WO2017039119A1

WO2017039119A1 - 차량용 공명기

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Publication number: WO2017039119A1
Application number: PCT/KR2016/005433
Authority: WO
Inventors: 이정욱; 이강욱
Original assignee: LS Mtron Ltd
Current assignee: LS Mtron Ltd
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2018-03-01
Also published as: EP3346118B1; CN107923349A; US20180245553A1; EP3346118A4; CN107923349B; KR20170027065A; EP3346118A1; US10612501B2

Abstract

본 발명은, 외형을 구성하는 외부 파이프, 일부분이 상기 외부 파이프의 내부에 삽입되고 공기의 이동 통로인 슬릿이 형성되는 내부 파이프, 상기 외부 파이프와 상기 내부 파이프 사이에 형성되는 공명실 내에서 이동 가능하게 구성되는 가동 파이프 및 일측이 상기 내부 파이프에 결합하고 타측이 상기 가동 파이프에 결합하여 상기 가동 파이프가 이동 가능하도록 상기 가동 파이프에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 차량용 공명기에 관한 것이다.

Description

차량용 공명기

본 발명은 공기의 이동 소음을 저감하기 위하여 복수의 공명실이 형성되는 차량용 공명기에 관한 것으로서, 구체적으로 터보차저로부터 전달되는 압축공기의 이동 소음을 저감하기 위해 상기 터보차저의 회전수에 대응하여 상기 공명실로 공기의 이동을 안내하는 슬릿의 일부를 차단 또는 개방함으로써 공기의 이동이 가능한 공간의 크기를 조절할 수 있는 차량용 공명기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 흡기 시스템에는 에어 클리너(Air cleaner), 터보차저(Turbo-charger), 인터쿨러(Inter-cooler), 에어 덕트(Air duct) 및 엔진 메니폴더(Engine manifolder)가 구비되고, 상기 흡기 시스템에 의하여 내연기관으로 유입된 외부 공기는 팽창과 압축을 반복하면서 흡기 맥동이 발생하게 된다. 이러한 흡기 맥동 현상은 공기의 압력 변화에 따라 소음을 유발하고, 특히 차체 또는 차량의 실내 공간에서 공기의 공진 현상에 의해 더욱 큰 소음 유발의 원인이 되었다.

이러한 흡기 소음을 억제하기 위하여 상기 터보차저의 후단에 설치되는 흡기 호스에는, 흡기계를 특정 주파수로 튜닝(tunning)하기 위한 공명기(resonator)가 배치된다.

종래 기술에 따른 공명기는 흡기 시스템에서 발생하는 소음 중 특정 주파수 영역의 음압을 낮추어 공기의 소음을 저감할 수 있는 헬름홀츠 공명기(Helmholtz resonator)가 많이 사용되었다. 즉, 상기 헬름홀츠 공명기는 특정 주파수, 특히 저주파의 흡기 소음을 튜닝하여 공명시킴으로써 실내로 유입되는 공기의 소음을 저감하였다.

다만, 차량의 엔진에 고 부하가 걸리거나 차량의 속도를 높이게 되면, 차량에서 배출되는 배기가스가 증가함에 따라 터보차저의 회전수(RPM)가 증가하게 되고, 이에 따라 터보차저 및 흡기 배관 라인에 공기 유입량이 증가하여 온도와 압력 등이 상승하게 된다. 이러한 조건 변화는 소음 발생 영역을 변화시킴과 동시에 고정형으로 설계된 소음기의 소음 감소 주파수 영역을 변화시키는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제2011-0048931호는 공기의 흡기 소음을 저감하기 위한 공명실을 복수 개로 분리하고 상기 공명실에 연통하는 슬릿을 복수 개로 구성하여 각 공명실에서 특정 주파수의 공기를 튜닝할 수 있는 흡기 소음장치를 개시하고 있다. 상기 흡기 소음장치는 튜닝이 이루어지는 공기의 주파수가 각 공명실마다 서로 다르게 구성되므로 여러 주파수의 공기를 튜닝하여 공명시킬 수 있는 장점이 있습니다.

