KR20030012599A - 플렉시블 튜브의 방사 소음 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 가속시에 배기가스의 유동이 증대되면 플렉시블 파이프의 벨로우즈 내측으로 유체막이 형성되도록 하므로서 방사소음을 차단하는 플렉시블 튜브의 소음저감구조에 관한 것으로,

엔진의 배기매니폴드와 연결되는 배기파이프의 도중에 진동이 감쇄되도록 내부에는 벨로우즈가 형성되고, 벨로우즈의 외주연에는 와이어 메쉬가 형성되는 플렉시블 튜브에 있어서,

상기한 벨로우즈의 내주연으로 내측관과 외측관이 형성되어 그 사이로 유체가 통과되도록 형성되는 유체통로와;

배기매니폴드 측에서 유입되는 배기가스의 유동압력이 증가될 경우에 상기한 유체통로로 유입되기 위한 유체가 저장되며, 상기 유체통로의 전방과 일측이 연통되도록 형성되는 챔버와;

배기가스의 유동압력에 의해 상기한 챔버에 저장된 유체가 상기 유체통로로 유입되도록 저장된 유체를 가압하기 위한 가압수단과;

배기매니폴드로부터 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정압력 이하로 낮아질 경우에 상기 유체통로로 유입되었던 유체가 상기 챔버로 다시 리턴되도록 하기 위해 상기한 유체통로의 후방측에 형성되는 리턴수단; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조{Noise reduction apparatus for flexible tube}

본 발명은 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 가속시에 배기가스의 유동이 증대되면 플렉시블 파이프의 벨로우즈 내측으로 유체막이 형성되도록 하므로서 방사소음을 차단하는 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조에 관한 것이다.

자동차의 배기계를 구성하는 배기 파이프는 배기 매니폴드에서 나오는 배기가스를 외부로 방출하면서 배기가스 열의 일부를 발산시키는 역할을 하고, 또 머플러의 수나 컨버터 등의 부착에 따라 앞, 중간, 뒷 파이프 등 몇 개로 나누어진다.

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

상기 배기계 구조에서 배기 매니폴드(2)에서 보내지는 배기가스 유동은 프론트 배기 파이프(3), 플렉시블 튜브(4)를 차례로 지나 촉매 컨버터(5)를 경유하고 이후 보조 머플러, 리어 배기 파이프, 메인 머플러를 차례로 거쳐 배기된다.

상기 배기계를 구성하는 부품들은 적소에 배치된 행거류 및 배기계 고정용 브라켓에 의해 클램핑되어 엔진 또는 언더 플로어측에 장착되어 배기 매니폴드(2)로부터 유도되는 배기가스를 내보낸다.

특히, 상기한 플렉시블 튜브(4)는 엔진(1)측에서 전달되는 진동을 배기계에 영향을 미치지 못하도록 적절히 감쇄시키고 또 배기계 파이프 및 연장 부품들에 유동성을 주는 역할을 하게 된다.

도 4는 상기한 플렉시블 튜브(4)의 단면도로서, 상기 플렉시블 튜브(4)는 배기가스의 고온의 열에 견디며 변형 가능한 금속 재질을 절곡하여 제작된 벨로우즈(11)가 형성되고, 상기 벨로우즈(11)의 외주연에는 와이어 메쉬(12)가 형성된다. 특히, 상기한 벨로우즈(11)는 두께가 0.25~0.3mm 정도되는 얇은 금속판으로 형성되어진다.

그러나 상기와 같은 플렉시블 튜브의 경우에 엔진에서 전달되는 고주파의 소음 및 엔진의 여러 이음이 얇은 벨로우즈를 통하여 방사되는 소음이 발생되는 문제점이 있었다. 이와 같은 소음을 줄이기 위해서는 플렉시블 튜브의 두께를 증가시키면 벨로우즈 자체의 유연성이 떨어져 차량의 이이들 진동이 악화되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진의 가속시에 배기가스의 유동이 증대되면 플렉시블 파이프의 벨로우즈 내측으로 유체막이 형성되도록 하므로서 방사소음을 차단하는 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 배기매니폴드와 연결되는 배기파이프의 도중에 진동이 감쇄되도록 내부에는 벨로우즈가 형성되고, 벨로우즈의 외주연에는 와이어 메쉬가 형성되는 플렉시블 튜브에 있어서,

상기한 벨로우즈의 내주연으로 내측관과 외측관이 형성되어 그 사이로 유체가 통과되도록 형성되는 유체통로와;

배기매니폴드 측에서 유입되는 배기가스의 유동압력이 증가될 경우에 상기한 유체통로로 유입되기 위한 유체가 저장되며, 상기 유체통로의 전방과 일측이 연통되도록 형성되는 챔버와;

배기가스의 유동압력에 의해 상기한 챔버에 저장된 유체가 상기 유체통로로 유입되도록 저장된 유체를 가압하기 위한 가압수단과;

배기매니폴드로부터 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정압력 이하로 낮아질 경우에 상기 유체통로로 유입되었던 유체가 상기 챔버로 다시 리턴되도록 하기 위해 상기한 유체통로의 후방측에 형성되는 리턴수단; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 플렉시블 튜브의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 플렉시블 튜브의 작동상태도.

도 3은 일반적인 배기계의 구조도.

도 4는 종래 플렉시블 튜브의 구성도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 플렉시블 튜브 21 : 벨로우즈

22 : 와이어 메쉬 23 : 내측관

24 : 외측관 25 : 유체통로

26 : 챔버 27 : 가압수단

28 : 가동판 29 : 스프링

30 : 리턴수단 31 : 피스톤

32 : 리턴스프링

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 플렉시블 튜브의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 플렉시블 튜브의 작동상태도로서, 도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 플렉시블 튜브를 지시하는 것이다.

