KR0172571B1 - 자동차용 머플러의 레저네이터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 머플러의 레저네이터(Resonator)장치에 대한 것으로 발명의 주된 목적은 공명을 위한 축소부 및 확장부를 구성하되, 이들 공간을 가변적으로 조정할 수 있도록 하므로서 엔진의 저속회전 및 고속회전에 따른 각 구간별 주파수 투과음을 줄이고자 하는데 있는 것이다.

이를 위한 주요 구성은 끝단에 축소부를 갖는 전방 파이프와, 상기한 축소부의 끝단이 일부 삽입된 후방 파이프와, 상기한 축소부를 넓게 감싼 채 전방 파이프 및 후방 파이프에 부착고정한 확장부를 형성하되, 상기한 축소부와 후방 파이프의 사이에 마련하여 개폐가능한 격벽 부재, 상기한 확장부의 상측 공간을 제 1 밸브로써 전,후로 구획한 제 1 챔버 및 제 2 챔버, 그리고 상기한 확장부의 하측 공간을 제 2 밸브로써 전,후로 구획한 제 3 챔버 및 제 4 챔버로 구성하여, 엔진의 회전에 따라 가변적으로 발생하는 주파수를 제 1 챔버 내지 제 4 챔버의 조합적인 개폐로 감소시킬 수 있도록 하는데 있다.

Description

자동차용 머플러의 레저네이터 장치

본 발명은 자동차용 머플러의 레저네이터(Resonator)장치에 대한 것으로 엔진의 회전수와 연관하여 소음제거 범위를 폭넓게 가지는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 종래의 레저네이터 장치는 그 구조가 도 2에서 보는 바와 같이 단순한 확장식 구조로 되어 있기 때문에 소음제거 기능을 수행함에 있어서, 엔진의 회전수와 관계없이 일정한 주파수의 범위만을 감소시키는데 불과한 것이었다.

즉, 종래의 레저네이터 구조는 도 2에서 보듯이 전방 파이프(1)의 끝에 축소부(3)가 일체로 연장되어 있고, 이 축소부(3)의 끝단이 후방 파이프(2)의 선단속으로 일부 삽입된 상태에서 이들의 외부를 확장부(4)가 감싼 채 용접으로 고정되어 있으며, 상기한 확장부(4) 속에서 전방 파이프(1)의 축소부 끝단과 후방 파이프(2)의 선단 사이에는 격벽 부재(5)가 개입된 채 고정되어 있는 것이다.

이와 같은 종래의 레저네이터 구조는 공명 현상을 유발하는 각 부분의 공간이 엔진 회전수에 관계없이 항상 고정되어 있으므로 그 구조에 따른 임의의 주파수를 갖는 일부 소음만을 제거하게 된다.

그러므로 엔진 고속 운전으로 인해 임의의 주파수 보다 높은 주파수가 발생될 때, 혹은 엔진의 저속 운전으로 인해 임의의 주파수 보다 낮은 주파수가 발생될 때는 적절히 소음제거를 하지 못하게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 개선시키기 위하여 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 공명을 위한 축소부 및 확장부를 구성하되, 이들 공간을 가변적으로 조정할 수 있도록 하므로서 엔진의 저속회전 및 고속회전에 따른 각 구간별 주파수 투과음을 줄이고자 하는데 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은,

그리고 이를 위한 주요 구성은 끝단에 축소부를 갖는 전방 파이프와,

상기한 축소부의 끝단이 일부 삽입된 후방 파이프와,

상기한 축소부를 넓게 감싼 채 전방 파이프 및 후방 파이프에 부착고정한 확장부를 형성하되, 상기한 축소부와 후방 파이프의 사이에 마련하여 개폐가능한 격벽 부재,

상기한 확장부의 상측 공간을 제 1 밸브로써 전,후로 구획한 제 1 챔버 및 제 2 챔버,

그리고 상기한 확장부의 하측 공간을 제 2 밸브로써 전,후로 구획한 제 3 챔버 및 제 4 챔버로 구성하여, 엔진의 회전에 따라 가변적으로 발생하는 주파수를 제 1 챔버 내지 제 4 챔버의 조합적인 개폐로 감소시킬 수 있도록 하는데 있다.

도 1 은 본 발명의 구성을 보인 단면도

도 2 는 종래의 구성을 보인 단면도

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전방 파이프 2 : 후방 파이프

3 : 축소부 4 : 확장부

5 : 격벽 부재 6 : 제 1 밸브

7 : 제 2 밸브 8,9,10 : 구동수단

11 : ECU 12 : 스피드 센서

13 : 엔진 C1 : 제 1 챔버

C2 : 제 2 챔버 C3 : 제 3 챔버

C4 : 제 4 챔버

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면,

도 1 은 본 발명의 전체 구성을 보인 단면도로서 배기 다기관으로부터 연결되어 나오는 전방 파이프(1)와, 반대편의 후방 파이프(2)로 이루어진 머플러를 볼 수 있으며, 이때 상기한 전방 파이프(1)의 끝단에는 축소부(3)가 형성되어 상기한 후방 파이프(2)의 선단 속으로 일부 끼워진 상태이며, 전방 파이프(1)의 끝단인 축소부(3)와, 후방 파이프(2)의 둘레에 확장부(4)가 형성되어 있다. 즉, 확장부(4)는 그 양측 끝단이 전방 파이프(1)의 외주면과 후방 파이프(2)의 외주면에 접한 채 용접등의 방법으로 밀폐고정되어 있으며, 상측 공간(4A)과 하측 공간(4B)으로 이루어 진다.

