KR20060129741A - 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 특히 정화장치 캔의 외주면을 따라 플랜지를 자동용접과 클램프에 의해 기밀을 유지한 상태로 결합함으로써, 제조공정이 단순화되고 부품수가 감소되며 탈착이 용이하고 외관이 미려한 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조에 관한 것이다.

본 발명은 분리가능한 정화장치 캔들이 서로 기밀하게 결합되는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치에 있어서, 마주한 두 정화장치 캔의 외주면을 따라 링형태의 플랜지가 결합되되, 상기 플랜지는 볼록한 모양의 중앙부에 수직으로 기밀유지를 위한 가스캣이 개재되고, 중앙부로부터 납작한 모양으로 길게 연장된 좌우측부의 끝단이 로봇용접기에 의한 자동용접으로 정화장치 캔의 외주면에 신속하게 용접되며, 상기 플랜지 중앙부의 외주면을 따라 링형태의 클램프가 결합된다.

체결구조, 정화장치, 배기가스, 분리형, 내연기관, 클램프

Description

내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조{UNION STRUCTURE OF APPARATUS FOR PURIFYING EXHAUST GAS}

도 1은 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 단면도,

도 4는 종래의 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 정화장치 캔 20: 플랜지

21: 중앙부 22: 좌우측부

30: 가스캣 40: 클램프

본 발명은 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조공정이 단순화되어 작업인원이 줄어들고 부품수가 감소되며, 탈착이 용이하여 정비가 편리하고 기밀이 유지됨은 물론 외관이 미려한 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조에 관한 것이다.

자동차의 배기가스는 연료와 공기의 혼합물이 엔진의 실린더 내에서 연소된 후 배기계를 통해 대기중으로 방출되는 것으로서, 내연기관에 사용되는 연료의 대부분은 탄화수소 혼합물이기 때문에 실린더 내에서 완전연소가 불가능하다.

그리고, 자동차의 내연기관에서 발생되는 배기가스에는 질소산화물, 황산화물은 물론이고 매연 등이 다량 함유되어 있으며, 배기가스가 배출될 때 그 소음이 매우 커서 환경오염의 주된 원인이 된다.

특히 디젤엔진의 경우에는 연비가 높으면 큰 토오크를 얻을 수 있어 산업용 차량에 널리 쓰이고 있지만, 그 착화특성상 매연입자와 탄화수소 등이 함유된 유해가스가 다량 배출되고 엔진소음도 강하게 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 자동차에는 연소 후에 발생하는 유해가스를 정화시켜 대기오염을 방지하기 위해 배기가스 정화장치가 필수적으로 설치되며, 이러한 배기가스 정화장치는 배기가스를 포집하는 배기매니폴드에 결합되면서 촉매케이스 내에 장착된다.

종래의 배기가스 정화장치의 체결구조를 살펴보면, 도 4에서 보는 바와 같이 2개의 분리형 정화장치 캔(1)을 체결하기 위하여 원주방향으로 체결공(2a)이 형성된 링형태의 플랜지(2)를 정화장치 캔(1)의 외주면에 용접을 하고, 체결공(2a)에 볼트와 너트를 결합한다.

그러나, 이러한 체결구조로는 정화장치 캔(1)이 대형회될 때 원주가 길어짐에 따라 볼트 및 너트의 수가 많아지면서 결합시 전체 중량이 증가할 뿐만 아니라 조립공정과 조립시간도 매우 길어지고 정비성 등이 현저히 열악해진다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 결합이 간단하여 조립공정과 조립시간이 짧아지고 보수나 정비가 편리하면서도 기밀이 확실하게 보장되는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조는 분리가능한 정화장치 캔들이 서로 기밀하게 결합되는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치에 있어서,

마주한 두 정화장치 캔의 외주면을 따라 링형태의 플랜지가 결합되되,

상기 플랜지는 볼록한 모양의 중앙부에 수직으로 기밀유지를 위한 가스캣이 개재되고, 중앙부로부터 납작한 모양으로 길게 연장된 좌우측부의 끝단이 로봇용접기에 의한 자동용접으로 정화장치 캔의 외주면에 신속하게 용접되며,

상기 플랜지 중앙부의 외주면을 따라 링형태의 클램프가 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 플랜지에 개재된 가스캣의 하단과 두 정화장치 캔이 마주하는 부분은 서로 그 위치가 횡방향으로 이격되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조를 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조는 서로 분리가능한 정화장치 캔(10)들이 체결되는데, 마주한 두 정화장치 캔(10)의 외주면을 따라 플랜지(20)가 기밀하게 결합된다.

플랜지(20)는 링형태로서 중앙부(21)가 볼록한 모양이고, 이 중앙부(21)로부터 좌우측부(22)가 납작한 모양으로 길게 연장된다.

