KR20060058261A - 머플러의 가변밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배압 및 소음의 저감효과를 향상시키기 위해서 머플러의 내측으로 연장형성된 배기가스 유출구에 배기가스의 압력에 따라서 공명기(레조네이터)의 입구 크기가 자동으로 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브에 관한 것으로,

하우징의 양측면으로 배기가스 유입구와 배기가스 유출구가 각각 접속형성되고, 상기 배기가스 유출구의 도중에 배기가스의 흐름량에 따라 개폐량이 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브에 있어서,

상기한 배기가스 유출구의 전방 상부측과 하부측에 힌지로써 고정된 상부 도어와 하부 도어로 형성되어지되, 상기 상부 도어와 하부 도어는 힌지공의 외주연 양측으로 외향 및 내향 플레이트가 소정구간 연장형성되고, 상기 힌지공이 끼워지는 힌지축의 도중에는 상부 도어 및 하부 도어에 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링이 각각 장착된 것을 특징으로 한다.

머플러, 가변 밸브, 배압, 힌지

Description

머플러의 가변밸브{Variable valve in the muffler}

도 1은 본 발명에 의한 머플러 가변밸브의 구성도.

도 2 내지 도 3은 머플러 가변 밸브의 작동상태도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 가변밸브의 구성도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 머플러 11 : 하우징

12 : 배기가스 유입구 13 : 배기가스 유출구

20 : 가변 밸브 21 : 상부 도어

22 : 하부 도어 23 : 힌지공

24 : 내향 플레이트 25 : 외향 플레이트

24a,25a : 외측단 30 : 힌지축

32 : 리턴 스프링

본 발명은 머플러의 가변 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배압 및 소음의 저감효과를 향상시키기 위해서 머플러의 내측으로 연장형성된 배기가스 유 출구에 배기가스의 압력에 따라서 공명기(레조네이터)의 입구 크기가 자동으로 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브에 관한 것이다.

머플러는 엔진에서 배출되는 배기가스를 차량의 후방측으로 유도하는 배기 파이프의 도중에 형성되어 배기가스에 포함된 배기소음을 감쇄시키는 역할을 하는 것이다.

이를 위해, 통형상으로 형성되는 머플러의 하우징은 소정용적을 가지도록 형성되는데, 그 내부공간은 다수의 챔버로 구분되거나 다수의 파이프 및 흡음재 등이 수용되기도 한다. 또한, 특정 주파수대를 가진 소음이 감쇄되도록 하기 위한 배플이 장착되기도 한다.

그러나 종래의 머플러에 장착되는 배플은 일정 주파수대의 소음을 저감시키는 데에는 어느정도의 효과는 있었으나, 배플이 배기가스의 흐름에는 저항으로 작용되어 많은 와류가 생기게 되므로서 배기가스가 제대로 배출되지 못하게 되는 현상으로 이어지게 된다. 이는 또한, 부밍 소음 및 배압이 증가되는 원인이 되고, 나아가 엔진의 출력저하로까지 이어지게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 배압 및 소음의 저감효과를 향상시키기 위해서 머플러의 내측으로 연장형성된 배기가스 유출구에 배기가스의 압력에 따라서 공명기(레조네이터)의 입구부 크기가 자동으로 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브를 제공하는 데 목적이 있다.

하우징의 양측면으로 배기가스 유입구와 배기가스 유출구가 각각 접속형성되 고, 상기 배기가스 유출구의 도중에 배기가스의 흐름량에 따라 공명기(레조네이터)의 입구부 크기가 자동으로 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브에 있어서,

상기한 배기가스 유출구의 전방 상부측과 하부측에 힌지로써 고정된 상부 도어와 하부 도어로 형성되어지되, 상기 상부 도어와 하부 도어는 힌지공의 외주연 양측으로 외향 및 내향 플레이트가 소정구간 연장형성되고, 상기 힌지공이 끼워지는 힌지축의 도중에는 상부 도어 및 하부 도어에 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링이 각각 장착된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 머플러 가변 밸브의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 머플러 가변밸브의 구성도이고, 도 2 내지 도 3은 머플러 가변 밸브의 작동상태도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 가변밸브의 구성도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 10은 본 발명에 의한 머플러를 지시하는 것이며, 도면부호 20은 본 발명에 의한 가변 밸브를 지시하는 것이다.

상기한 머플러(10)는 일반적인 머플러에서와 같이 소정용적을 갖는 하우징(11)이 통형상으로 형성되고, 하우징(11)의 전방 및 후방의 양측면에는 각각 배기가스 유입구(12)와 배기가스 유출구(13)가 형성된다. 특히, 배기가스 유출구(13)는 머플러(10)의 하우징(11) 내측으로 소정구간 돌출형성된 채로 형성된다.

그리고 배기가스 유출구(13)의 전방 끝단에는 배기가스의 압력에 따라서 공 명기(레조네이터)의 입구부 크기가 자동으로 조절되도록 하기 위한 가변밸브(20)가 형성된다. 이 가변밸브(20)는 배기가스 유출구(13)의 전방 상부측과 하부측에 각각 힌지결합되는 상부 도어(21)와 하부 도어(22)로 구분형성된다. 즉, 상부 도어(21)와 하부 도어(22)가 상하 각 방향에서 힌지를 중심으로 서로 맞물리는 방향으로 회동하므로서 닫힘작동이 이루어지고, 위와는 서로 반대방향으로 회동되므로서 열림작동이 이루어지도록 구성되는 것이다.

