KR100633908B1 - 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀에 관한 것으로, 원통형 홀더(10)와, 이 홀더(10)에 삽입되어 전방으로 돌출되되 표면이 세라믹 재질로 이루어진 테이퍼핀(20)과, 상기 홀더(10)에 삽입되어 테이퍼핀(20)을 눌러 고정하고 상단의 플랜지(31)가 홀더(10)의 플랜지(12)에 맞대어져 볼트체결되는 구조로 이루어진다. 또한, 상기 테이퍼핀(20)의 표면은 세라믹 재질로써 별도 제작된 표면부재(50)로 구성될 수 있다.

따라서, 코어핀 전체에서 실제로 용탕이 잠기는 부분의 내열성이 향상되어 용손이 발생하지 않게 됨으로써 실린더헤드 불량이 발생하지 않게 되고, 상기 테이퍼핀만을 교체하여 재사용할 수 있게 됨으로써 코어핀에 대한 부품비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀{spark plug core pin of metallic mould for cylinder head}

도 1은 실린더헤드 금형중 상형의 저면 사시도 및 이에 장착된 점화플러그 코어핀의 확대도,

도 2는 본 발명에 따른 점화플러그 코어핀의 조립 및 분해상태도,

도 3은 본 발명에 따른 점화플러그 코어핀의 일 구성인 테이퍼핀의 조립 및 분해상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 홀더, 11 : 단차,

12 : 플랜지, 20 : 테이퍼핀,

21 : 플랜지, 22 : 수직원통부,

23 : 코어, 24 : 암나사공,

30 : 스페이서, 31 : 플랜지,

40 : 볼트, 50 : 표면부재,

60 : 고정구.

본 발명은 자동차 엔진의 실린더헤드 주조용 금형에 있어서, 특히 상형에 장착되는 점화플러그 코어핀에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 실린더헤드는 알루미늄 합금 용탕을 금형에 저압으로 충진하고, 냉각 응고시켜 금형으로부터 분리(이형)해 냄으로써 제작된다.

또한, 실린더헤드에는 점화플러그가 삽입 장착될 점화플러그 설치공을 형성하는 것이 필요한데, 이는 상형에 코어(core)를 설치하여 형성한다.

상기 점화플러그 설치공 형성용 코어를 "점화플러그 코어핀"이라 칭한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 점화플러그 코어핀(1; 이하 코어핀이라 칭한다.)은 실린더헤드 금형 중 상형(2)에 장착된다.

즉, 상형(2)에 내주면에 단차가 형성된 구멍을 형성하고, 이 구멍으로 코어핀(1)을 실린더헤드 상부에서 하방으로 삽입하여, 코어핀(1)의 상단에 형성된 원판형 플랜지(1a)가 상기 단차에 걸려지도록 하고, 그 상부로 원판형의 핀커버(도시하지 않음)를 압입하여 삽입상태를 고정하게 된다.

상기와 같은 상태의 상형(2)을 하형에 덮고, 그 내부 공간에 용탕을 주입하면 용탕에 코어핀(1) 전체 중에서 앞 부분의 테이퍼핀(1b)이 잠기게 되고, 냉각 응고 후, 주물을 분리하면 제품에 상기 테이퍼핀(1b)에 의한 구멍이 형성되는 바, 이 구멍이 바로 점화플러그 설치공이 된다.

그런데, 상기 코어핀(1)에서 테이퍼핀(1b)은 고온의 용탕에 직접 접촉하게 되므로 사용한지 20여 일이 경과하면 선단부쪽 표면 일부가 뜯겨져 나가는 용손 현상이 발생하여 실린더헤드에도 불량 부분이 발생하며, 따라서 이를 제거하는 가공공정을 추가로 실시해야만 하는 문제점이 있었다.(용손부 ; 1c)

