KR100524206B1 - 흡입 매니폴드 - Google Patents

Abstract

위치의 어긋남을 억제하고 기밀성을 확보하여 접합시킬 수 있는 흡입 매니폴드의 제공을 목적으로 한다.

일끝단이 엔진측의 플랜지(6)에, 다른 끝단이 스로틀 챔버측의 서지 탱크에 각각 노내 납땜으로 접합되는 복수의 브랜치관(3,3,3)을 가지는 흡입 매니폴드에 있어서, 서지 탱크를, 상기 브랜치관(3,3,3)이 코킹되어 위치 결정시켜 접속되는 납땜측 부재(1)와, 노내 납땜되지 않고 상기 납땜측 부재(1)와 볼트(4)로 체결되는 비가열측 부재(2)로 2분할 형성하여 구성한다.

Description

흡입 매니폴드{Intake manifold}

본 발명은, 자동차용 가솔린 엔진이나 자동차용 디젤엔진에 사용되는 흡입 매니폴드에 관한 것이다.

종래에 자동차의 가솔린 엔진에 사용되는 흡입 매니폴드는, 도 5의 개략도와 같이, 복수의 브랜치관(53)이, 그 일끝단측이 엔진의 흡입포트에 접속되는 플랜지 (51)에 접속되고, 다른 끝단이 스로틀 챔버에 접속되는 서지 탱크(52)에 접속되어 구성되며, 종래의 브랜치관(53) 및 서지 탱크(52)를 포함하여 전체가 주조된 주조품의 경우, 주형의 틀 분리시 제약조건 등으로 브랜치관(53)의 경로의 자유도가 작고, 또한, 주조시에 용탕흐름성 때문에, 어느 정도 이상의 두께가 필요하므로, 전체의 중량이 크게 되어 버린다고 하는 문제점이 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 브랜치관(53)을 알루미늄합금제 파이프로 구부려 가공하고, 알루미늄 주물제의 서지 탱크(52) 및 플랜지(51)에 브랜치관(53)의 양 끝단측을 노내에서 납땜하여 구성되는 흡입 매니폴드가, 예를 들면 일본국 특개평 4-350353호 공보에 개시되어 있다.

각 브랜치관(53)을 서지 탱크(52) 및 플랜지(51)에 노내 납땜하여 접합함으로써, 접합부의 기밀성이 뛰어나 대량생산할 수 있게 되지만, 노내 납땜에 의한 접합으로는, 노내 납땜할 때에 고온의 분위기하에서 가열하여 땜납재를 용융시켜 접합시키기 때문에, 접합되는 부품의 열용량의 차이로 열변형이 생겨나고, 예를 들면 도 6의 단면확대도에 나타낸 바와 같이, 서지 탱크(52)에 대한 브랜치관 (53)의 납땜부(54)에서 위치의 어긋남 등이 생겨, 기능저하를 초래한다고 하는 문제점이 있으며, 또한, 노 내에서 고온분위기하에 놓여지기 때문에, 알루미늄 합금제 파이프인 브랜치관(53) 및 알루미늄 주물품인 서지 탱크(52) 등이 소둔(燒鈍)된 상태가 되어, 재료강도가 저하해 버리고, 스테이나 브래킷 등을 나사로 체결하는 경우에 암나사를 형성하게 되면 강도가 약해지는 사태가 발생하게 된다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 창안해 낸 것으로, 알루미늄제로 형성하여 노내 납땜에 의한 높은 기밀성을 확보하면서, 열변형에 의한 영향을 억제하여 위치의 어긋남 등을 방지하고, 또한 보강부재 등의 부착강도를 확보할 수 있는 흡입 매니폴드를 제공하는 것을 목적으로 하며, 그 제 1 요지는, 일끝단이 엔진측의 플랜지에, 다른 끝단이 스로틀 챔버측의 서지 탱크에 각각 노내 납땜으로 접합되는 복수의 브랜치관을 가진 흡입 매니폴드에 있어서, 상기 서지 탱크를 상기 브랜치관이 코킹 치구 등에 의해 코킹되어 위치 결정된 상태에서 노내 납땜으로 접합되는 납땜측 부재와, 노내 납땜되지 않고 상기 납땜측 부재와 볼트 등으로 체결되는 비가열측 부재로 2분할하여 형성한 것이다.

