KR101550315B1 - 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조 - Google Patents

후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디젤 엔진을 탑재한 후륜 구동 자동차의 배기시스템에 관한 것으로, 특히 디젤 엔진의 강화된 환경 규제에 대응하기 위하여 대용량 후처리 장치하는데 이 후처리 장치의 장착 강성을 향상시켜서 동강성을 증가시킨 차량의 배기 장치의 고정 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조는 엔진과 트랜스미션 간의 체결부위에 적용되는 체결볼트를 이용하여 브라켓을 고정하고 후처리 장치의 상단의 고정 브라켓과 연결하고, 강성 증대 및 조립성 향상을 위하여 트랜스미션 측면 돌출된 보스에 보강 리브 적용된 L자형 브라켓을 이용하여 후처리 장치의 하우징 하부의 고정 브라켓과 고정되는 구조를 갖는다. 본 발명에 따른 디젤 후륜 구동 차량의 대용량 배기 장치의 고정 구조는 고정 브라켓의 장착 위치와 형상 변경을 통하여 배기계의 고유 진동수를 변화시켜 배기계의 진동을 저감시킬 수 있고, 배기계의 동강성을 증가시키며, 기존 엔진과 트랜스미션(T/M) 체결 볼트를 활용하여 적용시킴으로 엔진 개발 기간의 단축과 브라켓 형상 변경을 통해 원가 및 무게 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조 {Mounting structure of exhausting apparatus for vehicle}
본 발명은 디젤 엔진을 탑재한 후륜 구동 자동차의 배기시스템에 관한 것으로, 특히 디젤 엔진의 강화된 환경 규제에 대응하기 위하여 대용량 후처리 장치하는데 이 후처리 장치의 장착 강성을 향상시켜서 동강성을 증가시킨 차량의 배기 장치의 고정 구조에 관한 것이다.
자동차 배기시스템은 엔진에서 발생된 연소가스의 유해물질을 감소시키는 촉매변환기와 소음을 제어해 주는 머플러 등으로 구성되어 있다.
최근에 차량에서 배출되는 배기가스가 환경 문제로 크게 대두되면서 배출 가스에 대한 규제는 날로 강화되고 있다.
종래의 디젤 엔진의 후처리 장치는 배출 가스의 HC, CO 등의 SOF를 산화시켜 정화시키는 산화 촉매(DOC : Diesel Oxidation Catalyst)와 입자상 물질을 필터로 걸러주어 정화하는 디젤 여과 필터 (DPF : Diesel Particulate Filter)로 적용되고 있으며, 후륜 구동 차량에서의 적용 위치는 주로 플로어(FLOOR) 하단에 위치시키고 내구성 확보 및 차체로의 진동을 저감하기 위하여 고무 행거로 마운팅하여 적용하고 있다.
그러나, EU IV 배기 규제에 대응하기 위하여 디젤 엔진 배기 가스 중 하나인 질소산화물을 저감시키기 위하여 LNT (Lean Nox Trap) 시스템을 적용하여야 하는데, 본 시스템은 종래의 후처리 장치보다 높은 용량과 높은 배기가스 온도가 요구되어짐에 따라 LNT의 장착 위치를 엔진 측부 터보 차저(turbo charger)에 근접하게 위치하여 마운팅하고 있으며 배기계의 내구성의 중요 인자인 동강성 확보를 위하여 엔진 실린더 블록에 마운팅 브라켓을 별도로 구성하는데 이는 엔진의 개발 기간과다 소요 및 원가 상승을 초래하는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0052283호 (2012년05월23일 공개, 발명의 명칭 "배기가스 컨버터 모듈을 고정하기 위한 장치 및 방법") 대한민국 공개특허 제10-2010-0020191호 (2010년02월22일 공개, 발명의 명칭 "차량의 배기장치") 대한민국 등록특허 제10-0864570호 (2008년10월14일 등록, 발명의 명칭 "디피에프 마운팅 브라켓의 진동저감구조")
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엔진 측부에 위치하는 대용량 후처리 장치의 장착 강성을 높이기 위하여 엔진과 T/M을 직결하는 마운팅 볼트에 브라켓을 활용하여 동시에 마운팅 함으로써 엔진의 실린더 블록에 별도의 마운팅 보스를 가공하지 않아도 되며, 후처리 장치의 추가적인 강성을 확보하기 위하여 T/M 측부에 돌출된 보스에 브라켓을 이용하여 마운팅하는 구조로 구성되어 있다.
