KR20090025656A

KR20090025656A - 실린더 헤드의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090025656A
Application number: KR1020070090664A
Authority: KR
Inventors: 박윤택
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-11

Abstract

본 발명은 기계 가공이 아닌 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드 소재로서 성형할 수 있도록, 실린더 헤드 몸체의 오일룸에 상응하는 주물사 코어를 성형하고, 메인 오일 갤러리에 상응하는 주물사 코어를 성형하고, 상기 오일룸 코어와 상기 메인 오일 갤러리 코어를 조립하고, 상기 오일룸과 상기 메인 오일 갤러리의 조립 코어를 주형에 장착하고, 상기 주형에 알루미늄 용탕을 주입하고, 후처리를 수행하는 실린더 헤드의 제조 방법을 제공한다.

실린더 헤드, 오일 갤러리, 코어

Description

실린더 헤드의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING CYLINDER HEAD}

본 발명은 실린더 헤드의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계 가공이 아닌 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드 소재로서 성형할 수 있도록 하는 실린더 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 실린더 헤드에 형성되는 메인 오일 갤러리는 유압식 밸브 리프터(HLA: Hydraulic Lash Adjuster) 및 캠샤프트 저널로 오일을 공급하기 위한 오일 패시지로서 이루어진다.

이와 같은 종래 기술에 따른 실린더 헤드는 기계 가공 예컨대 건 드릴(gun drill: 당 업계에서는 "롱 드릴" 이라고도 한다) 가공으로서 실린더 헤드 몸체에 메인 오일 갤러리를 형성하고 있다.

즉, 종래에는 메인 오일 갤러리의 길이가 길고 가늘기 때문에 가공 길이가 긴 건 드릴 가공으로서 오일 패시지를 형성하고 있다.

그런데 종래 기술에서는 실린더 헤드의 메인 오일 갤러리를 상기에서와 같이 드릴 가공으로서 형성하기 때문에, 가공의 어려움에 의한 제작 비용이 과다해지는 문제점을 내포하고 있다.

또한 종래 기술에 따르면, 드릴 가공으로서 메인 오일 갤러리를 형성함에 따라 가공 칩과 같은 이물질의 잔류로 인해 오일이 원활하게 통과하지 못하게 되는 단점이 있으며, 정밀한 기계 가공으로서 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드의 길이 방향을 기준으로 형성하기 때문에 설계 자유도에 제약을 받게 되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점 및 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 기계 가공이 아닌 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드 소재로 성형함으로써 제작 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설계 자유도 측면에서 유리하고, 오일의 원활한 흐름을 보장할 수 있는 실린더 헤드의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 실린더 헤드의 제조 방법은, 실린더 헤드 몸체의 오일룸에 상응하는 주물사 코어를 성형하는 제1 단계와, 메인 오일 갤러리에 상응하는 주물사 코어를 성형하는 제2 단계와, 상기 오일룸 코어와 상기 메인 오일 갤러리 코어를 조립하는 제 3단계와, 상기 오일룸과 상기 메인 오일 갤러리의 조립 코어를 주형에 장착하는 제4 단계와, 상기 주형에 알루미늄 용탕을 주입하는 제5 단계와, 후처리를 하는 제6 단계를 포함한다.

상기 실린더 헤드의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 단계는 길이 방향의 제1 오일 패시지에 대응하는 제1 부분과, 상기 제1 오일 패시지와 연통하는 제2 오일 패시지에 대응하여 상기 제1 부분에 일정 간격으로서 돌출되게 위치하는 제2 부분과, 상기 제2 부분의 양측에 위치하는 조립 돌기를 가진 메인 오일 갤러리 코어를 성형할 수 있다.

상기 실린더 헤드의 제조 방법은 상기 제3 단계에서, 상기 조립 돌기의 표면에 접착제를 도포하고, 조립 돌기를 이에 대응하는 상기 오일룸 코어에 암수 결합하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 실린더 헤드의 제조 방법에 의하면, 기계 가공이 아닌 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드 소재로 성형함에 따라, 종래와 달리 제작 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 설계 자유도 측면에서 유리하고, 오일 패시지의 막힘 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 실린더 헤드의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이고, 도 2a 내지 도 2e는 도 1의 각 단계별 공정도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 실린더 헤드의 제조 방법은 종래에서와 같이 기계 가공이 아닌 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 메인 오일 갤러리를 실린더 헤드 소재로서 성형하기 위한 것이다.

이를 위해 본 실시예에 의한 실린더 헤드의 제조 방법을 단계별로 설명하면, 우선 도 2a에 도시된 바와 같이 실린더 몸체에 상응하는 오일룸 코어(10)를 주물사로서 압입 성형한다(S10 단계).

이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 메인 오일 갤러리의 오일 패시지에 상응하는 메인 오일 갤러리 코어(20)를 주물사로서 압입 성형한다(S20 단계).

