KR19980037720U - 배기계의 진동 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차의 배기계를 구성하는 플렉시블 벨로우즈의 단면 구조를 변경하여 플렉시블 벨로우즈의 변형 가능 영역을 넓혀 주는 것으로 부터 플렉시블 벨로우즈에 의한 진동 흡수 능력을 향상 시켜 주기 위하여 배기계 구성 부품중 이그조스트 매니폴드측으로 부터 전달되는 엔진 진동을 저감 시키기 위해 플렉시블 이음관에 벨로우즈를 형성한 배기계의 진동 저감 구조에 있어서, 상기 플렉시블 이음관에 형성되는 벨로우즈의 형상을 나선형태로 형성한 배기계의 진동 저감 구조임.

Description

배기계의 진동 저감구조

본 고안은 차의 배기계를 구성하는 플렉시블 벨로우즈의 단면 구조를 변경하여 플렉시블 벨로우즈의 변형 가능 영역을 넓혀 주는 것으로 부터 플렉시블 벨로우즈에 의한 진동 흡수 능력을 향상 시키는 것이다.

차의 배기계를 구성하는 배기 파이프는 배기 매니폴드에서 나오는 배기개스를 외부로 방출하면서 배기개스 열의 일부를 발산 시키는 역할을 하고, 또 머플러의 수나 촉매 컨버터 등의 부착에 따라 앞, 중간, 뒷 파이프등 몇 개로 나누어 진다.

도 1은 배기계 구성을 보인 것으로 주요 부분은 엔진(1)측 이그조스트 매니폴드(2)에 연결된 프론트 이그조스트 파이프(3), 진동을 이그조스트 파이프(3)에서 잡아 주기위해 프론트 이그조스트 파이프(3)와 결합된 플렉시블 이음관(4), 플렉시블 이음관(4)측에 연결된 촉매 컨버터(5), 촉매 컨버터(5)에 연결되어 촉매 컨버터(5)를 지난 배기개스 유동 소음을 줄이는 보조 머플러 및 배기개스를 차체 후미부측으로 유도하는 리어 이그조스트 파이프 그리고 여기에 결합되어 배기소음을 줄이는 메인 머플러 등이다.

상기 배기계 구조에서 이그조스트 매니폴드(2)에서 보내지는 배기개스 유동은 프론트 이그조스트 파이프(3), 플렉시블 이음관(4)을 차례로 지나 촉매 컨버터(5)를 경유 하고 이후 보조 머플러, 리어 이그조스트 파이프, 메인 머플러를 차례로 거쳐 배기된다.

상기 배기계를 구성하는 부품들은 적소에 배치된 행거류 및 배기계 고정용 브래킷에 의해 클램핑되어 엔진 또는 언더 플로어측에 장착되어 이그조스트 매니폴트(2)로 부터 유도 되는 배기개스를 내보낸다.

배기계에서 엔진(1)측 진동은 배기계에 영향을 미치지 못하도록 적절히 감쇄 시키고 또 배기계 파이프 및 연장 부품들에 유동성을 주는 형식의 플렉시블 이음부를 두게 된다.

도 2는 프론트 이그조스트 파이프(3)와 촉매 컨버터(5) 사이에 플렉시블 이음관(4)을 설치한 예로서 배기 유로를 형성 하면서도 선 변형이 가능한 플렉시블 이음관(4)을 결합한 경우이다.

상기 플렉시블 이음관(4)의 단면 구조는 도 2와 같이 벨로우즈(6)의 형태가 스트레이트 대칭형태로 되어 있어 압축/인장, 휨 등에 대한 단순 변형만 가능하고 비틀림 변형을 불가능한 상태이 있다.

배기계에서 이그조스트 파이프(3)나 다른 부품들의 유동으로 나타나는 변위는 도 3의 (가)(나)(다) 및 도 4와 같이 일정치 않는 것으로 나타난다.

도 3의 (가)는 압축/인장력 플렉시블 이음관(4)측에 작용되는 경우로서 플렉시블 이음관(4)은 A,B 방향으로 신축 작용을 나타낸다.

(나)는 이음관(4)의 일부에 C의 힘으로 작용 될 경우 이음관(4)이 D의 방향으로 변형된 상태이다.

(다)는 이음관(4)의 일부에 E의 힘이 작용된 경우로서 이때 이음관(4)은 F의 방향으로 변형된 상태이다.

