KR101030197B1 - 실린더 헤드 및 실린더 헤드의 제조 방법 - Google Patents

실린더 헤드 및 실린더 헤드의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 를 유지하면서 그들 사이에 미리 정해진 간격을 유지하는데 사용되는 코어 부분 (47) 은 홀딩 코어 부분 (48) 과 간격 유지 코어 부분 (50) 을 포함한다. 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 는 홀딩 코어 부분 (48) 에서 서로 분할된다. 상층 워터 재킷과 하층 워터 재킷 사이를 연결시키고 간격 유지 코어 부분 (50) 에 의해 형성되는 연통로가 형성된다.

Description

실린더 헤드 및 실린더 헤드의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING CYLINDER HEAD AND CYLINDER HEAD}
본 발명은 실린더 헤드의 제조 방법 및 그 방법에 따라 제조된 실린더 헤드에 관한것이다.
일본 공개특허공보 평 1－182560 호 (JP-A-1-182560) 는 실린더 헤드내에 2 층의 워터 재킷을 형성한 내연기관에 대하여 개시한다. 그러나 이 특허 문헌에는 그러한 실린더 헤드의 제조 방법에 관한 설명은 없다.
본 발명은 이와 같이 내부에 2층의 워터 재킷을 갖춘 실린더 헤드를 제조하는 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된 실린더 헤드를 제공한다.
본 발명의 제 1 태양은 실린더 헤드를 제조하는 방법에 관한것이다. 이 방법에 따르면, 실린더 헤드내에 2 층의 워터 재킷을 형성하기 위한 코어를 이용하여, 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어사이에 배기 포트 형성용 코어가 배치된다. 상기 코어는 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어 및, 상기 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어를 미리 정해진 간격으로 유지하기 위한 코어 부분을 포함한다. 이 코어 부분은 홀딩 코어 부분과 상층 워터 재킷 형성용 코어의 측단부 및 하층 워터 재킷 형성용 코어의 측단부에 각각의 홀딩 코어 부분의 단부를 연결하는 간격 유지용 코어 부분을 포함한다. 상기 코어는 홀딩 코어 부분에서 2 부분으로 분할된다. 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어 사이에 배기 포트 형성용 코어를 배치시킨 후에, 홀딩 코어 부분의 2 분할 부분 각각을 서로 인접하게 유지된 상태에서 실린더 헤드를 형성하기 위한 다이안으로 용융된 재료를 부어 실린더 헤드를 주조한다.
본 발명의 제 2 태양은 이하의 방법에 의해 제조된 실린더 헤드에 관한것이다. 이하의 방법에 따르면, 실린더 헤드내에 2 층의 워터 재킷을 형성하기 위한 코어를 이용하여, 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어사이에 배기 포트 형성용 코어가 배치된다. 상기 코어는 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어 및, 상기 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어를 미리 정해진 간격으로 유지하기 위한 코어 부분을 포함한다. 이 코어 부분은 홀딩 코어 부분과 상층 워터 재킷 형성용 코어의 측단부 및 하층 워터 재킷 형성용 코어의 측단부에 각각의 홀딩 코어 부분의 단부를 연결하는 간격 유지용 코어 부분을 포함한다. 상기 코어는 홀딩 코어 부분에서 2 부분으로 분할된다. 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어 사이에 배기 포트 형성용 코어를 배치시킨 후에, 홀딩 코어 부분의 2 분할 부분 각각을 서로 인접하게 유지된 상태에서 실린더 헤드를 형성하기 위한 다이안으로 용융된 재료를 부어 실린더 헤드를 주조한다.
본 발명의 제 3 태양에 따르면, 본 발명의 상기 제 2 태양에 있어서 실린더 헤드는 상층 워터 재킷 형성용 코어에 의해 형성되는 상층 워터 재킷과, 하층 워터 재킷 형성용 코어에 의해 형성되는 하층 워터 재킷 및 상층 워터 재킷과 하층 워터 재킷사이를 연결시키고, 간격 유지 코어 부분에 의해 형성되는 연통로를 갖춘다.
