KR20130050836A - Structure of muffler for vehicle - Google Patents

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KR20130050836A
KR20130050836A KR1020110116095A KR20110116095A KR20130050836A KR 20130050836 A KR20130050836 A KR 20130050836A KR 1020110116095 A KR1020110116095 A KR 1020110116095A KR 20110116095 A KR20110116095 A KR 20110116095A KR 20130050836 A KR20130050836 A KR 20130050836A
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안호찬
황대길
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A structure of a vehicle muffler is provided to obtain performance identical to the existing control valve, to reduce weight, and to reduce manufacturing costs. CONSTITUTION: A structure of a vehicle muffler comprises a cap(10) of a disc shape, a wire member(30), and a mat member(20). The cap closes an outlet of an in-pipe(110) by an elastic force of the wire member. The wire member is composed of a coil spring and includes one end welded with the outer circumference of the in-pipe and the other end welded with the cap. The mat member is formed of an elastic material and mounted in the outlet of the in-pipe to be partially protruded.

Description

차량용 머플러의 구조{Structure of muffler for vehicle}Structure of muffler for vehicle

본 발명은 차량용 머플러(소음기)의 구조에 관한 것으로 더욱 상세하게는 구조가 더욱 단순화되어 제조가 용이하며 더 경량화되도록 연소가스의 배출구조가 개선된 차량용 머플러에 관한 것이다.
The present invention relates to a structure of a vehicle muffler (silencer), and more particularly, to a vehicle muffler having an improved structure of combustion gas discharge so that the structure is more simplified, easier to manufacture, and lighter.

차량에는 엔진에서 생성된 연소가스를 대기 중으로 배출하되 유해물질을 정화하고 소음 및 진동을 억제시켜 배출시키도록 배기장치가 장착된다. The vehicle is equipped with an exhaust device to discharge the combustion gas generated by the engine to the atmosphere, but to purify the harmful substances and suppress the noise and vibration.

엔진의 크기, 형태 및 배치형 등에 따라 다양하게 배기장치가 구성되나, 유해물질을 정화시키는 촉매컨버터와 소음을 억제하는 머플러는 필수적으로 포함된다. Exhaust systems are configured in various ways depending on the size, shape and arrangement of the engine, but catalytic converters for purifying harmful substances and mufflers for suppressing noise are essential.

이 중, 차량의 머플러는 엔진에서 발생하는 폭발압력을 감쇠시킴으로서 소음 및 진동을 억제시키며 배기압력을 저하시키는 기능을 한다. 상기 머플러는 내부로 유입된 연소가스의 냉각 및 팽창이 반복되도록 유도하여 연소가스의 온도와 압력을 저하시킨 후 배출시키는 구조를 갖는다. Among these, the muffler of the vehicle attenuates the explosion pressure generated by the engine, thereby suppressing noise and vibration and reducing the exhaust pressure. The muffler has a structure in which the cooling and expansion of the combustion gas introduced into the interior is repeated to lower the temperature and pressure of the combustion gas and discharge the same.

도 1 에는 종래의 (공명형) 머플러의 내부 구조가 도시되어 있다. 상기 머플러는, 밀폐된 통형상을 갖는 쉘(shell)(100)의 내부가 배플들(120)에 의하여 구획되는 구조를 갖되, 상기 배플들을 (서로의 반대측 방향에서) 관통하며 인파이프(110)와 아웃파이프(130)가 장착된다. 상기 인파이프(110)는 배기매니폴드(exhaust manifold)와 연결되어 쉘(100) 내부에서 연소가스를 유출시키는 파이프이며, 아웃파이프는 테일파이프(tail pipe)와 연결되어 쉘(100) 내부에서 연소가스가 흡기되는 파이프이다.1 shows the internal structure of a conventional (resonance type) muffler. The muffler has a structure in which an inside of a shell 100 having a closed cylindrical shape is partitioned by baffles 120, and penetrates the baffles (in opposite directions to each other) to form an inpipe 110. And the outpipe 130 is mounted. The inpipe 110 is a pipe connected to an exhaust manifold to allow combustion gas to flow out of the shell 100, and the outpipe is connected to a tail pipe to combust the inside of the shell 100. It is a pipe through which gas is taken in.

