KR100767603B1

KR100767603B1 - 실린더 헤드의 스페이서 조립방법

Info

Publication number: KR100767603B1
Application number: KR1020070058228A
Authority: KR
Inventors: 백팔성
Original assignee: (주)동화테크
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2007-10-18
Also published as: CN101324211A; CN101324211B

Abstract

본 발명은 실린더 헤드의 스페이서 조립방법에 관한 것으로, 내부 홈결합면 길이가 다양하게 형성된 다수의 스페이서를 구비하고, 그 스페이서의 측면 소정부에 홈결합면 길이를 표시토록 함으로써 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈의 폭방향에 길이와 적합한 스페이서를 골라 조립함으로써 우수한 조립성과 기밀성을 갖도록 한 실린더 헤드의 스페이서 및 그 조립방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 다이캐스팅으로 제작된 실린더 헤드와, 스페이서간의 결합 오차가 발생되어도 상기 스페이서를 다수의 규격으로 제작하여 준비함으로써 그 크기를 확인하면서 순차적으로 결합시켜 정확하게 결합되는 스페이서를 선별적으로 결합할 수 있으므로 대형 부품을 폐기처분하지 않아도 되므로 경제성이 매우 우수하며, 스페이서의 선별 속도를 높이기 위해 그 측면에 사이즈표시부가 형성되어져 있으므로 조립성이 우수해진다는 장점이 있다.

Description

실린더 헤드의 스페이서 조립방법{A METHOD FOR JOINNING SPACER TO CYLINDER HEAD}

도 1a, 1b, 1c는 종래의 실시예에 따른 실린더 헤드 및 스페이서의 구성 및 결합상태를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서 외형을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드에 대한 스페이서의 선별 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서 조립공정을 도시한 공정도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2:실린더헤드, 8:조립 공간확보용 홈,

10:결합돌부, 12:안착단,

14,14’:스페이서, 18:결합턱,

20,20’:결합홈, 22:실란트충진홈,

28:사이즈표시부.

본 발명은 실린더 헤드의 스페이서 조립방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 내부 홈결합면 길이가 다양하게 형성된 다수의 스페이서를 구비하고, 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈의 폭방향에 길이와 적합하게 결합되는 스페이서를 골라 조립함으로써 우수한 조립성과 기밀성을 갖도록 한 실린더 헤드의 스페이서 조립방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 자동차 엔진은 연료가 혼합기 형성과정을 거쳐서 실린더 내로 흡입 및 압축된 다음, 점화와 폭발 과정을 거치면서 고압을 발생시키고, 그 고압이 피스톤헤드에 작용하여 피스톤을 하향운동시키면 크랭크축은 회전운동을 하고 최종적으로 차량이 주행할 수 있게 한다.

따라서, 이러한 엔진 기관 본체는 실린더 블록(Cylinder Block) 및 실린더 헤드(Cylinder Head), 크랭크케이스(Crank Case)로 구성되어져 있다.

상기 실린더 블록(Cylinder Block)은 내부에 다수의 피스톤(미도시)을 수용하면서 폭발행정에 따라 이동하는 피스톤의 하강운동을 하부의 크랭크 케이스로 전달하기 위해 다수의 실린더가 형성된 수단이며, 상기 크랭크 케이스의 내부에 크랭크축이 구성되어져 있으며, 상기 실린더 블록에 수용된 피스톤과 각각 연결되어 직선운동을 회전운동으로 변환하기 위한 수단이다.

또한, 상기 실린더 헤드는 내부에 캠축과 각종 밸브기구가 수용되어지며, 상기 피스톤과 함께 연소실을 형성하는 수단이다.

보다 상세하게, 도 1a, 1b, 1c를 이용하여 종래의 실린더 헤드와 스페이서의 구성 및 결합상태를 설명한다.

