KR100393395B1 - 자동차용 플랙시블 튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 플랙시블 튜브에 관한 것으로, 속이 빈 원통형으로 파형의 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로즈부재(10)와, 상기 벨로즈부재(10)의 내부로 소정의 갭이 유지된 상태로 위치되며, 나선형으로 감겨져 나선홈(21)이 형성된 인터록부재(50)와, 상기 벨로즈(10)의 외측을 감싸지게 설치된 브레이드부재(20)와, 상기 브레이드부재(20)의 단부에 끼워져 결합된 캡(30)과, 상기 벨로즈부재(10)에 일단이 고정되고, 타단은 인터록부재(50)를 향해 내측으로 중첩되어 고정된 인너슬리브(40)와, 상기 인터록부재(50) 및 벨로즈부재(10)가 상호 접촉불가하도록 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10) 사이에 형성되는 갭에 설치된 격리부재(60)로 구성되는 것에 있어서, 상기 격리부재(60)는 그 길이가 적어도 상기 인터록부재(50)의 길이보다 적게 형성되며, 일단은 상기 인터록부재(50)의 단부에 고정되고, 내측 끝단(100)은 인터록부재(50)의 원둘레에 용접설치되어 달성된다.

따라서, 벨로즈부재와 인터록부재 사이에 형성되는 갭에 설치되는 격리부재가 복수개 또는 한쪽만 설치되므로써, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 벨로즈부재와 인터록부재의 접촉을 사전에 차단시킬 수 있다.

그리고, 상기 격리부재를 사용하여 인터록부재의 출렁거림에 의한 소음 및 배기가스 누출을 억제하여 운전자의 승차감을 향상시킬 수 있는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

자동차용 플랙시블 튜브{Flexible tube for vehicles}

본 발명은 자동차용 플랙시블 튜브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터록부재와 벨로즈부재 사이에서 발생되는 진동소음을 억제하고, 인터록부재에 의한 벨로즈부재의 마멸손상에 따른 수명단축을 방지할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진에는 배기가스를 배출하기 위한 배기관이 연결되어 있으며, 이 연결부위에는 진동이나, 충격, 열변형 등을 흡수하기 위하여 연결구가 설치된다.

상기 연결구는 주로 신축이나 휨에 대한 변형력 흡수를 위한 금속으로 원통형 주름이 반복되는 벨로즈(Bellows)부재와, 상기 벨로즈부재의 내측으로 주로 벨로즈와 마찬가지로 신축, 휨등의 변형을 동시에 흡수하면서 벨로즈의 탄성한도내에서 변위를 제어하며, 배기가스의 안내관으로써 흐름을 원활하게 하고 고온의 배기가스로부터 벨로즈를 보호하는 인터록(Interlock)부재를 구비하고 있다.

그리고, 상기 벨로즈부재의 외부를 브레이드(Braid)부재로 감싸지게 한 상태에서 이들의 양단을 캡과 함께 원주방향으로 압착한후 스폿트용접함으로써, 마감하는 구조로 이루어져 있다.

따라서, 일단은 엔진측으로 결합되고 타단은 배기관측으로 결합되어 배기가스는 중앙으로 통과시키고, 엔진과 배기관 사이에 작용되는 충격이나 변형등에 대하여 상기 벨로즈부재 및 인터록부재가 신축되며 흡수토록 하는 것이다.

그러나, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 인터록부재와 벨로즈부재가 상호 접촉하는 것에 의해 벨로즈부재의 마모현상이 발생하여 배기가스 누출이 발생할 수 있다.

