JP2014037822A - 車両用消音器 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、車両用消音器に関し、より詳細には、発振ブーミングノイズを最小化することができる車両用消音器を提供する。
【解決手段】リヤサスペンションの前方に配置されるメイン消音器と、前記メイン消音器の内部を複数のチャンバに区画する複数のバッフルと、前記メイン消音器の一側中央に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記チャンバの内部に位置するように形成される流入パイプと、前記メイン消音器の他側下部に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記流入パイプに流入した排気ガスが外部に排出されるように位置する排出パイプと、前記流入パイプの出口から排出された排気ガスが連通するように配置される中間パイプと、前記中間パイプの出口から排出された排気ガスが背圧によって開閉されることにより、隣接チャンバと連通するように形成される可変バルブとを含むことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用消音器に係り、より詳しくは、発振ブーミングノイズを最小化することができる車両用消音器に関する。
一般に、車両のエンジンから発生する排気ガスを排出するための排気システムには、排気ガスを車両の後方側に誘導する排気ライン上に排気騷音を減衰することができるマフラーを設ける。（例えば特許文献１，２参照方）
特に、図１に示すように、従来技術に係るメイン消音器１０は、車両の下部構造上、車両の後方に装着するようになっている。つまり、燃料タンクおよびサスペンションなどの関連部品により、前記メイン消音器１０の位置はレイアウト上、車両の後方に装着されるしかない構造である。
この時、前記メイン消音器１０が前記のように車両の後方に位置すると、ブーミングを低減させる効果が減少し、挿入損失が悪化する問題を抱える。
韓国特許公開公報第１０−２０１０−０００５９８２号 韓国特許公開公報第１０−２０１０−０００５９８４号
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、メイン消音器をリヤサスペンションよりも前側に位置するように配置すると同時に、発振ブーミングノイズを最小化することにある。
前記したような目的を達成するための本発明の実施形態に係る車両用消音器は、リヤサスペンションの前方に配置するメイン消音器と、前記メイン消音器の内部を複数のチャンバに区画する複数のバッフルと、前記メイン消音器の一側中央に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記チャンバの内部に位置するように形成される流入パイプと、前記メイン消音器の他側下部に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記流入パイプに流入した排気ガスが外部に排出されるように位置する排出パイプと、前記流入パイプの出口から排出された排気ガスが連通するように配置される中間パイプと、前記中間パイプの出口から排出された排気ガスが背圧によって開閉されることにより、隣接チャンバと連通するように形成される可変バルブとを含むことを特徴とする。
また、前記メイン消音器の内部は、第１、第２、第３、第４バッフルによって区画される第１、第２、第３、第４、第５チャンバからなることを特徴とする。
さらに、前記第２チャンバ、第３チャンバ、第４チャンバを通過する前記流入パイプの外周面には、第１打抜ホール、第２打抜ホールおよび第３打抜ホールがそれぞれ形成され、前記第１チャンバと第２チャンバを通過する前記排出パイプの外周面には、第４打抜ホールおよび第５打抜ホールがそれぞれ形成されることを特徴とする。
前記流入パイプは、前記第１、第２、第３、第４バッフルを貫通するように形成され、前記流入パイプの出口が第５チャンバ内に位置するように配置されることを特徴とする。
また、前記排出パイプは、前記第１、第２、第３、第４バッフルを貫通するように形成され、前記排出パイプの入口が第１チャンバ内に位置するように配置されることを特徴とする。
さらに、前記中間パイプは、第３バッフルと第４バッフルを貫通するように第４チャンバ内に形成され、第３チャンバと第５チャンバを連通することを特徴とする。
