KR20210021563A

KR20210021563A - 배기관의 플렉시블 조인트 구조

Info

Publication number: KR20210021563A
Application number: KR1020217001940A
Authority: KR
Inventors: 징롱 동
Original assignee: 닝보 킨롬 인더스트리스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-07-28
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2021-02-26
Also published as: JP2021532301A; WO2020024781A1; CN108757136A; EP3812558A4; EP3812558A1; US20210341088A1

Abstract

주로 차량의 배기관 구조에 사용되는 배기관의 플렉시블 조인트 구조이며, 안쪽부터 바깥쪽에 순서대로 동축으로 슬리브된 파형관(2)과 편조 호스(3)를 포함하고, 편조 호스(3)는 적어도 2개의 섹션을 포함하며, 각 섹션의 2개의 단부는 고정부재를 통해 안쪽의 파형관(2)에 고정 연결되고, 각 섹션의 편조 호스(3)의 길이는 200mm 이하이다.

Description

배기관의 플렉시블 조인트 구조

본 발명은 자동차의 기술분야에 관한 것이며, 구체적으로는, 자동차 엔진의 배기 시스템에 사용되는 플렉시블 조인트 관한 것이다.

플렉시블 조인트는 자동차엔진에 배치된 배기 시스템에 사용된다. 배기 시스템은 일단이 엔진에 연결되고, 타단이 차체의 밑바닥판에 연결된다. 엔진이 작동하여 진동이나 흔들림이 발생하고, 이 진동이나 흔들림은 배기 시스템을 통해 차체에 전달되어 승차감에 악영향을 줌과 동시에, 차량이 거친 노면을 주행하여 발생하는 차체 진동도 배기 시스템을 통해 배기 시스템의 앞부분, 매니폴드, 및 엔진에 전달되어 동일하게 NVH나 내구성에 악영향을 준다.

상술한 문제를 개선하기 위해, 일반적으로는, 배기 시스템과 엔진의 매니폴드가 연결되는 부위에 플렉시블 조인트를 배치하며, 쌍방향의 충격을 차단한다. 이 플렉시블 조인트 구조는 일반적으로 내층의 금속 파형관과 외층의 메쉬 슬리브로 구성되며, 2개의 층은 단부의 엔드 캡에 의해 클램프 고정되어 있다.

외층의 메쉬 슬리브는 일반적으로 두 가지 구조를 채택한다. 하나는 니트넷구조이다. 니트넷구조는 금속선을 니트구조로 떠서 형성하는 것이 일반적이어서, 각 가닥 선의 국소적인 주위에의 이동이 대부분 자유롭기 때문에, 니트넷구조는 일반적으로 일정한 탄성을 가지며, 그 탄성범위 내에서 파형관에 밀착할 수 있고, 파형관의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 그러나, 명백한 약점도 있다. 그 중의 니트구조의 어느 한 곳에 끊어진 점이 있으면, 니트구조 전체가 점차적으로 분산되어 니트 스타킹이 자주 발생하는 현상과 같이 기능을 잃게 된다. 또한, 그 탄성범위는 넓지만 지지능력이 부족하여 복수의 방향에서 파형관의 움직임을 제한할 수 없으며, 각 방향에서 큰 흔들림이 발생했을 경우에는 파형관의 변형범위를 제한할 수 없고, 파형관이 파손되기 쉽다.

다른 하나는 짠 메쉬 구조이다. 짠 메쉬는 일반적으로 두 방향으로 복수 가닥의 금속선을 교차시켜서 짠 것이며, 외관이 비교적 조밀하여 내부의 파형관을 효과적으로 보호할 주 있지만, 일반적으로 긴 플렉시블 조인트의 내층과 외층 사이의 틈을 제어하는 것이 용이하지 않기 때문에 진동억제능력이 떨어지고 적용이 제한되고 있다.

또한, 일반적으로 엔진의 흔들림이나 진동이 크기 땜문에, 일반적으로 플렉시블 조인트에는 큰 스트레스가 가해지며, 스트레스를 저감하기 위해 플렉시블 조인트의 길이를 길게 하거나, 플렉시블 조인트의 외경을 크게 하지만, 플렉시블 조인트가 배치되는 장소는 통상 스페이스가 좁고, 또한 플렉시블 조인트의 흔들림도 주변부품과 간섭하기 쉽기 때문에 길이가 긴 플렉시블 조인트 또는 외경이 큰 플렉시블 조인트를 배치하는 것이 어려우며, 이것은 플렉시블 조인트의 적용 또 하나의 난점이다.

