KR100205457B1 - 레조네이터 유로 사이즈 조절장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡,배기장치에서 유로파이프를 따라 유동되는 유체의 공진소음을 레조네이터의 유로 사이즈를 가변시켜 조정하는 방법으로 기관 구동 조건에 알맞는 레조네이터 볼륨을 확보하여 공진소음 저감 성능을 향상 시키기 위하여 흡.배기장치에서 유로파이프와 레조네이터 사이에 설치되고 자체 관로 크기를 조절하기 위한 교차 접합면으로 판 결합된 가변형넥크와, 상기 가변형넥크를 유로파이프와 레조네이터에 가변 가능하게 지지하는 플레시블지지부와, 상기 가변형넥크 유로 사이즈를 조절하기 위한 구동수단과, 상기 구동수단을 기관 구동 조건에 따라 제어하는 제어부로 구성된 레조네이터 유로 사이즈 조절장치임.

Description

레조네이터 유로 사이즈 조절장치
본 발명은 흡,배기장치에서 유로파이프를 따라 유동되는 유체의 공진소음을 레조네이터의 유로 사이즈를 가변시켜 조정하는 방법으로 기관 구동 조건에 알맞는 레조네이터 볼륨을 확보하여 공진소음 저감 성능을 향상 시키는 것이다.
입반적인 공기 흡기 시스템은 기관의 모든 작동 조건에 필요한 공기를 공급해 주는 역할을 수행하며 보통 에어클리너, 공기흡입덕트, 아이들에어 콘트롤밸브, 패스트아이들서모밸브 및 흡기매니폴드에 구성되어있다.
이들중 흡입 공기파이프(1)에는 레조네이터(2)가 설치되어 공기가 시스템내로 유입될 때 흡입공기 소음을 감소 시킨다.
상기 흡입공기 파이프에 설치되는 레조네이터(2)는 에어클리너쪽으로 흡입되는 공기의 흡입소음을 감소 시키는데 대표적인 설치예는 도 1과 같고 여기에 설치되는 에어클리너는 기관쪽으로 여과된 공기를 안내하는 엔진룸내에 마련된 공기흡입덕트, 외부공기를 흡입하여 에어클리너쪽으로 보내는 흡입공기 파이프(1) 사이에서 이들을 넥크(3)로 연결하여 유로를 만들어 주는 형태로 설치되며 이와 협동하여 흡기장치내 주파수 음향을 상쇄 시키는 레조네이터(2)를 설치하여 에어크리너에서 발생되는 흡입공진소음과 여과기구에 해당하는 흡입공기 유로상에서의 자체공진 소음을 상쇄시킨다.
상기 레조네이터는 일정한 흡입공기 파이프(1) 관내를 통과하는 음파의 파장을 180°의 위상차로 바꿔주어 파장을 변화 시키는 방법으로 공진 소음을 상쇄 시키는데, 레조네이터(2)의 성능은 흡입공기의 소음상쇄 성능과 일치하여 최소한 흡입공기의 유속과 관성충돌, 유로의 형태 및 단면적 등을 고려하여 유효볼륨 면적을 화정하여 이상적인 소음 상쇄 기능을 할 수 있도록 되어있다.
실질적으로 소음 상쇄 성능은 레조네이터(2)가 갖는 자체 공간 설계에 의해서도 영향을 주지만 나머지는 레조네이터를 포함한 이것과 유로를 형성하는 흡입공기파이프와 흡입공기덕트쪽의 자체공진을 어느정도 상쇄시켜 주는가에 따라 결정된다.
상기 레조네이터 구조에 의하면 단순히 공간을 두어 흡입공기 파이프를 지나는 흡기소음을 상쇄 시키도록 되어있어 흡입공기 파이프를 지나는 흡입공기의 상쇄 조건 변화가 없는 상태의 고착 설치 구조를 갖는다.
본 발명은 흡기장치에서 기관의 특정 구동 조건에 따라 발생하는 공진소음 뿐만 아니라 가변되는 기관 구동 조건에 대해 적응되어 공진소음 상쇄 성능을 크게하는 레조네이터를 제공 하는 것이다.
도 1은 레조네이터 설치상태.
도 2는 본 발명의 레조네이터 설치상태.
도 3은 본 발명의 레조네이터 연결 장치부 구성도.
도 4는 본 발명의 유로 가변 동작도.
도 5는 본 발명의 요부 상세도.
도 6은 본 발명의 구동모터 제어 시스템의 구성예를 보인 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
4 : 유로파이프 5 : 레조네이터(RESONATOR)
6 : 가변형넥크(NECK) 7,7a : 플렉시블지지부
8 : 제어부 9 : 핀
10 : 가이드레일 11 : 교차접합면
12 : 구동모터 13 : 회전기어
14 : 내접기어
본 발명은 도 2 및 도 3과 같이 흡,배기장치에서 유로파이프에 넥크를 매개로 레조네이터를 연결 시키는 레조네이터 연결 구조에 있어서,흡.배기장치에서 유로파이프(4)와 레조네이터(5) 사이에 설치된 가변형넥크(5)와, 상기 가변형넥크(5)를 유로파이프(4)와 레조네이터(5)에 가변 가능하게 지지하는 플레시블지지부(7)(7a)와, 상기 가변형넥크(5) 유로 사이즈를 조절하기 위한 구동수단과, 상기 구동수단을 기관 구동 조건에 따라 제어하는 제어부(8)를 포함하는 레조네이터 액티브 장치로 구성된다.