플랜지(20)의 중앙부(21)에는 기밀유지를 위한 가스캣(30)이 수직으로 개재되며, 이 중앙부(21)로부터 연장된 좌우측부(22)의 끝단은 로봇용접기에 의한 자동용접으로 마주한 두 정화장치 캔(10)의 외주면에 용접된다.

이 때, 용접시 플랜지(20)의 중앙부(21)와 정화장치 캔(10)이 마주하는 조립부분의 열변형을 최소화하기 위해서, 로봇용접기로 신속하게 용접함과 아울러 플랜지(20)의 좌우측부(22)가 보다 길게 연장되도록 하여 용접되는 단부가 중앙부(21)로부터 멀어지도록 한다.

또한, 정화장치 캔(10)의 조립부분의 기밀을 더욱 확실하게 보장하기 위해 플랜지(20)의 중앙부(21)에 개재된 가스캣(30)의 하단과 두 정화장치 캔(10)이 마 주하는 부분은 서로 그 위치가 횡방향으로 다소 이격되도록 설치한다.

이렇게 정화장치 캔(10)과 플랜지(20)의 기밀을 유지한 상태에서 용접을 한 다음에, 마지막으로 플랜지(20)의 외주면을 따라 링형태의 클램프(40)를 결합하여 플랜지(20)를 외부에서 가압한다.

클램프(40)는 파이프 등의 가압을 위해 일반적으로 사용되는 링형태로서 양측단을 결합한 다음 일측단에 구비된 너트를 조여서 고정하는 방식으로 플랜지(20)의 외주면에 설치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조는 다음과 같이 작용한다.

체결순서를 살펴보면, 먼저 분리형 배기가스 정화장치 캔(10)을 마주보도록 배치한 다음, 링형태의 플랜지(20)의 내주면에 정화장치 캔(10)을 각각 양쪽에서 결합시킨다.

그리고, 플랜지(20)의 중앙부(21)에 개재된 가스캣(30)의 하단과 정화장치 캔(10)이 마주하는 조립부분은 횡방향으로 다소 이격되도록 위치시켜 결합된 상태로 배기가스에 대한 기밀이 강화되도록 한다.

다음에, 플랜지(20) 좌우측(양측)부(22)를 정화장치 캔(10)의 외주면에 용접하는데, 이 때 좌우측부(22)를 중앙부(21)로부터 길게 연장형성시키고 로봇에 의한 자동용접으로 신속하게 용접하여 플랜지(20)의 중앙부(21)와 정화장치 캔(10)의 조립부분 열변형을 최소화한다.

이와 같은 체결구조에 의해, 제조공정이 단순화되어 작업인원이나 작업공간 이 감소되고, 부품수도 줄어들어 전체적으로 저중량의 제품을 만들 수 있게 되며, 재조립시에 탈거, 장착이 용이해서 보수성이나 정비성이 매우 우수해진다.

여기에다 마지막으로, 플랜지(20)의 중앙부 외주면에 링형태의 클램프(40)를 배치하고, 클램프(40)의 양측단을 결합해서 플랜지(20)를 충분히 가압한 다음 일측단에 구비된 너트를 조여서 배기가스에 대한 기밀이 더욱 확실해지도록 한다.

이러한 구조에 의해 분리형 배기가스 정화장치를 최종적으로 체결하게 되면 기존의 볼트체결방식에 비해 외관이 훨씬 부드럽고 미려해진다.

한편, 본 발명의 체결구조는 배기가스 정화장치 외에도 일반적인 파이프들을 연결하거나 차량용 과급기에 파이프를 연결할 때 등 기밀이 요구되는 다양한 기계부품들의 결합에 폭넓게 응용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 내연기관의 배기가스 정화장치의 체결구조는 결합이 간단해서 제조공정이 단순화되어 작업인원과 작업공간을 절감하고 부품수가 감소되어 제품의 전체적인 중량이 줄어들며, 제조립시에 탈거, 장착이 용이해서 보수나 정비가 편리할 뿐만 아니라 기밀이 확실하게 보장되고 외관이 미려한 유용한 효과를 발휘한다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 당업자에게 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

1. 분리가능한 정화장치 캔들이 서로 기밀하게 결합되는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치에 있어서,

   마주한 두 정화장치 캔의 외주면을 따라 링형태의 플랜지가 결합되되,

   상기 플랜지는 볼록한 모양의 중앙부에 수직으로 기밀유지를 위한 가스캣이 개재되고, 중앙부로부터 납작한 모양으로 길게 연장된 좌우측부의 끝단이 로봇용접기에 의한 자동용접으로 정화장치 캔의 외주면에 신속하게 용접되며,

   상기 플랜지 중앙부의 외주면을 따라 링형태의 클램프가 결합되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지에 개재된 가스캣의 하단과 두 정화장치 캔이 마주하는 부분은 서로 그 위치가 횡방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 분리형 배기가스 정화장치의 체결구조.

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