상기 상층 워터 재킷과 하층 워터 재킷 사이를 연결시키는 연통로는 상층 워터 재킷 형성용 코어와 하층 워터 재킷 형성용 코어를 유지하기 위한 코어부분에 포함되어 있는 간격 유지 코어부분에 의해서 형성된다.
앞서 말한 본 발명의 목적과 특징과 이후에 설명할 목적과 특징은 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시형태의 이하의 설명으로부터 명백해진다. 상기 첨부 도면에서는 유사번호가 유사 요소에 사용된다.
도 1 은 실린더 헤드의 평면 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 II－II 선을 따라 취해진 단면도이다.
도 3 은 실린더 헤드를 주조하는데 사용되는 다이와 코어를 나타낸 단면도이다.
도 4 는 배기 포트 형성용 코어의 사시도이다.
도 5 는 배기 포트 형성용 코어 및 2 층 워터 재킷 형성용 코어의 사시도이다.
도 6 은 내연기관의 단면도이다.
우선 본 발명의 실시형태에 따른 방법에 의해 제조되는 실린더 헤드에 형성되어 있는 배기 포트의 정렬에 대해 설명한다. 도 1 은 알루미늄 합금에 의해 주조된 일체형의 실린더 헤드 (1) 를 나타내고 있다. 도 1 에 있어서 파선으로 나타낸 원은 1 번 실린더 (＃1), 2 번 실린더 (＃2), 3 번 실린더 (＃3), 4 번 실린더 (＃4) 의 배치를 나타내고 있다. 따라서, 도 1 에 도시되어 있는 내연기관은 직렬 4 실린더 내연기관이며 실린더 헤드 (1) 를 구비한다. 도 1 의 밸브 포트 (2) 가 각각의 흡기 밸브에 의해 개폐되고 도 1 의 밸브 포트 (3) 는 각각의 배기 밸브에 의해 개폐된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 각각의 실린더 (＃1,＃2,＃3,＃4) 는 1 쌍의 흡기 밸브와 1 쌍의 배기 밸브를 구비하고 있다.
실린더 헤드 (1) 에는 실제로 복잡한 경로를 따라 연장되어 있는 냉각수 통로, 밸브 기구를 지지하는 부분, 점화 플러그가 삽입되는 부분, 연료 분사 밸브가 삽입되는 부분등이 형성되어 있다. 그러나 도 1 에는 상기 통로와 부분에 대해서는 생략하고 있다.
실린더 헤드 (1) 에는 실린더 (＃1,＃2,＃3,＃4) 의 축선을 포함하는 평면의 반대편에 형성되어 있는 측벽면 (4,5) 을 갖는다. 이 측벽면 (4,5) 은 상기 평면과 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 실린더 헤드 (1) 내에 형성되어있는 실린더 (＃1,＃2,＃3,＃4) 의 흡기 포트 (6) 는 측벽면 (4) 에서 개방되어 있다.
실린더 헤드 (1) 내에는 1 번 실린더 (＃1) 의 배기 포트 (7), 2 번 실린더 (＃2) 의 배기 포트 (8), 3 번 실린더 (＃3) 의 배기 포트 (9) 및 4 번 실린더 (＃4) 의 배기 포트 (10) 가 형성되어 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이 각각의 배 기 포트 (7, 8, 9, 10) 는 대응하는 1 쌍의 밸브 포트 (3) 부근에서 2 부분으로 분기되어 있고, 상기 밸브 포트 (3) 로부터 조금 떨어진 부분에 단일 배기 포트로 형성되어 있다.