도시된 바와 같이, (연소가스가 배출되는) 상기 인파이프(110)의 끝단과 (연소가스가 흡기되는) 아웃파이프(130)의 끝단 사이는 공명현상을 유도하도록 하나 이상의 배플(120)에 의해서 구획되되, 배플들 중 어느 한 곳에서는 도시된 바와 같은 조절밸브(1)가 장착된다.As shown, between the end of the inpipe 110 (combustion gas is discharged) and the end of the outpipe 130 (combustion gas intake) is driven by one or more baffles 120 to induce resonance. In one of the baffles, the control valve 1 as shown is mounted.

상기 조절밸브(1)는, (걸림턱을 형성한 모양으로서) 배플(120)에 장착되며 중앙에 홀(hole)이 형성되는 하우징(2)과 상기 하우징(1)에서 회동하도록 힌지결합된 게이트(4) 및 상기 하우징(2)에 장착되어 게이트(4)가 홀을 닫도록 탄성가압하는 스프링(3)으로 이뤄진다. 따라서, 차량의 아이들(idle) 시나 엔진이 저 rpm 으로 회전할 때는 연소가스가 게이트(4)에 가로막힘으로서 연소가스의 유동소음이 저감되며, 엔진의 rpm 상승에 따라(즉, 배가기스의 배출압력 상승에 따라) 배출압력이 스프링(3)의 탄성력이 극복되면 게이트(4)가 개방되며 배압이 저감되는 구조이다.
The control valve 1 is mounted to the baffle 120 (as a shape of the locking jaw) and a gate hinged to rotate in the housing 1 and the housing 2 having a hole in the center thereof. And a spring (3) mounted on the housing (2) and elastically pressurized so that the gate (4) closes the hole. Therefore, when the vehicle is idle or the engine rotates at a low rpm, the combustion gas is blocked by the gate 4 so that the flow noise of the combustion gas is reduced, and as the rpm of the engine rises (that is, the discharge of the exhaust gas) As the pressure rises, when the discharge pressure overcomes the elastic force of the spring 3, the gate 4 is opened and the back pressure is reduced.

그러나, 상기와 같은 조절밸브는 게이트, 하우징, 스프링이 별도 조립된 후 배플에 장착되는 구조이며 내열성이 강한 스테인리스 재질로 제조되어야 하므로 생산원가가 증대되고 중량이 증가하는 문제점이 있었다.However, the control valve as described above has a structure in which the gate, the housing, and the spring are separately assembled to be mounted on the baffle and made of stainless steel having high heat resistance, thereby increasing production cost and increasing weight.

따라서, 본 발명은 종래의 조절밸브와 동일한 성능을 제공하되 구조가 최대한으로 단순화되며 더 경량화된 차량용 머플러의 구조를 제공하는 것에 주목적 있다.
Therefore, the present invention is to provide the same performance as the conventional control valve, but the structure is simplified to the maximum and to provide a structure of a vehicle muffler that is lighter in weight.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 공간이 형성된 쉘의 일측 및 타측에서 연소가스가 배출되는 인파이프 및 연소가스가 흡기되는 아웃파이프가 각각 결합되며 상기 인파이프와 아웃파이프 사이를 구획하도록 배플이 장착되는 차량용 머플러의 구조에 있어서, 상기 인파이프의 토출구를 차폐하도록 장착되는 판 형상의 캡; 및 일측 끝단이 캡과 결합되어 상기 캡에 가해지는 연소가스의 배출압력에 따라 인파이프와 캡 사이의 거리가 가변되도록 탄성확장하는 와이어부재;를 포함하여 구성된다. The present invention for achieving the object as described above, the in-pipe and the out-pipe in which the combustion gas is discharged is coupled to one side and the other side of the shell having a space formed therein, respectively between the in-pipe and the out-pipe A structure of a vehicle muffler in which a baffle is mounted to partition a plate, comprising: a plate-shaped cap mounted to shield an outlet of the inpipe; And a wire member having one end coupled to the cap and elastically extended so that the distance between the inpipe and the cap is variable according to the discharge pressure of the combustion gas applied to the cap.

이때, 상기 와이어부재의 타측 끝단은 본 발명의 바람직한 실시예에서 인파이프의 외주면에 고정되지만 배플에 고정거나 아웃파이프 또는 다른 추가적인 파이프에 고정되도록 구성될 수 있다.At this time, the other end of the wire member is fixed to the outer circumferential surface of the in-pipe in the preferred embodiment of the present invention, but may be configured to be fixed to the baffle or to the outpipe or other additional pipe.

