KR100394578B1 - 자동차용배기시스템과,배기시스템의일부를구성하는배기소음장치 - Google Patents

자동차용배기시스템과,배기시스템의일부를구성하는배기소음장치 Download PDF

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구스탑슨 엔더스
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스캐니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

화물 차량용 배기 소음장치는 내연 기관에 의해 가동되고 엔진을 갖춘 차량 구동 장치가 장착된 곳 위에 분리된 빔 프레임(2)을 갖는다. 내연 기관은 배기 출구(16)를 갖춘 배기 소음장치(10)의 배기 입구(14)와 첫째 배기관(8)을 거쳐 통하고, 둘째 배기관(12)을 거쳐 대기와 통하는 적어도 하나의 배기 출구를 갖는다. 배기 소음장치(10)는 빔 프레임의 바깥쪽을 향한 수직한 옆면(20)옆에 위치된 소음장치 하우징(18)의 한쪽 벽 영역을 갖춘 빔 프레임(2)의 영역 안에 배열된 중공이며 바람직하게는 정육면체인 하우징(18)으로 구성된다.

Description

자동차용 배기 시스템과, 배기 시스템의 일부를 구성하는 배기 소음장치{EXHASUT SYSTEM FOR MOTOR VEHICLES AND AN EXHAUST SILENCER FORMING PART OF THE EXHAUST SYSTEM}
본 발명은 배기 시스템과 특허청구 범위 제 1항과 제 7항의 서문에 나타나 있는 종류의 배기 소음장치에 관한 것이다.
상기 언급된 종류의 배기 시스템과 배기 소음장치는 분리된 차량 프레임, 즉 많은 가로 빔들에 의해 서로에 연결된 두 개의 가늘고 긴 측빔들로 구성되는 프레임을 갖춘 자동차들에 사용되는데, 이것은 실제로 그들이 주로 트럭과 기타 중하중용 차량 종류들에 사용되는 것을 의미한다.
그런 자동차들에서, 내연 기관을 갖춘 구동 장치는 차량 프레임 위에 장착되고, 엔진으로부터의 배기 출구는 첫째 배기관을 거쳐 적어도 하나의 배기 소음장치에 속한 배기 입구와 통하며, 엔진으로부터의 배기 출구는 차량을 둘러싸는 대기와 둘째 배기관을 거쳐 통한다.
자동차용 배기 소음 감폭(noise damping)에 관련된 여기서의 문제들에 관한 일반적인 배경은 모든 종류의 공급원으로부터의 소음이 오늘날 사회에서의 주요한 환경 문제들을 형성한다는 사실을 포함한다. 특히 트럭과 같은 중장비의 자동차들이 이 같은 상황하에서 중요한 소음 공급원의 구성 요소가 되기 때문에, 차량 소음 배출(noise release)을 줄이는 여러 가지 방법들에 대한 것이 트럭 산업에서 집중적인 일이 되었다. 이 일은 그 중에서도 심지어 보다 더 효과적인 배기 소음장치를 개발하는 것과 여러 가지 소음 공급원들의 소음 감폭 봉입물에 초점이 맞춰졌다.
가능한 한 소음 발생을 적게 야기시키는 설계에 의한 해결점들을 채택하는 것과 더불어, 트럭 제조자들은 차량의 여러 가지 부품들이 조립하기 쉽고 제거와 수리가 용이하도록 하고 차량 프레임 안에 또는 근처에 어떤 가능한 여분의 장치를 위한 충분한 공간이 있도록 하고 물론 또한 충분한 차량 지상 간격을 동시에 유지하면서 프레임 위에 덮여진 동체들 또는 그와 같은, 예를 들면 하중단 같은 것을 상부 구조에 장착하는 것이 가능하도록 그들 차량들을 제조하지 않을 수 없게 되었다.
효과적인 소음 감폭을 제공하는 배기 소음장치의 경우, 비교적 큰 체적을 가져야만 하기 때문에, 소음장치는 트럭에 대해 요구된 장치와 부품들용으로 이용할 수 있는 제한된 공간을 확실히 침해하는 공간상의 문제들을 야기시킨다. 효과적으로 이용할 수 있는 공간을 사용하기 위해, 트럭 제조자들은 차량 운전대 뒤에 수직 위치로 또는 차량아래의 수평 위치로 조립된 하나 또는 그 이상의 비교적 긴 원통 형상을 한 소음장치를 별 수 없이 사용하곤 하였다.