또한, 제 2 요지는, 상기 비가열측 부재에는 스테이 등의 보강부재가 부착되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은, 흡입 매니폴드의 분해구성도로서, 본 예에서는 스로틀 챔버에 접속되는 서지 탱크가 2분할되어 형성되며, 서지 탱크는 납땜측 부재(1)와 비가열측 부재(2)로 분할형성되고, 납땜측 부재(1)는, 예를 들어 고융점 알루미늄 주물합금으로 형성된 것으로, 내벽부(1a)의 바깥둘레에 볼트구멍(1c,1c)을 형성한 바깥둘레부 (1b)가 형성되고, 내벽부(1a)에는 4개의 개구(1d,1d,1d,1d)가 간격을 두고 형성되어 있으며, 도 2의 확대단면도에서 나타낸 바와 같이, 각 개구(1d)의 바깥측에는 일체의 형상으로 돌출하여 개구 돌기부(1e)가 형성되고, 이 개구 돌기부(1e)내에 바깥측으로부터 알루미늄 파이프제의 브랜치관(3)의 일끝단측을 삽입시키고, 안측으로부터 코킹 치구(K)를 브랜치관(3)내에 밀어 넣어, 이 코킹 치구(K)로서 개구 돌기부(1e)에 브랜치관(3)의 일끝단측을 코킹하여 확실하게 위치 결정시킬 수 있도록 되어 있으며, 이 상태에서 노내에 넣어, 브랜치관(3)의 일끝단과 개구 돌기부 (1e) 사이에 납땜을 행하고 코킹에 의해 위치 결정이 이루어지고 있기 때문에, 납땜 부분의 빈틈 및 납땜의 길이를 일정하게 하여, 종래와 같은 위치의 어긋남이 생기지 않는 확실한 기밀성을 확보하는, 노내 납땜이 가능해지도록 구성되어 있다.

또, 엔진의 흡입 포트에 접속되는 플랜지(6)에 대한 각 브랜치관(3)의 다른 끝단측의 접속부에 있어서도, 도 2에 나타낸 구조와 마찬가지로 코킹 치구(K)를 사용하여 위치 결정한 후, 노내 납땜을 행하여 확실한 기밀성을 확보할 수 있게 된다.

한편, 서지 탱크를 구성하는 비가열측 부재(2)는 예를 들어 저융점 알루미늄 합금을 사용하여 알루미늄 주조로 형성할 수 있고, 상기 납땜측 부재(1)의 내벽부 (1a)에 대향하는 내벽부(2a)의 바깥둘레에는 볼트구멍(2c,2c)을 형성한 바깥둘레부 (2b)가 일체로 형성되어 있으며, 이 비가열측 부재(2)의 볼트구멍(2c,2c)에 상기 납땜측 부재(1)의 볼트구멍(1c,1c)을 맞추고, 각각 볼트(4)를 통과시켜 볼트(4)를 체결하여, 납땜측 부재(1)에 대하여 비가열측 부재(2)를 일체로 고정시켜 종래와 같은 형상의 서지 탱크를 형성할 수 있도록 되어 있다. 이 비가열측 부재(2)는 노내 납땜이 이루어지지 않은 것이기 때문에, 노 내에서 가열되지 않으므로 충분한 강도를 확보할 수 있고, 암나사 등을 형성하여, 보강부재인 스테이(5) 등을 볼트로 죄어 견고하게 부착할 수 있다.

또, 이와 같이 납땜측 부재(1)와 비가열측 부재(2)로 2분할 형성함으로써, 코어를 사용하지 않아 염가의 알루미늄 주조로 형성할 수 있으며, 납땜측 부재(1)에 브랜치관(3)을 노내 납땜할 때에 납땜측 부재(1)의 열용량은 분할되어 있어 작기 때문에, 납땜측 부재(1)와 브랜치관(3)의 노내 납땜시에 있어서의 위치의 어긋남을 억제할 수 있고, 더구나 본 예에서는 미리 코킹 치구(K)에 의해 코킹하여 위치를 결정할 수 있기 때문에, 위치의 어긋남을 확실하게 억제할 수 있는 것이다.

다음으로, 도 3은 제 2 실시예를 나타내는 것으로, 도 3에서는 4개의 브랜치관(3)의 각 일끝단측이 접합되는 서지 탱크의 납땜측 부재(1)는 도 4의 단면확대도에 나타낸 바와 같이, 내벽부(1a)에 각각 개구(1d,1d)가 대향하는 형상으로 형성되고, 각각의 개구(1d)에는 바깥측으로 돌출하여 개구 돌기부(1e,1e)가 형성되어, 각각의 개구 돌기부(1e) 내에 브랜치관(3)의 일끝단측을 코킹 치구(K)를 사용하여 코킹하여 위치 결정할 수 있도록 구성되어 있으며, 코킹하여 위치 결정한 후에 노내에 넣어 노내 납땜하여 확실하게 위치의 어긋남을 억제한 상태로 노내 납땜에 의해 기밀성이 양호하게 확보되는 것이다.

