KR20050010628A

KR20050010628A - Muffler

Info

Publication number: KR20050010628A
Application number: KR1020030049997A
Authority: KR
Inventors: 황대길
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2005-01-28
Also published as: KR100528188B1

Abstract

PURPOSE: A variable exhaust pressure muffler utilizing a rotating blade is provided to improve reliability in the working performance and to extend the life span, by simplifying constitution. CONSTITUTION: A variable exhaust pressure muffler utilizing a rotating blade(10) has an axial hole(2) formed in the middle of an output end of a muffler case(1). Large holes(4) and small holes are alternately symmetrically formed to the outside of the axial hole. A guide groove(3) for guiding rotation of the rotating blade is spirally formed in the inner wall surface of the axial hole. The rotating blade is rotatably installed to the axial hole. The rotating blade has a blade(12) selectively opening the large holes or the small holes by linearly rotating according to the pressure of exhaust gas passing through the muffler case.

Description

Variable back pressure muffler using rotary blades {Muffler}

본 발명은 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것으로서, 특히 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러에 관한 것이다.The present invention relates to a variable back pressure muffler using a rotary blade, and in particular, it is possible to effectively solve the exhaust pressure variable according to the operating conditions of the engine, to simplify the configuration of the product to improve the reliability of the operation performance and to extend the life It relates to a variable back pressure muffler using a rotary blade.

일반적으로 머플러라 함은 배기가스에 포함되어 있는 소음(폭발음)을 효과적으로 감소시키고, 배기압을 해소시켜 엔진에서 배기가스의 배출이 원활히 이루어지도록 하는 것을 말한다.In general, the muffler is to effectively reduce the noise (explosion sound) contained in the exhaust gas, and to reduce the exhaust pressure to smoothly discharge the exhaust gas from the engine.

최근에는 상기한 두가지 조건을 모두 만족시키기 위한 가변머플러(Dual-mode muffler)게 제공되고 있는데, 이러한 가변머플러는 엔진의 저속영역과 고속영역의 상반되는 두가지 조건을 모두 만족시킬 수 있도록 하기위해 머플러 내부에 별도의 밸브를 설치하여 저속영역에서는 밸브를 닫아서 소음저감에 치중하도록 하고, 고속영역에서는 밸브를 열어서 배압저감에 따른 엔진출력 향상을 꾀하도록 하고 있다.Recently, a dual-mode muffler has been provided to satisfy both of the above conditions. The variable muffler is designed to satisfy both opposing conditions of the low speed and high speed ranges of the engine. A separate valve is installed in the low speed region to close the valve to reduce noise, and the high speed region opens the valve to improve engine output due to the back pressure reduction.

그러나, 종래의 가변 머플러는 내부에 설치된 밸브를 엔진의 운전조건에 따라 개폐시켜 배가가스의 경로를 바꾸는 방식이기 때문에 엔진의 구동상태가 저속에서 고속으로, 고속에서 저속으로 급변할 경우 밸브가 자주 열리고 닫히는 과정에서 밸브 개폐음이 소음으로서 작용하게되고, 또한 엔진의 2가지 구동모드에 대해서 작동하도록 되어 있어서 엔진의 중간모드 운전시 적절하게 대처하지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.However, since the conventional variable muffler is a method of changing the path of the doubling gas by opening and closing the valve installed in accordance with the operating conditions of the engine, the valve is frequently opened when the engine driving state changes rapidly from low speed to high speed and high speed to low speed. In the closing process, the valve opening and closing sound acts as a noise, and also operates for two driving modes of the engine, which causes a problem of failing to properly cope with the intermediate mode of the engine.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 머플러 케이스의 출력단에 다수의 대구멍과 소구멍을 대칭적으로 형성하고, 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍과 소구멍을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 케이스의 출력단에 형성하므로서, 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is to form a plurality of large holes and small holes symmetrically at the output end of the muffler case, rotates in accordance with the exhaust pressure to selectively open the large and small holes so that the exhaust pressure is eliminated By forming the rotor blade at the output end of the case, it is possible to effectively solve the exhaust pressure variable according to the operating conditions of the engine, using a rotor blade to improve the reliability and extend the life of the operation performance by simplifying the configuration of the product It is an object to provide a variable back pressure muffler.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