본 발명이 해결하려는 기술적 문제는 파형관의 스트레스를 저감하고, 사용수명을 연장시킬 수 있으며, 차량 전체의 NVH성능을 개선할 수 있는 배기관의 플렉시블 조인트 구조를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 문제를 해결하기 위해 본 발명이 채택하는 기술방안은, 안쪽부터 바깥쪽에 순세대로 동축으로 슬리브된 파형관과 편조 호스를 포함하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조에 있어서, 상기 편조 호스는 적어도 2개의 섹션을 포함하고, 각 섹션의 2개의 단부는 고정부재를 통해 안쪽의 상기 파형관에 고정 연결되며, 각 섹션의 편조 호스의 길이는 200mm 이하인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 고정부재는 파형관의 단부에 위치하는 제1 고정부재와 파형관의 중간부에 위치하는 제2 고정부재를 포함한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 편조 호스는 분할체가 순차적으로 연결되는 복수의 섹션이며, 각 섹션의 단부는 모두 고정부재를 통해 상기 파형관에 고정 연결된다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 상기 편조 호스는 일체형 구조이며, 상기 고정부재는 제1 고정부재와 제2 고정부재를 포함하고, 상기 편조 호스의 단부는 제1 고정부재를 통해 고정 연결되며, 상기 편조 호스의 중앙에는 제2 고정부재가 설치되어 복수의 섹션을 형성하고, 당해 제2 고정부재가 안쪽의 파형관과 고정 연결된다.

바람직하게는, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 구조는 동일하거나 상이하다.

바람직하게는, 상기 제1 고정부재는 패키징 슬리브 구조 또는 환형 클램프 구조이며, 상기 제2 고정부재는 환형 클램프 구조이다.

본 발명의 다양한 실시예로서, 상기 제1 고정부재가 패키징 슬리브 구조인 경우, 그 한 쪽에 플랜지를 갖고, 상기 제2 고정부재의 적어도 한 쪽에 플랜지를 가진다.

또는 상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 환형 클램프 구조이고, 그 단부가 서로 겹쳐서 고정된다.

또는 상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 환형 클램프 구조이고, 서로 접합된 적어도 2개의 연결 피스를 포함하며, 각 연결 피스의 단부에는 외측으로 뒤집어진 고정 피스가 설치되어 있고, 인접한 연결 피스 단부의 고정 피스가 패스너 또는 용접으로 고정된다.

또는 상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 일체형 환형 클램프 구조이고, 그 단부에는 외측으로 뒤집어진 고정 피스가 있으며, 단부의 고정 피스가 패스너 또는 용접으로 고정되며,

상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 내부 팽창 및 외부 압력의 방식 및/또는 용접의 방식에 의해 상기 파형관과 편조 호스를 고정한다.

바람직하게는, 상기 파형관은 평탄 섹션과 파형 섹션을 포함하며, 상기 제2 고정부재는 평탄 섹션에 설치된다.

바람직하게는, 상기 각 섹션의 편조 호스의 길이는 60mm - 150mm이다.

바람직하게는, 상기 각 섹션의 편조 호스의 길이는 60mm - 120mm이다.

바람직하게는, 파형관의 안쪽에 동축으로 배치된 내부 튜브를 더 포함하며, 상기 내부 튜브의 단부는 파형관의 단부에 고정 연결되고, 상기 내부 튜브는 버클 호스 또는 편조 호스이다.

바람직하게는, 상기 파형관은 복수의 섹션으로 분할되고, 각 섹션의 파형관 양단에는 작은 파형 섹션이 설치되어 있으며, 상기 작은 파형 섹션에서 파형의 높이가 중앙의 파형 높이보다도 낮다.

