KR101405644B1 - Changeable valve apparatus for muffler with optimized shape of gate - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 배기가스의 압력과 속도에 따른 게이트 열림 각도 및 유로 면적을 최적화하도록 게이트 형상을 변경하는 것에 의해, 배기가스 소음의 저감 및 차량의 동력 성능을 증가시킬 수 있는 가변조절 장치를 제공하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 머플러의 배기가스 방향전환 파이프의 하류측 단부에 설치되고, 상기 배기가스 방향전환 파이프에 대해 힌지축을 중심으로 회동 작동하는 게이트에 의해 상기 배기가스 방향전환 파이프의 개구를 개폐하도록 하여 배기가스의 배출유로 단면적을 조절하는 머플러용 가변밸브 장치에 있어서,
상기 게이트의, 상기 배기가스 방향전환 파이프와 마주하는 면의 적어도 일부가 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.It is an object of the present invention to provide a variable regulating device capable of reducing the exhaust gas noise and increasing the power performance of the vehicle by changing the gate shape to optimize the gate opening angle and the flow passage area according to the pressure and the velocity of the exhaust gas .
To this end, the present invention is characterized in that an opening of the exhaust gas direction switching pipe is provided at a downstream end of the exhaust gas direction switching pipe of the muffler, and the opening of the exhaust gas direction switching pipe is opened / closed by a gate rotating on the hinge axis about the exhaust gas direction switching pipe A muffler variable valve device for regulating a cross-sectional area of a discharge passage of an exhaust gas,
At least a part of a surface of the gate facing the exhaust gas direction switching pipe is formed as a curved surface.

Description

게이트 형상을 최적화한 머플러용 배기 가변밸브 장치{CHANGEABLE VALVE APPARATUS FOR MUFFLER WITH OPTIMIZED SHAPE OF GATE}Technical Field [0001] The present invention relates to an exhaust valve device for a muffler,

본 발명은 머플러의 배기 가변밸브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차용 머플러의 내부로 유입되는 배기가스의 압력의 고저를 이용하여 자동으로 개폐될 수 있도록 형성된 가변밸브 장치로서, 자동차의 운전 상태에 따라 배기가스의 유량이 변화하는 배기시스템의 배압을 가변적으로 조절하는 장치에 관한 발명이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust variable valve device for a muffler, and more particularly, to a variable valve device formed to be capable of automatically opening and closing using the pressure of exhaust gas flowing into a muffler for an automobile, The present invention relates to an apparatus for variably controlling a back pressure of an exhaust system in which a flow rate of an exhaust gas varies depending on a state.

자동차용 머플러는, 엔진에서 배출된 고온 고압의 맥동성 배기가스를 그대로 외부로 방출하는 경우에 급격한 압력 변동으로 인해 매우 큰 배기 소음이 발생하므로 이러한 배압을 단계적으로 낮추어주기 위한 장치이다. The muffler for automobiles is a device for stepping down the back pressure because a very large exhaust noise is generated due to abrupt pressure fluctuation when the high-temperature high-pressure pulsating exhaust gas discharged from the engine is directly discharged to the outside.

도 6(a)에서는 통상적인 머플러 장치에 대해서 도시하고 있다. 도 6(a)에서 도시된 바와 같이, 통상적인 머플러 장치는 원 통(1) 내부를 복수개의 격벽(2, 3)들에 의해 제1 챔버(6) 및 제2 챔버(4)와 같은 몇개의 공간으로 구획하고, 배기 매니폴드측에 접속하여 원통 내로 배기가스를 도입하는 배기가스 유입 파이프(7)와, 그 배기가스 유입 파이프(7)를 통해 유입한 배기가스를 방향 전환하여 전방측에 형성한 공간(4)으로 보내어 확산을 유도하는 방향 전환 파이프(8) 및 그 가스의 방향을 다시 바꾸어 후방으로 배출하기 위한 테일파이프에 접속되는 배기가스 유출 파이프(9)를 포함하고 있다. Fig. 6 (a) shows a conventional muffler device. 6 (a), a conventional muffler apparatus includes a plurality of partition walls 2 and 3 inside a cylinder 1, and a plurality of partition walls 2 and 3, such as a first chamber 6 and a second chamber 4, An exhaust gas inflow pipe 7 which divides the exhaust gas into a space of the exhaust gas inflow pipe 7 and connects to the exhaust manifold side to introduce the exhaust gas into the cylinder; And a exhaust gas outlet pipe 9 connected to a tail pipe for changing the direction of the gas and discharging it backward.

