KR20120000716U - 배기관의 플렉서블 서포터 구조 - Google Patents

배기관의 플렉서블 서포터 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 배기관의 플렉서블 서포터 구조에 관한 것이다.
본 고안에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조는, 배기관(10)의 하측에 배치되고 제1 체결홀(14)이 형성된 브래킷(12), 배기관(10)의 하측에 브래킷(12)에 이격되게 배치되고 제1 체결 홀(14)과 대응하는 위치에 제2 체결 홀(22)이 형성된 플렉서블 서포터(20) 및 제1, 제2 체결 홀(14)(22)에 관통하여 배치되고 스터드 파트(32)에서 브래킷(12) 또는 플렉서블 서포터(20)가 활주되는 샤프트(50)를 포함한다.

Description

배기관의 플렉서블 서포터 구조{the Flexible Support of the Exhaust gas receiver}
본 고안은 배기관의 플렉서블 서포터 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저속디젤엔진에 설치되어 배기관을 받히도록 하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조에 관한 것이다.
일반적으로 저속디젤엔진에는 배기관이 설치되고, 배기관(the Exhaust Gas Receiver)은 원통형으로 된 제관물로 소기관(Scavenge Air Receiver)의 상부에 플렉서블 서포터(Flexible Support)에 의해 조립되며, 엔진 펌프 측에 배기밸브와 연결되어 있고 반대편에는 터보차저(turbocharger)와 연결되어 있다.
상술한 배기관은 엔진의 각 실린더의 배기밸브(Exhaust Valve)로부터의 고온, 고압의 배기가스를 받아 터보차저로 보내고, 상술한 배기가스는 터보차저 블레이드(Turbo Charger Blade)를 회전시키는 동력으로 이용된다.
종래의 배기관의 플렉서블 서포터 구조는 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 플렉서블 서포터(20)가 배기관(10)을 지지하는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 배기관(10)의 하측에는 브래킷(12)이 설치되고, 플렉서블 서포터(20)에는 각각 체결 홀이 형성되며, 양측의 체결 홀에는 볼트(30)가 체결되고 상대측에는 너트(40)가 체결되어 일체로 조립된다.
또한, 배기관(10)이 운용될 때에 대략 30mm 정도의 진폭으로 진동되고, 상술한 진동에 대응하기 위하여 플렉서블 서포터(20)는 유연한 재질로 제공된다.
즉, 상술한 플렉서블 서포터(20)는 유연성을 가짐으로써 내구성이 약하고, 반복되는 진동에 의해 플렉서블 서포터(20)가 훼손되는 문제점이 있다.
따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 배기관을 받히도록 하는 플렉서블 서포터의 내구성을 향상시키고 아울러 배기관의 진동에 대응하도록 내진성을 갖는 배기관의 플렉서블 서포터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조는, 배기관의 하측에 배치되고 제1 체결홀이 형성된 브래킷; 상기 배기관의 하측에 상기 브래킷에 이격되게 배치되고 상기 제1 체결홀과 대응하는 위치에 제2 체결홀이 형성된 플렉서블 서포터; 및 상기 제1, 제2 체결홀에 관통하여 배치되고 스터드 파트에서 상기 브래킷 또는 상기 플렉서블 서포터가 활주되는 샤프트;를 포함한다.
또한, 상기 플렉서블 서포터의 측면에 형성되어 상기 플렉서블 서포터의 강성을 향상시키는 리브 유닛;을 더 포함한다.
또한, 상기 리브 유닛은, 세로 방향으로 이격되어 배치되는 제1, 제2 리브; 및 상기 제1 리브의 중간과 상기 제2 리브의 중간을 가로방향으로 연결하는 제3 리브;을 포함한다.
또한, 상기 리브 유닛은 상기 플렉서블 서포터의 양쪽 측면에 각각 복수 개로 배치되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제2 체결홀에 배치되어 상기 샤프트에 대한 마찰을 감소시켜 상기 샤프트의 진동운동을 원활하게 하는 슬라이드 유닛;을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조는 배기관이 운용될 때에 소정의 진폭으로 진동하더라도 그러한 진동을 배기관의 브래킷과 플렉서블 서포터의 사이에서 활주되면서 상쇄시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조는 측면에 리브를 형성시킴으로써 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 배기관과 플렉서블 서포터가 결속되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 "A"부 상세 단면도면이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 배기관의 브래킷과 플렉서블 서포터의 결속되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 배기관의 브래킷과 플렉서블 서포터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 플렉서블 서포터의 진동에 대한 내진성을 설명하기 위한 도면으로서,
도 6은 종래의 플렉서블 서포터를 보인 것이고,
도 7은 플렉서블 서포터에 세로 방향으로 리브를 보강한 것이고,
도 8은 플렉서블 서포터의 양측면에 세로 방향으로 리브를 보강한 것이다.
본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 기술과 동일한 구성요소에 대하여 동일한 부호를 부여하고 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.
<제1 실시예>
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 고안의 제1 실시예에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 배기관의 플렉서블 서포터 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 "A"부 상세 단면도면이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 배기관(10)의 하측에 브래킷(12)이 형성되고, 상술한 브래킷(122)에는 제1 설치 홀(14)이 형성된다.
또한, 플렉서블 서포터(20)의 상측에는 상술한 제1 설치 홀(14)과 대응하는 위치에 제2 설치 홀(22)이 형성된다.
상술한 제1 설치 홀(14)과 상술한 제2 설치 홀(22)에는 샤프트(50)가 삽입되며 상술한 브래킷(12) 또는 상술한 플렉서블 서포터(20)는 상술한 샤프트(50)에서 활주될 수 있다.
상술한 샤프트(50)는 어느 한쪽에 헤드(51)가 형성되고, 다른 한쪽에는 나사부(54)가 형성되며 헤드(51)와 나사부(54)의 사이에는 스터드 파트(52)가 형성된다.
