KR20030021685A - cylinder liner structure for an Al cylinder block casting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 알루미늄 실린더 블록 주조용 실린더 라이너 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바렐 코어 성형시 그 양단에 각각 각각 링타입의 라이너 가이드를 장착함으로써, 라이너 가이드의 탈거를 용이하게 할 수 있으면서도 주조품의 품질 향상을 기대할 수 있는 알루미늄 실린더 블록 주조용 실린더 라이너 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cylinder liner structure for casting aluminum cylinder blocks, and more particularly, by mounting ring type liner guides at both ends of barrel core molding, respectively, to facilitate removal of the liner guide, It is related with the cylinder liner structure for aluminum cylinder block casting which can expect improvement.
최근들어서 자동차의 연비 등을 개선할 목적으로 차량의 경량화가 많이 이루어지고 있다. 특히, 엔진의 경우 비중이 많이 나가는 주철재를 대신하여 알루미늄으로 엔진 블록을 제조하여 경량화하는 추세에 있다.Recently, a lot of lightweight vehicles have been made for the purpose of improving fuel efficiency of automobiles. In particular, in the case of an engine, the engine block is made of aluminum in place of a cast iron material, which has a high specific gravity, and thus the weight is reduced.
하지만 알루미늄 엔진 블록의 경우 주철에 비해 경량화는 이룰수 있지만 내마모성이 떨어지기 때문에 실린더와 같이 실질적으로 내마모성이 요구되는 곳에는 엔진 블록를 주조할 때에 실린더 라이너를 일체용으로 제조하고 있다. 상기 실린더 라이너는 보통 복합재료나 과공정 알루미늄 합금 또는 내마모성 주철재를 많이 사용하고 있다.However, the aluminum engine block can be made lighter than cast iron, but since the wear resistance is inferior, the cylinder liner is integrally manufactured when the engine block is cast in a place where abrasion resistance is required such as a cylinder. The cylinder liner usually uses a composite material, an overprocessed aluminum alloy, or a wear resistant cast iron material.
이하에서 종래의 방법으로 실린더 라이너를 일체로 하는 실린더 블록 상태를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a state of a cylinder block integrating a cylinder liner by a conventional method is as follows.
첨부도면 도 3a는 종래의 알루미늄 실린더 블록 중자에 실린더 라이너를 장착한 상태를 나타내는 단면도이다. 실린더 블록을 주조하기 위해 보통 모래 등으로 블록 중자(10)를 형성하게 된다. 이때, 이 블록 중자(10)에는 상면에 실린더를 형성하기 위한 바렐 중자(11)를 일체로 제조하게 된다. 이어, 이 바렐 중자(11)에 미리 실린더 형상으로 제조된 실린더 라이너(20a)를 소정의 온도로 예열하여 상기 바렐 중자(11)에 끼운 다음 주조 공정을 거쳐 실린더 블록을 제조하게 된다.3A is a cross-sectional view showing a state in which a cylinder liner is mounted on a conventional aluminum cylinder block core. In order to cast the cylinder block, the block core 10 is usually formed of sand or the like. At this time, the block core 10 is integrally manufactured with the barrel core 11 for forming a cylinder on the upper surface. Subsequently, the barrel liner 11 is preheated to a predetermined temperature at a cylinder liner 20a, and the cylinder liner 11 is pre-heated to a predetermined temperature, and the cylinder block 11 is manufactured through a casting process.
그러나, 이러한 타입의 실린더 라이너(20a)는 바렐 중자(11)에 삽입시 또는 삽입한 다음 이 바렐 중자(11)의 상단부에 있는 중자용 모래가 주형(미도시됨) 안으로 떨어지게 되고, 이렇게 떨어진 모래는 주조후 실린더 블록에 불량을 일으키게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.However, this type of cylinder liner 20a causes the sand for the core at the top of the barrel core 11 to fall into the mold (not shown) upon or after insertion into the barrel core 11. After the casting caused a failure in the cylinder block needs to be improved.
