KR101845785B1 - 머플러용 배플 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 머플러용 배플은, 머플러하우징 내에 장착될 수 있는 크기의 판 모양을 갖는 본체; 및 본체의 테두리에서 형성되어 상기 본체가 머플러하우징에 끼워질 때 머플러하우징의 내주면에서 가압되어 탄성압축되는 플랜지;를 포함한다.
그리고, 본 발명의 머플러용 배플의 제조방법은, 일부분은 상대적으로 더 두꺼운 두께를 가지며, 나머지 부분은 상대적으로 더 얇은 두께를 갖는 원자재패널을 제조하는 단계; 및 상기 원자재패널에서 더 두꺼운 부분은 배플의 본체로 성형하고 더 얇은 부분은 본체의 테두리에 형성된 플랜지로 성형하는 단계;를 포함한다.

Description

머플러용 배플 및 그 제조방법{Baffle for muffler and manufacturing method thereof}

본 발명은 차량의 머플러(소음기) 내에 내장되어 내부를 구획하는 배플 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 머플러하우징 내에 본체가 장착될 때 본체의 테두리에 형성된 플랜지가 탄성압축된 상태로 장착되어 (밀착성이 강화됨에 따라) 방사음 발생을 억제하거나 적어도 종래구조의 보다는 감소시킬 수 있는 배플 및 그 제조방법에 관한 것이다.

차량에 장착되는 배기장치는 엔진에서 생성된 배기가스를 외부로 배출시키되 배기 소음을 줄여주는 장치이다.

통상적인 차량용 배기장치는, 엔진의 각 실린더에 연결되는 배기다기관, 배기가스의 유해성분을 촉매 변환시키는 촉매컨버터(catalytic converter), 내부가 다수 개의 배플(baffle)로 구획되어 배기가스의 팽창을 유도함으로써 음파의 반사 또는 공명현상을 이용하여 배기음을 감쇄시키는 머플러(주소음기), 배기 소음계의 공명특성을 개선하기 위해 머플러의 보조 역할을 수행하는 보조 소음기(sub silencer) 등을 포함하여 구성된다.

이중, 머플러는 소정의 크기를 갖는 통 모양으로 형성된 머플러하우징(1) 내부에 다수 개의 파이프 및 배플(baffle)이 장착되어 배기가스의 유동 시 상기 배기가스의 팽창과 공명 및 흡음을 유도하여 배기소음이 낮아지도록 구성된다.

즉, 배플(2)은 도 1 에 도시된 바와 같이, 머플러하우징(1) 내에 적어도 한 개 이상이 장착되어 내부를 두 개 이상의 공간으로 구획한다. 상기 배플(2)은 파이프(미도시)가 끼워지는 결합홀(4) 및 배기가스가 출입할 수 있는 다수 개의 출입홀들(5)이 타공된 판 모양을 갖되 테두리는 절곡된 리브(3)가 형성되며, 상기 리브(3)가 머플러하우징(1)의 골(1b)과 산(1a) 중에 산(1a)에 끼워지도록 장착된다.

한편, 차량의 배기 장치에서는 다양한 종류의 소음들(아이들 소음, 주행 부밍, 기류음, 방사음 등)이 존재한다. 이것들 중에서 방사음은 머플러 자체에 형상, 머플러하우징(1)과 배플(2)의 밀착성에 깊은 연관성이 있다(즉, 배플이 머플러하우징에 밀착되지 못하면 방사음이 증가하는 경향이 있다).

하지만, 최근에는 차량의 언더바디 레이아웃이 점점 협소해 지면서 머플러의 형상은 방사음에 불리한 형상(레이아웃의 한계로 인해 머플러의 형태가 방사소음에 유리한 원이나 원에 가까운 모양이 아니라 머플러의 위/아래 면이 평평한 형상)을 갖게 되는 문제가 있었다.

따라서, 머플러하우징(1)의 상하 길이는 종래의 구조에 비해 축소될 수 밖에 없고, 한정된 공간에서 용량을 확보하기 위해 머플러하우징(1)의 윗면과 아랫면은 평면에 가깝게 모델링 되는 경우가 늘어나고 있다.

그러나, 머플러하우징(1)과 배플(2)의 리브(3)가 간극 발생없이 전구간 정확히 맞아 떨어지면 방사음의 문제가 발생하지 않을 것이나, 머플러하우징(1) 각 부분의 곡률은 상이하며, 금형에서 제조되는 특성상 조립공차를 '0'으로 맞추기는 사실상 불가능하다.

아울러, 배플(2)의 리브(3)는 스프링 백(spring back: 소성 재료의 굽힘 가공에서 재료를 굽힌 다음 압력을 제거하면 원상으로 회복되려는 탄력 작용으로 굽힘량이 감소되는 현상)이 수반되나 이 스프링 백을 제어하기는 현실적으로 어렵다.

