KR20080021905A - 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자에 관한 것으로, 연소실 중자와 흡배기 포트의 중자를 일체형으로 형성시켜 연소실과 흡배기 포트가 설계 사양대로 정확하게 형성되도록 하여 엔진의 출력 저하를 방지하고, 중자의 설치 개수를 줄여서 생산성의 향상을 도모하며, 밸브 시트 링을 중자에 장착하여 흡배기 포트의 성형시에 포트에 일체로 설치되도록 함으로써 엔진의 출력 향상을 얻을 수 있도록 하기 위해, 실린더 헤드에 연소실을 형성시키는 연소실 중자와, 흡기 포트를 형성시키는 흡기 포트 중자 및, 이 흡기 포트 중자와 대향되게 배치된 배기 포트 중자가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자{Core for combustion chamber of cylinder head and intake/exhaust port}

도 1은 종래 기술에 따른 실린더 헤드의 제조시에 사용되는 각종 중자의 배치 상태 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자의 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-연소실 중자 11-흡기 포트 중자

12-배기 포트 중자 13-밸브 시트 링

14-코어 프린트

본 발명은 실린더 헤드의 주조시에 사용되는 중자에 관한 것으로, 특히 실린더 헤드용 연소실과 흡배기 포트를 일체로 형성시킬 수 있는 중자에 관한 것이다.

종래 차량의 실린더 헤드는 주철이나 알루미늄 합금을 사용해서 주조되는 데, 이러한 실린더 헤드를 주물로 주조할 때에 실린더 헤드에 형성되는 오일 통로 나 워터 재킷 및 흡배기 포트들을 형성시키기 위해 중자를 사용하게 된다.

도 1에는 상기와 같은 종래의 각종 중자를 이용하여 실린더 헤드를 제조하는 방법이 도시되어 있는 바, 즉 주형이 사형이든 금형이든 상관없이 연소실 형상을 가진 하형 다이(1)에 오일 통로 중자(2)와, 흡기 포트 중자(3), 워터 재킷 중자(4), 배기 포트 중자(5)가 각각 설치된 상태에서 도시되지 않은 상형 금형을 밀폐시켜 상기 하형 다이를 통해 용탕(6)을 화살표 방향으로 주입해서 실린더 헤드를 주조하고 있었다.

그런데 상기와 같이 각종 독립된 별개의 중자를 설치한 상태에서 용탕을 주입할 경우에 연소실과 연소실 위에 설치된 각종 포트 중자가 화살표로 도시된 바와 같이 용탕압에 의해 압력을 받아서 상하로 이동하게 되어, 각종 중자에 의해 형성되는 포트나 통로 및 재킷들이 설계치대로 정확하게 형성되지 않은 문제점이 있었고, 설계 범위를 벗어난 경우에 가공 공정을 통해 수정을 하더라도 그 한계 때문에 엔진의 출력 편차를 유발하게 된다고 하는 결점이 있었다.

그리고 상기 포트에는 밸브(7)가 설치되어 포트를 개폐하게 되는 데, 상기 포트의 하단에 밀폐성을 위해 밸브 시트 링을 압입하여 설치하게 된다. 상기 포트가 제위치에 설계형상대로 형성되지 못하면 상기 밸브 시트 링의 위치도 이동되게 되어, 엔진의 출력 저하를 야기시키는 결점이 있었다.

또한 상기 각종 중자를 매번 단독으로 각각 설치해야 하므로, 설치작업이 번거롭고 생산성의 저하를 초래한다는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 연소실 중자와 흡배기 포트의 중자를 일체형으로 형성시켜 연소실과 흡배기 포트가 설계 사양대로 정확하게 형성되도록 하여 엔진의 출력 저하를 방지하고, 중자의 설치 개수를 줄여서 생산성의 향상을 도모하며, 밸브 시트 링을 중자에 장착하여 흡배기 포트의 성형시에 포트에 일체로 설치되도록 함으로써 엔진의 출력 향상을 얻을 수 있도록 한 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더 헤드에 연소실을 형성시키는 연소실 중자와, 흡기 포트를 형성시키는 흡기 포트 중자 및, 이 흡기 포트 중자와 대향되게 배치된 배기 포트 중자가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로는 상기 흡배기 포트 중자의 상기 연소실 중자와 인접한 부위에는 각각 밸브 시트 링이 장착된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 흡배기 포트 중자는 ㅅ자 형상으로 각각 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 흡기 포트 중자의 선단부는 코어 프린트를 매개로 일체로 연결된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 연소실 및 흡배기 포트 일체용 중자가 자세히 도시되어 있는 바, 즉 4기통 엔진에서 흡기 포트와 배기 포트가 각각 2개씩 형성되는 경우에 각 기통의 연소실 중자(10)에 서로 대칭되게 흡기 포트 중자(11)와 배기 포 트 중자(12)가 일체로 형성되어 있다.