도 1 에 도시되어 있는 바와 같이, 1 쌍의 중앙 실린더의 배기 포트, 즉 2 번 실린더 (＃2) 의 배기 포트 (8) 와 3 번 실린더 (＃3) 의 배기 포트 (9) 를 실린더 헤드 (1) 내에서 조인트 배기 포트 (11) 를 형성할 수 있도록 합류시키고, 이 조인트 배기 포트 (11) 는 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 까지 연장된다. 후에, 2 번 실린더 (＃2) 와 3 번 실린더 (＃3) 사이의 중앙부를 통과하여 실린더 축선방향으로 연장하고 또한 실린더 (＃1,＃2,＃3,＃4) 의 축선을 포함하는 평면과 직교하는 평면을 대칭면 (K－K) 이라고 칭한다. 2 번 실린더 (＃2) 의 배기 포트 (8) 와 3 번 실린더 (＃3) 의 배기 포트 (9) 는 대칭면 (K－K) 에 대해 대칭적으로 배치되어 있다. 조인트 배기 포트 (11) 는 대칭면 (K－K) 을 따라 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 까지 연장되어 있다.
양단에 위치하는 1 쌍의 실린더의 배기 포트, 즉 1 번 실린더 (＃1) 의 배기 포트 (7) 와 4 번 실린더 (＃4) 의 배기 포트 (10) 도 대칭면 (K－K) 에 대해 대칭적으로 배치되어 있다. 1 번 실린더 (＃1) 의 배기 포트 (7) 는 1 번 실린더 (＃1) 로부터 조인트 배기 포트 (11) 를 향해 연장되어 있다. 그리고 나서, 조인트 배기 포트 (11) 의 일측에서 배기 포트 (7) 는 조인트 배기 포트 (11) 를 따라 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 까지 연장되어 있으며, 배기 포트 (7) 와 조인트 배기 포트 (11) 는 얇은 벽 (12) 에 의해 서로 분리되어 있다. 유사하게, 4 번 실린더 (＃4) 의 배기 포트 (10) 는 4 번 실린더 (＃4) 로부터 조인트 배기 포트 (11) 를 향해 연장된다. 그리고 나서, 조인트 배기 포트 (11) 의 타측에서 배기 포트 (10) 는 조인트 배기 포트 (11) 를 따라 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 까지 연장되어 있으며, 배기 포트 (10) 와 조인트 배기 포트 (11) 는 얇은 벽 (13) 에 의해 서로 분리되어 있다.
도 1 에서 알 수 있듯이, 배기 포트 (7, 10) 를 따라 연장되어 있는 얇은 벽 (12, 13) 의 길이는 배기 포트 (7, 10) 의 직경보다 각각 더 크다. 도 1 에 나타나 있는 바와 같이, 1 번 실린더 (＃1) 의 배기 포트 (7) 와 4 번 실린더 (＃4) 의 배기 포트 (10) 는 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 에서 개방되어 있다. 조인트 배기 포트 (11) 의 개구부 (14) 의 양측에 배기 포트 (7) 의 개구 (15) 와 배기 포트 (10) 의 개구 (16) 가 형성되어 있다.
본 발명의 실시예에서는 내연기관내의 실린더의 점화 순서가 ＃1→ ＃3→ ＃4→ ＃2 또는 ＃1 → ＃2 → ＃4→ ＃3 으로 되어 있다. 둘 중 하나의 순서에 따라, 각 폭발행정과 그 사이에 하나의 중간 폭발행정이 일어나는 한 쌍의 실린더는 한 쌍의 중앙 실린더 다시말해, 2 번 실린더 (＃2) 와 3 번 실린더 (＃3) 이다(중간 폭발행정이 2 번 실린더 (#2) 의 폭발행정과 3 번 실린더 (#3) 의 폭발행정 사이에 일어난다). 다른 한쌍의 그러한 실린더는 양단에 위치하는 한쌍의 실린더 즉, 1 번 실린더 (＃1) 와 4 번 실린더 (＃4) 이다(중간 폭발행정이 1 번 실린더 (#1) 의 폭발행정과 4 번 실린더 (#4) 의 폭발행정 사이에 일어난다). 이 경우, 만약 모든 배기 포트를 실린더 헤드 (1) 내에 함께 합류시키면, 배기행정시 하나의 실린더의 배기 포트내에 발생된 정압이 그 다음 폭발행정이 실시되는 다른 실린더의 배기 포트내에 배기행정시에 가해진다. 이는 연소된 가스를 연소실로부터 양호하게 배출시키는 것을 방해한다.
