KR102098474B1 - 자동차의 배기계용 클램핑 장치 - Google Patents

자동차의 배기계용 클램핑 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지 사이에 각 플랜지의 외경에 비하여 큰 외경을 갖는 노출형 가스켓을 배치하고, 노출형 가스켓을 사이에 두고 서로 밀착된 각 플랜지를 노출형 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 관찰홀을 갖는 클램프를 이용하여 체결함으로써, 터보차저와 촉매컨버터 간이 기밀 유지 가능하게 조립되는 동시에 가스켓의 장착 유무를 용이하게 확인할 수 있도록 한 자동차의 배기계용 클램핑 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차의 배기계용 클램핑 장치{Clamping device for exhaust system of vehicle}
본 발명은 자동차의 배기계용 클램핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터보차저의 출구관와 촉매컨버터의 입구관 간을 가스켓과 클램프를 이용하여 기밀 가능하게 클램핑하되, 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 구조를 적용시킨 자동차의 배기계용 클램핑 장치에 관한 것이다.
터보차저가 적용된 엔진의 배기계에 있어서, 터보차저의 출구관에는 배기가스 중에 포함되어 있는 CO 및 HC 성분 뿐만 아니라 SOF 성분도 효과적으로 산화시킬 수 있는 고정화효율의 후처리 장치의 일종인 워밍업 촉매컨버터(WCC, Warming-up Catalytic Converter)가 연결된다.
이때, 상기 터보차저와 촉매컨버터 간의 연결 부위를 통해 배기가스가 외부로 유출되는 것을 방지하고자, 상기 터보차저의 출구쪽 플랜지와 상기 촉매컨버터의 입구쪽 플랜지는 가스켓을 사이에 두고 기밀 유지 가능하게 체결된다.
첨부한 도 1은 종래의 터보차저의 출구관과 촉매컨버터의 입구관 간의 체결 구조를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)가 히든 타입의 가스켓(1)을 사이에 두고 서로 기밀 유지 가능하게 밀착되고, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부에 클램프(40)가 체결됨으로써, 터보차저(10)와 촉매컨버터(30) 간의 조립이 이루어진다.
즉, 작업자가 터보차저(10)의 출구관에 촉매컨버터(30)의 입구관을 연결시키는 조립작업을 할 때, 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32) 사이에 히든 타입의 가스켓(1)을 삽입한 다음, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부에 클램프(40)를 체결함으로써, 터보차저(10)와 촉매컨버터(30) 간의 조립 작업이 완료된다.
좀 더 상세하게는, 상기 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12) 일면에 가스켓의 이탈 방지 및 고정을 위한 가스켓 삽입홈(11)이 형성되는 바, 이 가스켓 삽입홈(11) 내에 가스켓(1)을 삽입한 후, 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)를 가스켓(20)이 삽입된 출구관 플랜지(12)의 일면에 밀착시킨 다음, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부에 클램프(40)를 체결함으로써, 터보차저(10)와 촉매컨버터(30) 간이 기밀 유지 가능하게 상호 조립된다.
이때, 상기 가스켓(1)이 출구관 플랜지(12)에 형성된 가스켓 삽입홈(11)에 삽입된 상태에서 출구관 플랜지(12)의 일면에 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)가 밀착됨에 따라, 가스켓(1)이 히든(hidden)된 상태가 되어 외부에서 보았을 때 보이지 않는 상태가 된다.
따라서, 작업자가 터보차저(10)의 출구관에 촉매컨버터(30)의 입구관을 연결시키는 조립작업을 완료한 후, 가스켓(1)이 보이지 않는 상태이므로 가스켓(1)의 장착 유무를 확인할 수 없는 상태가 된다.
이로 인하여, 작업자가 터보차저(10)의 출구관에 촉매컨버터(30)의 입구관을 연결시키는 조립작업을 할 때, 실수로 가스켓(1)을 누락시키는 경우 배기가스가 외부로 누출되는 등의 조립 불량이 발생할 수 밖에 없다.