머플러 케이스의 출력단 중앙에 축공을 형성하고, 상기 축공의 외곽으로 대구멍과 소구멍을 교번되게 대칭적으로 형성하며, 상기 축공의 내벽면상에 회전날개의 회전을 안내하기 위한 안내홈을 나선형으로 요입 형성하되,A shaft hole is formed in the center of the output end of the muffler case, and a large hole and a small hole are alternately symmetrically formed outside the shaft hole, and a guide groove for guiding the rotation of the rotary blade on the inner wall of the shaft hole is formed in a spiral shape. But

케이스 내부를 통과하는 배기가스의 압력에 따라 선형적으로 회전하여 상기 대구멍 또는 소구멍을 선택적으로 개방시키는 날개를 구비한 회전날개를 상기 축공에 회전가능하게 설치한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the rotary blade is rotatably installed in the shaft hole having a blade that rotates linearly according to the pressure of the exhaust gas passing through the case to selectively open the large hole or the small hole.

상기 회전날개는,The rotary wing,

축공에 삽입되는 축의 일측에 헤드부를 형성하고, 상기 헤드부의 외주연에 대구멍 또는 소구멍을 차단 또는 개방시키기 위한 복수개의 날개가 형성되며, 타측에 케이스 내부에 존재하면서 배이가스의 압력에 따라 축을 전진시키는 가압판을 형성하되,A head portion is formed on one side of the shaft inserted into the shaft hole, and a plurality of wings are formed on the outer circumference of the head portion to block or open the large or small holes. To form a pressure plate,

상기 축의 외주연상에 상기 안내홈에 삽입되어 축의 전후진시 상기 안내홈을따라 유동되면서 축이 회전하도록 하는 삽입돌기를 돌출 형성하고, 상기 가압판과 케이스의 끝단부 사이에 리턴스프링을 개재시킨 것을 특징으로 한다.Is inserted into the guide groove on the outer periphery of the shaft is formed to protrude an insertion projection for rotating the shaft while moving along the guide groove when the shaft is moved forward and backward, characterized in that the return spring is interposed between the pressing plate and the end of the case. do.

그리고, 상기 케이스의 출력단 외측에는 회전날개의 회전각도를 제한하기 위한 스토퍼가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the output terminal of the case is characterized in that the stopper protruding to limit the rotation angle of the rotary blade.

도 1 은 본 발명의 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a variable back pressure muffler using a rotary blade of the present invention.

도 2 는 본 발명에 적용된 머플러 케이스의 단면을 보인 도면.Figure 2 is a view showing a cross section of the muffler case applied to the present invention.

도 3 은 본 발명에 적용된 머플러 케이스의 출력단을 보인 정면도.Figure 3 is a front view showing the output terminal of the muffler case applied to the present invention.

도 4 는 본 발명의 초기상태를 보인 정면도.4 is a front view showing an initial state of the present invention.

도 5 는 본 발명의 작동상태를 보인 정면도.5 is a front view showing an operating state of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 케이스 2 : 축공1 case 2 shaft

3 : 안내홈 4 : 대구멍3: guide groove 4: large hole

5 : 소구멍 6 : 스토퍼5: small hole 6: stopper

10 : 회전날개 11 : 헤드부10: rotary blade 11: head

12 : 날개 13 : 축12 wing 13 axis

14 : 가압판 15 : 삽입돌기14: pressure plate 15: insertion projection

16 : 스프링16: spring

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 5.

도면부호 1 은 머플러의 케이스를 나타내며, 이 케이스(1)의 출력단에는 후설하는 회전날개(10)가 축지되기 위한 축공(2)이 형성된다.Reference numeral 1 denotes a case of a muffler, and at the output end of the case 1, a shaft hole 2 for forming the rotary blade 10 to be reared is formed.

