KR101337907B1 - 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 흡기계의 특정 위치에 스피커를 장착하여, 흡기계로 토출되는 엔진 소음을 능동적으로 감쇠시키는 동시에 특색 있는 음질로 튜닝할 수 있도록 한 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 스피커의 크기 선택이 가능하면서도 이물질 차단이 가능하도록 구성된 스피커 어셈블리를 별도로 제작하여 차량용 흡기계의 특정 위치에 분리 가능하게 장착함으로써, 흡기계로 토출되는 엔진 소음을 능동적으로 감쇠시키는 동시에 특색 있는 음질로 튜닝할 수 있을 뿐만 아니라, 스피커쪽으로 이물질이 침투하는 것을 차단할 수 있고, 차종별 및 엔진별로 스피커를 범용적으로 설치할 수 있도록 한 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치{Active noise control device for intake system of vehicle}
본 발명은 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 흡기계의 특정 위치에 스피커를 장착하여, 흡기계로 토출되는 엔진 소음을 능동적으로 감쇠시키는 동시에 특색 있는 음질로 튜닝할 수 있도록 한 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치에 관한 것이다.
차량의 엔진 구동시 흡기계쪽으로 토출되는 엔진 소음을 감쇠 및 튜닝하기 위한 종래 방법으로서, 여러가지 수동적 소음 제어 요소를 이용하고 있다.
수동적 소음 제어 요소에 대한 예로서, 에어클리너의 용량을 조절하는 방식과, 흡기계의 특정 부분에 공명형 또는 확장형 구조의 레조네이터를 설치하는 방식과, 흡기계의 흡음덕트에 ¼ 파장관을 장착하는 방식과, 흡음 덕트의 길이 및 단면적을 조절하는 방식 등을 들 수 있다.
최근에는 수동적 소음 제어요소로 튜닝하던 방식과 달리, 흡기계 능동 소음 제어 기술이 적용되고 있다.
흡기계 능동 소음 제어(ANC: Active Noise Control) 기술은 엔진 토출 소음을 예측 또는 측정한 후, 반대 위상의 반소음(anti-noise)을 사용하여 엔진 토출 소음을 감쇠 제어하는 동시에 특색 있는 음질을 구현하는 기술로서, 기존의 수동 제어 요소보다 소음 제거 및 음질 튜닝에 보다 유리하다는 장점이 있다.
흡기계 능동 소음 제어를 위한 구성을 첨부한 도 9를 참조로 살펴보면, 엔진과 연결된 흡기계(10)의 특정 위치에 설치되는 스피커(12) 및 피드백 마이크(14)와, 엔진 ECU(16)로부터 RPM 신호를 수신하는 동시에 피드백 마이크(14)의 음을 증폭시키는 전치 증폭기(18)의 음 보정용 오차신호를 수신하여 증폭기(22)에 제어신호를 내리는 ANC 제어기(20)를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 ANC 제어기(20)에서 엔진 ECU(16)로부터 RPM 신호를 수신하는 동시에 피드백 마이크(14)의 음을 증폭시키는 전치 증폭기(18)의 음 보정용 오차신호를 수신하고, RPM 신호와 음 보정용 오차신호를 기반으로 연산된 제어 음원 신호를 증폭기(22)에 내리면, 증폭기(22)에서 스피커(12)에 제어 음원이 전달되는 동시에 스피커(12)로부터 흡기계(10)내로 제어 음원이 표출됨으로써, 흡기계로 토출되는 엔진 소음이 감쇠 및 튜닝 조절된다.
이러한 흡기계 능동 소음 제어 기술에 있어서, 실질적으로 스피커에서 엔진 소음 감쇠 및 튜닝을 위한 제어음원을 표출하기 때문에, 스피커의 장착 위치 및 구조가 매우 중요한 요소로 작용한다.
종래 기술로서, 미국특허 US 6084971에는 후단부에 챔버를 갖는 스피커가 흡기덕트 입구부에 장착되고, 스피커의 둘레부에는 흡입 공기가 유입될 수 있는 흡기통로가 형성된 점을 특징으로 하는 흡기계 능동 소음 제어를 위한 스피커 장착 구조로 개시되어 있다.