대조적으로 본 발명의 실시예에 따르면, 각 폭발행정이 그 사이에 하나의 중간 행정을 두고 일어나는 실린더만의 배기 포트를 함께 합류시키는데, 다시말해, 2 번 실린더 (＃2) 의 배기 포트 (8) 와 3 번 실린더 (＃3) 의 배기 포트 (9) 를 함께 합류시키고, 1 번 실린더 (＃1) 의 배기 포트 (7) 와 4 번 실린더 (＃4) 의 배기 포트 (10) 를 함께 합류시킨다. 이 구조로, 배기 행정시 배기 가스가 하나의 실린더의 배기 포트를 통해 배출될 때 다른 실린더의 배기 포트에서 발생된 정압이 상기 하나의 실린더의 배기포트에 가해지지 않는다. 그 결과, 연소된 가스는 연소실에서 양호하게 배출된다. 즉, 다른 배기 포트에서 배출된 배기 가스의 간섭을 저지할 수 있으므로 높은 효율로 배기 가스를 배출할 수 있다.
배기 가스는 모든 실린더의 배기 행정 대신에 다른 모든 실린더의 배기 행정 동안에만 조인트 배기 포트 (11) 의 개구부 (14) 를 통하여 흐른다. 그 결과, 개구부 (14) 주위의 과열이 저지된다. 또, 배기 가스는 대응하는 실린더 (#1, #4) 의 1 사이클에서 1 번만 실린더 (＃1) 의 개구 (15) 와 4 번 실린더 (＃4) 의 개구부 (16) 를 통해 흐른다. 이러한 구성 때문에, 개구 (15,16) 주위가 과열될 가능성이 작게 된다.
밸브 포트 (3) 에서 개구부 (15) 까지의 거리와 밸브 포트 (3) 에서 개구부 (16) 까지의 거리 즉, 배기 포트 (7, 10) 의 통로 길이는 배기 포트 (8, 9) 각각의 통로 길이 보다 길다. 따라서, 배기 포트 (7, 10) 를 통해 흐르는 배기가스의 온도는 조인트 배기 포트 (11) 를 통해 흐르는 배기가스의 온도보다 더 많이 저하한다. 따라서 조인트 배기 포트 (11) 와 배기 포트 (7) 사이에 형성된 얇은 벽 (12) 과 조인트 배기 포트 (11) 와 배기 포트 (10) 사이에 형성된 얇은 벽 (13) 은 각 배기 포트 (7, 10) 를 통해 흐르는 배기가스에 의해 냉각된다. 따라서, 조인트 배기 포트 (11) 의 개구부 (14) 주의가 과열하는 것을 한층 더 신뢰적으로 저지할 수 있다.
도 2 는 도 1 의 II－II선을 따라 취해진 단면도이다. 도 2 는 실린더 블록 (17), 피스톤 (18), 연소실 (19), 연료 분사 밸브 (20), 점화플러그 (21) 를 나타낸다. 도 2 에 나타나 있는 바와 같이, 실린더 헤드 (1) 에는 상층 워터 재킷 (30) 과 하층 워터 재킷 (31) 이 형성되어 있다. 상층 워터 재킷 (30) 은 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 의 상방에 형성되어 있으며, 실린더 헤드 (1) 의 길이 방향 및 횡방향으로 연장되어 있다. 하층 워터 재킷 (31) 은 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 의 하방에 형성되어 있으며, 실린더 헤드 (1) 의 길이 방향 및 횡방향으로 연장되어 있다.
