KR20210113505A - 차량용 소음기 - Google Patents

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KR20210113505A
KR20210113505A KR1020200028255A KR20200028255A KR20210113505A KR 20210113505 A KR20210113505 A KR 20210113505A KR 1020200028255 A KR1020200028255 A KR 1020200028255A KR 20200028255 A KR20200028255 A KR 20200028255A KR 20210113505 A KR20210113505 A KR 20210113505A
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김홍재
한유리
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 소음기의 구조 변경에 따른 공명현상을 이용하여 스포티한 배기음을 구현하면서 배기 토출 소음을 저감하는 차량용 소음기에 관한 것으로, 본 발명에서는, 내부공간이 배플에 의해 구획되어 배기가스가 유입되는 확장챔버와, 흡음재가 채워지는 흡음챔버와, 튜브가 삽입되어 공명작용을 일으키는 공명챔버가 조성되는 하우징; 중단이 상기 확장챔버 및 흡음챔버의 내부에 연통되고, 일단이 공명챔버 내부에 삽입되는 형태로 연결되어 제1공명구조를 이루며, 타단이 하우징의 외부에 구비된 제1테일파이프와 연결되는 제1튜브; 중단이 상기 확장챔버 및 흡음챔버의 내부에 연통되고, 일단이 막히도록 구성이 되며, 타단이 하우징의 외부에 구비된 제2테일파이프와 연결되는 제2튜브;를 포함하여 구성되는 차량용 소음기가 소개된다.

Description

차량용 소음기{Muffler for vehicles}
본 발명은 소음기의 구조 변경에 따른 공명현상을 이용하여 스포티한 배기음을 구현하면서 배기 토출 소음을 저감하는 차량용 소음기에 관한 것이다.
소음기(머플러)는 내연기관에서 배출되는 소음을 줄이기 위한 장치로, 소음 저감 효과를 높이게 되면, 상대적으로 배기 흐름에 대한 저항이 증가되어 엔진의 출력을 저하시키게 되는바, 소음 효과와 엔진 출력을 모두 만족하도록 균형 있는 설계가 필요하다.
한편, 머플러 구조에서 듣기에 과도한 압박감을 주는 저주파 소음 및 거친 고주파 소음은 최대로 줄이면서, 특정 대역 주파수 영역의 럼블음을 적절히 살림으로써, 최상의 스포티한 배기음을 구현할 수 있다.
이에, 소음기의 구조 개선을 통해 스포티한 음색을 구현할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2008-0028140 A KR 10-2018-0020405 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 소음기의 구조 변경에 따른 공명현상을 이용하여 스포티한 배기음을 구현하면서 배기 토출 소음을 저감하는 차량용 소음기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 내부공간이 배플에 의해 구획되어 배기가스가 유입되는 확장챔버와, 확장챔버의 측부에 흡음재가 채워져 마련되는 제1,2흡음챔버와, 상기 제1,2흡음챔버의 측부에 튜브가 삽입되어 공명작용을 일으키는 제1,2공명챔버가 조성되는 하우징; 중단부분이 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 관통하면서 연통되고, 일단이 개구 형성되면서 제1공명챔버 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제1공명챔버 내에서 공명작용을 일으키는 제1공명구조를 이루며, 타단이 제2공명챔버를 관통하면서 하우징 외면에 구비된 제1테일파이프와 연결되는 제1튜브; 및 중단부분이 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 관통하면서 확장챔버와 제1흡음챔버에 연통되고, 일단이 막히도록 구성이 되며, 타단이 제2공명챔버를 관통하면서 하우징의 외부에 구비된 제2테일파이프와 연결되는 제2튜브;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 하우징의 중앙에 배치된 확장챔버의 일측에 제1흡음챔버 및 제1공명챔버가 순차적으로 배치되고; 상기 확장챔버의 타측에 제2흡읍챔버 및 제2공명챔버가 순차적으로 배치되며; 상기 제1튜브 및 제2튜브가 일측의 제1공명챔버로부터 제1흡음챔버와, 확장챔버와, 제2흡음챔버 및 제2공명챔버를 각각 순차적으로 관통하여 제1테일파이프 및 제2테일파이프에 연결될 수 있다.