그러나, 스피커를 흡기덕트 입구부에 설치함으로써, 흡입덕트 입구부 구조가 스피커가 차지하는 공간을 포함하여 원형으로 대형화되어야 하므로, 이를 실제 차량에 탑재하기 위해서는 주변 부품과의 간섭 문제 등이 발생하는 문제점이 있고, 또한 흡기덕트 입구에 스피커가 장착됨에 따라 흡기덕트 입구로 먼지, 물, 눈, 기타 이물질 등이 유입되어 스피커의 오염 및 부식 등을 초래할 수 밖에 없고, 결국 스피커의 성능 저하나 고장이 발생할 수 있는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 스피커의 크기 선택이 가능하면서도 이물질 차단이 가능하도록 구성된 스피커 어셈블리를 별도로 제작하여 차량용 흡기계의 특정 위치에 분리 가능하게 장착함으로써, 흡기계로 토출되는 엔진 소음을 능동적으로 감쇠시키는 동시에 특색 있는 음질로 튜닝할 수 있을 뿐만 아니라, 스피커쪽으로 이물질이 침투하는 것을 차단할 수 있고, 차종별 및 엔진별로 스피커를 범용적으로 설치할 수 있도록 한 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 흡기계의 특정 부분에 이물질 차단을 위한 필터를 장착하고, 필터가 장착된 부분에 스피커 어셈블리를 분리 가능하게 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 스피커 어셈블리는: 상단 일측면에 스피커 장착구가 형성된 스피커 로워커버와; 스피커 로워커버의 스피커 장착구에 조립되는 스피커와; 로 구성되어, 스피커 장착구의 테두리 부분이 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 조립되도록 한 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 스피커 장착구의 테두리 부분에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 수직 배치되며 더 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 상기 스피커 어셈블리는: 상단부에 스피커 장착구가 형성된 스피커 로워커버와; 스피커 로워커버의 스피커 장착구에 조립되는 스피커와; 스피커 장착구를 커버하면서 스피커 로워커버의 상단부에 체결되는 스피커 어퍼커버와; 스피커 어퍼커버의 상면에 일체로 형성되는 커넥터관; 으로 구성되어, 커넥터관의 상단부가 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 조립되도록 한 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 스피커 장착구의 테두리 부분에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 수평 배치되며 더 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따른 상기 스피커 어셈블리는: 흡기계의 에어클리너 커버 내측면에 장착되는 스피커와; 스피커의 후부를 커버하면서 에어클리너 커버의 외측면에 위치되는 스피커 커버; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 스피커와 스피커 커버의 사이에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 더 조립되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 흡기계 능동 소음 제어(ANC)를 위한 스피커 어셈블리를 별도로 구비하여 흡기덕트의 특정부분에 조립하되, 어댑터를 이용하여 서로 다른 크기 및 사양을 갖는 스피커를 범용적으로 조립할 수 있다.
특히, 흡기덕트의 특정부분에 스피커 어셈블리를 장착하기 전에 이물질 차단용 필터를 장착시킴으로써, 먼지, 물, 눈, 기타 이물질 등의 유입을 차단하여 스피커의 오염 및 부식 현상을 방지할 수 있다.
또한, 스피커 어셈블리가 흡기덕트의 내부에 조립되지 않고, 흡기덕트의 일측면에 조립됨에 따라, 흡기덕트의 내부 공기통로 직경이 그대로 유지되어 흡압 측면에서 엔진출력 향상을 기대할 수 있다.
또한, 스피커 어셈블리를 에어클리너에 일체로 조립함으로써, 에너클리너의 내부는 청정한 상태이므로, 필터를 배제한 채 스피커 어셈블리만을 장착시킬 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 나타내는 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 나타내는 사시도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 나타내는 사시도.