상기 캡이 일정한 간극을 두고 인파이프의 토출구를 차폐시키도록 인파이프의 끝단에는 매트부재가 추가적으로 장착된다.A mat member is additionally mounted at the end of the inpipe so that the cap shields the outlet of the inpipe with a predetermined gap.

그리고, 상기 인파이프는 테이퍼된(tapered) 구간이 형성되어 내경이 더 작아지는 구간이 형성되며, 상기 매트부재는 링 형상으로서 내경이 더 작아진 구간에 끼워진다.In addition, the inpipe has a tapered section formed to form a section having a smaller inner diameter, and the mat member is fitted into a section having a smaller inner diameter as a ring shape.

상기 와이어부재는 인장코일스프링(tension coil spring)으로 일단은 인파이프에 고정되고 타단은 캡에 고정된다. 아울러, 상기 매트부재는 탄성을 갖는 재질로 제조되되, 스테인리스스틸을 함유한다.
The wire member is a tension coil spring, one end of which is fixed to the inpipe and the other end of which is fixed to the cap. In addition, the mat member is made of a material having elasticity, and contains stainless steel.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 종래의 조절밸브와 동일한 성능을 제공하며 중량을 저감시킬 수 있고 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention of the configuration as described above, it provides the same performance as the conventional control valve and can reduce the weight and reduce the cost of production.

그리고, 소정의 탄성을 갖되 스테인리스스틸재가 함유된 매트부재가 장착되어 인파이프의 토출구와 캡 사이에 간극이 형성됨으로서 캡의 개폐시 소음을 억제시키며 충격을 완충한다.
In addition, a mat member having a predetermined elasticity and containing a stainless steel material is mounted to form a gap between the discharge hole of the inpipe and the cap, thereby suppressing noise and buffering shock when the cap is opened and closed.

도 1 은 종래의 머플러 내부구조가 도시된 사시도 및 조절밸브의 확대도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 머플러의 내부 모습이 도시된 단면도,
도 3a 는 본 발명의 인파이프 끝단의 모습을 도시한 사시도,
도 3b 는 도 3a 의 단면 모습을 도시한 단면도,
도 3c 는 연소가스의 압력에 따라 캡이 개폐되는 모습을 도시한 단면도,
도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 다른 변형예들을 도시한 단면도.1 is a perspective view showing an internal structure of a conventional muffler and an enlarged view of a control valve;
2 is a cross-sectional view showing an internal view of a vehicle muffler according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 3a is a perspective view showing a state of the end of the in-pipe of the present invention,
3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional view of FIG. 3A;
Figure 3c is a cross-sectional view showing a state in which the cap is opened and closed in accordance with the pressure of the combustion gas,
4A-4C are cross-sectional views showing other variations of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 머플러의 구조를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in more detail the structure of a vehicle muffler according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 내부에 소정의 공간을 형성하는 통 모양의 쉘(100) 내부는 (연소가스의 공명을 유도하도록) 배플들(120)에 의해 구획되고, 양측의 각각에서 연소가스를 쉘(100)의 내부로 배출하는 인파이프(110) 및 연소가스가 흡기되는 아웃파이프(130)가 결합된다. 상기 아웃파이프(130)는 인파이프(110) 끝단의 방향을 향하도록 "U" 자 모양으로 절곡되며, 아웃파이프(130)와 인파이프(110)의 각 끝단에 위치한 흡입구와 토출구 사이에는 적어도 하나 이상의 배플(120)이 위치하도록 장착된다.Referring to FIG. 2, the inside of the cylindrical shell 100 forming a predetermined space therein is partitioned by the baffles 120 (to induce resonance of the combustion gas), and the combustion gas is shelled at each of both sides. The inpipe 110 discharged into the interior of the 100 and the outpipe 130 through which the combustion gas is coupled are combined. The outpipe 130 is bent in a “U” shape so as to face the direction of the end of the inpipe 110, and at least one between the inlet and the outlet located at each end of the outpipe 130 and the inpipe 110. The above baffle 120 is mounted to be located.

본 발명에 따른 머플러는 상기 쉘(100) 내부에서 인파이프(110)의 끝단에 원판 형상의 캡(10)과 코일스프링으로 구성되는 와이어부재(30) 및 탄성재질로 제조되는 매트부재(20)가 장착된다. The muffler according to the present invention is a wire member 30 and a mat member 20 made of a resilient material and a cap 10 having a disc shape and a coil spring at the end of the inpipe 110 in the shell 100. Is fitted.