그러나, 터보차저로부터 공명기로 전달되는 공기는 미리 정해진 특정 주파수에 한정되는 것이 아니라, 연속적인 주파수를 가지는 공기가 지속적으로 전달된다. 따라서, 상기 흡기 소음장치를 내연기관에 적용하더라도 여러 대역의 특정 주파수만을 튜닝할 수 있을 뿐, 아날로그 형태의 공기의 연속적인 주파수를 튜닝하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 터보차저에서 전달되는 연속적인 주파수를 가지는 공기를 적절하게 튜닝하여 공명시킴으로써, 흡기 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 차량용 공명기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 외형을 구성하는 외부 파이프, 일부분이 상기 외부 파이프의 내부에 삽입되고 공기의 이동 통로인 슬릿이 형성되는 내부 파이프, 상기 외부 파이프와 상기 내부 파이프 사이에 형성되는 공명실 내에서 이동 가능하게 구성되는 가동 파이프 및 일측이 상기 내부 파이프에 결합하고 타측이 상기 가동 파이프에 결합하여 상기 가동 파이프가 이동 가능하도록 상기 가동 파이프에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 차량용 공명기를 제공한다.

또한, 상기 내부 파이프는 상기 내부 파이프의 외면으로부터 상기 외부 파이프 방향으로 돌출되어 상기 외부 파이프의 내면과 접촉하는 격벽을 포함하고, 상기 탄성체의 일측은 상기 내부 파이프의 격벽에 접한다.

또한, 상기 가동 파이프는, 일측이 상기 외부 파이프의 내면에 접촉하고 타측이 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하며 상기 탄성체에 접하는 연결부재 및 상기 연결부재와 일체로 제조되고 상기 내부 파이프의 외면을 둘러싸도록 구성되며 상기 슬릿의 일부를 감싸는 커버부재를 포함한다.

또한, 상기 커버부재의 이동에 따라 상기 슬릿을 차단하는 공간의 크기가 변화함으로써 공기의 연속적인 주파수를 튜닝한다.

또한, 상기 공명기의 전단에는 엔진으로부터 제공된 흡입 공기를 압축하도록 미리 정해진 기준 회전수에 따라 작동하는 터보차저가 설치되고, 상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동하고, 상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동한다.

또한, 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동시 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적은, 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동시 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적에 비해 크게 형성된다.

또한, 상기 외부 파이프의 내면에는, 상기 커버부재의 이동을 제한하도록 소정의 단차를 가지는 걸림턱이 형성된다.

또한, 상기 가동 파이프는, 상기 외부 파이프의 내면에 접촉하는 외판, 상기 외판 보다 작은 직경을 가지고 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하는 내판 및 상기 외판과 상기 내판을 연결하는 하나 이상의 리브를 포함한다.

또한, 상기 외판의 일측에는 상기 탄성체에 접하고 단부가 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하는 연결판이 설치된다.

또한, 상기 공명기의 전단에는 엔진으로부터 제공된 흡입 공기를 압축하도록 미리 정해진 기준 회전수에 따라 작동하는 터보차저가 설치되고, 상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동하여 상기 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적이 점진적으로 감소하고, 상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동하여 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적이 점진적으로 증가한다.

제안되는 본 발명에 따르면, 터보차저의 회전수에 따라 가동 파이프가 공명실 내에서 이동하여 슬릿의 일부를 차단 또는 개방함으로써 공기의 이동이 가능한 공간의 크기를 조절 가능하므로, 상기 터보차저에서 전달되는 연속적인 주파수를 가지는 공기를 적절하게 튜닝하여 공명시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 슬릿의 차단 범위가 가변함에 따라, 상기 공명실로 전달되는 공기의 이동 속도 또는 공기의 이동량이 조절되어 흡기 소음을 적절하게 튜닝할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 차량의 흡기 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공명기의 전체적인 모습을 보여주는 사시도이다.

도 3은 도 2의 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 4는 도 2의 I-I' 부분을 따라 절개한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 6은 도 5의 차량용 공명기 중 가동 파이프의 구조를 보여주는 사시도이다.

도 7은 도 5의 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1을 참조하면, 차량의 흡기 시스템(1)은 엔진으로 공급되는 흡기를 과급하기 위한 터보차저(30)가 설치된다. 상기 터보차저(30)는 구동 시에 고주파 대역의 흡기 소음이 발생하므로, 상기 터보차저(30)에서 발생하는 작동 소음에 의해 운전자의 차량 승차감이 저하되어 전체적으로 차량의 상품성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다. 따라서, 상기 터보차저(30)의 후단에는 이러한 작동 소음을 저감하기 위한 소음 감쇄장치로서 공명기(100)가 함께 설치된다.