도 2 는 차체에 내연기관이 탑재된 상태를 나타내고 있다. 도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따라 각 워터 재킷의 배기 포트측 부분이 전체적으로 흡기 포트측 부분보다 수직방향으로 더 높은 곳에 위치하도록 실린더의 축선이 수직선에 대하여 경사져 있는 방식으로 내연기관이 차체에 탑재되어 있다. 상하 방향으로 연장되어 있는 연통로 (32) 가 하층 워터 재킷 (31) 의 배기 포트측 부분과 상층 워터 재킷 (30) 의 배기 포트측 부분 사이를 연결시킨다. 연통로 (32) 는 하층 워터 재킷 (31) 의 배기 포트측 부분의 가장 높은 단부와 배기 포트측 상층 워터 재킷 (30) 의 단부에 연결되어 있다.
그렇게 연통로 (32) 가 형성되어 있으므로, 하층 워터 재킷 (31) 의 냉각수에 포함되어 있는 기포는 상층 워터 재킷 (30) 으로 안내되어지고나서, 실린더 헤드 (1) 의 외부로 방출된다. 따라서, 하층 워터 재킷 (31) 이 경사져있다 하더라도, 공기는 하층 워터 재킷 (31) 의 배기 포트측 단부에 체류되어 있지 않는다. 따라서, 워터 재킷 (31) 의 냉각수가 배기 포트 (7,8,9,10) 를 냉각시킬 수 있는 냉각 효율이 감소되는 것을 예방할 수 있다.
다음으로 도 3 내지 도 5 를 참조하면서 도 1 및 도 2 에 도시되어 있는 실린더 헤드 (1) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 3 은 실린더 헤드 (1) 를 주조하기 위해 사용되는 다이와 코어를 나타내고 있다. 도 3 은 하부 다이 (40), 상부 다이 (41) 와 2 개 부분으로 분할된 측방 다이 (42) 와 다른 측방 다이 (43), 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 를 형성하는데 사용되는 배기 포트 형성용 코어 (44), 상층 워터 재킷 (30) 을 형성하는데 사용되는 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45), 하층 워터 재킷 (31) 을 형성하는데 사용되는 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 를 나타낸다.
도 4 는 배기 포트 형성용 코어 (44) 의 사시도이다. 도 5 는 배기 포트 형성용 코어 (44) 와 이를 둘러쌀 수 있도록 배치되어 있는 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 의 사시도를 나타내고 있다. 도 4 에 있어서 파선으로 도시된 부분은 주조시에 배기 포트 형성용 코어 (44) 를 지지하기 위한 코어를 나타내고 있다. 실제의 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 는 상당히 복잡한 구조를 가지고 있지만 도 5 에서는 이들 구조를 간략히 도시하고 있다.
도 3 및 도 5 를 참조하여 실린더 헤드 (1) 내에 2 층 워터 재킷 즉, 상층 워터 재킷 (30) 과 하층 워터 재킷 (31) 을 본 발명의 실시형태에 따라 형성하기 위한 코어의 구조를 설명한다. 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 를 그들 사이에 미리 정해진 간격으로 유지하기 위한 코어 부분 (47) 이 홀딩 코어 부분 (48, 49) 및 이들 홀딩 코어 부분 (48, 49) 의 단부를 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 의 옆 단부 및 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 의 옆 단부에 연결하는 간격 유지용 코어 부분 (50, 51) 을 포함한다. 코어 부분 (47) 은 홀딩 코어 부분 (48, 49) 에서 두부분으로 분할된다.