현재, 이러한 차량의 머플러의 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 및 배압 성능에 대한 요구 수준이 높아지고 있으나, 이러한 요구 수준을 만족하기 위하여 머플러의 사이즈를 증대시키는 데 있어서는 일정한 제약이 뒤따른다. At present, there is an increasing demand for NVH (Noise, Vibration, Harshness) and backpressure performance of mufflers of such vehicles, but there are certain limitations in increasing the muffler size in order to satisfy such a demand level.

이러한 머플러 사이즈 증대의 어려움을 극복하기 위하여 머플러 내부 구조내에 가변밸브를 구비하는 방안이 있다. 배기 가변밸브는 배기가스량이 적은 저 RPM 조건에서는 배기 밸브의 열림량을 작게하여 배압을 증가시켜 NVH 성능을 향상시키며, 반대로 배기가스량이 많은 고 RPM 조건에서는 배기밸브의 열림량을 크게 하여 배압을 감소시켜 차량의 동력 성능을 향상시키도록 하는 장치이다. In order to overcome the difficulty of increasing the muffler size, there is a method of providing a variable valve in the muffler internal structure. The exhaust variable valve improves the NVH performance by increasing the back pressure by reducing the opening amount of the exhaust valve under the low RPM condition with a small amount of exhaust gas. On the other hand, under the high RPM condition where the exhaust gas amount is large, Thereby improving the power performance of the vehicle.

통상적으로 자동차의 배기 시스템에서 사용되는 가변밸브에는 도 6(b)에서 도시된 원판형 가변밸브 장치(10)가 있다. 원판형 가변밸브는 도 6(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 배기가스 방향전환 파이프(8)의 일단에 부착된다.A variable valve commonly used in an exhaust system of an automobile is the disk-shaped variable valve device 10 shown in Fig. 6 (b). The disk-shaped variable valve is attached to one end of the exhaust gas direction switching pipe 8, as shown in Fig. 6 (a).

도 6(b)의 원판형 가변밸브는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 밸브의 원판형 게이트가 초기에는 스프링에 힘에 의해서 닫혀 있다가 유량이 증가함에 따라 배압이 스프링의 구속력을 이길 정도로 상승하게 되면, 게이트가 회전하게 되어 열리게 되는 구조로 되어 있다. 따라서, 배출가스의 양이 적고 배기압이 낮은 아이들 및 저속 운전시에서는 그 게이트의 개방량을 작게하여 저주파 배기 부밍 소음을 저감하도록 하는 한편, 계속해서 엔진의 구동 속도가 증가하여 배기가스의 유량이 증가함에 함에 따라 선형적으로 그 게이트의 개방량을 증가시켜 고속으로 배출되는 배기가스의 배기 저항을 줄여 배기가스가 원활히 배출될 수 있도록 하고 있다. The disk-type variable valve of Fig. 6 (b) is configured such that, as shown in Fig. 7, the disk-shaped gate of the valve is initially closed by force to the spring, and the back pressure rises to such an extent that the back pressure overcomes the restraining force of the spring , The gate is rotated and opened. Accordingly, in the idle mode in which the amount of exhaust gas is small and the exhaust gas pressure is low, or when the engine is operating at low speed, the opening amount of the gate is reduced to reduce the low frequency exhausting booming noise. The opening amount of the gate is linearly increased to reduce the exhaust resistance of the exhaust gas discharged at a high speed so that the exhaust gas can be discharged smoothly.