상기 제1튜브의 길이구간 중 제1흡음챔버와 확장챔버와 제2흡음챔버를 관통하는 구간에 타공이 형성되고; 상기 제2튜브의 길이구간 중 제1흡음챔버와 확장챔버를 관통하는 구간에 타공이 형성될 수 있다.
상기 제1공명구조는, 제1튜브의 일단이 개구 형성되면서 제1공명챔버 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되어 제1공명챔버의 내부에서 제1튜브가 단독으로 연통되어 공명작용을 일으키는 구조일 수 있다.
중단부분이 제2흡음챔버를 관통하면서 연통되고, 일단이 확장챔버 내부와 연결되며, 타단이 개구 형성되면서 제2공명챔버 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제2공명챔버 내에서 공명작용을 일으키는 제2공명구조를 갖는 제3튜브;를 포함할 수 있다.
상기 제2공명구조는, 제3튜브의 타단이 개구 형성되면서 제2공명챔버 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되어 제3공명챔버의 내부에서 제3튜브가 단독으로 연통되어 공명작용을 일으키는 구조일 수 있다.
상기 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 구획하는 제1배플에 제1배플타공이 형성되고; 상기 제1배플타공은 상기 제1배플에 형성 가능한 범위 내에서 최대한 많이 형성될 수 있다.
상기 제1,2흡음챔버와 제1,2공명챔버를 구획하는 제2배플에 제2배플타공이 형성되고; 상기 제2배플타공은 제1배플타공보다 전체 타공면적이 작도록 형성될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 소음기 내에서 배기가스의 유동 중 확장챔버와 흡음챔버는 물론, 공명챔버에서도 소음을 흡음함으로써, 소음기 내 흡음영역을 확대하여 전체적인 배기 소음을 저감하는 효과가 있다.
특히, 헬름홀츠 공명기 구조를 갖는 공명구조를 통해 배출 소음을 발생시키는 주파수 대역의 주파수 성분은 저감시키면서도, 스포티한 배기음을 발생시키는 주파수 대역의 주파수 성분은 강화시키게 됨으로써, 스포티한 사운드를 강화시킬 수 있는 특장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 소음기가 장착된 배기라인의 레이아웃 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 소음기 내부의 구조를 도시한 도면.
도 3 내지 도 6은 도 2의 a, b, c, d부분의 단면 형상을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 소음기에 의해 스포티 배기음을 강화시키는 주파수 형태를 예시한 도면.
도 8은 본 발명에서 특정 배플의 타공 증대에 따라 스포티 배기음이 약화되는 현상을 주파수 형태를 도시한 도면.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 소음기 토출음의 하모닉 성분 별로 비교 평가한 결과를 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 차량용 소음기는, 하우징(10)과, 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)를 포함하여 구성이 된다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 하우징(10)은 내부공간이 배플에 의해 구획되어 배기가스가 유입되는 확장챔버(CH3)와, 확장챔버(CH3)의 측부에 흡음재가 채워져 마련되는 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)와, 상기 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)의 측부에 튜브가 삽입되어 공명작용을 일으키는 제1,2공명챔버(CH1,CH5)가 조성된다.
제1튜브(20)는 중단부분이 확장챔버(CH3)와 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)를 관통하면서 연통되고, 일단이 개구 형성되면서 제1공명챔버(CH1) 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제1공명챔버(CH1) 내에서 공명작용을 일으키는 제1공명구조를 이루며, 타단이 제2공명챔버(CH5)를 관통하면서 하우징(10) 외면에 구비된 제1테일파이프(30)와 연결된다.
그리고, 제2튜브(40)는 중단부분이 확장챔버(CH3)와 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)를 관통하면서 확장챔버(CH3)와 제1흡음챔버(CH2)에 연통되고, 일단이 막히도록 구성이 되며, 타단이 제2공명챔버(CH5)를 관통하면서 하우징(10)의 외부에 구비된 제2테일파이프(50)와 연결되는 구조가 된다.