또한, 상기 흡기 시스템(1)은 동력을 공급하는 엔진(20)과, 상기 엔진(20)으로부터 공급되는 흡기 중 이물질을 여과하는 에어 클리너(10)와, 상기 터보차저(30)에서 과급된 공기를 냉각시켜서 상기 엔진(20)으로 공급하기 위한 인터쿨러(40)를 포함한다.

상기 공명기(100)는 상기 터보차저(30)의 작동 소음을 저감하기 위하여 상기 인터쿨러(40)와 연결되는 호스(51, 52), 스틸 파이프 또는 주물품과 같은 연결부재 사이에 설치되는 구성으로서, 공기의 흡입 시 발생하는 소음을 개선하는 것이다.

이하에서는, 상기 공명기(100)의 세부 구성에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공명기의 전체적인 모습을 보여주는 사시도이고, 도 3은 상기 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공명기(100)는 외형을 구성하는 외부 파이프(200) 및 일부분이 상기 외부 파이프(200) 내에 삽입되는 내부 파이프(300)를 포함한다. 상기 외부 파이프(200)의 단부에는 외부 체결판(201)이 구비되고, 상기 내부 파이프(300)에는 상기 외부 체결판(201)에 결합 가능하도록 구성되는 내부 체결판(301)이 구비된다. 즉, 상기 외부 체결판(201)과 상기 내부 체결판(301)의 결합, 예를 들어 용접 방식의 결합에 의해 상기 공명기(100)의 전체적인 형태가 제조될 수 있다.

상기 내부 파이프(300)는 원통형으로 이루어지는 본체(310)와, 상기 본체(310)의 외면을 감싸고 상기 본체(310)의 외면으로부터 외측 방향으로 돌출되는 하나 이상의 격벽(320)으로 구성된다. 상기 격벽(320)은 상기 내부 체결판(301)으로부터 소정 거리 이격하게 위치하는 구성으로서, 흡기 소음을 저감하는 공간인 공명실(도 4의 도면부호 510, 520 참조)을 복수 개로 구분하는 구성이다.

상기 격벽(320)의 일 측면에는 소정의 탄성력을 가지는 탄성체(400)가 접하게 된다. 그리고, 상기 탄성체(400)의 다른 일측에는 상기 공명실 내에서 좌우 방향으로 이동 가능하게 구성되는 가동 파이프(500)가 부착된다. 즉, 상기 탄성체(400)의 일측은 상기 격벽(320)에 접한 상태로 고정되어 있고, 상기 탄성체(400)의 타측은 상기 가동 파이프(500)가 부착되어 상기 격벽(320)에 대한 상기 가동 파이프(500)의 좌우 이동이 이루어질 수 있다.

도 4를 참조하여 상기 공명기(100)의 내부 구성에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 본체(310)에는 공기의 이동 통로를 제공하는 슬릿(330)이 형성된다. 상기 슬릿(330)은 공기의 이동 소음을 저감하기 위한 공명실(510, 520)과 연통할 수 있다. 상기 슬릿은 공기의 유입구(70)로부터 공기의 배출구(80)를 향하는 방향을 기준으로, 제1 공명실(510)과 연통하는 제1 슬릿(331) 및 제2 공명실(520)과 연통하는 제2 슬릿(332)을 포함한다.

상기 제1 공명실(510)은 상기 외부 체결판(301), 상기 외부 파이프(200)의 일부분, 상기 격벽(320) 및 상기 본체(310)의 일부에 의해 상기 제1 슬릿(331)을 제외한 부분이 모두 밀폐되어 흡기 소음을 저감하는 공간이다. 이와 유사하게, 상기 제2 공명실(520)은 상기 외부 파이프(200)의 일면으로부터 외측 방향으로 돌출 연장되는 절곡부(206), 상기 외부 파이프(200)의 다른 일부분, 상기 가동 파이프(500) 및 상기 본체(310)의 다른 일부에 의해 상기 제2 슬릿(332)을 제외한 부분이 모두 밀폐되어 흡기 소음을 저감하는 공간이다.