도 9는 흡기계 능동 소음 제어 기술을 설명하는 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 흡기계 능동 소음 제어(ANC)를 위한 스피커를 흡기덕트의 특정부분에 조립하되, 어댑터를 이용하여 서로 다른 크기 및 사양을 갖는 스피커를 범용적으로 조립할 수 있도록 한 점, 그리고 스피커가 장착되는 흡기계 부분에 이물질 차단용 필터를 장착하여 이물질 유입 차단과 함께 스피커의 오염 및 부식 현상을 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 흡기계의 특정 부분에 스피커 어셈블리를 장착하기 전에 필터가 먼저 장착되고, 스피커를 포함하는 스피커 어셈블리가 흡기계의 필터 장착 부분에 분리 가능하게 조립된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 어셈블리(100)는 상단 일측면에 스피커 장착구(102)가 관통 형성된 케이스 형태의 스피커 로워커버(104)와, 이 스피커 로워커버(104)의 스피커 장착구(102)에 분리 가능하게 조립되는 스피커(12)로 구성된다.
이렇게 구성된 스피커 어셈블리(100)는 흡기계(10)의 흡기덕트(26) 측면, 바람직하게는 흡기가 최초 유입되는 흡기덕트(26)의 입구와 에어클리너 커버(30) 사이 구간 측면에 형성된 설치구(28)에 조립되며, 그 이유는 스피커 어셈블리(100)를 흡기가 최초로 유입되는 흡기덕트(26)의 입구에 설치하면 스피커(12)쪽으로 이물질 침투 가능성이 높아지기 때문이다.
물론, 도 3 및 도 4에서 보듯이 스피커 어셈블리(100)를 장착하기 전에 흡기덕트(26)의 설치구(28)에 소리는 통과시키고 이물질을 차단할 수 있는 필터(40)가 장착된다.
이어서, 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이 스피커 로워커버((104)의 스피커 장착구(102)에 큰 사이즈의 스피커(12)가 조립된 스피커 어셈블리(100)를 흡기덕트(26)의 설치구(28)에 조립하되, 스피커 장착구(102)의 테두리 부분이 흡기덕트(26) 측면에 형성된 설치구(28) 테두리와 맞닿게 하여 클램프 또는 볼트 등과 같은 체결수단을 이용하여 상호 조립하게 된다.
이때, 차종에 따른 엔진별, 또는 스피커의 사양별로 스피커 어셈블리에 조립되는 스피커의 크기가 달라질 수 있지만, 어댑터(50)를 이용하여 서로 다른 크기의 스피커를 스피커 로워커버에 조립할 수 있다.
예를 들어, 보다 작은 크기의 스피커(12)를 장착하는 경우, 첨부한 도 2에서 보듯이 중앙에 장착홀(52)을 갖는 플레이트 형상의 어댑터(50)를 구비하여, 스피커 로워커버(104)의 스피커 장착구(102)의 테두리 부분에 수직 배치시켜 체결시킨 다음, 스피커(12)의 후단부를 어댑터(50)의 장착홀(52)내로 삽입시키는 동시에 스피커(12)의 테두리 부분을 어댑터(50)의 테두리 부분에 밀착 조립시키면 된다.
이와 같은 일 실시예에 따르면, 어댑터를 이용하여 서로 다른 크기 및 사양을 갖는 스피커를 범용적으로 조립할 수 있고, 이물질 차단용 필터에 의하여 스피커쪽으로 이물질이 침투되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 첨부한 도 5 및 도 6을 참조로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커 어셈블리(200)는 상단부에 스피커 장착구(202)가 형성된 케이스 형태의 스피커 로워커버(204)와, 스피커 로워커버(204)의 스피커 장착구(202)에 조립되는 스피커(12)와, 스피커(12) 및 스피커 장착구(202)를 커버하면서 스피커 로워커버(204)의 상단부에 체결되는 스피커 어퍼커버(206)와, 스피커 어퍼커버(206)의 상면에 일체로 형성되는 중공 수직관 형태의 커넥터관(208)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 커넥터관(208)의 상단부가 흡기계(10)의 흡기덕트(26) 측면에 형성된 설치구(28)에 분리 가능하게 삽입 체결된다.