상부 도어(21)와 하부 도어(22)는 각각 힌지공(23)을 중심으로 그 양측에 소정의 각도간격으로 배기가스 유출구(13)를 개폐하기 위한 내향 플레이트(24)와, 배기가스의 압력이 가변 밸브(20)의 작동수단으로 이용되도록 하기 위한 외향 플레이트(25)가 연장형성된다. 상기 내향 플레이트(24)와 외향 플레이트(25)는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에서와 같이 대략 180°~ 210°각도 범위내에서 설정된다.

특히, 내향 플레이트(24)와 외향 플레이트(25)의 외측단(24a,25a)은 각각 머플러(10)의 전방측을 향하여 소정구간이 호형상으로 절곡형성된 형태를 이루는 것이 바람직하다. 상기 각 플레이트(24,25)의 외측단(24a,25a)을 호형상으로 절곡하는 것은 배기가스 압력에 대한 내향 및 외향 플레이트(24,25)의 응답성이 보다 효과적으로 이루어도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기한 힌지공(23)에 수용되는 힌지축(30)의 도중에는 상기한 가변 밸브(20)에 작용되는 배기가스의 압력과는 상대적으로 탄성력이 작용되는 리턴 스프링(32)이 장착된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 머플러(10)의 단면도로서, 가변밸브(20)의 상부 도어(21) 및 하부 도어(22)의 중간부에 각각 힌지축(30)이 일체로 형성되고, 상기 힌지축(30)이 끼워지기 위한 힌지공(23)은 배기가스 유출구(13)를 이루는 파이프의 도중에 형성된 것이다. 그리고 상기한 상부 도어(21) 및 하부 도어(22)를 탄력지지하기 위한 리턴 스프링(32)은 배기가스 유출구(13)의 외주면과 외측 플레이트(25) 사이에 개재된 것이다.

이하, 본 발명에 의해 구성된 머플러 가변 밸브의 작동상태를 설명한다.

상부 도어(21)와 하부 도어(22)로 이루어진 상기 가변 밸브(20)는 머플러(10)의 배기가스 유입구(12)를 통해 하우징(11) 내로 입력되는 배기가스의 압력에 따라서 공명기(레조네이터)의 입구부 크기가 결정되는 것이다.

즉, 머플러(10) 내로 배기가스가 입력되지 않거나, 입력되는 배기가스의 압력이 리턴 스프링(32)의 탄성력보다 낮을 경우에는 상기한 가변 밸브(20)는 리턴 스프링(32)의 탄성력에 의해서 닫혀진 상태가 된다. 이때, 상기한 내향 플레이트(24) 및 외향 플레이트(25)는 배기가스 유출구(13)의 길이방향에 대하여 대략 수직인 상태에 놓여있게 된다.(도2 참조)

엔진의 운전이 가속되어 머플러(10) 내부로 유입되는 배기가스의 압력이 증대되면 배기가스의 압력이 상기한 외향 플레이트(25)에 전달되어지는데, 외향 플레이트(25)에 가해지는 압력이 리턴 스프링(32)의 탄성계수보다 클 경우에 상기 상부 도어(21)와 하부 도어(22)는 각각 힌지점을 중심으로 회동되어진다. 따라서 배기가 스 유출구(13)의 배기가스 통과 단면적이 점차 확대되어 보다 많은 량의 배기가스의 방출이 이루어질 수 있게 된다.(도3 참조)

즉, 엔진의 운전영역이 저 RPM영역에서 고RPM영역으로 변할수록 배기가스 유출구(13)를 통해 배기가스 통과 단면적이 커지는 방향으로 가변 밸브(20)의 작동이 진행되는 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 가변 밸브(20)는 엔진의 저RPM영역에서는 배기가스로 인한 부밍 노이즈가 저감되는 효과가 있게 되며, 엔진의 고RPM영역에서는 배기가스의 유량이 증가되고 배압이 감소되는 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 운전영역 변화에 따라서 공명기의 도중에 마련된 배기가스 유출입구의 크기가 유동적으로 가변되므로서, 엔진의 저RPM운전영역에서는 배기가스로 인한 부밍 노이즈가 감쇄되는 효과가 있으며, 엔진의 고RPM운전영역에서는 배기가스의 유량증가로 인한 배압이 감소되는 등의 커다란 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 하우징의 양측면으로 배기가스 유입구와 배기가스 유출구가 각각 접속형성되고, 상기 배기가스 유출구의 도중에 배기가스의 흐름량에 따라 공명기의 입구부 크기가 조절되도록 형성된 머플러의 가변 밸브에 있어서,

   상기한 배기가스 유출구(13)의 전방 상부측과 하부측에 힌지로써 고정된 상부 도어(21)와 하부 도어(22)로 형성되어지되, 상기 상부 도어(21)와 하부 도어(22)는 각각 힌지축(30)의 양측으로 외향 및 내향 플레이트(24,25)가 소정구간 연장형성되고, 상기 힌지축(30)의 도중에는 상부 도어(21) 및 하부 도어(22)에 탄성력을 제공하기 위한 리턴 스프링(32)이 각각 장착된 것을 특징으로 하는 머플러의 가변 밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 내향 플레이트(24)의 외측단(24a) 및 외향 플레이트(25)의 외측단(25a)은 각각 머플러(10)의 전방측을 향하여 호형상으로 휘어진 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 머플러의 가변 밸브.

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