KR102429002B1 - 엔진의 배기매니폴드 장착 구조 - Google Patents

엔진의 배기매니폴드 장착 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기밀이 보장된 엔진의 배기매니폴드 장착 구조에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조는, 상기 엔진에 고정된 볼트인 스터드 볼트; 상기 배기매니폴드에 일체로 형성되거나 구비되고, 상기 스터드 볼트가 관통하는 볼트홀을 포함하는 플랜지; 상기 플랜지를 관통한 상기 스터드 볼트에 체결되는 너트; 및 상기 스터드 볼트에 의해 관통되고, 상기 너트와 상기 플랜지의 사이에 구비되는 풀림 방지 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 풀림 방지 플레이트는 상기 플랜지의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다.

Description

엔진의 배기매니폴드 장착 구조{STRUCTURE FOR MOUNTING EXHAUST MANIFOLD TO ENGINE}
본 발명은 엔진의 배기매니폴드 장착 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리크를 방지하기 위한 엔진의 배기매니폴드 장착 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관은 연소실에서 혼합기가 연소되고, 이 연소열에 의해 발생되는 에너지로 작동되는 기관이다.
차량의 엔진은 주로 내연기관이 적용되며, 이러한 내연기관으로는 엔진의 출력을 증대시키고 소음과 진동을 줄이기 위해 복수개의 실린더가 구비된 다실린더 엔진이 주로 사용된다.
이러한 다실린더 엔진에는 흡기통로로부터 전달되는 흡기를 각 실린더에 안내하는 통로인 흡기매니폴드 및 각 실린더로부터 배출되는 배기가스를 모아서 배기통로에 전달하는 통로인 배기매니폴드가 장착된다.
상기 흡기매니폴드 및 상기 배기매니폴드는 다실린더 엔진의 필수 구성요소로서, 상기 흡기매니폴드 및 상기 배기매니폴드의 기밀이 유지되지 못하는 경우에는 엔진의 안정성 및 효율성에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 기밀이 보장된 엔진의 배기매니폴드 장착 구조를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조는, 상기 엔진에 고정된 볼트인 스터드 볼트; 상기 배기매니폴드에 일체로 형성되거나 구비되고, 상기 스터드 볼트가 관통하는 볼트홀을 포함하는 플랜지; 상기 플랜지를 관통한 상기 스터드 볼트에 체결되는 너트; 및 상기 스터드 볼트에 의해 관통되고, 상기 너트와 상기 플랜지의 사이에 구비되는 풀림 방지 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 풀림 방지 플레이트는 상기 플랜지의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다.
상기 풀림 방지 플레이트의 길이는 엔진의 사양에 따라 결정될 수 있다.
상기 풀림 방지 플레이트는, 상기 너트와 상기 플랜지의 사이에서 상기 스터드 볼트와 상기 너트의 체결에 의해 고정되는 체결부; 상기 스터드 볼트가 관통하도록 상기 체결부에 천공된 체결홀; 및 상기 체결부로부터 상기 플랜지의 길이방향을 따라 연장되는 연장부;를 포함할 수 있다.
상기 연장부의 연장된 끝단은 상기 플랜지에 용접될 수 있다.
상기 체결부는 상기 플랜지의 최후방 볼트홀에 배치되며, 상기 연장부는 상기 체결부로부터 전방을 향하여 연장될 수 있다.
상기 풀림 방지 플레이트의 두께는 2mm일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배기매니폴드의 변형에 의한 배기가스의 리크를 방지할 수 있다.
또한, 배기매니폴드의 기밀이 확보됨으로써, 엔진의 안정성 및 효율성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절개된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플랜지의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절개된 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조는 엔진(1)에 배기매니폴드(10)를 장착하기 위한 구조로서, 스터드 볼트(5), 플랜지(14), 너트(15), 및 풀림 방지 플레이트(20)를 포함한다.
상기 배기매니폴드(10)는 상기 엔진(1)이 다실린더 엔진인 경우에 각 실린더(도시하지 않음)로부터 배출되는 배기가스를 모아서 배기통로에 전달하는 통로로서, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1에는 4개의 실린더를 갖는 4기통 엔진(1)이 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 배기매니폴드 장착 구조는 단일 기통의 엔진(1)에서도 상기 배기매니폴드(10)와 같이 실린더로부터 배출되는 배기가스를 배기통로에 전달하는 구성요소를 엔진(1)에 장착하는 구조에 적용될 수 있다.
한편, 상기 다실린더 엔진(1)에 장착되는 배기매니폴드(10)는 복수개의 실린더와 동일한 개수의 런너(12)로 구성된다. 상기 복수개의 런너(12)의 일단들은 배기가스를 받아들이도록 각각 하나의 실린더와 연통되고, 상기 복수개의 런너(12)의 타단들은 배기통로와 연통되도록 하나로 모아진다.