종래 기술과 비교하여 본 발명의 장점은 본 발명의 배기관의 플렉시블 조인트 구조에 있어서, 편조 호스가 짧은 복수의 섹션으로 되고, 각 섹션의 편조 호스의 단부가 모두 파형관에 고정적으로 눌러지므로 편조 호스는 안쪽의 파형관에 더 잘 밀착될 수 있으며, 충격 흡수 효과가 보다 향상하고, 차량 전체의 NVH효과가 개선된다. 더 중요한 것은, 각 섹션의 편조 호스 단부가 모두 파형관에 고정적으로 눌러지고, 편조 호스의 와이어 선은 신축성이 없기 때문에 내부의 파형관 축방향, 반경방향, 및 비틀림 방향의 움직임을 대응하는 단부에서 구속할 수 있다. 이러한 방식으로, 수평 전륜 구동 자동차에서는 배기 시스템의 앞줄이 크게 흔들리면, 밀착한 편조 호스는 내부의 파형관의 전단(剪斷)변형을 굽힘변형으로 변환할 수 있고, 수직 후륜 구동 자동차에서는 배기 시스템의 앞줄이 회동하면 당해 편조 호스는 토크의 일부를 양호하게 분담할 수 있으며, 진일보로 내부의 파형관 스트레스를 대폭으로 저감하고, 사용수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 스트레스가 저감되기 때문에 더 짧은 또는 외경이 보다 작은 플렉시블 조인트를 같은 조건에서 배치할 수 있으므로 배치 스페이스가 좁고, 주위와 간섭한다고 하는 엔지니어링 난제를 극복할 수 있다. 동시에 고온에 견디는 귀중한 재료의 사용량을 절감하는 것으로 비용을 삭감할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 2는 도 1에 있어서 A－A선에 따른 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 6은 도 5에 있어서 B－B선에 따른 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 10은 도 7에 있어서 C－C선에 따른 단면도이고,
도 11은 본 발명의 제8 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이고,
도 12는 본 발명의 제9 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 모식도이다.

이하, 도면 및 실시예를 참조하면서 본 발명을 더욱 자세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트 구조의 모식도를 도시한다. 당해 플렉시블 조인트 구조는 안쪽의 내부 튜브(1), 내부 튜브(1)에 슬리브된 파형관(2), 및 파형관(2)의 바깥쪽에 감겨진 편조 호스(3) 구조를 포함한다. 상기 내부 튜브(1)의 단부는 파형관(2)의 단부에 고정 연결되고, 내부 팽창 및 외부 압력의 방식으로 눌러져도 좋고, 및/또는 용접의 방식으로 고정되어도 좋다. 상기 내부 튜브(1)는 버클 호스 또는 편조 호스이다.

당해 편조 호스(3)는 섹션화 구조이며, 각 섹션의 길이는 200mm 이하이다. 또한, 각 섹션의 편조 호스(3)의 양단은 고정부재를 통해 파형관(2)에 고정 연결된다.

바람직하게는, 상기 파형관도 복수의 섹션으로 분할되고, 각 섹션의 상기 파형관 양단에는 작은 파형 섹션이 설치되며, 상기 작은 파형 섹션에 있엇어 파형의 높이가 중앙의 파형 높이보다도 낮고, 편조 호스(3)의 각 섹션은 상술한 파형관의 복수의 섹션과 대응하여 설치된다. 즉, 상기 고정부재는 상기 파형관의 작은 파형 섹션에 설치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 당해 편조 호스는 2개의 섹션을 포함하고, 2개 섹션의 길이는 각각 60mm - 150mm이며, 당해 고정부재는 제1 고정부재(4)와 제2 고정부재(5)를 포함하고, 당해 편조 호스(3)는 일체형 구조이며, 편조 호스(3)의 양단은 제1 고정부재(4)를 통해 안쪽의 파형관(2) 및 내부 튜브(1)에 고정 연결되고, 편조 호스(3)의 중앙은 제2 고정부재(5)를 통해 파형관(2) 및 내부 튜브(1)에 고정 연결된다. 당해 제1 고정부재(4)의 구조는 패키징 슬리브의 구조이고, 당해 패키징 슬리브는 전체가 연속적이고 끊김 없는 환형 구조이며, 내부 팽창 및 외부 압력의 방식에 의해 눌러져 있거나 용접의 방식으로 편조 호스를 파형관에 고정한다. 또한 제1 고정부재(4)의 한 쪽에는 플렉시블 조인트의 반경방향에 따라 바깥쪽으로 연장되는 플랜지(41)가 설치되어 있다. 당해 제2 고정부재(5)는 편조 호스(3) 및 안쪽의 파형관(2)에 밀착된 클램프 구조이고, 클램프 구조는 단선이 형성된 환형 구조이며, 제2 고정부재(5)의 양단은 서로 겹쳐서 고정된다. 이 실시예에서, 편조 호스(3)는 양단이 제1 고정부재로 고정되고, 중앙이 제2 고정부재로 고정되며, 전체의 편조 호스(3)를 2개의 섹션으로 분할한다. 즉, 제1 고정부재(4)는 파형관(2)의 단부에 위치하고, 제2 고정부재(5)는 파형관(2)의 중앙에 위치한다.

