KR20000058348A - 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리에 관한 것으로, 엔드 플레이트의 내경을 돌출시켜 만곡부를 형성한 후,

플랜지의 내경과 고정하여 응력의 분산과 체결부위의 극소화를 통한 촉매 변환기의 내구성 증대와 출력 향상 및 승차감 상승을 목적으로 창출된 것으로,

상기 엔드 플레이트(22)는;

그 형상이 개략 원반형으로 내경(d)을 플랜지(21)와의 체결 부위 방향으로 돌출 구비하여 내측에는 완만한 만곡부(26)가 형성되도록 하되,

그 선단은 일정한 직선부(27) 구비하여 플랜지(21)와의 체결에 요구되는 조립 공간 확보가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리{Extrud type end-plate assembly of converter for vehicle}

본 발명은 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리에 관한 것으로 더욱 상세하게는 배기 가스의 정화를 위한 촉매 변환기를 배기 라인에 장착하기 위해 이너 링, 엔드 플레이트 및 체결 볼트를 장착한 플랜지로 구성된 조립체의 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 내연기관에서 연소된 연료의 열에너지를 기계적 에너지로 전환하여 진행하는 것으로,

이러한 연료의 연소에는 부산물인 각종 연소 가스가 발생하고, 이 연소가스는 인체를 물론 환경에 치명적인 유해성분을 함유하고 있다.

상기 연소 가스 즉 배기 가스에는 유해성 가스인 일산화 탄소와 탄화수소 및 질소산화물과 무해성 가스인 수증기, 이산화탄소가 혼합되어 배출된다.

유해성 가스인 일산화탄소는 산소가 부족한 상태에서 연소되었을 때 발생하는 무색무취의 기체로서, 이러한 일산화탄소가 정화되지 않은 상태에서 대기로 방출되면 이 가스를 흡입한 인체에 산소결핍증을 유발하는 문제점을 있다.

질소산화물의 경우 자극적인 냄새가 강한 유해한 가스로서 광화학 스모그의 주원인이 되며, 탄화수소의 경우 연료의 불완전연소에 의하여 발생하는 화합물의 가스나 미립자를 총칭하는 것이다.

상기 탄화수소가 정화되지 않고 대기중으로 방출될 경우 탄화수소에 의한 직접적인 대기오염의 경우보다 대기중에 분해되거나 화학반응을 일으켜 광화학 스모그의 원인 제공을 하는 물질이다.

그리하여 자동차는 연료의 연소를 통해 생성되는 배기 가스내의 각종 유해물질을 여과하기 위해 배기 가스 배출라인 일측에 배기 가스 정화장치인 촉매 변환기를 장착하고,

이러한 촉매 변화기(1)는;

자신은 변화하기 않으면서 적당한 조건하에서 반응 물질이 산화 및 환응반응을 일으키도록 도와주는 반응 촉진제인 백금, 로듐, 파라듐과 같은 촉매를 이용하여 유해 가스를 정화하는 장치로서,

도 1에서와 같이 내방에 벌집과 같은 다수의 중공을 형성한 촉매(10)를 장착한 케이스(11)가 구비되고,

상기 촉매(10)와 케이스(11) 상간에는 유리 섬유(fiber glass)혹은 철망으로 형성된 매트(mat;12)를 더 구비하여 소음 경감과 외부 충격으로부터 촉매(10)의 손상을 방지한다.

상기와 같은 촉매 변환기(1)는 배기 매니폴더 및 배기관과의 체결을 위해 양측 선단으로 엔드 플레이트(13) 및 체결 볼트(14)를 장착한 플랜지(15)를 형성하며,

상기 엔드 플레이트(13)와 케이스(11) 상간에는 이너 링(inner-ring;16)을 개재하여 배기 가스로부터 매트(12)가 직접적으로 노출되는 것을 방지한다.

상기와 같은 엔드 플레이트 어셈블리는 각 구성품의 고정을 위해 용접을 통하여 체결되며,

이로 인한 실차의 적용시 주행 중 발생하는 진동이나 배기 매니폴더와 배기관등의 열팽창으로 인해 각 구성품의 체결 부위에는 열응력을 비롯한 각종 하중이 작용한다.

특히 볼트를 통하여 촉매 변환기와 배기 라인을 체결한 플랜지와 엔드 플레이트의 용접 부위에는 상,하방향에 대한 전단 응력이 작용하며,

장시간 운전 또는 노후된 차량의 경우 용접부위에 균열을 초래하여 배압 손실로 인한 출력 저하와 소음 증가로 인한 승차감 저하등을 초래하는 문제점을 안고 있었다.