예컨대, 본 발명에 적용 가능한 소음기는 차량 후방에 두 개의 테일파이프를 갖는 횡치형 소음기일 수 있는 것으로, 사각 함체 형상으로 형성된 하우징(10)의 내부에 횡방향을 따라 소정 구간을 두고 배플이 설치되어 각 챔버들이 직렬형태로 구분 배치된다.
그리고, 상기 하우징(10)의 내부에는 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)가 상기 챔버들과 함께 배플들을 횡방향으로 관통하면서 구비되어 하우징(10)의 내측 단부까지 이어지고, 상기 하우징(10)의 일측에서 상기 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)가 제1테일파이프(30) 및 제2테일파이프(50)와 연결되는 구조가 된다.
아울러, 상기 하우징(10) 내에 조성된 확장챔버(CH3)에는 배기파이프(P)가 연결되어 엔진에서 배출되는 배기가스가 유입되고, 확장챔버(CH3) 구간에 위치한 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)에 타공이 형성되어 제1튜브(20) 및 제2튜브(40) 내에 배기가스가 유동된다.
그리고, 상기 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)에는 글라스울(Glass wool) 등으로 이루어진 흡음재가 채워질 수 있고, 상기 제1,2흡음챔버(CH2,CH4) 구간에 위치한 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)에 타공이 형성되어 배기소음을 흡수 및 감소시키게 된다.
또한, 상기 제1공명챔버(CH1)에는 그 내부가 비어 있는 상태에서 제1튜브(20)의 끝부분이 삽입되어 공명작용을 일으키는 헬름홀츠 공명기 형태의 제1공명구조가 마련된다.
참고로, 제1튜브(20)의 좌측 일단은 제1공명챔버(CH1) 내의 공간과 연통되는 상태로 삽입되는 반면, 제2튜브(40)의 좌측 일단은 캡(46) 구조를 통해 막아 제1공명챔버(CH1) 내의 공간과 제2튜브(40)가 연통되지 않은 상태로 연결하게 되고, 이에 제1공명챔버(CH1) 내부는 제1튜브(20)가 연통되고, 제2튜브(40)와는 연통되지 않는 상태가 된다.
여기서, 상기 제2튜브(40)의 좌측 일단을 막는 구조의 다른 예시로서, 한 쪽 끝부분이 막혀진 구조의 튜브를 활용할 수 있다. 또한, 제2튜브(40)의 좌측단을 제1공명챔버(CH1) 내부까지 삽입하지 않고, 제1공명챔버(CH1)와 제1흡음챔버(CH1)를 구획하는 배플(16)에 지지되는 형태로 설치할 수도 있다. 물론, 이때에 제2튜브(40)의 좌측단은 배플(16)에 의해 막혀지거나 캡(46) 구조에 의해 막혀져야 한다.
이와 같이, 본 발명은 소음기 내에서 배기가스의 유동 중 확장챔버(CH3)와 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)는 물론, 제1,2공명챔버(CH1,CH5)에서도 소음을 흡음함으로써, 소음기 내 흡음영역을 확대하여 전체적인 배기 소음을 저감하게 된다.
특히, 헬름홀츠 공명기 구조를 갖는 제1공명구조를 통해 배출 소음을 발생시키는 주파수 대역의 주파수 성분은 저감시키면서도, 스포티한 배기음을 발생시키는 주파수 대역의 주파수 성분은 강화시키게 됨으로써, 스포티한 사운드를 강화시킬 수 있게 된다.
또한, 소음기 내부 구조를 단순화하여 소음기의 원가 및 중량을 저감할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명은 상기 하우징(10)의 중앙에 확장챔버(CH3)가 배치되고, 상기 확장챔버(CH3)의 일측에 제1흡음챔버(CH2) 및 제1공명챔버(CH1)가 순차적으로 배치되며, 상기 확장챔버(CH3)의 타측에 제2흡음챔버(CH4) 및 제2공명챔버(CH5)가 순차적으로 배치된다.