상술한 나사부(54)에는 너트(40)가 체결될 수 있고, 이로써 상술한 헤드(51)와 상술한 너트(40)에 의해 샤프트(50)가 상술한 브래킷(12) 또는 상술한 플렉서블 서포터(20)에서 임의로 분리되지 않게 된다.
또한, 상술한 너트(40)는 풀림방지 수단이 구비될 수 있고, 너트(40)의 풀림방지 수단의 예로서, 접착제 도포, 핀 관통연결, 용접, 복수 개의 너트 체결 등이 있을 수 있으며, 이러한 너트의 풀림방지 수단은 알려진 것으로서 더욱 상세한 설명은 생략한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상술한 바와 같이, 스터드 파트(52)에는 상술한 브래킷(12)과 상술한 플렉서블 서포터(20)가 배치되고 특히 상술한 브래킷(12)과 상술한 플렉서블 서포터(20)의 거리(a)가 확보된다.
상술한 거리(a)는 배기관(10)이 운용 중일 때에 진동될 수 있는 진폭과 대등할 수 있으며, 일례로 10mm 내지 50mm일 수 있고 더욱 상세하게는 30mm 내외일 수 있다.
엔진의 가동 중에 배기관(10)에서 진동이 발생하며, 그러한 진동은 소정의 진폭으로 요동칠 수 있으며, 이때 플렉서블 서포터(20)가 진동의 일부를 흡수할 수 있고, 진동의 일부는 샤프트(50)의 스터드 파트(52)에서 브래킷(12)이 활주되면서 상쇄될 수 있다.
즉, 배기관(10)에서 발생하는 진동은 상단부분이 상쇄되어 플렉서블 서포터(20)에 전달되는 진동의 량은 약화되고, 이로써 플렉서블 서포터(20)가 훼손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.
<제2 실시예>
또한, 플렉서블 서포터(20)의 측면에 리브를 형성시켜 강성을 향상시킬 수 있고, 이는 도 4를 참조하여 설명한다.
첨부도면 도 4는 본 고안의 제2 실시예에 따른 배기관의 브래킷과 플렉서블 서포터의 결속되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 플렉서블 서포터(20)의 측면에는 리브 유닛(100) 구비하여 강성을 보강할 수 있다.
상술한 리브 유닛(100)은 복수 개의 제1, 제2 리브(101)(102)가 세로 방향으로 이격되게 배치되고, 제1, 제2 리브(101)(102)의 중간은 제3 리브(103)로 연결되어 형성될 수 있다.
즉, 리브 유닛(100)은 복수 개의 제1, 제2 리브(101)(102)로 구성함으로써 강성을 더욱 향상시킬 수 있고, 제3 리브(103)에 의해 상술한 제1, 제2 리브(103)를 결속시켜 줌으로써 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 리브 유닛(100)은 복수 개의 제1, 2 리브 유닛(100a)(100b)으로 구성될 수 있고, 플렉서블 서포터(20)의 양측면에 각각 제1 리브(100a)와 제2 리브(100b)가 배치될 수 있다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 플렉서블 서포터(20)의 복수개의 제1 리브 유닛(100a)과 복수 개의 제2 리브 유닛(100b)이 배치될 수 있고, 이와 같이 더 많은 개수의 리브를 형성함으로써 플렉서블 서포터(20)는 강성이 더욱 향상될 수 있다.
<제3 실시예>
또한, 샤프트(50)는 상술한 플렉서블 서포터(20)에서 활주될 수 있고 이때 샤프트(50)의 활주의 저항을 감소시키기 위하여 슬라이드 유닛(200)을 더 구비할 수 있으며, 이는 도 5를 참조하여 설명한다.
첨부도면 도 5는 본 고안의 제3 실시예에 따른 배기관의 브래킷과 플렉서블 서포터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 플렉서블 서포터(20)의 제2 체결 홀(22)에는 슬라이드 유닛(200)이 설치되고, 상술한 슬라이드 유닛(200)에는 상술한 샤프트(50)가 관통하여 설치되는 것일 수 있다.
상술한 슬라이드 유닛(200)은 샤프트(50)가 진동 이동할 때에 마찰을 감소시키기 위한 것으로서, 미끄럼 베어링, 볼베어링 등이 설치될 수 있다.
따라서 배기관(10)이 운용 중일 때에 진동이 발생하고 그러한 진동의 일부는 샤프트(50)의 축선방향으로 작용될 수 있으며, 이때 샤프트(50)는 상술한 슬라이드 유닛(200)에 의해 축선방향으로의 진동운동이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 샤프트(50)가 진동운동을 하면서 진동의 일부가 상쇄되어 플렉서블 서포터(20)에 전달되는 진동은 약화되는 것이다.
이하, 진동에 대한 내진성을 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
첨부도면 도 6 내지 도 9는 플렉서블 서포터의 진동에 대한 내진성을 설명하기 위한 도면이고, 내구성의 안전 영역은 진폭이 20mm로 설정하여 비교한 것이다.
상술한 진폭이 20mm인 이유는 진동한계가 35mm/s의 범위 내에서 안전성을 고려한 범위이다.
도 6은 종래의 플렉서블 서포터를 보인 것으로서, 단순하게 브래킷과 플렉서블 서포터를 조립하여 배치하고 브래킷에 배기관(10)이 운용될 때의 발생하는 진동량을 작용하면 진동 폭이 20mm 이하인 구간은 플렉서블 서포터(20)의 바닥부터 대략 1,000mm의 내외의 높이임을 알 수 있다.
도 7은 플렉서블 서포터(20)에 세로 방향으로 리브(rib)를 보강하고 배기관(10)이 운용되는 것을 가정하여 진동을 작용하면 진동 폭이 20mm 이하인 안전한 영역은 1,050mm 내외까지 높아짐을 알 수 있고, 이는 플렉서블 서포터(20)가 외력에 대하여 더 큰 외력에도 견딜 수 있는 것을 의미한다.
도 8은 플렉서블 서포터(10)의 양측면에 세로 방향으로 리브(rib)를 보강하고, 배기관(10)이 운용되는 것을 가정하여 진동을 작용하면 진동 폭이 20mm 이하인 안전한 영역은 1,150mm 내외까지 높아짐을 알 수 있고, 이는 플렉서블 서포터(20)의 최상단에 해당되는 높이로써 플렉서블 서포터(20)가 안전한 진동 폭의 범위 내에서 진동되는 것으로 매우 안전한 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 플렉서블 서포터(20)의 측면에 리브를 보강함으로써 진동에 대한 내진성이 향상되고 내구성이 현저하게 향상되는 것임을 알 수 있다.
즉, 본 고안의 제1, 제2, 제3 실시예에 따른 플렉서블 서포터(20)는 배기관(10)에서 발생하는 진동을 상단부분 상쇄시킬 수 있고, 이로써 플렉서블 서포터(20)의 진동이 저감되며, 플렉서블 서포터(20)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 고안에 따른 플렉서블 서포터는 저속디젤엔진에서 배기관을 설치하는 데에 이용될 수 있다.
10: 배기관 12: 브래킷
14: 제1 설치 홀
20: 플렉서블 서포터 22: 제2 설치 홀
30: 볼트 40: 너트
50: 샤프트 51: 헤드
52: 스터드 파트(stud part) 54: 나사부
100a, 100b: 리브 유닛
101, 102, 103: 제1, 제2, 제3 리브
200: 슬라이드 유닛