또 다른 실린더 라이너(20b)를 적용하여 실린더 블럭을 제조하는 다른예가 첨부도면 도 3b에 도시되어 있다. 실린더 블럭을 제조하기 위한 블록 중자(10)의 성형시 실린더가 형성되는 상면에 미리 스틸재로 이루어진 라이너 가이드(30a)를 끼워 일체로 형성하게 된다. 그 다음 이 라이너 가이드(30a)에 실린더 라이너(20b)를 끼워 주형에서 실린더 블록을 제조하게 된다.Another example of manufacturing a cylinder block by applying another cylinder liner 20b is shown in FIG. 3B. When forming the block core 10 for manufacturing the cylinder block is formed integrally with the liner guide 30a made of steel in advance on the upper surface on which the cylinder is formed. The cylinder liner 20b is then fitted to the liner guide 30a to manufacture the cylinder block in the mold.
그러나, 이러한 방법으로 실린더 블록을 제조하는 경우 실린더 라이너(20b) 삽입시 라이너 가이드(30a)와 면접촉을 하기 때문에 삽입 및 제품이 완성된 후 실린더 라이너(20b)의 탈거가 어렵고, 또한 일정 온도(약 500 ∼ 550℃)로 예열하여 설치되는 실린더 라이너(20b)가 스틸재인 라이너 가이드(30a)와의 사이에서 급속 냉각이 어려워지게 된다. 물론, 급속하게 냉각되는 것을 방지하기 위해 실린더 라이너(20b)의 예열 온도를 올리는 방법이 있으나 이 경우에는 라이너의 조직이 취약해 지거나 기계적 성질이 변하게 되는 문제가 발생하게 되었다.However, when manufacturing the cylinder block in this way, since the surface contact with the liner guide 30a when the cylinder liner 20b is inserted, it is difficult to remove the cylinder liner 20b after the insertion and the product is completed, Rapid cooling becomes difficult between the cylinder liner 20b, which is preheated to about 500 to 550 占 폚, with the liner guide 30a made of steel. Of course, there is a method of raising the preheating temperature of the cylinder liner 20b in order to prevent rapid cooling, but in this case, the structure of the liner becomes weak or the mechanical properties change.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 실린더 라이너와 접촉하는 면적을 최소화하면서도 중자용 모래가 흘러 내리는 것을 막아 라이너 가이드의 장착 및 탈거를 용이하게 할 수 있는 알루미늄 실린더 블록 주조용 실린더 라이너 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and minimizes the area in contact with the cylinder liner, while preventing the flow of the sand for the core, it is possible to facilitate the installation and removal of the liner guide cylinder liner cylinder liner structure The purpose is to provide.
도 1은 본 발명에 따르는 실린더 라이너 구조를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a cylinder liner structure according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따르는 실린더 라이너 구조를 알루미늄 실린더 블록 중자에 적용한 예를 보여주는 단면도,2 is a cross-sectional view showing an example in which the cylinder liner structure according to the present invention is applied to an aluminum cylinder block core;
도 3a는 종래의 알루미늄 실린더 블록 중자에 실린더 라이너를 장착한 상태를 나타내는 단면도,3A is a cross-sectional view showing a state where a cylinder liner is mounted on a conventional aluminum cylinder block core;
도 3b는 또 다른 종래의 알루미늄 실린더 블록 중자에 실린더 라이너를 장착한 상태를 나타내는 단면도,3B is a cross-sectional view showing a state in which a cylinder liner is mounted on another conventional aluminum cylinder block core;
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 블록 중자 11 : 바렐 중자10: block core 11: barrel core
20, 20a, 20b : 실린더 라이너 30, 30a : 라이너 가이드20, 20a, 20b: cylinder liner 30, 30a: liner guide
31 : 상부 라이너 가이드 32 : 하부 라이너 가이드31: upper liner guide 32: lower liner guide