그리고, 상기 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)가 일측의 제1공명챔버(CH1)로부터 제1흡음챔버(CH2)와, 확장챔버(CH3)와, 제2흡음챔버(CH4) 및 제2공명챔버(CH5)를 각각 순차적으로 관통하여 제1테일파이프(30) 및 제2테일파이프(50)에 각각 연결되는 구조가 된다.
즉, 도면에서 보았을 때에, 하우징(10)의 내부에 5개의 챔버가 순차적으로 배열되는 것으로, 좌측 끝에 제1공명챔버(CH1)가 마련되고, 상기 제1공명챔버(CH1)의 오른쪽에 제1흡음챔버(CH2)가 마련되며, 상기 제1흡음챔버(CH2)의 오른쪽에 확장챔버(CH3)가 마련된다.
그리고, 상기 확장챔버(CH3)의 오른쪽에 제2흡음챔버(CH4)가 마련되고, 상기 제2흡음챔버(CH4)의 오른쪽에 제2공명챔버(CH5)가 마련된다.
특히, 상기 제1튜브(20)의 길이구간 중 제1흡음챔버(CH2)와 확장챔버(CH3)와 제2흡음챔버(CH4)를 관통하는 구간에 타공이 각각 형성되고, 상기 제2튜브(40)의 길이구간 중 제1흡음챔버(CH2)와 확장챔버(CH3)를 관통하는 구간에 타공이 각각 형성된다.
그리고, 상기 제2테일파이프(50)가 제1테일파이프(30)보다 짧은 길이로 형성된다.
예컨대, 확장챔버(CH3)를 지나는 제1튜브(20)와 제2튜브(40) 부분에 원주방향을 따라 다수의 확장부 타공(22,42)을 형성함으로써, 확장챔버(CH3)에 유입된 배기가스가 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)에 유입될 수 있고, 이처럼 유입된 배출가스가 제1테일파이프(30)와 제2테일파이프(50)를 통해 배출되는 구조가 된다.
그리고, 제1흡음챔버(CH2)와 제2흡음챔버(CH4)를 지나는 제1튜브(20) 부분에 원주방향을 따라 다수의 흡음부 타공(24)을 형성함으로써, 제1튜브(20)에 유입되는 배기가스의 소음이 제1흡음챔버(CH2)와 제2흡음챔버(CH4) 내에 채워진 흡음재를 통해 흡수 감소된다. 참고로, 흡음부 타공(24,44,64)은 확장부 타공(22,42)보다 단면적이 작을 수 있다.
또한, 상기 제2튜브(40)에는 제2흡음챔버(CH4)를 지나는 부분을 제외하고 제1흡음챔버(CH2)를 지나는 부분에만 다수의 흡음부 타공(44)을 형성할 수 있다.
이는, 스포티한 배기음을 강조하기 위한 주파수 영역에서 공명이 발생되도록 하기 위함으로, 상기 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)에 형성되는 타공은 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)와 제1테일파이프(30) 및 제2테일파이프(50)의 제원을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.
부연하여 설명하면, 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)를 포함한 제1테일파이프(30) 및 제2테일파이프(50)는 음향학적으로 양쪽 끝이 열린 조건이며, 이 경우 정상파(Standing Wave)에 의한 파이프 공명(Resonance)주파수와, 파이프 길이 및 소리의 속도에 대한 관계식은 아래의 수식(1)과 같다.
Figure pat00001
...(1)
Figure pat00002
즉, 제1튜브(20)의 일부와 제1테일파이프(30)를 포함하는 파이프의 길이(lRH)와, 제2튜브(40)의 일부와 제2테일파이프(50)를 포함하는 파이프의 길이(lLH)에 따라 특정 주파수 대역(200Hz ~ 400Hz)에서 공명(Resonance)이 발생되어 스포티한(고차 성분) 배기음을 발생시킬 수 있으므로, 제1튜브(20)와 제2튜브(40)의 타공 위치를 조절하여 lRH와 lLH의 길이를 스포티한 배기음의 발생이 가능한 길이로 적절하게 설정할 수 있다.