Claims (5)

  1. 배기관(10)의 하측에 배치되고 제1 체결홀(14)이 형성된 브래킷(12);
    상기 배기관(10)의 하측에 상기 브래킷(12)에 이격되게 배치되고 상기 제1 체결 홀(14)과 대응하는 위치에 제2 체결 홀(22)이 형성된 플렉서블 서포터(20); 및
    상기 제1, 제2 체결 홀(14)(22)에 관통하여 배치되고 스터드 파트(32)에서 상기 브래킷(12) 또는 상기 플렉서블 서포터(20)가 활주되는 샤프트(50);
    를 포함하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 서포터(20)의 측면에 형성되어 상기 플렉서블 서포터(20)의 강성을 향상시키는 리브 유닛(100);
    을 더 포함하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 리브 유닛(100)은,
    세로 방향으로 이격되어 배치되는 제1, 제2 리브(101)(102); 및
    상기 제1 리브(101)의 중간과 상기 제2 리브(102)의 중간을 가로방향으로 연결하는 제3 리브(103);
    을 포함하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 리브 유닛(100)은 상기 플렉서블 서포터(20)의 양쪽 측면에 각각 복수 개로 배치되는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 체결 홀(22)에 배치되고 상기 샤프트(50)에 대한 마찰을 감소시켜 상기 샤프트(50)의 진동운동을 원활하게 하는 슬라이드 유닛(200);
    을 더 포함하는 배기관의 플렉서블 서포터 구조.
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