물론, 스피커 어셈블리(200)를 장착하기 전에 흡기덕트(26)의 설치구(28)에 소리는 통과시키고 이물질을 차단할 수 있는 필터(40)가 장착되고, 이 필터(40)가 장착된 설치구(28)에 커넥터관(208)의 상단부를 삽입 체결함으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커 어셈블리(200)의 조립이 이루어진다.
일 실시예와 마찬가지로, 상기 스피커 로워커버(204)의 스피커 장착구(202)에 큰 사이즈의 스피커(12)를 조립할 수 있고, 또한 어댑터(50)를 이용하여 보다 작은 사이즈의 스피커(12)를 조립시킬 수 있다.
보다 상세하게는, 큰 사이즈의 스피커(12)는 그 테두리 부분을 스피커 로워커버(204)의 스피커 장착구(202)에 직접 조립하면 되고, 보다 작은 크기의 스피커(12)를 장착하는 경우에는 중앙에 장착홀(52)을 갖는 플레이트 형상의 어댑터(50)를 스피커 로워커버(204)의 스피커 장착구(202)의 테두리 부분에 수평 배치시켜 체결시킨 다음, 스피커(12)의 후단부를 어댑터(50)의 장착홀(52)내로 삽입시키는 동시에 스피커(12)의 테두리 부분을 어댑터(50)의 테두리 부분에 밀착 조립시키면 된다.
이와 같은 다른 실시예도 어댑터를 이용하여 서로 다른 크기 및 사양을 갖는 스피커를 범용적으로 조립할 수 있는 잇점과, 이물질 차단용 필터에 의하여 스피커쪽으로 이물질이 침투되는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치의 스피커 어셈블리 조립 구조를 첨부한 도 7 및 도 8을 참조로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스피커 어셈블리는 흡기계의 에어클리너에 조립되는 점에 특징이 있다.
이를 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커 어셈블리(300)는 에어클리너 커버 내측면에 장착되는 스피커(12)와, 스피커(12)의 후부를 커버하면서 에어클리너 커버(30)의 외측면에 위치되는 스피커 커버(302)로 구성된다.
이때, 상기 스피커 어셈블리(300)가 조립되는 에어클리너의 내부는 청정한 상태를 유지하고 있기 때문에, 별도의 이물질 차단용 필터를 배제한 채 스피커 어셈블리(300)만을 장착시킬 수 있다.
물론, 상기 스피커(12)와 스피커 커버(302)의 사이에는 서로 다른 크기의 스피커(12)를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 상기와 같이 중앙에 장착홀(52)을 갖는 어댑터(50)가 더 조립된다.
보다 상세하게는, 큰 사이즈의 스피커(12)는 그 테두리 부분을 스피커 커버(302)의 테두리 부분에 직접 조립하면 되고, 보다 작은 크기의 스피커(12)를 장착하는 경우에는 중앙에 장착홀(52)을 갖는 플레이트 형상의 어댑터(50)를 스피커 커버(302)의 테두리에 체결시킨 다음, 스피커(12)의 후단부를 어댑터(50)의 장착홀(52)내로 삽입시키는 동시에 스피커(12)의 테두리 부분을 어댑터(50)의 테두리 부분에 밀착 조립시키면 된다.
이와 같은 또 다른 실시예도 어댑터를 이용하여 서로 다른 크기 및 사양을 갖는 스피커를 범용적으로 조립할 수 있는 잇점을 제공하고, 또한 스피커가 청정한 상태의 에어클리너내에 위치되므로 별도의 이물질 차단용 필터를 조립하지 않고도 스피커쪽으로 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
한편, 상기한 각 실시예에서의 스피커에는 증폭기(22)가 연결되고, 증폭기에는 엔진 ECU(16)로부터 RPM 신호를 수신하는 동시에 마이크로폰(24)의 음 보정용 오차신호를 수신하여 증폭기(22)에 제어신호를 내리는 ANC 제어기(20)가 연결된다.
