KR20050023955A - 배기 매니폴드 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기 매니폴드 장착구조에 관한 것으로, 플랜지의 삽입구멍 가장자리 면에 용접봉과의 접촉을 회피하기 위한 홈을 형성함으로써, 플랜지와 러너의 용접 작업시 용접봉과 플랜지의 접촉부위가 좁아져 플랜지의 열변형 부위가 최소화된다. 따라서, 본 발명을 이용하면, 용접 후에 밀링과 같은 후가공이 필요치 않으므로 원가가 절감되고 상승하고 작업이 간단해진다.

Description

배기 매니폴드 장착구조 {A mounting structure of exhaust manifold}

본 발명은 배기 매니폴드 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랜지와 러너의 용접 시 열변형 부위를 최소화할 수 있는 배기 매니폴드 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 배기 매니폴드는 엔진의 각 기통별 배기 포트와 배기 관로 사이를 연결하는 부품으로서, 각 기통별 연소실내에서 연소후 발생되는 배기 가스를 배기 관로로 배출되도록 하는 역할을 하는 것이다.

이러한, 배기 매니폴드는, 엔진의 각 기통별 배기 포트(도시안됨)와 관로 형태로 합류되는 다수개의 러너(runner)로 이루어지는 분기부와, 이 다수개의 분기부를 단일의 통로로서 합류시켜 배기 관로에 연결하는 합류부로 이루어진다.

그리고, 다수개의 러너의 일단에는 플랜지(Flange)가 결합되어 있고 이 플랜지가 엔진의 실린더헤드에 결합되면 각 러너가 각각 엔진의 연소실과 연결되는 구조를 가지게 된다.

여기서, 상기한 러너와 플랜지는 용접에 의해 결합하는 바, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 플랜지(1)의 삽입구멍(2)에 러너(3)를 삽입하고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 플랜지(1)와 러너(3)의 결합면에 용재(4)와 용접봉(5)을 갖다대어 용접을 하게 된다.

이때, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 플랜지(1)의 상부와 러너(3)의 외주면을 용접하는 방식을 외면 용접 방식이라고 하며, 플랜지(1)의 내주면과 러너(3)의 종단면을 용접하는 방식을 내면 용접 방식이라고 한다.

상기 외면 용접 방식은 용접 비드(bead)(6)가 외측에 형성되어 유동측면에서 유리하나 러너의 배치에 따라 용접이 불가능할 수 있는 방식이고, 상기 내면 용접 방식은 용접 비드(7)가 내측에 형성되어 유동측면에서 불리하나 러너의 배치에 관계없이 용접이 용이한 방식이다.

그런데, 상기한 종래의 배기 매니폴드 장착구조에 따르면, 러너와 플랜지의 용접 결합 시에 용접열에 의해 연결부위의 주변 플랜지에 열변형이 발생하고 이로 인해 플랜지와 실린더헤드측의 장착면이 불량해지게 된다.

참고적으로, 도 3 및 도 4에 표시된 점선은 용접열에 의해 열변형이 발생되는 부위를 나타낸 것이다.

이에, 용접 후에는 밀링(Milling)과 같은 후가공이 필요하게 되어 원가가 상승하고 작업이 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 플랜지와 러너의 용접 시 열변형 부위를 최소화할 수 있는 배기 매니폴드 장착구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배기 매니폴드 장착구조는, 플랜지의 삽입구멍에 러너를 삽입하여 용접하되, 상기 플랜지의 삽입구멍 가장자리 면에 용접봉과의 접촉을 회피하기 위한 홈을 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 상기 홈의 평면 형상이 원형인 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 홈의 단면 형상이 일측면은 수직이고 타측면은 경사임을 또 다른 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 배기 매니폴드의 사시도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명의 배기 매니폴드는, 다수개의 러너(10)가 플랜지(20)와 결합되어 있는데, 이 플랜지(20)에는 다수개의 러너(10)가 삽입될 수 있는 다수개의 삽입구멍(21)이 형성되어 있다.

이때, 각 삽입구멍(21)의 가장자리면에는 평면 형상이 원형이고, 도 7에 도시된 바와 같이, 단면 형상이 일측면은 수직이고 타측면은 경사진 홈(30)이 형성되어 있다.

상기 홈(30)은 용접 작업시 용접봉의 접촉면을 회피하여 플랜지(20)의 열변형 부위를 최소화하기 위한 것으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 러너(10)를 플랜지(20)의 삽입구멍(21)에 삽입한 다음, 용재(41)와 용접봉(40)을 이용해 용접 작업을 할때, 홈(30)에 의해 용접봉(40)과 플랜지(20)의 접촉부위가 협소한 범위로 억제되어 열변형부위(점선으로 표시)가 최소화됨을 알 수 있다.

단, 삽입구멍(21)과 홈(30) 간의 거리가 지나치게 협소할 경우 용접 작업이 곤란할 수 있으므로, 용재(41)를 놓고 용접봉(40)을 들이 대기에 충분한 정도의 적정한 거리를 두는 것이 바람직하다.

참고적으로, 도 9는 플랜지의 삽입구멍에 홈을 형성하지 않은 구조에서의 용접시 열변형의 범위를 나타낸 도면으로서, 본 발명과 동일한 조건으로, 러너(50)를 플랜지(60)의 삽입구멍(61)에 삽입한 다음, 용재(41)와 용접봉(40)을 이용해 용접 작업을 할 때, 용접봉(40)과 플랜지(20)의 접촉부위가 넓어짐으로써, 열변형부위(점선으로 표시)가 본 발명에 비해 훨신 커짐을 알 수 있다.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 플랜지의 삽입구멍 가장자리 면에 용접봉과의 접촉을 회피하기 위한 홈을 형성함으로써, 플랜지와 러너의 용접 작업시 용접봉과 플랜지의 접촉부위가 좁아져 플랜지의 열변형 부위가 최소화된다.

따라서, 본 발명을 이용하면, 용접 후에 밀링과 같은 후가공이 필요치 않으므로 원가가 절감되고 상승하고 작업이 간단해지는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 배기 매니폴드 장착 구조를 나타낸 단면도,

도 3 및 도 4는 각각 도 1 및 도 2의 용접봉 접근 방향을 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 배기 매니폴드의 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 플랜지의 사시도,

도 7은 도 6의 AB 방향의 단면도,

도 8은 본 발명에 따라 플랜지의 삽입구멍에 홈을 형성한 구조에서의 용접시 열변형의 범위를 나타낸 도면,

도 9는 플랜지의 삽입구멍에 홈을 형성하지 않은 구조에서의 용접시 열변형의 범위를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 러너 20: 플랜지

21: 삽입구멍 30: 홈

40: 용접봉 41: 용재

Claims (3)

1. 플랜지의 삽입구멍에 러너를 삽입하여 용접하는 배기 매니폴드 장착 구조에 있어서,

   상기 플랜지의 삽입구멍 가장자리 면에 용접봉과의 접촉을 회피하기 위한 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드 장착 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 홈은, 평면 형상이 원형인 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드 장착 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 홈은, 단면 형상이 일측면은 수직이고 타측면은 경사임을 특징으로 하는 배기 매니폴드 장착 구조.