이에, 작업자가 터보차저(10)의 출구관에 촉매컨버터(30)의 입구관을 연결시키는 조립작업을 완료한 후, 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지 사이에 각 플랜지의 외경에 비하여 큰 외경을 갖는 노출형 가스켓을 배치하고, 노출형 가스켓을 사이에 두고 서로 밀착된 각 플랜지를 노출형 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 관찰홀을 갖는 클램프를 이용하여 체결함으로써, 터보차저와 촉매컨버터 간이 기밀 유지 가능하게 조립되는 동시에 가스켓의 장착 유무를 용이하게 확인할 수 있도록 한 자동차의 배기계용 클램핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지 사이에 배치되어, 최외경면이 외부로 노출되는 노출형 가스켓; 및 상기 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지를 감싸면서 상호 밀착시켜 클램핑시키는 클램프; 를 포함하고, 상기 클램프의 소정 위치에는 상기 노출형 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 적어도 하나 이상의 관찰홀이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기계용 클램핑 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 노출형 가스켓은 출구관 플랜지과 입구관 플랜지의 외경보다 더 큰 외경을 가지는 동시에 출구관 플랜지의 내면과 입구관 플랜지의 내면에 걸쳐 밀착되는 링 형상의 판체 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 노출형 가스켓의 최외경면은 육안 확인이 용이한 색상 물질이 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출구관 플랜지 또는 입구관 플랜지의 원주방향 소정 부위에 노출형 가스켓의 외부 노출 면적을 증대시키기 위한 커팅부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노출형 가스켓의 최외경면 소정 위치에는 출구관 플랜지와 입구관 플랜지가 상호 밀착된 상태에서 커팅부를 외부로 돌출되는 시인성 확보 스트립이 일체로 더 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 출구관 플랜지과 입구관 플랜지의 내면에는 핀 고정홈이 형성되고, 노출형 가스켓에는 핀 고정홈과 일치하는 핀 관통홀이 형성되어, 상기 핀 관통홀과 핀 고정홈에 고정핀이 삽입 체결되어 노출형 가스켓의 원주방향 및 반경방향 고정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지 사이에 각 플랜지의 외경에 비하여 큰 외경을 갖는 노출형 가스켓을 배치하여, 작업자가 클램프 장착 전에 외부로 노출되는 노출형 가스켓의 최외경면을 보고 1차로 가스켓 장착 유무를 확인할 수 있고, 각 플랜지를 관찰홀을 갖는 클램프를 이용하여 체결한 후에 작업자가 클램프의 관찰홀을 통해 가스켓의 최외경면을 눈으로 확인하며 2차로 가스켓 장착 유무를 확인할 수 있다.
둘째, 터보차저의 출구관 플랜지 또는 촉매컨버터의 입구관 플랜지의 원주방향 소정 위치에 커팅부를 형성하고, 노출형 가스켓의 원주방향 소정 위치에 시인성 확보 스트립을 일체로 더 형성하여, 시인성 확보 스트립이 커팅부를 통해 클램프의 체결단 사이로 노출되도록 함으로써, 작업자가 가스켓의 장착 유무를 더욱 명확하게 확인할 수 있다.
따라서, 터보차저와 촉매컨버터 간이 노출형 가스켓에 의하여 기밀 유지 가능하게 조립되는 동시에 작업자가 가스켓의 장착 유무를 수회에 걸쳐 용이하게 확인할 수 있으므로, 작업자가 조립작업을 할 때 실수로 가스켓을 누락시키는 조립 불량을 완전하게 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 터보차저 출구관과 촉매컨버터 입구관 간의 체결 구조를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치로서, 터보차저 출구관과 촉매컨버터 입구관 간의 체결 구조를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치로서, 터보차저 출구관과 촉매컨버터 입구관 사이에 노출형 가스켓이 고정되는 구조를 도시한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치 중 클램프를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치로서, 클램프의 관찰홀을 통해 가스켓 장착 유무를 확인하는 것을 도시한 요부 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치로서, 플랜지에 커팅부가 형성된 구조 및 가스켓에 시인성 확보용 스트립이 형성된 것을 도시한 요부 확대도,
도 7은 터보차저 출구관과 촉매컨버터 입구관 사이에 본 발명에 따른 노출형 가스켓이 누락된 경우, 클램프 장착 유격을 통해 가스켓 누락을 확인하는 예를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 배기계용 클램핑 장치로서, 터보차저 출구관과 촉매컨버터 입구관이 노출형 가스켓을 사이에 두고 상호 체결되는 구조를 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)가 클램프에 의하여 상호 체결되기 전에 노출형 가스켓(20)을 사이에 두고 서로 기밀 유지 가능하게 밀착되고, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부에 클램프(40)가 체결됨으로써, 터보차저(10)와 촉매컨버터(30) 간의 조립이 이루어진다.