여기에서, 파형관(2)의 단부에 위치한 제1 고정부재가 패키징 슬리브 구조인 경우, 그 한 쪽에 플랜지를 갖거나 갖지 않는다는 점에 유의해야 한다. 제1 고정부재(4)는 클램프 구조일 수도 있다. 제1 고정부재(4)가 클램프 구조인 경우, 그 구조는 제2 고정부재(5)와 동일하거나 상이할 수도 있다. 당해 제1 고정부재(4)는 한 쪽에 플랜지를 가져도 좋고, 플랜지를 가지지 않아도 좋다. 다만, 파형관(2)의 중앙에 위치하는 제2 고정부재(5)는 장착 가능하게 하기 위해, 패키징 슬리브 구조를 설치하는 것이 불가능하며, 클램프 구조를 설치하는 것 밖에 할 수 없다. 즉, 제2 고정부재(5)는 환형 부품이고, 편조 호스(3)의 바깥쪽에 장착하기 전에 적어도 한 부위가 절단된 구조, 또는 반경방향의 치수를 조정 가능한 구조이며, 당해 제2 고정부재(5)는 적어도 한 쪽에 플랜지를 가져도 좋다. 즉, 양측에 모두 플랜지를 가질 수 있다. 플랜지 구조는 고정부재의 강성을 높일 수 있고, 편조 호스의 와이어 선이 받는 힘을 향상시킬 수도 있다. 당해 제1 고정부재(4)와 제2 고정부재(5)는 내부 팽창 및 외부 압력의 방식에 의해 직접 눌러질 수도 있고, 및/또는 용접의 방식으로 편조 호스 및 파형관과 직접 고정 연결될 수도 있다.

또한, 여기에서 강조할 필요가 있는 것은, 상술한 실시예에서, 당해 편조 호스(3)가 일체형 구조이고, 중앙에 설치된 제2 고정부재에 의해 파형관에 고정되어 복수의 섹션을 형성한다. 당해 편조 호스 자체가 순서대로 배치된 섹션화 구조이며, 각 섹션의 양단이 모두 고정부재를 통해 안쪽의 파형관(2)에 고정 연결되어도 좋다. 이때, 고정부재는 파형관(2)의 단부에 위치하는 제1 고정부재와 파형관(2)의 중앙에 위치하는 제2 고정부재를 포함한다. 물론, 다른 고정구조를 채택할 수도 있다. 또한, 당업자라면 상기 고정부재가 내부 팽창 및 외부 압력의 방식 및/또는 용접의 방식에 의해 상기 파형관(2)과 편조 호스(3)를 고정하는 것도 이해할 수 있다. 이 실시예에서, 편조 호스가 보다 짧은 길이의 복수의 섹션으로 되고, 각 섹션의 단부와 파형관이 모두 고정 연결되어 있기 때문에, 편조 호스(3)와 파형관(2) 사이의 틈이 제어되고, 당해 편조 호스(3)와 파형관(2)이 축방향에서 완전히 밀착한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트 구조의 모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 편조 호스는 파형관(2)에 매칭하고, 당해 파형관(2)은 평탄 섹션과 파형 섹션을 포함하며, 편조 호스(3)는 파형관(2)의 바깥쪽에 씌워 설치되고, 3개의 섹션으로 분할되며, 파형 섹션의 바깥쪽 편조 호스의 길이는 60mm - 120mm이고, 평탄 섹션의 바깥쪽 편조 호스의 길이는 10mm - 150mm이다. 또한, 당해 편조 호스(3)도 일체형 구조이며, 편조 호스(3)의 양단은 제1 고정부재(4)를 통해 안쪽의 파형관(2) 및 내부 튜브에 고정되고, 제2 고정부재(5)는 편조 호스(3)의 중간부에 고정되며, 또한 평탄 섹션의 파형 섹션과의 연결부 부근에 고정되어 편조 호스(3)를 3개의 섹션으로 분할한다.

