KR101405749B1 - Mounting structure of intake manifold and cylinder head for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조에 관한 것으로서, 복수의 흡기 포트가 형성된 흡기 매니폴드와; 상기 흡기 포트에 대응하게 마련되어 상기 흡기 포트와 연통되는 헤드 포트가 형성된 실린더 헤드와; 상기 흡기 매니폴드를 상기 실린더 헤드에 조립할 때 상기 흡기 매니폴드가 상기 실린더 헤드의 정위치에 위치하도록 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a structure for mounting an intake manifold and a cylinder head of a vehicle, the intake manifold including a plurality of intake ports; A cylinder head provided corresponding to the intake port and having a head port communicating with the intake port; And a position determining unit for determining a position of the intake manifold so that the intake manifold is located at a predetermined position of the cylinder head when assembling the intake manifold to the cylinder head.
이에 의하여, 흡기 매니폴드를 실린더 헤드에 조립할 때 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 위치를 정위치시킬 수 있어 흡기 포트에서 헤드 포트로 흐르는 공기의 유동 저항이 최소화될 수 있다.Accordingly, when the intake manifold is assembled to the cylinder head, the positions of the intake manifold and the cylinder head can be positively positioned, so that the flow resistance of the air flowing from the intake port to the head port can be minimized.
Description
본 발명은 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 흡기 매니폴드를 실린더 헤드에 조립할 때 흡기 매니폴드와 실린더 헤드가 제대로 매칭될 수 있는 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a structure for mounting an intake manifold and a cylinder head of a vehicle, and more particularly to a structure for mounting an intake manifold to a cylinder head, To a mounting structure of a cylinder head.
종래 흡기 매니폴드(110)와 실린더 헤드(120)의 장착구조는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수의 흡기 포트(111)가 형성된 흡기 매니폴드(110)와, 흡기 포트(111)와 연통되는 헤드 포트(121)가 흡기 포트(111)와 대응하게 형성된 실린더 헤드(120)로 구성되며, 실린더 헤드(120)에 마련된 스터드(122)가 흡기 매니폴드(110)에 형성된 스터드 삽입부(151)에 끼워진 후 너트(105)로 체결된다. The mounting structure of the
이 때, 헤드 포트(121)의 직경은 흡기 포트(111)의 직경보다 크게 설계되어 공기가 흡기 포트(111)에서 헤드 포트(121)로 원활히 흡입될 수 있다(도 1a의 확대 부분 참조). At this time, the diameter of the
한편, 흡기 매니폴드(110)와 실린더 헤드(120)의 체결부분은 도 1b와 같은 데, 실린더 헤드(120)에 일체로 마련된 스터드(122)가 흡기 매니폴드(110)에 형성된 스터드 삽입부(151)에 끼워진 후 너트(105)로 체결된다. 이 때, 스터드 삽입부(151)에는 도 1c와 같이 스틸 재질로 제작된 부싱(152)이 압입된다.1B, a
그런데, 종래 흡기 매니폴드(110)와 실린더 헤드(120)의 장착구조에 있어서, 흡기 매니폴드(110)가 플라스틱으로 사출된 후 변형되는 일이 발생하게 되는데, 이러한 경우 도 2a와 같이 흡기 포트(111)와 헤드 포트(121)가 매칭되는 부분(M)에 턱이 발생하는 문제점이 있다. However, in the conventional mounting structure of the
즉, 흡기 포트(111)와 헤드 포트(121)가 도 1a와 같이 매칭 되어야 하나, 흡기 매니폴드(110)가 변형되면 도 2a와 같이 흡기 매니폴드(110)와 실린더 헤드(120)가 정위치에 위치하지 못하여 흡기 포트(111)를 빠져나오는 공기가 헤드 포트(121)의 입구 부분에서 걸려 흐름이 방해되어 유동 저항이 커지는 문제점이 있는 것이다. 2A, when the
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 흡기 매니폴드(110)의 부싱(152)과 실린더 헤드(120)의 스터드(122) 위치도 언매칭되어 스터드(122)가 스터드 삽입부(151)로 삽입될 때 부싱(152)을 긁거나 밀게 되는 일이 발생하는데, 이에 의해 부싱(152)이 파손되어 그 잔유물(쇳가루 등)이 실린더 헤드(120)의 헤드 포트(121)로 유입되어 엔진 불량이 발생하는 문제점이 있었다. 2B, the
따라서, 본 발명의 목적은 흡기 매니폴드가 실린더 헤드에 조립될 때 흡기 매니폴드가 실린더 헤드의 정위치에 위치할 수 있어 공기의 유동 저항이 최소화될 수 있을 뿐만 아니라, 스터드가 부싱을 파손하는 일이 없어 헤드 포트로 쇳가루 등의 잔유물이 유입되지 않기 때문에 엔진 불량을 방지할 수 있는 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an intake manifold that can be positioned in a correct position of a cylinder head when the intake manifold is assembled to the cylinder head, so that the flow resistance of the air can be minimized, And it is possible to prevent an engine failure because no residue such as flour is introduced into the head port, thereby providing a mounting structure of a cylinder head and an intake manifold of a vehicle.