이와 같이, 기존의 원판형 가변밸브 장치(10)의 경우, 배기가스가 가변밸브의 게이트면과 충돌시 샤프트의 중심을 기준으로 게이트(11)가 회전하게 되고, 점차적으로 유로 면적이 증대되는 구조로 있는데, 종래의 원판형 가변밸브의 경우 게이트 면이 평면 형상을 구비되어 있어, 도 7에서와 같이 초기에는 배기가스와의 충돌로 인해 게이트가 쉽게 열리지만 초기 이후에는 배기관으로부터 빠져나오는 배기가스의 유동으로 인해 게이트가 쉽게 열리지 않는 구조로 되어 있다. As described above, in the case of the conventional disk-type variable valve apparatus 10, when the exhaust gas collides with the gate surface of the variable valve, the gate 11 rotates with respect to the center of the shaft and the flow passage area gradually increases In the case of the conventional disk-type variable valve, the gate surface has a planar shape. As shown in FIG. 7, the gate easily opens due to the collision with the exhaust gas in the beginning, but the exhaust gas The gate is not easily opened due to the flow.

따라서, 아이들 및 저속 운전시에는 게이트가 쉽게 열리게 되어 배압이 상대적으로 감소하여 소음이 증가하게 되고, 반대로 고속 운전에서는 게이트의 열림량이 감소하여 배압이 증가하는 결과 차량의 동력 성능을 감소시키는 원인이 되고 있다. Accordingly, in the idle and low-speed operation, the gate is easily opened, so that the back pressure is relatively reduced and the noise is increased. On the contrary, in the high-speed operation, the opening amount of the gate is decreased and the back pressure is increased. have.

상기한 바와 같이 종래의 가변밸브가 구비된 머플러를 사용하는 경우에는, 차량의 아이들 및 저속 운전 시에는 배압 감소로 인하여 소음이 증가하고, 고속 운전 시에는 배압 증가로 인해 차량의 동력 성능이 감소하는 문제점이 있다. As described above, when the conventional muffler having a variable valve is used, noise is increased due to reduction of the back pressure at the idle speed of the vehicle and the power performance of the vehicle is decreased due to increase of the back pressure at the high speed operation There is a problem.

본 발명은, 상기한 종래 가변밸브가 가지는 기술적 문제점을 해결하고, 배기가스의 압력과 속도에 따른 게이트 열림 각도 및 유로 면적을 최적화하도록 게이트 형상을 변경하는 것에 의해, 배기가스 소음의 저감 및 차량의 동력 성능을 증가시킬 수 있는 가변조절 장치를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the technical problems of the conventional variable valve and to change the gate shape so as to optimize the gate opening angle and the passage area according to the pressure and the velocity of the exhaust gas, And it is an object of the present invention to provide a variable adjustment device capable of increasing power performance.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여In order to achieve the above object,

(1) 머플러의 배기가스 방향전환 파이프의 하류측 단부에 설치되고, 상기 배기가스 방향전환 파이프에 대해 힌지축을 중심으로 회동 작동하는 게이트에 의해 상기 배기가스 방향전환 파이프의 개구를 개폐하도록 하여 배기가스의 배출유로 단면적을 조절하는 머플러용 가변밸브 장치에 있어서,(1) an opening of the exhaust gas direction switching pipe is opened and closed by a gate which is provided at a downstream side end of the exhaust gas direction switching pipe of the muffler and rotates about the hinge axis with respect to the exhaust gas direction switching pipe, The variable valve apparatus for a muffler comprising:

상기 게이트의, 상기 배기가스 방향전환 파이프와 마주하는 면의 적어도 일부가 곡면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. At least a part of a surface of the gate facing the exhaust gas direction switching pipe is formed as a curved surface.

(2) 상기 가변밸브 장치는,(2) In the variable valve device,

상기 배기가스 방향전환 파이프의 하류측 단부에 구비되고, 그 일측에 제1 브라켓이 형성되는 하우징과,A housing provided at a downstream side end of the exhaust gas direction switching pipe and having a first bracket formed on one side thereof,

상기 힌지축을 구성하는 샤프트와,A shaft constituting the hinge shaft,

상기 게이트가 열리게 될 때, 탄성력을 축적하는 스프링을 구비하고,And a spring for accumulating an elastic force when the gate is opened,

상기 게이트는 그 일측에 형성된 제2 브라켓이 상기 샤프트에 의해 상기 하우징의 상기 제1 브라켓에 회동작동하도록 연결되는 것이 바람직하다.The gate is preferably connected such that a second bracket formed on one side of the gate rotates to the first bracket of the housing by the shaft.