홀딩 코어 부분 (48, 49) 이 각각 두 개의 부분으로 분할되는 표면 (52) 은 홀딩 코어 부분 (48,49) 의 수직중심에서 홀딩 코어 부분 (48, 49) 의 축방향으로 각각 연장되어 있다. 따라서, 도 3 에서 도시된 바와 같이, 홀딩 코어 부분 (48) 은 상방 반체 부분 (48a) 과 하방 반체 부분 (48b) 을 포함한다. 간격 유지용 코어 부분 (50) 은 홀딩 코어 부분 (48) 의 상부 반체 부분 (48a) 의 내부 단부에서부터 상방으로 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 의 단부까지 연장되어 있는 연결부 (53a) 와 홀딩 코어 부분 (48) 의 하부 반체 부분 (48b) 의 내부 단부로부터 하방으로 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 의 단부까지 연장되어 있는 연결부 (53b) 를 포함한다. 도 3 에 도시된 바와 같이 이들 연결부 (53a, 53b) 는 서로 상하로 적층된다.
실린더 헤드 (1) 를 주조하려면 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 사이에 배기 포트 형성용 코어 (44) 를 배치한다. 상부 반체 부분 (48a) 과 하부 반체 부분 (48b) 는 홀딩 코어 부분 (48) 을 형성시킬 수 있는 적절한 배치로 적층된다. 측벽 (42) 의 두 분할 부분 사이에 홀딩 코어 부분 (48) 이 유지되어 있고 배기 포트 형성용 코어 (44) 를 위한 코어 홀딩 부분이 유지되어 있다. 그리고 나서, 용융된 금속은 다이와 코어에 의해 한정된 공간안으로 부어지고, 실린더 헤드 (1) 가 주조된다.
이러한 방식으로, 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 에 의해 상층 워터 재킷 (30) 이 형성되고 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 에 의해 하층 워터 재킷 (31) 이 형성되어 상층 워터 재킷 (30) 과 하층 워터 재킷 (31) 사이를 연결시키는 연통로 (32) 가 간격 유지용 코어 부분 (50, 51) 에 의해 형성된다.
실린더 헤드 (1) 의 주조 후, 코어 모래가 제거된다. 그리고 나서, 홀딩 코어 부분 (48) 에 의해 연통로 (32) 에서부터 실린더 헤드 (1) 의 측벽면 (5) 까지 연장되어 있는 통로 부분 (33) 이 형성된다. 실린더 헤드 측벽면 (5) 측에서 상기 통로 부분 (33) 을 한정하는 부분의 단부에 기계 가공에 의해 고리형 홈이 형성된다. 이 고리형 홈 안에는 캡 (34) 이 끼워있고 통로 부분 (33) 의 실린더 헤드 측벽면 (5) 측의 단부는 이 캡 (34) 에 의해 폐쇄되어 있다.
도 1 에 나타나있는 바와 같이, 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 는 실린더 헤드 측벽면 (5) 에서 개방되어 있고, 모든 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 의 개구는 실린더 헤드 측벽면 (5) 의 중앙부에 한정된 영역 (R) 내에 형성되어 있다. 도 5 로부터 알수 있듯이 이 영역 (R) 의 양측에서 영역 (R) 에 인접해 간격 유지용 코어 부분 (50, 51) 이 배치되어 있다. 따라서 실린더 헤드 (1) 의 주조가 완료되었을 때, 영역 (R) 의 양측에서 영역 (R) 에 인접해 연통로 (32) 가 형성된다.
영역 (R) 의 양측에서 영역 (R) 에 인접해 연통로 (32) 를 형성하는 구조로, 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 가 집합되어 있는 부분을 양호하게 냉각할 수 있다.
도 5 에서 실린더 헤드 (1) 에서 냉각수가 배출되는 냉각수 출구를 형성하는 코어 부분 (54) 을 나타내고 있다. 도 5 로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉각수 출구는 실린더 헤드 (1) 로부터 기포가 빠져나가도록 실린더 헤드 (1) 내에 형성되어 있는 워터 재킷 (30, 31) 에 가장 높은 위치에 형성시킨다.