상기 목적은 본 발명에 따라, 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조에 있어서, 복수의 흡기 포트가 형성된 흡기 매니폴드와; 상기 흡기 포트에 대응하게 마련되어 상기 흡기 포트와 연통되는 헤드 포트가 형성된 실린더 헤드와; 상기 흡기 매니폴드를 상기 실린더 헤드에 조립할 때 상기 흡기 매니폴드가 상기 실린더 헤드의 정위치에 위치하도록 위치를 결정하는 위치 결정부에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a mounting structure of an intake manifold and a cylinder head of a vehicle, comprising: an intake manifold having a plurality of intake ports; A cylinder head provided corresponding to the intake port and having a head port communicating with the intake port; And positioning the intake manifold so that the intake manifold is positioned at a predetermined position of the cylinder head when the intake manifold is assembled to the cylinder head.
여기서, 상기 위치 결정부는 상기 흡기 포트의 하단에 돌출 형성된 적어도 하나의 돌기와, 상기 헤드 포트의 내측면에 형성되어 상기 돌기가 안내되기 위한 적어도 하나의 안내홈으로 구성된 포트 매칭부를 포함하는 것이 바람직하다.The positioning unit may include at least one protrusion protruding from the lower end of the intake port and a port matching unit formed on the inner surface of the head port and including at least one guide groove for guiding the protrusion.
또한, 상기 위치 결정부는 상기 실린더 헤드의 스터드가 삽입되는 스터드 삽입부에 삽입되는 부싱과, 상기 스터드 삽입부의 내측면에 원주 방향을 따라 설치되어 상기 부싱을 센터 방향으로 탄성 지지하는 복수의 판 스프링으로 구성된 스터드 매칭부를 더 포함하는 것이 좋다.The positioning portion includes a bushing inserted into the stud insertion portion into which the stud of the cylinder head is inserted, and a plurality of leaf springs installed along the circumferential direction on the inner side surface of the stud insertion portion and elastically supporting the bushing in the center direction It is preferable to further include a configured stud matching unit.
이 때, 상기 부싱은 T자 단면 형상으로 이루어지며, 테이퍼 형상의 부싱 몸체와, 상기 부싱 몸체의 하단으로부터 외측으로 연장되어 상기 스터드 삽입부의 하단에 형성된 홈에 걸리는 플랜지로 구성되는 것이 좋다. In this case, the bushing may have a T-shaped cross-sectional shape, and may include a tapered bushing body and a flange extending outward from a lower end of the bushing body and engaged with a groove formed at a lower end of the stud insertion portion.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 흡기 매니폴드를 실린더 헤드에 조립할 때 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 위치를 정위치시킬 수 있어 흡기 포트에서 헤드 포트로 흐르는 공기의 유동 저항이 최소화될 수 있는 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조가 제공된다. As described above, according to the present invention, it is possible to positively position the intake manifold and the cylinder head when assembling the intake manifold to the cylinder head, so that the flow resistance of the air flowing from the intake port to the head port can be minimized. The intake manifold of the cylinder head and the mounting structure of the cylinder head are provided.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량의 흡기 매니폴드(10)와 실린더 헤드(20)의 장착구조는, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 흡기 포트(11)가 형성된 흡기 매니폴드(10)와, 흡기 포트(11)와 연통되도록 흡기 포트(11)에 대응하게 마련되는 헤드 포트(21)가 형성된 실린더 헤드(20)와, 흡기 매니폴드(10)를 실린더 헤드(20)에 조립할 때 위치를 결정해주는 위치 결정부(40, 50)를 포함하여 이루어진다. The mounting structure of the