이에 대하여 도 4와 같이 이그조스트 파이프(3)를 통해 G1,G2의 비틀림 회전력이 전달될 경우 이음관(4)의 변형은 없다.

여기서 이그조스트 파이프(3)를 기준으로 나란한 횡 방향의 단순 압축/인장력은 벨로우즈(6)의 직선 방향 변형으로 감쇄 시키고, 횡 방향이 아닌 종축 방향의 변위력에 대하여 휨으로 반응하여 감쇄 시킨다.

그러나 비틀림에 대하여 벨로우즈(6) 형태가 직선적으로 형성되어 있어 휨에 대하여 반응하지 못하여 특히 엔진 진동에 의해 배기계로 전달되는 진동 흡수에는 미치는 못하는 단점이 있다.

본 고안은 엔진측으로 부터 배기계로 전달되는 비틀림 진동을 감쇄 시키는 플렉시블 이음 구조를 제공 하는 것이다.

도 1은 일반적인 배기계의 구성을 보인 도면.

도 2는 종래 배기계의 플렉시블 이음관의 설치 단면도.

도 3의 (가)(나)(다)는 플렉시블 이음관의 변형 예를 보인 도면.

도 4는 플렉시블 이음관에 작용되는 비틀림 진동의 예를 보인 도면.

도 5는 본 고안에 따른 플렉시블 이음관의 비틀림 작용 상태를 설명하기 위한 도면.

도 6은 도 5의 종단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1:엔진2:이그조스트 매니폴드

3:이그조스트 파이프(EXHAUST PIPE)5:촉매 컨버터

7:플렉시블 이음관 8:벨로우즈

본 고안은 배기계 구성 부품중 이그조스트 매니폴드측으로 부터 전달되는 엔진 진동을 저감 시키기 위해 플렉시블 연결관에 벨로우즈를 형성한 배기계의 진동 저감 구조에 있어서, 본 고안은 도 5와 같이 플렉시블 이음관(7)에 형성되는 벨로우즈(8)의 형상을 나선형태로 형성한 것을 특징으로 한다.

본 고안의 플렉시블 이음관(7)의 벨로우즈(8) 형상은 엔진 또는 주행중 배기계측 으로 부터 전달되는 비틀림 변형 R에 대하여 반응한다.

예를들면 도 5와 같이 이그조스트 파이프(3)를 통해 엔진측 비틀림 진동이 플렉시블 이음관(7)에 전달될 때 플렉시블 이음관(7)의 벨로우즈(8) 형상이 나선 형상으로 되어있어 비틀림 방향 R에 대하여 회전 비틀림 R1의 반응 작용으로 전달되는 진동을 저감 시킨다.

한편, 배기계측으로 전달되는 진동은 플렉시블 이음관(7)에 대하여 압축/인장,휨, 방향성 비틀림 등의 변위력으로 가해진다.

이때 플렉시블 이음관(7)이 변위력의 작용방향으로 변형되지 않으면 변위력은 곧 떨림 소음화 되거나 결합 파트에 집중 되면서 소멸된다.

이러한 현상이 반복 될수록 결합 파트의 피로가 커지고, 데미지를 높혀 균열이나 결합 파트의 와해를 촉진 시킨다.

특히, 플렉시블 이음관을 형성하는 벨로우즈 형상이 곧은 형태인 경우 압축/인장 및 단순 휨 등으로 반응 하지만 비틀림 변형이 전달되면 반응이 어려운데 대하여 도 5 및 도 6과 같이 벨로우즈(8) 형상이 나선형인 경우 벨로우즈(8)가 비틀림 변형하여 진동을 저감 시키는데 유리한 작용을 하게된다.

본 고안은 배기계측으로 전달되는 비틀림 진동을 플렉시블 이음관에서 잡아줌으로서 진동 저감 영역을 확장시켜 배기계 결합파트의 결속 강도 저하를 방지하고, 배기계에서 생기는 진동 소음을 저감 시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 배기계 구성 부품중 이그조스트 매니폴드(2)측으로 부터 전달되는 엔진 진동을 저감 시키기 위해 플렉시블 이음관에 벨로우즈를 형성한 배기계의 진동 저감 구조에 있어서,

   상기 플렉시블 이음관(7)에 형성되는 벨로우즈(8)의 형상을 나선형태로 형성한 것을 특징으로 하는 배기계의 진동 저감 구조.