KR100517016B1 - 내연기관용 흡입모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 합성수지로된 하나의 공기흡입관(8)을 가지며 그리고 내연기관의 실린더 헤드 케이싱(2)에 공기입구로의 플렌지 결합을 가지는 내연기관용 흡입모듈에 관한 것이다. 이 공기흡입관(8)은 합성수지로된 일체의 중공성형부품으로 되어 있으며, 여기서 공기흡입관(8)은 흡입모듈의 하부 하우징부분(7) 내에 놓여 있으며 그리고 공기흡입관(8)의 공기 유출구(11)는 하부 하우징부분(7)의 결합영역에서 실린더 헤드 케이싱(2)으로 안내된다. 실린더 헤드 케이싱(2)의로의 일체로 된 플랜지(10)가 존재하며 이 플랜지와는 하부 하우징부분(7)이 실린더 헤드 케이싱(2)의 공기입구에 밀봉하면서 접합되어 있다.

Description

내연기관용 흡입모듈{Suction module for an internal combustion engine}
본 발명은 독립항의 상위개념에 따른 내연기관용 흡입모듈에 관한 것이다.
자동차엔진에 연소공기공급을 위한 공기흡입관으로서 합성수지관을 제공하는 것은 예를들면 Axel Kamprath에 의한 논문 "합성수지 흡입관 - 첫번째 실험 및 실험결과" (ATZ, 자동차기술잡지87, 1985(10), 519-528페이지) 라는 논문으로부터 공지되어 있다. 특히 높은 제작비용과 거치른 표면의 재가공의 필요성과 같은 종래의 알미늄-다이캐스팅부품들의 단점들을 회피하기 위하여, 여기서는 합성수지로 흡입관을 제조할 것을 제안하였다.
합성수지로부터 3차원의 관(tube)구조를 성형하기 위한 종래의 제조방법은, 예를 들면 소위 코어용융법(core-melting process) 혹은 접합된 후에 합성수지가 다시 외부에 코팅되는 반쪽 쉘들의 예비제작법이 있다.
코어용융법의 경우에는, 먼저 성형하고자 하는 관을 위한 (예를 들면, 주석/비스무트 합금으로 된) 코어가 주조되는데, 이 코어는 상기한 관의 중공 내부에 해당된다. 상기한 코어는 합성수지 재질이 외부에 코팅되고, 이어서 용융되어 중공의 관이 남게 된다. 상기한 공지된 방법은 내압축성 코어재료에 대한 필요성이 대단히 크며, 제조과정이 매우 고가이고 시간을 많이 소비하기 때문에 불리하다. 다른 제조방법으로서 반쪽 쉘들의 예비제작은, 비교적 높은 공구비용을 발생시키며 또한 양 반쪽 쉘들에 요구되는 밀봉 결합은 추가적인 플랜지나 또는 또다른 가공단계들을 필요로 하므로 역시 불리하다.
도 1은 하우징에 있는 흡입관의 단면을 도시하고 있다.
본원발명은 간단한 제작이 가능하며, 잘 밀봉된 흡입장치가 제작될 수 있도록, 간단한 방법으로 특허청구범위의 상위개념에 따른 내연기관용 흡입모듈을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본원발명에 따르는 흡입모듈은, 독립항의 특징부에서 제시된 특징들에 의해 상기한 목적을 해결한다. 본원발명에 따르는 흡입모듈은 공기흡입관으로서 합성수지로 중공성형(blow-molded)된 부품을 사용함으로써 복잡한 3차원 관구조에 대해서도 간단한 제조방법을 적용할 수 있다는 점에서 유리하다. 흡입관이 하우징에 고정되어 그 자체가 실린더 헤드 케이싱에 대한 어떠한 밀봉결합도 필요로 하지 않으면서 흡입장치의 하우징이 플렌지에 의하여 빈틈없이 밀봉되므로, 유리한 방식으로 흡입관을 내연기관의 실린더 헤드 케이싱에 빈틈없이 밀봉할 수 있게 된다.
흡입모듈을 조립은, 예를 들어 리프(leaf) 또는 클램프 스프링(clamp spring)에 의하여 하우징의 반쪽 쉘들 중 적어도 하나에 흡입관을 부착시키고, 하우징의 반쪽 쉘들을 서로 빈틈없이 결합한 다음, 흡입모듈의 하우징의 플렌지를 내연기관의 실린더 헤드 케이싱에 조립함으로써 간단한 방식으로 이루어질 수 있다. 여기서, 흡입모듈의 하우징은 내온성이 큰 유리섬유-강화 폴리아미드(glass fiber- reinforced polyamide)로 유리하게 제조될 수 있으며, 흡입관은 폴리아미드(PA) 또는 폴리프로필렌(PP)의 중공 성형관으로 제조될 수 있다.
흡입관을 유연하게 부착함으로써, 그 기하학적 형태에 관한 최적의 흡입관을 간단한 방식으로 채택할 수 있으며, 특히 실질적으로 변화되지 않은 하우징에 적당한 길이로 흡입관을 사용하는 것이 가능하게 된다.
이하에서는 본원발명에 따른 흡입모듈의 예시적인 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에서, 자동차 내연기관용 흡입모듈의 하우징(1) 단면이 도시되어 있으며, 여기서 실린더 헤드 케이싱(2) 상의 장착면을 제외한 나머지는 도시되어 있지 않다. 공기는 화살표(3)를 따라서 실린더 헤드 케이싱(2)에 있는 유입구를 향해 흡입모듈을 통해 흡기된다. 흡입모듈의 입구(4)에 있는 정화되지 않은 공기는 공기 필터(5)를 통해 흡입모듈의 정화 공기 챔버 영역(6)으로 보내진다.
하우징(1)의 하부 하우징부분(7)에는, 폴리아미드로 된 중공성형관으로서 완전하게 제조된 공기흡입관(8)이 삽입된다. 따라서, 공기흡입관(8)의 길이는 내연기관의 특성에 맞게 조정될 수 있으며, 또한, 예를 들어 연장부(8')를 포함할 수도 있다. 공기흡입관(8)은, 예를 들어 리프 또는 클램프 스프링(9)에 의하여, 하부 하우징부분(7)에 고정될 수 있다. 하부 하우징부분(7)의 출구는 플렌지(10)로서 구성되는데, 이러한 플렌지는 그 내부에 공기흡입관(8)의 공기 유출구(11)를 수용하며, 그 외부에는 실린더 헤드 케이싱(2)을 부착할 수 있다. 실린더 헤드 케이싱(2)에 대하여 하부 하우징부분(7)을 밀봉하기 위해, 실(seal; 12)이 제공되는데, 이 실은 클램핑 수단(13)에 의하여 실린더 헤드 케이싱(2)에 대해 압착된다.
따라서, 흡기된 공기는 정화 공기 챔버 영역(6)으로부터 정화된 공기 출구(15)를 통하여 도시되지 않은 스로틀 밸브로 보내지며, 이후 정화된 공기 입구(14)를 통하여, 특히 소음 방출관 관련하여 공간적으로 최적화된 공기흡입관(8)으로 보내지고, 이후 실린더 헤드 케이싱(2) 상에 있는 공기 유입구로 직접 보내진다. 여기서 밀봉용 부착물은, 매우 강하며 내온성 재질인 하부 하우징부분(7)과, 무엇보다도 매우 높은 온도를 생성하는 실린더 헤드 케이싱(2) 사이에만 필요하며, 이경우, 폴리아미드로 제조된 공기흡입관(8)과 실린더 헤드 케이싱(2) 사이에는 필요하지 않게 된다. 또한 가능한 모든 추가 공기는 정화 공기 챔버 영역(6)으로부터 흡입되므로, 공기흡입관(8)과 하부 하우징부분(7) 사이에도 실이 중요하지 않게 된다.
본원발명에 따른 흡입모듈은 제작이 간단하며 밀봉 성능이 우수하므로, 내연기관의 흡입모듈에 적용 가능하다.