(3) 상기 곡면은, 상기 게이트로부터 상기 배기가스 방향전환 파이프의 내부를 향해 돌출되는 형상을 갖는 것이 바람직하다.(3) The curved surface preferably has a shape protruding from the gate toward the inside of the exhaust gas direction switching pipe.

(4) 상기 곡면이, 상기 게이트로부터 상기 배기가스 방향전환 파이프의 외부를 향해 돌출되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. (4) The curved surface preferably has a shape protruding from the gate toward the outside of the exhaust gas direction switching pipe.

(5) 상기 게이트가 상기 배기가스 방향전환 파이프의 상기 개구를 닫은 상태에 있어서, 측면에서 보았을 때, 상기 곡면은 상기 배기가스 방향전환 파이프의 중심축으로부터 비대칭 곡면인 것이 바람직하다.(5) When the gate is closed with the opening of the exhaust gas direction switching pipe, the curved surface is preferably an asymmetric curved surface from the central axis of the exhaust gas direction switching pipe.

(6) 상기 게이트의 상기 곡면의 정점이, 측면에서 보았을 때, 상기 배기가스 방향전환 파이프의 중심축과 상기 힌지축 사이에 위치하는 것이 바람직하다.(6) It is preferable that the apex of the curved surface of the gate is located between the central axis of the exhaust gas direction switching pipe and the hinge axis when viewed from the side.

(7) 상기 게이트의 상기 곡면의 정점이, 측면에서 보았을 때, 상기 배기가스 방향전환 파이프의 중심축을 기준으로 상기 힌지축과 마주보는 개구 종단과 상기 배기가스 방향전환 파이프의 중심축 사이에 위치하는 것이 바람직하다.(7) The apex of the curved surface of the gate is located between the opening end facing the hinge axis with respect to the central axis of the exhaust gas direction switching pipe and the central axis of the exhaust gas direction switching pipe when viewed from the side .

배기가스의 압력과 속도에 따른 게이트 열림 각도 및 유로 면적을 최적화하도록 게이트 형상을 변경하는 것에 의해, 엔진의 아이들 및 저중속에서 배기가스 배압을 증가시켜 배기가스 소음을 저감시키고 고속운전시에는 게이트가 용이하게 개방될 수 있도록 하여 배압 저감에 의해 엔진 출력을 상승시키는 효과가 있다. By changing the gate shape so as to optimize the gate opening angle and the flow passage area according to the exhaust gas pressure and the speed, the exhaust gas back pressure is increased in the idle and low middle speed of the engine to reduce the exhaust gas noise, So that the engine output can be raised by reducing the back pressure.

도 1은 본 발명에 따른 머플러용 가변밸브장치의 정단면도
도 2는 본 발명에 따른 머플러용 가변밸브장치의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 머플러용 가변밸브 장치의 닫힌 상태를 나타내는 도면
도 4는 본 발명에 다른 실시예에 따른 머플러용 가변밸브장치의 정단면도
도 5는 본 발명에 의한 가변밸브장치의 저·중속 운전 구간 및 고속 운전 시의 열림상태를 나타낸 도면
도 6은 종래의 가변밸브 및 종래의 가변밸브 장치가 적용된 머플러를 보인 도면
도 7은 종래의 가변밸브 장치에서의 열림상태를 나타낸 도면1 is a front sectional view of a variable valve apparatus for a muffler according to the present invention;
2 is a perspective view of a variable valve apparatus for a muffler according to the present invention;
3 is a view showing a closed state of the variable valve apparatus for a muffler according to the present invention
4 is a front sectional view of a variable valve apparatus for a muffler according to another embodiment of the present invention
5 is a diagram showing a low-medium-speed operation section and an open state at the time of high-speed operation of the variable valve apparatus according to the present invention;
6 is a view showing a muffler to which a conventional variable valve and a conventional variable valve device are applied
7 is a view showing an open state in a conventional variable valve apparatus

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 머플러용 가변밸브 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 종래기술과 동일한 부분에 대하여는 같은 부호를 사용하여 도 6 및 도 7을 참조하는 것으로 대신하였다.Hereinafter, a variable valve apparatus for a muffler according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which parts identical to those of the prior art are denoted by the same reference numerals, and are referred to FIG. 6 and FIG.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 머플러용 가변밸브 장치를 나타내는 정단면도이다. 1 is a front sectional view showing a variable valve apparatus for a muffler according to an embodiment of the present invention.

