KR20010006200A - 자동차의 배기 가스 시스템 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 응력을 받을 수 있는 배기 가스 시스템 요소 및 그 배기 가스 시스템 요소의 하부에 배치되는 열 차폐판(1)의 2개의 구성 부품을 구비하고, 열 차폐판이(1) 상이한 열팽창 거동으로 인한 배기 가스 시스템 요소와 열 차폐판(1)과의 상호간 상대 이동이 가능하도록 결합 장치(2)에 의해 배기 가스 시스템 요소와 결합되는 배기 가스 시스템 장치에 관한 것이다. 배기 가스 시스템 요소와 열 차폐판과의 사이에서의 견고하고도 신뢰성이 있는 결합을 보장하면서도 간단하고 저렴한 제조가 실현될 수 있도록 하기 위해, 결합 장치(2)는 슬라이딩면(9)이 마련되어 제1 구성 부품(3)을 슬라이딩이 가능하게 수납하는 슬라이딩(7a,7b,17a,17b)을 구비하고, 그 슬라이딩 텅은 미리 주어진 스프링력으로 제1 구성 부품을 대략 수평 방향으로 수납한다. 또한 결합 장치는 제2 구성 부품(1)과 고정 결합되고, 결합 장치(2)상에 제2 구성 부품을 고정시키고 결합 장치(2)를 제1 구성 부품(3)에 조임 고정시키는 클램핑 수단(5,6)이 마련 된다.

Description

자동차의 배기 가스 시스템 장치{DEVICE FOR THE EXHAUST GAS SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE}

배기 가스 시스템, 그 중에서도 특히 배기 가스 시스템의 컨버터(촉매)는 운전 중에 매우 높은 온도로 될 수 있으므로, 보통 배기 가스 시스템 내지 컨버터의 하부에는 차도에 대한 과도한 가열 작용과 그로부터 초래될 수 있는 위험을 완전하지는 않더라도 적어도 대폭적으로 방지하게 되는 열 차폐판이 장착된다. 배기 가스 시스템, 특히 컨버터는 넓은 범위에 걸친 온도에 노출될 수 있기 때문에, 그러한 2개의 구성 부품, 즉 배기 가스 시스템 내지 컨버터와 열 차폐판과의 사이에서는 차량의 길이 방향으로 그에 상응하는 길이 조정이 이루어질 수 있어야 한다.

이러한 목적을 위하여, 종래에는 특히 슬라이딩 시트가 사용되었는데, 그 슬라이딩 시트에서는 2개의 구성 부품 중의 하나, 즉 열 차폐판 또는 배기 가스 시스템 요소가 슬라이딩 시트의 일부분으로서 슬라이딩 레일 내에서 간격을 두고 차량의 길이 방향으로 이동될 수 있는 링크 블록과 고정 결합된다. 이 경우, 결합시키려는 또 다른 구성 부품은 링크 블록의 가이드를 형성하는 슬라이딩 시트 하우징과 결합되고, 그에 따라 슬라이딩 시트 하우징 내에서 링크 블록이 이동될 수 있음으로 인해 2개의 구성 부품 상호간의 상대 이동성이 보장된다. 그러나, 그러한 유형의 슬라이딩 시트와 2개의 구성 부품을 그러한 형식으로 배치하는 데에는 슬라이딩 시트 하우징, 그 안에 삽입된 링크 블록 및 고정 타입 볼트로 형성되는 슬라이딩 시트가 상대적으로 복잡하고 고가로 제조되어야 한다는 단점이 있다. 또한, 슬라이딩 시트에 유포되는 높은 온도 범위 중에서는 링크 블록을 가이드에서 규정된 대로 안내하는데 문제가 많다.