상기 가변형넥크(6)는 자체 관로 크기를 조절하기 위한 레일(10) 및 이 레일(10)에 핀(9)결합된 판상의 교차 접합면(11)으로 결합된다.
상기 플렉시블지지부(7)(7a)는 유로파이프(4) 및 레조네이터(5)측 연결부에 장착되어 가변형넥크(6)의 사이즈 크기에 따라 좁혀지고 확장되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동수단은 구동모터(12)와, 상기 구동모터(12)측 회전축에 형성된 회전기어(13)와, 상기 회전기어(13)측과 치합되는 가변형넥크(6)측 주연에 설치된 내접기어(14)로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한 도 6과 같이 구동모터(12) 위치결정플레이트(15)를 두고, 구동모터(12)에 대한 제어부(8)측 출력신호에 따라 솔레노이드밸브(16)를 가동시켜 위치결정플레이트(15)를 움직여 줌으로서 구동모터(12)측 회전기어(13)와 넥크(0측 내접기어(14)와 치합을 지속 시키는 것이 가능하며, 구동모터(12) 설치를 고려하여 별도의 동력전달용기어(17)를 설치하여 구동모터 제어 시스템을 구성할 수 있다.
본 발명은 유로파이프(4)와 레조네이터(5) 사이에 설치되는 연결용 넥크(6)의 유로 사이즈를 기관 구동 조건에 따라 확장/축소 시켜 레조네이터 공간측으로 유체의 유입량을 신축적으로 조절한다.
예를들면 기관(15)측 RPM이 증가되는 고속으로 갈수록 넥크(6)의 유로 사이즈를 더 크게하고 저속에서 유로 사이즈를 좁혀주는 방법으로 유로파이프(4)를 지나는 흡,배기공기의 레조네이터(5)측 유입 공기 유동량을 조절하는 것이다.
기관측 구동조건은 제어부(8)를 통해 RPM 값을 검출하여 구동모터(12)를 제어한다.
제어부(8)측 구동신호에 의해 구동모터(12)가 돌면 회전력은 가변형넥크(6) 주연에 설치된 내접기어(14)에 전달되어, 내접기어(14)가 장착된 판상의 가변형넥크(6)측 교차 접합면(11)의 단부에 회전을 주면 교차 접합면(11)에 형성된 핀(9)을 중심으로 타측 가이드 레일(10) 위치가 변하면서 유로 사이즈 조절을 시작한다.
상기와 같이 구동모터(12)측 회전력을 받는 넥크()측 지지부는 플렉시블지지부(7)(7a)로 형성되어 회전력을 받아 사이즈가 가변되는 넥크(6)를 신축적으로 지지한다.
상기 구동모터(12)의 회전량은 그대로 가변형넥크(6)측 주연에 전달되어 넥크(6)의 직경 사이즈를 결정하게 되는데, 이때 넥크(6)의 유로 사이즈가 지나치게 크거나 적어지면 공진소음을 충분히 상쇄 시키기 어렵다.
따라서 RPM에 따라 제어부(8)를 통해 구동모터(12)의 회전 시기 및 회전량을 조절하는데, 제어부(8)측에서 읽은 RPM을 구동모터(12)측에 전달하여 넥크(6)의 직경을 조절 함으로서 전 RPM대에 대응되는 프리퀀시(FREQUENCY)에 상응하는 레조네이터 프리퀀시를 만들어낼 수 있다.
한편, 상기 가변형넥크(6)를 지지하는 플렉시블지지부(7)(7a)는 유로파이프(4)측과 레조네이터 본체측 유로에 지지점을 구축하면서 각 유로측에 대하여 실링이 가능하도록 판막형 절첩날개를 중첩 시킨 형태로 설치한다.
본 발명은 레조네이터 넥크 직경을 기관 구동 조건에 맞춰 조정 함으로서 특정 RPM대에서 발생하는 소음 뿐만 아니라 전 RPM대에 대해 능동적으로 가변되어 유로파이프의 공진소음을 저감 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 흡.배기장치에서 유로파이프(4)와 레조네이터(5) 사이에 설치되고 자체 관로 크기를 조절하기 위한 교차 접합면(11)으로 판 결합된 가변형넥크(6)와, 상기 가변형넥크(6)를 유로파이프(4)와 레조네이터(5)에 가변 가능하게 지지하는 플레시블지지부(7)(7a)와, 상기 가변형넥크(6) 유로 사이즈를 조절하기 위한 구동수단과, 상기 구동수단을 기관 구동 조건에 따라 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레조네이터 유로 사이즈 조절장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가변형넥크(6)는 자체 관로 크기를 조절하기 위한 레일(10) 및 이 레일에 핀(9)결합된 판상의 교차 접합면(11)으로 결합된 것을 특징으로 하는 레조네이터 유로 사이즈 조절장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 플렉시블지지부(7)(7a)는 유로파이프(4) 및 레조네이터(5)측 연결부에 장착되어 가변형넥크(6)의 사이즈 크기에 따라 좁혀지고 확장되는 것을 특징으로 하는 레조네이터 유로 사이즈 조절장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은 구동모터(12)와, 상기 구동모터측 회전축에 형성된 회전기어(13)와, 상기 회전기어측과 치합되는 가변형넥크(6)측 주연에 설치된 내접기어(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 레조네이터 유로 사이즈 조절장치.
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