도 6 은 배기 터보 차저로 형성된 터보차저 (60) 를 냉각시키는 방법을 나타내고 있다. 도 6 은 터보 차저의 회전축 (61), 베어링 (62), 베어링 (62) 을 냉각시키기 위한 냉각수가 유동되는 워터 재킷 (63) 을 나타낸다. 도 6 에 나타나있는 것과 같이, 본 발명의 실시형태에 따라 터보차저 (60) 의 워터 재킷 (63) 이 실린더 헤드 (1) 내에 형성된 워터 재킷 (30, 31) 보다 수직방향으로 낮은 위치에 배치되어 있다. 터보 차저 (60) 내에 형성된 워터 재킷 (63) 의 냉각수 출구 (64) 는 이 냉각수 출구 (64) 에서부터 상방으로 연장되어 있는 냉각수 통로 (65) 를 통해 실린더 헤드 (1) 내에 형성된 워터 재킷 (30,31) 에 연결되어 있다.
이 경우, 도 6 에 도시되어 바와 같이, 캡 (34) 에 냉각수 입구 (66) 가 형성되어 있고, 냉각수 통로 (65) 는 냉각수 입구 (66) 에 연결되어 있다. 워터 재킷 (63) 의 냉각수 입구 (67) 는 냉각수 통로 (68) 를 통해 실린더 블록 (17) 내에 형성된 워터 재킷 (69) 에 연결되어 있다. 본 발명의 실시형태에서는 실린더 블록 (17) 의 워터 재킷 (69) 내의 냉각수가 냉각수 통로 (68) 를 통해 터보차저 (60) 의 워터 재킷 (63) 안으로 안내된다. 그리고 나서, 베어링 (62) 의 냉각으로 인해 온도가 상승한 냉각수는 냉각수 통로 (65) 를 통하여 통로 부분 (33) 내로 배출된다.
내연 기관이 정지하면 워터 재킷 (63) 의 냉각수의 유동은 멈춘다. 그 결과, 워터 재킷 (63) 내의 냉각수의 온도가 상승하여 증기를 발생시킨다. 이 증기가 발생되자마자 냉각수 통로 (65) 를 통해 워터 재킷 (30) 내로 배출된다. 따라서, 베어링 (62) 주위에 낮은 온도의 냉각수가 유동한다. 따라서 베어링 (62) 이 과열되는 것을 저지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 실린더 헤드를 제조하는 방법으로서,
    실린더 헤드내에 상층 워터 재킷을 형성하기 위한 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45);
    실린더 헤드내에 하층 워터 재킷을 형성하기 위한 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46); 및
    홀딩 코어 부분 (48,49) 과, 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 사이에 간격을 유지하면서 이 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 를 유지하는데 사용되며 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 의 측단부 및 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 의 측단부에 홀딩 코어 부분의 단부를 연결하는 간격 유지 코어 부분 (50,51) 을 포함하는 코어부분 (47) 을 포함하며, 홀딩 코어 부분에서 두부분으로 분할되는 코어를 제공하는 단계와,
    상기 코어를 이용하여 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 사이에 배기 포트 형성용 코어 (44) 를 배치하는 단계와,
    홀딩 코어 부분 (48,49) 의 두 분할 부분을 서로 인접하게 유지한 상태에서 실린더 헤드를 형성하기 위한 다이안으로 용융된 재료를 부어 실린더 헤드를 주조하는 단계를 포함하며,
    상기 실린더 헤드는 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 에 의해 형성되는 상층 워터 재킷 (30) 과, 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 에 의해 형성되는 하층 워터 재킷 (31) 및 상층 워터 재킷 (30) 과 하층 워터 재킷 (31) 사이를 연결시키고 간격 유지 코어 부분 (50,51) 에 의해 형성되는 연통로 (32) 를 갖추고 있는,
    실린더 헤드 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 두 분할 부분으로 분할되는 홀딩 코어 부분 (48,49) 은 실린더 헤드를 형성하기 위한 다이의 측벽 (42) 에 의해 유지되는, 실린더 헤드 제조 방법.