독일 특허 출원 제42 28 511 A1호는 팽창 거동이 상이한 판을 결합시키기 위한 유지 클램프를 개시하고 있는데, 그 유지 클램프에서는 2개의 클램핑 웨브가 중간 구역에 의해 결합되고 클램핑 웨브에 나사가 통과할 수 있는 관통 구멍이 마련되어 2개의 클램핑 웨브가 중간 구역의 탄성 스프링력을 거슬러 스토퍼 쪽으로 서로를 향하게 가압된다. 클램핑 웨브에는 이완 상태에서의 그 축방향 간격이 클램핑시키려는 판의 두께보다 더 작은 전방 및 후방 스프링 텅(tongue)이 각각 마련된다. 그 경우, 유지 클램프는 특히 자동차 조립시에 플라스틱 하우징이나 플라스틱 블라인드를 차체 부분에 고정시킬 경우에 팽창 거동이 상이한 판을 결합시키는데 사용된다. 볼트를 삽입할 경우, 스프링 텅은 확실한 클램핑력으로 판을 수납하고, 가열 작용에 의거한 판의 팽창 시에 축방향으로 추가의 탄성을 발휘할 수 있음으로써 팽창으로 얇아진 판을 계속 확실하게 수납하는 것이 가능하다. 그와 관련하여, 스프링 텅의 클램핑력은 수납하려는 판이 팽창에 의해 측방으로 이동되는 것이 가능하도록 설계된다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 자동차용 배기 가스 시스템 장치에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 몇개의 실시예에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기 가스 시스템 장치의 측면도이고,

도 2는 도 1에 도시된 수납 장치를 이완된 상태에서 나타낸 도면이며,

도 3은 도 2의 수납 장치의 평면도이고,

도 4는 그러한 형식의 수납 장치와 함께 클램핑 링크를 나타낸 평면도이며,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수납 장치를 나타낸 도면이고,

도 6은 제2 실시예에 따른 수납 장치를 구비한 배기 가스 시스템 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 목적은 배기 가스 시스템의 요소와 열 차폐판과의 사이에 견고하고도 신뢰성이 있는 결합이 이루어질 수 있고, 그럼에도 불구하고 간단하고 저렴하게 제조될 수 있는 배기 가스 시스템 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 배기 가스 시스템 장치에 의해서 달성된다. 종속항에는 또 다른 바람직한 구성이 기재되어 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 결합시키려는 2개의 구성 부품 중의 하나는 수납 장치와 고정 결합되고, 다른 구성 부품은 수납 장치의 슬라이딩 텅에 의해서 그 슬라이딩 텅이 미리 정해진 스프링력으로 그 제2 구성 부품을 붙잡는 형식으로 파지되며, 그에 따라 제2 부품이 슬라이딩 텅의 슬라이딩 면을 따라 슬라이딩 이동하는 것이 가능하게 된다.

또한, 수납 장치는 특히 청구항 2에 따라 중간 구역에 의해 서로 탄성적으로 결합되는 2개의 클램핑 웨브에 의해서 형성될 수 있는데, 그 경우에 특히 2개의 구성 부품과 수납 장치는 예를 들어 청구항 7에 따라 클램핑 웨브에 있는 관통 구멍을 통해 축방향으로 연장되는 볼트 및 너트에 의해서 조임 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 배기 가스 시스템 장치는 수납 장치가 본 발명의 경우에는 열 차폐판과, 예를 들어 컨버터 내지 촉매인 컨버터인 배기 가스 시스템 요소와의 결합에 사용된다는 점에서 특히 독일 특허 출원 제42 28 511 A1호와는 구별된다. 그 경우, 본 발명에 따라, 열 차폐판 내지 촉매의 클램핑 링크 또는 지지대를 슬라이딩이 가능하게 수납함으로써 배기 가스 시스템 요소와 이와 결합되는 열 차폐판과의 사이에서의 상당한 상대적 길이 변동 내지 거리 변동이 상쇄될 수 있다.

또한, 청구항 6에 따라 2개의 클램핑 웨브를 결합시키는 중간 구역의 회전 범위를 제한함으로써 선회를 방지할 수 있다.

도 1에 따르면, 배기 가스 시스템 장치는 열 차폐판(1)과, 배기 가스 시스템의 컨버터 내지 촉매의 클램핑 링크(3)를 구비하고, 그들 구성 부품은 수납 장치로서의 역할을 하는 슬라이딩 시트(2)에 의해서 서로 결합된다. 슬라이딩 시트(2)는 탄성 결합 부재로서 작용하는 중간 구역(8)에 의해 서로 결합되는 2개의 클램핑 웨브(10a, 10b)를 구비한다. 양자의 클램핑 웨브(10a, 10b)에는 도면의 좌측에 도시된 전방 측면 및 도면의 우측에 도시된 후방 측면에 각각 상부 슬라이딩 텅(7a, 7a) 및 하부 슬라이딩 텅(7b, 17b)이 형성되어 있다.