그런 가늘고 긴 실린더 형상의 소음장치들이 사용되는 곳에선, 차량 운전대 뒤 또는 차량 아래 대신에 그들을 차량 프레임의 외면 위에서 조립하는 것이 또한 본래 가능하다. 이런 방식으로 공간 문제를 해결하기 위한 시도들도 이루어졌지만, 그런 실린더 형상의 소음장치들의 비교적 긴 길이는 여전히 그들을 조립하는 것을 어렵게 만든다. 이 같은 상황에서 또 다른 문제는 또한 소음장치 또는 차량의 다른 형태들에 대해 다른 위치들에서 소음장치들을 조립하는 것이 필요하게 되는데, 후자는 공간-제한 장치의 다른 형태들로 제공되기 때문이다. 이것은 오늘날 차량 제조자로 하여금 많은 배기관 변형품들과 그들을 위한 장치를 장착하는 다른 형태들의 재고품들을 보유하게끔 하고 있으며, 그런 재고 보유는 공간을 요구하며 비용이 많이 든다. 차량 프레임의 외면 위에 소음장치 조립용 공간이 있는 곳에조차도, 제조자에 의해 만들어진 차량의 여러 가지 형태들 위의 여러 지점들에 그리고 여러 방향들에 소음장치를 위치시키는 것이 필요하다고 전에 증명되었다.
프레임을 갖춘 여러 가지 형태들과 크기들을 구비한 자동차들에 대해 사용될 수 있는 일정한 형태와 크기의 표준 배기 소음장치 설계에 있어서, 그 중에서도 공간 이유 때문에 소음장치는 여러 가지 엔진 형태들과 동력 출력들에 대해 효과적인 소음 감폭을 이루는 것을 가능하게 만드는 콤팩트한 설계로 이루어지는 것이 따라서 필요하다. 가격 이유들 때문에, 또한 그런 표준화된 소음장치 설계는 그것의 구성 구조 요소들과 부품들을 제조하기 용이하고 소음장치의 단순하고 빠른 조립을 용이하게 한다는 것이 확실하다.
그런, 알려진 소음장치들은 많은 구성 부품들을 갖춘 비교적 복잡한 구성으로 이루어지며, 그런 소음장치를 조립하는 것은 많은 단계들로 이루어지며, 그에 의해 시간이 소비되고 가격이 비싸지게 한다는 것을 의미한다.
스웨덴 특허출원 제 351 696호는 스탬핑 가공된 판금으로 만들어진 두 개의 서로 동일하고 일반적으로 컵-모양의 하우징 부분들로 구성된 중공 하우징으로 구성되는 내연 기관용 비-실린더 형상의 소음장치를 개시하고 있다. 그 경우에 소음장치 하우징은 타원형의 세로 부분(전술한 특허출원의 명세서에서 제 1 도-제 2 도와 제 6 도-제 7 도에 도시됨)을 보이기 때문에, 차량 프레임의 수직 평표면까지도 효과적으로 이용할 수 있는 공간을 사용하는 그런 소음장치를 구비하는 것은 불가능하다.
본 발명의 주요한 목적은, 여러 가지 형태의 서로 다른 차량들에 대해서도 유리하게 운전자의 운전대 뒤에 있는 차량 프레임의 외면에 가까운 영역에서 실제로 똑같은 지점에 문제없이 위치될 수 있도록 설계되면서도 하나의 동일한 소음장치 설계가 한 생산 범위 내에서 여러 가지 모델들용으로 사용될 수 있도록 한, 배기 소음장치를 차량 프레임을 구비하는 자동차용으로 제공함에 있다. 소음장치는또한 제조하기 용이하며 차량 프레임의 영역에서 조립하기에 용이하여야 된다. 본 발명은 또한 트럭용의 배기 소음장치의 보편적으로 이용할 수 있는 설계를 제공하는 것이 목적이다. 그런 배기 소음장치는 소음장치 설계와 위치에 대해 중요한 표준화하는 장점을 가져오면, 그에 의해 다른 설계들에 속한 배기관들의 재고를 보유할 필요는 실질적으로 줄어들며 따라서 그런 재고 보유비용을 줄이게 된다.
본 발명은 또한 차량 프레임 가까이의 공간 크기를 가능한 가장 적게 차지하고 제조하기 쉬우며, 그리고 소음장치의 구성 분리 구조 요소들의 복잡하지 않고 빠르게 조립을 용이하게 하는 소형 소음장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 설명된 목적들은 서두에서 언급한 종류의 배기 시스템과 배기 소음장치에 의해서 본 발명에 따라 이루어지며, 이 소음장치는 특허청구 제 1항과 제 7항의 특징부에 나타낸 구성을 갖는다.