도 1a, 1b, 1c는 종래의 실시예에 따른 실린더 헤드 및 스페이서의 구성 및 결합상태를 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 종래의 실시예에 따른 상기 실린더 헤드(2)는 그 조립공정중 내부 몸체(6)에는 캠축(미도시)과 각종 밸브기구(미도시)가 조립되어야 한다. 따라서, 상기 실린더 헤드(2)의 외부하우징(4)의 양측면 소정부에는 상기 캠축과 밸브기구가 조립될 수 있는 공간을 확보하기 위한 조립 공간확보용 홈(8)이 형성되어져 있는 바, 상기 실린더 헤드(2)에 형성된 조립 공간확보용 홈(8)은 일단 상기 실린더 헤드(2)의 내부에 상기 캠축과 밸브기구의 조립이 완료되게 되면 밀폐시켜야 하는 홈으로써, 그 홈은 반원 형상으로 이루어지며 그 내부 중앙부가 상방으로 돌출되어진 결합돌부(10)가 형성되고 그 결합돌부(10)의 양측면은 그 결합돌부(10) 보다 낮은 높이의 안착단(12)으로 이루어져 있다.

통상 상기 조립 공간확보용 홈(8)은 상기 실린더 헤드(2)의 내부에 조립되는 부품의 조립 완료 후에는 밀폐되어야 하므로, 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 상기 결합돌부(10) 및 안착단(12)과 대응되는 형상을 갖는 스페이서(14)를 이용하여 홈(8)을 밀폐한다.

상기 스페이서(14)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 그 몸체(16)가 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 요입될 수 있는 반원형상으로 이루어져 있으며, 그 몸체(16)의 외주연 중앙부에 일정 깊이의 결합홈(20)이 형성되어져 있고, 그 결합홈(20)의 양 단에는 결합턱(18)이 형성되어져 있다.

따라서, 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 결합돌부(10)는 상기 스페이서(14)에 형성된 결합홈(20)과 결합되게 되며, 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 안착단(12)에 상기 스페이서(14)에 형성된 각각의 결합턱(18)이 안착되게 된다.

그러나, 상기 실린더 헤드(2)와, 스페이서(14)는 공히 금형을 통한 다이캐스팅 방식을 통해 제작되게 되므로, 실린더 헤드(2)에 형성된 조립공간 확보용 홈(8)에 정확히 스페이서(14)가 결합되지 않는 경우가 매우 빈번하였으며, 이 경우 상기 실린더 헤드(2)를 모두 폐기처분하고 있는 실정이다. 이는 경제적인 자원의 낭비는 물론이고 환경 오염을 유발할 수 있으므로 적절한 대책이 시급히 마련되어야 하는 상황이다. 미설명부호 22는 실란트를 충진하기 위한 실란트 충진홈이다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 내부 홈결합면 길이가 다양하게 형성된 다수의 스페이서를 구비하고, 그 스페이서의 측면 소정부에 홈결합면 길이를 표시토록 함으로써 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈의 폭방향에 길이와 적합한 스페이서를 골라 조립함으로써 우수한 조립성과 기밀성을 갖도록 한 실린더 헤드의 스페이서 조립방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 그 내부 중앙부가 상방으로 돌출되어진 결합돌부가 형성되고, 그 결합돌부의 양측면은 그 결합돌부 보다 낮은 높이의 안착단으로 이루어진 조립 공간확보용 홈이 그 양측면에 각각 형성된 실린더 헤드에 상기 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈을 폐쇄시키기 위한 스페이서를 조립하기 위한 방법에 있어서, 상기 조립 공간확보용 홈에 요입되어 실린더 헤드 내부를 밀폐시키기 위한 스페이서를 그 결합홈의 폭방향 길이가 상이한 다수의 규격을 갖도록 제작하는 제 1과정과; 상기 조립 공간확보용 홈의 결합돌기 폭방향 길이에 적합한 스페이서를 선별하는 제 2과정과; 상기 스페이서의 외주연에 형성된 실란트 충진홈에 실란트를 충진하는 제 3과정과; 상기 스페이서를 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈에 결합시키는 제 4과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 스페이서는 그 몸체의 측면에 상기 결합홈의 폭방향 길이를 표시하기 위한 사이즈 표시부가 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
바람직하게, 상기 스페이서는 상기 실린더 헤드와의 밀폐율을 높이기 위해 상기 결합홈의 외주연에 각각 형성되는 실란트 충진홈이 다이캐스팅시 자동으로 형성될 수 있도록 다이캐스팅용 금형에 실란트 충진홈과 대응되는 돌기가 형성되어 다이캐스팅 후 별도의 실란트 충진홈 가공을 하지 않는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
바람직하게, 상기 사이즈 표시부는 상기 스페이서의 다이캐스팅시 그 측면에 형성될 수 있도록 다이캐스팅용 금형에 각 사이즈별 돌출 문자가 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
바람직하게, 상기 제 1과정은 그 결합홈의 폭방향 길이가 결합돌부의 폭방향 길이와 일치하는 표준길이와; 그 표준길이에서 허용오차값을 감산한 길이와; 표준길이에서 허용오차 길이를 합산한 길이로 이루어진 3가지 길이의 결합홈을 갖도록 스페이서를 제작하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.