상기 제2 슬릿(332)의 폭(W)은 상기 가동 파이프(500)에 의해 일부분(L1)이 커버될 수 있다. 그리고, 상기 가동 파이프(500)의 좌우 이동에 따라, 상기 제2 슬릿(332)과 연통하는 상기 제2 공명실(520)에서 튜닝되는 공기의 주파수가 달라질 수 있다.

구체적으로, 상기 가동 파이프(500)는 상기 탄성체(400)에 접하는 연결부재(501) 및 상기 연결부재(501)와 일체로 제조되어 상기 본체(310)의 외면을 감싸는 커버부재(502)를 포함한다. 상기 연결부재(501)의 단부는 상기 제2 공명실(520)을 밀폐하기 위하여 상기 외부 파이프(200)의 내면에 접촉하도록 설치된다. 그리고, 상기 커버부재(502)는 상기 제2 슬릿의 폭(W) 중 일 부분(L1)을 둘러싸도록 상기 본체(310)의 외면을 감싸는 형상을 가진다. 따라서, 상기 가동 파이프(500)의 이동에 따라 상기 커버부재(502)가 상기 제2 슬릿(332)을 감싸는 폭의 크기도 달라지게 된다.

상기 외부 파이프(200)의 내면에는 상기 연결부재(501)의 이동 거리를 제한하기 위하여 소정의 단차를 가지는 걸림턱(505)이 형성된다. 즉, 상기 탄성체(400)의 인장시, 상기 연결부재(501)는 상기 걸림턱(505)에 의해 그 이동 거리가 제한된다. 이에 따라, 상기 제2 슬릿(332)이 상기 커버부재(502)에 의하여 완전히 밀폐되는 현상을 방지할 수 있다.

상기 외부 파이프(200) 내에 상기 내부 파이프(300)가 조립되어 공기의 이동 소음을 저감하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 상기 내부 파이프(300)와, 상기 탄성체(400)와, 상기 가동 파이프(500)를 서로 일체로 결합한 내부 조립체를 제조한다. 그리고, 상기 외부 파이프(200) 내에 상기 내부 조립체를 삽입하도록, 상기 외부 파이프(200)의 내면에 상기 가동 파이프의 연결부재(501)와 상기 격벽(320)을 접촉시킨 상태에서 상기 내부 조립체를 상기 유입구(70)로부터 상기 유출구(80)를 향하는 방향으로 이동시킨다.

상기 내부 조립체의 이동이 완료되어 상기 외부 파이프(200)의 함몰부(205)에 상기 내부 파이프(300)의 돌출부(305)가 끼움 결합이 이루어지면, 상기 외부 파이프(200)와 상기 내부 파이프(300)의 1차 결합이 이루어진다. 그 다음, 상기 외부 파이프(200)의 외부 체결판(201)과 상기 내부 파이프(300)의 내부 체결판(301)을 용접 등의 방식으로 완전히 체결함으로써 상기 외부 파이프(200)와 상기 내부 파이프(300)의 완전한 결합이 이루어지게 된다.

이러한 과정에 따라 조립이 완료된 공명기(100)는 상기 터보차저(30)에 의해 압축된 연속적인 주파수를 가지는 공기를 튜닝할 수 있다. 구체적으로, 상기 유입구(70)로부터 상기 본체(310)의 내부로 유입된 공기의 일부는 상기 제1 슬릿(331)과 상기 제2 슬릿(332)을 통해 각각 상기 제1 공명실(510)과 상기 제2 공명실(520)로 이동되어 공기의 튜닝이 이루어진다.

상기 공명기(100)의 전단에는 엔진으로부터 제공된 흡입 공기를 압축하도록 미리 정해진 기준 회전수에 따라 작동하는 터보차저(30)가 설치된다. 다만, 상기 터보차저(30)의 회전수(rpm)가 변경됨에 따라 상기 가동 파이프(500)가 이동하게 되어, 상기 제2 슬릿(332)의 폭(W) 중 상기 커버부재(502)가 차지하고 있는 공간의 크기(L1)가 달라진다.