이를 해소하기 위하여 본 출원인이 국내 특허 출원 제 1998-0029120에서 제안한 것과 같이, 벨로즈부재와 인터록부재 사이에 형성되는 갭에 격리부재를 설치하여 해소할 수 있는데, 도 1에서 도시한 것과 같이, 속이 빈 원통형으로 파형의 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로즈부재(10)와, 상기 벨로즈부재(10)의 내부로 소정의 갭이 유지된 상태로 위치되며, 나선형으로 감겨져 나선홈(21)이 형성된 인터록부재(50)와, 상기 벨로즈(10)의 외측을 감싸지게 설치된 브레이드부재(20)와, 상기 외측 브레이드(20)의 단부에 끼워져 결합된 캡(30)과, 상기 벨로즈부재(10)에 일단이 고정되고, 타단은 인터록부재(50)를 향해 내측으로 중첩되어 고정된 인너슬리브(40)와, 상기 인터록부재(50) 및 벨로즈부재(10)가 상호 접촉불가하도록 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10) 사이에 형성되는 갭에 설치된 격리부재(60)로 구성하여 그 목적을 이룰 수 있다.

즉, 상기에서와 같이 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10) 사이에 형성된 갭에는 두 부재의 접촉을 차단함과 아울러, 원주방향 및 축방향으로 신축 가능한 격리부재(60)를 설치하게 되는 것이다.

상기 격리부재(60)는 두께방향을 흡수능력이 우수하고, 원주 및 축길이 방향으로 각각 3방향 신축능역을 갖는 재질로 선택되는 데, 내열성 및 내마모성을 감안하여 가는 와아어로 편조된 원통형의 망사가 적합하다.

그러므로, 상기 격리부재(60)를 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10)사이에 설치하는 것에 의해 타음 및 벨로즈부재(10)의 마멸손상을 억제할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 자동차용 플랙시블 튜브는 벨로즈부재와 인터록부재 사이의 갭에 격리부재가 일체로 양 끝단이 고정되어 있거나, 두벌의 격리부재가 서로 겹쳐 있어 압축 변위를 흡수해야 할 경우 격리부재의 중간부위가 부풀어 올라 벨로즈부재의 하부와 접촉하여 상기 벨로즈의 수명을 단축시킬 수 있는 등의 문제점이 있었다.

이는, 벨로즈부재의 마멸에 따른 배기가스의 누출로 이어질 수 있으며, 또한, 진동에 따른 소음발생요인으로 작용하여 운전자의 승차감 저하 및 연료손실이 발생할 수 있는 등의 폐단도 있었다.

본 발명의 목적은, 벨로즈부재와 인터록부재 사이에 형성되는 갭에 설치되는 격리부재의 길이를 상기 인터록부재의 길이보다 작게 형성하여 일측 단부는 인터록부재에 고정하고, 내측 끝단은 스폿트용접하는 것에 의해 압축 변위를 흡수하는 과정에서 격리부재와 벨로즈부재의 접촉을 사전에 차단할 수 있는 자동차용 플랙시블 튜브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 격리부재를 이용하여 인터록부재의 출렁거림에 의한 소음과 인터록부재와 벨로즈부재와의 접촉을 억제하여 운전자의 승차감을 향상시킬 수 있는 자동차용 플랙시블 튜브를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 자동차용 플랙시블 튜브의 구성을 도시한 반단면도.

도 2은 본 발명인 자동차용 플랙시블 튜브의 구성을 도시한 반단면도.

도 3는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 반단면도.

도 4은 본 발명인 자동차용 플랙시블 튜브 중 격리부재를 인터록부재와 인너슬리브 사이에 삽입 설치한 것을 도시한 반단면도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 벨로즈 20 - 브레이드부재

30 - 캡 40 - 인너슬리브

50 - 인터록부재 60 - 격리부재

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 속이 빈 원통형으로 파형의 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로즈부재와;

상기 벨로즈부재의 내부로 소정의 갭이 유지된 상태로 위치되며, 나선형으로 감겨져 나선홈이 형성된 인터록부재와;

상기 벨로즈의 외측을 감싸지게 설치된 브레이드부재와;

상기 브레이드부재의 단부에 끼워져 결합된 캡과;