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이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서 외형을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실린더 헤드에 대한 스페이서의 선별 상태를 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서는 내부 홈결합면 길이가 다양하게 형성된 다수의 스페이서를 구비하고, 그 스페이서의 측면 소정부에 홈결합면 길이를 표시토록 함으로써 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈의 폭방향에 길이와 적합한 스페이서를 골라 조립함으로써 우수한 조립성과 기밀성을 갖도록 한 스페이서를 제공한다.

보다 상세하게, 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서(14’)는 실린더 헤드(2)에 형성된 조립 공간확보용 홈(8)에 요입되어 실린더 헤드(2)의 내부를 밀폐시키는 바, 그 실린더 헤드(2)는 종래의 실린더 헤드와 마찬가지로 그 조립공정중 내부 몸체(6)에는 캠축(미도시)과 각종 밸브기구(미도시)가 조립되어야 한다. 따라서, 상기 실린더 헤드(2)의 외부하우징(4)의 양측면 소정부에는 상기 캠축과 밸브기구가 조립될 수 있는 공간을 확보하기 위한 조립 공간확보용 홈(8)이 형성되어져 있는 바, 상기 실린더 헤드(2)에 형성된 조립 공간확보용 홈(8)은 일단 상기 실린더 헤드(2)의 내부에 상기 캠축과 밸브기구의 조립이 완료되게 되면 밀폐시켜야 하는 홈으로써, 그 홈은 반원 형상으로 이루어지며 그 내부 중앙부가 상방으로 돌출되어진 결합돌부(10)가 형성되고 그 결합돌부(10)의 양측면은 그 결합돌부(10) 보다 낮은 높이의 안착단(12)으로 이루어져 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 실린더 헤드의 스페이서(14’)는 반원 형상의 몸체(16’)가 형성되어져 있으며, 그 상면(24)은 헤드 가스켓(미도시)와 밀착되며, 헤드 커버(미도시)에 의해 덮혀지도록 민자 형태로 형성되어져 있다.

또한, 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서(14’)는 상기 실린더 헤드(2)의 조립 공간확보용 홈(8)에 요입되어 상기 조립 공간확보용 홈(8)을 폐쇄시키기 위한 수단이므로, 그 스페이서(14’)의 외주연 중앙 소정부에 외주연 방향을 따라 형성된 결합홈(20’)이 구성되는 바, 그 결합홈(20’)의 폭방향 길이는 각기 상이한 다수의 규격으로 이루어져 상기 스페이서(14’)를 통해 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 결합돌부(10)의 폭방향 길이와 일치하는 스페이서(14’)를 선택적으로 요입함으로써 결합 범용성을 높이게 된다.

이때, 상기 결합홈(20’)의 양측면에는 그 결합홈(20’)의 형성으로 인해, 돌출된 결합턱(18)이 형성되어져 있으며, 그 결합홈(20’)의 외주연에는 다수개의 실란트 충진홈(22)이 외주연 방향을 따라 형성되어져 있다.