종속 청구항들은 제 1항과 제 7항에 따른 배기 시스템 및 배기 소음장치의 보다 좋게 개발된 형태들에 대한 또 다른 특징들을 나타낸다.
본 발명에 따른 배기 소음장치의 주요하고 뚜렷한 특징은 외면상 적어도 직각으로 각진 블록의 모양을 주로 나타내며 차량 프레임의 영역에서 소음장치를 공간적으로 최적의 방식으로 배열되게 하는 중공 하우징으로 구성된다는 것이다. 이것은 소음장치 하우징의 적어도 한 벽 영역이 프레임의 세로 축으로부터 바깥쪽으로 향하는 차량 프레임의 수직 옆면과 나란히 위치되도록 바람직하게 위치를 설정한 배기 소음장치에 의해 이루어지게 된다.
특히 공간-절약형이고 제조하기에 적합한 배기 소음장치 하우징의 설계는 만약 하우징이 적어도 대략 정육면체이고 적어도 대략 비슷한 두 개의 하우징 부분들로 구성된다면 이루어질 수 있다. 그 후 이러한 하우징 부분들은 그들이 차량 프레임의 수평면과 실제로 평행한 접합면 또는 분할면에서 서로에 연결되도록 다른 것 바로 위에 하나가 배열된다.
배기 소음장치에 속하고 배기 소음장치로부터 나오는 배기관들의 파이프 도관의 최대 단순함과 최소 가격을 위해서, 소음장치에 속한 배기 입구는 하우징의 앞쪽 선단벽 영역 안에서 소음장치 하우징의 상부부분에 배열되는 것이 바람직한 반면, 소음장치로부터의 배기 출구는 차량 프레임 쪽을 향하는 하우징의 측면 위에 있는 소음장치 하우징의 하부 부분 안에 배열된다.
배기 소음장치의 소음-감폭 능력의 최대 활용을 위해, 소음장치 설계는 종속 청구항 제 4항 내지 제 9항 중 한 항 또는 그 이상에 나타낸 추가적인 특징들을 나타내는 것이 바람직하다.
소음 감폭이라는 관점으로부터, 소음장치 하우징의 상부 부분은 따라서 기본단계로서 작동하도록 만들어질 수 있으며, 반면 소음장치의 상부 부분 바로 아래에 위치된 하부 부분은 3중 단계로 작동할 것이다. 이것은 상부 하우징 부분이 보다 큰 챔버뿐 아니라 통류(通流)구멍으로 제공된 첫째 분할벽에 의해 보다 큰 챔버로부터 분리된 보다 작은 챔버도 담고있는 설계에 의해 이루어질 수 있으며, 반면 하부 하우징 부분은 보다 큰 챔버뿐 아니라(3중 단계 부분)하나의 배기구를 갖춘 둘째 분할벽에 의해 보다 큰 챔버로부터 분리된 보다 작은 챔버를 포함한다. 상부 하우징 부분의 보다 작은 챔버는 그 후 하부 하우징 부분의 보다 작은 챔버 바로 위에 직접적으로 배열되며 이러한 두 개의 보다 작은 챔버들은 소음장치 하우징 분할면에서 서로 노출되게 통하고 소음장치 하우징에서 중간-열 챔버를 함께 형성한다.
본 발명에 따른 배기 소음장치는 이제 아래에 설명될 것이며 더 나아가 첨부된 도면에 서술된 실시예에 대해 설명될 것이다.
제 1 도와 제 2 도는 딴 방법으로 단지 개략적으로 설명된 중장비 트럭의 분리된 빔 프레임(2)의 부분에 대한 측면도와 평면도를 각각 보인다. 빔 프레임의 설명된 부분은 상기 영역에 그리고 차량의 앞 바퀴(4)들 바로 뒤에 위치된 여기서 설명되지 않은, 도면들에 나타난 것 중 단지 하나인, 차량 운전자의 운전대로부터 뒤쪽으로 설치되어 있다. 제 2 도는 또한 트럭 구동 라인의 부분을 형성하는 일반적인 샤프트 부분(6)을 보인다. 내연 기관인 트럭의 설명되지 않은 가동 엔진으로부터 배출된 배기 가스들은 배기 시스템을 경유하여 엔진 배기 출구로부터 끌어내어 진다. 이 배기 시스템은 첫째 배기관(8)(앞쪽 배기관의 형태로), 그곳에 연결된 실제로 정육면체인 배기 소음장치(10), 그리고 배기 소음장치로부터 이어져 나오는 후부 배기관의 형태의 모양을 딴 둘째 배기관(12)으로 구성된다. 엔진 배기 출구로부터 배출된 배기 가스들은 첫째 배기관(8)을 통하여 소음장치의 배기 입구(14)로 이어지게 되고, 소음장치의 배기 출구(16)로부터 배출된 배기 가스들은 둘째 배기관(12)을 통하여 차량을 둘러싸는 대기로 끌려나간다. 차량의 배기 시스템은 또한 하나 또는 그 이상의 또 다른 소음장치들을 포함하는 것으로 설계될 수 있으며(여기서는 설명되지 않음) 배기 소음장치(10)로부터 상부에 유리하게 위치된 배기 청소기가 그 안에 통합된다.
