KR101045900B1 - 자동차 머플러 - Google Patents

Abstract

코일링된 방식으로 구조화된 자동차 머플러는 주위 벽(7)을 관통하여 연장된 튜브(31)를 구비하고, 이 튜브는, 한편으로는 주위 벽(7)에 용접되고 다른 한편으로는 기계적인 변형에 의해서 내부 삽입 부품의 지지 벽(23)에 고정된다.

Description

자동차 머플러{VEHICLE MUFFLER}

본 발명은, 대향하는 외부 말단 벽 및 시트 금속 부품을 코일링함으로써 형성된 폐쇄된 외부 주위 벽을 구비하는 외부 머플러 하우징, 적어도 하나의 머플러 삽입 부품, 적어도 하나의 유입 튜브 및 적어도 하나의 배출 튜브를 포함하는 자동차 머플러에 관한 것이다.

본 발명은 특히 횡방향 하류 머플러에 관한 것이다. 주위 벽의 제조와 관련하여, 머플러는 두 가지 제조 방식으로 나뉘는데, 즉 머플러가 셸 구조로 구성되는 것과 코일링된 구조로 구성되는 것이 그것이다. 셸 구조의 경우 두 개의 디프 드로잉된 시트 금속 부품이 그 에지에서 서로 연결되고, 반면에 코일링된 구조의 경우 시트 금속 부품이 코어 둘레에서 코일링되고 폐쇄되며, 이어서 삽입 부품 및 외부 플레이트가 측면에서 삽입되어 압착에 의해 축 방향으로 폐쇄된다.

본 발명은 코일링된 구조의 자동차 머플러에 관한 것이다. 보통, 가스 유입부 및 가스 배출부는 말단 벽 상에, 즉 선택적으로 대향하는 측면 또는 동일한 측면에 마련되어 있다. 또한, 유입 튜브가 주위 벽에 튜브의 말단에서 용접된 상태에서 가스 유입부가 주위 벽을 관통하여 머플러 내에 놓이는 것이 일반적이다.

본 발명은, 주위 벽과 결합한 튜브와 주위 벽 자체 사이의 연결이 보다 안정적이고 변형률이 적은 배기 가스 머플러에 관한 것이다.

이는, 튜브들 중 하나가 주위 벽을 관통하여 머플러 내부로 연장되고 주위 벽 및 삽입 부품에 고정된다는 점에서 처음에 언급한 유형의 배기 가스 머플러로 달성된다. 따라서, 상기 튜브는 주위 벽을 관통하여 배기 가스 머플러와 연결될 뿐만 아니라, 그 결과로서 배기 가스 머플러 위 및 내의 두 개의 간격을 둔 지점들에서 지지된다. 또한, 이는, 지금까지 제공되었던 배기 가스 머플러 외측의 제2 자동차 측 지지부가 생략될 수 있다는 장점이 있다. 삽입 부품에 튜브를 고정하는 것은, 튜브의 종 방향 확장에 대하여 반경 방향으로 작동할 뿐인 축 방향 슬라이드 베어링으로 한정되지 않는다. 오히려, 축 방향 및 반경 방향 모두에서 튜브는 삽입 부품에 견고하게 연결된다.

삽입 부품에 튜브를 고정하는 것은 바람직하게는 기계적인 변형에 의해 행하여진다. 이러한 방식의 고정은 용접보다 부식에 덜 영향을 받는다. 용접을 능가하는 다른 장점은 구성 요소의 뒤틀림이 더 적다는 것과 더 높은 강도를 갖는다는 것이다.

또한, 기계적인 변형이 튜브 내부에서 시작하여 실시될 수 있고, 이는 미리 폐쇄된 주위 벽을 갖는 튜브 말단이 더 이상 외측으로부터 접근될 수 없다는 효과에서 유리하다.

튜브 및 삽입 부품은 일반적으로 서로 프레스된다.

접촉 면적의 영역에서 전체 튜브를 그 원주를 따라 삽입 부품과 연결하는 것이 적합하다. 별법으로서, 원주의 세그먼트 와이즈 연결이 또한 가능하다.

바람직한 실시예에 따라, 삽입 부품은 챔버의 형성을 위해 적어도 하나의 내부 말단 벽을 갖고, 지지 벽은 상기 내부 말단 벽에 고정되며, 이어서, 지지 벽에 는 튜브가 고정된다. 그러나, 지지 벽은 일반적으로 두 개의 대향하는 말단 벽 사이에 고정된 상태로 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 주위 벽을 관통하여 연장되는 튜브가 고정되는 삽입 부품은, 튜브에 의해서만 머플러의 종 방향에서 클램핑된다. 이 바람직한 실시예는 축 방향(머플러 축선에 대한 축 방향)으로 삽입 부품의 열 팽창이 방해받지 않게 한다.