당해 제1 고정부재와 제2 고정부재의 구조는 제1 실시예의 것과 유사하고, 동일하거나 상이할 수 있으며, 클램프 구조 또는 패키징 슬리브 구조일 수도 있고, 다른 구조일 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 편조 호스(3)는 3개의 섹션으로 분할되며, 제1 실시예와 유사하게, 편조 호스(3)의 양단은 제1 고정부재(4)를 통해 안쪽의 파형관(2) 및 내부 튜브(1)에 고정되고, 편조 호스(3)의 중간부는 제2 고정부재(5)를 통해 안쪽의 파형관(2) 및 내부 튜브(1)에 고정 연결된다.

상술한 배기관의 플렉시블 조인트 구조는 그 편조 호스(3)가 모두 복수의 섹션으로 분할되고, 각 섹션의 길이가 200mm 이하이며, 각 섹션의 양단이 모두 고정부재를 통해 안쪽의 파형관(2) 및 내부 튜브(1)에 고정되고, 편조 호스(3)의 스트레스를 대폭으로 저감한다. 이러한 방식으로, 당해 플렉시블 조인트 전체의 길이가 비교적 긴 경우, 반경방향의 흔들림이나 축을 중심으로 회전하는 힘이 발생하여도 편조 호스와 안쪽의 파형관 사이의 틈은 별로 변화되지 않고, 편조 호스와 파형관 사이를 항상 밀착시킬 수 있으며, 또한 파형관이 받는 힘을 분담할 수 있으므로 파형관도 파손되기 어려워지고 사용수명을 연장시키며 배기관의 NVH특성도 개선한다.

도 5및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 제2 고정부재(5')의 구조 외의 다른 구조는 제1 실시예와 동일하다. 당해 제2 고정부재(5')는 환형 클램프 구조이고, 적어도 2개의 원호형 연결 피스(51)를 접합하여 형성되며, 각 연결 피스(51)의 양단에는 외부로 돌출하는 고정 피스(52)가 설치되어 있고, 인접하는 연결 피스(51) 사이의 고정 피스(52)는 서로 근접하여 있으며, 패스너로 고정 연결되거나 용접에 의해 고정 연결된다.

당업자라면 당해 제1 고정부재(4) 및 제2 고정부재(5')의 구조는 동일하거나 상이할 수 있으며, 모두 상술한 실시예에 있는 제1 고정부재(4)의 구조일 수도 있고, 모두 상술한 실시예에 있는 제2 고정부재(5')의 구조일 수도 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 제2 고정부재(5')의 구조 외의 다른 구조는 제2 실시예와 동일하다. 당해 제2 고정부재(5')의 구조는 제4 실시예에 있는 것돠 유사하다. 동일하게, 이 실시예에서, 편조 호스(3)는 양단의 파형관(2)의 파형 섹션 바깥쪽에 위치하는 각 섹션과, 중앙의 파형관(2)의 평탄 섹션 바깥쪽에 위치하는 섹션의 3개의 섹션을 포함한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 제2 고정부재(5')의 구조 외의 다른 구조는 제3 실시예와 동일하다. 당해 제2 고정부재(5')의 구조는 제4 및 제5 실시예에 있는 것과 유사하다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 내부 튜브(1), 파형관(2) 및 편조 호스(3)의 구조는 제1 실시예에 있는 것과 유사하며, 다른 것은 제2 고정부재(5")의 구조이다. 당해 제2 고정부재(5")는 일체형 환형 클램프 구조이고, 그 양단에는 외부로 돌출하는 고정 피스(52")가 각각 설치되어 있으며, 양단의 고정 피스(52")는 패스너 또는 용접에 의해 서로 고정 연결되고, 제2 고정부재(5")에 의해 편조 호스(3)를 파형관(2)의 바깥쪽에 고정시키며, 편조 호스(3)가 2개의 섹션으로 나뉘여 파형관(2)의 바깥쪽에 고정하도록 한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 내부 튜브(1), 파형관(2) 및 편조 호스(3)의 구조는 제2 실시예에 있는 것과 유사하며, 다른 것은 제2 고정부재(5")의 구조이다. 당해 구조는 제7 실시예에 있는 제2 고정부재(5")의 구조와 동일하다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제9 실시예에 따른 배기관의 플렉시블 조인트의 구조모식도를 도시한다. 이 실시예에서, 내부 튜브(1), 파형관(2) 및 편조 호스(3)의 구조는 제3 실시예에 있는 것과 유사하며, 다른 것은 제2 고정부재(5")의 구조이다. 당해 구조는 제7 실시예에 있는 제2 고정부재(5")의 구조과 동일하다.