また、前記可変バルブは、前記メイン消音器内部の背圧が予め定められた圧力以上に逹すると開放され、第２チャンバと第３チャンバを連通するように形成されることを特徴とする。
さらに、前記可変バルブは、前記メイン消音器内部の背圧が所定圧力未満の場合に閉鎖状態を維持し、少量の排気ガスが前記流入パイプの第１打抜ホールを通過した後、前記排出パイプの第５打抜ホールを通過して排出されることを特徴とする。
また、前記流入パイプが通過する第４チャンバにグラスウールを充填したことを特徴とする。
さらに、前記第４チャンバを区画する第３バッフルと第４バッフルの全面にわたって複数の流動ホールが形成されることを特徴とする。
また、前記第３チャンバを経由して前記可変バルブを通過する排気ガスが前記第１チャンバに通過できるように、前記第１バッフルに複数の流動ホールが形成されることを特徴とする。
上述したように、本発明に係る車両用消音器によれば、メイン消音器をリヤサスペンションよりも前側に位置させることにより、体積を増大させることができるように軸長さを確保すると同時に、ブーミングノイズの低減を最適化することができる。
従来技術に係る車両用消音器を示す。 本発明の一実施形態に係る車両用消音器を示す。 本発明の一実施形態に係る車両用消音器の断面図を示す。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る車両用消音器を示すものである。図２に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用消音器は、所定の体積を有するように密閉されたメイン消音器１００を備える。また、前記メイン消音器１００の外郭は、通常、楕円形の断面形状を有するように形成され、車両進行方向の前後側に長さを有する。
特に、本実施形態では、車両の後輪に連結して振動を吸収するためのリヤサスペンション（図示せず）よりも前側に位置するため、従来のメイン消音器に比べて配置空間を確保することができる。したがって、軸長さを拡張することにより、一例として、従来に比べて、２７リットルよりも大きい３３リットルの体積に形成できる。
図３は、本発明の一実施形態に係る車両用消音器の断面図を示すものである。図３に示すように、前記メイン消音器１００の長さ方向に沿ってその内部を複数のチャンバ１０１、１０２、１０３、１０４、１０５に区画できるように、複数のバッフル１１１、１１２、１１３、１１４が所定間隔で配置される。つまり、前記複数のバッフル１１１、１１２、１１３、１１４は、第１バッフル１１１、第２バッフル１１２、第３バッフル１１３および第４バッフル１１４からなり、前記第１バッフル１１１、第２バッフル１１２、第３バッフル１１３および第４バッフル１１４によって形成される区画には、第１チャンバ１０１、第２チャンバ１０２、第３チャンバ１０３、第４チャンバ１０４および第５チャンバ１０５が形成される。
そして、前記メイン消音器１００の一側中央には、前記第１チャンバ１０１から第５チャンバ１０５を通過するように流入パイプ１２０が配置される。つまり、前記流入パイプ１２０は、前記第１バッフル１１１、第２バッフル１１２、第３バッフル１１３および第４バッフル１１４をすべて貫通するように配置される。この時、前記流入パイプ１２０の入口１２１は前記メイン消音器１００の外部に連通し、前記流入パイプ１２０の出口１２２は前記第５チャンバ１０５に位置するようにする。
また、前記メイン消音器１００の他側下部には、前記第１チャンバ１０１から第５チャンバ１０５を通過するように排出パイプ１３０が配置される。つまり、前記排出パイプ１３０は、前記第１バッフル１１１、第２バッフル１１２、第３バッフル１１３および第４バッフル１１４をすべて貫通するように配置される。この時、前記排出パイプ１３０の入口１３１は前記第１チャンバ１０１の内部に位置するようにし、前記排出パイプ１３０の出口１３２は前記メイン消音器１００の外部と連通するようにする。
さらに、前記流入パイプ１２０から排気ガスが排出される出口１２２と連通するように中間パイプ１４０が配置される。前記中間パイプ１４０は、前記第４チャンバ１０４内に設けられ、前記第３バッフル１１３と第４バッフル１１４を貫通するように配置することにより、前記第３チャンバ１０３と第５チャンバ１０５を連通させる。この時、前記第４チャンバ１０４の内部には、グラスウール（ｇｌａｓｓ ｗｏｏｌ）Ｇを充填することが好ましい。ここで、前述したように、メイン消音器１００がリヤサスペンションよりも前側に配置されることにより、排気ガスの温度および流速／乱流エネルギーが増大するため、気流音の発生および高周波騷音が悪化する問題を解決するために、前記のように、前記第４チャンバ１０４の内部にはグラスウールＧを充填する。