상기 와이어부재(30)는 인장력의 발생시 탄성적으로 확장되는 인장스프링으로서 일측끝단은 인파이프(110)의 외주면에 용접되며(또는 배플에 용접되며) 타측끝단은 캡(10)에 용접된다. 따라서, 상기 캡(10)은 와이어부재(30)의 탄성력에 의해 인파이프(110)의 토출구를 차폐시키되, 연소가스의 배출압력에 따라 인파이프(110)의 토출구는 개폐된다.The wire member 30 is a tension spring that is elastically expanded when a tensile force is generated, and one end is welded to the outer circumferential surface of the inpipe 110 (or welded to the baffle), and the other end is welded to the cap 10. Accordingly, the cap 10 shields the discharge port of the inpipe 110 by the elastic force of the wire member 30, and the discharge hole of the inpipe 110 is opened and closed according to the discharge pressure of the combustion gas.

상기 캡(10)에는 용접 위치에 따라 기울어진 상태로 개방되는 것을 방지하기 위하여 도 3a 에 도시된 바와 같이 타공홀(11)이 형성될 수 있다. 즉, 연소가스의 일부가 타공홀(11)을 통해 배출됨으로서 용접부위로 집중되는 압력을 분산시켜 (도 3c 에 도시된 바와 같이) 상기 캡(10)은 기울어지지 않고 수평 이동될 수 있다. A perforation hole 11 may be formed in the cap 10 to prevent the cap 10 from being opened in an inclined state according to a welding position. That is, part of the combustion gas is discharged through the perforation hole 11 so as to disperse the pressure concentrated on the welding site (as shown in FIG. 3C), the cap 10 may be horizontally moved without tilting.

아울러, 상기 캡(10)이 인파이프(110) 끝단에서 이격되어 일정한 간극을 두고 인파이프(110)의 토출구를 차폐시키도록 인파이프(110)의 끝단에는 매트부재(20)가 장착된다. 즉, 상기 매트부재(20)는 인파이프(110) 토출구에서 부분적으로 돌출되도록 장착되어 도 3b 에 도시된 바와 같이 캡(10)과 토출구 사이에 간극을 형성시킨다. In addition, the mat member 20 is mounted at the end of the inpipe 110 so that the cap 10 is spaced apart from the end of the inpipe 110 to shield a discharge port of the inpipe 110 with a predetermined gap. That is, the mat member 20 is mounted to partially protrude from the discharge pipe of the inpipe 110 to form a gap between the cap 10 and the discharge hole as shown in FIG. 3B.

상기 캡(10)과 접촉할 때 소음을 방지하도록 매트부재(20)는 탄성을 갖는 재질로 제조되되, 내열성이 강한 스테인리스스틸을 함유하는 재질로 제조된다. 아울러, 장착을 용이하게 하기 위하여 상기 매트부재(20)는 링 형상을 갖도록 제조되고, 상기 인파이프(110)는 내경이 점차적으로 작아지도록 테이퍼된(tapered) 구간(111)이 형성되도록 제조된다. 상기 매트부재(20)는 내경이 더 작아지도록 형성된 인파이프(110)의 끝단에 끼워진다.The mat member 20 is made of a material having elasticity to prevent noise when contacting the cap 10, and is made of a material containing stainless steel having high heat resistance. In addition, in order to facilitate mounting, the mat member 20 is manufactured to have a ring shape, and the inpipe 110 is manufactured such that a tapered section 111 is formed to gradually reduce an inner diameter thereof. The mat member 20 is fitted to the end of the in-pipe 110 formed so that the inner diameter is smaller.

상기와 같이 구성된 인파이프(110)는 도 3c 에 도시된 바와 같이 엔진이 저알피엠으로 회전하여 연소가스의 배기압력이 작을 때는 토출구가 캡(10)에 의해 차폐되나, 엔진이 고알피엠으로 회전하여 연소가스의 배기압력이 클 때는 배기압력이 와이어부재(30)의 탄성력을 극복하여 캡(10)을 밀어내며 연소가스를 방출한다.In the pipe 110 configured as described above, as shown in FIG. 3C, when the engine rotates at a low AL and the exhaust pressure of the combustion gas is small, the discharge port is shielded by the cap 10, but the engine rotates at a high AL. When the exhaust pressure of the combustion gas is large, the exhaust pressure overcomes the elastic force of the wire member 30 to push the cap 10 to release the combustion gas.