구체적으로, 상기 터보차저(30)의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면, 내부 파이프(300) 내로 유입되는 공기의 압력과 온도가 상승하고, 이에 따라 상기 가동 파이프(500)가 도 4를 기준으로 우측, 즉 상기 탄성체(400)를 압축하는 방향으로 이동한다. 따라서, 상기 제2 공명실(520)로 공기가 이동할 수 있는 공간(W-L1)의 크기가 점차 증가하게 된다. 다시 말하면, 상기 커버부재(502)에 의한 상기 제2 슬릿(332)을 차단하는 부분(L1)이 점점 감소하게 된다. 이와 같이, 상기 제2 슬릿(332) 중 개방되어 있는 공간의 폭(W-L1)이 점진적으로 변화함에 따라 상기 제2 공명실(520)은 공기의 연속적인 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

이와 반대로, 상기 터보차저(30)의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면, 상기 가동 파이프(500)가 상기 탄성체(400)를 인장하는 방향으로 이동한다. 따라서, 상기 제2 공명실(520)로 공기가 이동할 수 있는 제2 슬릿의 폭(W) 중 공기 이동 가능 공간의 크기(W-L1)가 점차 감소하게 된다. 이와 같이, 상기 제2 슬릿(332) 중 개방되어 있는 공간의 폭(W-L1)이 점진적으로 변화함에 따라 상기 제2 공명실(520)은 공기의 연속적인 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

상기 공기의 연속적인 주파수 튜닝의 방향은 터보차저(30)의 회전수(rpm)에 따라 발생하는 소음의 특성에 따라 결정된다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4에 도시된 실시 예에 의하면, 상기 터보차저(30)의 회전수(rpm) 증가에 따라 상기 제2 공명실(520)은 고 주파수에서 저 주파수를 가지는 공기를 연속적으로 튜닝할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공명기를 도시하고 있다. 구체적으로, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 6은 상기 차량용 공명기 중 가동 파이프의 구조를 보여주는 사시도이며, 도 7은 도 5의 차량용 공명기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.

본 실시 예에 따른 차량용 공명기는 이전 실시 예에 따른 공명기와 비교하여 볼 때, 가동 파이프의 형상에 있어서만 차이가 있으므로 공통되는 구성은 이전 실시 예와 동일한 도면부호를 사용하기로 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 차량용 공명기(100a)는 외부 파이프(200), 내부 파이프(300), 탄성체(400) 및 가동 파이프(600)를 포함한다. 상기 가동 파이프(600)는 상기 외부 파이프(200)의 내면에 접촉하며 소정의 폭을 가지는 외판(610) 및 상기 외판(610)에 비해 상대적으로 작은 직경을 가지고 상기 본체(310)의 외면에 접촉하는 내판(620)을 포함한다. 상기 외판(610)의 일측에는 상하 방향으로 연장되어 단부가 상기 본체(310)의 외면에 접촉하고 측면에 상기 탄성체(400)가 결합하는 연결판(605)이 형성된다.

상기 외판(610)과 상기 내판(620)은 복수의 리브(630)에 의해 서로 결합한다. 구체적으로, 상기 리브(630)의 일측은 상기 외판(610)에 결합하고 상기 리브(630)의 타측은 상기 내판(620)에 결합한다. 상기 복수의 리브(630) 중 어느 하나의 리브와 이에 인접하는 다른 하나의 리브 사이의 공간에는 공기의 이동 공간인 관통구(640)가 형성된다. 상기 리브(630)와 상기 관통구(640)는 서로 대응하는 개수를 가지도록 구성된다.

도 7을 참조하여 본 실시 예에 따른 공명기(100a)의 구조 및 공기의 이동 소음 저감 방식을 설명하면 다음과 같다.

상기 내판(620)은 상기 제2 슬릿의 폭(W)의 일부를 감싸도록 설치된다. 따라서, 상기 제2 슬릿(332) 중 공기의 이동 공간은 상기 제2 슬릿의 폭(W)이 고정되어 있는 상태에서 상기 내판(620)의 좌우 이동에 따라 그 크기(W-L2)가 달라질 수 있다.