그러나, 주위 벽을 통해 머플러 내부와 연결되는 2개 이상의 튜브, 소위 멀티 패스 시스템(특히, 2 패스 시스템 및 4 패스 시스템)을 제공하는 것이 가능할 것이다. 여기서, 본 발명은, 예컨대 주위 벽을 관통하여 머플러 내부로 돌출하고, 튜브의 자유 단부에서 두 개의 이웃한 삽입 부품에 고정되는 두 개의 튜브를 마련하고 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 기술 및 참조된 이하의 도면으로부터 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 머플러의 2 패스 실시예의 분해도이다.
도 1a는 본 발명에 따른 머플러의 주위 벽의 개략도이다.
도 2는 도 1에 따른 머플러의 중간 영역의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 1 패스 머플러의 부분적인 횡단면도이다.
도 4 및 도 5는 두 개의 상이한 실시예에 따른 삽입 부품으로 유입 튜브의 결합 영역을 통과하는 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 삽입 부품으로 유입 튜브의 결합 영역을 통과하는 횡단면도를 개략적으로 도시한다.

도 1은 이하에서 자동차 머플러 또는 머플러로만 간략하게 언급되는, 횡방향 2 패스 자동차의 배기 가스 머플러를 도시하고 있다. 머플러는, 도 1a에 다소 간단한 방식으로 도시한 주위 벽(7) 및 대향하는 외부 말단 벽(3, 5)으로 구성된 외부 하우징을 구비한다. 주위 벽(7)은 시트 금속 부품으로 코일링되어 있고, 코일링 후에 외부 종 방향 에지(9)가 내부 에지 부분에 용접된다. 별법으로서, 두 개의 종 방향 에지가 프레스에 의해서 서로 연결될 수도 있다.

도 1에서는 머플러 내부가 더 잘 보일 수 있도록 주위 벽이 생략되어 있다. 머플러 내부는 2등분, 즉 왼쪽 절반부 및 오른쪽 절반부로 나뉠 수 있다. 이러한 절반부는 축 방향으로 서로로부터 간격을 둔 말단 벽(11, 13)에 의해 분리된다. 또한, 왼쪽 절반부는 통류 개구부(15)가 마련되어 있고 왼쪽 절반부를 전체적으로 세 개의 챔버(34, 36, 37)로 세분하는 말단 벽(17, 19)을 더 구비한다. 각 절반부의 배출 튜브(21, 39)는 외주에 개구부(미도시)를 구비하고 있고 말단 벽(3, 5, 17, 19)을 관통하여 연장되며, 적어도 말단 벽(3, 5) 각각에 용접된다. 말단 벽(11, 19) 사이에는 시트 금속으로 제조되고 말단 벽(11, 19)에 용접된 지지 벽(23)이 배치된다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 다양한 횡단면의 다른 연결 튜브(25, 27)를 통해 말단 벽(19)이 말단 벽(3, 17)과 연결된다. 튜브(25, 27) 및 지지벽(23)과 더불어 말단 벽(17, 19, 11)은 시트 메탈 부품에 의해 둘러싸인 머플러 삽입 부품을형성한다.

도 2에서 확실하게 볼 수 있는 바와 같이, 지지 벽(23)은, 지지 벽의 안정성을 증가시키는 십자가형 돌출부(29)를 구비한다. 유입 튜브(31)가 주위 벽(7) 내의 개구부를 관통하여 연장되고(도 2 참조), 전체 튜브 원주를 따라서 주위 벽(7)에 용접된다. 또한, 유입 튜브(31)는 머플러 내부로, 역시 지지벽(23) 내의 비교적 타이트한 개구부를 관통하여 연장된다(또한, 도 4 및 도 5 참조). 유입 튜브(31)의 개구부 통과 영역에서, 지지벽은 소성 변형에 의해 제조된 슬리브형 에지(33)를 구비한다.

도 1 및 도 2에서, 왼쪽 절반부의 유입 튜브(31)는 지지벽(23)을 관통한 직후에 종결되는 것을 볼 수 있다. 이 점으로부터 특정 거리에서, 90°굴곡부를 갖는 연결 튜브(27)가 시작한다. 튜브(27)는 말단 벽(17, 19)의 정렬된 통류 개구부(15)를 관통하여 연장된다.

