KR20120044716A - 머플러 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스량에 비례하여 버터플라이 밸브 방식으로 보조 배기관이 개폐되도록 구성함으로써, 차속에 상응하여 배기가스의 배출량을 최적의 상태에서 조절할 수 있으며, 무엇보다 정확하고 배기관의 보다 확실한 개폐가 이루어질 수 있도록 하는 머플러 개폐장치에 관한 것으로, 자동차의 배기관 나란히 연결된 보조배기관을 개폐하는 것으로, 밀폐된 내부공간을 형성하여 선택적으로 진공을 형성하는 진공유닛과, 상기 진공유닛의 진공유무에 따라 회전하면서 상기 보조배기관를 개폐시키는 버터플라이밸브와, 차량 실내에 설치되어 상기 진공유닛의 진공형성 유무를 제어하는 조작부를 포함하여 구성된다.

Description

머플러 개폐장치{open and shut device for muffler}

본 발명은 전체 차속에 대응하여 배기 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 머플러 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 공기와 적당한 비율로 혼합된 혼합기를 실린더로 흡입하여 압축시킨 다음 점화와 팽창을 통해 발생되는 직선운동을 커넥팅 로드와 크랭크를 이용하여 토크를 갖는 회전운동으로 변환시켜 구동력을 발생시키고, 여기서 발생된 구동력을 바퀴에 전달하여 차량의 주행이 가능토록 한다.

그리고, 혼합기가 점화되면서 발생된 연소가스는 엔진에 구비된 배기매니폴드를 통해 한곳으로 모아진후 촉매 컨버터를 통과하는 과정에서 일산화탄소와 탄화수소 및 질소화합물 등이 촉매로 인해 환원되고, 환원된 상태로 연결 파이프를 통해 머플러로 유입된다.

상기 머플러로 유입된 연소가스는 다수의 팽창과정을 통해 압력이 낮아지고, 배출소음이 줄어든 상태에서 배기가스는 외부 공기중으로 배출된다.

이러한 개발로 배기매니폴드의 형상이나 촉매 등을 통해 배기음의 소음과 배압을 줄이고자 하는 여러가지 기술이 많이 알려지고 있다. 그렇지만 이러한 형상의 설계로는 한계가 있기 때문에 이를 좀 더 개선시킨 형상 자체를 변경시킬 수 있는 가변식이 많이 알려져 있다.

그러나, 종래의 머플러는 밸브를 통해 배기가스의 량이 많을 경우와 적을 경우, 즉 고속 모드와 저속 모드인 듀얼 모드로 작동이 이루어지도록 구성되어 있기 때문에, 급변하는 차속의 배기량에 효과적으로 대응하는데 한계가 있어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 배기가스량에 비례하여 버터플라이 밸브 방식으로 보조 배기관이 개폐되도록 구성함으로써, 차속에 상응하여 배기가스의 배출량을 최적의 상태에서 조절할 수 있으며, 무엇보다 정확하고 배기관의 보다 확실한 개폐가 이루어질 수 있도록 하는 머플러 개폐장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차의 배기관 나란히 연결된 보조배기관을 개폐하는 것으로, 밀폐된 내부공간을 형성하여 선택적으로 진공을 형성하는 진공유닛과, 상기 진공유닛의 진공유무에 따라 회전하면서 상기 보조배기관를 개폐시키는 버터플라이밸브와, 차량 실내에 설치되어 상기 진공유닛의 진공형성 유무를 제어하는 조작부를 포함하는 머플러 개폐장치를 제공한다.

상기와 같은 본 발명 머플러 개폐장치에 따르면, 간단한 구조로 이루어져 다양하게 변하는 배기가스량에 비례하여 버터플라이 밸브 방식으로 보조 배기관이 개폐되도록 구성함으로써, 차속에 상응하여 배기가스의 배출량을 최적의 상태에서 조절할 수 있으며, 무엇보다 정확하고 배기관의 보다 확실한 개폐가 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 닫힌 상태를 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 닫힌 상태를 보인 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 열린 상태를 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 열린 상태를 보인 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 장착된 머플러의 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 머플러 개폐장치의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 닫힌 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 닫힌 상태를 보인 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 열린 상태를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 열린 상태를 보인 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 머플러 개폐장치가 장착된 머플러의 사시도이다.