상기한 플렉시블 튜브(20)는 얇은 금속판으로 벨로우즈(21)가 형성되고, 상기 벨로우즈(21)의 외주연에 와이어 메쉬(22)가 형성된다. 그리고 상기 벨로우즈(21)의 내주연으로 별도의 내측관(23)과 외측관(24)이 형성되는데, 상기 내측관(23)과 외측관(24) 사이에는 유체가 통과되기 위한 소정의 유체통로(25)가 마련된다. 즉, 상기한 유체통로(25)는 원통형으로 형성되는 것이다.

그리고 상기한 유체통로(25)의 전방측에는 배기배니폴드로부터 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정압력보다 높을 경우에 상기 유체통로(25)로 유입되기 위한 유체가 저장되는 챔버(26)가 형성된다. 이 챔버(26)의 일측은 상기 유체통로(25)의 전방과 연통되어지며, 유체통로(25)의 체적에 따라 상기 챔버(26)는 여러개 형성될 수도 있다.

또한, 상기한 챔버(26)에는 배기가스의 유동압력에 의해 상기 챔버(26)에 저장된 유체가 상기 유체통로(25)로 유입될 수 있도록 유체를 가압하는 가압장치(27)가 형성된다. 상기 가압장치(27)는 상기 챔버(26)의 내측을 향해 작동판(28)이 경사지게 형성되고, 상기 작동판(28)은 상기 챔버(26) 내부에 수용되는 스프링(29)에 의해 탄력지지된다.

그리고 배기매니폴드로부터 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정압력 이하로 낮아질 경우에 상기 유체통로(25)로 유입되었던 유체가 상기 챔버(26)로 다시 리턴되도록 하기 위해 상기한 유체통로(25)의 후방측에 리턴수단(30)이 형성된다. 상기 리턴수단(30)은 상기 유체통로(25)의 내부에 수용되는 환형의 피스톤(31)과, 상기 피스톤(31)을 탄력지지하기 위해 상기 유체통로(25)의 후방에 수용되는 리턴스프링(32)으로 구성된다.

이상과 같이 형성되는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면 연소실에서 발생되는 배기가스는 배기매니폴드 측으로 유도된 후 각 배기계를 거친 후 대기 중으로 방출된다.

이 과정에서 상기한 플렉시블 튜브(20)로 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정의 압력값보다 높을 경우에는 상기한 가압수단(27)의 가동판(28)이 스프링(29)을 누르며 챔버(26) 내의 유체를 가압하게 된다. 그러면 가압된 유체는 유체통로(25)를 측으로 이동되어 상기 원통형의 유체통로(25)를 가득 채우게 된다. 따라서 벨로우즈(21) 측으로 통과하는 엔진의 고주파이음 및 방사소음이 유체막에 의해 감쇄된다.

반대로 플렉시블 튜브(20)로 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정의 압력값 이하로 되는 경우에는 상기한 리턴수단(30)의 탄력에 의해 상기 유체통로(25)를 채우고 있던 유체는 챔버(26) 측으로 밀리게 된다. 이때 상기한 가압수단(27)의 가동판(28)은 스프링(29)의 탄력에 의해 원위치되며, 챔버(26)에는 유체통로(25)에서 밀려나오는 유체가 채워지게 된다.

따라서 상기와 같이 구성되는 플렉시블 튜브(20)는 기존의 아이들시의 진동 레벨을 유지하게 하고 방사되는 소음을 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 플렉시블 튜브로 유입되는 배기가스의 유동압력이 높을 경우에는 챔버내에 저장되어 있던 유체가 벨로우즈의 내주연에 형성되는 유체통로로 유입되므로서 엔진의 고주파이음 및 방사소음이 외부로 전달되는 것이 감쇄되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 엔진의 배기매니폴드와 연결되는 배기파이프의 도중에 진동이 감쇄되도록 내부에는 벨로우즈가 형성되고, 벨로우즈의 외주연에는 와이어 메쉬가 형성되는 플렉시블 튜브에 있어서,

   상기한 벨로우즈(21)의 내주연으로 내측관(23)과 외측관(24)이 형성되어 그 사이로 유체가 통과되도록 형성되는 유체통로(25)와;

   배기매니폴드 측에서 유입되는 배기가스의 유동압력이 증가될 경우에 상기한 유체통로(25)로 유입되기 위한 유체가 저장되며, 상기 유체통로(25)의 전방과 일측이 연통되도록 형성되는 챔버(26)와;

   배기가스의 유동압력에 의해 상기한 챔버(26)에 저장된 유체가 상기 유체통로(25)로 유입되도록 저장된 유체를 가압하기 위한 가압수단(27)과;

   배기매니폴드로부터 유입되는 배기가스의 유동압력이 소정압력 이하로 낮아질 경우에 상기 유체통로(25)로 유입되었던 유체가 상기 챔버(26)로 다시 리턴되도록 하기 위해 상기한 유체통로(25)의 후방측에 형성되는 리턴수단(30); 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 가압수단(27)은 챔버(26)의 내측을 향해 작동판(8)이 경사지고, 상기 작동판(28)은 상기 챔버(26) 내부에 수용되는 스프링(29)에 의해 탄력지지되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 리턴수단(30)은 유체통로(25)의 내부에 환형의 피스톤(31)이 수용되고, 상기 피스톤(31)은 유체통로(25)의 후방에 수용되는 리턴스프링(32)에 의해 탄력지지되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 튜브의 방사소음 저감구조.