KR101379271B1 - 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 관한 것으로, 더 상세하게는 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구조를 간단하게 구성함과 아울러 벨로우즈부재에 충격이나 진동으로 인한 잦은 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시에도 내구성은 물론 유연성의 저하를 최소화하면서 긴밀한 기밀성으로 인한 배기가스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여,
자동차의 엔진과 배기과 사이에 구비되어 배기가스의 흐름을 원활하게 수행하면서 충격이나 진동에 대하여 신축이나 굽힘 방향으로 변위를 흡수하도록 원통형으로 산과 골 형태의 파형 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로우즈부재가 형성되는 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 있어서, 상기 벨로우즈부재의 산과 골 형태의 파형 주름이 반복되는 외측의 산 부분과 내측의 골 부분에 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 산과 골 부분의 변위 폭을 제한하면서 그 변위되는 폭과 대응되게 변위가 이루어지는 각각의 아우터 클립링과 이너 클립링이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 관한 것이다.

Description

자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브{Bellows type flexible tube vehicle exhaust pipe}

본 발명은 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 관한 것으로, 더 상세하게는 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구조를 간단하게 구성함과 아울러 벨로우즈부재에 충격이나 진동으로 인한 잦은 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시에도 내구성은 물론 유연성의 저하를 최소화하면서 긴밀한 기밀성으로 인한 배기가스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진과 배기가스를 배출하기 위한 배기관 사이에는 엔진진동 및 노면진동 등으로부터 발생하는 외력 및 소음을 흡수하여 배기관의 수명을 연장하고, 승차감을 향상시키기 위한 플렉시블 튜브가 장착된다.

아울러, 플렉시블 튜브는 엔진진동 및 노면진동으로부터 배기계의 움직임에 따라서 발생하는 인장, 압축, 굽힘 변위를 일반적으로 흡수하며, 엔진의 설치 조건 및 변위 발생 방향과 배기관 전체의 설계 및 형상에 따라서 각 방향에서 발생되는 비틀림 변위가 수반될 수 있으므로, 플렉시블 튜브의 핵심 역할인 기밀유지 및 진동변위 흡수능력을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 관건이다.

이렇게, 자동차의 배기관에 사용되는 통상적인 플렉시블 튜브는, 벨로우즈부재, 아우터 브래이드부재, 이너 브래이드부재, 인터락부재를 서로 조합한 후 양단에 고정 캡으로 마감하는 구조로 구성된다.

다시 말해서, 상기 벨로우즈(bellows)부재는 원통형으로 산과 골 형태의 파형 주름이 반복되는 금속관으로서 주로 기밀을 유지하면서 신축이나 굽힘에 대한 변형력을 흡수하는 역할을 하고, 상기 아우터 브래이드(outer braid)부재와 이너 브래이드(inner braid)부재는 상기 벨로우즈부재의 외측을 감싸거나 또는 내부로 편조(編造)된 와이어 메쉬(wire mesh) 내지 브래이드(braid)로서 상기 벨로우즈부재를 보호하는 역할을 수행한다.

또한, 인터락부재(interlock)는 외측에 단독으로 형성되거나 벨로우즈부재의 내부로 인터락(interlock)부재가 삽입되어 구성될 수 있으며, 상기 인터락부재는 벨로우즈부재와 마찬가지로 신축이나 굽힘 방향으로의 변위를 흡수하면서 상기 벨로우즈부재의 탄성한도 내에서 변위를 제어하며, 배기가스의 안내관으로서 흐름을 원활하게 하고 고온의 배기가스로부터 상기 벨로우즈부재를 보호하는 역할을 하는 것이다.

본원에서는 상기 여러 형태의 플렉시블 튜브 중에서도 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 대하여 첨부된 도 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 통상의 벨로우즈형 플렉시블 튜브(100)는, 원통형으로 산(112)과 골(114) 형태의 파형 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로우즈부재(110)와, 상기 벨로우즈부재(110)의 내부로 소정의 갭이 유지된 상태로 나선형으로 감겨져 상기 벨로우즈부재와 함께 변형을 흡수하는 인터락부재(120)와, 상기 벨로우즈부재의 외측을 감싸 벨로우즈부재를 보호하는 역할을 하는 금속 와이어로 편조된 아우터 브래이드부재(130)와, 상기 각 부재의 양단이 마감되는 고정 캡(140)으로 구성된다.

또한, 상기 인터락부재(120)의 내부에 금속 와이어로 편조된 이너 브래이드부재(150)가 형성되기도 한다.

그에 따라 자동차 운행에 따른 충격이나 진동에 대하여 벨로우즈부재와 인터락부재가 신축이나 굽힘 방향으로의 변위를 흡수하면서 엔진으로부터 발생한 배기가스는 인터락부재의 내부를 통하여 배기가스의 흐름을 원활하게 수행하였다.

그러나, 상기한 종래 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 있어서는, 여러 겹으로 이루어지는 각 부재에 의하여 구조가 상당히 복잡하여 제작 상에 많은 번거로움과 불편한 문제점은 물론 가격 또한 고가인 문제점을 가지고 있었다.