제 10 도는 브래킷(bracket)(90, 91)은 볼트로 조인 연결부(92, 93)들에 의해 빔 프레임에 연결되며 배기 소음장치(10)의 벽안에 통합된 도시되지 않은 용접 너트들로 체결되게 결합되는 볼트(94)에 의해 배기 소음장치(10)에 연결된다.
배기 소음장치(10)는, 제 1 도-제 2 도에 보여진 것처럼, 둥근 모퉁이들을 구비하는 직각으로 절곡된 블록의 모양을 대개 구비하는 중공 하우징을 포함한다. 서술된 설명에서 직각으로 절곡된 블록은 실제로 등변이며 정육면체를 닮았다. 소음장치는 소음장치 하우징(18)의 상벽 영역이 프레임(2)의 세로 축으로부터 멀리 바깥쪽으로 향한 차량 프레임(2)의 수직 옆면(20)과 나란히 위치되는 그런 방법으로 차량의 빔 프레임(2)의 영역에 조립된다. 제 1 도, 제 6 도, 그리고 제 7 도에서 볼 수 있는 것처럼, 소음장치 하우징(18)은 실제로 같은 크기로 구성된 두 개의 하우징 부분, 즉 상부 하우징 부분(22)과 후자 아래에 위치된 하부 하우징 부분(24)으로 구성된다. 비록 그런 해결이 좀 더 복잡하다 하더라도, 또 다른 실시예에서, 좀 더 많은 하우징 부분들을 사용하는 것이 가능하다. 따라서 두 개의 하우징 부분(22, 24)들은, 외면 연결 가장자리 플랜지(26, 28)에서, 차량 프레임(2)의 수평 면 그리고 직각으로 절곡된 블록의 선단면과 실제로 평행한 접합 또는 분할면(30)에서 서로에 연결된 평행육면체의 "홈통(trough)" 모양을 갖는다. 서로 연결되는 외면 플랜지(26, 28)에서 용접된 연결에 의해 함께 연결되는 것이 하우징 부분(22, 24)들에 대해 유리하다. 두 개의 하우징 부분(22, 24)들이 홈통 모양일 때, 예를 들면 압착 과정 또는 그와 같은 것에 의해 그것들을 만드는 것은 매우 용이하다. 소음 장치의 구성 분리 구조 요소들이 각각 홈통 모양을 한 하우징부분(22, 24)들의 비교적 넓은 구멍에 매우 용이하게 맞추어질 수 있기 때문에, 홈통 모양의 하우징 부분(22, 24)들은 또한 소음장치를 복잡하지 않게 하며 소음 장치의 빠른 조립을 용이하게 하며, 뒤이어 부분(22, 24)들은 서로에 대해 조립된다.
제 1도 및 제 2도와 제 6도 및 제 7도에서 볼 수 있는 것처럼, 소음장치(10)의 배기 입구(14)는 소음장치 하우징(18)의 상부 부분(22)에, 즉 하우징의 앞쪽 선단벽(32)에 배열되고 소음장치의 배기 출구(16)는 차량 프레임(2) 쪽을 향한 측면(34) 위의 하부 하우징 부분(24)에 배열된다.
배기 시스템 소음장치(10)의 구조 설계의 원칙이 이제 분명해질 것이고 더나아가 제 3 도 내지 제 5 도에 개략적으로 설명된 실시예 대해 설명될 것이다.
제 3 도에서 볼 수 있는 것처럼, 상부 하우징 부분(22)은 상부 부분(22)의 체적의 반이상을 차지하는 보다 큰 챔버(36)뿐 아니라 챔버(36, 38)가 상호 연결됨으로써 한 배기구(42)를 갖춘 첫째 분할벽(40)에 의해 보다 큰 챔버(36)로부터 분리된 하부 챔버(38)도 포함한다. 분할벽(40) 안의 배기구는 벽을 통하여 실제로 수직으로 연장되는 관요소(44)에 의해 형성된다.