상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
제1고정 구조로서,
엔진과 트랜스미션 간의 체결 측에 체결되되, 체결볼트에 의해 엔진과 트랜스미션이 체결되는 부위에 상기 체결볼트에 의해 함께 체결되어 장착되는 L자형 브라켓과 상기 L자형 브라켓에 외측으로 체결되어 장착되는 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓; 및
상기 엔진과 트랜스미션 간의 체결 측에 체결되어 있는 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓에 위치적으로 대응되는 후처리 장치의 하우징 상단 측에 장착되어 있는 브라켓을 포함하여 이루어지되, 상기 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓과 상기 하우징 상단 측 브라켓이 체결볼트에 의해 체결되어 고정되는 구조를 가지며,
제2고정 구조로서,
트랜스미션의 측면에 돌출된 보스에 체결볼트에 의해 체결되어 장착된 보강 리브 적용된 L자형 브라켓; 및
상기 트랜스미션의 측면에 돌출된 보스에 체결된 보강 리브 적용된 L자형 브라켓에 위치적으로 대응되는 후처리 장치의 하우징 하단 측에 장착되어 있는 브라켓을 포함하여 이루어지되, 상기 보강 리브 적용된 L자형 브라켓과 상기 하우징 하단 측 브라켓이 체결볼트에 의해 체결되어 고정되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조를 제공한다.
본 발명에 있어, 제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓과 상기 후처리 장치 상단 측 브라켓은 상기 엔진과 트랜스미션이 체결되는 부위에 체결되는 L자형 브라켓에 대하여 대체로 수직으로 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓과 결합되는 상기 L자형 브라켓의 내측에는 적어도 2개의 너트가 용접 결합되어 체결볼트에 의해 상호 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓에 결합되는 상기 후처리 장치 상단 측 브라켓의 내측에는 적어도 2개의 너트가 용접 결합되어 체결볼트에 의해 상호 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 제2고정 구조 측 보강 리브 적용된 L자형 브라켓에 결합되는 후처리 장치의 하우징 하단 측 브라켓에는 적어도 1개의 볼트가 하향으로 용접 결합되어 있고, 상호 결합 후에 너트에 의해 조임 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 상기 제2고정 구조 측 보강 리브 적용된 L자형 브라켓이 상기 후처리 장치의 하우징 하단 측 브라켓에 결합되는 부위에 형성된 체결 홈은 대체로 좌우로 길게 형성된 장공인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어, 제1고정 구조의 상기 하우징 상단 측 브라켓과 제2고정 구조의 상기 하우징 하단 측 브라켓은 상기 후처리 장치에 용접 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디젤 후륜 구동 차량의 대용량 배기 장치의 고정 구조는 고정 브라켓의 장착 위치와 형상 변경을 통하여 배기계의 고유 진동수를 변화시켜 배기계의 진동을 저감시킬 수 있고, 배기계의 동강성을 증가시키며, 기존 엔진과 트랜스미션(T/M) 체결 볼트를 활용하여 적용시킴으로 엔진 개발 기간의 단축과 브라켓 형상 변경을 통해 원가 및 무게 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조를 다른 각도에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조에 적용되는 각 구성품을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 14는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조를 순서적으로 적용하는 예를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 14는 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태를 나타낸다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조는 엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측에 후처리 장치의 상단이 고정되는 제1고정 구조와 트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에 후처리 장치의 하단이 고정되는 제2고정 구조를 갖는다.