lRH : 제1튜브(20)의 길이구간 중 제2흡음챔버(CH4)에 형성된 흡음부 타공(24)의 오른쪽 끝에서부터 제1테일파이프(30) 최후방까지의 길이
lLH : 제2튜브(40)의 길이구간 중 확장챔버(CH3)에 형성된 확장부 타공(42)의 오른쪽 끝에서부터 제2테일파이프(50) 최후방까지의 길이
한편, 도 2를 참조하면, 상기 제1공명구조는, 제1튜브(20)의 일단이 개구되어 제1공명챔버(CH1) 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되고, 상기 제1공명챔버(CH1)의 내부가 개구된 제1튜브(20)와 단독으로 연통될 수 있다.
즉, 제1공명챔버(CH1)의 부피(VLH)와, 제1튜브(20)의 일부 길이(LLH) 및 제1튜브(20)의 경단면적(SLH)을 갖는 헬름홀츠 공명기 구조를 추가한 것으로, 헬름홀츠 공명주파수와 공명기 부피, 목부분의 길이와 목부분의 단면적 및 소리의 속도에 대한 관계식은 아래의 수식(2)와 같이 표현된다.
Figure pat00003
......(2)
Figure pat00004
이 같은 헬름홀츠 공명기 구조로 제1공명구조를 구현하기 위해, 본 발명에서는 제1튜브(20)의 왼쪽 끝단이 열려 있도록 구성하면서, 제2튜브(40)의 왼쪽 끝단은 캡(46) 등을 이용하여 막혀지도록 구성함으로써, 제1공명챔버(CH1) 내의 부피(VLH)가 헬름홀츠 공명기에서의 공명기 부피가 된다.
그리고, 제1튜브(20)의 왼쪽 끝단부터 제1흡음챔버(CH2) 구간에서 제1튜브(20)에 형성된 흡음부 타공(24)의 왼쪽 끝까지의 길이(LLH)가 헬름홀츠 공명기에서의 넥의 길이가 되고, 또한 제1튜브(20)의 단면적(SLH)이 헬름홀츠 공명기에서의 넥의 단면적이 됨으로써, 헬름홀츠 공명기 구조를 구현할 수 있게 된다.
이에, 위의 수식(2)를 기반으로, 제1공명구조에 적용된 헬름홀츠 공명 주파수를 실내 소음에 기여가 큰 영역을 기준으로 설정할 수 있으므로, 발진영역인 C2 3000rpm(100Hz) 주파수 대역의 소음을 저감할 수 있게 설정하여, 차량 실내의 과대한 압박감을 저감하고, 특히 200~400Hz 대역의 고차 성분(C4, C6, C8 등) 사운드를 증대하여 스포티 사운드를 강조하게 된다.
더불어, 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 중단부분이 제2흡음챔버(CH4)를 관통하면서 연통되고, 일단이 확장챔버(CH3) 내부와 연결되며, 타단이 개구 형성되면서 제2공명챔버(CH5) 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제2공명챔버(CH5) 내에서 공명작용을 일으키는 제2공명구조를 갖는 제3튜브(60)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2공명구조는, 제3튜브(60)의 타단이 개구되어 제2공명챔버(CH5) 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되고, 상기 제2공명챔버(CH5)의 내부가 개구된 제3튜브(60)와 단독으로 연통되는 구조가 된다.
즉, 제2공명챔버(CH5)의 부피(VRH)와, 제3튜브(60)의 일부 길이(LRH) 및 제3튜브(60)의 경단면적(SRH)을 갖는 헬름홀츠 공명기 구조를 추가한 것으로, 헬름홀츠 공명주파수에 대한 관계식은 위에서 설명한 수식(2)와 같이 표현된다.
이 같은 헬름홀츠 공명기 구조로 제2공명구조를 구현하기 위해, 본 발명에서는 제3튜브(60)의 오른쪽 끝단이 열려 있도록 구성하면서, 제2공명챔버(CH5)를 관통하는 제1튜브(20) 및 제2튜브(40)에는 타공을 형성하지 않도록 구성함으로써, 제2공명챔버(CH5) 내의 부피가 헬름홀츠 공명기에서의 공명기 부피(VRH)가 된다.