배기 소음장치(10)의 배기 입구(14)는 상부 하우징 부분(22)안에 고정된 입구관(46)으로 구성된다. 이 입구관은 상부 하우징 부분(22)의 앞쪽 선단벽(32)을 통하여 하우징(18)의 바깥쪽으로부터 설치되고 주로 분할벽(40)과 평행하고 챔버의 다른 경계벽(48, 50, 52)들로부터 약간의 거리를 두고 위치되도록 하기 위해 보다 큰 챔버(36) 안으로 연장된다. 입구관(46)은 보다 큰 챔버(36)를 통하고 챔버(36)길이의 적어도 반이상에 걸쳐 실제로 똑바로 연장된다. 관요소(44)는 챔버(36)안에있는 입구관(46)의 구멍(orifice)(54)과 같은 높이로 위치된다.
하부 하우징 부분(24)은 그것의 차례대로 하부 하우징 부분(24)의 체적의 반이상을 차지하고 상부 하우징 부분(22)의 보다 큰 챔버(36) 아래에 직접적으로 위치되는 보다 큰 챔버(56)뿐 아니라 둘째 분할벽(60)에 의해 챔버(56)로부터 분리된 보다 작은 챔버(58)도 포함한다. 벽(60)안에는 챔버(58, 56)가 상호 연결되는 한 배기구(62)가 있다. 챔버(56)는 챔버(36)의 하부 경계벽(52)으로 구성된 실제로 수평한 이중벽 구조와 챔버(56)의 하부 경계벽(52) 아래에 배열된 챔버(56)의 상부 경계벽(64)의 요소에 의해 상부 하우징 부분(22)의 보다 큰 챔버(36)로부터 분리된다. 이 이중 벽 구조는 경계벽(52, 64)들 사이에 위치되는 유리 섬유 매트 또는 광물질 모(毛)와 같은 흡수성 재료(66)를 또한 포함한다.
상단에서, 하부 하우징 부분(24)의 보다 작은 챔버(58)는 상부 하우징 부분(22)의 보다 작은 챔버(38)와 직접 열려진 채로 통한다. 상부 하우징 부분의 보다 큰 챔버(36)는 상부와 하부 하우징 부분들의 보다 작은 챔버(38, 58)의 결합된 체적과 대략 같은 체적을 가지며, 따라서 이러한 챔버들은 직접 열려진 채로 서로 통하며 소음장치 하우징(18) 안에서 중간-열 챔버를 함께 형성한다.
배기 소음장치(10)의 배기 출구(16)는 하부 하우징 부분(24)안에 고정되고 차량 프레임(2)쪽을 향한 하우징의 측면(34)위에 하우징 부분(24)의 경계벽(70)을 통하여 하우징의 외면으로부터 챔버(36)안으로 설치되는 출구관 요소(68)로 구성된다. 출구관 요소(68)는 하부 하우징 부분(24)의 하부 부분 위의 실제로 중심에 위치되며 차량의 중심 아래쪽으로 그리고 차량의 중심 안쪽으로 지향된다.
제 5 도와 공동으로 제 3 도에서 볼 수 있는 것처럼, 둘째 분할벽(60)안에 있는 배기구(62)는 벽(60)안에 고정되고 단면에서 실제로 직각인 관요소(72)에 의해 형성된다. 이 관요소는 챔버(56)안 아래쪽으로 비스듬하게 향하고 구멍난 도관벽을 갖춘 흐름 도관으로 구성된 흐름 통로(74)를 경유하여 출구관 요소(68)와 통하여진다. 흐름 통로(74)를 둘러싸는 유리 모(毛) 또는 다른 광물질 모(毛)와 같은 흡수성 재료(76)로 둘러싸인 비교적 두꺼운 층이 도관 벽(제 5 도에 보임)의 바깥쪽 위에 배열된다. 단면에서 실제로 직각이며 벽(60)안에 고정된 관요소(72)는 출구관 요소(68)와 대략 똑같은 수력학적 직경을 갖는다. 챔버(56)에서 효과적인 소음 감폭을 이루기 위해 흡수성 물질(76)은 통로(74)의 구멍난 도관벽의 외면에 대해 적절하게 인접하는 것이 필수적이다. 이것을 이루는 유리한 방법은 흡수성 물질(76)이 챔버(56)의 모퉁이(80, 82)안으로 배출되는 것을 막는 망상 금속판 맞물림(78)에 의한 것이다.