제1고정 구조는 상기한 바와 같이 엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측에 후처리 장치의 상단이 고정되는 고정 구조로서, 이의 일부 구성은 이미 확립되어 있는 엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측 구성을 그대로 이용하고 이의 다른 구성은 기존의 확립된 구성으로부터 변형된 구성을 적용한다.
본 발명의 제1고정 구조로서 활용하고자 하는 확립된 구성은 특히 도 3에 도시된 바와 같이 도면부호 104로 도시되어 있는 체결볼트(104)에 의해 엔진(10)과 트랜스미션(20)이 체결된다는 것이다.
이와 같은 확립된 구성을 토대로, 본 발명의 제1고정 구조에서는 도면부호 104로 도시되어 있는 체결볼트에 의해 엔진(10)과 트랜스미션(20)이 체결되는 부위에 L자형 브라켓(100)이 특히 도 9에 도시된 바와 같이 상기 체결볼트(104)에 의해 함께 체결되어 장착된다. 이때 사용될 수 있는 L자형 브라켓(100)으로는 예를 들어 엔진(10)의 곡면 형상을 고려하여 한쪽 모서리 부분이 내측으로 만곡된 형상으로 형상화된 브라켓이 적합하다. 또한, 장착성 향상을 위해 L자형 브라켓(100)의 다른 쪽 면은 평탄한 것이 바람직하다.
체결볼트(104)에 의해 엔진(10)과 트랜스미션(20)이 체결되는 부위에 상기 체결볼트(104)에 의해 함께 체결되어 장착되는 L자형 브라켓(100)에는 외측으로, 즉, L자형 브라켓(100)의 평탄한 면 쪽으로 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)이 체결볼트(104)에 의해 체결된다. 이때, 장착성 향상을 위해 상기 L자형 브라켓(100)의 체결 홈에는 내측으로 적어도 2개의 너트(106)가 용접 결합되고 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)의 체결 홈은 장공으로 형성된다.
이와 함께, 상기 엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측에 체결되어 있는 상기 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)에 위치적으로 대응되는 후처리 장치(50)의 하우징 상단 측에는 특히 도 5에 도시된 바와 같은 브라켓(120)이 상기 후처리 장치 하우징의 외측 면에 용접 결합된다.
상기 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)과 상기 하우징 상단 측 브라켓(120)이 체결볼트(124)에 의해 체결된다. 이때, 장착성 향상을 위해, 상기 후처리 장치(50)의 하우징 상단 측에 장착되는 브라켓(120)의 내측에는 특히 도 6에 도시된 바와 같이 그 결합 홈에 적어도 2개의 너트(124)가 용접 결합된다.
또한, 제2고정 구조는 상기한 바와 같이 트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에 후처리 장치의 하단이 고정되는 구조로서, 이의 일부 구성은 이미 확립되어 있는 트랜스미션(20)의 측면에 돌출되어 형성된 보스(22)에 함께 적용한다.
트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에는 특히 도 8및 도 9에 도시된 바와 같이 체결볼트(204)에 의해 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)가 체결되어 장착된다.
상기 트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에 체결된 상기 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)에 위치적으로 대응되는 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측에는 특히 도 8에 도시된 바와 같은 브라켓(210)이 특히 도 7에 도시된 바와 같이 체결볼트에 의해 체결되어 장착된다.
이들 간의 장착성 향상을 위해, 상기 제2고정 구조 측 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)이 상기 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측 브라켓(210)에 결합되는 부위에 형성된 체결 홈(202)은 대체로 좌우로 길게 형성된 장공이 형성되고, 그 장공에 대응되는 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측 브라켓(210)에는 적어도 1개의 볼트(214)가 하향으로 용접 결합된다. 상호 결합 후에는 너트(216)가 조임 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에 따른 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조에서는, 먼저, 도 9에 도시된 바와 같이 엔진(10)과 트랜스미션(20)을 직결하는 체결볼트(104)를 체결하기 전에 상기한 바와 같은 L자형 브라켓(100)을 함께 장착한다.
이와 함께, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에는 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)을 체결볼트(204)에 의해 체결하여 장착한다.
