KR101207803B1 - 차량용 레조네이터 어셈블리 - Google Patents

차량용 레조네이터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

차량용 레조네이터 어셈블리가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구를 통해 흡입된 공기를 에어클리너로 안내하는 에어덕트와, 에어덕트에 체결되며 내측에 격벽이 형성되어 제 1 볼륨부 및 제 2 볼륨부로 구획되는 레조네이터를 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리에 있어서, 에어덕트는, 일측 외면이 소정정도 돌출되어 형성된 제 1 레조네이터넥과, 제 1 레조네이터넥과 소정간격 이격되어 형성된 제 2 넥체결홀을 포함하며, 레조네이터는, 제 1 볼륨부의 일측에 형성되어 제 1 레조네이터넥이 삽입 체결되는 제 1 넥체결홀과, 제 2 넥체결홀과 대응되도록 제 2 볼륨부의 내측으로 소정정도 돌출되어 형성되는 제 2 레조네이터넥을 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리가 제공된다.

Description

차량용 레조네이터 어셈블리 {Resonator assembly for vehicle}
본 발명은 차량용 레조네이터 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어덕트에 형성된 레조네이터넥의 구조를 개선하여 에어덕트와 레조네이터 간의 조립작업이 용이한 차량용 레조네이터 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진은 연료탱크에 저장되어 있는 연료가 각종 연료 공급장치를 통과하고, 외부로부터 유입된 공기와 혼합되어 엔진의 실린더로 분사됨과 동시에 엔진이 흡입, 압축, 폭발, 배기의 행정을 반복하여 동력을 발생시킨다. 따라서 엔진을 구동하여 동력을 발생시키는데에는 필연적으로 일정량의 공기를 필요로 하며, 이러한 공기는 흡기계통을 통해 차량의 외부로부터 유입된다.
상기와 같은 차량의 흡기계통은 차량의 외부로부터 공기를 흡입하는 에어덕트, 에어덕트를 통해 흡입된 공기를 정화하는 에어클리너, 흡입공기의 유동으로 인한 소음을 저감시키는 레조네이터 등으로 구성된다.
특히, 레조네이터는 공명(共鳴, Resonance)의 원리를 이용하여 소음을 저감시키는 장치로, 볼륨부의 크기나 넥(Neck) 부위의 길이 등에 따라 특정한 주파수의 소음을 상쇄시킨다. 레조네이터는 그 특성상 특정 주파수의 소음만을 상쇄시킬 수 있는데, 레조네이터가 상쇄시키는 소음의 주파수는 아래와 같은 수학식을 통해 결정된다.
Figure 112010084045039-pat00001
상기 수학식 1에서 f는 레조네이터가 상쇄시키는 특정주파수를 나타내며, C는 음속을 나타낸다. S는 레조네이터넥의 단면적을 나타내고, V는 레조네이터의 볼륨을 나타내며, L은 레조네이터넥의 길이를 나타낸다.
상기 수학식 1을 참고하면, 레조네이터는 각각의 볼륨(V)에 해당하는 특정주파수만을 상쇄시킴을 알 수 있다. 따라서 차량의 흡기계통에서 발생하는 다양한 주파수의 소음을 상쇄시키기 위하여는 레조네이터에 복수개의 볼륨(V)을 형성하고, 각각의 볼륨(V)마다 상이한 주파수의 소음을 상쇄시키도록 설계하여야 한다.
구체적으로 예를 들면, 상기와 같은 설계방법의 일종으로 레조네이터의 내측에 격벽을 형성하여 레조네이터를 복수개의 볼륨부로 구획하는 한편, 에어덕트에는 각각의 볼륨부에 체결되는 복수개의 레조네이터넥을 형성하는 방법이 사용될 수 있다. 그러나 상기와 같은 구조의 에어덕트 및 레조네이터는 복수개의 레조네이터넥이 형성됨으로 인해, 조립성이 저하된다는 문제점이 있다.
도 1은 종래 복수개의 레조네이터넥이 형성된 에어덕트를 보여주는 개략도이다. 도 1을 참고하면, 에어덕트(10)에는 각각 길이가 상이한 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12)이 형성되며, 레조네이터(미도시)에는 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12)에 각각 대응되는 넥체결홀들(미도시)이 형성된다.
이때, 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12)은 모두 에어덕트의 외면이 소정정도 돌출되어 형성됨이 일반적이며, 동일한 방향으로 형성된다. 따라서 외력이나 열에 의해 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12) 간의 간격이 변형되면, 에어덕트(10)와 레조네이터의 조립불량이 쉽게 발생될 수 있다. 즉, 외력이나 열에 의해 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12) 간의 간격이 변형되면, 레조네이터에 형성된 넥체결홀들 간의 간격과 제 1, 2 레조네이터넥(11, 12) 간의 간격에 오차가 생겨 쉽게 조립불량이 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 에어덕트(10)에 형성된 복수개의 레조네이터넥들(11, 12)을 한꺼번에 넥체결홀들에 삽입 체결하여야 하므로, 조립작업이 까다로웠으며, 이로 인해 조립작업의 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 조립작업이 용이한 구조의 차량용 레조네이터 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유입구를 통해 흡입된 공기를 에어클리너로 안내하는 에어덕트와, 상기 에어덕트에 체결되며 내측에 격벽이 형성되어 제 1 볼륨부 및 제 2 볼륨부로 구획되는 레조네이터를 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리에 있어서, 상기 에어덕트는, 일측 외면이 소정정도 돌출되어 형성된 제 1 레조네이터넥과, 상기 제 1 레조네이터넥과 소정간격 이격되어 형성된 제 2 넥체결홀을 포함하며, 상기 레조네이터는, 상기 제 1 볼륨부의 일측에 형성되어 상기 제 1 레조네이터넥이 삽입 체결되는 제 1 넥체결홀과, 상기 제 2 넥체결홀과 대응되도록 상기 제 2 볼륨부의 내측으로 소정정도 돌출되어 형성되는 제 2 레조네이터넥을 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리가 제공될 수 있다.