33 : 글로브(groove) 34 : 단차33 glove 34 step
이를 실현하기 위한 본 발명은 소정의 폭을 갖는 링 형상으로 이루어져서 중자에 장착되는 바렐 코어의 상단부에 삽입되는 상부 라이너 가이드와, 외주면이 단차진 형상으로 이루어져서 상기 바렐 코어의 하부에 장착되는 하부 라이너 가이드로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing this is made of a ring shape having a predetermined width, the upper liner guide is inserted into the upper end of the barrel core to be mounted on the core, and the outer circumferential surface is formed in a stepped shape, the lower liner guide mounted to the lower portion of the barrel core Characterized in that consisting of.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 상하부 라이너 가이드는 내주면에 바렐 코어로부터 분리되는 것을 막기 위해 글로브가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the upper and lower liner guide is characterized in that the glove is formed on the inner peripheral surface to prevent separation from the barrel core.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and effect of the present invention will be described.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 실린더 라이너 구조를 나타내는 사시도이다. 여기서, 도면부호 10은 실린더 블록을 제조하는데 사용되는 실린더 블록용중자를, 20은 실린더 라이너를 각각 나타낸다.1 is a perspective view showing a cylinder liner structure according to the present invention. Here, reference numeral 10 denotes a cylinder block core used for manufacturing the cylinder block, and 20 denotes a cylinder liner, respectively.
본 발명은 상기 실린더 블록용 중자(10)를 형성하는데 있어서 실린더 라이너(20)를 함께 장착하여 일체형으로 주조하기 위한 것으로, 특히 상기 실린더 블록용 중자(10)에 실린더 라이너(20)를 용이하게 설치하고 주조후 쉽게 탈거할 수 있게 한 라이너 가이드 구조에 관한 것이다.The present invention is to mount the cylinder liner 20 together to form an integral cast in forming the cylinder block core 10, in particular, the cylinder liner 20 is easily installed in the cylinder block core 10 And it relates to a liner guide structure that can be easily removed after casting.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따르는 라이너 가이드 구조는 소정의 폭을 갖는 링 형상의 상부 라이너 가이드(31)와 하부 라이너 가이드(32)로 구성되는 라이너가이드(30)를 포함한다. 특히, 상기 상부 라이너 가이드(31)와 하부 라이너 가이드(32)의 내부에는 원주면을 따라 일정한 간격으로 글로부(groove)(33)가 형성되어 있으며, 이 글로부(33)는 상기 중자(10)에 장착되는 바렐 코어(11)에 각 라이너 가이드(31,32)를 삽입한 후에 이 바렐 코어(11)에서 잘 빠지지 않도록 하기 위함이다. 또한, 상기 하부 라이너 가이드(32)에는 외주면에 단차(24)가 형성되어 있으며, 이 단차(24)는 라이너를 라이너 가이드에 삽입하는 방식으로 끼워 위치를 고정시키기 위한 것이다.The liner guide structure according to the present invention for realizing this includes a liner guide 30 composed of a ring-shaped upper liner guide 31 and a lower liner guide 32 having a predetermined width. In particular, a glow portion 33 is formed in the upper liner guide 31 and the lower liner guide 32 at regular intervals along the circumferential surface, and the glow portion 33 is the core 10. This is to prevent the barrel core 11 from being easily removed after inserting the respective liner guides 31 and 32 into the barrel core 11 mounted on the shell. In addition, the lower liner guide 32 has a step 24 formed on an outer circumferential surface, and the step 24 is for fixing a position by inserting the liner into the liner guide.