Claims (8)

  1. 합성수지로 제조된 공기흡입관(8) 및 내연기관의 실린더 헤드 케이싱(2)에 있는 공기 유입구로의 플랜지 결합부를 포함하고,
    상기 공기흡입관(8)이 흡입모듈의 하부 하우징부분(7)에 배치되고, 공기흡입관(8)의 공기 유출구(11)는 하부 하우징부분(7)이 실린더 헤드 케이싱(2)에 연결되는 영역으로 연장되며,
    하부 하우징부분(7)과 일체로 된 플렌지(10)가 하부 하우징부분(7)이 실린더 헤드 케이싱(2)에 연결되는 영역에 위치하며, 상기 플렌지(10)에 의하여 하부 하우징부분(7)이 실린더 헤드 케이싱(2)의 공기 유입구에 밀봉적으로 부착되는,
    내연기관용 흡입모듈에 있어서,
    공기흡입관(8)은 합성수지로 중공성형된 일체형의 부품이며,
    공기흡입관(8)이 스프링(9)에 의하여 하부 하우징부분(7)에 고정되는 것을 특징으로는 흡입모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하부 하우징부분(7)은 서로 빈틈없이 결합될 수 있는 두개의 반쪽 셀을 포함하며,
    상기 공기흡입관(8)은, 반쪽 쉘들의 상호 결합에 의하여, 실린더 헤드 케이싱(2)과의 결합부에서 고정식으로 둘러싸여지는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    하부 하우징 부분(7)은 유리섬유-강화 폴리아미드로 형성되는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    공기흡입관(8)이 내연기관의 특성에 적합한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    공기흡입관(8)이 폴리아미드(PA)로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    공기흡입관(8)이 폴리프로필렌(PP)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    엔진실로부터 부차적인 공기가 유입되는 것을 방지하기 위하여, 플랜지(10)와 실린더 헤드 케이싱(2) 사이에 실(12)이 배치되는 것을 특징으로 하는 흡입모듈.
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