KR100521551B1 - 자동차용 가변형 머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 가변형 머플러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 머플러의 내부에 배기가스의 배출 경로를 단순하게 해주는 상단 열림 또는 배기가스의 배출 경로를 복잡하게 해주는 하단 열림으로 작동되는 가변식 격벽을 설치함으로써, 엔진 배압에 따라 확관 제어가 가능한 구조의 자동차용 가변형 머플러에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 머플러 바디(body) 내부에 배기가스의 흐름 방향을 따라 차례로 장착되는 복수개의 가변식 격벽과; 상기 머플러 바디(body) 내부에서 상기 가변식 격벽의 사이에 장착되며 상단부에는 배기가스 흐름구가 형성된 고정격벽과; 상기 머플러 바디의 내경면에 고정되어 상기 가변식 격벽의 양측단이 상하 슬라이드 가능하게 삽입되도록 한 지지격벽과; 상기 각 가변식 격벽의 상단에 연결된 지지바와; 상기 지지바의 상단끝이 일체로 부착된 지지플레이트와; 상기 지지플레이트의 정중앙을 관통하는 스크류와; 상기 스크류에 회전력을 제공하도록 연결된 정역모터를 포함하여 이루어진 자동차용 가변형 머플러를 제공한다.

Description

자동차용 가변형 머플러{Variable muffler for vehicle}

본 발명은 자동차용 가변형 머플러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 머플러의 내부에 배기가스의 배출 경로를 단순하게 해주는 상단 열림 또는 배기가스의 배출 경로를 복잡하게 해주는 하단 열림으로 작동되는 가변식 격벽을 설치함으로써, 엔진 배압에 따라 확관 제어가 가능한 구조의 자동차용 가변형 머플러에 관한 것이다.

통상적으로 엔진의 배기 매니폴드에서 배출된 배기가스는 삼원촉매 등의 정화장치와 배출 소음 저감을 위한 머플러를 통하여 대기중으로 배출되는 바, 엔진으로부터 고온 고압의 상태로 배출되는 배기가스가 심한 소음을 수반하여 배출되므로, 이 배기가스의 배출 소음 및 압력을 감쇄시키기 위한 수단으로서 머플러를 장착하고 있다.

배기계의 기능은 크게 소음 저감과 배압 저감으로 대별될 수 있으며, 이 두가지를 모두 만족하기 위하여 머플러 및 머플러 파이프 등의 형상을 최적으로 설계하려는 목적에 따라 가변 머플러(Dual-mode muffler)이 개발이 이루어지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 머플러의 내부에 배기가스의 배출 경로를 단순하게 해주는 상단 열림 또는 배기가스의 배출 경로를 복잡하게 해주는 하단 열림으로 작동되는 가변식 격벽을 설치하고, 이 가변식 격벽에 상하 이동력을 제공하는 전동수단을 연결 설치함으로써, 엔진 배압에 따라 확관 제어가 가능한 구조의 자동차용 가변형 머플러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 머플러 바디(body) 내부에 배기가스의 흐름 방향을 따라 차례로 장착되는 복수개의 가변식 격벽과; 상기 머플러 바디(body) 내부에서 상기 가변식 격벽의 사이에 장착되며 상단부에는 배기가스 흐름구가 형성된 고정격벽과; 상기 머플러 바디의 내경면에 고정되어 상기 가변식 격벽의 양측단이 상하 슬라이드 가능하게 삽입되도록 한 지지격벽과; 상기 각 가변식 격벽의 상단에 연결된 지지바와; 상기 지지바의 상단끝이 일체로 부착된 지지플레이트와; 상기 지지플레이트의 정중앙을 관통하는 스크류와; 상기 스크류에 회전력을 제공하도록 연결된 정역모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 가변형 머플러를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 지지격벽에는 가변식 격벽의 양측단이 삽입되는 슬라이드홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 지지플레이트의 정중앙에는 상기 스크류와치합될 수 있도록 너트가 고정 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 머플러 바디의 상면에는 상기 지지바가 관통되는 안내홀이 형성되고, 배기가스의 기밀을 위하여 상기 안내홀의 내경면에 기밀용 가스켓이 장착된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 상단 열림 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 하단 열림 상태를 나타내는 사시도이다.

본 발명은 머플러 바디(10)의 내부에 상하로 이동 가능한 가벽식 격벽(12)을 설치하여, 배기가스의 배출 경로를 복잡하게(길게) 또는 단순하게(짧게) 변경되도록 함으로써, 배기압에 따라 확관 제어가 가능하게 되는 점에 주된 특징이 있다.