따라서, 여기에서 배기관의 플렉시블 조인트의 구조는 편조 호스(3)가 적어도 2개의 섹션을 포함하고, 각 섹션의 길이는 200mm 이하이며, 또한 각 섹션의 편조 호스 양단은 모두 고정부재를 통해 안쪽의 파형관(2)에 고정 연결된다. 고정부재는 동일하거나 상이할 수 있으며, 상술한 실시예에 있는 복수의 구조를 채택할 수 있고, 다른 고정구조를 채택해도 좋다.

한편, 편조 호스(3)는 상술한 실시예와 같이 전체가 일체형 구조이고, 양단이 제1 고정부재를 통해 안쪽의 파형관에 고정되며, 중앙이 제2 고정부재의 배치에 의해 편조 호스를 복수의 섹션으로 될 수도 있다는 점을 지적할 필요가 있다. 또한, 당해 편조 호스(3) 자체가 분할체의 복수의 섹션구조이고, 각 섹션의 단부가 모두 고정부재를 통해 안쪽의 파형관에 고정 연결되어도 좋다. 당업자는 본 출원의 실시예에 개지된 내용에 기초하여 선택할 수 있다.

상술한 실시예에 관한 패스너는 나사, 볼트 또는 다른 서로 협동하는 나사 너트 등의 구조이여도 좋고, 다른 고정 핀 등의 구조이여도 좋으며, 직접 용접 고정되는 구조이여도 좋다. 양자를 밀착 고정할 수 있으면 된다.

편조 호스는 일반적으로 복수 가닥의 금속선을 서로 교차하여 짠 것이며, 편조 호스의 와이어 선은 신축성이 없기 때문에 각 가닥 선의 국소적 이동이 제한 받는다. 특히 길이의 연신방향과 좌우방향의 이동 모두가 제한 받기 때문에 파형관의 변형을 넓은 범위에서 제한하며, 파형관의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 양단에 모두 엔드 캡이 설치되어 있기 때문에 편조 호스를 파형관의 평탄 섹션에 꽉 누르고, 이러한 반경방향의 가압력은 편조구조를 통해 편조 호스를 파형관의 표면에 꽉 누르며, 파형관의 충격 흡수 효과를 향상한다. 그러나 플렉시블 조인트 자체의 길이가 긴 경우, 이러한 제한 효과가 악화되고 가압력이 작아진다.

플렉시블 조인트 자체의 길이가 비교적 긴 경우, 플렉시블 조인트가 축방향의 압축력과 반경방향의 힘을 받으면, 파형관과 편조 호스 사이의 틈이 크게 되고, 플렉시블 조인트가 길수록 편조 호스와 파형관 사이의 틈이 크게 되며, 편조 호스의 충격 흡수 능력이 대폭으로 저하된다.

또한, 플렉시블 조인트가 축방향의 토크를 받으면 파형관이 받는 스트레스가 현저하게 증가하고, 피로 파손이 매우 쉽게 발생하게 되며, 편조 호스 구조를 사용하면 동일하게 각 가닥 선의 이동이 제한됨으로 토크가 편조 호스에 전달되고, 파형관의 스트레스를 저하하며, 파형관의 수명을 연장시킨다. 그러나, 파형관의 길이가 길면 이 효과는 동일하게 분명히 약해진다.

따라서, 본 발명의 배기관의 플렉시블 조인트 구조에 있어서, 편조 호스가 짧은 복수의 섹션으로 되고, 각 섹션의 편조 호스 단부가 모두 파형관에 고정적으로 눌러지므로 편조 호스는 안쪽의 파형관에 더 잘 밀착할 수 있으며, 충격 흡수 효과가 보다 향상하고, 차량 전체의 NVH효과가 개선된다. 더 중요한 것은, 각 섹션의 편조 호스 단부가 모두 파형관에 강성적으로 고정 눌러지고, 편조 호스의 와이어 선은 신축성이 없기 때문에 내부의 파형관의 축방향, 반경방향, 비틀림 자유도 상의 움직임을 대응하는 단부에서 구속할 수 있다. 이러한 방식으로, 수평 전륜 구동 자동차에서는 배기 시스템의 앞줄이 크게 흔들리면 밀착한 편조 호스는 내부의 파형관 중앙의 평탄 섹션을 회동시킴과 동시에, 파형부의 전단변형을 굽힘변형으로 변환할 수 있으며, 수직 후륜 구동 자동차에서는 배기 시스템의 앞줄이 회동하면 당해 편조 호스는 토크의 일부를 양호하게 분담할 수 있으므로 모두 내부의 파형관 스트레스를 대폭으로 저감하고, 사용수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 스트레스가 저감으로 인해 더 짧거나 외경이 보다 작은 플렉시블 조인트를 같은 조건에서 배치할 수 있으므로 배치 스페이스가 좁고, 주변부품과 간섭한다고 하는 엔지니어링 난제를 극복할 수 있다. 동시에, 고온에 견디는 귀중한 재료의 사용량을 절감하는 것으로 비용을 삭감할 수도 있다.