  3. 실린더 헤드로서,
    실린더 헤드내에 상층 워터 재킷을 형성하기 위한 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45);
    실린더 헤드내에 하층 워터 재킷을 형성하기 위한 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46); 및
    홀딩 코어 부분 (48,49) 과, 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 사이에 간격을 유지하면서 이 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 를 유지하는데 사용되며 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 의 측단부 및 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 의 측단부에 홀딩 코어 부분의 단부를 연결하는 간격 유지 코어 부분 (50,51) 을 포함하는 코어부분 (47) 을 포함하며, 홀딩 코어 부분에서 두부분으로 분할되는 코어를 제공하는 단계와,
    상기 코어를 이용하여 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 와 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 사이에 배기 포트 형성용 코어 (44) 를 배치하는 단계와,
    홀딩 코어 부분 (48,49) 의 두 분할 부분을 서로 인접하게 유지한 상태에서 실린더 헤드를 형성하기 위한 다이안으로 용융된 재료를 부어 실린더 헤드를 주조하는 단계에 의해 제조되는, 실린더 헤드에 있어서,
    상기 실린더 헤드는 상층 워터 재킷 형성용 코어 (45) 에 의해 형성되는 상층 워터 재킷 (30) 과, 하층 워터 재킷 형성용 코어 (46) 에 의해 형성되는 하층 워터 재킷 (31) 및 상층 워터 재킷 (30) 과 하층 워터 재킷 (31) 사이를 연결시키고 간격 유지 코어 부분 (50,51) 에 의해 형성되는 연통로 (32) 를 갖추고 있는, 실린더 헤드.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 각 워터 재킷의 배기 포트측 부분이 전체적으로 각 워터 재킷의 흡기 포트측 부분보다 수직방향으로 더 높게 위치되도록 실린더의 축선이 수직선에 대하여 경사진 상태에서 내연기관이 차체에 탑재되고,
    상하 방향으로 연장되어 있는 연통로 (32) 는 하층 워터 재킷 (31) 의 배기 포트측 부분의 가장 높은 부분과 상층 워터 재킷 (30) 의 배기 포트측 부분의 단부 사이를 연결시키는, 실린더 헤드.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 연통로 (32) 에서 실린더 헤드의 측벽면 (5) 까지 연장되어 있는 통로 부분 (33) 이 홀딩 코어 부분 (48,49) 에 의해 형성되어 있고,
    통로 부분 (33) 의 실린더 헤드 측벽면 (5) 측의 단부는 캡 (34) 에 의해 폐쇄되어 있는 실린더 헤드.
  7. 제 3 항에 있어서, 모든 배기 포트 (7, 8, 9, 10) 는 실린더 헤드의 측벽면 (5) 에서 측벽면 (5) 의 중앙부의 영역내의 위치에서 개방되어 있고,
    상기 영역의 양측에서 이 영역에 인접하여 연통로 (32) 가 형성되는, 실린더 헤드.
  8. 제 3 항에 있어서, 터보차저 (60) 의 워터 재킷 (63) 이 수직방향으로 실린더 헤드내에 형성된 워터 재킷 (30,31) 밑에 형성되고,
    상기 터보차저 (60) 의 워터 재킷 (63) 의 냉각수 출구 (64) 가 상방으로 연장되어 있는 냉각수 통로 (65) 를 통해 실린더 헤드내에 형성된 워터 재킷 (30,31) 에 연결되어 있는, 실린더 헤드.
  9. 제 5 항에 있어서, 냉각수 출구 (64) 가 실린더 헤드에 형성되어 있는 워터 재킷 (30,31) 에 수직 방향으로 가장 높은 위치에 형성되어 있는, 실린더 헤드.
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