KR100589162B1 - 실린더헤드의 워터자켓 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더헤드 워터자켓 코어의 강도 취약부를 보강할 수 있도록 하여, 워터자켓의 베이닝 현상을 방지할 수 있도록 함으로써, 실린더헤드의 제조시에 불량률을 저감시키고, 실린더헤드의 원활한 냉각성능을 확보할 수 있도록 한다.

Description

실린더헤드의 워터자켓 구조{water jacket structure of a cylinder head}

도 1은 본 발명에 따른 실린더헤드의 워터자켓 구조를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 실린더헤드 워터자켓 구조를 다른 측면에서 도시한 국부 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 워터자켓 코어 3: 덧살부

5: 연통용돌기 7: 헤드볼트관통홀

10; 워터자켓 코어의 하측면

본 발명은 실린더헤드의 워터자켓 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실린더헤드의 제조시에 워터자켓의 형상이 제대로 형성되지 못하는 베이닝(veining) 현상을 방지할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

실린더헤드의 워터자켓은 연소실과 기타 엔진의 작동에 필요한 기구적 작동부위에서 발생되는 열을 냉각시켜서, 엔진이 과열되지 않도록 함과 아울러 최적의 열효율을 발휘할 수 있도록 엔진의 온도를 적정한 수준으로 유지해주는 역할을 한 다.

즉, 워터자켓을 통과하는 냉각수에 의해 엔진에서 발생되는 열을 냉각시키도록 하는 것이다.

따라서, 상기 워터자켓의 형상은 냉각수의 원활하고도 적절한 흐름을 형성하도록 하여, 실린더헤드에 국부적인 열 집중 부위가 발생하지 않도록 해야 한다.

상기한 바와 같은 워터자켓은 실린더헤드의 제조시에 주물사로 만들어진 코어로 형성되고, 실린더헤드의 주조가 완료되면 상기 코어가 제거됨에 의해 실린더헤드 내에 냉각수가 흐를 수 있는 공간으로 형성되게 된다.

상기한 바와 같은 실린더헤드의 주조시에 상기 워터자켓 코어에 국부적으로 강도가 취약한 부분에서는 주조시에 용탕으로부터 전달되는 열과 압력에 의해 크랙(crack)이 발생하는 경우가 있다.

상기와 같이 워터자켓의 코어에 국부적으로 크랙이 발생되면, 이 부분으로 용탕이 흘러 들어가서, 국부적으로 워터자켓의 일부가 막히거나 좁아지는 베이닝(veining) 현상이 발생된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 실린더헤드의 주조시에 워터자켓의 베이닝 현상을 방지하기 위하여 안출된 것으로서, 워터자켓 코어의 강도 취약부를 보강할 수 있도록 하여, 워터자켓의 베이닝 현상을 방지할 수 있도록 함으로써, 실린더헤드의 제조시에 불량률을 저감시키고, 실린더헤드의 원활한 냉각성능을 확보할 수 있도록 한 실린더헤드 워터자켓 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 실린더헤드 워터자켓 구조는 실린더헤드 워터자켓 코어의 하측면 중, 실린더헤드에 형성되는 헤드볼트관통홀 주변부위에 덧살부가 하방으로 돌출 형성되되, 상기 덧살부는 상기 워터자켓 코어의 하측면에서 실린더헤드 워터자켓이 실린더블록측으로 연통되도록 돌출형성된 연통용돌기보다 낮게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 실린더헤드 워터자켓 구조를 구현하기 위한 워터자켓 코어의 형상을 도시한 것으로서, 실제로 실린더헤드 내에서는 공간으로 형성되는 모양을 도시한 것이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 실린더헤드 워터자켓 코어(1)의 하측면(도면에 도시된 면) 중, 실린더헤드에 형성되는 헤드볼트관통홀 주변부위에 덧살부(3)가 하방으로 돌출 형성되는 것이다.

참고로, 도 1과 도 2의 인접한 두 덧살부(3) 사이의 빈 공간이 실질적으로는 실린더헤드의 헤드볼트관통홀(7)이 형성되는 곳이다.