이와 같이 이루어진 라이너 가이드(31,32)는 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같이 중자(10) 성형시 바렐 중자(11)에 삽입되게 된다. 여기서, 상기 바렐 중자(11)는 블록 중자(10)의 상면에 끼워져서 각 실린더를 형성하기 위한 중자로서, 첨부도면에서와 같이 상기 블록 중자(10)에 끼워 사용하게 된다. 이러한 바렐 중자(11)에는 상술한 바와 같이 그 상단에 상부 라이너 가이드(31)가 끼워지게 되고, 하부에 하부 라이너 가이드(32)가 끼워지게 된다. 이때, 상기 하부 라이너가이드(32)는 단차(34)가 위를 향하도록 바렐 중자(11)에 삽입하여 사용하게 된다.The liner guides 31 and 32 formed as described above are inserted into the barrel core 11 when forming the core 10 as shown in FIG. 2. Here, the barrel core 11 is inserted into the upper surface of the block core 10 to form each cylinder, and as shown in the accompanying drawings will be used to fit the block core 10. As described above, the barrel liner 11 is fitted with the upper liner guide 31 at the upper end thereof, and the lower liner guide 32 is fitted at the lower end thereof. In this case, the lower liner guide 32 is inserted into the barrel core 11 so that the step 34 faces upward.
이렇게 라이너 가이드(30)를 바렐 중자(11)에 삽입한 다음 이 바렐 중자(11)를 블록 중자(10)에 끼우고 나서 그 위로, 즉 상기 바렐 중자(11)의 상면으로부터 실린더 라이너(20)를 삽입하여 블록 중자(10)의 형성을 마치게 된다.In this way, the liner guide 30 is inserted into the barrel core 11, and then the barrel core 11 is inserted into the block core 10, and above it, that is, the cylinder liner 20 from the upper surface of the barrel core 11. Inserting is to complete the formation of the block core 10.
이때, 하부의 상기 라이너 가이드(32)에는 단차진 부위에 실린더 라이너(20)가 끼워져서 위치를 고정시키게 된다.At this time, the cylinder liner 20 is fitted to the stepped portion of the liner guide 32 at the bottom to fix the position.
따라서, 상기 실린더 라이너(20)는 바렐 중자(11)의 전체 길이 중에서 상부 라이너 가이드(31)와 하부 라이너 가이드(32)의 폭만큼씩 면접촉을 하게 되고, 특히, 바렐 중자(11)에 실린더 라이너(20) 삽입시 중자로서 사용되는 모래와의 접촉을 없앨 수 있게 된다.Therefore, the cylinder liner 20 is in surface contact by the width of the upper liner guide 31 and the lower liner guide 32 in the entire length of the barrel core 11, in particular, the cylinder to the barrel core 11 When the liner 20 is inserted, contact with the sand used as the core can be eliminated.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 실린더 라이너를 설치하는데 사용되는 라이너 가이드를 상하부 라이너 가이드로 분리구획하고, 이들 가이드가 실린더 라이너의 상단과 하단 내주면을 지지하도록 구성함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.As described above, the present invention separates and partitions the liner guides used to install the cylinder liner into upper and lower liner guides, and these guides are configured to support the upper and lower inner circumferential surfaces of the cylinder liner.
1) 실린더 라이너가 블록 중자용 모래에 직접 닿는 것을 막아 중자용 모래에 의해 발생되는 실린더 블록의 불량율을 줄일 수 있게 된다.1) By preventing the cylinder liner from directly contacting the sand for the core of the block, it is possible to reduce the defective rate of the cylinder block caused by the sand for the core.
2) 실린더 라이너가 상부와 하부에서 라이너 가이드에 면접촉이 이루어지기 때문에 일정 온도로 예열된 실린더 라이너를 신속하게 삽입할 수 있게 되어 실린더 라이너의 기계적 성질을 유지시켜 주게 된다.2) Since the cylinder liner is in surface contact with the liner guide at the top and the bottom, it is possible to quickly insert the cylinder liner preheated to a certain temperature to maintain the mechanical properties of the cylinder liner.
3) 또한, 실린더 블록 제조후 실린더 라이너로부터 라이너 가이드의 제거를 용이하게 할 수 있다.3) It is also possible to facilitate removal of the liner guide from the cylinder liner after cylinder block manufacture.
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- 2001-09-07 KR KR1020010055059A patent/KR20030021685A/en not_active Application Discontinuation
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