KR200226546Y1 - 자동차엔진의실린더헤드 - Google Patents

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이계안
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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Abstract

본 고안은 자동차 엔진의 실린더 헤드에 관한 것으로서, 실린더 헤드와 실린더 블럭을 조립하는 헤드 볼트의 길이가 길어지면서 체결력이 증대되고, 이에 따라 가스켓의 실링성이 향상되게 하며, 실린더 보어의 변형이 방지될 수 있는 자동차 엔진의 실린더 헤드를 제공하고자 한 것이다.
[색인어]
자동차 엔진, 실린더 헤드, 헤드 볼트, 캠 샤프트 베어링

Description

자동차 엔진의 실린더 헤드
본 고안은 자동차 엔진의 실린더 헤드에 관한 것으로서, 특히 캠 샤프트 베어링 저널이 일체로 형성된 단일의 실린더 헤드를구성하여, 헤드 볼트가 캠 샤프트 베어링 캡에 형성된 구멍을 관통하여 실린더 헤드와 실린더 블럭에 체결될 때, 헤드 볼트의 길이 증가에 따른 체결력 강화의 효과를 도모할 수 있도록 한 자동차 엔진의 실린더 헤드에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관을 대표하는 자동차 엔진은 원통으로 된 실린더안에서 피스톤이 직선 왕복운동하여 커넥팅 로드를 통해 크랭크 샤프트를 회전시키며, 상기 크랭크 샤프트의 회전력이 동력전달장치를 통해 바퀴를 구동하도록 되어 있다.
이러한 자동차 엔진은 실린더 블럭에 형성된 실린더에 피스톤이 삽입되고, 그 실린더 블럭의 상측에 실린더 헤드가 밀폐되게 설치된 구조로 이루어진다.
실린더 헤드는 피스톤의 상면과 함께 연소실의 일부로 구성되며, 그외에도 밸브기구, 흡 및 배기 포트, 점화플러그등이 장치된다.
기존의 실린더 헤드는 제1도에 잘 나타나 있다.
제1도에 도시한 바와 같이, 실린더 헤드(10)는 헤드 볼트(11)에 의해 실린더 블럭(12)의 상부에 조립된다.
통상 4기통 엔진의 경우 10개의 헤드 볼트(11)가 체결된다.
또한, 실린더 헤드(10)에는 연소실을 개폐하는 밸브의 개폐동작을 위한 캠 샤프트 및 이것을 지지하기 위한 캠 샤프트 베어링(13)이 장착되며, 이것들은 캡 볼트(14)에 의해 실린더 헤드(10)상에 고정된다.
상기 캠 샤프트는 캠 샤프트 베어링(13)에 의해 지지되어 엔진의 구동력으로 회전할 수 있게 설치된다.
캠 샤프트에 형성된 다수의 캠에는 록커 암이 배속되어 연동되게 설치되고, 그 록커암의 작동단에는 브리지가 개재되어서 배정된 2개의 흡기 및 배기 밸브가 개폐되게 한다.
또한, 실린더 헤드(10)는 실린더 블럭(12)과의 사이에 도시되지 않은 가스켓을 개재하여 혼합기, 가스, 냉각수, 및 오일 등이 누설되지 않게 조립된다.
이와 같은 기존의 실린더 헤드 구조에서 캠 샤프트 베어링(13)은 캡 볼트(14)와 헤드 볼트(11)가 서로 겹쳐지게 위치되기 때문에 헤드 볼트(11)를 먼저 장착하기 위해 분리형으로 설치되는데, 이것을 헤드 볼트(11)의 길이를 짧게 하고 체결력을 저하시키는 단점이 있다.
즉, 실린더 헤드(10)는 연소실의 흡기 및 배기 포트, 밸브 개폐기구, 점화플러그 등이 형성된 다음, 실린더 블럭(12)에 헤드 볼트(11)를 개재하여 조립된다.
그 후, 캡 볼트(14)를 개재하여 캠 샤프트 베어링(13)이 결합되는 구조로 이루어진다.
따라서, 엔진의 폭발행정시 가해지는 충격이나 가스켓으로부터 받는 반력 등을 견디어야 하는 헤드 볼트(11)의 특성상 그 길이가 짧으면 그 만큼 체결력이 약해져서 불리하다.
이로 인해, 기존의 실린더 헤드(10)는 결합상태가 견고하지 못하게 되고, 가스켓의 실링성이 저하되어 누설의 우려가 높고, 실린더 보어가 변형될 소지가 크고, 오일의 누설 및 소음이 증대되는 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적으로 제안된 것으로서, 실린더 헤드 본체와 실린더 블럭를 조립하는 헤드 볼트의 길이 가 길어지면서 체결력이 증대되고, 이데 따라 가스켓의 실링성이 향상되게 하며, 실린더 보어의 변형이 방지될 수 있는 자동차 엔진의 실린더 헤드를 제공한다.
제1도는 일반적인 자동차 엔진의 실린더 헤드를 나타내는 단면도.
제2도는 본 고안에 따른 자동차 엔진의 실린더 헤드를 나타내는 단면도.
제3도는 본 고안에 따른 자동차 엔진의 실린더 헤드를 나타내는 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 실린더 헤드 11 : 헤드 볼트