왼쪽 절반부와 오른쪽 절반부의 비교로부터 알 수 있는 것처럼, 오른쪽 가지의 유입 튜브(31)는 중간 챔버(37)로 인도하는 굵은 연결 튜브(35) 안으로 개방되어 있다. 마찬가지로, 오른쪽 가지의 배출 튜브(39)가 이 중간 챔버(37) 안으로 개방되어 있다. 또한, 말단 벽(5, 13, 17, 19) 사이의 추가 튜브(25)가 오른쪽 가지에 마련되어 있는데, 대응하는 말단 벽은 왼쪽 절반부에 이미 도입된 참조 번호를 갖는다. 튜브(25) 중의 일부는 말단 벽들 사이에 마련된 고정 바가 될 수 있고 튜브를 통해 흐르는 가스는 존재하지 않는다.

또한, 배출 튜브(39)는 외부 말단 벽(5)을 관통하여 연장되고 벽(5)에 용접된다. 배출 튜브(21, 39)의 확대된 말단에서 소위 말단 튜브(41)는 외부로부터 삽입된다. 유입 튜브(31)에 대해 동일하게 적용된다. 또한, 말단 튜브(41)는 소위 중간 튜브(43)가 내부에 삽입되는, 바깥쪽으로 확대된 말단을 구비한다.

이하에서, 본 발명에 따른 배기 가스 머플러의 제조가 설명될 것이다. 우선, 지지벽(23)뿐만 아니라 내부 말단 벽 및 연결 튜브로 구성된 삽입 부품이 제조되어 외부 말단 벽(3, 5)에 연결된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 시트 금속 부품이 코어 주위에 둘러싸이거나 코일링되고 용접된다. 주위 벽(7)은 유입 튜브(31)의 관통을 위해 개구부를 이미 구비하고 있다. 이어서, 삽입 부품이 주위 벽(7), 소위 케이싱으로 축 방향에서 양 측면으로부터 삽입되고, 말단 벽(3, 5)이 케이싱(7)에 연결된다.

유입 튜브(31)는, 지지벽(23)의 대응하는 개구부를 관통하여 역시 돌출할 때까지 이들 개구부를 관통하여 삽입된다.

이어서, 유입 튜브(31)는 결합된 지지 벽(23)에 고정되고, 더 정확하게는, 기계적인 변형에 의해 고정된다. 이 목적을 위해서, 기구, 예컨대 일종의 엠보싱 기구 또는 회전 롤이 대응하는 튜브(31)의 내부를 관통한다. 튜브(31)는, 예컨대 전체 튜브 원주를 따라 홈의 형성 중에 슬리브형 에지(33)의 영역에서 바깥 방향으로 소성 변형된다. 이러한 방식으로, 튜브(31) 및 지지벽(23)은 축 방향 및 반경 방향으로 프레스되고 연동 및 억지 끼워 맞춤의 방식으로 서로 연결된다.

두 개의 변형된 부분 간의 홈은 참조 번호 51을 갖는다. 도 4에서, 지지벽(23)에 형성된 돌출형 돌기부(53)가 쉽게 확인된다.

튜브(31) 및 지지벽(23)은, 닫혀 있는 주변 홈(51) 대신에, 도 5에 도시한 바와 같이 세그먼트 내에서 서로 프레스될 수도 있다. 여기에서, 튜브(31)는, 서로로부터 원주상으로 간격을 둔 몇몇의 섹션(55)에서만 외측으로 프레스되어 에지(33) 상에 돌출부(53)를 형성한다.

반경 방향 로킹의 목적을 위해 두 개의 부품 사이의 억지 끼워 맞춤을 제공하는 것이 역시 가능하다.

도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 변형의 대안을 개략적으로 도시한다. 도 4 및 도 5의 실시예의 차이점은, 튜브(31)가 축 방향에서 보여지는 것처럼 바깥쪽으로, 즉 반경 방향으로 에지(33)의 앞뒤에서 소성변형된다. 이 과정에서, 에지(33)가 변형되지 않는다. 결과적인 돌출부는 축 방향으로 에지(33)를 로킹한다. 또한, 도 5에서 도시된 것과 유사하게 에지(33)의 앞뒤에서 섹션에서만 튜브(31)를 변형하는 것이 가능하다.

변형을 위한 다른 가능한 예는, 바깥 방향으로 개구부를 관통하여 연장되어 결과적으로 축 방향으로 로킹되는 튜브(31)의 자유 단부에 플랜지를 붙이는 것이다.

도 3에 따른 실시예는 지금까지 기술된 도면에 도시된 실시예에 실질적으로 상응하므로, 이하에서는 차이점만이 논의될 필요가 있다. 동일한 기능을 갖는 부품에는, 이미 앞서 도입된 참조 번호가 사용된다.