본 발명에 따른 머플러 개폐장치는 자동차의 배기관(10)과 나란히 연결된 보조배기관(20)을 개폐하는 것으로, 밀폐된 내부공간을 형성하여 내부공간에 선택적으로 진공을 형성하는 진공유닛(100)과, 상기 진공유닛(100)의 진공유무에 따라 회전하면서 상기 보조배기관(20)를 개폐시키는 버터플라이밸브(200)와, 차량 실내에 설치되어 상기 진공유닛(100)의 진공형성 유무를 제어하는 조작부(300)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 진공유닛(100)은 밀폐된 내부공간을 형성하고, 상기 내부공간이 진공상태가 선택적으로 형성되도록 구비되어 상기 내부공간의 진공형성 유무에 따라 상기 버터플라이밸브(200)가 작동하도록 한다.

상기 진공유닛(100)은 별도로 진공 액츄에이터국 구비함으로써, 내부공간에 진공을 형성할 수 있다.

또한, 버터플라이밸브(200)는 상기 진공유닛(100)의 진공유무에 따라 회전하면서 상기 보조배기관(20)를 개폐시키는 작용을 한다.

일반적으로, 버터플라이밸브(200)는 원판을 회전시켜 관로(管路)를 열고 닫음으로써 유량이나 유압을 조절하는 밸브로 쓰인다.

상기 버터플라이밸브(200)의 작용으로 보조배기관(20)은 개폐될 수 있으며, 개방되었을 경우에는 개방된 정도에 따라 배기량을 조절할 수 있다.

상기 버터플라이밸브(200)는 상기 진공유닛(100)이 진공상태일 경우, 배기가 이루어지도록 개방되고 상기 진공유닛(100)의 진공상태가 해제되면 배기가 이루어질 수 없도록 외부와 차단된다.

또한, 이와 반대로 상기 진공유닛(100)이 진공상태일 경우, 배기가 이루어질 수 없도록 외부와 차단되고 상기 진공유닛(100)의 진공상태가 해제되면 배기가 이루어지도록 개방된다.

조작부(300)는 차량 실내에 설치되어 상기 진공유닛(100)의 진공형성 유무를 제어하도록 구비된다.

상기 조작부(300)는 주행중인 차량내 운전자가 조작할 수 있도록 차량 실내에 설치되고, 상기 진공유닛(300)과 회로적으로 연결되어 진공유닛(300)에 진공이 생성되거나, 생성되지 못하도록 제어함으로써, 결과적으로는 상기 버터플라이밸브(200)의 개폐를 제어하게 된다.

따라서, 출력을 높이고자 할 경우, 원활한 배기가 이루어지도록 상기 조작부(300)를 조작하여 버터플라이밸브(200)를 회전키고, 보조배기관(20)을 개방하여 배기관(10)과 보조배기관(20)을 통해 배기가 이루어지도록 한다.

또한, 일반 주행시 및 출력을 높이고 싶지 않을 경우에는 배기관(10)을 통해서만 배기가 이루어지도록 상기 조작부(300)를 조작하여 버터플라이밸브(200)를 회전키고, 보조배기관(20)을 외부와 차단토록 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 진공유닛(100)은 차량내 서지탱크(30)와 연결되어 상기 서지탱크(30)에서 생성된 진공의 작용으로 내부공간에 진공이 형성된다.

서지탱크는 엔진에 유입되기 전 공기를 1차적으로 저장하는 공간이기도 하지만, 엔진의 흡입력을 저장하는 진공을 생성하는 곳이기도 하다.

따라서, 상기 서지탱크(30)와 진공유닛(300)이 연결되면, 상기 진공유닛(300)은 상기 서지탱크(30)의 작용으로 진공이 생성되기 때문에 별도의 진공 액츄에이터를 설치하지 않아도 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 진공유닛(100)은 내부에 밀폐공간을 형성하는 진공챔버(110)와, 상기 서지탱크(30)와 진공챔버(110)를 연결하는 연결튜브(120)와, 상기 연결튜브(120)를 개폐하도록 연결튜브(120) 사이에 설치되는 밸브(130)를 포함한다.

상기 진공챔버(110)는 상기 서지탱크(30)에서 생성된 진공을 연결튜브(120)를 통해 전달받아 진공상태가 되었다가 해제된다.