그리고 무엇 보다도 충격이나 진동으로 인한 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시, 특히 굽힘 방향으로의 잦은 변위로 인해 벨로우즈부재의 내구성이 현저하게 저하됨은 물론 유연성도 저하됨에 따라 진동변위 흡수능력 또한 현저하게 떨어지는 문제점으로 인해 플렉시블 튜브로서의 역할을 제대로 수행하지 못하였다.

아울러, 진동변위 흡수능력의 저하로 인해 벨로우즈부재의 산이나 골 부분의 손상이나 파손 등으로 인해 배기가스 또한 누출되는 문제점도 발생하였다.

상기한 벨로우즈형 플렉시블 튜브와 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 제10-0906552호 및 특허출원 제10-2008-0020521호에 개시된 바와 같이 전술한 벨로우즈부재를 구비한 것으로, 상기한 문제점을 그대로 가지고 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0906552호 대한민국 특허출원 제10-2008-0020521호

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 창안한 것으로, 그 주된 목적은 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구조를 최대한 간단하게 구성함과 아울러 벨로우즈부재에 충격이나 진동으로 인한 잦은 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시에도 내구성은 물론 유연성의 저하를 최소화하면서 긴밀한 기밀성으로 인한 배기가스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 높은 기밀성은 물론 진동변위 흡수가 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 자동차의 엔진과 배기관 사이에 구비되어 배기가스의 흐름을 원활하게 수행하면서 충격이나 진동에 대하여 신축이나 굽힘 방향으로 변위를 흡수하도록 원통형으로 산과 골 형태의 파형 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로우즈부재가 형성되는 벨로우즈형 플렉시블 튜브에 있어서, 상기 벨로우즈부재의 산과 골 형태의 파형 주름이 반복되는 외측의 산 부분과 내측의 골 부분에 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 산과 골 부분의 변위 폭을 제한하면서 그 변위되는 폭과 대응되게 변위가 이루어지는 각각의 아우터 클립링과 이너 클립링이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 아우터 클립링 사이와 각 이너 클립링 사이에는 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 변위에 따른 진동변위 흡수가 이루어질 수 있도록 각각의 유동공간부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 아우터 클립링과 이너 클립링은 벨로우즈부재의 각 산 부분과 골 부분을 감싸면서 상기 아우터 클립링의 끝단은 이너 클립링의 내부로, 상기 이너 클립링의 끝단은 아우터 클립링의 내부에서 산과 골 부분의 벨로우즈부재를 사이에 두고 서로 맞물리게 압착 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구조를 최대한 간단하게 구성함과 아울러 벨로우즈부재에 충격이나 진동으로 인한 잦은 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시에도 내구성은 물론 유연성의 저하를 최소화하면서 긴밀한 기밀성으로 인한 배기가스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 간단한 구조로 인한 높은 경제성을 가지면서 오랜기간 내구성과 유연성을 확보함에 따라 더욱더 높은 제품의 신뢰성을 가지는 효과가 있다.

또한, 높은 기밀성은 물론 진동변위 흡수가 원활하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 배기가스가 누출되는 것을 원천적으로 방지함은 물론 신축이나 굽힘 방향으로의 변위 또한 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 단면도.
도 2는 도 1에 따른 개략적인 요부 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 사용 상태를 개략적으로 나타낸 요부도.
도 4는 일반적인 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 일부를 나타낸 요부 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 단면도이며, 도 2는 도 1에 따른 개략적인 요부 확대 단면도이고, 도 3은 본 발명의 사용 상태를 개략적으로 나타낸 요부도이다.

도시된 바와 같이 자동차의 엔진과 배기과 사이에 구비되어 배기가스의 흐름을 원활하게 수행하면서 충격이나 진동에 대하여 신축이나 굽힘 방향으로 변위를 흡수하도록 원통형으로 산(112)과 골(114) 형태의 파형 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로우즈부재(110)가 형성되는 벨로우즈형 플렉시블 튜브(100)에 있어서,

본 발명은, 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구조를 최대한 간단하게 구성함과 아울러 벨로우즈부재에 충격이나 진동으로 인한 잦은 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시에도 내구성은 물론 유연성의 저하를 최소화하면서 긴밀한 기밀성으로 인한 배기가스가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여,

상기 벨로우즈부재(110)의 산(112)과 골(114) 형태의 파형 주름이 반복되는 외측의 산(112) 부분과 내측의 골(114) 부분에 자동차 운행에 따른 충격이나 진동으로 인해 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 산(112)과 골(114) 부분의 변위 폭을 제한하면서 그 변위되는 폭과 대응되게 변위가 이루어지는 각각의 아우터 클립링(10)과 이너 클립링(20)이 형성되는 것을 나타낸 것이다.

다시 말해서, 상기 아우터 클립링은 통상의 벨로우즈형 플렉시블 튜브에서의 벨로우즈부재를 보화하는 아우터 브래이드부재와 같은 역할을 하면서 변위가 이루어질 수 있는 것이며, 상기 이너 클립링은 통상의 벨로우즈형 플렉시블 튜브에서 인터락부재와 같은 역할을 수행하는 한다.