또한, 케이스(1)의 출력단에는 상기 축공(2)의 외곽으로 다수의 대구멍(4)과 소구멍(5)을 교번되게 대칭적으로 형성하는데, 상기 대구멍(4)은 엔진의 고속운전영역시 많은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 크게 형성한 것이고, 상기 소구멍(5)은 도 3 에 도시된 바와같이 엔진의 저속운전영역시 적은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 작은 여러개의 구멍으로 형성한 것이다.In addition, a plurality of large holes 4 and small holes 5 are alternately symmetrically formed at the output end of the case 1 in the outer portion of the shaft hole 2, and the large holes 4 are a high speed driving region of the engine. As shown in FIG. 3, the small hole 5 is formed into a plurality of small holes so that a small amount of exhaust gas can be discharged in the low speed operation region of the engine, as shown in FIG. 3. It is formed.

그리고, 상기 축공(2)의 내벽면상에는 나선형의 안내홈(3)을 형성한다.In addition, a spiral guide groove 3 is formed on the inner wall surface of the shaft hole 2.

도면부호 10 은 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 나타낸다.Reference numeral 10 denotes a rotary blade which rotates according to the exhaust pressure to selectively open the large hole 4 or the small hole 5 so that the exhaust pressure is released.

상기한 회전날개(10)는 도 1 에 도시된 바와같이 상기 축공(2)으로 삽입되어지는 일정길이의 축(13)이 구비되고, 상기 축(13)의 일측에는 헤드부(11)가 형성되며, 상기 헤드부(11)의 외주연에 복수개의 날개(12)를 형성한다.The rotary blade 10 is provided with a shaft 13 of a predetermined length that is inserted into the shaft hole 2, as shown in Figure 1, the head portion 11 is formed on one side of the shaft 13 A plurality of wings 12 are formed at the outer circumference of the head portion 11.

상기 날개(12)는 회전각도에 따라 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 충분히 가려줄 수 있는 크기로서 형성하는 것이 바람직하며, 날개(12)의 갯수는 대구멍(4) 또는 소구멍(5)의 갯수와 동일하게 형성한다.The blade 12 is preferably formed to a size that can sufficiently cover the large hole 4 or the small hole 5 according to the rotation angle, the number of the wings 12 is the large hole 4 or small hole 5 It is formed equal to the number of).

한편, 상기 축(13)의 타측 끝단에는 원판형의 가압판(14)이 형성되는데, 이 가압판(14)는 케이스(1)를 통과하는 배기압이 축(13)에 전달되도록 하여 축(13)이 전진 또는 후진하도록 한다.On the other hand, the other end of the shaft 13 is formed of a disk-shaped pressure plate 14, the pressure plate 14 is such that the exhaust pressure passing through the case 1 is transmitted to the shaft 13 shaft 13 Make this move forward or backward.

상기 가압판(14)과 케이스(1)의 출력단 사이에는 리턴스프링(16)을 개재시켜 가압판(14)에 가해지는 배기압에 의해 축(13)이 전진할때 수축되고, 가압판(14)에 가해지는 배기압이 약해지면 가압판(14)을 밀어내어 축(13)이 후진(원위치)하도록 한다.Between the pressure plate 14 and the output end of the case 1 is contracted when the shaft 13 is advanced by the exhaust pressure applied to the pressure plate 14 via the return spring 16, and applied to the pressure plate 14 When the exhaust pressure decreases, the pressure plate 14 is pushed out so that the shaft 13 is reversed (home position).

상기 축(13)의 외주연에는 삽입돌기(15)가 돌출 형성되는데, 상기 삽입돌기(15)는 도 1 에 도시된 바와같이 축공(2)의 내벽면에 나선형으로 형성되어 있는 안내홈(3)에 삽입되어 축(13)이 전진하거나 후진할때 안내홈(3)을 따라 유동되면서 축(13)이 정역회전하도록 한다.An insertion protrusion 15 protrudes from the outer circumference of the shaft 13, and the insertion protrusion 15 is a guide groove 3 spirally formed on the inner wall surface of the shaft hole 2 as shown in FIG. 1. The shaft 13 is rotated forward and backward while flowing along the guide groove 3 when the shaft 13 is moved forward or backward.