제 3 도 내지 제 5 도에서 볼 수 있는 것처럼, 상부 하우징 부분(22)의 큰 챔버(36)뿐만 아니라 하부 하우징 부분의 작은 챔버(38, 58)들도 이들의 경계벽 내부는 예를 들어 유리 섬유 모(毛)와 같은 흡수성 재료(84)로 라이닝되며, 흡수성 재료(84)를 위한 공간을 제공하기 위해 경계벽들의 내부 안에 약간의 거리를 두고 배열된 구멍난 내부벽 판(86)들에 의해 경계벽들 옆의 적소에 유지된다. 배기 소음장치의 전체 하우징(18)은 판금으로 만들어지는데, 즉 챔버(36, 38, 58, 56)의 경계벽들, 입구관(46), 출구관 요소(68), 관요소(44, 72)로 만들어지며 흐름 통로(74)는 적당한 판금(sheet metal)으로 만들어진다.
다음은 배기 소음장치(10)의 소음 감폭 기능에 관해 설명될 것이다. 배기 가스들의 흐름 방향에서 보여진 것처럼, 상부 하우징 부분(22)의 보다 큰 챔버(36)는 소음장치의 첫째 소음-감폭 챔버로 구성되고, 배기 소음의 저주파 부분을 감폭시킨다. 소음장치의 둘째 소음-감폭 챔버는 소음장치의 중간-열 챔버를 함께 구성하는 두 개의 상호적으로 인접한 보다 작은 챔버(38, 58)들로 구성된다. 배기 소음장치(10)의 셋째 소음-감폭 챔버는 하부 하우징 부분(24)의 보다 큰 챔버(56)이며, 이 챔버는 배기 소음의 고주파 부분을 다루는 흡수성이 있는 요소로 구성된다.
기본-소음 챔버(36)의 큰 단면은 기본-소음 챔버가 또한 점화장치 주파수 범위 아래로 작용하도록 하기 위해 챔버의 감폭 효과를 극단적으로 넓게 만들도록 하는 챔버의 경계벽들의 내부 위에 있는 흡수성 재료(흡수성 물질(84))와 결합된다. 배기구(42), 즉 관요소(44)는 챔버로부터 배기 출구를 형성하며, 이 출구는 입구관(46)의 구멍(54)과 대략 같은 높이에 있게 될 것이다. 그러나, 제 6 도 내지 제 9 도에 도시된 도면에서, 챔버(36)로부터 배기 출구(42)는 입구관(46)의 구멍(54)보다 약간 더 높은 곳에 위치된다. 배기 출구관(44)의 직경은 기본 소음에 영향을 미치고 기본 소음과 배압 사이의 절충안이다. 챔버(36) 벽들의 내부 위에 있는 흡수성 물질은 구멍 소음을 줄일 뿐만 아니라 케이싱-발산 소음과 소음장치에서 여러가지 챔버들 사이의 적지 않은 혼선을 줄이기도 한다. 기본-소음 챔버(36)와 3중-소음 챔버(56) 사이에 중간 흡수성 재료(66)를 구비한 이중-벽 구조(52, 64)는 이러한 두 개의 챔버(36, 56) 사이의 혼선을 줄이기 위해 특별하게 채택된다.
중간-열 안에서 소음 감폭은 입구관(46)에 의해 그리고 중간-열 챔버(38, 58)가 기본-소음 챔버(36)와 대략 같은 체적을 갖는다는 사실에 의해, 그리고 조정된 관요소(44)가 챔버(36, 38, 58) 사이에 삽입된다는 사실에 의해 이루어진다. 이중 챔버(38, 58)의 외부 벽들의 내부 위에 있는 흡수성 물질(84)은 다른 방법으로 챔버의 소음-감폭 기능을 방해할지도 모르는 챔버 안에 있는 정상파들을 없앤다. 케이싱 발산과 혼선은 또한 기본-소음 챔버(36)에 대한 것과 같은 방식으로 줄어들게 된다.
소음장치의 고주파 감폭은 상기 설명된 것처럼 3중 챔버(56)안에서 이루어진다. 정육면체 소음장치 하우징(18)의 폭은 원형 출구관 요소(68)와 대략 같은 수력학적 직경을 가짐에도 불구하고 비교적 낮은 수평갭(62)(직각의 관요소(72))의 형태로 배기 입구를 챔버(56)로 만듦으로써 활용된다. 이 경우에 구멍난 흐름 통로(74)의 경사는, 연결 배기관(12)을 갖춘 출구관 요소가 전방 차축 스프링 설치에 방해받지 않도록 하기 위해 좀 더 크게 한다.