이때, 상기 서지탱크(30)의 진공전달을 단속할 수 있도록 상기 연결튜브(120)가 배체되고, 상기 연결튜브(120) 사이에는 밸브(130)가 설치된다.

또한, 서지탱크(30)내 기제 흐름이 일방향으로만 진행될 수 있도록 단속하는 체크밸브(140)를 별도로 마련할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 조작부(300)는 상기 진공유닛(100)과 서지탱크(30)의 연결을 개폐하도록 상기 밸브(130)를 제어한다.

따라서, 차량 실내에서 버튼 방식의 조작부(300)를 조작하면, 상기 조작부(300)와 전기적으로 연결된 밸브(130)가 온/오프되면서, 상기 서지탱크(30)와 진공챔버(110)를 연결하거나 해제할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 버터플라이밸브(200)는 상기 진공챔버(110)의 진공유무에 따라 진공챔버(110)의 내부로 왕복이동하는 로드(210)와, 상기 로드(210)의 타단에 캠방식으로 연결되어 회전하는 캠(220)과, 상기 캠(220)의 회전축(221)과 연결되어 회전하면서 상기 보조배기관(20)을 개폐시키는 원판(230)을 포함한다.

상기 로드(210)는 상기 진공챔버(110)가 진공상태가 되면, 진공챔버(110) 내부로 일정구간이 이동하고, 상기 이동하는 로드(210)의 작용으로 상기 로드(210)와 캠방식으로 연결된 캠(220)은 회전하면서, 상기 원판(230)을 회전시키게 된다.

따라서, 상기 원판(230)은 보조배기관(20)을 개폐하게 된다.

반대로, 상기 진공챔버(110)가 진공상태가 해제되면, 진공챔버(110) 내부로 이동했던 로드(210)가 원상태로 복귀되고, 상기 복귀하는 로드(210)의 작용으로 상기 로드(210)와 캠방식으로 연결된 캠(220)은 회전하면서, 상기 원판(230)을 회전시기게 되어, 상기 원판(230)이 보조배기관(20)을 개폐하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 원판(230)은 상기 보조배기관(20)을 보다 확실히 개폐할 수 있도록 상호 평행하도록 다수 배치된다.

상기와 같이 원판(230)이 하나가 아닌 상호 평행하도록 둘 이상 배치되면, 원판(230)이 하나일 경우보다 배기 가스의 이동이 제한되므로, 보조배기관(20)을 외부와 보다 확실하게 차단시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 배기관 20 : 보조 배기관
30 : 서지탱크 100 : 진공유닛
110 : 진공챔버 120 : 연결튜브
130 : 밸브 140 : 체크밸브
200 : 버터플라이 밸브 210 : 로드
220 : 캠 221 : 회전축
230 : 원판 300 : 조작부

Claims (6)

1. 자동차의 배기관 나란히 연결된 보조배기관을 개폐하는 것으로,
   밀폐된 내부공간을 형성하여 선택적으로 진공을 형성하는 진공유닛;
   상기 진공유닛의 진공유무에 따라 회전하면서 상기 보조배기관를 개폐시키는 버터플라이밸브;
   차량 실내에 설치되어 상기 진공유닛의 진공형성 유무를 제어하는 조작부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 진공유닛은
   차량내 서지탱크와 연결되어 상기 서지탱크에서 생성된 진공의 작용으로 내부공간에 진공이 형성되는 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 진공유닛은
   내부에 밀폐공간을 형성하는 진공챔버;
   상기 서지탱크와 진공챔버를 연결하는 연결튜브;
   상기 연결튜브를 개폐하도록 연결튜브 사이에 설치되는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 조작부는
   상기 진공챔버와 서지탱크의 연결을 개폐하도록 상기 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 버터플라이밸브는
   상기 진공챔버의 진공유무에 따라 진공챔버의 내부로 왕복이동하는 로드;
   상기 로드의 타단에 캠방식으로 연결되어 회전하는 캠;
   상기 캠의 회전축과 연결되어 회전하면서 상기 보조배기관을 개폐시키는 원판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 원판은
   상기 보조배기관을 보다 확실히 개폐할 수 있도록 상호 평행하도록 다수 배치된 것을 특징으로 하는 머플러 개폐장치.

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