12 : 실린더 블럭 13 : 캠 샤프트 베어링
14 : 캡 볼트 15 : 캠 샤프트
16a, 16b : 캠 샤프트 베어링 저널 17 : 캠
18 : 록커 암 19 : 브리지
20 : 흡기 밸브 21 : 배기 밸브
22 : 실린더 보어 23 : 캠 샤프트 베어링 캡
24 : 구멍
상술한 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
제2도는 본 고안에 따른 자동차 엔진의 실린더 헤드를 보여주는 단면도이고, 제3도는 본 고안에 따른 자동차 엔진의 실린더 헤드를 보여주는 평면도이다.
여기서, 종래의 구성과 동일한 본 고안의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.
도면에서 부호 10을 실린더 헤드를 나타낸다.
실린더 헤드(10)에는 1열로 배치되는 캠 샤프트(15)가 설치된다.
캠 샤프트(15)는 종래와 마찬가지로 캠 샤프트 베어링(13)에 의해 지지되는 것이나, 본 고안에 따른 캠 샤프트 베어링(13)은 실린더 헤드(10)에 일체로 형성되는 1/2 형상의 캠 샤프트 베어링 저널(16a)과, 이 캠 사프트 베어링 저널(16a)의 상부에 배치되어 캡 볼트(14)에 의해 조립되는 캠 샤프트 베어링 캡(23) 및 이 캠 샤프트 베어링 캡(23)에 형성된 나머지 1/2 캠 샤프트 베어링 저널(16b)로 구성된다.
다수 개의 캠 샤프트 베어링(13)에 의해 지지된 캠 샤프트(15)는 엔진의 구동으로 회전할 수 있게 설치된다.
캠 샤프트(15)에 형성된 캠(17)에는 록커 암(18)이 배속되어 연동되게 설치되고, 그 록커 암(18)의 작동단에는 브리지(19)가 개재되어서 배정된 2개의 흡기밸브(20) 및 배기밸브(21)가 연소실을 개폐하게 구성된다.
여기서, 미설명 부호 22는 실린더 보어를 나타낸다.
또한, 실린더 헤드(10)는 실린더 블럭(12)과의 사이에 혼합기, 가스, 냉각수, 오일 등이 누설되지 않게 가스켓을 배치하고, 헤드 볼트(11)를 이용하여 견고하게 조립된다.
여기서, 상기 헤드 볼트(11)는 캠 샤프트 베어링 저널(16a)이 일체로 형성된 실린더 헤드(10)로 인하여, 종래 기술에 비해길이가 길어지게 된다.
이를 위하여, 캠 샤프트 베어링 캡(23)에는 헤드 볼트(11)의 관통을 위한 구멍(24)이 형성되고, 이 구멍(24)이 형성되는 공간을 확보하기 위해 캠 샤프트 베어링 캡(23)은 종래 기술에 비해 넓고 길게 형성한다.
이에 따라, 헤드 볼트(11)의 길이가 길어지게 되고, 길이가 길어진 만큼 체결력이 증대되게 구성되므로, 가스켓의 실링성이 향상되고 실린더 보어의 변형이 방지된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.
캠 샤프트(15)의 회전에 따라 캠(17)은 전속된 록커 암(18)을 연동시키게 되고, 록커 암(18)은 브리지(19)를 경유하여 1쌍의 흡기 밸브(20) 및 배기 밸브(21)가 개폐되게 작용한다.
이와 같은 구조에서 실린더 헤드(10)에는 캠 샤프트 베어링 저널(16a)이 일체로 형성되고, 캠 샤프트 베어링 캡(23)에는 헤드 볼트(11)의 관통을 위한 구멍(24)이 마련됨에 따라 헤드 볼트(11)의 길이가 길어지고 그 만큼 체결되는 구간을 많이 확보하게 되므로, 헤드 볼트(11)의 체결력이 증대될 수 있게 된다.
이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이 본 고안에 따른 자동차 엔진의 실린더 헤드는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소한다.
즉, 본 고안에 따르면 헤드 볼트의 길이를 늘려서 그 체결력을 증대시킴으로써, 실린더 헤드와 실린더 블럭의 조립시 가스켓의 실링이 향상되고, 실린더 보어의 변형이 방지되며, 오일의 누설 및 소음이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 고안에 의하면 부품의 수가 대폭 감소되는 구조이기 때문에 조립이 간단하고 용이하게 실현되며 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

  1. 캠 샤프트 베어링 저널이 실린더 헤드에 일체 형성되고, 캠 샤프트 베어링 캡이 헤드 볼트의 관통 구멍을 갖도록 형성되어 캡 볼트로서 실린더 헤드에 조립되며, 헤드 볼트가 캠 샤프트 베어링 캡에 형성된 구멍을 관통하여 실린더 헤드와 실린더 블럭을 조립하게 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 실린더 헤드.
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