또한, 상기 실란트 충진홈(22)은 상기 스페이서(14’)의 다이캐스팅시 자동으로 형성될 수 있도록 스페이서 다이캐스팅용 금형(미도시)에 그 실란트 충진홈(22)과 대응되는 돌기(미도시)가 형성되어 다이캐스팅 후 별도의 실란트 충진홈(22) 가공을 하지 않도록 함으로써 공정상 경제적으로 유리하게 한다.

한편, 본 발명의 방법에 사용되는 실린더 헤드의 스페이서(14’)는 그 몸체(16’)의 측면(26)에 상기 결합홈(20’)의 폭방향 길이를 표시하기 위한 사이즈 표시부(28)가 형성되어져 있으며, 상기 사이즈 표시부(28)는 상기 스페이서(14’)의 다이캐스팅시 그 측면(26)에 형성될 수 있도록 다이캐스팅용 금형(미도시)에 각 사이즈별 돌출 문자(미도시)가 형성되어져 있다. 따라서, 상기 스페이서(14’)는 그 스페이서 다이캐스팅용 금형을 통해 다이캐스팅을 수행하게 되면 자연스럽게 그 측면(26)에 해당 스페이서(14’)의 결합홈 사이즈가 표시되게 된다.

이때, 상기 스페이서(14’)에 형성된 결합홈(20’)의 폭방향 길이는 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 결합돌부(10)의 폭방향 길이(A)와 일치하는 표준길이(도 3참조: A)와; 그 표준길이(A)에서 허용오차값을 감산한 길이(B)와; 표준길이(A)에서 허용오차 길이를 합산한 길이(C)로 이루어진 3가지 길이의 결합홈(20a',20b',20c')을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 허용 오차값은 상기 실린더 헤드(2) 및 스페이서(14’)가 다이캐스팅 방식으로 제작됨으로 인한 허용오차값으로, 약 0.1㎜ 정도인 것이 좋다. 이때, 상기 스페이서(14’)의 결합홈(20’) 폭방향 길이가 가장 작은 스페이서(14’)는 그 사이즈 표시부(28)에 ‘Ⅰ’이라고 표시되며, 그 다음의 폭방향 길이가 큰 순서대로 ‘Ⅱ’, ‘Ⅲ’으로 표시되게 하는 것이 좋다.

따라서, 작업자가 상기 스페이서(14’)의 측면에 형성된 사이즈 표시부(28)를 확인 한 후, 가장 작은 크기의 상기 스페이서(14’)를 상기 실린더 헤드(2)의 조립 공간확보용 홈(8)에 요입시켜보고, 정확하게 요입되지 않는 경우, 그 다음 크기의 상기 스페이서(14’)를 상기 실린더 헤드(2)의 조립 공간확보용 홈(8)에 요입시키며, 이를 반복하여 상기 실린더 헤드(2)의 조립 공간확보용 홈(8)에 정확하게 결합되는 스페이서(14’)를 선별하여 실린더 헤드(2)의 내부를 밀폐시킬 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실린더 헤드의 스페이서 조립공정을 도시한 공정도이다.

먼저, 조립 공간확보용 홈(8)이 그 양측면에 각각 형성된 실린더 헤드(2)를 다이캐스팅 방식으로 제작한다. 이때, 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 형성된 결합돌부(10) 및 안착단(12)은 미리 정해진 일정한 폭방향 길이를 가지므로 상기 실린더 헤드(2)를 다이캐스팅하기 위한 금형은 단일 금형이다. 특히, 상기 실린더 헤드(2)를 다이캐스팅하기 위한 금형은 매우 복잡한 금형으로 이루어져 있으므로 마땅히 그 내부 크기가 일정하게 정해진 규격을 갖는 금형이다(ST-100).

또한, 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 요입되어 실린더 헤드(2) 내부를 밀폐시키기 위한 스페이서(14')를 그 결합홈(20’)의 폭방향 길이가 상이한 다수의 규격을 갖도록 다이캐스팅 방식으로 제작한다.