구체적으로, 상기 터보차저(30)의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면, 상기 내부 파이프(300) 내로 유입되는 공기의 압력과 온도가 상승하고, 이에 따라 상기 가동 파이프(600)가 도 7을 기준으로 우측, 즉 상기 탄성체(400)를 압축하는 방향으로 이동한다. 따라서, 상기 내판(620)에 의해 상기 제2 슬릿(332)이 차단되는 부분의 폭(L2)이 증가하고, 상기 제2 공명실(520)로 공기가 이동할 수 있는 공간(W-L2)의 크기는 감소하게 된다. 이와 같이, 상기 제2 슬릿(332)의 폭(W) 중 공기의 이동 가능 공간(W-L2)이 점진적으로 변화함에 따라 상기 제2 공명실(520)은 공기의 연속적인 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

이와 반대로, 상기 터보차저(30)의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면, 상기 내판(620)이 상기 탄성체(400)를 인장하는 방향으로 이동한다. 따라서, 상기 제2 공명실(520)로 공기가 이동할 수 있는 공간(W-L2)이 증가하게 된다. 이와 같이, 상기 제2 슬릿(332)의 폭(W) 중 공기의 이동 가능 공간(W-L2)이 점진적으로 변화함에 따라 상기 제2 공명실(520)은 공기의 연속적인 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

상기 공기의 연속적인 주파수 튜닝의 방향은 터보차저(30)의 회전수(rpm)에 따라 발생하는 소음의 특성에 따라 결정된다. 예를 들어, 도 5 내지 도 7에 도시된 실시 예에 의하면, 상기 터보차저(30)의 회전수(rpm) 증가에 따라 상기 제2 공명실(520)은 저 주파수에서 고 주파수를 가지는 공기를 연속적으로 튜닝할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 터보차저의 회전수에 따라 가동 파이프가 공명실 내에서 이동하여 슬릿의 일부를 차단함으로써 공기의 이동이 가능한 공간의 크기를 조절 가능하므로, 상기 터보차저에서 전달되는 연속적인 주파수를 가지는 공기를 적절하게 튜닝하여 공명시킬 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되고, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

외형을 구성하는 외부 파이프;

일부분이 상기 외부 파이프의 내부에 삽입되고 공기의 이동 통로인 슬릿이 형성되는 내부 파이프;

상기 외부 파이프와 상기 내부 파이프 사이에 형성되는 공명실 내에서 이동 가능하게 구성되는 가동 파이프; 및

일측이 상기 내부 파이프에 결합하고 타측이 상기 가동 파이프에 결합하여 상기 가동 파이프가 이동 가능하도록 상기 가동 파이프에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 1 항에 있어서,

상기 내부 파이프는 상기 내부 파이프의 외면으로부터 상기 외부 파이프 방향으로 돌출되어 상기 외부 파이프의 내면과 접촉하는 격벽을 포함하고,

상기 탄성체의 일측은 상기 내부 파이프의 격벽에 접하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 1 항에 있어서,

상기 가동 파이프는,

일측이 상기 외부 파이프의 내면에 접촉하고 타측이 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하며 상기 탄성체에 접하는 연결부재; 및

상기 연결부재와 일체로 제조되고 상기 내부 파이프의 외면을 둘러싸도록 구성되며 상기 슬릿의 일부를 감싸는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 3 항에 있어서,

상기 커버부재의 이동에 따라 상기 슬릿을 차단하는 공간의 크기가 변화함으로써 공기의 연속적인 주파수를 튜닝하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 3 항에 있어서,

상기 공명기의 전단에는 엔진으로부터 제공된 흡입 공기를 압축하도록 미리 정해진 기준 회전수에 따라 작동하는 터보차저가 설치되고,

상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동하고,

상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 5 항에 있어서,

상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동시 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적은, 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동시 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적에 비해 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 3 항에 있어서,

상기 외부 파이프의 내면에는, 상기 커버부재의 이동을 제한하도록 소정의 단차를 가지는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 1 항에 있어서,

상기 가동 파이프는,

상기 외부 파이프의 내면에 접촉하는 외판;

상기 외판 보다 작은 직경을 가지고 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하는 내판; 및

상기 외판과 상기 내판을 연결하는 하나 이상의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 8 항에 있어서,

상기 외판의 일측에는 상기 탄성체에 접하고 단부가 상기 내부 파이프의 외면에 접촉하는 연결판이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.
제 8 항에 있어서,

상기 공명기의 전단에는 엔진으로부터 제공된 흡입 공기를 압축하도록 미리 정해진 기준 회전수에 따라 작동하는 터보차저가 설치되고,

상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 증가하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 압축시키는 방향으로 이동하여 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적이 점진적으로 감소하고,

상기 터보차저의 회전수가 상기 기준 회전수에 비해 감소하면 상기 가동 파이프가 상기 탄성체를 인장시키는 방향으로 이동하여 상기 슬릿을 통과하는 공기의 이동 면적이 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명기.