이때, 상기 에어덕트는, 상기 제 1 레조네이터넥이 돌출된 제 1 방향과 상기 제 2 넥체결홀이 향하는 제 2 방향이 소정각도를 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 서로 직교하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 넥체결홀의 외주 부위에 체결되어 상기 제 2 넥체결홀의 외주 부위를 상기 제 2 레조네이터넥이 형성된 상기 제 2 볼륨부의 외면에 밀착시키는 패드부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 에어덕트에 돌출된 형태의 제 1 레조네이터넥과 홀 형태의 제 2 넥체결홀을 형성하여, 에어덕트와 레조네이터 간 조립성을 증대시킬 수 있으며, 레조네이터넥 간의 간격변화나 변형에 따른 조립불량을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예들은 제 1 레조네이터넥과 제 2 넥체결홀을 서로 상이한 방향으로 형성하여, 간편하게 에어덕트와 레조네이터를 결합시킬 수 있으며, 조립작업의 효율성 및 작업자의 편의성을 극대화시킬 수 있다.
도 1은 종래 복수개의 레조네이터넥이 형성된 에어덕트를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리를 보여주는 부분단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 에어덕트를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 레조네이터를 보여주는 부분단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 차량용 레조네이터 어셈블리의 조립방법을 보여주는 제 1 작동상태도이다.
도 7은 도 2에 도시된 차량용 레조네이터 어셈블리의 조립방법을 보여주는 제 2 작동상태도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리의 구성에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리(100)를 보여주는 부분단면도이다.
도 2를 참고하면, 차량용 레조네이터 어셈블리(100)는 에어덕트(110) 및 레조네이터(120)를 포함한다. 에어덕트(110)에는 외기(外氣)로 연통되는 유입구(111) 및 에어클리너(미도시)와 연결되는 유출구(112)가 형성된다. 에어덕트(110)는 유입구(111)를 통해 엔진의 연소에 필요한 공기를 흡입하며, 유출구(112)를 통해 흡입한 공기를 상기 에어클리너로 공급한다.
한편, 레조네이터(120)는 에어덕트(110)에 체결되며, 에어덕트(110)를 유동하는 공기로 인한 소음을 저감시킨다. 레조네이터(120)의 내측에는 격벽(125)이 형성되어 있으며, 격벽(125)으로 인해 레조네이터(120)의 내부공간은 제 1 볼륨부(121)와 제 2 볼륨부(122)로 구획된다. 이때, 제 1 볼륨부(121)와 제 2 볼륨부(122)는 각각 부피가 상이하도록 형성될 수 있으며, 따라서 각각 상이한 주파수의 소음을 상쇄시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 에어덕트(110)를 보여주는 사시도이다.
도 3을 참고하면, 에어덕트(110)에는 일측 외면이 소정정도 돌출되어 제 1 레조네이터넥(113)이 형성된다. 제 1 레조네이터넥(113)은 후술할 제 1 넥체결홀(123, 도 4 참고)로 삽입되며, 상쇄시키고자 하는 특정주파수에 따라 길이 및 단면적이 설계될 수 있다.
한편, 에어덕트(110)에는 제 1 레조네이터넥(113)과 소정간격 이격된 위치에 제 2 넥체결홀(114)이 형성된다. 제 2 넥체결홀(114)은 후술할 제 2 레조네이터넥(124, 도 4 참고)와 대응되며, 제 2 레조네이터넥(124)이 형성된 제 2 볼륨부(122, 도 4 참고)의 외면에 밀착 체결된다.
이때, 제 1 레조네이터넥(113)이 돌출 형성된 방향을 제 1 방향이라고 하면, 제 2 넥체결홀(114)은 상기 제 1 방향과 상이한 제 2 방향을 향해 형성될 수 있다. 즉, 에어덕트(110)의 단면을 기준으로 볼 때, 제 1 레조네이터넥(113)이 돌출된 상기 제 1 방향과, 제 2 넥체결홀(114)이 향하는 상기 제 2 방향이 소정각도를 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 소정각도는 직각을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 레조네이터넥(113)이 돌출된 상기 제 1 방향과, 제 2 넥체결홀(114)이 향하는 상기 제 2 방향은 서로 직교하는 방향일 수 있다. 다만, 상기 소정각도는 차량의 레이아웃(Lay-ouy)에 따라 다양하게 변형 설계될 수 있다.
상기와 같은 경우, 제 1 레조네이터넥(113)과 제 2 넥체결홀(114)이 향하고 있는 방향이 각각 상이하여 에어덕트(110)를 레조네이터(120)에 용이하게 조립할 수 있다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
한편, 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위에는 패드부재(115)가 장착될 수 있다. 패드부재(115)는 고무나 우레탄과 같은 탄성부재를 재질로 형성될 수 있으며, 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위를 제 2 레조네이터넥(124)이 형성된 제 2 볼륨부(122)의 외면에 밀착시킨다. 따라서 패드부재(115)는 제 2 넥체결홀(114)과 제 2 레조네이터넥(124) 간에 유격이 발생하여 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 공기누출로 인한 레조네이터(120)의 성능저하를 방지할 수 있다.