상기 축(13)의 정역회전에 의해 날개(12)가 정역회전하면서 대구멍(4) 또는 소구멍(5)을 선택적으로 개방시키게 되는 것이다.The forward and reverse rotation of the shaft 13 selectively opens the large hole 4 or the small hole 5 while the wing 12 rotates forward and backward.

한편, 상기 케이스(1)의 출력단 외측에는 상기 날개(12)의 회전각도를 제한하기 위한 스토퍼(6)를 돌출 시켜서 회전날개(10)의 회전범위를 제한하였다.On the other hand, the outer end of the case 1 by protruding the stopper 6 for limiting the rotation angle of the blade 12 to limit the rotation range of the rotary blade (10).

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

도 4 는 본 발명의 초기상태를 나타내는 것으로서 회전날개(10)의 날개(12)가 대구멍(4)을 가로막고 있어서 소구멍(5) 들만이 개방된 상태이다.4 shows an initial state of the present invention, in which the vanes 12 of the rotary blades 10 block the large holes 4 so that only the small holes 5 are open.

즉, 엔진이 저속으로 구동할때에는 머플러 케이스(1)로 배출되는 배기가스압이 리턴스프링(16)의 탄성보다 약하므로 축(13)을 밀어내지 못하게되고, 이에따라 상기 도 4 와같이 날개(12)가 소구멍(5) 들을 개방시킨 상태로 존재하게된다.That is, when the engine is driven at a low speed, the exhaust gas pressure discharged to the muffler case 1 is weaker than the elasticity of the return spring 16, so that the shaft 13 cannot be pushed out, and thus, the wing 12 as shown in FIG. Is present in the state that the small holes 5 are opened.

상기와같이 소구멍(5) 만이 개방된 상태에서는 적은양의 배기가스가 소구멍(5)을통해 배출되면서 저속운전상태의 배기압이 해소되면서 배기소음을 줄여주는데 주력할 수 있게된다.As described above, in the state in which only the small hole 5 is opened, a small amount of exhaust gas is discharged through the small hole 5, so that the exhaust pressure in the low speed operation state is solved, thereby reducing the exhaust noise.

한편, 엔진의 회전속도가 점진적으로 증가하게되면 케이스(1)를 통과하는 배기가스의 압력이 점차 증가하게되며, 이에의해 가압판(14)에 가해지는 압력이 리턴스프링(16)의 탄성보다 점진적으로 강해지게된다.On the other hand, if the rotational speed of the engine gradually increases, the pressure of the exhaust gas passing through the case 1 gradually increases, whereby the pressure applied to the pressure plate 14 is gradually increased than the elasticity of the return spring 16. Will become stronger.

따라서, 배기압에 의해 리턴스프링(16)이 수축되면서 축(13)이 조금씩 전진하게되고, 축(13)이 전진함에 따라 삽입돌기(15)가 안내홈(3)을 따라 유동되면서 축(13)이 일방향으로 회전하게된다.Accordingly, as the return spring 16 contracts due to the exhaust pressure, the shaft 13 gradually moves forward. As the shaft 13 moves forward, the insertion protrusion 15 flows along the guide groove 3 as the shaft 13 moves forward. ) Will rotate in one direction.

상기 축(13)이 회전함에 따라 도 5 에 도시된 바와같이 날개(12)가 일정각도 회전하면서 날개(12)가 소구멍(5)의 일부를 차단하고 대구멍(4)의 일부를 개방시켜 엔진이 저속으로 운전될때보다 많은 양의 배기가스가 배출될 수 있도록 한다.As the shaft 13 rotates, as shown in FIG. 5, the blade 12 rotates at an angle, and the blade 12 blocks a part of the small hole 5 and opens a part of the large hole 4 to open the engine. This allows more emissions to be emitted than when operating at low speeds.