제 1도는 단지 부분적으로 설명된 트럭형 자동차의 빔 프레임 외면 가까이에 있는 배기 시스템의 주요 구성 부품들의 측면도.
제 2 도는 제 1 도에 보여진 차량 영역의 평면도.
제 3 도는 제 1 도의 III-III 절단선에서, 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 것과 실질적으로 대응하는 배기 소음장치의 단지 개략적으로 도시된 실시예를 관통하여 도시한 단면도.
제 4 도는 제 3 도의 IV-IV 절단선에서 제 3 도의 소음장치를 관통하여 도시한 단면도.
제 5 도는 제 3 도의 V-V 절단선에서 제 3 도의 소음장치를 관통하여 도시한 단면도.
제 6 도는 본 발명에 따른 배기 소음장치의 보다 더 상업적인 변형을 보이는 측면도(제 1 도 참조).
제 7 도는 제 6 도의 소음장치를 제 6 도의 화살표 F 의 방향에서 도시한 도면(제 3 도 참조).
제 8 도는 제 6 도의 상부 하우징 부분을 제 6 도의 분할면 D - D(접합면)에서 아래에서부터(화살표 B의 방향에서) 투시하여 도시한 도면.
제 9 도는 제 6 도와 하부 하우징 부분을 제 6 도의 분할면 D - D에서 위에서부터(화살표 A 의 방향에서) 투시하여 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2: 빔 프레임 10: 배기 소음장치
8, 12: 배기관 14: 배기 입구
16: 배기 출구 18: 소음장치 하우징
22, 24: 하우징 30: 접합 또는 분할면
36: 챔버 42: 배기구
56: 챔버 52, 64: 경계 벽
72: 관요소 74: 흐름 통로
76: 흡수성 물질 90,91: 브래킷

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 둘째 배기관(12)을 거쳐 둘러싸는 대기와 통하는 배기 출구(16)를 구비하는 적어도 하나의 배기 소음장치(10)에 배기 입구(14)를 갖춘 첫째 배기관(8)을 거쳐 통하는 적어도 하나의 배기 출구를 갖춘 내연 기관으로 구성되는 구동 장치를 장착시킨 곳 위에 차량 프레임(2), 바람직하기로는 분리된 빔 프레임을 구비한 자동차용 배기 시스템에 있어서,
    배기 소음장치(10)는 외부적으로 적어도 대략 직각으로 절곡된 블록의 모양을 가지며 차량 프레임(2)의 영역에 그리고 동시에 프레임(2)의 세로축으로부터 멀리 바깥쪽으로 향한 차량 프레임(2)의 수직 옆면(20)과 나란히 위치한 소음장치 하우징(18)의 한쪽 벽 영역에 배열된 중공 하우징(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 배기 소음장치 하우징(18)은 적어도 대략 정육면체이며 적어도 대략 같은 크기로 구성되며, 상부 하우징 부분(22)과, 그것의 아래에 위치된, 차량 프레임(2)의 하부 수평 경계면과 실제로 평행하며 그 수평 경계면 아래에 위치된 접합면(30)에서 상부 하우징 부분에 연결된 하부 하우징 부분(24)인, 두 개의 하우징 부분 (22, 24)들로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기본 열에서 배기 소음 주파수들을 감폭시키는 용도의 기본 챔버(36)와 3중 열에서 배기 소음 주파수들을 감폭시키는 용도의 3중 챔버(56)는 각각의 상부와 하부 하우징 부분(22, 24)들의 체적의 반이상을 차지하며, 엔진으로부터 배출된 배기 가스들은 기본 챔버(36)로 이끌어지며 소음장치로부터 배출된 배기 가스들은 3중 챔버(56)로부터 이끌어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 3중 챔버(56)는 하부 하우징 부분(24)의 하부 부분 위의 실제로 중앙에 위치되고 차량의 중앙 아래쪽으로 비스듬하게 그리고 차량의 중앙 안쪽을 향한 출구관 요소(68)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 배기 소음장치의 배기 입구(14)는 차량의 주행 방향에서 보여진 것처럼 하우징의 전단벽(32)의 영역에 있는 소음장치 하우징(18)의 상부 부분(22)에 배열되는 반면, 배기 소음 장치로부터의 배기 출구(16)는 차량 프레임 쪽을 향한 하우징(18)의 측면(34)위의 소음장치 하우징의 하부 부분(24)에 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상부 하우징 부분(22)은 보다 큰 챔버(36)뿐 아니라 하나의 배기구(42) 안으로 제공된 첫째 분할벽(40)에 의해 