KR100508184B1 - 머플러의 가변밸브구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머플러의 가변밸브구조에 관한 것으로서, 특히 머플러의 내벽면상에 실린더를 장착하고, 상기 실린더를 통해 전후진이 가능하면서 개폐시 수평방향으로 회동되어 개폐되는 밸브부재를 형성하므로서, 밸브 개폐시 밸브가 후퇴하면서 개방되므로 밸브 단속음이 발생하지 않게되고, 밸브를 머플러의 내벽면상에 장착할 수 있으므로 내구신뢰성이 향상되고, 제품의 장착성이 개선되도록 한 머플러의 가변밸브구조에 관한 것이다.

Description

머플러의 가변밸브구조{Variable valve structure of muffler}

본 발명은 머플러의 가변밸브구조에 관한 것으로서, 특히 밸브 개폐시 밸브가 후퇴하면서 개방되므로 밸브 단속음이 발생하지 않게되고, 밸브를 머플러의 내벽면상에 장착할 수 있으므로 내구신뢰성이 향상되고, 제품의 장착성이 개선되도록 한 머플러의 가변밸브구조에 관한 것이다.

자동차의 배기장치는 연소의 생성물인 고온, 고압의 가스를 외부로 배출하는 통로의 역할 뿐만 아니라 배기소음을 감쇄시키는 역할을 한다.

이러한 배기장치의 기능은 크게 소음저감과 배압저감이라는 두가지로 크게 나눌 수 있으며 이 두가지를 모두 만족시키기 위해 머플러나 배기파이프의 형상을 최적화하는 설계가 시도되고 있다.

상기와같이 소음저감과 배압저감을 모두 만족시킬 수 있는 배기장치로서 가변머플러(Dual mode muffler)가 제공되고 있다.

종래의 가변머플러는 머플러 내부에 배기가스의 유동통로를 단속하는 밸브를 설치하여 배기유동의 경로를 바꾸는 것으로서, 이러한 가변머플러에 장착된 가변밸브는 개폐작동시 유동파이프에 부딪히면서 작동소음을 발생시켜 운전자에게 소음으로 작용하게되는 문제점이 있었고, 또한 가변밸브를 유동파이프의 출구측에 직접 설치해야만 하므로 그 조립과정이 매우 복잡하여 제품의 생산성이 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 머플러의 내벽면상에 실린더를 장착하고, 상기 실린더를 통해 전후진이 가능하면서 개폐시 수평방향으로 회동되어 개폐되는 밸브부재를 형성하므로서, 밸브 개폐시 밸브가 후퇴하면서 개방되므로 밸브 단속음이 발생하지 않게되고, 밸브를 머플러의 내벽면상에 장착할 수 있으므로 내구신뢰성이 향상되고, 제품의 장착성이 개선되도록 한 머플러의 가변밸브구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

머플러 케이스 내부로 공급된 배기가스가 다른 영역으로 유동되도록 하는 유동관이 구비된 머플러에 있어서,

일측에 형성된 받침판을 통해 볼트로서 머플러의 일측 내벽면에 결합되고, 그 내부에는 스프링이 장착되어 있는 실린더와;

일정길이를 가지면서 일측에 헤드부가 형성되고, 타측에 형성된 작동단이 상기 실린더 내에 스프링에 의해 탄지된 상태로 전후진이 가능하게 삽입되며, 상기 헤드부의 선단부에 스토퍼가 상향 돌출형성되어 있는 지지대와;

밸브축의 일측에 상기 헤드부의 상측에 결합볼트로서 회동가능하게 결합되는 결합부가 형성되고, 밸브축의 타측에는 유동관의 출구를 배기압에 따라 선택적으로 개폐하는 밸브판이 형성되며, 상기 결합부의 선단부에는 스토퍼와 맞대어지기 위한 걸림돌기가 돌출 형성되어 있는 밸브부재; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 결합부와 헤드부의 사이에 수평방향으로 회동된 밸브판을 원위치로 복귀시키기 위한 리턴스프링이 개재되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 머플러의 외형을 이루는 머플러 케이스를 나타내며, 이 머플러 케이스(1)의 일측에는 배기파이프와 연결되어 배기파이프를 통해 이송된 배기가스를 케이스(1) 내부로 공급하는 입력파이프(2)가 형성되고, 상기 머플러 케이스(1)의 타측에는 케이스(1) 내부를 유동하면서 소음이 감쇄된 배기가스를 외부로 배출하는 배출파이프(4)가 형성된다.