同時に、前記第３バッフル１１３と第４バッフル１１４の全面にわたって複数の流動ホール１１３ａ、１１４ａを形成する。このように流動ホール１１３ａ、１１４ａを複数個形成すると、より効果的に高周波騷音を除去することができる。
一方、前記第２バッフル１１２には、前記中間パイプ１４０の出口１４２から排出される排気ガスが前記第２チャンバ１０２に供給されるように可変バルブ１５０が備えられる。前記可変バルブ１５０には、車両の空回転時に閉鎖され、エンジンの回転数が増加したりメイン消音器１００内部の背圧が増加すると開放されるゲート１５２が備えられる。例えば、前記可変バルブ１５０には、車両のエンジン回転数が常用領域区間の２５００ｒｐｍ未満またはそれ以上の場合の各背圧によって開放または閉鎖されるように弾性係数を有する弾性部材（図示せず）を適用することができる。
前記流入パイプ１２０の外周面には、打抜ホール１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを形成することにより、エンジン回転数の各領域に応じて排気ガスの流れが可変できるようにする。つまり、前記第２チャンバ１０２を通過する流入パイプ１２０の第１打抜ホール１２０ａ、前記第３チャンバ１０３を通過する流入パイプ１２０の第２打抜ホール１２０ｂ、および前記第４チャンバ１０４を通過する流入パイプ１２０の第３打抜ホール１２０ｃをそれぞれ形成する。前記各チャンバを通過する前記打抜ホールの個数は、実験値に応じて異なって適用できることはもちろんである。
同様に、前記排出パイプ１３０の外周面にも打抜ホール１３０ａ、１３０ｂを形成する。つまり、前記第１チャンバ１０１に位置する排出パイプ１３０の第４打抜ホール１３０ａ、および前記第２チャンバ１０２を通過する排出パイプ１３０の第５打抜ホール１３０ｂをそれぞれ形成する。
以下、前述したような、本発明の一実施形態に係る車両用消音器の作動を説明する。
車両のエンジン回転数が低負荷領域の場合、流入パイプ１２０を介して排気ガスが流入した後、第５チャンバ１０５内で中間パイプ１４０の入口１４１を経由して可変バルブ１５０側に流動する。この時、排気ガスの低圧力により、前記可変バルブ１５０のゲート１５２は閉鎖された状態を維持するため、少量の排気ガスが第２チャンバ１０２内で前記流入パイプ１２０の第１打抜ホール１２０ａを通過した後、排出パイプ１３０の第５打抜ホール１３０ｂを通過して排出される。また、第１チャンバ１０１と第２チャンバ１０２は、共鳴室形態からなるため、一例として、１１０Ｈｚ帯域のブーミングノイズを低減することができる。
一方、エンジン回転数が高負荷領域の場合、高圧の排気ガスは、前記流入パイプ１２０の出口１２２まで通過した後、中間パイプ１４０の入口１４１を経由して前記可変バルブ１５０に到逹する。この時、前記可変バルブ１５０の弾性部材の弾性係数内で排気ガスの圧力によって弾性力を超える外力が作用するため、ゲート１５２が開放される。以降、排気ガスは、第１バッフル１１１の一部の面に形成される流動ホール１１１ａを介して第１チャンバ１０１に移動し、第１チャンバ１０１内で排出パイプ１３０の入口１３１および第４打抜ホール１３０ａを介して排出パイプ１３０に流動し、外部に排出される。この時、前記メイン消音器１００は、従来に比べて、リヤサスペンションの前方に位置することにより排気ガスの温度が高く、流速／乱流エネルギーが増大するため、気流音の発生および高周波騷音が悪化することがあるが、前記第４チャンバ１０４内に充填されたグラスウールＧおよび第３バッフル１１３と第４バッフル１１４の全体面にわたって形成された複数の流動ホール１１３ａ、１１４ａを通過して高周波騷音が除去される。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、技術的範囲内において、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における当業者によって容易に変更される。
本発明は、車両用消音器に関する分野に適用可能である。
１００ メイン消音器
１０１ 第１チャンバ
１０２ 第２チャンバ
１０３ 第３チャンバ
１０４ 第４チャンバ
１０５ 第５チャンバ