가변밸브 장치(10)의 하우징(14)은 배기가스 방향전환 파이프(8)의 일측 끝단에 장착되는 것으로서, 하우징(14)의 일측은 길게 연장하여 제1 브라켓(15)이 형성된다. The housing 14 of the variable valve device 10 is mounted at one end of the exhaust gas direction switching pipe 8 and one side of the housing 14 is elongated to form the first bracket 15.

상기한 배기가스 방향전환 파이프(8)의 일측 끝단은 게이트(11)에 의해 닫혀지는데, 게이트(11)의 일측에는 상기한 제1 브라켓(15)에 축지되기 위한 제2 브라켓(17)이 형성된다. One end of the exhaust gas direction switching pipe 8 is closed by a gate 11. A second bracket 17 is formed on one side of the gate 11 to be pivoted on the first bracket 15 do.

상기와 같이, 구성되는 게이트(11)의 제2 브라켓(17)은 샤프트(13)에 의해 제1 브라켓(15)에 축지되는데, 상기 샤프트(13)의 외주에는, 상기 게이트(11)가 열리게 될 때 탄성력을 축적하여, 배기가스의 압력이 일정압력 이하로 작용하는 경우에는 상기 게이트(11)가 닫히도록 힘이 작용되는 스프링(12)이 장착된다. The second bracket 17 of the gate 11 constituted as described above is pivoted to the first bracket 15 by the shaft 13. The gate 11 is opened on the outer periphery of the shaft 13 A spring 12 is installed which accumulates elasticity when the exhaust gas is actuated and a force acts to close the gate 11 when the pressure of the exhaust gas acts under a certain pressure.

이와 같이 구성된 머플러용 가변밸브 장치(10)에 있어서, 종래 가변밸브에서의 게이트가 원판형태의 평판으로 구성되어 있는 것에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 머플러용 가변밸브 장치(10)의 게이트(11)는 도 1에서 도시되어 있는 바와 같이, 배기가스 방향전환 파이프와 마주하는 면이 곡면(16)로 형성되어 있다. In the muffler variable valve apparatus 10 configured as described above, the gate of the variable valve apparatus for mufflers 10 according to the embodiment of the present invention 11 is formed with a curved surface 16 facing the exhaust gas direction switching pipe as shown in Fig.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 곡면(16)은 도 4 (a) 및 도 4(b)에서 도시되어 있는 바와 같이, 게이트(11)로부터 배기가스 방향전환 파이프 (8)의 내부를 향해 돌출되는 볼록부의 외면의 형상으로 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the curved surface 16 extends from the gate 11 toward the inside of the exhaust gas direction change pipe 8, as shown in Figs. 4 (a) and 4 (b) And may be formed in the shape of the outer surface of the projecting convex portion.