그리고, 제3튜브(60)의 오른쪽 끝단부터 제3튜브(60)에 형성된 흡음부 타공(64)의 오른쪽 끝까지의 길이(LRH)가 헬름홀츠 공명기에서의 넥의 길이가 되고, 또한 제3튜브(60)의 단면적(SRH)이 헬름홀츠 공명기에서의 넥의 단면적이 됨으로써, 헬름홀츠 공명기 구조를 구현할 수 있게 된다.
이에, 위의 수식(2)를 기반으로, 제2공명구조에 적용된 헬름홀츠 공명 주파수를 실내 소음에 기여가 큰 영역을 기준으로 설정할 수 있으므로, 발진영역인 C2 하모닉 성분의 3000rpm(100Hz) 대역 소음을 저감할 수 있게 설정하여, 차량 실내의 과대한 압박감을 저감하고, 특히 200~400Hz 대역의 고차 하모닉 성분(C4, C6, C8 등) 사운드를 증대하여 스포티 사운드를 강조하게 된다.
즉, 도 7은 본 발명의 소음기에 의해 배기소음을 저감하고 스포티 배기음을 강화시키는 주파수 형태를 예시한 도면으로, 헬름홀츠 공명주파수를 100Hz 대역으로 설정하면, 100Hz 대역의 소음이 저감되면서, 100Hz 대역 전후 소리는 증대되는 현상이 발생함으로써, 200Hz 이상 대역의 사운드가 증대되어 스포티한 사운드를 강조할 수 있게 된다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명은 상기 확장챔버(CH3)와 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)를 구획하는 제1배플(12)에 제1배플타공(14)이 형성되고, 상기 제1배플타공(14)은 상기 제1배플(12)에 형성 가능한 범위 내에서 최대한 많이 형성될 수 있다.
예컨대, 확장챔버(CH3)와 제1흡음챔버(CH2) 및 제2흡음챔버(CH4)를 구획하는 각각의 제1배플(12)에 원형의 제1배플타공(14)이 다수 형성될 수 있다.
즉, 제1배플(12)의 타공 면적은 제1공명구조 및 제2공명구조의 성능과 파이프 기주공명의 성능을 저하시키지 않는 범위 내에서 최대한 증대시켜 형성함으로써, 배기가스가 흡음재와 접촉하는 영역을 최대화하여 전체적인 배기소음을 저감시키게 된다. 참고로, 타공 면적은 제1배플타공(14)의 개수를 증가하여 증대시킬 수 있는 것으로, 제1,2흡음챔버(CH2,CH4) 구간에 있는 흡음부 타공 역시 최대한 많이 형성되는 것이 적절하다.
다만, 본 발명은 도 3 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2흡음챔버(CH2,CH4)와 제1,2공명챔버(CH1,CH5)를 구획하는 제2배플(16)의 경우, 제1배플(12)보다 타공면적을 작게 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1,2흡음챔버(CH1,CH2)와 제1,2공명챔버(CH1,CH5)를 구획하는 제2배플(16)에 제2배플타공(18)이 형성되고, 상기 제2배플타공(18)은 제1배플타공(14)보다 전체 타공면적이 작도록 형성된다.
예컨대, 제1흡음챔버(CH2)와 제1공명챔버(CH1) 사이를 구획하는 제2배플(16)과, 제2흡음챔버(CH4)와 제2공명챔버(CH5) 사이를 구획하는 제2배플(16)에 원형의 제2배플타공(18)이 다수 형성될 수 있다.
즉, 제2배플(16)에 형성된 타공면적은 제1배플(12)에 형성된 타공면적의 1/10 수준으로 적용하는 것이 적절한데, 그 이유는 도 8에 도시한 바와 같이 제2배플(16)에 타공을 과다하게 형성하는 경우 200Hz 이상 대역의 소리가 저감되어 스포티한 배기음이 약화되기 때문이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 소음기 토출음의 하모닉 성분 별로 비교 평가한 결과를 나타낸 도면이다.