클램핑 웨브(10a, 10b)는 각각 볼트(5)용의 관통 개구부를 구비하는데, 그 볼트(5)의 볼트 와셔(12)와 슬라이딩 시트의 타측에서 볼트에 고정되는 너트(6)는 클램핑 웨브(10a, 10b)를 스토퍼(11a, 11b)에서 서로를 향해 가압시킨다. 그 경우, 볼트는 클램핑 웨브의 관통 개구부 및 클램핑 링크(3)의 세장형 구멍(6)을 통해 연장된다.

압축된 클램핑 웨브(10a, 10b)에서의 슬라이딩 텅(7a, 7b) 사이 및 슬라이딩 텅(17a, 17b) 사이의 축방향 간격은 클램핑 링크(3)의 축방향 높이보다 작기 때문에, 클램핑 링크은 그에 상응하는 슬라이딩 텅(7a, 7b, 17a, 17b)의 클램핑력에 의해 슬라이딩 텅의 각각의 슬라이딩면(9)의 구역에 파지된다.

화살표 "F"에 의해 지시된 차량의 길이 방향(주행 방향)으로의 슬라이딩 시트의 이동 거리는 세장형 구멍(16)의 직경과 스토퍼(11a, 11b)의 구역에서의 슬라이딩 시트의 반경 방향의 직경과의 차이로부터 주어진다.

또한, 볼트 와셔(12)는 클램핑 웨브(10a) 상에 놓이는 반면에, 너트(6)의 와셔(22)는 열 차폐판(1) 상에 놓여져 열 차폐판(1)을 클램핑 웨브(10b)에 맞대어 가압한다.

도 4는 양 측면에서 슬라이딩 시트에 의해서 열 차폐판과 결합될 수 있는 클램핑 링크(3)를 도시하고 있는데, 알아 보기 쉽게 하려는 이유로 우측에만 슬라이딩 시트(2)가 삽입되는 것으로 도시되어 있다. 슬라이딩 시트가 클램핑 링크 상에서 차량의 길이 방향으로 전체의 이동 거리에 걸쳐 슬라이딩 이동될 수 있도록 보장하면서도 슬라이딩 시트가 예를 들어 볼트를 조이는 동안 또는 횡압력에 의해서 선회되는 것을 방지하기 위해, 클램핑 링크(3)에는 돌출부(30)가 형성된다. 그 돌출부(30)는 슬라이딩 텅(17a, 17b)에는 충분한 이동로를 제공하지만, 슬라이딩 텅(17a, 17b)이 배치된 중간 구역(8)의 좌우 양측이 과대하게 횡방향으로 이동하는 것을 차단시킴으로써 슬라이딩 시트가 완전히 돌출부 쪽으로(도 4 상부의 위치로) 이동된다 하더라도 중간 구역(8)이 돌출부(30)에 의해서 선회될 수 없도록 한다.

이러한 배치에 의해, 전술된 배기 가스 시스템의 구성 부품이 온도에 따라 상이하게 팽창되더라도 그 상이한 팽창 거리가 상쇄될 수 있다.

그 경우, 슬라이딩 시트는 길이 방향의 힘이 작고 정확하게 규정될 때에 열 차폐판에 인가되는 온도(약 300 ℃) 및 촉매(약 850 ℃)에 인가되는 온도로 인해 3 ㎜까지에 달할 수 있는 2개의 구성 부품, 특히 강철 구성 부품 사이의 상대 이동을 수용하는 역할을 할 수 있다.

도 5에 도시된 실시예에서는, 너트가 하부 클램핑 웨브(10a)와 결합된 나사부(13)에 의해 대체된다. 또한, 나사부(13)는 맞물림 결합(14)에 의해서 클램핑 웨브(10a)와 결합된다. 그 경우, 맞물림 결합(14)은 슬라이딩 시트의 측방에서 하향 연장되는 2개의 접합판(18)에 의해서 실현되는데, 이 접합판(18)에는 각각 편자 모양의 창(19)이 형성되고, 다시 이 창(19)에는 슬라이딩 시트의 중심 쪽으로 굴곡될 수 있음으로써 나사부(13)의 축방향 틈새를 슬라이딩 시트에 대해 고정시킬 수 있는 맞물림 돌출부(20)가 남겨져 있다. 이러한 실시예에서는, 볼트가 도면의 상측부로부터 클램핑 웨브(10b)의 관통 구멍에 삽입되어, 타측으로부터 너트를 밀어 넣을 필요가 없이 바로 나사부(13)에 체결될 수 있다. 그에 따라, 일측으로부터 간단하게 고정시키는 것 내지 예를 들어 열 차폐판을 덮어 씌우는 형식으로 조립하는 것이 가능하게 된다.