특히, 상기 노출형 가스켓(20)은 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)의 외경 크기에 비하여 더 큰 외경을 갖는 동시에 출구관 플랜지(12)의 내면과 입구관 플랜지(32)의 내면에 걸쳐 밀착되는 링 형상의 판체 구조로 구비된다.
이에, 상기 출구관 플랜지(12)의 내면과 입구관 플랜지(32)의 내면 사이에 노출형 가스켓(20)을 배치한 다음, 출구관 플랜지(12)의 내면과 입구관 플랜지(32)의 내면 간을 밀착시키면, 노출형 가스켓(20)의 최외경면이 외부로 노출되는 상태가 된다.
이때, 상기 노출형 가스켓(20)의 최외경면에 육안 확인이 용이한 색상 물질이 코팅되어, 외부에서 보았을 때 노출형 가스켓(20)에 대한 시인성을 보다 확보할 수 있다.
따라서, 작업자가 출구관 플랜지(12)와 입구관 플랜지(32)를 클램프로 밀착 조립시키는 과정 전에 외부로 노출되는 노출형 가스켓(20)의 최외경면을 보고 1차로 가스켓 장착 유무를 확인할 수 있다.
한편, 상기 출구관 플랜지(12)과 입구관 플랜지(32)의 내면에는 각각 핀 고정홈(14,34)이 형성되고, 상기 노출형 가스켓(20)에는 핀 고정홈(14,34)과 일치하는 핀 관통홀(22)이 형성되는 바, 상기 핀 관통홀(22)과 핀 고정홈(14,34)에 고정핀(24)이 삽입 체결되도록 함으로써, 노출형 가스켓(20)이 원주방향 및 반경방향 으로 움직이지 않고 견고한 고정 상태를 유지하게 된다.
이어서, 상기 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32)를 그 사이에 노출형 가스켓(20)이 배치된 상태에서 서로 기밀 유지 가능하게 밀착시킨 후, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부에 클램프(40)를 체결하여 각 플랜지(12,32)가 잠금 고정되는 상태가 되도록 한다.
첨부한 도 4를 참조하면, 본 발명에서 사용되는 클램프(40)는 서로 밀착된 출구관 플랜지(12)와 입구관 플랜지(32)가 함께 삽입되어 락킹되도록 한 락킹홈(44)이 내경면에 형성된 클램핑부(42)와, 이 클램핑부(42)의 양단부에서 외부방향으로 절곡된 체결단(46)과, 각 체결단(46)을 조여주면 체결되는 클램핑 볼트(48) 등을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 클램프(40)의 클램핑부(42) 소정 위치에는 상기 노출형 가스켓(20)의 장착 유무를 육안으로 확인할 수 있는 적어도 하나 이상의 관찰홀(43)이 관통 형성된다.
따라서, 상기 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32) 사이에 노출형 가스켓(20)이 배치한 후, 각 플랜지(12,32)를 밀착시킨 다음, 서로 밀착된 각 플랜지(12,32)의 외경부를 클램프(40)의 클램핑부(42) 내경에 형성된 락킹홈(44)에 삽입시키는 과정과, 클램핑부(42) 양단에 형성된 체결단(46)을 클램핑 볼트(48)로 체결하며 조여주는 과정을 진행함으로써, 출구관 플랜지(12)와 입구관 플랜지(32)가 노출형 가스켓(20)을 사이에 두고 클램프(40)에 의하여 상호 체결되는 상태가 된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 작업자가 클램프(40)의 클램핑부(42) 소정 위치에 형성된 관찰홀(43)을 통하여, 출구관 플랜지(12)와 입구관 플랜지(32) 사이에 놓인 노출형 가스켓(20)의 최외경면을 육안으로 용이하게 확인할 수 있으므로, 작업자가 2차로 가스켓 장착 유무를 확인할 수 있다.
한편, 첨부한 6을 참조하면, 상기 출구관 플랜지(12) 또는 입구관 플랜지(32)의 원주방향 소정 부위에 노출형 가스켓(20)의 외부 노출 면적을 증대시키기 위한 절삭 가공된 형태의 커팅부(26)가 더 형성된다.