즉, 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 소음기 토출음은 기존의 소음기 토출음과 대비하여 차량 실내에 과도한 배기소음을 주는 C2 성분의 소음을 저감함을 확인할 수 있다.
또한, 기존의 토출음 대비하여 스포티한 음색을 강조하는 C4 및 C6 등 고차수 하모닉 성분의 사운드가 보강됨으로써, 스포티한 배기음을 강조할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 하우징
12 : 제1배플
14 : 제1배플타공
16 : 제2배플
18 : 제2배플타공
20 : 제1튜브
22 : 확장부 타공
24 : 흡음부 타공
30 : 제1테일파이프
40 : 제2튜브
42 : 확장부 타공
44 : 흡음부 타공
46 : 캡
50 : 제2테일파이프
60 : 제3튜브
64 : 흡음부 타공
CH1 : 제1공명챔버
CH2 : 제1흡음챔버
CH3 : 확장챔버
CH4 : 제2흡음챔버
CH5 : 제2공명챔버
P : 배기파이프

Claims (8)

  1. 내부공간이 배플에 의해 구획되어 배기가스가 유입되는 확장챔버와, 확장챔버의 측부에 흡음재가 채워져 마련되는 제1,2흡음챔버와, 상기 제1,2흡음챔버의 측부에 튜브가 삽입되어 공명작용을 일으키는 제1,2공명챔버가 조성되는 하우징;
    중단부분이 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 관통하면서 연통되고, 일단이 개구 형성되면서 제1공명챔버 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제1공명챔버 내에서 공명작용을 일으키는 제1공명구조를 이루며, 타단이 제2공명챔버를 관통하면서 하우징 외면에 구비된 제1테일파이프와 연결되는 제1튜브;
    중단부분이 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 관통하면서 확장챔버와 제1흡음챔버에 연통되고, 일단이 막히도록 구성이 되며, 타단이 제2공명챔버를 관통하면서 하우징의 외부에 구비된 제2테일파이프와 연결되는 제2튜브;를 포함하는 차량용 소음기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징의 중앙에 배치된 확장챔버의 일측에 제1흡음챔버 및 제1공명챔버가 순차적으로 배치되고;
    상기 확장챔버의 타측에 제2흡읍챔버 및 제2공명챔버가 순차적으로 배치되며;
    상기 제1튜브 및 제2튜브가 일측의 제1공명챔버로부터 제1흡음챔버와, 확장챔버와, 제2흡음챔버 및 제2공명챔버를 각각 순차적으로 관통하여 제1테일파이프 및 제2테일파이프에 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1튜브의 길이구간 중 제1흡음챔버와 확장챔버와 제2흡음챔버를 관통하는 구간에 타공이 형성되고;
    상기 제2튜브의 길이구간 중 제1흡음챔버와 확장챔버를 관통하는 구간에 타공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1공명구조는,
    제1튜브의 일단이 개구 형성되면서 제1공명챔버 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되어 제1공명챔버의 내부에서 제1튜브가 단독으로 연통되어 공명작용을 일으키는 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    중단부분이 제2흡음챔버를 관통하면서 연통되고, 일단이 확장챔버 내부와 연결되며, 타단이 개구 형성되면서 제2공명챔버 내부에 소정길이만큼 돌출되는 형태로 삽입되어 제2공명챔버 내에서 공명작용을 일으키는 제2공명구조를 갖는 제3튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2공명구조는,
    제3튜브의 타단이 개구 형성되면서 제2공명챔버 내부에 소정 길이만큼 돌출되는 상태로 삽입되어 제3공명챔버의 내부에서 제3튜브가 단독으로 연통되어 공명작용을 일으키는 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 확장챔버와 제1,2흡음챔버를 구획하는 제1배플에 제1배플타공이 형성되고;
    상기 제1배플타공은 상기 제1배플에 형성 가능한 범위 내에서 최대한 많이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1,2흡음챔버와 제1,2공명챔버를 구획하는 제2배플에 제2배플타공이 형성되고;
    상기 제2배플타공은 제1배플타공보다 전체 타공면적이 작도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 소음기.
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