따라서, 상기 ANC 제어기(20)에서 엔진 ECU(16)로부터 RPM 신호를 수신하는 동시에 마이크로폰(24)의 음 보정용 오차신호를 수신하여 증폭기(22)에 제어 음원 신호를 내리면, 증폭기(22)에서 스피커(12)에 제어 음원이 전달되는 동시에 스피커(12)로부터 흡기계(10)내로 제어 음원이 표출됨으로써, 흡기계로 토출되는 엔진 소음이 감쇠 및 튜닝 조절된다.
10 : 흡기계 12 : 스피커
14 : 피드백 마이크 16 : 엔진 ECU
18 : 전치 증폭기 20 : ANC 제어기
22 : 증폭기 24 : 마이크로폰
26 : 흡기덕트 28 : 설치구
30 : 에어클리너 커버 40 : 필터
50 : 어댑터 52 : 장착홀
100 : 스피커 어셈블리 102 : 스피커 장착구
104 : 스피커 로워커버
200 : 스피커 어셈블리 202 : 스피커 장착구
204 : 스피커 로워커버 206 : 스피커 어퍼커버
208 : 커넥터관
300 : 스피커 어셈블리 302 : 스피커 커버

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 필터와 스피커 어셈블리가 장착되되,
    상기 스피커 어셈블리는:
    상단 일측면에 스피커 장착구가 형성된 스피커 로워커버와;
    스피커 로워커버의 스피커 장착구에 조립되는 스피커와;
    로 구성되어, 스피커 장착구의 테두리 부분이 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 조립되도록 하고,
    상기 스피커 장착구의 테두리 부분에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 수직 배치되며 더 조립되되,
    중앙에 장착홀을 갖는 플레이트 형상의 어댑터를 스피커 로워커버의 스피커 장착구의 테두리 부분에 수직 배치시켜 체결시킨 다음, 스피커의 후단부를 어댑터의 장착홀 내로 삽입시키는 동시에 스피커의 테두리 부분을 어댑터의 테두리 부분에 밀착 조립시킨 것을 특징으로 하는 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 필터와 스피커 어셈블리가 장착되되,
    상기 스피커 어셈블리는:
    상단부에 스피커 장착구가 형성된 스피커 로워커버와;
    스피커 로워커버의 스피커 장착구에 조립되는 스피커와;
    스피커 장착구를 커버하면서 스피커 로워커버의 상단부에 체결되는 스피커 어퍼커버와;
    스피커 어퍼커버의 상면에 일체로 형성되는 커넥터관;
    으로 구성되어, 커넥터관의 상단부가 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 조립되도록 하고,
    상기 스피커 장착구의 테두리 부분에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 수평 배치되며 더 조립되되,
    중앙에 장착홀을 갖는 플레이트 형상의 어댑터를 스피커 로워커버의 스피커 장착구의 테두리 부분에 수평 배치시켜 체결시킨 다음, 스피커의 후단부를 어댑터의 장착홀 내로 삽입시키는 동시에 스피커의 테두리 부분을 어댑터의 테두리 부분에 밀착 조립시킨 것을 특징으로 하는 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 흡기계의 흡기덕트 측면에 형성된 설치구에 필터와 스피커 어셈블리가 장착되되,
    상기 스피커 어셈블리는:
    흡기계의 에어클리너 커버 내측면에 장착되는 스피커와;
    스피커의 후부를 커버하면서 에어클리너 커버의 외측면에 위치되는 스피커 커버;
    로 구성되고,
    상기 스피커와 스피커 커버의 사이에는 다른 크기의 스피커를 선택적으로 장착하기 위한 구성으로서, 중앙에 장착홀을 갖는 어댑터가 더 조립되되,
    중앙에 장착홀을 갖는 플레이트 형상의 어댑터를 스피커 커버의 테두리에 체결시킨 다음, 스피커의 후단부를 어댑터의 장착홀 내로 삽입시키는 동시에 스피커의 테두리 부분을 어댑터의 테두리 부분에 밀착 조립시킨 것을 특징으로 하는 차량의 흡기계 능동 소음 제어 장치.
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