상기 S20 단계에서는, 오일룸 코어(10: 도 2a 참조)의 횡방향 양측 가장자리 부분에 대응하여 그 횡방향을 따라 길게 형성되는 제1 부분(21)과, 제1 부분(21)에 상기 길이 방향을 따라 일정 간격으로서 상향 돌출되게 형성되는 복수의 제2 부분(22)과, 상기 각 제2 부분(22)의 양측에 위치하는 원통형의 조립 돌기(23)를 가진 메인 오일 갤러리 코어(20)를 성형한다

여기서, 제1 부분(21)은 실린더 헤드의 몸체(90a: 도 3 참조)에 대하여 횡 방향으로 형성되는 제1 오일 패시지(91: 도 3 참조)를 형성하기 위한 것이며, 제2 부분(22)은 상기 실린더 헤드의 몸체(90a)에 대하여 제1 오일 패시지(91)와 수직 방향으로 연통하는 제2 오일 패시지(92: 도 3 참조)를 형성하기 위한 것이다. 그리고 조립 돌기(23)는 상기 제1 부분(21)과 제2 부분(22)을 오일룸 코어(10: 도 2a 참조)에 지지되도록 하기 위한 것이다.

다음으로는 S30 단계로서 도 2c에 도시된 바와 같이, 메인 오일 갤러리 코어(20)의 조립 돌기(23: 이하 도 2b 참조)의 표면에 접착제(미도시)를 도포하고, 이 상태에서 그 조립 돌기(23)를 오일룸 코어(10)의 양측 가장자리 부분(도면에서의 "A" 부분)에 암수식으로 결합한다.

이렇게 메인 오일 갤러리 코어(20)의 조립 돌기(23)에 접착제가 도포된 상태로 그 조립 돌기(23)가 오일룸 코어(10)의 "A" 부분에 암수식으로 결합됨에 따라 오일룸 코어(10)와 메인 오일 갤러리 코어(20)는 일체로서 조립될 수 있다.

이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이 오일룸 코어(10)와 메인 오일 갤러리 코어(20)가 조립된 조립 코어(30)를 주형(40)에 장착하고(S40 단계), 그 주형(40)에 형성된 탕구로 알루미늄 용탕을 주입하여 주형(40)의 캐비티로 유입시킨다(S50 단계).

이와 같이 용탕의 주입이 완료되면, 주형(40)을 냉각시키고, 주형(40)의 캐비티 내에 형성되어 있는 주조물로부터 주형(40)과 상기한 조립 코어(30)를 분리하는 등의 후처리 공정을 수행한다(S60 단계).

그러면, 도 2e에 도시된 바와 같이 실린더 몸체(90a)에 메인 오일 갤러리(94)의 오일 홀(93)이 형성된 실린더 헤드(100)의 제조가 완료된다.

따라서 본 실시예에서는 주물사 코어에 의한 주조 방식을 이용하여 실린더 헤드(100)를 제조함에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(100)의 몸체(90a)에 대하여 횡 방향으로서 형성되는 제1 오일 패시지(91), 제1 오일 패시지(91)와 연통하여 상측 방향으로 형성되는 제2 오일 패시지(92), 및 제2 오일 패시지(92)의 단부에 형성되는 오일 홀(93)을 지닌 메인 오일 갤러리(94)를 실린더 헤드(100)의 소재로서 형성할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 실린더 헤드의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 각 단계별 공정도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 실린더 헤드의 제조 방법에 의해 제조된 실린더 헤드의 단면 구성도이다.

Claims

실린더 헤드 몸체의 오일룸에 상응하는 주물사 코어를 성형하는 제1 단계;

메인 오일 갤러리에 상응하는 주물사 코어를 성형하는 제2 단계;

상기 오일룸 코어와 상기 메인 오일 갤러리 코어를 조립하는 제 3단계;

상기 오일룸과 상기 메인 오일 갤러리의 조립 코어를 주형에 장착하는 제4 단계;

상기 주형에 알루미늄 용탕을 주입하는 제5 단계; 및

후처리를 하는 제6 단계

를 포함하는 실린더 헤드의 제조 방법.
제1 항에 있어서,

상기 제2 단계는,

길이 방향의 제1 오일 패시지에 대응하는 제1 부분과, 상기 제1 오일 패시지와 연통하는 제2 오일 패시지에 대응하여 상기 제1 부분에 일정 간격으로서 돌출되게 위치하는 제2 부분과, 상기 제2 부분의 양측에 위치하는 조립 돌기를 가진 메인 오일 갤러리 코어를 성형하는 실린데 헤드의 제조 방법.
제2 항에 있어서,

상기 제3 단계에서, 상기 조립 돌기의 표면에 접착제를 도포하는 실린더 헤 드의 제조 방법.
제3 항에 있어서,

상기 접착제 도포 이 후, 상기 조립 돌기를 이에 대응하는 상기 오일룸 코어에 암수 결합하는 실린더 헤드의 제조 방법.