즉, 상기 스페이서(14’)를 제작하기 위한 다이캐스팅용 금형은 다수개가 준비되어야 하며, 바람직하게 상기 결합홈(20’)의 폭방향 길이가 상기 실린더 헤드(2)의 결합돌기(10) 폭방향 길이와 일치하는 표준 길이를 갖는 하나의 금형과, 그 표준길이에서 ± 오차를 보상할 수 있는 복수개의 금형을 포함하여 총 3개의 금형을 준비하는 것이 좋다. 따라서, 본 발명을 통해 준비되는 스페이서(14’)는 그 결합홈(20’)의 폭방향 길이가 각기 상이한 3가지 규격이 다이캐스팅 방식으로 제작된다(ST-200).

또한, 상기한 방식으로 제작된 다수 규격의 스페이서(14’)를 각각 상기 조립 공간확보용 홈(8)에 삽입하여 정확하게 결합되는 스페이서(14’)를 선별한다(ST-300).

상기 스페이서(14’)가 선별되면, 그 스페이서(14’)의 외주연에 형성된 실 란트 충진홈(22)에 실란트를 충진하고, 상기 스페이서(14’)를 실린더 헤드(2)의 조립 공간확보용 홈(8)에 결합시킨다(ST-400,500).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 실린더 헤드의 스페이서 조립방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더 헤드의 스페이서 조립방법은 다이캐스팅으로 제작된 실린더 헤드와, 스페이서간의 결합 오차가 발생되어도 상기 스페이서를 다수의 규격으로 제작하여 준비함으로써 그 크기를 확인하면서 순차적으로 결합시켜 정확하게 결합되는 스페이서를 선별적으로 결합할 수 있으므로 대형 부품을 폐기처분하지 않아도 되므로 경제성이 매우 우수하며, 스페이서의 선별 속도를 높이기 위해 그 측면에 사이즈표시부가 형성되어져 있으므로 조립성이 우수해진다는 장점이 있다.

Claims

그 내부 중앙부가 상방으로 돌출되어진 결합돌부가 형성되고, 그 결합돌부의 양측면은 그 결합돌부 보다 낮은 높이의 안착단으로 이루어진 조립 공간확보용 홈이 그 양측면에 각각 형성된 실린더 헤드에 상기 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈을 폐쇄시키기 위한 스페이서를 조립하기 위한 방법에 있어서,

상기 조립 공간확보용 홈에 요입되어 실린더 헤드 내부를 밀폐시키기 위한 스페이서를 그 결합홈의 폭방향 길이가 상이한 다수의 규격을 갖도록 제작하는 제 1과정과;

상기 조립 공간확보용 홈의 결합돌기 폭방향 길이에 적합한 스페이서를 선별하는 제 2과정과;

상기 스페이서의 외주연에 형성된 실란트 충진홈에 실란트를 충진하는 제 3과정과;

상기 스페이서를 실린더 헤드의 조립 공간확보용 홈에 결합시키는 제 4과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
제 1항에 있어서, 상기 스페이서는 그 몸체의 측면에 상기 결합홈의 폭방향 길이를 표시하기 위한 사이즈 표시부가 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
제 1항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 실린더 헤드와의 밀폐율을 높이기 위해 상기 결합홈의 외주연에 각각 형성되는 실란트 충진홈이 다이캐스팅시 자동으로 형성될 수 있도록 다이캐스팅용 금형에 실란트 충진홈과 대응되는 돌기가 형성되어 다이캐스팅 후 별도의 실란트 충진홈 가공을 하지 않는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
제 2항에 있어서, 상기 사이즈 표시부는 상기 스페이서의 다이캐스팅시 그 측면에 형성될 수 있도록 다이캐스팅용 금형에 각 사이즈별 돌출 문자가 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1과정은 그 결합홈의 폭방향 길이가 결합돌부의 폭방향 길이와 일치하는 표준길이와; 그 표준길이에서 허용오차값을 감산한 길이와; 표준길이에서 허용오차 길이를 합산한 길이로 이루어진 3가지 길이의 결합홈을 갖도록 스페이서를 제작하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드의 스페이서 조립방법.
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