상기 각 아우터 클립링(10) 사이와 각 이너 클립링(20) 사이에는 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 변위에 따른 진동변위 흡수가 이루어질 수 있도록 각각의 유동공간부(W)가 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 유동공간부는 산과 골의 변위시 그 변위되는 폭 만큼 각 아우터 클립링과 이너 클립링 또한 유동성을 가질 수 있는 도록 형성되는 것이다.

상기 아우터 클립링(10)과 이너 클립링(20)은 벨로우즈부재(110)의 각 산(112) 부분과 골(114) 부분을 감싸면서 상기 아우터 클립링(10)의 끝단은 이너 클립링(20)의 내부로, 상기 이너 클립링(20)의 끝단은 아우터 클립링(10)의 내부에서 산(112)과 골(114) 부분의 벨로우즈부재(110)를 사이에 두고 서로 맞물리게 압착 형성되는 것이 바람직하다.

다시 말해서, 상기 벨로우즈부재의 산과 골로 압착 형성되는 아우터 클립링과 이너 클립링은 그 형상이 통상의 "Ω"형상으로 압착 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성됨에 따라 본 발명은, 벨로우즈형 플렉시블 튜브의 구성이 산과 골 형태의 파형 주름이 반복되는 벨로우즈부재에 그 산과 골로 신축이나 굽힘 방향으로 변위될 때 그 변위되는 폭을 제한함과 아울러 대응되게 변위되는 아우터 클립링과 이너 클립링을 형성함으로써, 자동차 운행에 따른 충격이나 진동으로 인한 잦은 변위시에도 상기 벨로우즈부재의 산과 골에 형성된 아우터 클립링과 이너 클립링이 변위 폭을 제한함과 동시에 대응되는 폭으로 변위가 이루어짐에 따라 벨로우즈부재의 산과 골의 내구성이나 유연성의 저하시키지 않고 지속적으로 유지할 수 있는 조건을 가지는 것이다.

아울러, 벨로우즈부재의 산과 골 부분의 내구성이나 유연성이 저하되지 않게 됨에 따라 그 산과 골의 손상이나 파손을 방지하여 배기가스가 누출되는 것 또한 원천적으로 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 산에 형성되는 아우터 클립링은 벨로우즈부재를 외측으로 보호하면서 변위가 이루어지며, 상기 골에 형성되는 이너 클립링은 벨로우즈부재의 내측을 보호하면서 변위가 이루어질 수 있게 구비됨으로써, 종래와 같이 벨로우즈형 플렉시블 튜브를 복잡한 구조로 형성하는 것이 아니라 최대한 간단한 구조에 의하여 플렉시블 튜브로서의 역할을 충분히 뒷받침하면서 오랜 사용기간을 확보할 수 있는 것이다.

이로써, 본 발명은 벨로우즈형 플렉시블 튜브를 구성함에 있어, 최대한 간단한 구조를 가지면서 신축이나 굽힘 방향으로의 변위시 변위 폭을 제한함과 동시에 그 변위되는 폭과 대응되게 변위됨에 따라 내구성과 유연성이 상실되는 것을 최소화하여 오랜 사용기간을 확보함과 아울러 제품에 대한 신뢰성 또한 최대로 높일 수 있는 것이다.

10 : 아우터 클립링 20 : 이너 클립링
100 : 벨로우즈형 플렉시블 튜브
110 : 벨로우즈부재 112 : 산
114 : 산 W : 유동공간부

Claims (3)

1. 삭제
2. 자동차의 엔진과 배기과 사이에 구비되어 배기가스의 흐름을 원활하게 수행하면서 충격이나 진동에 대하여 신축이나 굽힘 방향으로 변위를 흡수하도록 원통형으로 산(112)과 골(114) 형태의 파형 주름이 반복 성형되는 금속재의 벨로우즈부재(110)가 형성되는 벨로우즈형 플렉시블 튜브(100)에 있어서,
   상기 벨로우즈부재(110)의 산(112)과 골(114) 형태의 파형 주름이 반복되는 외측의 산(112) 부분과 내측의 골(114) 부분에 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 산(112)과 골(114) 부분의 변위 폭을 제한하면서 그 변위되는 폭과 대응되게 변위가 이루어지는 각각의 아우터 클립링(10)과 이너 클립링(20)이 형성되되,
   상기 각 아우터 클립링(10) 사이와 각 이너 클립링(20) 사이에는 신축이나 굽힘 방향으로 변위시 그 변위에 따른 진동변위 흡수가 이루어질 수 있도록 각각의 유동공간부(W)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 아우터 클립링(10)과 이너 클립링(20)은 벨로우즈부재(110)의 각 산(112) 부분과 골(114) 부분을 감싸면서 상기 아우터 클립링(10)의 끝단은 이너 클립링(20)의 내부로, 상기 이너 클립링(20)의 끝단은 아우터 클립링(10)의 내부에서 산(112)과 골(114) 부분의 벨로우즈부재(110)를 사이에 두고 서로 맞물리게 압착 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 배기관용 벨로우즈형 플렉시블 튜브.
   

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