는 다수의 흡입관이 필요한데, 이러한 흡입관은 매니폴드 통로로부터 흡기된 정화 공기를 엔진의 실린더 헤드에 있는 각각의 흡기 포트(aspirating port)로 공급한다. 흡입장치는 일반적으로 알루미늄이나 합성수지로 되어 있으며, 주조 또는 사출성형에 의해 제조된다.
이러한 흡입장치의 단점은 복잡한 제조공정에 있다. 예를 들어, 용융 코어 공법(core melting process)에 의해 흡입장치를 제조하는 것이 공지되어 있는데, 여기서는 후에 흡입장치의 중공실을 형성하는 금속제의 코어가 합성수지 재질에 싸여지고, 이후 이 금속제 코어가 용융되어 나온다. 또한, 이와 같은 합성수지 재질의 공기 흡입장치는 다중 쉘 기법(multiple shell technique) 즉, 개개의 합성수지 쉘을 형성한 후 이들을 서로 용접시키는 기법에 의해 제조될 수도 있다.
본원 발명의 실시예가 도면에 나타나 있으며, 또한 이하에서 설명된다.
여기서 ,
도 1은 개략적으로 도시된 흡입장치의 단면도이고,
도 2는 합성수지 중공 성형부와 연결 플렌지간의 결합부를 상세히 도시한 도면이며,
도 3은 흡입장치의 평면도이다.
본원 발명의 과제는 상기의 단점을 없애고, 제조가 간단하며 조립비용이 적게 소요되는 흡입장치를 제조하는데 있다. 이러한 과제는 본원발명에 따른 독립항의 제특징에 의하여 해결된다.
본 발명사상의 핵심은, 제조과정을 현저히 복잡하게 하는 극히 불규칙적인 형태의 공기 흡입관을 하나 이상의 중공 성형부(blow-molded part)로 제조하고, 이러한 부분들을 간단한 구조의 추가적인 합성수지 부품 또는 플렌지 요소에 결합시키는 것에 있다. 중공성형부를 연결 플렌지 및 기타 요소들과 결합시키는데 있어서, 진동을 전달하지 않도록 연결하는 것이 가능하다. 이는 결합되는 양 구성요소 사이에 탄성 재료가 조립 사출 성형과정(assembly injection-molding process)에 의해 장착된다는 것을 의미한다. 이러한 탄성 재료는, 한편으로는 양 구성요소 사이의 확실한 결합을 제공하는 동시에, 다른 한편으로는 양 구성요소 사이에 진동이 전달되는 것을 방지한다.
중공 성형부를 사용하는데 따른 추가적인 이점은, 진동관 길이를 가변적으로 만들 수 있다는, 즉 최적화가 별 어려움 없이 이루어 질 수 있다는 점에 있다.
본원 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 구성요소를 합성수지의 중공 성형에 의해 제조하지 않고, 열가소성 합성수지의 사출 성형법에 의해 제조한다.
또한 본원 발명의 실시예에 따르면, 하나 이상의 흡입관에 추가 연결부가 제공되며, 이 연결부가 스위치 수단과 연결되거나 또는 분리되게 한다. 이러한 추가연결부에 의해, 모터의 속도 및 그 부하량에 따라 개방되거나 폐쇄되는 추가 덕트가 흡입장치에 제공될 수 있다.
고도로 정밀한 합성수지 부품을 제작하기 위해, 유리섬유 강화 열가소성 합성수지(glass fiber reinforced thermoplastic synthetic resin)로 제작할 수도 있으며, 여기서 유리섬유는 소위 장섬유(long fiber)이다. 이러한 장섬유는 합성수지재료에 이방성으로 묻히어 합성수지 재료의 인장 특성을 등방성으로 만든다는 장점을 가지고 있다. 바람직하게는, 합성수지 재료로 폴리프로필렌(polypropylene)이나 폴리아미드(polyamide)가 사용될 수 있다. 집합장치(collecting unit)의 간단한 제조에 의해, 스로틀 밸브, 공기 유량계, 및 기타 필요한 구성요소등과 같은 추가적 부품들이 그 안에 일체로 내장될 수 있게 된다.
본원발명에 따른 실시예의 여타 특징들은 청구범위뿐만 아니라 명세서 및 도면에 의해 명백해 질 것이며, 각각의 특징들은 개별적이거나 또는 각각 조합된 다양한 형태로서 본원발명의 실시예 및 여타 분야에서 구체화 될 수 있으며, 여기서 청구되는 각각의 실시예를 구성하게 된다.