상기 스터드 볼트(5)는 상기 엔진(1)에 반영구적으로 결합된 볼트이다. 즉, 상기 스터드 볼트(5)는 상기 엔진(1)에 고정된다. 이러한 스터드 볼트(5)의 결합은 용접 등의 방법으로 구현될 수 있다. 또한, 상기 스터드 볼트(5)는 상기 엔진(1)에 장착되는 배기매니폴드(10)에 대향하여 돌출된다.
상기 플랜지(14)는 관이음의 접속부분에 구비되는 부품이다. 또한, 상기 플랜지(14)는 널찍한 판 형상으로 형성된다. 또한, 상기 플랜지(14)는 상기 배기매니폴드(10)에 일체로 형성되거나 구비된다.
상기 너트(15)는 상기 스터드 볼트(5)가 상기 플랜지(14)를 관통한 상태에서 상기 스터드 볼트(5)에 체결된다. 따라서, 상기 배기매니폴드(10)가 상기 엔진(1)에 장착된다.
상기 배기매니폴드(10)는 고온의 배기가스에 접촉됨으로써, 열변형될 수 있다. 특히, 실린더로부터 배기가스를 받아들이는 상기 복수개의 런너(12)의 일단들이 상대적으로 크게 열병형될 수 있다. 한편, 상기 플랜지(14)의 양 끝단 측에 배치된 런너(12) 일단의 열변형은 상대적으로 결합력이 약한 상기 플랜지(14) 양 끝단의 열변형을 초래할 수 있다. 따라서, 상기 플랜지(14)의 양 끝단 측에서 상기 스터드 볼트(5)와 체결된 상기 너트(15)의 풀림이 발생될 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 상기 풀림 방지 플레이트(20)가 제공된다.
여기서, 상기 플랜지(14)의 양 끝단은 최전방 및 최후방을 의미하고, 전방 및 후방은 차량의 전방 및 후방을 기준으로 하며, 일반적으로 복수개의 실린더가 전후방으로 배열됨은 당업자에게 자명하다. 설명의 편의상, 이러한 전후방을 길이방향으로 정의하기로 한다.
상기 풀림 방지 플레이트(20)는 상기 너트(15)와 상기 플랜지(14)의 사이에 구비된다. 또한, 상기 스터드 볼트(5)는 상기 풀림 방지 플레이트(20)를 관통하여 상기 너트(15)와 체결된다. 도 1에는 하나의 풀림 방지 플레이트(20)가 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 다만, 상기 풀림 방지 플레이트(20)의 개수를 최소화할 경우, 상기 풀림 방지 플레이트(20)는 상기 복수개의 런너(12)가 배열되는 방향을 따라 상기 플랜지(14)의 양 끝단에 구비되는 것이 바람직하다. 특히, 상기 풀림 방지 플레이트(20)의 개수를 하나로 한정할 경우, 상기 풀림 방지 플레이트(20)는 최후방 런너(12) 측에 구비되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플랜지의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지(14)는 연통홀(14a) 및 볼트홀(14b)을 포함하고, 상기 풀림 방지 플레이트(20)는 체결부(22), 체결홀(24), 및 연장부(26)를 포함한다.
상기 연통홀(14a)은 실린더와 상기 런너(12)를 연통시키도록 상기 플랜지(14)에 천공된 홀이다. 즉, 상기 연통홀(14a)은 상기 런너(12)의 개수와 동일한 개수로 형성된다.
상기 볼트홀(14b)은 상기 스터드 볼트(5)가 관통하도록 상기 플랜지(14)에 천공된 홀이다. 또한, 상기 볼트홀(14b)은 적어도 2개 이상 형성되며, 당업자의 설계에 따라 그 개수가 달라질 수 있다. 나아가, 상기 런너(12) 및 실린더의 개수가 증가함에 따라 상기 플랜지(14)가 길이방향으로 길어지면, 상기 볼트홀(14b)의 개수가 증가할 수 있다.
상기 체결부(22)는 상기 너트(15)와 상기 플랜지(14)의 사이에서 상기 스터드 볼트(5)와 상기 너트(15)의 체결에 의해 고정되는 부분이다. 또한, 상기 풀림 방지 플레이트(20)가 최후방 런너(12) 측에 구비되는 경우, 상기 체결부(22)는 상기 플랜지(14)의 최후방 볼트홀(14b)에 배치된다.
상기 체결홀(24)은 상기 스터드 볼트(5)가 관통하도록 상기 체결부(22)에 천공된 홀이다. 즉, 상기 스터드 볼트(5)는 상기 볼트홀(14b) 및 상기 체결홀(24)을 순차적으로 관통하여 상기 너트(15)와 체결된다. 또한, 상기 체결홀(24)은 상기 볼트홀(14b)과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
상기 연장부(26)는 상기 체결부(22)로부터 상기 플랜지(14)의 길이방향을 따라 연장된다. 또한, 상기 체결부(22)가 상기 플랜지(14)의 최후방 볼트홀(14b)에 배치되는 경우, 상기 연장부(26)는 상기 체결부(22)로부터 전방을 향하여 연장된다. 한편, 상기 체결부(22)가 상기 플랜지(14)의 최전방 볼트홀(14b)에 배치되면, 상기 연장부(26)는 상기 체결부(22)로부터 후방을 향하여 연장될 수 있다. 나아가, 상기 연장부(26)의 연장된 끝단은 상기 플랜지(14)에 용접된다.
한편, 상기 연장부(26)기 연장되는 길이로 결정되는 상기 풀림 방지 플레이트(20)의 길이는 엔진(1)의 사양에 따라 당업자의 설계에 의해 설정될 수 있으며, 상기 풀림 방지 플레이트(20)의 두께는 2mm일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배기매니폴드(10)의 변형에 의한 배기가스의 리크(leak)를 방지할 수 있다. 또한, 배기매니폴드(10)의 기밀이 확보됨으로써, 엔진(1)의 안정성 및 효율성이 향상될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 엔진
5: 스터드 볼트
10: 배기매니폴드
12: 런너
14: 플랜지
14a: 연통홀
14b: 볼트홀
15: 너트
20: 풀림 방지 플레이트
22: 체결부
24: 체결홀
26: 연장부