또, 각 브랜치관(3)의 다른 끝단측의 플랜지(6)와의 접합부에 있어서도 마찬가지로, 코킹 치구(K)를 사용하여 코킹하고 위치 결정하여 노내 납땜되므로, 위치가 어긋나지 않고 기밀성을 확보하여 접합되는 것이다.

상기 납땜측 부재(1)의 윗면에는 볼트(4,4)를 통해 별도의 비가열측 부재(2)가 체결고정되는 것으로, 이 비가열측 부재(2)는 노내에 들어가지 않고 열처리가 행하여지지 않기 때문에, 충분한 강도가 확보되어, 암나사를 형성하여 볼트 등으로 스테이(5)를 견고하게 부착시킬 수 있다.

이와 같이 재료강도가 저하하지 않고 있는 비가열측 부재(2)에 견고하게 스테이(5) 등을 부착하여 스테이(5) 등에 의해 서지 탱크 전체가 자동차에 설치되었을 때의 진동을 작게 할 수 있게 된다. 또한, 비가열측 부재(2)는 열처리되지 않기 때문에 저융점 알루미늄 합금을 사용하여 염가로 제작하는 것이 가능하다.

본 발명은, 일끝단이 엔진측의 플랜지에, 다른 끝단이 스로틀 챔버측의 서지 탱크에 각각 노내 납땜되어 접합되는 복수의 브랜치관을 가진 흡입 매니폴드에 있어서, 상기 서지 탱크를, 상기 브랜치관이 코킹 치구 등에 의해 코킹되어 위치 결정된 상태로 노내 납땜으로 접합되는 납땜측 부재와, 노내 납땜되지 않고 상기 납땜측 부재와 볼트 등으로 체결되는 비가열측 부재로 2분할 형성함으로써, 서지 탱크는 2분할되어 형성되어 있기 때문에, 납땜측 부재의 안측으로부터 코킹 치구 등을 넣을 수 있어, 코킹 치구 등에 의해 납땜측 부재와 브랜치관의 접합부를 미리 코킹하여 위치 결정하고, 그 후에 노내에 넣어 노내 납땜을 행하여, 위치가 어긋나지 않고 양호한 기밀성을 확보하여 정확하게 접합하는 것이 가능해진다. 또한, 2분할함으로써, 코어를 사용하지 않아 염가의 알루미늄 주조로 형성할 수 있으며, 또한 비가열측 부재는 염가인 저융점 알루미늄 합금으로 형성할 수 있게 된다.

또한, 상기 비가열측 부재에는 스테이 등의 보강부재가 부착됨으로써, 한쪽의 서지 탱크의 비가열측 부재는 노내에 들어가지 않으므로 재료강도가 저하하지 않기 때문에 암나사 등을 형성하여 견고하게 스테이 등의 보강부재를 부착시켜 서지 탱크전체를 견고하게 스테이 등으로 지지할 수 있게 된다.

도 1은 제 1 실시예의 흡입 매니폴드의 분해사시도,

도 2는 서지 탱크의 납땜측 부재에 대하여 브랜치관을 코킹하여 위치 결정시킨 상태의 납땜부분의 단면확대도,

도 3은 제 2 실시예의 흡입 매니폴드의 사시도,

도 4는 도 3의 서지 탱크의 납땜측 부재에 대하여 브랜치관을 코킹하여 위치 결정시킨 상태의 납땜부의 확대단면구성도,

도 5는 종래의 흡입 매니폴드의 사시도,

도 6은 종래의 납땜부의 확대단면구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 서지 탱크의 납땜측 부재 1a, 2a : 내벽부

1b : 바깥둘레부 1c, 2c : 볼트구멍

1d : 개구 1e : 개구돌기부

2 : 서지 탱크의 비가열측부재 3 : 브랜치관

4 : 볼트 5 : 스테이

6 : 플랜지 K : 코킹 치구

Claims (2)

1. 일끝단이 엔진측의 플랜지에, 다른 끝단이 스로틀 챔버측의 서지 탱크에 각각 노내 납땜으로 접합되는 복수의 브랜치관을 가진 흡입 매니폴드에 있어서, 상기 서지 탱크를, 상기 브랜치관이 코킹 치구 등으로 코킹되어 위치 결정된 상태에서 노내 납땜으로 접합되는 납땜측 부재와, 노내 납땜되지 않고 상기 납땜측 부재와 볼트 등으로 체결되는 비가열측 부재로 2분할 형성한 것을 특징으로 하는 흡입 매니폴드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 비가열측 부재에는 스테이 등의 보강부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 흡입 매니폴드.