이를 위해, 본 발명은 머플러 바디(10)의 내부에 가변식 격벽(12)과 고정격벽(14)을 서로 순차 배열하게 된다.

즉, 상기 머플러 바디(body) 내부에 배기가스의 흐름 방향을 따라 복수개의 가변식 격벽(12)을 상하 이동 가능하게 설치하기 위하여, 먼저 머플러 바디(10)의 내경 양측에 슬라이드 홈(18)을 갖는 지지격벽(16)을 일체로 형성하게 된다.

이에, 상기 지지격벽(16)의 슬라이드 홈(18)에 가변식 격벽(12)을 상하 슬라이드 이동 가능하게 장착하게 된다.

따라서, 상기 가변식 격벽(12)을 지지격벽(16)의 슬라이드 홈(18)을 따라 가장 위쪽으로 이동시키면 머플러 바디(10)의 바닥면과 상기 가변식 격벽(12)의 하단끝 사이에 배기가스가 지날 수 있는 하부흐름경로(22)가 형성되고, 반면에 상기 가변식 격벽(12)을 지지격벽(16)의 슬라이드 홈(18)을 따라 가장 아래쪽으로 이동시키면 머플러 바디(10)의 상면과 상기 가변식 격벽(12)의 상단끝 사이에 배기가스가 지날 수 있는 상부흐름경로(20)가 형성되어진다.

한편, 상기 머플러 바디의 내경면에서 가변식 격벽(12)의 사이 위치에는 소정의 거리를 두고 배기가스 흐름구(24)가 상단부에 형성된 고정격벽(14)이 일체로 부착되어진다.

여기서, 상기 가변식 격벽(12)에 상하 이동을 위한 구동력을 제공하는 수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.

각각의 가변식 격벽(12)의 상단에 한 쌍의 지지바(26) 하단이 일체로 부착되고, 이 지지바(26)의 상단끝에는 소정 면적을 갖는 지지플레이트(28)가 일체로 부착되어진다.

또한, 상기 지지플레이트(28)의 정중앙에는 너트(30)가 장착되고, 이 너트(30)에는 소정의 길이를 갖는 스크류(32)가 회전 가능하게 체결되어진다.

특히, 상기 스크류(32)에 회전력을 제공하도록 정역모터(34)가 연결되는 바, 이 정역모터(34)의 축과 상기 스크류(32)의 상단끝을 서로 일체로 부착시키게 되고, 상기 정역모터(34)에 스위치와 배터리 전원를 연결하여 정역모터를 구동시킬 수 있지만, 바람직하기로는 차속을 감지하는 차속센서(미도시됨)의 신호에 따라 ECU(미도시됨)에서 정역모터(34)의 구동 방향을 지시해주는 것이 바람직하다.

한편, 상기 머플러 바디(10)의 상면에는 상기 지지바(26)가 관통되는 안내홀(36)이 형성되고, 이 안내홀(36)의 내경면에는 배기가스의 기밀을 위하여 기밀용 가스켓(38)이 장착된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 자동차용 가변형 머플러의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 상단 열림 상태를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 하단 열림 상태를 나타내는 단면도이다.

차속이 고속인 경우, 엔진 출력이 높아져 배기가스의 배압도 커지기 마련이므로, 배기가스가 잘 배출되도록 배기가스의 배출경로를 단순하게(짧게) 해주는 것이 바람직하다.

따라서, 정역모터(34)가 ECU의 신호에 따라 정방향으로 회전하면, 스크류(32)가 지지플레이트(28)를 하강시키는 회전을 하게 되고, 동시에 지지 플레이트(28)의 하강 이동과 함께 지지바(26)가 하강을 하게 되며, 결국 지지바(26)의 하단에 일체로 연결된 상기 가변식 격벽(12)이 지지격벽(16)의 슬라이드 홈(18)을 따라 가장 아래쪽으로 이동을 하게 된다.

이에따라, 상기 머플러 바디(10)의 상면과 상기 가변식 격벽(12)의 상단끝 사이에 배기가스가 지날 수 있는 상부흐름경로(20)가 형성된다.

이때, 각 가변식 격벽(12)의 하강으로 형성된 상부흐름경로(20)는 상기 고정격벽(14)의 상단에 형성된 배기가스 흐름구(24)와 일직선을 이루게 된다.

이에, 배기가스는 서로 일직선을 이루게 되는 각 가변식 격벽(12)의 상부흐름경로(20)와 상기 고정격벽(14)의 배기가스 흐름구(24)를 곧바로 지나서 머플러의 배출구를 통하여 용이하게 배출된다.

