KR0184222B1 - 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 흡기 장치에서 발생하는 흡기 소음(intake noise)을 감소시킬 수 있는 구조에 관한 것으로서, 엔진(E)으로부터 역류되는 진동이 제거되는 레조네이터(1)와, 흡기관(I)과 상기 레조네이터(1) 사이를 연결하고 서로 다른 직경(d1, d2)을 가지는 제1확장관(2) 및 제2확장관(3)과, 상기 제1확장관(2)을 개방 또는 폐쇄시키는 제1마개(4), 제1영구자석(5) 및 제1복원스프링(6)과, 상기 제2확장관(3)을 개방 또는 폐쇄시키는 제2마개(7), 제2영구자석(8) 및 제2복원스프링(9)과, 상기 제1영구자석(5) 및 제2영구자석(8)에 상호 반대 방향의 직선 운동력을 제공하는 전자석(10)과, 엔진(E)의 회전수를 감지하여 상기 전자석(10)에 제어 신호를 공급하는 ECU(11)로 구성된 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치를 제공하여, 하나의 레조네이터를 이용하여 엔진의 회전수가 작을 때에 발생하는 낮은 주파수대의 진동과 엔진의 회전수가 클 때에 발생하는 높은 주파수대의 진동을 모두 제거할 수 있기 때문에 공간 활용도가 높고, 흡기 소음 제거 효과가 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치

본 발명은 자동차용 흡기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차용 흡기 장치에서 발생하는 흡기 소음(intake noise)을 감소시킬 수 있는 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 흡기 장치는 자동차 엔진의 출력에 직접적으로 영향을 미치게 되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 외부의 공기를 흡입하여 불순물을 걸러내는 에어 클리너(A)와, 상기한 에어 클리너(A)에 연결되어 엔진(E)에 균일하게 공기를 분배하게 되는 흡기 매니폴드(M)와, 상기한 흡기 매니폴드(M)와 에어 클리너(A)를 연결함과 아울러 일 측에 흡기 소음 감소 장치가 설치된 흡기관(I)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 흡기 소음 감소 장치는 레조네이터(50)와, 상기 흡기관(I)과 레조네이터(50) 사이를 연결하는 확장관(51)으로 구성되어 있으며, 상기한 흡기 매니폴드(M)와 에어 클리너(A)의 사이에는 도시되지 않은 드로틀 밸브와 서지 탱크가 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 자동차용 흡기 장치는 에어 클리너(A)에서 외부 공기를 흡입함과 아울러 이를 정화시키고 드로틀 밸브와 서지 탱크를 통해 다수의 연소실에 균일한 흡기를 분배하게 된다.

여기서, 상기한 흡기관(I)으로는 엔진(E)의 흡, 배기 밸브(미도시) 및 피스톤(미도시)의 왕복 운동에 따른 진동 및 상기 진동으로 인한 소음이 역류하게 되는 바, 상기 레조네이터(50)는 상기 진동 중 특정 주파수를 공진시켜 제거하는 역할을 담당한다.

상기 공진되는 특정 주파수, 즉 공진 주파수(fr)는 확장관(51)의 길이와 직경에 따라 결정되는 바, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 공진 주파수(fr)에서의 소음 감소량이 최대가 되고, 상기 공진 주파수(fr)보다 높거나 낮은 주파수에서는 상기 소음 감소량이 감소된다.

즉, 엔진에서 발생하는 진동 중 공진 주파수(fr)의 진동은 상기 레조네이터(50)에서 공진되어 제거된 후 외부로 출력되기 때문에 외부로 출력되는 소음이 감소하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 레조네이터는 엔진에서 발생하는 진동 중 하나의 공진 주파수의 진동만을 제거할 수 있기 때문에 흡기 소음 제거 효과가 미약하게 됨과 아울러 여러 주파수대의 진동을 동시에 제거하기 위해서는 다수의 레조네이터와 확장관을 흡기관에 부착하여 사용해야 하기 때문에 엔진 룸이 복잡하게 되고 부피가 커지게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 같은 부피로 여러 주파수의 진동을 동시에 제거할 수 있는 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 흡기 장치 및 흡기 소음 감소 장치를 도시한 개략도,