Claims (6)

  1. 엔진에 배기매니폴드를 장착하기 위한 구조에 있어서,
    상기 엔진에 고정된 볼트인 스터드 볼트;
    상기 배기매니폴드에 일체로 형성되거나 구비되고, 상기 스터드 볼트가 관통하는 볼트홀을 포함하는 플랜지;
    상기 플랜지를 관통한 상기 스터드 볼트에 체결되는 너트; 및
    상기 스터드 볼트에 의해 관통되고, 상기 너트와 상기 플랜지의 사이에 구비되는 풀림 방지 플레이트;
    를 포함하되,
    상기 풀림 방지 플레이트는 상기 플랜지의 길이방향을 따라 길게 형성되고,
    상기 풀림 방지 플레이트는,
    상기 너트와 상기 플랜지의 사이에서 상기 스터드 볼트와 상기 너트의 체결에 의해 고정되는 체결부;
    상기 스터드 볼트가 관통하도록 상기 체결부에 천공된 체결홀; 및
    상기 체결부로부터 상기 플랜지의 길이방향을 따라 연장되는 연장부;
    를 포함하고,
    상기 체결부는 상기 플랜지의 최후방 볼트홀에만 배치되며, 상기 연장부는 상기 체결부로부터 전방을 향하여 연장되며,
    상기 연장부의 연장된 끝단은 상기 플랜지에 용접되는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기매니폴드 장착 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 풀림 방지 플레이트의 길이는 엔진의 사양에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기매니폴드 장착 구조.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 풀림 방지 플레이트의 두께는 2mm인 것을 특징으로 하는 엔진의 배기매니폴드 장착 구조.
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