또한, 에어덕트(110)에는 레조네이터(120)에 에어덕트(110)를 고정시키는 제 1 리벳체결부(116)가 형성될 수 있으며, 소음저감효과 및 조립작업성 증대를 위해 굴곡부가 어쿠스틱(Acoustic, 117)으로 형성될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 레조네이터(120)를 보여주는 부분단면도이다.
도 4를 참고하면, 레조네이터(120)는 격벽(125)에 의해 제 1 볼륨부(121)과 제 2 볼륨부(122)로 구획되며, 제 1 볼륨부(121)의 일측에는 제 1 넥체결홀(123)이 형성된다. 제 1 넥체결홀(123)은 에어덕트(110)에 형성된 제 1 레조네이터넥(113)에 대응되며, 에어덕트(110)의 조립시 제 1 넥체결홀(123)을 통해 제 1 레조네이터넥(113)이 제 1 볼륨부(121)의 내측으로 삽입된다.
한편, 제 2 볼륨부(122)의 일측에는 제 2 레조네이터넥(124)이 형성된다. 제 2 레조네이터넥(124)은 제 2 볼륨부(122)의 내측으로 소정정도 돌출되어 형성되며, 상쇄시키고자 하는 특정주파수에 따라 길이 및 단면적이 설계될 수 있다. 제 2 레조네이터넥(124)은 에어덕트(110)에 형성된 제 2 넥체결홀(114)에 대응되며, 에어덕트(110)의 장착시 제 2 레조네이터넥(124)이 형성된 제 2 볼륨부(122)의 외면이 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위와 밀착 체결된다.
도 5는 도 2에 도시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도이다.
도 5를 참고하면, 제 2 레조네이터넥(124)는 제 2 볼륨부(122)의 내측을 향해 돌출되어 있으며, 제 2 넥체결홀(114)은 외주 부위가 제 2 볼륨부(122)의 외면에 밀착되도록 체결된다. 이때, 패드부재(115)는 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위와 제 2 볼륨부(122)의 외면 사이에 게재되어 공기의 누출을 방지한다.
한편, 다시 도 4를 참고하면, 레조네이터(120)의 일측에는 제 2 리벳체결부(126)가 형성될 수 있다. 제 2 리벳체결부(126)는 에어덕트(110)에 형성된 제 1 리벳체결부(116)와 대응되며, 리벳 등의 고정부재를 통해 레조네이터(120)를 에어덕트(110)에 고정시킨다. 또한, 레조네이터(120)의 내측면에는 구조강도 보강을 위하여 다수개의 리브(미표시)가 형성될 수 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리(100)의 조립방법에 대하여 설명한다.
도 6은 도 2에 도시된 차량용 레조네이터 어셈블리(100)의 조립방법을 보여주는 제 1 작동상태도이다. 도 7은 도 2에 도시된 차량용 레조네이터 어셈블리(100)의 조립방법을 보여주는 제 2 작동상태도이다.
먼저, 도 6을 참고하면, 작업자는 에어덕트(110)에 형성된 제 1 레조네이터넥(113)을 레조네이터(120)에 형성된 제 1 넥체결홀(123)로 삽입시킨다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리(100)는 종래와 달리 하나의 홀에 하나의 레조네이터넥을 끼워 맞추는 방식이므로 조립작업이 매우 간편하다는 이점이 있다.(도 1 참고)
다음으로 도 7을 참고하면, 작업자는 상기와 같이 제 1 레조네이터넥(113)을 제 1 넥체결홀(123)로 삽입 후, 에어덕트(110)를 소정정도 회전시켜 레조네이터(120)에 안착시킨다. 이때, 에어덕트(110)에 형성된 제 2 넥체결홀(114)은 레조네이터(120)에 형성된 제 2 레조네이터넥(124) 부위에 밀착 체결된다.
상기와 같이 에어덕트(110)가 레조네이터(120)에 안착되면, 작업자는 제 1, 2 리벳체결부(116, 126)에 리벳 등의 고정부재를 체결하여 에어덕트(110)를 레조네이터(120)에 고정시킨다. 에어덕트(110)가 고정되면, 제 1 레조네이터넥(113) 및 제 1 볼륨부(121)가 하나의 레조네이터 기능을 수행하며, 제 2 레조네이터넥(124) 및 제 2 볼륨부(122)가 또 다른 레조네이터의 기능을 하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리(100)는 하나의 레조네이터넥(제 1 레조네이터넥, 113)은 에어덕트(110) 측에 형성하고, 또 다른 레조네이터넥(제 2 레조네이터넥, 124)는 레조네이터(120) 측에 형성함으로써 조립작업이 매우 용이하다.
즉, 에어덕트(110)에 복수개의 레조네이터넥을 형성하는 대신, 돌출된 형태의 제 1 레조네이터넥(113)과 홀 형태의 제 2 넥체결홀(114)로 구성하여, 에어덕트(110)와 레조네이터(120) 간 조립성을 증대시킬 수 있으며, 레조네이터넥 간의 간격변화나 변형에 따른 조립불량도 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 레조네이터 어셈블리(100)는 에어덕트(110)의 조립방향 등을 고려하여 제 1 레조네이터넥(113)과 제 2 넥체결홀(114)를 각각 상이한 방향으로 형성하였다. 따라서 작업자는 '제 1 레조네이터넥(113)의 삽입', '에어덕트(110)의 안착' 순으로 간편하게 에어덕트(110)와 레조네이터(120)를 결합시킬 수 있으며, 이로 인해 작업효율성 및 작업편의성을 극대화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 차량용 레조네이터 어셈블리 120: 레조네이터
110: 에어덕트 121: 제 1 볼륨부
111: 유입구 122: 제 2 볼륨부
112: 유출구 123: 제 1 넥체결홀
113: 제 1 레조네이터넥 124: 제 2 레조네이터넥
114: 제 2 넥체결홀 125: 격벽
115: 패드부재 126: 제 2 리벳체결부
116: 제 1 리벳체결부
117: 어쿠스틱