그리고, 엔진이 고속으로 운전되면 배기압에 의해 축(13)이 급격히 전진하면서 날개(12)가 스토퍼(6)에 접촉될때까지 회전하게되고, 이에의해 날개(12)는 소구멍(5)을 완전히 차단하고, 대구멍(4)을 완전히 개방시키게되어 많은 양의 배기가스가 대구멍(4)을 통해 배출되게되며, 이에의해 고속운전영역에서의 배기압이 효과적으로 해소되어 엔진출력의 향상을 꾀할 수 있게되는 것이다.When the engine is driven at a high speed, the shaft 13 is rapidly advanced by the exhaust pressure and rotates until the blade 12 contacts the stopper 6, whereby the blade 12 completely closes the small hole 5. And the large opening 4 is completely opened so that a large amount of exhaust gas is discharged through the large opening 4, whereby the exhaust pressure in the high speed operation region is effectively eliminated, thereby improving the engine output. Will be.

상기 설명과같이 본 발명은 배기압에 따라 회전날개가 선형적으로 응답하여 회전하면서 대구멍(4)과 소구멍(5)을 선택적으로 개방시키면서 엔진 운전상태에 적합하게 배기압을 해소시키게되고, 전체적인 구성이 단순하여 제품의 성능에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게된다.As described above, the present invention solves the exhaust pressure suitably for the engine operating state while selectively opening the large hole 4 and the small hole 5 while the rotary blades rotate in response to the exhaust pressure. The simple configuration makes it possible to improve the reliability of the product's performance.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 머플러 케이스의 출력단에 다수의 대구멍과 소구멍을 대칭적으로 형성하고, 배기압에 따라 회전하여 상기 대구멍과 소구멍을 선택적으로 개방시켜 배기압이 해소되도록 하는 회전날개를 케이스의 출력단에 형성하므로서, 엔진의 운전조건에 따라 가변되는 배기압을 효과적으로 해소시킬 수 있고, 제품의 구성을 단순화하여 동작성능에 대한 신뢰도 향상 및 수명이 연장되도록 한 회전날개를 이용한 가변배압 머플러를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention forms a plurality of large and small holes symmetrically at the output end of the muffler case, and rotates according to the exhaust pressure to selectively open the large and small holes so that the exhaust pressure is eliminated. Is formed at the output of the case, so that the exhaust pressure that is variable according to the operating conditions of the engine can be effectively eliminated, and the variable back pressure muffler using the rotary blades to improve the reliability and extend the service life by simplifying the configuration of the product Can be expected to provide an effect.

Claims

The shaft hole 2 is formed at the center of the output end of the muffler case 1, and the large hole 4 and the small hole 5 are alternately symmetrically formed outside the shaft hole 2, and the shaft hole 2 is On the inner wall surface of the guide groove (3) for guiding the rotation of the rotary blade 10 is formed in a concave,

The shaft hole is provided with a rotary blade 10 having a blade 12 that rotates linearly according to the pressure of the exhaust gas passing through the case 1 to selectively open the large hole 4 or the small hole 5. Variable back pressure muffler using a rotary blade, characterized in that rotatably installed in (2).

The method of claim 1,

The rotary blade 10,

A plurality of head portions 11 are formed on one side of the shaft 13 inserted into the shaft hole 2 and the large holes 4 or the small holes 5 are blocked or opened on the outer circumference of the head portion 11. Two wings 12 are formed, the pressure plate 14 which is present inside the case 1 on the other side and moves the shaft 13 in accordance with the pressure of the exhaust gas,

Is inserted into the guide groove (3) on the outer periphery of the shaft (13) protrudes the insertion projection (15) for the shaft 13 to rotate while flowing along the guide groove (3) when the shaft 13 is moved forward and backward And a return spring (16) interposed between the pressing plate (14) and the end of the case (1).

The method of claim 1,

Variable back pressure muffler using a rotary blade, characterized in that the stopper (6) protruding from the output end of the case (1) to limit the rotation angle of the rotary blade (10).