후자로부터 분리된 보다 작은 챔버(38)도 포함하고 있으며, 배기 입구(14)는 상부 하우징부분(22)에 고정되고 하우징의 바깥으로부터 상부 하우징 부분(22)의 앞쪽 선단벽(32)을 통한 곳에 설치되며 분할벽(40)과 주로 평행하게 되도록 후자의 보다 큰 챔버(36) 안으로 이어지며 챔버의 벽들로부터 약간의 거리를 두고 떨어져 위치된 입구관(46)으로 구성되며, 하부 하우징 부분(24)은 상부 하우징 부분의 보다 큰 챔버(36) 아래에 위치된 보다 큰 챔버(56)뿐 아니라 하나의 배기구(62)를 갖춘 둘째 분할벽(60)에 의해 보다 큰 챔버(56)로부터 분리된 보다 작은 챔버(58)를 포함하며 상단에서 상부 하우징 부분의 보다 작은 챔버(38)와 직접 열려져 통하며, 그리고 배기 출구(16)는 하부 하우징 부분(24)에 고정되고 차량 프레임 쪽을 향한 하우징의 측면 위에 있는 하우징 부분의 측벽(70)을 통하여 하부 하우징 부분의 보다 큰 챔버(56)안으로 하우징의 바깥으로부터 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기 시스템.
  7. 내연 기관에 연결을 위한 것이고 입구와 출구(14,16)를 갖춘 실제로 동등한 크기로 만들어진 적어도 두 개의 하우징 부분(22, 24)들로 구성되는 하우징을 갖춘 배기 소음장치에 있어서, 하우징은 직각으로 절곡된 블록의 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 하우징 부분(22, 24)들은 직각 절곡 블록의 선단면과 실제로 평행하게 위치된 공통 접합면(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 하우징 부분(22, 24)들 중 하나는 기본 챔버를 갖추고 있으며 다른 것은 3중 챔버(56)를 갖추고 있으며, 두 개의 하우징 부분(22, 24)들은 중간-열 챔버(38,58)를 함께 형성하고, 소음장치의 입구(14)는 기본 챔버(36) 안으로 도입되고 그것의 출구(16)는 3중 챔버(56)로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 기본 챔버(36)안에 있는 입구(14)는 기본 챔버(36) 안에 배출하는 열린 관 선단을 갖추고 후자의 길이의 적어도 반정도인 기본 챔버(36)를 통하여 실제로 똑바로 연장되는 관(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 기본 챔버(36)와 중간-열 챔버(38,58)는, 관(46)의 통로 대해 실제로 수직하고 관 선단에 이웃한, 상기 설명된 챔버(36,38,58)들에 공통인 분할벽(40)을 통하여 지나며 분명하게 중간-열 챔버(38,58) 안으로 돌출하고 입구관(46)의 구멍(54)과 같은 높이 또는 거의 같은 높이로 위치되는 관요소(44)를 둘러싸는 하나의 배기구(42)를 가지는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 직사각형 단면으로 구성되며 분할벽(60) 안에 삽입되는 관요소(72)에 의해 형성된 하나의 배기구(62)를 갖춘 분할벽(60)이 중간-열챔버(38, 58)와 3중 챔버(56) 사이에 배열되고, 3중 챔버(56) 안에는, 판금오로 제조된 천공 도관 벽을 갖는 흐름 관으로 이루어지며 관요소(72)를 출구관 요소(68)에 연결시키는 흐름 통로(74)가 배열되고, 상기 흐름 관의 외부에는 도관을 둘러싸는 유리 모(glass wool) 또는 기타 다른 광물질 모(mineral wool)와 같은 흡수성 재료(76)의 비교적 두꺼운 층 또는 피복부가 배열된 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 실제로 직사각형인 단면으로 형성되고 출구관 요소(68)와 대략 같은 통류 영역을 가진 관요소(72)는 출구관 요소(68)가 소음장치의 측벽(70) 안에서 고정된 곳의 높이보다 높은 높이로 분할벽(60) 안에 삽입된 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 기본 챔버(36)가 상부 및 하부 하우징 부분(22, 24)들에 속한 작은 챔버(38, 58)들의 결합 체적과 대략 같은 체적을 가지고, 상기 챔버(38, 58)들은 서로가 직접적으로 개방 연통되며 소음장치 하우징(18) 안에서 중간-열 챔버를 구성하는 것을 특징으로 하는 배기 소음장치.
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