이때, 본 발명에서는 상기한 후방 파이프(2)의 끝단과 축소부(3)의 끝단 사이에 마련하되, 힌지(51)를 축으로 회동하여 상측 공간(4A)을 개폐할 수 있는 격벽 부재(5)를 형성함과 동시에 상측 공간(4A)의 중간에는 제 1 밸브(6)를 마련하여 전,후 양측의 제 1 챔버(C1)와, 제 2 챔버(C2)로 구획하고, 하측 공간(4B)의 중간에는 제 2 밸브(7)를 마련하여 전,후 양측의 제 3 챔버(C3)와, 제 4 챔버(C4)로 구획한것이 특징이다.

한편, 상기한 격벽 부재(5)와, 제 1 밸브(6)와, 제 2 밸브(7)는 도면에서 보듯이 각각의 구동수단(Actuator)(8)(9)(10)으로써 개폐작동이 가능한 것이며, 또한 이들 구동수단(8)(9)(10)은 자동차의 컴퓨터 제어장치인 ECU(Electronic Control Unit)(11)의 지시에 의해 작동하고, 상기한 ECU(11)는 엔진(13)의 회전수를 감지하는 스피드 센서(12)로 부터 회전상태를 제공받는다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태에 대해서 설명한다.

차량이 엔진(13)에 시동을 걸고 주행을 하게 되면 그 회전수가 로우 암(Low Arm) 부분에 장착된 스피드 센서(12)로서 감지되므로 처음의 약 50km/h 미만의 속도에서는 주파수가 낮으므로 구동수단(8)(9)(10)으로 하여금 격벽 부재(5)와, 제 1 밸브(6)와, 제 2 밸브(7)가 모두 개방되도록 한다.

이와 같이 하면 제 1 챔버(C1)와, 제 2 챔버(C2)와, 제 3 챔버(C3)와, 제 4 챔버(C4) 모두가 공명에 이용되어 약 60Hz의 부밍(Booming)음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

또한 차량의 속도가 증가하여 약 50∼60km/h의 속도에서는 주파수가 커지므로 이때는 ECU(11)로 하여금 구동수단(9)을 작동시켜 제 2 밸브(7)가 닫히도록 한다.

이와 같이 하면 제 3 챔버(C3)가 역할을 못하고, 제 1 챔버(C1)와, 제 2 챔버(C2)와, 제 4 챔버(C4) 만이 공명에 이용되어 약 100Hz의 부밍음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

그리고 또 차량의 속도가 약 80∼100km/h에 이르렀을 때에는 주파수가 더 커지므로 이때는 상기한 ECU(11)로 하여금 또 다른 구동수단(10)까지 작동시켜 제 1 밸브(6)는 물론 제 2 밸브(7)도 닫히도록 한다.

이와 같이 하면 제 1 챔버(C1)와, 제 3 챔버(C3)가 역할을 못하고, 제 2 챔버(C2)와, 제 4 챔버(C4) 만이 공명에 이용되어 약 200Hz의 부밍음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

더 나가서 차량의 속도가 약 100km/h 이상에 이르렀을 때에는 주파수가 더 더욱 커지므로 ECU(11)로 하여금 모든 구동수단(8)(9)(10)을 다 작동시켜 제 1 밸브(6)와, 제 2 밸브(7)는 물론 격벽 부재(5)도 닫히도록 한다.

이와 같이 하면 제 1 챔버(C1)와, 제 2 챔버(C2)와, 제 3 챔버(C3)가 모두 공명 역할을 못하고, 오로지 제 4 챔버(C4) 만이 공명에 이용되어 약 250Hz 이상의 부밍음을 줄일 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 작동은 차량의 속도가 증가하거나 감소하는 데 관계없이 수시로 스피드 센서(12)의 정보에 따른 구동수단(8)(9)(10)의 작동으로써 가장 효과적인 소음제거 상태로 자동 조작되는 것이다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이 본 발명은 머플러의 확장부(4)속을 제 1 밸브(6)와, 제 2 밸브(7)와, 격벽 부재(5)로써 제 1 챔버(C1)와, 제 2 챔버(C2)와, 제 3 챔버(C3)와, 제 4 챔버(C4)로 구획한 후, 차량의 속도가 점차 증가함에 따라 수시로 가변되는 소음 주파수에 맞추어 레저네이터의 공명 작용 공간을 각각 달리해 주므로써 높은 주파수로 부터 높은 주파수 까지 모든 투과음을 바람직하게 줄일 수 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 끝단에 축소부(3)를 갖는 전방 파이프(1)와, 상기한 축소부(3)의 끝단이 일부 삽입된 후방 파이프(2)와, 상기한 축소부(3)를 넓게 감싼 채 전방 파이프 및 후방 파이프에 부착고정한 확장부(4)를 형성하되, 상기한 축소부(3)와 후방 파이프(2)의 사이에 마련하여 개폐가능한 격벽 부재(5), 상기한 확장부(4)의 상측 공간(4A)을 제 1 밸브(6)로써 전,후로 구획한 제 1 챔버(C1) 및 제 2 챔버(C2), 상기한 확장부(4)의 하측 공간(4B)을 제 2 밸브(7)로써 전,후로 구획한 제 3 챔버(C3) 및 제 4 챔버(C4)로 구성하여, 엔진의 회전에 따라 가변적으로 발생하는 주파수를 제 1 챔버 내지 제 4 챔버의 조합적인 개폐로 감소시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 자동차용 머플러의 레저네이터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기한 격벽 부재(5)와, 제 1 밸브(6) 및 제 2 밸브(7)는 각각의 구동수단(8)(9)(10)으로써 조작시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 자동차용 머플러의 레저네이터 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기한 구동수단(8)(9)(10)은 자동차의 스피드 센서(12)로써 감지된 엔진의 회전상태에 따라 ECU(11)의 지시로 작동하도록 함을 특징으롤 하는 자동차용 머플러의 레저네이터 장치.