KR100508161B1

KR100508161B1 - 배기파이프의 클램프 구조

Info

Publication number: KR100508161B1
Application number: KR10-2002-0048773A
Authority: KR
Inventors: 박기철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-08-19
Filing date: 2002-08-19
Publication date: 2005-08-17
Also published as: KR20040016551A

Abstract

본 발명은 클램프를 사용하여 배기파이프의 양단을 연결하는 클램프 구조에서 양측의 배기파이프 연결부 내부에 별도의 연결부재를 삽입하여 배기가스의 유동개선 및 배기파이프의 실링성능향상을 위한 배기파이프의 클램프의 구조에 관한 것으로,

배기파이프 간의 연결을 위해 전방측 파이프 끝단에 환형으로 돌출되는 댐이 형성되고, 후방측 파이프 끝단에는 상기 댐을 감싸는 확장부가 형성되어, 상기한 배기파이프의 연결시 상기 확장부가 댐을 감싸도록 한 다음에, 그 연결부를 환형의 클램프로써 묶도록 구성되는 배기파이프의 클램프 구조에 있어서,

상기한 배기파이프의 연결부 내주면에 소정 길이의 원통부재가 삽입되어지되, 후방측 배기파이프의 확장부와 소정 간격 떨어진 부분의 내주면에 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈에 끼이기 위한 고정돌기가 상기 원통부재의 후방측에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

배기파이프의 클램프 구조{Cramp apparatus for exhaust pipe}

본 발명은 배기파이프의 클램프의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클램프를 사용하여 배기파이프의 양단을 연결하는 클램프 구조에서 양측의 배기파이프 연결부 내부에 별도의 연결부재를 삽입하여 배기가스의 유동개선 및 배기파이프의 실링성능향상을 위한 배기파이프의 클램프의 구조에 관한 것이다.

엔진의 실린더 내로 혼합기를 유입한 다음 피스톤으로써 혼합기를 강하게 압축하고, 압축된 혼합기가 점화되도록 하여 혼합기가 연소되는 과정에서 동력을 얻는 것이다. 이렇게 발생된 동력은 크랭크 축을 통해 차량의 각 바퀴에 전달되어 차량이 구동된다.

상기와 같이 실린더에서 연료가 혼합된 혼합기가 연소되는 과정에서 연소가스가 발생되는데, 이 연소가스가 배출되기 위한 일련의 장치가 곧 배기계이다. 배기계는 엔진의 배기매니폴드, 배기파이프, 촉매컨버터, 소음기 등을 포함한다.

도 5와 도 6은 일반적인 엔진의 배기 파이프를 도시한 것으로서, 엔진의 배기매니폴드에 연결되기 위한 배기 파이프(10)가 형성되고, 상기 배기파이프(10)의 도중에는 배기가스의 유해성분을 산화 및 환원시키기 위한 촉매컨버터(11)가 형성되고, 상기 촉매컨버터(11)의 후방으로는 촉매컨버터(11)를 지난 배기가스의 유동소음을 줄이기 위한 소음기(12,13)가 형성된다.

한편, 상기한 배기 파이프(10)는 프론트 파이프, 센터 파이프, 리어 파이프 등으로 차량의 레이아웃에 맞도록 적정크기로 나누어지거나 절곡된 채로 형성된다. 그리고 상기와 같이 나뉘어진 각각의 배기파이프(10)를 연결하기 서로 위해서 상기 각각의 파이프 끝단에는 플랜지(15)가 형성되어 이웃하는 파이프의 양단을 플랜지결합하는 것이 일반적이다.

그리고 최근의 경우에는 상기와 같이 파이프의 양단을 플랜지 합하던 것을 개선하여 도 7과 도 8과 같이, 한쪽의 파이프(20a) 끝단에 둥글게 돌출된 댐(21)이 형성되고, 이웃하는 파이프(20b)의 끝단에 상기 댐(21)을 씌우기 위한 확장부(22)가 마련되고, 환형의 밴드(24) 스테이볼트(25)로 구성되는 클램프(23)로써 상기 연결부를 묶도록 하는 클램프구조가 적용되고 있다.

그런데 상기와 같은 환형의 클램프로써 배기 파이프의 연결부를 묶는 경우에는 이웃하는 파이프의 양끝단에 댐이 돌출형성되므로서 배기가스의 유동이 매끄럽게 유동되지 못하는 경우가 발생될 뿐만 아니라, 댐이 형성된 연결부의 틈새로 응축수가 새게 되는 경우가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 클램프를 사용하여 배기파이프의 양단을 연결하는 클램프 구조에서 양측의 배기파이프 연결부 내부에 별도의 연결부재를 삽입하여 배기가스의 유동개선 및 배기파이프의 실링성능향상을 위한 배기파이프의 클램프의 구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

이하, 본 발명에 의한 배기파이프의 클램프 구조의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 클램프 구조에 적용되는 원통부재의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 원통부재의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 원통부재가 적용된 배기파이프의 연결상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 원통부재의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 형성되는 원통부재를 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래와 같다.

상기한 원통부재(30)는 외통(31)과 내통(32)의 이중의 원통으로 형성되는 것으로, 상기 내통(32)의 열팽창율이 외통(31)의 열팽창율보다 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 외통(31)의 일측 끝단부에는 단면이 산모양이 되도록 고정돌기(33)가 확장형성된다. 이 고정돌기(33)는 배기파이프(20a, 20b) 연결부와 소정 간격 떨어진 곳에 마련되는 고정홈(26)에 끼도록 하기 위한 것이다. 이를 위해, 후방측에 위치되는 배기파이프(20b)의 연결부 내측 도중에는 종래의 기술에서와는 달리 그 지름을 강제로 확장시킨 고정홈(26)이 형성된다.