Claims (4)

  1. 유입구(111)를 통해 흡입된 공기를 에어클리너로 안내하는 에어덕트(110)와, 상기 에어덕트(110)에 체결되며 내측에 격벽(125)이 형성되어 제 1 볼륨부(121) 및 제 2 볼륨부(122)로 구획되는 레조네이터(120)를 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리에 있어서,
    상기 에어덕트(110)는, 일측 외면이 소정정도 돌출되어 형성된 제 1 레조네이터넥(113)과, 상기 제 1 레조네이터넥(113)과 소정간격 이격되어 형성된 제 2 넥체결홀(114)을 포함하되, 상기 제 1 레조네이터넥(113)이 돌출된 제 1 방향과 상기 제 2 넥체결홀(114)이 향하는 제 2 방향이 소정각도를 이루도록 형성되고,
    상기 레조네이터(120)는, 상기 제 1 볼륨부(121)의 일측에 형성되어 상기 제 1 레조네이터넥(113)이 삽입 체결되는 제 1 넥체결홀(123)과, 상기 제 2 넥체결홀(114)과 대응되도록 상기 제 2 볼륨부(122)의 내측으로 소정정도 돌출되어 형성되는 제 2 레조네이터넥(124)을 포함하는 차량용 레조네이터 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 서로 직교하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 레조네이터 어셈블리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위에 체결되어 상기 제 2 넥체결홀(114)의 외주 부위를 상기 제 2 레조네이터넥(124)이 형성된 상기 제 2 볼륨부(122)의 외면에 밀착시키는 패드부재(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 레조네이터 어셈블리.
KR1020100130863A 2010-12-20 2010-12-20 차량용 레조네이터 어셈블리 KR101207803B1 (ko)

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