１１１ 第１バッフル
１１１ａ 流動ホール
１１２ 第２バッフル
１１３ 第３バッフル
１１３ａ 流動ホール
１１４ 第４バッフル
１１４ａ 流動ホール
１２０ 流入パイプ
１２１ 流入パイプの入口
１２２ 流入パイプの出口
１２０ａ 第１打抜ホール
１２０ｂ 第２打抜ホール
１２０ｃ 第３打抜ホール
１３０ 排出パイプ
１３０ａ 第４打抜ホール
１３０ｂ 第５打抜ホール
１３１ 排出パイプの入口
１３２ 排出パイプの出口
１４０ 中間パイプ
１４１ 中間パイプの入口
１４２ 中間パイプの出口
１５０ 可変バルブ
１５１ 可変バルブの入口
１５２ ゲート
Ｇ グラスウール

Claims (11)

  1. リヤサスペンションの前方に配置されるメイン消音器と、
    前記メイン消音器の内部を複数のチャンバに区画する複数のバッフルと、
    前記メイン消音器の一側中央に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記チャンバの内部に位置するように形成される流入パイプと、
    前記メイン消音器の他側下部に設けられ、前記複数のバッフルを貫通すると同時に、前記流入パイプに流入した排気ガスが外部に排出されるように位置する排出パイプと、
    前記流入パイプの出口から排出された排気ガスが連通するように配置される中間パイプと、
    前記中間パイプの出口から排出された排気ガスが背圧によって開閉されることにより、隣接チャンバと連通するように形成される可変バルブとを含むことを特徴とする車両用消音器。
  2. 前記メイン消音器の内部は、第１、第２、第３、第４バッフルによって区画される第１、第２、第３、第４、第５チャンバからなることを特徴とする請求項１に記載の車両用消音器。
  3. 前記第２チャンバ、第３チャンバ、第４チャンバを通過する前記流入パイプの外周面には、第１打抜ホール、第２打抜ホールおよび第３打抜ホールがそれぞれ形成され、
    前記第１チャンバと第２チャンバを通過する前記排出パイプの外周面には、第４打抜ホールおよび第５打抜ホールがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用消音器。
  4. 前記流入パイプは、前記第１、第２、第３、第４バッフルを貫通するように形成され、前記流入パイプの出口が第５チャンバ内に位置するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
  5. 前記排出パイプは、前記第１、第２、第３、第４バッフルを貫通するように形成され、前記排出パイプの入口が第１チャンバ内に位置するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
  6. 前記中間パイプは、第３バッフルと第４バッフルを貫通するように第４チャンバ内に形成され、第３チャンバと第５チャンバを連通することを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
  7. 前記可変バルブは、前記メイン消音器内部の背圧が所定圧力以上に逹すると開放され、第２チャンバと第３チャンバを連通するように形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
  8. 前記可変バルブは、前記メイン消音器内部の背圧が予め定められた圧力未満の場合に閉鎖状態を維持し、少量の排気ガスが前記流入パイプの第１打抜ホールを通過した後、前記排出パイプの第５打抜ホールを通過して排出されることを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
  9. 前記流入パイプが通過する第４チャンバにグラスウールを充填したことを特徴とする請求項８に記載の車両用消音器。
  10. 前記第４チャンバを区画する第３バッフルと第４バッフルの全面にわたって複数の流動ホールが形成されることを特徴とする請求項９に記載の車両用消音器。
  11. 前記第３チャンバを経由して前記可変バルブを通過する排気ガスが前記第１チャンバに通過できるように、前記第１バッフルに複数の流動ホールが形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両用消音器。
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