머플러 케이스(1)의 내부에는 다수의 격벽(5)이 수직방향으로 형성되어 케이스(1)의 내부가 여러개의 공간으로 구획되도록 하고 있으며, 도면부호 3 은 공간 사이를 연결하는 유동관을 나타낸다.

그리고, 상기 입력파이프(2), 배출파이프(4), 유동관(3) 및 격벽(5)에 다수의 통공(6)을 형성하여 배기가스의 유동이 이루어지도록 하였다.

본 발명에서는 상기 유동관(3)의 일측에 가변밸브(10)를 설치하여 엔진의 저속구동시 낮은 배기압에 의해 유동관(3)에 닫히면서 저주파수의 배기소음이 감쇄되도록 하고, 엔진의 고속구동시 높은 배기압에 의해 유동관(3)을 개방시켜 배압을 감소시키면서 기류음을 줄여줄 수 있도록 한다.

상기 가변밸브(10)는 도 2 와 도 3 과같이 실린더(11), 지지대(15), 밸브부재(20)로 대별 구성된다.

상기 실린더(11)는 그 일측에 일체로 형성되어 있는 받침판(12)을 통해 머플러 케이스(1)의 내벽면상에 볼트로서 결합되며, 실린더(11)의 내부에는 삽입되는 지지대(15)의 일측을 탄지하기 위한 스프링(13)이 내장된다.

상기 지지대(15)는 밸브부재(20)와 실린더(11)를 상호 연결시켜주는 것으로서, 지지대(15)의 일측에는 실린더(11) 내에 삽입되어 스프링(13)에 의해 탄지되는 작동단(16)이 형성되는데, 이 작동단(16)은 실린더(11) 내에서 전후방향으로 움직임이 가능하게된다.

지지대(15)의 타측에는 밸브부재(20)가 결합되기 위한 헤드부(18)가 형성되는데, 이 헤드부(18)의 선단부에는 밸브부재(20)의 회동각을 제어하기 위한 스토퍼(17)가 상향 돌출 형성된다.

상기 지지대(15)의 헤드부(18)에는 유동관(3)의 출구측을 배기압에 따라 선택적으로 개폐하는 밸브부재(20)를 회동가능하게 결합하는데, 상기 밸브부재(20)는 밸브축(22)의 일측에 상기 헤드부(18)의 상측으로 적층되어 결합볼트(26)에 의해 회전가능하게 결합되는 결합부(23)를 형성하고, 상기 결합부(23)의 선단부에 상기 스토퍼(17)에 걸리기 위한 걸림돌기(25)를 하향 돌출 형성하며, 밸브축(22)의 타측에 유동관(3)의 출구측을 개폐하기 위한 밸브판(21)을 형성하여 구성한다.

그리고, 상기 결합부(23)와 헤드부(18)의 사이에는 배기압에 의해 결합부(23)가 회동하였다가 배기압이 감소하였을때 결합부(23)를 원위치로 복귀시키는 리턴스프링(24)을 형성하는 것이 바람직하다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속으로 구동할때에는 머플러 케이스(1) 내부로 유입되는 배기압이 낮으므로 도 1 및 도 3 과같이 유동관(3)의 출구측을 차단하고 있는 가변밸브(10)의 밸브부재(20)가 차단된 상태를 유지하면서 저주파수의 배기소음이 감쇄되도록 한다.

한편, 엔진이 고속으로 구동하게되면 머플러 케이스(1) 내부로 유입되는 배기압이 높아지게되고, 그 높은 배기압이 유동관(3)의 출구측을 막고있는 밸브판(21)을 밀어내게된다.

상기 밸브판(21)이 밀림에 따라 그 힘이 밸브축(22)을 통해 지지대(15)로 전달되어 지지대(15)의 작동단(16)이 스프링(13)의 탄성을 이기고 후퇴(도면상의 오른쪽)하게되며, 이와동시에 배기압에 의해 밸브판(21)이 일측의 수평방향으로 회동되면서 유동관(3)을 개방하게되는 것이다.