이와 같이, 배기가스의 배출경로를 단순하게(짧게)해줌으로써, 큰 배압의 배기가스를 신속하게 배출시킬 수 있지만, 소음이 다소 증가하게 된다.

반대로, 차속이 엔진의 낮은 출력을 요구하는 저속인 경우, 배기가스의 배압도 낮아지지만 배기소음을 제거하기 위하여 배기가스의 배출경로를 복잡하게(길게) 해주는 것이 바람직하다.

따라서, 정역모터(34)가 ECU의 신호에 따라 역방향으로 회전하면, 스크류(32)가 지지플레이트(28)를 상승시키는 회전을 하게 되고, 동시에 지지 플레이트(28)의 상승 이동과 함께 지지바(26)가 상승을 하게 되며, 결국 지지바(26)의 하단에 일체로 연결된 상기 가변식 격벽(12)이 지지격벽(16)의 슬라이드 홈(18)을 따라 가장 위쪽으로 이동을 하게 된다.

이에따라, 상기 머플러 바디(10)의 바닥면과 상기 가변식 격벽(12)의 하단끝 사이에 배기가스가 지날 수 있는 하부흐름경로(22)가 형성된다.

이때, 각 가변식 격벽(12)의 상승으로 형성된 하부흐름경로(22)는 상기 고정격벽(14)의 상단에 형성된 배기가스 흐름구(24)와 상하로 대각방향을 이루게 된다.

이에, 배기가스는 머플러의 배기 유입구에서 상기 가변식 격벽(12)의 하부흐름경로(22)로 하강 흐름을 하는 동시에 대각방향을 이루고 있는 상기 고정격벽(14)의 배기가스 흐름구(24)로 상승흐름을 한 후, 다시 대각방향을 이루고 있는 상부흐름경로(20)로 흐른 다음, 머플러의 배기가스 배출구로 빠져나가게 된다.

이렇게 배기가스의 배기경로를 길게 형성해줌으로써, 배기소음을 현격하게 줄일 수 있고, 이에 차량의 주행 소음을 크게 줄일 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러에 의하면, 머플러의 내부에 상하 이동 가능한 가변식 격벽과 고정식 격벽을 순차 배열함에 따라, 엔진 출력이 높아 배기압이 높을 때는 배기가스의 배출 경로를 단순하게(짧게)해주고, 엔진 출력이 낮아 배기압이 낮을 때는 배기가스의 배출 경로를 복잡하게(길게)해줄 수 있고, 이에 엔진 배기압에 따라 확관 제어가 용이한 잇점을 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 상단 열림 상태를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 하단 열림 상태를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 상단 열림 상태를 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차용 가변형 머플러의 하단 열림 상태를 나타내는 단면도,

도 5는 도 4의 A-A선 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 머플러 바디 12 : 가변식 격벽

14 : 고정격벽 16 : 지지격벽

18 : 슬라이드 홈 20 : 상부흐름경로

22 : 하부흐름경로 24 : 배기가스 흐름구

26 : 지지바 28 : 지지플레이트

30 : 너트 32 : 스크류

34 : 정역모터 36 : 안내홀

38 : 가스켓

Claims (4)

1. 머플러 바디(body) 내부에 배기가스의 흐름 방향을 따라 차례로 장착되는 복수개의 가변식 격벽과;

   상기 머플러 바디(body) 내부에서 상기 가변식 격벽의 사이에 장착되며 상단부에는 배기가스 흐름구가 형성된 고정격벽과;

   상기 머플러 바디의 내경면에 고정되어 상기 가변식 격벽의 양측단이 상하 슬라이드 가능하게 삽입되도록 한 지지격벽과;

   상기 각 가변식 격벽의 상단에 연결된 지지바와;

   상기 지지바의 상단끝이 일체로 부착된 지지플레이트와;

   상기 지지플레이트의 정중앙을 관통하는 스크류와;

   상기 스크류에 회전력을 제공하도록 연결된 정역모터를 포함하여 이루어진 자동차용 가변형 머플러.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 지지격벽에는 가변식 격벽의 양측단이 삽입되는 슬라이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 가변형 머플러.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 지지플레이트의 정중앙에는 상기 스크류와 치합될 수 있도록 너트가 고정 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 가변형 머플러.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 머플러 바디의 상면에는 상기 지지바가 관통되는 안내홀이 형성되고, 배기가스의 기밀을 위하여 상기 안내홀의 내경면에 기밀용 가스켓이 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 가변형 머플러.