흡기 포트(11)는 플라스틱 사출 제작되는 흡기 매니폴드(10)에 복수개 형성되어 외기를 실린더 헤드(20)의 헤드 포트(21)로 안내하는 역할을 한다. The
헤드 포트(21)는 흡기 포트(11)로부터 안내된 외기를 연소실로 안내하는 역할을 한다.The
위치 결정부(40, 50)는 흡기 매니폴드(10)가 실린더 헤드(20)에 조립될 때 흡기 매니폴드(10)와 실린더 헤드(20)가 언매칭되는 것을 방지하는 기능을 하는데, 통상 플라스틱으로 제작되는 흡기 매니폴드(10)는 사출 제작 후 안쪽 방향이나 바깥쪽 방향으로 변형되는 일이 발생하게 된다. 위치 결정부(40, 50)는 이와 같이 사출 후 변형된 흡기 매니폴드(10)가 실린더 헤드(20)에 정위치에 결합되도록 함으로써, 흡기 포트(11)로 유입된 공기가 유동 저항 없이 헤드 포트(21)로 원활히 안내될 수 있다. The
위치 결정부는 크게 흡기 포트(11)와 헤드 포트(21)의 위치가 서로 매칭되도록 하는 포트 매칭부(40)와, 실린더 헤드(20)의 스터드(22)와 흡기 매니폴드(10)의 스터드 삽입부(51)의 위치가 서로 매칭되도록 하는 스터드 매칭부(50)를 포함하여 이루어진다. The positioning portion includes a
포트 매칭부(40)는 흡기 포트(11)의 하단에 돌출 형성된 적어도 하나의 돌기(41)와, 헤드 포트(21)의 내측면에 형성되어 흡기 매니폴드(10)가 실린더 헤드(20)를 향해 위에서 아래로 조립될 때 돌기(41)가 안내되기 위한 적어도 하나의 안내홈(42)으로 구성된다. 즉, 흡기 매니폴드(10)를 실린더 헤드(20)에 조립할 때 플라스틱으로 제작된 흡기 매니폴드(10)가 안쪽 방향으로 변형되는 경우 도 2a와 같이 M 부분이 언매칭되는데, 본 발명에 따르면 돌기(41)가 안내홈(42)을 따라 조립되면서 흡기 매니폴드(10)와 실린더 헤드(20)가 정위치에 조립될 수 있다. The port matching
도 3에서는 흡기 매니폴드(10)가 안쪽 방향으로 변형되는 경우만을 고려하여 흡기 포트(11)와 헤드 포트(21)의 한쪽에만 돌기(41)와 안내홈(42)이 형성된 것을 도시하였으나, 흡기 매니폴드(10)가 바깥쪽 방향으로 변형되는 경우도 고려하여 도 3에서의 돌기(41)와 안내홈(42)의 반대방향에도 돌기와 안내홈을 형성할 수도 있음은 물론이다. 3, the
스터드 매칭부(50)는 흡기 매니폴드(10)를 실린더 헤드(20)에 조립할 때 스터드(22)와 부싱(52)의 언매칭으로 인해 부싱(52)이 파손되어 부싱(52)의 잔유물(쇳가루 등)이 헤드 포트(21)로 유입되는 것을 방지함으로써, 엔진과 차량 정체의 불량을 방지하기 위함이다. The
스터드 매칭부(50)는 스터드 삽입부(51)에 삽입되며 중공 형상의 부싱(52)과, 스터드 삽입부(51)의 내측면에 원주 방향을 따라 형성된 걸림홈(51a)에 양단이 설치되어 부싱(52)을 센터 방향으로 탄성 지지하는 복수의 판 스프링(55)으로 구성된다. The
여기서, 부싱(52)은 T자 단면 형상으로 이루어지며, 테이퍼 형상의 부싱 몸체(53)와, 부싱 몸체(53)의 하단으로부터 외측으로 연장되어 스터드 삽입부(51)의 하단에 형성된 홈(51b)에 걸리는 플랜지(54)로 구성된다. 이와 같이, 부싱 몸체(53)가 테이퍼 형상으로 구성됨에 따라, 스터드(22)가 부싱 몸체(53)의 내부로 삽입될 때 보다 용이하게 들어갈 수 있으므로 조립성이 향상되는 이점이 있다. The
이와 같이, 부싱(52)이 스터드 삽입부(51)에서 탄성적으로 유동 가능하게 설치됨으로써, 사출 후 변형된 흡기 매니폴드(10)가 실린더 헤드(20)에 조립될 때 스터드(22)가 도 2b와 같이 부싱(52)을 밀더라도 부싱(52)이 판 스프링(55)을 가압하여 자연스럽게 밀리면서 스터드(22)가 부싱(52)의 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 부싱(52)이 스터드(22)가 가압하는 힘에 의해 파손되는 일이 없으므로 부싱(52)의 잔유물이 헤드 포트(21)에 유입되는 것이 방지될 수 있는 것이다. The
상기 기술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 흡기 매니폴드(10)를 실린더 헤드(20)에 조립할 때 흡기 매니폴드(10)와 실린더 헤드(20)의 위치를 정위치시킬 수 있어 흡기 포트(11)에서 헤드 포트(21)로 흐르는 공기의 유동 저항이 최소화될 수 있다.As described above, according to the present invention, when the
특히, 본 발명에서는 흡기 포트(11)와 헤드 포트(21)를 매칭시키는 동시에 체결 부분의 위치도 매칭 가능하여 엔진의 성능 향상 및 내구 품질 향상을 도모할 수 있다. Particularly, in the present invention, the
본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예는 본 발명의 청구범위에 속한 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. .