한편, 도 4a 내지 도 4c 에 도시된 바와 같이, 상기 매트부재(20, 20`, 20``)는 다양한 형상을 갖도록 제조될 수 있다. 즉, 도 4a 에 도시된 바와 같이, 인파이프(110`)는 테이퍼된 구간이 형성되지 않고 직관(直管) 형상을 갖되, 와이어부재(30`)는 매트부재(20)가 장착되는 부분에서 깔대기와 같이 직경이 확장되는 형상을 갖도록 구성될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 4A to 4C, the mat members 20, 20 ′, and 20 ″ may be manufactured to have various shapes. That is, as shown in Figure 4a, the in-pipe (110 ') has a straight pipe shape without a tapered section is formed, the wire member 30` is a portion in which the mat member 20 is mounted It can be configured to have a shape that extends in diameter, such as a funnel.

그리고, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 상기 매트부재(20`)는 캡(10)에 직접 부착된 상태로 장착될 수 있으며, 도 4c 에 도시된 바와 같이, 상기 매트부재(20``)는 둘레를 따라 홈(goove)이 형성된 형태로 제조되어 인파이프(110`)의 끝단에 끼움결합으로 장착될 수 있다.And, as shown in Figure 4b, the mat member 20` can be mounted in a state directly attached to the cap 10, as shown in Figure 4c, the mat member 20`` A groove is formed along the circumference and may be mounted to the end of the inpipe 110 ′ by fitting.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples in order to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 캡
20 : 매트부재
30 : 와이어부재
110 : 인파이프10: Cap
20: mat member
30: wire member
110: Inpipe

Claims (5)

내부에 공간이 형성된 쉘의 일측 및 타측에서 연소가스가 배출되는 인파이프 및 연소가스가 흡기되는 아웃파이프가 각각 결합되며 상기 인파이프와 아웃파이프 사이를 구획하도록 배플이 장착되는 차량용 머플러의 구조에 있어서,
상기 인파이프의 토출구를 차폐하도록 장착되는 판 형상의 캡; 및
일측 끝단이 캡과 결합되어 상기 캡에 가해지는 연소가스의 배출압력에 따라 인파이프와 캡 사이의 거리가 가변되도록 탄성확장하는 와이어부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러의 구조.
In the structure of the vehicle muffler in which the in-pipe that the combustion gas is discharged from the one side and the other side of the shell in which the space is formed and the outpipe in which the combustion gas is intake are respectively coupled and the baffle is mounted to partition between the in-pipe and the out-pipe. ,
A plate-shaped cap mounted to shield the outlet of the inpipe; And
And a wire member having one end coupled to the cap and elastically extended so that the distance between the inpipe and the cap is variable according to the discharge pressure of the combustion gas applied to the cap.
제 1 항에 있어서, 상기 캡이 일정한 간극을 두고 인파이프의 토출구를 차폐시키도록 인파이프의 끝단에는 매트부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러의 구조.
The muffler of claim 1, wherein a mat member is mounted at an end of the inpipe so that the cap shields the outlet of the inpipe with a predetermined gap.
제 2 항에 있어서, 상기 인파이프는 테이퍼된(tapered) 구간이 형성되어 내경이 더 작아지는 구간이 형성되며, 상기 매트부재는 링 형상으로서 내경이 더 작아진 구간에 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러의 구조.
3. The vehicle according to claim 2, wherein the in-pipe has a tapered section to form a section having a smaller inner diameter, and the mat member is ring-shaped and fitted in a section having a smaller inner diameter. The structure of the muffler.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어부재는 인장코일스프링(tension coil spring)으로 일단은 인파이프에 고정되고 타단은 캡에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러의 구조.
The structure of any one of claims 1 to 3, wherein the wire member is a tension coil spring, one end of which is fixed to an inpipe, and the other end of which is fixed to a cap.
제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트부재는 탄성을 갖는 재질로 제조되되, 스테인리스스틸을 함유하는 것을 특징으로 하는 차량용 머플러의 구조.The structure of any one of claims 2 to 3, wherein the mat member is made of a material having elasticity and contains stainless steel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180101040A (en) * 2017-03-03 2018-09-12 현대자동차주식회사 A shork absorbing device inside exhaust system and shork absorbing method the same, restoration method of shork absorbing device

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