이상은 본 출원 실시예일 뿐이며 본 출원을 제한하기 위한 것이 아니다. 당업자에 있어서, 본 출원에는 다양한 수정이나 변화를 더할 수 있다. 본 출원의 정신 및 원리의 범위 내에서 행하여지는 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 특허청구의 범위에 포함되어야 한다.

Claims

안쪽부터 바깥쪽에 순세대로 동축으로 슬리브된 파형관(2)과 편조 호스(3)를 포함하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조에 있어서, 상기 편조 호스(3)는 적어도 2개의 섹션을 포함하고, 각 섹션의 2개의 단부는 고정부재를 통해 안쪽의 상기 파형관(2)에 고정 연결되며, 각 섹션의 편조 호스의 길이는 200mm 이하인 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제1항에 있어서,
상기 고정부재는 파형관(2)의 단부에 위치하는 제1 고정부재와 파형관(2)의 중간부에 위치하는 제2 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제2항에 있어서,
상기 편조 호스(3)는 분할체가 순차적으로 연결되는 복수의 섹션이며, 각 섹션의 단부는 모두 고정부재를 통해 상기 파형관(2)에 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제2항에 있어서,
상기 편조 호스(3)는 일체형 구조이며, 상기 편조 호스(3)의 단부는 제1 고정부재를 통해 고정 연결되고, 상기 편조 호스(3)의 중앙에는 제2 고정부재가 설치되어 복수의 섹션을 형성하며, 당해 제2 고정부재가 안쪽의 파형관(2)과 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제2항에 있어서,
상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 구조는 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제2항에 있어서,
상기 제1 고정부재는 패키징 슬리브 구조 또는 환형 클램프 구조이고, 상기 제2 고정부재는 환형 클램프 구조인 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제6항에 있어서,
상기 제1 고정부재가 패키징 슬리브 구조인 경우, 그 한 쪽에 플랜지를 갖고, 상기 제2 고정부재의 적어도 한 쪽에 플랜지를 갖거나,
상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 환형 클램프 구조이고, 그 단부가 서로 겹쳐서 고정되거나,
상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 환형 클램프 구조이고, 서로 접합된 적어도 2개의 연결 피스를 포함하며, 각 연결 피스의 단부에는 외측으로 뒤집어진 고정 피스가 설치되어 있고, 인접한 연결 피스 단부의 고정 피스가 용접 또는 패스너에 의해 고정되거나,
상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 일체형 환형 클램프 구조이고, 그 단부에는 외측으로 뒤집어진 고정 피스가 있으며, 단부의 고정 피스가 용접 또는 패스너에 의해 고정되며,
상기 제1 고정부재 및/또는 제2 고정부재가 내부 팽창 및 외부 압력의 방식 및/또는 용접의 방식으로 상기 파형관과 편조 호스를 고정하는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 파형관은 평탄 섹션과 파형 섹션을 포함하며, 상기 제2 고정부재는 평탄 섹션에 설치되는 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제1항에 있어서,
상기 각 섹션의 편조 호스(3)의 길이는 60mm - 150mm인 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제9항에 있어서,
상기 각 섹션의 편조 호스(3)의 길이는 60mm - 120mm인 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
파형관(2)의 안쪽에 동축으로 배치된 내부 튜브(1)를 더 포함하며, 상기 내부 튜브(1)의 단부는 파형관(2)의 단부에 고정 연결되고, 상기 내부 튜브(1)는 버클 호스 또는 편조 호스인 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파형관은 복수의 섹션으로 분할되고, 각 섹션의 파형관 양단에는 작은 파형 섹션이 설치되어 있으며, 상기 작은 파형 섹션에서 파형의 높이가 중앙의 파형 높이보다도 낮은 것을 특징으로 하는 배기관의 플렉시블 조인트 구조.