또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 곡면(16)은 도 4 (c) 및 도 4 (d)에서 도시되어 있는 바와 같이, 게이트(11)로부터 배기가스 방향전환 파이프(8)의 외부를 향해 함몰되어 있는 오목부의 내면 형상으로 구성될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the curved surface 16 extends from the gate 11 to the exhaust gas direction switching pipe 8, as shown in Figs. 4 (c) and 4 (d) And an inner surface shape of the concave portion which is recessed toward the outside.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 대하여 도 3에서 도시하고 있다. 도 3에서는 본 발명의 가변밸브 장치(10)의 게이트(11)가 배기가스 방향전환 파이프(8)의 개구를 덮고 있는 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서, 게이트(11)의 곡면(16)의 정점(16)은, 배기가스 방향전환 파이프(8)의 가상의 중심축(19)을 기준으로 힌지축인 샤프트(13)와 마주하는, 배기가스 방향전환 파이프(8)의 개구 종단(20)과, 샤프트(13)의 사이의 소정의 위치에 위치한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트(11)의 곡면(16)은, 측면에서 보았을 때 배기가스 방향 전환 파이프(8)의 중심축(19)을 기준으로 비대칭인 곡면을 형성한다. Another preferred embodiment of the present invention is shown in Fig. 3 shows a state in which the gate 11 of the variable valve apparatus 10 of the present invention covers the opening of the exhaust gas direction switching pipe 8. [ The vertex 16 of the curved surface 16 of the gate 11 faces the shaft 13 which is the hinge axis with respect to the imaginary central axis 19 of the exhaust gas direction switching pipe 8, Is located at a predetermined position between the opening end 20 of the exhaust gas direction switching pipe 8 and the shaft 13. [ 3, the curved surface 16 of the gate 11 forms an asymmetric curved surface with respect to the central axis 19 of the exhaust gas direction switching pipe 8 when viewed from the side.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 대하여 도 4(a) 내지 (d)에서 도시하고 있다. 도 4(a)에서는 가변밸브 장치(10)의 게이트(11)의 곡면(16)의 정점(18)이 배기가스 방향전환 파이프(8)의 중심축(19)과 개구 종단(20) 사이에 배치되어 있는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 곡면(16)을 따라 형성되는 게이트(10)의 볼록부는 개구 종단(20)에 가까운 위치, 즉 도 4(a)에서 도시된 가변밸브의 게이트(10)의 아래쪽 방향으로 팽창되어 있는 형태를 갖는다. Other preferred embodiments of the present invention are shown in Figs. 4 (a) to 4 (d). 4 (a), the vertex 18 of the curved surface 16 of the gate 11 of the variable valve apparatus 10 is located between the central axis 19 of the exhaust gas direction switching pipe 8 and the opening end 20 As shown in FIG. In this case, the convex portion of the gate 10 formed along the curved surface 16 is expanded at a position close to the opening end 20, that is, downwardly of the gate 10 of the variable valve shown in Fig. 4 (a) .

도 4(b)에서는 가변밸브 장치(10)의 게이트(10)의 곡면(16)의 정점(18)이 배기가스 방향전환 파이프(8)의 중심축(19)과 힌지축을 형성하는 샤프트(13)의 사이에 배치되는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 곡면(16)을 따라 형성되는 게이트(10)의 볼록부는 샤프트(13)와 가까운 위치, 즉 도 4(b)에서 도시된 가변밸브의 게이트(10)의 위쪽 방향으로 팽창되어 있는 형태를 갖는다. The vertex 18 of the curved surface 16 of the gate 10 of the variable valve apparatus 10 is connected to the shaft 13 of the exhaust gas direction change pipe 8 and the shaft 13 forming the hinge axis As shown in FIG. In this case, the convex portion of the gate 10 formed along the curved surface 16 is in a shape close to the shaft 13, that is, in a state of being expanded in the upward direction of the gate 10 of the variable valve shown in Fig. 4 (b) .

마찬가지로, 도 4(c)에서는 가변밸브 장치(10)의 게이트(10)의 곡면(16)의 정점(18)이 배기가스 방향전환 파이프(8)의 중심축(19)과 힌지축을 형성하는 샤프트(13)의 사이에 배치되는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 곡면(16)을 따라 형성되는 게이트(10)의 오목부는 샤프트(13)와 가까운 위치, 즉 도 4(c)에서 도시된 가변밸브의 게이트(10)의 위쪽 방향으로 함몰되어 있는 형태를 갖는다. 4 (c), the vertex 18 of the curved surface 16 of the gate 10 of the variable valve apparatus 10 is connected to the central axis 19 of the exhaust gas direction switching pipe 8 and the shaft 18 forming the hinge axis. (13). ≪ / RTI > In this case, the concave portion of the gate 10 formed along the curved surface 16 is formed at a position close to the shaft 13, that is, in a form depressed in the upward direction of the gate 10 of the variable valve shown in Fig. 4 (c) .