상기 덧살부(3)는 상기 워터자켓 코어(1)의 하측면에서, 실린더헤드 워터자켓이 실린더블록 측으로 연통될 수 있도록 돌출 형성된 다수의 워터자켓 연통용돌기(5)보다는 낮게 형성된다. 이는 엔진의 사양에 따라 달라질 수 있으나, 대체로 워터자켓 코어(1)의 하측면(10)에서 약 2mm정도 돌출되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 덧살부(3)는 모든 헤드볼트관통홀 주변부위가 아니라, 실린더헤드의 주조시 용탕주입구에 인접하는 헤드볼트관통홀의 주변 부위에만 형성하는 것도 바람직한 실시 양태가 될 수 있다.

즉, 베이닝 현상이 발생하는 것은 용탕으로부터의 열과 압력에 의한 것이므로, 용탕의 에너지가 상대적으로 높은 용탕주입구 주변의 헤드볼트관통홀 주변 부위에만 베이닝 현상이 발생되고, 다른 헤드볼트관통홀 주변부위에서는 베이닝 현상이 잘 발생하지 않기 때문이다.

한편, 이와 같이 상기 덧살부(3)를 상기 헤드볼트관통홀 주변 부위에 형성하는 것은, 이 부위가 인접한 두 연소실과 헤드볼트관통홀이 한꺼번에 만나는 부위여서, 워터자켓이 실린더헤드의 수평방향으로는 충분한 공간을 확보하기 가장 어려운 부위이기 때문이다.

즉, 실린더헤드의 수평방향으로 충분한 워터자켓 코어(1)의 체적이 확보되기 어렵기 때문에 베이닝 현상이 잘 발생하던 것을, 상기한 바와 같이 워터자켓 코어(1)의 수직방향 하측으로 돌출되는 덧살부(3)를 형성하여 헤드볼트관통홀 주변부위의 워터자켓 코어(1)의 매스(mass)량을 증가시켜 줌으로써, 실린더헤드의 주조시에, 이 부위에서 크랙이 발생되지 않도록 한 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 구조의 워터자켓 코어(1)를 사용하여 실린더헤드를 주조할 때에는, 종래에 베이닝 현상이 발생하기 쉬웠던 부위에 상기와 같이 덧살부(3)가 추가되어, 실린더헤드 워터자켓 코어(1)의 강도 취약부에 국부적 강도가 충분히 확보되므로, 베이닝 현상이 방지되어 제조상의 불량률이 현저히 저감될 수 있다.

또한, 상기와 같은 방식으로 제조된 실린더헤드는 물론, 내부에 베이닝 현상 이 발생하지 않은 정상적인 형상의 실린더헤드 워터자켓이 형성되어 있어서, 냉각수가 워터자켓 내부의 모든 부위를 원활하게 순환할 수 있으므로, 실린더헤드의 국부적 열집중을 방지하고, 실린더헤드의 원활한 냉각성능을 확보할 수 있도록 해준다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 실린더헤드 워터자켓 코어의 강도 취약부를 보강할 수 있도록 하여, 워터자켓의 베이닝 현상을 방지할 수 있도록 함으로써, 실린더헤드의 제조시에 불량률을 저감시키고, 실린더헤드의 원활한 냉각성능을 확보할 수 있도록 한다.

Claims (3)

1. 실린더헤드 워터자켓 코어의 하측면 중, 실린더헤드에 형성되는 헤드볼트관통홀 주변부위에 덧살부가 하방으로 돌출 형성되되, 상기 덧살부는 상기 워터자켓 코어의 하측면에서 실린더헤드 워터자켓이 실린더블록측으로 연통되도록 돌출형성된 연통용돌기보다 낮게 형성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 워터자켓 구조.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 덧살부가 용탕주입구에 인접한 헤드볼트관통홀 주변 부위에만 형성된 것을 특징으로 하는 실린더헤드 워터자켓 구조.

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