또한, 이 횡방향 배기 가스 머플러에는 코일링된 주위 벽(7)이 마련되어 있다. 머플러는 1 패스 모델이고 단지 하나의 중앙 유입 튜브(31)를 구비한다. 이미 언급한 실시예와 같이, 이 유입 튜브(31)는 주위 벽(7)에 용접되어 있고 주위 벽(7) 및 지지벽(23)을 관통하여 돌출된다. 지지벽(23)의 하류로 튜브(31)는 서로로부터 간격을 둔 여러 섹션(55)에서 원주상으로 확장된다. 슬리브형 에지(33)는 여기에서 생략될 수 있고, 이는 또한 상기의 실시예에 적용된다. 머플러 내부의 중앙 삽입 부품은 말단 벽(11, 19), 지지벽(23), 및 연결 튜브 또는 대응하는 연결 바(25)로 이루어져 있다. 이 삽입 부품은 유입 튜브(31)에 의해서만 축 방향 A로 위치설정된다. 배출 튜브(39)는 말단 벽(19)을 통과하여 미끄럼 끼워 맞춤으로 돌출한다. 이러한 구성에 기인하여, 머플러의 가열 및 냉각 중에 벽들에 더 작은 힘이 가해질 것이고, 결론적으로, 모든 개별적인 부품들은 튜브(21, 31, 39, 41)의 고정을 위해 용접된 틈에도 가해지는 힘의 영향을 더 적게 받는다.

또한, 유입 튜브(31)대신에, 배출 튜브(21, 39)가 주위 벽(7)을 관통하는 것이 가능할 것이다.

바람직하게는, 지지벽(23)은 이를 관통하는 유입 튜브(31)의 종축(X)에 대해 직각을 형성하며 정렬된다.

Claims (8)

1. 자동차 머플러로서,
   대향하는 외부 말단 벽(3, 5) 및 시트 금속 부품을 코일링함으로써 형성된 폐쇄된 외부 주위 벽(7)을 포함하는 외부 머플러 하우징;
   사전 조립된 유니트를 형성하며 상기 외부 머플러 하우징에 삽입되는 적어도 하나의 머플러 삽입 부품;
   적어도 하나의 유입 튜브(31); 및
   적어도 하나의 배출 튜브(21, 39)
   를 포함하고, 상기 머플러 내부로 상기 주위 벽(7)을 관통하여 연장되는 상기 튜브들 중 하나(31)는 상기 주위 벽(7) 및 상기 머플러 삽입 부품에 고정되고, 상기 주위 벽(7)의 개구부를 관통하여 연장되는 상기 튜브(31)는 전체 튜브 원주를 따라서 용접에 의해 상기 주위 벽(7)에 고정되고 기계적인 변형에 의해서 상기 머플러 삽입 부품에 고정되며, 상기 머플러 삽입 부품은 챔버의 형성을 위해 적어도 하나의 내부 말단 벽(11, 13, 17, 19)을 갖고, 상기 내부 말단 벽(11, 13, 19)에 고정되는 지지 벽(23)을 가지며, 상기 지지 벽(23) 상에 상기 주위 벽(7)을 관통하여 연장되는 상기 튜브(31)가 안착되는 것인 자동차 머플러.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지 벽(23)은 두 개의 내부 말단 벽(11, 13, 19) 사이에 위치설정되어 고정되는 것인 자동차 머플러.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주위 벽(7)을 관통하여 연장되는 상기 튜브(31)는 상기 머플러 삽입 부품 상에 프레스되는 것인 자동차 머플러.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주위 벽(7)을 관통하여 연장되는 상기 튜브(31)는 튜브의 전체 원주를 따라 상기 머플러 삽입 부품에 연결되는 것인 자동차 머플러.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주위 벽(7)을 관통하여 연장되는 상기 튜브(31)는, 상기 머플러 삽입 부품과 연결되기 위해서, 튜브 내부로부터 시작하여 기계적으로 변형되는 것인 자동차 머플러.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주위 벽(7)을 관통하여 머플러 내부로 돌출하는 두 개의 튜브(31)가 마련되고, 이 튜브(31)는 튜브의 자유 단부에서 두 개의 이웃한 삽입 부품에 고정되는 것인 자동차 머플러.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지 벽(23)은 돌출부(29)를 포함하는 것인 자동차 머플러.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 머플러의 내부는 2개의 절반부로 나뉘어지고, 이들 절반부는 삽입 부품의 말단 벽(11, 13)에 의해 분리되며, 개구부를 구비하는 추가적인 말단 벽(17, 19)이 각 절반부에 제공되는 것인 자동차 머플러.

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