이에 본 발명은 상기한 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 엔드 플레이트의 내경을 돌출시켜 만곡부를 형성한 후,

플랜지의 내경과 고정하여 응력의 분산과 체결부위의 극소화를 통한 촉매 변환기의 내구성 증대와 출력 향상 및 승차감 상승을 그 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 자동차용 촉매 변환기를 도시한 일부 파절 단면도,

도 2는 종래 기술이 적용된 촉매 변환기의 엔드 플레이트 어셈블리를 도시한 정면도 및 단면도,

도 3은 본 발명이 적용된 자동차용 촉매 변환기를 도시한 전체 구성도,

도 4는 본 발명의 요부인 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리를 도시한 정면도 및 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

2;엔드 플레이트 어셈블리 3;촉매 변환기

21;플랜지 22;엔드 플레이트

26;만곡부 27;직선부

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명이 적용된 자동차용 촉매 변환기를 도시한 전체 구성도, 도 4는 본 발명의 요부인 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리를 도시한 정면도 및 단면도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리(2)는 도 4에서와 같이, 볼트(20) 장착을 위해 암나사를 형성한 플랜지(21)와 원반형 엔드 플레이트(22) 및 이너 링(23)으로 구성되는 것으로,

상기 플랜지(21)는 그 형상이 개략 정삼각형 구도로 각 모서리(24)에는 볼트 장착을 위해 관통공 또는 고정홈(25)을 형성한 후, 그 내경으로 암나사를 구비하여 촉매 변환기(3)의 체결에 요구되는 볼트(20)를 개재하며,

상기 플랜지(21)는 용접을 통하여 엔드 플레이트(22)를 장착하는데,

상기 엔드 플레이트(22)는 원반형을 이루는 것으로, 내경(d)을 플랜지(21)와의 체결 부위방향으로 돌출 구비하여 내측으로 완만한 만곡부(26)가 형성되도록 하되,

그 선단은 일정한 직선부(27) 구비하여 플랜지(21)와의 체결에 요구되는 조립 공간 확보가 가능하도록 한다.

상기와 같이 구성된 엔드 플레이트(22)는 플랜지(21)와의 체결 부위와 상단되는 부분에 촉매 변환기(3)의 매트를 보호하기 위하 이너 링(23)을 고정하여 수용하여 엔드 플레이트 어셈블리(2)를 완성한다.

상기와 같은 본 발명의 작용 상태를 종래 구성의 문제점과 비교하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔드 플레이트 어셈블리(2)의 엔드 플레이트(22)는 돌출 구성된 만곡부(26)의 선단 직선부(27)를 통해 플랜지(21)의 내경(d') 선단과 용접등과 같은 고정 수단을 통해 장착되며,

상기 엔드 플레이트 어셈블리(2)는 도 3에서와 같이 개략 원통형으로 촉매 및 매트를 개재한 케이스(30)의 양측방에 개재되는 것으로,

플랜지(21)는 모서리(24)에 형성된 관통공 또는 고정홈(25)에 형성된 암나사를 이용하여 볼트(20)를 개재하여 촉매 변환기(3)와 배기라인의 고정을 도모한다.

상기와 같이 엔드 플레이트 어셈블리(2)는 엔드 플레이트 내경(d)에 형성된 돌출 만곡부(26)와 플랜지(21)의 내경(d')이 상호 선접촉에 의한 고정 상태를 유지하는 것으로,

이러한 엔드 플레이트 어셈블리(2)를 장착한 촉매 변환기(3)는 실차에 적용될 경우 주행 중 발생하는 진동이나 열팽창으로 인한 열응력과 같은 다양한 하중이 엔드 플레이트(22)와 플랜지(21)의 고정 부위(a)에 가해지고,

상기 하중은 엔드 플레이트(22)의 만곡부(26)를 통한 분산과 흡수를 통해 그 힘의 강도가 저하된 상태로 전달된다.

이러한 엔드 플레이트 어셈블리(2)의 응력 흡수는;

종래 엔드 플레이트 어셈블리의 플랜지와 엔드 플레이트의 체결부위가 직선형의 면접촉으로 인해 하중의 작용시 균열이나 파손등을 초래하여 배압 손실과 소음증가와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

상기와 같은 엔드 플레이트 어셈블리(2)는 엔드 플레이트 내경(d)에 형성된 만곡부(26)로 인해 배기 가스의 배기압 손실을 최소화하여 자동차의 성능 향상과 배기라인의 내구성 증대를 소음 감소등을 이룰 수 있다.

이상과 같은 본 발명인 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리는 진동이나 열응력과 같은 외력에 대한 강성의 증대로 촉매 변환기를 비롯한 배기 라인의 내구성을 증대시켜,

배기압 손실에 의한 출력저하를 억제함은 물론 소음감소를 통한 승차감의 향상등을 이룰 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 그 형상이 개략 정삼각형 구도로 각 모서리(24)에는 관통공 또는 고정홈(25)을 형성하여 볼트(20)를 개재한 플랜지(21)와, 원반형 엔드 플레이트(22) 및 이너 링(23)으로 형성되는 자동차용 촉매 변환기의 엔드 플레이트 어셈블리를 구성함에 있어서;

   상기 엔드 플레이트(22)는;

   그 형상이 개략 원반형으로 내경(d)을 플랜지(21)와의 체결 부위 방향으로 돌출 구비하여 내측에는 완만한 만곡부(26)가 형성되도록 하되,

   그 선단은 일정한 직선부(27) 구비하여 플랜지(21)와의 체결에 요구되는 조립 공간 확보가 가능하도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 촉매 변환기의 돌출형 엔드 플레이트 어셈블리.