도 1에는 흡입관(10), 플렌지(11), 및 커버(13)를 구비한 집합장치(12)를 포함하는 흡입장치가 도시되어 있다. 집합장치에는 스위칭 실린더(switching cylinder; 14)가 있는데, 이 스위칭 실린더는 여기에 도시된 위치에서 개구부(15)를 집합장치(12)에 연결하고 있다. 흡입관은 접합부(16)에서 플렌지(11)에 연결되며, 접합부(17)에서 접합장치(12)에 연결된다. 전체 흡입장치는 플렌지(11)에 의해 내연기관의 실린더 헤드(도시되지 않음)에 고정되어 있으며, 그 반대측에서 지지부또는 고정부재(도시되지 않음)에 지지되어 있다.
접합부(16) 및 접합부(17)는 도 2에 상세히 도시되어 있다. 합성수지 재료로 제조된 흡입관(10)은 약간의 간극을 둔 채 플렌지 요소(18)를 덮고 있다. 이 두 부품이 서로 결합된 후, 상기 간극이 소위 조립 사출 성형과정(assembly injection- molding process)에 의해 탄성중합체, 예를 들어 TPE 등으로 채워진다. 이러한 탄 성중합체는 양 부품간에 마찰접속적 결합(positive junction) 및 형상접속적 결합(mating junction)을 형성한다. 더욱이, 이러한 탄성중합체는 플렌지 요소(18)를 통하여 흡입장치로 전달되는 진동을 효과적으로 감쇄시키기에 적합하다. 또한 집합 장치(12)와 흡입관(10) 사이에 있는 개구부(15)도 탄성중합체 재료로 형성될 수 있다. 따라서 하나의 구성요소로부터 다른 구성요소로의 진동 전달이 방지된다.
도 3에는 흡입장치의 평면도가 도시되어 있다. 각각의 흡입관(10a ∼ 10f)은 3개의 흡기관으로 구성된 그룹을 형성하고 있다. 하나의 그룹은 오직 하나의 관으로부터 흡입된다. 이 관은 흡입관 사이에 끼어져서 두개의 핀치 심(pinch seam;19,20 또는 19a, 20a)이 형성된다. 양 관 그룹은 하나의 작업과정에서 플렌지(11) 및 집합장치(12)에 결합될 수 있다. 집합장치에는 공기의 유량을 제어하기 위하여 스로틀 밸브가 결합될 수 있으며, 이러한 스로틀 밸브는 여기에 개략적으로 도시되어 있다. 물론, 밸브나 오일 분리기와 같은 추가적인 부품들이 집합장치에 연결될 수도 있다
본원발명에 따른 내연기관의 흡입장치는 제조가 간단하며 조립비용이 적게 소요되는 등의 다양한 이점으로 인해 내연기관의 흡입장치로서의 사용이 유망시 된다.

Claims (9)

  1. 합성수지로 제조된, 차량의 내연기관용 흡입장치에 있어서,
    흡입장치를 내연기관에 결합시키기 위한 플렌지와,
    흡입공기를 공급하기 위한 하나 이상의 커넥터(connector) 및 흡입관을 위한 다수의 커넥터를 구비하는 집합장치 및,
    각각이 상기 플렌지를 상기 집합장치의 각각의 커넥터와 연결시키는 다수의 흡입관을 포함하며,
    여기서,
    상기 흡입관은 중공 성형된 합성수지 관이며,
    각 흡입관이, 흡입관의 단부와 상기 흡입관의 단부가 연결되는 각각의 부분사이에 조립 사출 성형에 의해 삽입된 탄성중합체를 통하여, 플렌지 또는 집합장치의 각각의 커넥터와 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 흡입관과 플렌지와의 연결부 및 각 흡입관과 집합장치의 각 커넥터와의 연결부 중 하나 이상에서 진동 전달이 감쇄되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플렌지 및 상기 집합장치는 열가소성 합성수지 재료로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    집합장치와 각각의 흡입관 사이에는 부(副)연결부가 제공되며,
    각각의 부연결부에는 상기 부연결부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 차단장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 부연결부에는 보조 흡입관이 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 집합장치는, 장섬유를 포함하는 유리섬유 강화 열가소성 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 집합장치는, 집합장치를 통과하는 공기의 유동을 제어하기 위한 스로틀밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 집합장치는, 집합장치를 통과하는 공기 유량을 측정하기 위한 공기 유량계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 집합장치는, 다수의 동일한 구조의 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입장치.
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