도 1a는 종래 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조를 도시한 측면도, 1A is a side view showing a mounting structure of a conventional intake manifold and a cylinder head,
도 1b는 도 1a에서 실린더 헤드의 스터드가 흡기 매니폴드에 결합된 상태를 나타낸 도면,FIG. 1B is a view showing a state where a stud of a cylinder head is coupled to an intake manifold in FIG.
도 1c는 도 1b의 흡기 매니폴드의 스터드 삽입부로부터 부싱이 분리된 상태를 나타낸 사시도,FIG. 1C is a perspective view showing a state in which the bushing is separated from the stud insertion portion of the intake manifold of FIG. 1B;
도 2a는 흡기 매니폴드가 사출 후 변형된 경우 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조를 도시한 측면도,2A is a side view showing a mounting structure of an intake manifold and a cylinder head when the intake manifold is deformed after injection,
도 2b는 흡기 매니폴드가 사출 후 변형된 경우 스터드가 부싱을 파손시키는 현상을 나타낸 단면도,FIG. 2B is a sectional view showing a phenomenon that the stud breaks the bushing when the intake manifold is deformed after injection,
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 차량의 흡기 매니폴드와 실린더 헤드의 장착구조를 나타낸 분리 측면도, (b)는 도 3a의 결합 측면도, FIG. 3 (a) is a side view showing a mounting structure of an intake manifold and a cylinder head of a vehicle according to the present invention, FIG. 3 (b)
도 4의 (a)는 도 3의 (a)의 흡기 매니폴드의 흡기 포트를 나타낸 저면 사시도, (b)는 도 3의 (a)의 실린더 헤드의 헤드 포트를 나타낸 사시도,FIG. 4A is a bottom perspective view showing the intake port of the intake manifold of FIG. 3A, FIG. 4B is a perspective view of the head port of the cylinder head of FIG.
도 5의 (a)는 도 3의 (a)의 흡기 매니폴드에서 부싱이 스터드 삽입부로부터 분리된 상태를 도시한 저부 사시도, (b)는 (a)의 결합 사시도, (c)는 (b) 상태를 위에서 바라본 사시도,Fig. 5A is a bottom perspective view showing a state in which the bushing is separated from the stud insertion portion in the intake manifold shown in Fig. 3A; Fig. 5B is a perspective view of the coupling shown in Fig. ) A perspective view from above,
도 6은 도 5의 (c)에서 스터드가 스터드 삽입부에 결합된 상태를 일부 절취하여 도시한 사시도.Fig. 6 is a perspective view partially showing a state in which the stud is coupled to the stud insertion portion in Fig. 5 (c); Fig.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 흡기 매니폴드 11 : 흡기 포트10: intake manifold 11: intake port
20 : 실린더 헤드 21 : 헤드 포트20: cylinder head 21: head port
22 : 스터드 40 : 포트 매칭부22: Stud 40: Port matching section
41 : 돌기 42 : 안내홈41: projection 42: guide groove
50 : 스터드 매칭부 51 : 스터드 삽입부50: Stud matching portion 51: Stud inserting portion
52 : 부싱 53 : 부싱 몸체52: Bushing 53: Bushing body
54 : 플랜지 55 : 판 스프링54: flange 55: leaf spring
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