그리고 상기한 외통(31)의 내주면 중간부에는 환형의 홈(34a)이 가공형성되고, 상기한 내통(32)의 외주면 중간부에는 상기한 홈(34a)에 위치되는 돌기(35a)가 형성된다. 즉, 상기 홈(34a) 및 돌기(35a)는 외통(31)에서 내통(32)이 빠지지 않도록 하기 위한 역할을 하게 되는 것이다. 또한, 상기한 고정돌기(33)가 형성되면서 외통(31)의 내주연에 형성된 홈(34b)에 끼우기 위한 돌기(35b)가 내통(32)의 후방측 끝부분에 형성된다.

그리고 상기한 내통(32)의 전방측 끝단부는 직경이 주변보다 큰 큰 단부(36)가 형성되는데, 이 단부(36)는 상기한 외통(31)의 전방 측단에 닿도록 형성되어 상기한 내통(32)이 배기가스의 유동저항에 의해서 일측으로 밀리도록 하는 현상을 방지하기 위한 것이다. 특히, 상기한 단부(36)의 외측면은 배기가스의 흐름이 원할이 이어지도록 하기 위해서 경사면(37)으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제작되는 원통부재(30)는 양측의 배기파이프(20a, 20b)를 결합하기 전에 우선 상기한 고정돌기(33)가 고정홈(26)에 위치되도록 끼우게 되는데, 이 때 상기한 원통부재(30)는 그 중간길이만큼만 후방측 배기파이프(20b)에 수용된 상태가 된다.

그리고 전방측의 배기파이프(20a)와 결합을 하면 되는데, 상기한 외통(31)의 외경이 상기한 배기파이프(20a, 20b)의 내경에 밀착되는 상태가 바람직하다.

이와 같이 배기파이프(20a, 20b)의 결합이 끝난 다음에는 종래기술에서 설명한 바 있는 환형의 클램프(23)로써 상기한 배기파이프(20a, 20b)에 각각 형성된 댐(21)과 확장부(22)를 감싼 상태로, 스테이볼트(25)를 조임으로써 체결이 마무리된다.

이상과 같은 배기파이프의 체결구조에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면 고온 고압의 배기가스가 배기계와 배기파이프(20a, 20b)를 통해 외부로 방출된다.

상기한 배기파이프(20a, 20b)에는 이렇게 고온 고압의 배기가스가 흐르게 되므로서, 각각의 부재가 연결되는 연결부는 배기가스의 유동성 측면과 배기가스의 실링측면에서 불리하기 마련이다.

그런데 본 발명이 적용된 엔진의 경우에는 배기파이프(20a, 20b)의 연결부 내측에 원통부재(30)가 수용되므로서 배기파이프(20a, 20b) 연결부의 틈으로 배기가스가 새게되는 형성이 방지된다. 즉, 고온의 배기가스에 의해서 열팽창율이 높은 내통(32)이 확장되면서 상기한 외통(31)을 중심측에서 외측으로 밀어내려는 성질이 작용되므로서 상기 원통부재(30)의 배기파이프(20a, 20b)의 결합력이 좋아지고 기밀성이 증가된다.

또한, 배기가스의 온도가 소정수준 이하일 경우에는 내통(32)의 지름이 축소된 상태가 되므로서 배기가스의 유동성이 개선될 뿐만 아니라, 부밍음 및 소음저감의 효과가 있게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 환형의 클램프에 의해서 배기파이프의 연결부분의 실링성능이 증대될 뿐만 아니라, 배기파이프를 통과하는 배기가스의 배압이 소정 수준보다 낮을 경우에는 상기한 내통이 축관되므로서 배기가스의 유동성능이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 클램프 구조에 적용되는 원통부재의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 원통부재의 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 원통부재가 적용된 배기파이프의 연결상태를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 의한 원통부재의 작동상태도.

도 5 내지 도 6은 일반적인 배기파이프의 결합상태를 설명하기 위한 도면.

도 7 내지 도 8은 종래의 클램프를 이용한 배기파이프의 클램핑 구조.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20a,20b : 배기파이프 21 : 댐

22 : 확장부 23 : 클램프

24 : 스테이볼트 25 : 밴드

26 : 고정홈 30 : 원통부재

31 : 외통 32 : 내통

33 : 고정돌기 34a,35a : 홈

35a,35b : 돌기 36 : 단부

37 : 경사면

Claims

배기파이프 간의 연결을 위해 전방측 파이프 끝단에 환형으로 돌출되는 댐이 형성되고, 후방측 파이프 끝단에는 상기 댐을 감싸는 확장부가 형성되어, 상기한 배기파이프의 연결시 상기 확장부가 댐을 감싸도록 한 다음에, 그 연결부를 환형의 클램프로써 묶도록 구성되는 배기파이프의 클램프 구조에 있어서,

상기한 배기파이프(20a, 20b)의 연결부 내주면에 소정 길이의 원통부재(30)가 삽입되어지되, 후방측 배기파이프(20b)의 확장부(22)와 소정 간격 떨어진 부분의 내주면에 고정홈(26)이 형성되고, 상기 고정홈(26)에 끼이기 위한 고정돌기(33)가 상기 원통부재(30)의 후방측에 형성되며,

상기한 원통부재(30)는 서로 열팽창률이 다른 재질로 된 외통(31)과 내통(32)으로 이중 구성되어지며, 상기 외통(31)에서 내통(32)이 빠지지 않도록 하기 위해 상기 외통(31)의 내주연 도중에는 홈(34a, 34b)이 형성되고, 상기 내통(32)의 외주연 도중에는 돌기(35a, 35b)가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기파이프의 클램프 구조.
삭제