KR200490147Y1 - 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량 등의 내연기관 엔진을 구성하는 실린더 헤드를 주조하는 경우에 상기 실린더 헤드의 내부에 냉각수 연결통로를 형성하기 위해 주형에 삽입시키는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 관한 것으로서, 복수의 돌출핀을 갖는 워터자켓 상 중자와 상기 복수의 돌출핀에 각기 대응하여 형성되는 복수의 요홈부를 갖는 워터자켓 하 중자를 포함하고, 상기 복수의 돌출핀이 상기 복수의 요홈부에 삽입되는 방식으로 상기 워터자켓 상 중자와 상기 워터자켓 하 중자 간을 결합하여 얻어지는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 있어서, 상기 워터자켓 하 중자의 상기 복수의 요홈부에는 각각 불연성 쿠션 패드(pad)가 삽입된 상태에서 상기 워터자켓 상 중자의 상기 복수의 돌출핀이 삽입됨으로써, 상기 요홈부에 삽입된 상기 돌출핀의 삽입단부에 의해 상기 불연성 쿠션 패드가 접촉 가압되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 상기 요홈부와 돌출핀의 사이 공간으로 용탕이 유입되는 것을 차단할 수 있으므로 주조로 얻어지는 실린더 헤드의 내부에 형성된 냉각수 통로가 상기 요홈부와 돌출핀의 틈새로 유입된 용탕으로 인해 막히는 문제 및 이로 인한 제품의 불량 발생 문제를 해결할 수 있다.

Description

실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자{WATER JACKET CORE FOR CASTING CYLINDER HEAD}

본 고안은 차량 등의 내연기관 엔진을 구성하는 실린더 헤드를 주조하는 경우에 상기 실린더 헤드의 내부에 냉각수 연결통로를 형성하기 위해 주형에 삽입시키는 워터자켓 중자에 관한 것이다.

내연기관 엔진의 실린더 헤드는 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 형태를 가지며 실린더 헤드(1)의 외형은 도 2에 된 바와 같이 이와 동일한 형상의 성형면을 갖는 다수의 주형(2, 3, 4 등)을 상하좌우에서 결합하면 되고, 실린더 헤드(1)의 내부공간을 형성하기 위해서는 상기 다수의 주형(2, 3, 4 등)에 의해 형성되는 내부공간에 주물사(鑄物砂)로 성형된 중자(5)를 인서트한 상태에서 용탕을 주입하면 된다.

특히, 실린더 헤드(1)에는 중자(5)를 이용하여 냉각수 통로를 형성하게 되는데 이러한 중자(5)는 도 3에 도시된 바와 같이 복잡한 형태를 가지게 되므로, 대개의 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 워터자켓 상 중자(51)와 워터자켓 하 중자(52)로 나누어 각기 성형한 다음, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 워터자켓 상 중자(51) 측에 형성되는 돌출핀(51a)을 워터자켓 하 중자(52) 측에 대응하여 형성되는 요홈부(52a)에 삽입하여 서로 결합시키는 방식으로 제조된다.

그러나, 이와 같이 제조되는 종래의 워터자켓 중자(5)는 주재료가 모래인 관계로 돌출핀(51a)이 요홈부(52a)에 밀착되게 삽입거나 완벽하게 결합하지 못하게 됨에 따라 주조작업 시 요홈부(52a)와 이에 삽입된 돌출핀(51a) 사이의 측면이격(D1) 및 이로 인한 상하이격(D2)의 발생으로 인해 용탕이 유입됨으로써 주조 후 실린더 헤드(1)의 냉각수 통로가 막히는 등의 불량이 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 복수의 파트로 나누어 성형된 후 이들 간 서로 조립됨으로써 얻어지는 워터자켓 중자를 이용하여 실린더 헤드를 주조할 경우에 서로 조립된 파트 사이에 결합된 부위로 용탕이 유입되는 현상으로 인해 주조로 얻어지는 실린더 헤드의 내부에 상기 워터자켓 중자에 의해 형성된 냉각수 통로가 막힘으로 인한 불량을 개선할 수 있는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 복수의 돌출핀을 갖는 워터자켓 상 중자와 상기 복수의 돌출핀에 각기 대응하여 형성되는 복수의 요홈부를 갖는 워터자켓 하 중자를 포함하고, 상기 복수의 돌출핀이 상기 복수의 요홈부에 삽입되는 방식으로 상기 워터자켓 상 중자와 상기 워터자켓 하 중자 간을 결합하여 얻어지는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 있어서, 상기 워터자켓 하 중자의 상기 복수의 요홈부에는 각각 불연성 쿠션 패드(pad)가 삽입된 상태에서 상기 워터자켓 상 중자의 상기 복수의 돌출핀이 삽입됨으로써, 상기 요홈부에 삽입된 상기 돌출핀의 삽입단부에 의해 상기 불연성 쿠션 패드가 접촉 가압되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자를 제공한다.

여기서, 상기 불연성 쿠션 패드는 세라믹 솜(ceramic wool)으로 이루어진 구성에 의할 수도 있다.

그리고, 상기 불연성 쿠션 패드의 상면과 저면에는 양면 테이프가 부착되어 상,하면이 상기 양면 테이프를 매개로 하여 상기 돌출핀의 삽입단부와 상기 요홈부의 바닥면에 부착되는 구성에 의할 수도 있다.