도 2는 종래의 흡기 소음 제거 장치의 소음 제거 상태를 도시한 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 방지 장치를 도시한 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 흡기 소음 제거 장치의 소음 제거 상태를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레조네이터 2 : 제1확장관

3 : 제2확장관 4 : 제1마개

5 : 제1영구자석 6 : 제1복원스프링

7 : 제2마개 8 : 제2영구자석

9 : 제2복원스프링 10 : 전자석

11 : ECU 12 : 증폭기

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치는 엔진으로부터 역류되는 진동이 제거되는 레조네이터와, 흡기관과 상기 레조네이터 사이를 연결하고 서로 다른 직경을 가지는 제1확장관 및 제2확장관과, 상기 제1확장관을 개방 또는 폐쇄시키는 제1마개와, 상기 제1마개에 부착된 제1영구자석과, 상기 제1영구자석에 탄성력을 제공하여 상기 제1영구자석에 의해 제1마개가 제1확장관을 폐쇄하도록 하는 제1복원스프링과, 상기 제2확장관을 개방 또는 폐쇄시키는 제2마개와, 상기 제2마개에 부착된 제2영구자석과, 상기 제2영구자석에 탄성력을 제공하여 상기 제2영구자석에 의해 제2마개가 제2확장관을 폐쇄하도록 하는 제2복원스프링과, 상기 제1영구자석 및 제2영구자석에 상호 반대 방향의 직선 운동력을 제공하여 상기 제1확장관 또는 제2확장관이 개방되도록 하는 전자석과, 엔진의 회전수를 감지하여 상기 전자석에 제어 신호를 공급하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 흡기장치의 흡기 소음 감소 장치를 도시하고 있는 바, 엔진(E)으로부터 역류되는 진동이 제거되는 레조네이터(1)와, 흡기관(I)과 상기 레조네이터(1) 사이를 연결하고 서로 다른 직경(d1, d2)을 가지는 제1확장관(2) 및 제2확장관(3)과, 상기 제1확장관(2)을 개방 또는 폐쇄시키는 제1마개(4)와, 상기 제1마개(4)에 부착된 제1영구자석(5)과, 상기 제1영구자석(5)에 탄성력을 제공하여 상기 제1영구자석(5)에 의해 제1마개(4)가 제1확장관(2)을 폐쇄하도록 하는 제1복원스프링(6)으로 구성된다.

또한, 상기 제2확장관(3)을 개방 또는 폐쇄시키는 제2마개(7)와, 상기 제2마개(7)에 부착된 제2영구자석(8)과, 상기 제2영구자석(8)에 탄성력을 제공하여 상기 제2영구자석(8)에 의해 제2마개(7)가 제2확장관(3)을 폐쇄하도록 하는 제2복원스프링(9)과, 상기 제1영구자석(5) 및 제2영구자석(8)에 상호 반대 방향의 직선 운동력을 제공하여 상기 제1확장관(2) 또는 제2확장관(3)이 개방되도록 하는 전자석(10)과, 엔진(E)의 회전수(RPM)를 감지하여 상기 전자석(10)에 제어 신호를 공급하는 ECU(11)와, 상기 ECU(11)에서 출력되는 제어 신호를 시동 스위치(SW)를 통해 공급받아 증폭한 후 상기 전자석(10)에 제공하는 증폭기(12)로 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 엔진(E)의 회전수(RPM)에 따라 상기 엔진(E)에서 흡기관(I)으로 역류하는 진동의 주파수대가 다르게 된다. 즉, 엔진(E)의 회전수가 작으면 낮은 주파수대의 소음이 발생하고, 엔진(E)의 회전수가 크면 높은 주파수대의 소음이 발생하게 된다.

따라서, 시동 스위치(SW)가 '온'된 상태에서, ECU(11)는 엔진(E)의 회전수(RPM)를 감지하여 상기 엔진(E)의 회전수가 작으면, 전자석(10)의 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 전류를 공급하는 바, 상기 전류는 증폭기(12)를 통해 증폭된 후 상기 전자석(10)에 공급된다.