또한, 상기 노출형 가스켓(20)의 최외경면 소정 위치에는 출구관 플랜지(12)와 입구관 플랜지(32)가 상호 밀착된 상태에서 커팅부(26)를 외부로 돌출되는 시인성 확보 스트립(28)이 일체로 더 형성된다.
따라서, 작업자가 상기 커팅부(26)를 통하여 외부로 노출된 시인성 확보 스크립(28)을 육안으로 명확하게 확인함으로써, 가스켓이 장착된 상태임을 더욱 명확하게 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면 상기 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32) 사이에 노출형 가스켓(20)을 배치하는 것을 누락시킨 경우에도 각 플랜지(12,32)에 클램프(40)로 체결하는 과정 중에 가스켓 누락 여부를 확인할 수 있다.
즉, 첨부한 도 7에서 보듯이 상기 터보차저(10)의 출구관 플랜지(12)와 촉매컨버터(30)의 입구관 플랜지(32) 사이에 노출형 가스켓(20)을 배치하는 것을 누락시킨 경우, 각 플랜지(12,32)를 수용하는 클램프(40)의 클램핑부(42)가 가스켓(20)의 두께 만큼 좌우로 쉽게 유동되는 헐거운 상태가 되기 때문에 작업자가 클램프(40)의 좌우 유동을 인지하여 가스켓이 누락되었음을 인지할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 터보차저(10)와 촉매컨버터(30) 간이 노출형 가스켓(20)에 의하여 기밀 유지 가능하게 조립되는 동시에 작업자가 가스켓(20)의 장착 유무를 수회에 걸쳐 용이하게 확인할 수 있으므로, 작업자가 조립작업을 할 때 실수로 가스켓을 누락시키는 조립 불량을 완전하게 방지할 수 있다.
10 : 터보차저
12 : 출구관 플랜지
14 : 핀 고정홈
20 : 노출형 가스켓
22 : 핀 관통홀
24 : 고정핀
26 : 커팅부
28 : 시인성 확보 스트립
30 : 촉매컨버터
32 : 입구관 플랜지
34 : 핀 고정홈
40 : 클램프
42 : 클램핑부
43 : 관찰홀
44 : 락킹홈
46 : 체결단
48 : 클램핑 볼트

Claims (6)

  1. 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지 사이에 배치되어, 최외경면이 외부로 노출되는 노출형 가스켓;
    상기 터보차저의 출구관 플랜지와 촉매컨버터의 입구관 플랜지를 감싸면서 상호 밀착시켜 클램핑시키는 클램프;
    를 포함하고,
    상기 클램프의 소정 위치에는 상기 노출형 가스켓의 장착 유무를 확인할 수 있는 적어도 하나 이상의 관찰홀이 형성되고,
    상기 출구관 플랜지 또는 입구관 플랜지의 원주방향 소정 부위에 노출형 가스켓의 외부 노출 면적을 증대시키기 위한 커팅부가 절삭 형성되고,
    상기 노출형 가스켓의 최외경면 소정 위치에는 출구관 플랜지와 입구관 플랜지가 상호 밀착된 상태에서 상기 커팅부를 외부로 돌출되는 시인성 확보 스트립이 일체로 더 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기계용 클램핑 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노출형 가스켓은 출구관 플랜지과 입구관 플랜지의 외경보다 더 큰 외경을 가지는 동시에 출구관 플랜지의 내면과 입구관 플랜지의 내면에 걸쳐 밀착되는 링 형상의 판체 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차의 배기계용 클램핑 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 노출형 가스켓의 최외경면은 육안 확인이 용이한 색상 물질이 코팅된 것을 특징으로 하는 자동차의 배기계용 클램핑 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 출구관 플랜지과 입구관 플랜지의 내면에는 핀 고정홈이 형성되고, 노출형 가스켓에는 핀 고정홈과 일치하는 핀 관통홀이 형성되어, 상기 핀 관통홀과 핀 고정홈에 고정핀이 삽입 체결되어 노출형 가스켓의 원주방향 및 반경방향 고정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기계용 클램핑 장치.
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JP2010266014A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Toste Co Ltd メタルタッチ式クランプ管継手

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