이에 따라, 리브(3)가 맞닿는 지점에서 배플(2)이 들뜨는 현상이 발생하고, 이것은 방사음으로 이어져 소음 문제가 발생하고 있다.

전술한 바와 같이, 차량의 언더바디 레이아웃이 협소해짐에 따라 머플러하우징의 형상을 변경하는 것은 어려우므로, 본 발명에서는 방사음 발생에 영향을 미치는 다른 요소인 머플러하우징과 배플의 밀착성을 강화하는 방식으로 문제를 해결하고자 한다.

즉, 본 발명은 배플이 머플러하우징 내에 강건하게 장착되어 들뜸현상을 방지함으로써 방사음 발생을 원천적으로 억제할 수 있는 머플러용 배플 및 그 제조방법을 제공하는 것에 주목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부를 구획하도록 머플러하우징 내에 장착되는 머플러용 배플에 있어서, 머플러하우징 내에 장착될 수 있는 크기의 판 모양을 갖는 본체; 및 본체의 테두리에서 형성되어 상기 본체가 머플러하우징에 끼워질 때 머플러하우징의 내주면에서 가압되어 탄성압축되는 플랜지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 플랜지는 본체 보다 더 얇은 두께를 갖도록 제조되며, 적층된 모양(지그재그로 접혀진 모양)을 갖도록 굽혀진 구조로 형성된다.

그리고, 상기 플랜지는 머플러하우징의 상측변과 하측변에 형성된다.

아울러, 본 발명은 머플러용 배플의 제조방법을 추가적으로 제공한다. 본 발명에 따른 제조방법은, 일부분은 상대적으로 더 두꺼운 두께를 가지며, 나머지 부분은 상대적으로 더 얇은 두께를 갖는 원자재패널을 제조하는 단계; 및 상기 원자재패널에서 더 두꺼운 부분은 배플의 본체로 성형하고 더 얇은 부분은 본체의 테두리에 형성된 플랜지로 성형하는 단계;를 포함한다.

상기 원자재패널은 상대적으로 더 두꺼운 제1패널과 상대적으로 더 얇은 제2패널이 이어지도록 접합되어 제조된다. 또는, 다른 선택적 실시예로써 더 얇은 제2패널의 특정부분에 추가적인 패널을 접합시켜 접합된 부분이 제1패널로 형성되도록 제조된다.

상기 제2패널은 제1패널을 둘러싸도록 접합되고, 상기 제2패널이 굽혀져 플랜지로 성형이 이뤄지는 단계를 포함하고, 상기 제1패널은 1.2mm 내지 1.8mm 범위 내의 두께를 가지며, 상기 제2패널은 0.7mm 내지 1.2mm 범위 내의 두께를 갖는다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 배플이 머플러하우징 내에 보다 강건히 장착되어 방사음 발생을 억제할 수 있는 효과를 갖는다. 이에 따라 NVH(Noise, Vibration, harshness) 성능을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서 본체는 종래의 배플과 동일한 두께를 갖되 플랜지는 본체보다 더 얇게 제조되므로, 상기 플랜지와 머플러하우징과의 접촉면적을 늘려 탄성변형이 용이하게 이뤄질 수 있다.

또한, 종래에는 리브의 스프링 백 현상을 제어하기가 어려웠으나, 본 발명의 플랜지는 탄성변형된 상태로 머플러하우징에 끼워지므로 스프링 백으로 인한 품질 산포를 개선할 수 있다.

도 1 은 종래의 배플의 모습 및 머플러하우징 내에 종래의 배플이 장착된 후에 절단된 상태를 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배플의 모습을 도시한 도면,
도 3a 는 도 2 에서 A 부분을 확대하여 도시한 도면,
도 3b 는 도 2 에서 B 부분의 단면 모습을 점선으로 표시하여 나타낸 도면,
도 4 는 원자재패널에서부터 배플로 가공되는 모습들을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 내부를 구획하도록 머플러하우징 내에 장착되는 머플러용 배플과 그 제조방법에 관한 것으로써, 이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 내지 3b 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 머플러용 배플은 본체(10)의 상단과 하단 테두리에 플랜지(20: 20a, 20b)가 추가적으로 형성된다. 상기 본체(10)는 머플러하우징 내에 장착될 수 있는 크기의 판 모양을 가지며, 종래의 구조와 마찬가지로 배기파이프가 끼워지는 하나 이상의 결합홀 및 배기가스가 출입할 수 있는 다수 개의 출입홀들이 타공된 구조를 갖는다. 그리고, 리브를 대신하여 또는 리브가 형성된 위치에서 추가적으로 테두리 근방에서 플랜지(20)가 형성되되, 상기 플랜지(20)는 본체(10)가 머플러하우징 내에 장착될 때 머플러하우징의 내주면에서 가압되어 탄성압축되는 구조를 갖는다.