또한, 상기와 같이 손상된 코어핀(1)은 용손부(1c)를 재생하여 다시 사용하게 되는데, 역시 그 수명이 짧아 새 것으로 교체해야만 하므로 부품비용이 많이 들게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 용탕과의 반복 접촉에도 테이퍼핀에 용손이 발생하지 않게 됨으로써 실린더헤드의 불량 발생이 방지되고, 또한 테이퍼핀이 손상되었을 경우에는 테이퍼핀만을 교환하여 사용할 수 있게 됨으로써 부품비용이 절감될 수 있도록 된 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통형 몸체의 내주면 하부에 단차가 형성되고, 몸체 상단에는 원형 플랜지가 형성된 홀더; 상기 홀더의 후방으로 삽입되어 전방으로 돌출되고, 몸체의 상단에 형성된 원판형 플랜지가 상기 단차에 걸려지며, 표면이 세라믹 재질로 이루어진 테이퍼핀; 상기 홀더에 원주형 몸체가 삽입되어 테이퍼핀의 플랜지를 가압고정하고, 몸체의 상단에 형성된 원판형 플랜지가 상기 홀더의 플랜지와 맞대어져 볼트체결되는 스페이서를 포함하여 구성된다.

상기 테이퍼핀의 몸체가 원주형 코어로 형성되고, 이 코어가 세라믹 재질의 테이퍼진 원통형 표면부재에 삽입되며, 이 표면부재는 상기 코어의 단부에 형성된 암나사공에 나사체결되는 고정구에 의해 고정된 것을 특징으로 한다.

상기 테이퍼핀의 플랜지 하부에 홀더의 단차 하부의 내주면에 정확히 들어맞는 수직원통부가 형성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 코어핀의 테이퍼핀 부분이 세라믹 재질로 이루어져 용손이 발생하지 않으며, 여타의 이유로 파손될 경우 테이퍼핀만을 교환하여 사용할 수 있게 됨으로써 부품의 수명이 연장되어 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

또한, 코어핀의 용손이 발생하지 않음으로써 생산되는 실린더헤드에 불량이 발생하지 않게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 코어핀의 조립 및 분해 상태도로서, 본 발명에 따른 코어핀은 원통형 홀더(10)와, 그 앞쪽의 테이퍼핀(20)과, 이 테이퍼핀(20)을 상기 홀더(10)에 고정시키는 스페이서(30)로 이루어진다.

상기 홀더(10)는 몸체를 관통하여 구멍이 형성된 원통형으로 이루어지며, 구멍 내주면의 하부에는 내경이 축소되는 단차(11)가 형성된다. 이 단차(11) 상/하부의 각 내주면은 내경 변화가 없는 단순 원형 구멍이다.

또한, 상기 홀더(10)의 몸체 상단에는 원형의 플랜지(12)가 형성되고, 플랜지(12)에는 등간격으로 복수의 볼트공이 형성된다.

상기 테이퍼핀(20)은 그 명칭에서와 같이 몸체가 테이퍼형상으로 이루어져 있으며, 표면은 세라믹 재질로 이루어지고, 상단에는 원판형 플랜지(21)가 형성되어 있어서, 상기 홀더(10)의 구멍으로 삽입되었을 때 플랜지(21)가 홀더(10)의 단차(11)에 걸려지도록 되어 있다.

즉, 몸체의 대부분이 홀더(10)의 앞쪽으로 돌출되는 상태로 홀더(10)에 삽입된다.

상기 스페이서(30)는 원주형의 몸체를 가지고 있으며, 몸체의 상단에 원판형 플랜지(31)가 형성된다.

상기 스페이서(30)의 몸체는 홀더(10)의 내경에 비해 미세하게 작은 지름으로 형성되고, 플랜지(31)의 지름은 홀더(10)의 플랜지(12)와 같은 지름으로 형성되며, 동일한 위치에 볼트공이 형성된다.

따라서, 스페이서(30)의 몸체가 홀더(10)의 구멍으로 삽입되었을 때 그 앞쪽 단부는 테이퍼핀(20)의 플랜지(21)를 가압하여 테이퍼핀(20)을 고정시키게 되며, 상단의 플랜지(31)는 홀더(10)의 플랜지(12)와 맞대어지고, 이 상태에서 일치된 볼트공들을 통해 볼트(40)가 체결됨으로써 코어핀의 조립이 완료된다.

이때, 테이퍼핀(20)에서 플랜지(21)의 하부 소정 구간을 수직원통부(22)로 형성하여, 홀더(10)의 단차(11) 하부의 내주면에 정확히 들어맞도록 함으로써 테이퍼핀(20)의 고정이 더욱 견고하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상기 테이퍼핀(20)의 표면을 세라믹 재질로 구성하는 것은 다음과 같이 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 테이퍼핀(20)의 수직원통부(22)의 하부에 별 물로 제작된 세라믹 재질의 표면부재(50)를 설치한다.