이상과 같이 본 고안에 따른 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 의하면, 워터자켓 하 중자의 요홈부에 불연성 쿠션 패드가 삽입된 상태에서 워터자켓 상 중자 측의 돌출핀이 상기 요홈부에 삽입됨으로써 상기 요홈부와 돌출핀의 사이 공간이 상기 불연성 쿠션 패드로 채워지게 되므로 이들 사이의 공간으로 용탕이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 주조로 얻어지는 실린더 헤드의 내부에서 상기 워터자켓 중자에 의해 형성된 냉각수 통로가 상기 요홈부와 돌출핀의 틈새로 유입된 용탕으로 인해 막히는 문제 및 이로 인한 제품의 불량 발생 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자를 이용하여 주조되는 실린더 헤드의 일례를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 실린더 헤드를 주조하기 위한 주형을 설명하기 위한 부분 조립도,
도 3은 도 2의 주형 내에 인서트되는 워터자켓 중자의 사시도,
도 4는 도 3의 워터자켓 중자의 분해사시도,
도 5는 도 4의 워터자켓 중자의 결합구조를 설명하기 위한 주요 결합부위의 단면도,
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자의 분해사시도,
도 7은 도 6의 워터자켓 중자의 결합구조를 설명하기 위한 주요 결합부위의 단면도이다.

본 고안의 실시예에 따른 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자(10)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 돌출핀(11a)을 갖는 워터자켓 상 중자(11), 상기 복수의 돌출핀(11a)에 각기 대응하여 형성되는 복수의 요홈부(12a)를 갖는 워터자켓 하 중자(12)를 포함한다.

이러한 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자(10)는 상기 복수의 돌출핀(11a)이 상기 복수의 요홈부(12a)에 삽입되는 방식으로 상기 워터자켓 상 중자(11)와 상기 워터자켓 하 중자(12) 간의 결합으로 얻어진다.

특히, 본 고안의 실시예에 따른 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자(10)에서 상기 워터자켓 하 중자(12)의 각 요홈부(12a)에는 도 7에 도시된 바와 같이 불연성 쿠션 패드(pad)(13)가 삽입되는 것을 특징으로 하며, 상기 요홈부(12a)에는 불연성 쿠션 패드(13)가 삽입된 상태에서 워터자켓 상 중자(11) 측의 돌출핀(11a)이 삽입된다.

이에 의해, 요홈부(12a)에 삽입된 불연성 쿠션 패드(13)는 삽입되는 돌출핀(11a)의 삽입단부에 의해 접촉 가압된 상태가 되므로 돌출핀(11a)의 삽입단부와 요홈부(12a)의 바닥면 사이를 꽉 채우게 된다.

그러므로, 상기와 같이 얻어지는 워터자켓 중자(10)가 주형(도 2의 2, 3, 4 등) 내에 인서트된 상태에서 용탕이 주입되더라도 돌출핀(11a)과 요홈부(12a)의 사이 간격으로 인해 생기게 되는 내부공간이 상기 불연성 쿠션 패드(13)로 메워져 있으므로 상기 용탕이 유입되지 못한다.

대체로 상기 워터자켓 중자(10)를 사용하여 얻어지는 실린더 헤드(도 1의 1)는 알루미늄 주물이므로, 상기 불연성 쿠션 패드(13)는 알루미늄 용탕 온도(약 660[℃])에서 형상을 유지할 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 세라믹 솜(ceramic wool)으로 이루어진 것이 이용된다.

또한, 본 실시예에서는 도 7의 돌출핀(11a)과 요홈부(12a) 간의 결합을 유지할 수 있도록 불연성 쿠션 패드(13)의 상면과 하면에 각각 양면 테이프(도면 미도시)를 부착함으로써 이를 통해 상측 돌출핀(11a)의 삽입단부와 하측 요홈부(12a)의 바닥면에 부착되도록 하여 워터자켓 상 중자(11)와 워터자켓 하 중자(12)가 서로 분리되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자(10)는 본 고안의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기에서 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 실용신안등록청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

1: 실린더 헤드 2, 3, 4: 주형
5: 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자
10: 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자 11: 워터자켓 상 중자
11a: 돌출핀 12: 워터자켓 하 중자
12a: 요홈부 13: 불연성 쿠션 패드

Claims (3)

1. 복수의 돌출핀을 갖는 워터자켓 상 중자와 상기 복수의 돌출핀에 각기 대응하여 형성되는 복수의 요홈부를 갖는 워터자켓 하 중자를 포함하고, 상기 복수의 돌출핀이 상기 복수의 요홈부에 삽입되는 방식으로 상기 워터자켓 상 중자와 상기 워터자켓 하 중자 간을 결합하여 얻어지는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 있어서,
   상기 워터자켓 하 중자의 상기 복수의 요홈부에는 각각 세라믹 솜(ceramic wool)으로 이루어진 불연성 쿠션 패드(pad)가 삽입된 상태에서 상기 워터자켓 상 중자의 상기 복수의 돌출핀이 삽입됨으로써, 상기 요홈부에 삽입된 상기 돌출핀의 삽입단부에 의해 상기 불연성 쿠션 패드가 접촉 가압되고,
   상기 불연성 쿠션 패드의 상면과 저면에는 양면 테이프가 부착되어 상,하면이 상기 양면 테이프를 매개로 하여 상기 돌출핀의 삽입단부와 상기 요홈부의 바닥면에 부착되는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자.
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