상기 벨로즈부재에 일단이 고정되고, 타단은 인터록부재를 향해 내측으로 중첩되어 고정된 인너슬리브와;

상기 인터록부재 및 벨로즈부재가 상호 접촉불가하도록 인터록부재와 벨로즈부재 사이에 형성되는 갭에 설치된 격리부재로 구성되는 것에 있어서,

상기 격리부재는 그 길이가 적어도 상기 인터록부재의 길이보다 적게 형성되며, 일단은 상기 인터록부재의 단부에 고정되고, 내측 끝단은 인터록부재의 원둘레에 용접설치되어 달성된다.

따라서, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 격리부재를 이용하여 인터록부재의 출렁거림에 의한 소음 및 상기 인터록부재와 벨로즈부재와의 접촉을 사전에 억제하여 벨로즈의 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2은 본 발명인 자동차용 플랙시블 튜브의 구성을 반단면도로 도시한 것이고, 도 3는 본 발명의 다른 실시예를 반단면도로 도시한 것이며, 도 4은 본 발명인 자동차용 플랙시블 튜브 중 격리부재를 인터록부재와 인너슬리브 사이에 삽입 설치한 것을 반단면도로 도시한 것이다.

즉, 도면에서와 같이, 상기 벨로즈부재(10)는 주름진 관형상으로 성형하여 축방향 내지 굴곡방향에 대하여 그 변위를 흡수한 후 외력이 제거될 경우 복원토록 한다.

그리고, 상기 벨로즈부재(10)의 내부에는 소정의 갭(Gap)이 유지된 상태로 인터록부재(50)가 위치된다.

상기 인터록부재(50)는 나선형으로 감겨져 나선홈(21)이 형성되고, 주로 길이 방향의 변형을 흡수시키는 역할을 수행하게 된다.

그리고, 상기 벨로즈부재(10)의 외측에는 브레이드부재(20)가 감싸지게 설치되고, 상기 브레이드부재(20)와 벨로즈부재(10)의 단부에는 마감용 캡(30)이 조립된다.

이때, 벨로즈부재(10)의 내측에는 링형상의 인너슬리브(40)가 설치되며, 상기 인너슬리브(40)는 벨로즈부재(10)와 인터록부재(50)를 연결시키는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 인너슬리브(40)의 선단은 벨로즈부재(10)의 단부와 일치된 상태에서 벨로즈부재(10)와 브레이드부재(20) 및 캡(30)의 수평부를 중첩시킨 상태에서 원주방향의 조임기능을 갖는 클램핑수단 또는 동시에 수곳에서 스폿트용접에 의해 부착토록 한다.

그리고, 도 2에서 도시한 것과 같이, 벨로즈부재(10)와 인터록부재(50) 사이에 형성된 갭에는 그 길이가 적어도 상기 인터록부재(50)의 길이보다 적게 형성되며, 일단은 인터록부재(50)의 단부에 고정되고, 내측 끝단(100)은 인터록부재의 원둘레에 용접설치되는 격리부재(60)가 설치된다.

상기 격리부재(60)는 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 인터록부재(50)의 출렁거림에 의한 소음이나 상기 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10)가 접촉하여 발생하는 마멸을 억제하기 위한 것으로, 일단은 인터록부재(50)의 단부에 고정시킨 후 내측 끝단(100)은 풀어짐을 방지하기 위해 원둘레 스폿트용접하거나 인터록부재(50)와 격리부재(60)를 함께 용접할 수도 있다.

이때, 상기 격리부재(60)를 인터록부재(50)에 고정하기 위하여 실시하는 용접은 반드시 스폿트용접에 한정을 두는 것은 아니며, 어떠한 다른 용접이나 별도의 고정구를 이용하여 고정시켜도 무방하다.