이를 위해 테이퍼핀(20)의 수직원통부(22) 하부 몸체는 원주형의 코어(23)로 형성되며, 이 코어(23)의 하단에는 암나사공(24)이 형성된다.

그리고, 상기 표면부재(50)는 표면이 테이퍼진 원통형으로 형성된다.

따라서, 표면부재(50)의 내측으로 상기 코어(23)를 삽입한 뒤, 그 하단으로부터 고정구(60)를 나사체결하여 표면부재(50)를 고정한다.

상기 고정구(60)는 일종의 볼트로서 바디부에 상기 암나사공(24)에 나사체결되는 수나사가 형성되고, 헤드부는 상기 표면부재(50)의 단부 지름에 맞는 크기로 납작하고 외주면은 경사진 형태로 형성된다.

한편, 상기 표면부재(50)를 제외한 테이퍼핀(20)이나 고정구(60)들은 금형공구강(예를 들어, SKD61)으로 제작된다.

마찬가지로 상기 홀더(10)와 스페이서(30)도 동일한 재질의 금형공구강으로 제작된다.

이제, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명에 따른 코어핀은 금형 내에서 용탕에 잠기는 부분인 상기 테이퍼핀(20)의 표면이 세라믹 재질로 이루어져 있음으로써 고온 용탕과의 반복 접촉에 의한 용손현상이 발생하지 않게 된다.

따라서, 실린더헤드의 대응부위에 불량이 발생하지 않게 됨으로써 추후 이를 재가공하여 불량을 수정하는 공정을 추가 실시할 필요가 없게 된다.

또한, 상기 테이퍼핀(20) 자체가 코어핀 전체에서 분리될 수 있는 구조로 이 루어져 있으므로 여타 이유에 의하여 테이퍼핀(20)이 손상되었을 경우, 테이퍼핀(20)만을 교환할 수 있음으로써 코어핀의 수명이 증가하여 부품비용이 감소하게 된다.

이에 더하여, 전술한 바와 같이, 상기 테이퍼핀(20)의 표면을 별도의 표면부재(50)로서 구성하면, 테이퍼핀(20) 중에서도 표면부재(50)만을 교환하여 사용할 수 있게 됨으로써 재사용할 수 있는 부분이 증가되므로 부품비용이 더욱 감소하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 테이퍼핀에 용손이 발생하지 않게 됨으로써 실린더헤드의 불량 발생이 방지되고, 이로써 불량 수정을 위한 추가 공정이 필요없게 되며, 또한 테이퍼핀이 손상되었을 경우에는 테이퍼핀만을 교환하거나 또는 표면부재만을 교환하여 사용할 수 있게 됨으로써 코어핀에 대한 부품비용이 크게 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 원통형 몸체의 내주면 하부에 단차(11)가 형성되고, 몸체 상단에는 원형 플랜지(12)가 형성된 홀더(10);

   상기 홀더(10)의 후방으로 삽입되어 전방으로 돌출되고, 몸체의 상단에 형성된 원판형 플랜지(21)가 상기 단차(11)에 걸려지며, 표면이 세라믹 재질로 이루어진 테이퍼핀(20);

   상기 홀더(10)에 원주형 몸체가 삽입되어 테이퍼핀(20)의 플랜지(21)를 가압고정하고, 몸체의 상단에 형성된 원판형 플랜지(31)가 상기 홀더(10)의 플랜지(12)와 맞대어져 볼트체결되는 스페이서(30)를 포함하여 구성되는 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀.
2. 제 1항에 있어서, 상기 테이퍼핀(20)의 몸체가 원주형 코어(23)로 형성되고, 이 코어(23)가 세라믹 재질의 테이퍼진 원통형 표면부재(50)에 삽입되며, 이 표면부재(50)는 상기 코어(23)의 단부에 형성된 암나사공(24)에 나사체결되는 고정구(60)에 의해 이탈방지되도록 된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀.
3. 제 1항에 있어서, 상기 테이퍼핀(20)의 플랜지(21) 하부에 홀더(10)의 단차(11) 하부의 내주면에 정확히 들어맞는 수직원통부(22)가 형성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 금형의 점화플러그 코어핀.

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