상기 밸브판(21)에 의해 유동관(3)이 개방되면 높은 배기압의 배기가스 유동소음이 현저히 감소함과 동시에 배압이 저감되어 엔진의 출력을 향상시킬 수 있게된다.

한편, 밸브부재(20)의 밸브판(21)이 원상태로 복귀될 때에도 밸브판(21)이 원위치로 복귀된 후 후퇴하였던 지지대(15)가 원위치로 전진하면서 원위치로 복귀하게되므로 밸브가 닫힐때 금속성의 단속음이 발생하지 않게된다.

즉, 본 발명의 가변밸브(10)는 배기압에 의해 개방될때 밸브판(21)이 일정거리 후퇴하면서 일측의 수평방향으로 회동 작동하면서 개방되고, 닫힐때에도 밸브판(21)의 회동상태가 리턴스프링(24)에 의해 원위치로 복귀하면서 지지대(15)가 스프링(13)의 탄성에 의해 전진하여 원위치로 복귀되면서 밸브판(21)이 다시 유동관(3)의 출구를 차단하게되므로 가변밸브(10)의 개폐시 유동관에 부딪히면서 발생하는 단속음이 발생하지 않게되는 것이다.

또한, 본 발명의 가변밸브(10)는 머플러 케이스(1) 내부의 내벽면상에 설치할 수 있으므로 조립작업이 매우 용이하고, 내구성에 대한 신뢰도가 한층 더 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 머플러의 내벽면상에 실린더를 장착하고, 상기 실린더를 통해 전후진이 가능하면서 개폐시 수평방향으로 회동되어 개폐되는 밸브부재를 형성하므로서, 밸브 개폐시 밸브가 후퇴하면서 개방되므로 밸브 단속음이 발생하지 않게되고, 밸브를 머플러의 내벽면상에 장착할 수 있으므로 내구신뢰성이 향상되고, 제품의 장착성이 개선되도록 한 머플러의 가변밸브구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 머플러에 설치된 본 발명의 가변밸브구조를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 가변밸브구조를 보인 사시도.

도 3 은 본 발명의 가변밸브구조를 보인 측면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 머플러 케이스, 2: 입력파이프,

3: 유동관, 4: 배출파이프,

5: 격벽, 6: 통공,

10: 가변밸브, 11: 실린더,

12: 받침판, 13: 스프링,

15: 지지대, 16: 작동단,

17: 스토퍼, 18: 헤드부,

20: 밸브부재, 21: 밸브판,

22: 밸브축, 23: 결합부,

24: 리턴스프링, 25: 걸림돌기,

26: 결합볼트

Claims (2)

1. 머플러 케이스(1) 내부로 공급된 배기가스가 다른 영역으로 유동되도록 하는 유동관(3)이 구비된 머플러에 있어서,

   일측에 형성된 받침판(12)을 통해 볼트로서 머플러의 일측 내벽면에 결합되고, 그 내부에는 스프링(13)이 장착되어 있는 실린더(11)와;

   일정길이를 가지면서 일측에 헤드부(18)가 형성되고, 타측에 형성된 작동단(16)이 상기 실린더(11) 내에 스프링(13)에 의해 탄지된 상태로 전후진이 가능하게 삽입되며, 상기 헤드부(18)의 선단부에 스토퍼(17)가 상향 돌출형성되어 있는 지지대(15)와;

   밸브축(22)의 일측에 상기 헤드부(18)의 상측에 결합볼트(26)로서 회동가능하게 결합되는 결합부(23)가 형성되고, 밸브축(22)의 타측에는 유동관(3)의 출구를 배기압에 따라 선택적으로 개폐하는 밸브판(21)이 형성되며, 상기 결합부(23)의 선단부에는 스토퍼(17)와 맞대어지기 위한 걸림돌기(25)가 돌출 형성되어 있는 밸브부재(20); 로 구성된 것을 특징으로 하는 머플러의 가변밸브구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합부(23)와 헤드부(18)의 사이에 수평방향으로 회동된 밸브판(21)을 원위치로 복귀시키기 위한 리턴스프링(24)이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 머플러의 가변밸브구조.