그리고 나서, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 제1고정 구조 측 상기 L자형 브라켓(100)에 외측으로 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)을 체결볼트(114)에 의해 체결하여 장착한다.
이후, 도 14에 도시된 바와 같이, 후처리 장치(50)의 하우징 하부에 고정된 브라켓(210)을 트랜스미션(20)에 장착된 브라켓(200)에 위에 거치된 상태에서 터보 차져(30)와 먼저 체결하고, 후처리 장치(50) 하우징 상부 직사각형 고정 브라켓(120)에 장공이 형성된 보강 리브가 적용된 L자형 브라켓(110)을 먼저 체결한 뒤, 엔진 측부에 적용한 L자형 브라켓(100)에 연결하여 체결 볼트로 체결하여 장착한다.
후처리 장치(50) 하우징 하부의 고정 브라켓(210)은 트랜스미션 측부에 적용된 L자형 브라켓(200)에 삽입된 형태로 하부에서 체결 너트(216)를 이용하여 체결한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 구체 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 엔진
20 : 트랜스미션
30 : 터보 차져
50 : 후처리 장치
100 : L자형 브라켓
110 : 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓
120 : 후처리 장치 하우징 상단 측 브라켓
200 : 보강 리브 적용된 L자형 브라켓
210 : 후처리 장치 하우징 하단 측 브라켓

Claims (7)

  1. 제1고정 구조로서,
    엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측에 체결되되, 체결볼트(104)에 의해 엔진(10)과 트랜스미션(20)이 체결되는 부위에 상기 체결볼트(104)에 의해 함께 체결되어 장착되는 L자형 브라켓(100)과 상기 L자형 브라켓(100)에 외측으로 체결되어 장착되는 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110); 및
    상기 엔진(10)과 트랜스미션(20) 간의 체결 측에 체결되어 있는 상기 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)에 위치적으로 대응되는 후처리 장치(50)의 하우징 상단 측에 장착되어 있는 브라켓(120)을 포함하여 이루어지되, 상기 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)과 상기 하우징 상단 측 브라켓(120)이 체결볼트(124)에 의해 체결되어 고정되는 구조를 가지며,
    제2고정 구조로서,
    트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에 체결볼트(204)에 의해 체결되어 장착된 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200); 및
    상기 트랜스미션(20)의 측면에 돌출된 보스(22)에 체결된 상기 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)에 위치적으로 대응되는 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측에 장착되어 있는 브라켓(210)을 포함하여 이루어지되, 상기 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)과 상기 하우징 하단 측 브라켓(210)이 체결볼트(214)에 의해 체결되어 고정되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)과 상기 후처리 장치 상단 측 브라켓(120)은 상기 엔진(10)과 트랜스미션(20)이 체결되는 부위에 체결되는 L자형 브라켓(100)에 대하여 대체로 수직으로 체결되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)과 결합되는 상기 L자형 브라켓(100)의 내측에는 적어도 2개의 너트(106)가 용접 결합되어 체결볼트(104)에 의해 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    제1고정 구조 측 후처리 장치 마운팅 L자형 브라켓(110)에 결합되는 상기 후처리 장치 상단 측 브라켓(120)의 내측에는 적어도 2개의 너트(124)가 용접 결합되어 체결볼트(124)에 의해 상호 체결되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2고정 구조 측 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)에 결합되는 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측 브라켓(210)에는 적어도 1개의 볼트(214)가 하향으로 용접 결합되어 있고, 상호 결합 후에 너트(216)에 의해 조임 되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2고정 구조 측 보강 리브 적용된 L자형 브라켓(200)이 상기 후처리 장치(50)의 하우징 하단 측 브라켓(210)에 결합되는 부위에 형성된 체결 홈(202)은 대체로 좌우로 길게 형성된 장공인 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중의 어느 한 항에 있어서,
    제1고정 구조의 상기 하우징 상단 측 브라켓(120)과 제2고정 구조의 상기 하우징 하단 측 브라켓(210)은 상기 후처리 장치(50)에 용접 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 디젤 차량용 배기장치의 고정 구조.
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