도 4(d)에서는 가변밸브 장치(10)의 게이트(11)의 곡면(16)의 정점(18)이 배기가스 방향전환 파이프(8)의 중심축(19)과 개구 종단(20) 사이에 배치되어 있는 것이 도시되어 있다. 이 경우, 곡면(16)을 따라 형성되는 게이트(10)의 오목부는 개구 종단(20)에 가까운 위치, 즉 도 4(d)에서 도시된 가변밸브의 게이트(10)의 아래쪽 방향으로 함몰되어 있는 형태를 갖는다. 4 (d), the vertex 18 of the curved surface 16 of the gate 11 of the variable valve apparatus 10 is located between the central axis 19 of the exhaust gas direction switching pipe 8 and the opening end 20 As shown in FIG. In this case, the concave portion of the gate 10 formed along the curved surface 16 is depressed at a position near the opening end 20, that is, downwardly of the gate 10 of the variable valve shown in Fig. 4 (d) .

이상과 같이 구성되는 부품들은 도 1과 같이 조립되어 상기 배기가스 방향전환 파이프(8)의 일측 끝단에 장착되게 되는데, 그 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다. The components as described above are assembled as shown in FIG. 1 and mounted on one end of the exhaust gas direction switching pipe 8, the operation of which will be described in detail.

배기 가스 압력이 낮은 엔진의 아이들 부하시에는 그 배기가스 압력보다 스프링(12)의 탄발력이 크므로 게이트(11)가 닫히고 배기가스는 유입 파이프(7)를 통과한 배기가스는 배기가스 유출 파이프(9)에 구비된 잔공들을 통해 배기가스 유출 파이프(9)로 유입된다. When the idle load of the engine is low, the resilient force of the spring 12 is larger than the exhaust gas pressure, so that the gate 11 is closed. The exhaust gas passes through the inflow pipe 7, And flows into the exhaust gas outlet pipe 9 through the openings provided in the exhaust gas outlet pipe 9.

이러한 과정에서 엔진 rpm이 증가하여 점차 저중속 영역으로 속도를 높여가게 되면, 증가된 배기가스압에 연동하여 게이트(11)의 개도량이 증가하게 되며, 따라서, 배기가스 유입 파이프(7)를 통과한 배기가스는 배기가스 방향전환 파이프(8)의 일단을 막고 있는 가변밸브 장치(10)를 가압하여 가변밸브 장치(10)의 게이트가 점진적으로 열리게 되어 제1 챔버(6)로 유입된 배기가스의 일부가 제2 챔버(4) 측으로 순환되어진다. 따라서, 엔진이 고속 영역에서 운전 중일 때에 배기가스 소음을 감쇄하게 된다. In this process, when the engine rpm increases to gradually increase the speed to the low middle speed region, the amount of opening of the gate 11 increases in conjunction with the increased exhaust gas pressure. Therefore, the exhaust gas passing through the exhaust gas inflow pipe 7 The gas pressurizes the variable valve apparatus 10 closing one end of the exhaust gas direction switching pipe 8 so that the gate of the variable valve apparatus 10 is gradually opened and a part of the exhaust gas flowing into the first chamber 6 Is circulated to the second chamber (4) side. Therefore, exhaust gas noise is attenuated when the engine is operating in the high-speed region.

특히, 본 발명을 따르는 가변밸브의 게이트는 배기가스의 출구 유동이 직접 충돌하게 되는 게이트면이 곡면으로 형성되어 있어 게이트(10)의 열림 각도에 따라 배기가스의 속도 및 유로 면적을 최적화하고 있다. In particular, the gate of the variable valve according to the present invention has a curved gate surface on which the exit flow of the exhaust gas directly collides, thereby optimizing the speed of the exhaust gas and the flow passage area according to the opening angle of the gate 10.

본 발명에 따른 가변밸브 장치(10)는 도 4(a)에서 도시된 바와 같이, 가변밸브 장치(10)의 게이트(11)의 형상이 배기가스 방향전환 파이프(8)의 내부를 향해 돌출된 볼록부의 형상을 구비하고 있어, 특히 저rpm 영역에서 게이트(11)와 배기가스 방향전환 파이프(8) 사이의 개방 틈새(T)의 개도량을 작게하여 유출되는 배기가스의 유량을 최소할 수 있어, 저rpm 영역에서의 배기가스 배압을 증가시켜 소음을 종래보다 감소시키는 효과가 있다. The variable valve device 10 according to the present invention is characterized in that the shape of the gate 11 of the variable valve device 10 is formed so as to protrude toward the inside of the exhaust gas direction switching pipe 8 The opening amount of the opening gap T between the gate 11 and the exhaust gas direction switching pipe 8 is reduced in the low rpm region and the flow rate of the exhaust gas flowing out can be minimized , There is an effect that the exhaust gas back pressure in the low rpm region is increased and the noise is reduced as compared with the conventional one.