고정시킬 경우에는, 먼저 컨버터의 클램핑 링크(3)를 클램핑 웨브(10a, 10b) 사이의 구역에 위치시키고, 그 다음으로 볼트를 2개의 클램핑 웨브(10a, 10b)의 스토퍼(11a, 11b)가 서로 포개어질 때까지 클램핑 웨브의 관통 구멍을 통해 너트(6) 내지 나사부(13)에 체결하여 조인다. 그와 동시에, 열 차폐판(1)을 볼트 헤드 내지 와셔(22)와 클램핑 웨브(10b)와의 사이에 고정시킨다.

슬라이딩 텅(7a, 7b, 17a, 17b)을 넓고 둥글게 구성함으로써, 긴 내구 수명이 보장될 수 있지만, 그에 반해 좁은 슬라이딩 텅은 클램핑 링크 속에 박히는 경향이 있음으로써 이동에 필요하 힘을 상승시키고 경우에 따라서는 장치의 파손까지 유발할 수 있다.

Claims (12)

1. 열 응력을 받을 수 있는 배기 가스 시스템 요소 및 그 배기 가스 시스템 요소의 하부에 배치되는 열 차폐판(1)의 2개의 구성 부품을 구비하고, 열 차폐판은 상이한 열팽창 거동으로 인한 배기 가스 시스템 요소와 열 차폐판(1)과의 상호간 상대 이동이 가능할 수 있도록 결합 장치(2)에 의해 배기 가스 시스템 요소와 결합되는 배기 가스 시스템 장치에 있어서,

   결합 장치(2)는 슬라이딩면(9)이 마련되어 제1 구성 부품(3)을 슬라이딩이 가능하게 수납하는 슬라이딩 텅(7a,7b,17a,17b)을 구비하고, 그 슬라이딩 텅(7a,7b,17a,17b)은 미리 주어진 스프링력으로 제1 구성 부품(3)을 대략 수평 방향으로 수납하며, 결합 장치는 제2 구성 부품(1)과 고정 결합되고, 결합 장치(2) 상에 제2 구성 부품을 고정시키고 결합 장치(2)를 제1 구성 부품(3)에 조임 고정시키는 클램핑 수단(5, 6)이 마련되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
2. 제1항에 있어서, 결합 장치(2)는 중간 구역(8)에 의해 서로 탄성적으로 결합되는 2개의 클램핑 웨브(10a, 10b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
3. 제2항에 있어서, 클램핑 웨브(10a, 10b)는 결합 장치가 폐쇄될 경우에 서로 포개어지는 스토퍼(11a, 11b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
4. 제3항에 있어서, 제2 구성 부품(3)에는 세장형 구멍(16)이 형성되고, 그 세장형 구멍(16)속에서 결합 장치(2)가 이동될 수 있는 것을 특징으로 배기 가스 시스템 장치.
5. 제4항에 있어서, 이동 거리는 이동 방향으로 측정된 세장형 구멍의 직경과 스토퍼의 구역에서의 결합 장치(2)의 반경 방향의 직경과의 차이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제2 구성 부품은 이동 방향으로 연장되어 결합 장치(2)의 슬라이딩 텅(7a, 7b, 17a, 17b)을 위한 이동로를 형성하는 돌출부(30)를 구비하고, 결합 장치(2)의 중간 구역(8)은 중간 구역의 회전각 범위가 돌출부(30) 및 클램핑 링크(3)에 의해 결정되도록 돌출부(30)의 옆에 위치되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 클램핑 수단은 클램핑 웨브에 있는 관통 구멍을 통해 연장되어 너트(6)에 의해서 조여지는 볼트(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
8. 제7항에 있어서, 너트는 바람직하게는 결합 장치에 대해 틈새를 두고 상실되지 않게 결합 장치에 결합되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
9. 제8항에 있어서, 너트는 결합 장치(2)에 맞물리는 유지 텅에 의해서 결합 장치(2)와 결합되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 배기 가스 시스템 요소는 컨버터 내지 촉매인 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.
11. 제10항에 있어서, 컨버터 내지 촉매는 클램핑 링크(3)에 의해서 열 차폐판(1)과 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 배기 가스 시스템 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 열 차폐판(1)은 제1 구성 부품으로서 슬라이딩이 가능하게 슬라이딩 텅에 의해 수납되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 시스템 장치.