그리고, 상기 격리부재(60)는 도 3에서 도시한 것과 같이, 인터록부재(50)의 양측에 복수개로 설치하여 사용할 수 있으며, 이때에는 그 길이의 합이 상기 인터록부재(50)의 길이보다 적게 형성되어야 한다.

이는, 복수개로 설치되는 격리부재(60)의 길이의 합이 인터록부재(50)의 길이보다 길 경우 인터록부재(50) 내측에서 겹쳐지는 부위가 발생하여 압축 변위를 흡수할 경우 겹쳐지는 부위가 부풀어 오를 수 있는 등의 문제점이 발생하기 때문이다.

한편, 도 4에서 도시한 것과 같이, 격리부재(60)는 인터록부재(50)와 인너슬리브(40)사이에 삽입 설치될 수 있으며, 이때에는 배기 가스 입구쪽에만 조립한 상태를 갖는다.

이때에도, 상기 격리부재(60)의 일단은 인터록부재(50)에 고정시킨 후 내측끝단(100)을 인터록부재(50)의 내측으로 스폿트용접하여 고정시킨다.

그러므로, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수하는 과정에서 발생할 수 있는 벨로즈(10)와 인터록부재(50)간의 접촉을 상기 벨로즈(10)와 인터록부재(50) 사이에 형성되는 갭에 설치되는 격리부재(60)를 통하여 사전에 억제할 수 있으며, 그 길이를 인터록부재(50)보다 짧게 형성하여 한쪽 또는 양쪽에 스폿트용접하여 설치하거나, 인너슬리브(40)와 인터록부재(50) 사이에 위치되게 하므로써, 변위를 흡수하는 과정에서 발생할 수 있는 격리부재(60)의 부풀어 오름에 의한 벨로즈부재(10)의 마멸 발생요인을 줄일 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 첫째, 벨로즈부재와 인터록부재 사이에 형성되는 갭에 설치되는 격리부재가 복수개 또는 한쪽만 설치되므로써, 배기계 시스템에서 발생하는 변위를 흡수할 경우 벨로즈부재와 인터록부재의 접촉을 사전에 차단시킬 수 있다.

둘째, 상기 격리부재를 사용하여 인터록부재의 출렁거림에 의한 소음 및 배기가스 누출을 억제하여 운전자의 승차감을 향상시킬 수 있는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 속이 빈 원통형으로 파형의 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로즈부재(10)와;

   상기 벨로즈부재(10)의 내부로 소정의 갭이 유지된 상태로 위치되며, 나선형으로 감겨져 나선홈(21)이 형성된 인터록부재(50)와;

   상기 벨로즈(10)의 외측을 감싸지게 설치된 브레이드부재(20)와;

   상기 브레이드부재(20)의 단부에 끼워져 결합된 캡(30)과;

   상기 벨로즈부재(10)에 일단이 고정되고, 타단은 인터록부재(50)를 향해 내측으로 중첩되어 고정된 인너슬리브(40)와;

   상기 인터록부재(50) 및 벨로즈부재(10)가 상호 접촉불가하도록 인터록부재(50)와 벨로즈부재(10) 사이에 형성되는 갭에 설치된 격리부재(60)로 구성되는 것에 있어서,

   상기 격리부재(60)는 그 길이가 적어도 상기 인터록부재(50)의 길이보다 적게 형성되며, 일단은 상기 인터록부재(50)의 단부에 고정되고, 내측 끝단(100)은 인터록부재(50)의 원둘레에 용접설치됨을 특징으로 하는 자동차용 플렉시블 튜브.
2. 청구항 제 1항에 있어서, 상기 격리부재(60)는 인터록부재(50)의 양측에 복수개로 설치되며, 그 길이의 합이 상기 인터록부재(50)의 길이보다 적게 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 플랙시블 튜브.
3. 청구항 제 1항에 있어서, 상기 격리부재(60)는 인터록부재(50)와 인너슬리브(40)사이에 삽입 설치됨을 특징으로 하는 자동차용 플랙시블 튜브.