또한 본 발명에 따른 가변밸브 장치(10)는 도 4(b)에서 도시한 바와 같이, 가변밸브 장치(10)의 게이트 형상이 배기가스 방향전환 파이프(9)의 외부를 향해 함몰된 오목부의 형상을 구비하고 있어, 특히 고rpm 영역에서 게이트(11)의 오목부의 내면과 충돌하는 배기가스 유동에 의해 게이트(11)가 쉽게 열리도록 하여 배압을 감소시켜 엔진 출력을 종래보다 향상시키는 효과가 있다. 4 (b), the variable valve device 10 according to the present invention is configured such that the shape of the gate of the variable valve device 10 is the shape of the concave portion recessed toward the outside of the exhaust gas direction switching pipe 9 The gate 11 can be easily opened by the exhaust gas flow which collides with the inner surface of the concave portion of the gate 11 in the high rpm region, thereby reducing the back pressure and improving the engine output as compared with the prior art.

8 : 배기가스 방향전환 파이프 10: 가변밸브 장치
11: 게이트 12: 스프링
13: 샤프트 14: 하우징
15: 제1 브라켓 16: 곡면
17: 제2 브라켓 18:곡면의 정점
19: 배기가스 방향전환 파이프의 중심축 20: 개구 종단8: exhaust gas direction switching pipe 10: variable valve device
11: gate 12: spring
13: shaft 14: housing
15: first bracket 16: curved surface
17: 2nd bracket 18: Vertex of curved surface
19: central axis of the exhaust gas direction changing pipe 20: opening end

Claims (7)

머플러의 배기가스 방향전환 파이프의 하류측 단부에 설치되고, 상기 배기가스 방향전환 파이프에 대해 힌지축을 중심으로 회동 작동하는 게이트에 의해 상기 배기가스 방향전환 파이프의 개구를 개폐하도록 하여 배기가스의 배출유로 단면적을 조절하는 머플러용 가변밸브 장치에 있어서,
상기 가변밸브 장치는,
상기 배기가스 방향전환 파이프의 하류측 단부에 구비되고, 그 일측에 제1 브라켓이 형성되는 하우징과,
상기 힌지축을 구성하는 샤프트와,
상기 게이트가 열리게 될 때, 탄성력을 축적하는 스프링을 구비하고,
상기 게이트는 그 일측에 형성된 제2 브라켓이 상기 샤프트에 의해 상기 하우징의 상기 제1 브라켓에 회동작동하도록 연결되고,
상기 게이트의, 상기 배기가스 방향전환 파이프와 마주하는 면의 적어도 일부가 곡면으로 형성되고,
상기 곡면이, 상기 게이트로부터 상기 배기가스 방향전환 파이프의 외부를 향해 함몰되는 형상을 가지고,
상기 게이트의 상기 곡면의 정점이, 측면에서 보았을 때, 상기 배기가스 방향전환 파이프의 중심축과 상기 힌지축 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 머플러용 가변밸브 장치.The exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust gas purifying pipe is provided at a downstream end of the exhaust gas directional control pipe of the muffler, and the opening of the exhaust gas purifying pipe is opened / closed by a gate that rotates about the hinge axis, A variable valve device for a muffler for adjusting a cross-sectional area,
The variable valve device includes:
A housing provided at a downstream side end of the exhaust gas direction switching pipe and having a first bracket formed on one side thereof,
A shaft constituting the hinge shaft,
And a spring for accumulating an elastic force when the gate is opened,
A second bracket formed on one side of the gate is connected to the first bracket of the housing by the shaft so as to pivotally move,
At least a part of the surface of the gate facing the exhaust gas direction switching pipe is formed into a curved surface,
Wherein the curved surface has a shape depressed from the gate toward the outside of the exhaust gas direction switching pipe,
Wherein the apex of the curved surface of the gate is located between the central axis of the exhaust gas direction switching pipe and the hinge axis when viewed from the side. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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