상기와 같이 연소실 중자와 흡배기 포트 중자가 일체로 형성됨에 따라 연소실과 흡배기 포트를 설계 사양대로 제위치에 소망하는 형상으로 정밀하게 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라 중자의 설치 개수를 줄여서 생산성의 향상을 도모할 수 있게 된다.

상기 흡기 포트 중자(11)와 배기 포트 중자(12)는 대체로 ㅅ자 형상을 이루고 있고, 상기 흡기 포트 중자와 배기 포트 중자가 상기 연소실 중자와 인접한 부위에는 각각 밸브 시트 링(13)이 끼워져 있다.

이와 같이 밸브 시트 링이 흡배기 포트 중자에 일체로 장착된 상태에서 실린더 헤드가 주조됨에 따라 밸브 시트 링을 후공정에서 추가로 장착할 필요가 없으므로 작업 공정이 단축되고, 밸브 시트 링을 흡배기 포트에 제위치에 정확하게 장착할 수 있으므로, 밸브 시트 링의 위치 변경에 의한 엔진의 출력 저하를 방지하게 된다.

그리고 상기 흡기 포트 중자(11)들의 선단부는 코어 프린트(14)를 매개로 일체로 연결되어 있어서 흡기 포트 중자들의 변형이 방지되게 될 뿐만 아니라 워터 재킷 중자의 설치를 위해 흡기 포트의 성형 정밀도가 향상되게 된다.

상기 배기 포트 중자 들은 각각 단독으로 독립되게 형성되어 있어서 배기 포트 중자들 사이에 워터 재킷의 중자를 설치하면 된다.

상기와 같은 구조의 중자를 사용하여 실린더 헤드를 주조할 경우에 상기 중자를 하여 다이 혹은 하여 베이스 중자에 설치하고, 워터 재킷 중자와 오일 통로 중자를 설치하여 조립한 다음에 상형 금형으로 밀폐시켜 용탕을 주입하게 되면 실린더 헤드가 주조되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자에 의하면, 연소실용 중자와 흡배기 포트용 중자가 일체로 형성되어 있어서 연소실과 흡배기 포트가 설계 사양대로 제위치에 정밀하게 형성되어 엔진의 출력 향상을 도모할 수 있고, 밸브 시트 링이 흡배기 포트 중자에 일체로 장착되어 있어서 흡배기 포트의 성형시에 밸브 시트 링이 포트에 일체로 설치됨에 따라 밸브 시트 링의 장착 작업이 편리해질 뿐만 아니라 밸브 시트 링이 제위치에 장착되지 못해서 발생할 수 있는 엔진의 출력 저하를 예방할 수 있으며, 중자의 개수가 줄어들어서 중자 설치 작업도 용이해져 생산성의 향상도 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 실린더 헤드에 연소실을 형성시키는 연소실 중자와, 흡기 포트를 형성시키는 흡기 포트 중자 및, 이 흡기 포트 중자와 대향되게 배치된 배기 포트 중자가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자.
2. 제 1항에 있어서, 상기 흡배기 포트 중자의 상기 연소실 중자와 인접한 부위에는 각각 밸브 시트 링이 장착된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자.
3. 제 2항에 있어서, 상기 흡배기 포트 중자는 ㅅ자 형상으로 각각 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자.
4. 제 3항에 있어서, 상기 흡기 포트 중자의 선단부는 코어 프린트를 매개로 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자.

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