상기 전자석(10)의 왼쪽에서 오른쪽으로 전류가 흐르면, 상기 전자석(10)의 왼쪽은 음극이 되고 오른쪽은 양극이 되는 바, 제1영구자석(5)과 전자석(10) 사이에는 인력이 작용하고 제2영구자석(8)과 상기 전자석(10) 사이에는 척력이 작용하게 된다.

즉, 제1영구자석(5)과 제1마개(4)는 제1복원스프링(6)의 탄성력을 이기고 우측으로 이동하여 제1확장관(2)은 개방되고, 제2영구자석(8)과 제2마개(7)는 전자석(10)에 의해 우측으로 밀려 제2확장관(3)은 폐쇄된다.

또한, 상기 엔진(E)의 회전수가 일정 회전수보다 커지면 ECU(11)는 전자석(10)의 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 전류를 공급하는 바, 이때에는 전자석(10)의 오른쪽은 음극이 되고 왼쪽은 양극이 되다. 즉, 제2영구자석(8)과 전자석(10) 사이에는 인력이 작용하고 제1영구자석(5)과 상기 전자석(10) 사이에는 척력이 작용하게 되어, 제1마개(4)는 제1확장관(2)을 폐쇄하고 제2마개(7)는 제2확장관(3)을 개방하게 된다.

물론, 상기와 같은 동작은 시동 스위치(SW)가 '온' 상태일 경우이고, 상기 시동 스위치(SW)가 '오프' 상태가 되면 전자석(10)에는 전류가 흐르지 않아 전극이 발생하지 않으므로 제1복원스프링(6)에 의해 제1영구자석(5) 및 제1마개(4)는 좌측으로 이동하여 상기 제1마개(4)에 의해 제1확장관(2)이 폐쇄되고, 제2복원스프링(9)에 의해 제2영구자석(8)과 제2마개(7)는 우측으로 이동하여 상기 제2마개(7)에 의해 제2확장관(3)이 폐쇄된다.

즉, 엔진(E)의 회전수가 작아 상기 제1확장관(2)이 개방되고 제2확장관(3)이 폐쇄되면, 도 4a에 도시된 바와 같이 주파수가 낮은 제1공진 주파수(fr1)에서 공진이 일어나 제1공진 주파수(fr1)의 진동이 공진되어 제거되고, 엔진(E)의 회전수가 커서 제1확장관(2)이 폐쇄되고 제2확장관(3)이 개방되면, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2공진 주파수(fr2)에서 공진이 일어나 제2공진 주파수(fr2)의 진동이 공진되어 제거된다.

따라서, 상기한 바와 같이 하나의 레조네이터를 이용하여 엔진의 회전수가 작을 때에 발생하는 낮은 주파수대의 진동과 엔진의 회전수가 클 때에 발생하는 높은 주파수대의 진동을 모두 제거할 수 있기 때문에 공간 활용도가 높고, 흡기 소음 제거 효과가 크게 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진으로부터 역류되는 진동이 제거되는 레조네이터와, 흡기관과 상기 레조네이터 사이를 연결하고 서로 다른 직경을 가지는 제1확장관 및 제2확장관과, 상기 제1확장관을 개방 또는 폐쇄시키는 제1마개와, 상기 제1마개에 부착된 제1영구자석과, 상기 제1영구자석에 탄성력을 제공하여 상기 제1영구자석에 의해 제1마개가 제1확장관을 폐쇄하도록 하는 제1복원스프링과, 상기 제2확장관을 개방 또는 폐쇄시키는 제2마개와, 상기 제2마개에 부착된 제2영구자석과, 상기 제2영구자석에 탄성력을 제공하여 상기 제2영구자석에 의해 제2마개가 제2확장관을 폐쇄하도록 하는 제2복원스프링과, 상기 제1영구자석 및 제2영구자석에 상호 반대 방향의 직선 운동력을 제공하여 상기 제1확장관 또는 제2확장관이 개방되도록 하는 전자석과, 엔진의 회전수를 감지하여 상기 전자석에 제어 신호를 공급하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 ECU에서 출력되는 제어 신호를 시동 스위치를 통해 공급받아 증폭한 후 상기 전자석에 제공하는 증폭기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 흡기 장치의 흡기 소음 감소 장치.