상기 플랜지(20)는 도 3a 에 보다 명확히 도시된 바와 같이, 지그재그로 접혀지도록 적층 구조를 갖는 굽혀진 형상으로 형성된다.

그리고, 본 발명의 실시예에서 상기 플랜지(20)는 본체(10) 보다 더 얇은 두께를 갖도록 제조되며, 전술한 바와 같은 이유로 원형이 아니라 상측변과 하측변이 양측변 보다 더 길게 형성되어 직사각형과 유사한 모양을 갖게 되는 머플러하우징의 상측변과 하측변에 형성된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 머플러용 배플은 본체(10)와 머플러하우징의 형상공차, 조립공차, 스프링백으로 인한 문제를 개선할 수 있다. 즉, 본체에 형성된 플랜지(20)는 스프링과 같이 작용하므로 (본체가 머플러하우징에 끼워질 때) 어느 정도의 공차가 발생했더라도 플랙서블한 특성을 가지므로 이러한 공차 및 스프링백을 흡수할 수 있다.

아울러, 본 발명은 상기와 같은 머플러용 배플을 제조하는 제조방법을 추가적으로 제공한다.

본 발명에 따른 제조방법은 배플로 가공되기 전의 원자재패널이 제공되는 단계를 포함하되 상기 원자재패널은 일부분은 상대적으로 더 두꺼운 두께를 가지며, 나머지 부분은 상대적으로 더 얇은 두께를 갖도록 제조된다. 그리고, 원자재패널에서 더 두꺼운 부분은 배플의 본체(10)로 성형하고 더 얇은 부분은 본체의 테두리에 형성된 플랜지(20)로 성형하는 단계를 포함한다.

도 4 를 참조하면, 상기 원자재패널은 상대적으로 더 두꺼운 제1패널(C)과 상대적으로 더 얇은 제2패널(D)이 이어지도록 접합되어 제조된다. 이때, 제1패널(C)이 안착될 위치에서 제2패널(D)에 (제1패널이 안착될 수 있는 크기로) 홀을 타공한 후에 상기 제1패널(C)이 홀에 안착되면 제1패널(C)과 제2패널(D)을 접합시키는 방식이 사용될 수 있으며, (홀을 타공하지 않고) 제2패널(D) 위에 제1패널(C)을 바로 접합하는 방식 등이 사용될 수 있다.

제1패널(C)과 제2패널(D)의 접합방식은 용접, 접착제 사용 등과 같은 공지의 기술로 이뤄질 수 있으며, 두께가 다른 패널을 이어붙이는 테일러드 롤스트립, 테일러드 블랭크 등과 같은 공지의 공법을 활용하여 제조할 수 있다.

따라서, 도시된 바와 같이 상기 제2패널(D)은 제1패널(C)을 둘러싸도록 접합된다. 그리고, 필요한 부분만 남기고 제2패널(D) 각각의 모서리부분을 절단한 후에 제1패널(C)의 윗쪽 아랫쪽에 위치하는 부분을 구부려 플랜지(20)로 성형하면 제조가 완료된다. 이때, 제1패널(C)은 결합홀 및 출입홀이 타공되도록 가공된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 본체가 되는 상기 제1패널(C)은 1.2mm 내지 1.8mm 범위 내의 두께(바람직하게는 1.5mm)를 가지며, 플랜지(20)로 가공되는 상기 제2패널(D)은 0.7mm 내지 1.2mm 범위 내의 두께(바람직하게는 1.0mm)를 갖는다.

전술한 바와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명은 배플과 머플러하우징 사이에서 플랜지가 탄성압축되어 밀착력을 증대시키기 위한 구성으로써, 상기 플랜지(20)는 본체(10) 보다 더 얇은 두께를 가짐에 따라 플랜지(20)는 상대적으로 더 가요성(flexiblility)이 증대되므로 접촉면적을 증대시킬 수 있다. 즉, 접촉면적이 증대됨에 따라 배플의 본체(10)는 더 견고히 고정장착되어 방사음을 개선할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 플랜지(20)의 두께만 줄임으로써 배플의 전체 강성은 유지하되 접촉면을 상대적으로 증가시켜 방사음을 개선 시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 본체
20 : 플랜지
C : 제1패널
D : 제2패널

Claims (8)

1. 내부를 구획하도록 머플러하우징 내에 장착되는 머플러용 배플에 있어서,
   머플러하우징 내에 장착될 수 있는 크기의 판 모양을 갖는 본체; 및
   본체의 테두리에서 형성되어 상기 본체가 머플러하우징에 끼워질 때 머플러하우징의 내주면에서 가압되어 탄성압축되는 플랜지;를 포함하고,
   상기 플랜지는 본체 보다 더 얇은 두께를 가지며, 상기 플랜지는 적층된 모양을 갖도록 굽혀진 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 머플러용 배플.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지는 머플러하우징의 상측변과 하측변에 형성된 것을 특징으로 하는 머플러용 배플.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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