KR102057104B1 - 공명기가 장착된 자동차용 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공명기가 장착된 자동차용 휠에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 림에 공명기가 장착된 자동차용 휠에 있어서, 상기 림은 림의 중면부에 돌출되게 형성되며, 중면부의 폭방향으로 일정간격 이격되어 형성되되, 이격된 간격의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되는 걸림부를 포함하고, 상기 공명기는 내부에 공간이 형성되고 상기 림의 원부방향으로 길이를 가지도록 형성되며, 상기 걸림부 사이에 장착되어 중면부의 외주면에 밀착되도록 설치되는 공명관; 상기 걸림부가 하측에서 수용되도록 상기 공명관의 하단 양측에 형성되는 걸림홈 및 상기 걸림홈에 하측으로 돌출되도록 형성된 걸림돌기를 포함하는 공명기가 장착된 자동차용 휠을 제공할 수 있다.

Description

공명기가 장착된 자동차용 휠{Vehicle wheel with resonator}

본 발명은 공명기가 장착된 자동차용 휠에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 주행시 타이어 내부의 공기 압력에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감시키는 공명기가 장착된 자동차용 휠에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 타이어는 내주면이 차량용 휠에 형성된 림에 결합되어 공기가 채워져 차량을 탄성적으로 지지한다. 차량에 장착된 타이어는 주행 도중 노면과 지속적인 마찰로 인한 소음이 발생한다.

특히, 차량 운행중 타이어와 노면 접촉으로 인하여 타이어의 형태변형에 따른 내부 공기의 압축 및 팽창에 의한 저주파 소음들과 트레드와 노면 사이의 공기 또는 표면 마찰에 의해 유발되는 고주파 소음이 존재한다.

이러한 소음은 타이어의 내면과 림 사이에서 반사되어 공명현상을 일으키고 차량 내부로 전달되어 운전자가 소음으로 느끼게 한다.

한국공개특허 제10-2008-0038312호(공개번호)에는 림에 직물레이어를 부착하여 차량 주행에 따라 타이어에서 발생하는 열에 의해 팽창하여 중공챔버 역할을 하도록 한 기술이 개시되어 있다. 그러나 이는 흡음 효과가 높으나 직물레이어의 내구성 저하로 인해 타이어로부터 쉽게 탈거됨으로써 공명음을 효과적으로 감소시키지 못하는 단점이 있다.

또한, 차량용 휠의 림에 공명기를 형성한 기술들이 있으나, 공명기 형성시 추가 공정(예를 들면, 디스크와 림의 용접접합 공정 등)이 필요하여 제작 시간이 길어지고, 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 용접부위의 불량 발생시 자동차 사고로 이어질 수 있는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 주행시 타이어 내부의 공기 압력에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감시키는 공명기가 장착된 자동차용 휠을 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 림에 공명기가 장착된 자동차용 휠에 있어서, 상기 림은 림의 중면부에 돌출되게 형성되며, 중면부의 폭방향으로 일정간격 이격되어 형성되되, 이격된 간격의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되는 걸림부를 포함하고, 상기 공명기는 내부에 공간이 형성되고 상기 림의 원부방향으로 길이를 가지도록 형성되며, 상기 걸림부 사이에 장착되어 중면부의 외주면에 밀착되도록 설치되는 공명관; 상기 걸림부가 하측에서 수용되도록 상기 공명관의 하단 양측에 형성되는 걸림홈 및 상기 걸림홈에 하측으로 돌출되도록 형성된 걸림돌기를 포함하는 공명기가 장착된 자동차용 휠을 제공할 수 있다.

또한, 상기 걸림부는 상기 중면부에 수직되게 형성되는 제1 직선부 및 상기 제1 직선부에 일단이 외측으로 수직되게 연결되며, 타단이 내측에서 외측으로 하향 경사지게 형성되는 제1 경사부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 걸림돌기는 상기 걸림홈의 상면에 하측으로 수직되게 형성되는 제2 직선부 및 상기 제2 직선부에 일단이 내측으로 수직되게 연결되며, 타단이 외측에서 내측으로 상향 경사지게 형성되어 상면이 상기 제1 경사부의 하면과 접하는 제2 경사부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 걸림홈은 상기 걸림홈의 일단면 및 타단면이 막혀있고, 상기 걸림부가 삽입되어 밀착되도록 형성되어, 상기 걸림부가 상기 걸림홈에 수용되어 상기 걸림홈과 걸림돌기에 의해 밀착되게 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 걸림부는 내측면에 제1 오목부 및 제1 볼록부가 길이방향으로 교번되어 형성되는 제1 요철부를 포함하고, 상기 걸림홈은 내측면에 제2 오목부 및 제2 볼록부가 길이방향으로 교번되어 형성되는 제2 요철부를 포함하며, 제1 요철부와 제2 요철부는 서로 결합되도록 상응되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠은 주행시 타이어 내부의 공기 압력에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 사출 성형으로 공명관 및 공명관 커버를 제조한 후, 림에 형성된 걸림부에 공명관을 설치하고 공명관 커버를 걸림부에 걸어 고정하는 것으로, 공명관을 림에 밀착되게 가압하여 고정시킬 수 있어 주행시 공명관과 림간의 간극에 따른 진동 발생을 방지할 수 있다.

이에 따라 진동 및 소음 저감 기능이 효과적일 수 있다.

또한, 공명관 커버 내부에 걸림부가 수용되도록 고정되므로, 주행시 반복되는 진동에 의해 원주 방향으로 공명관이 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 림과의 조립이 간편하고, 외형 불량을 미리 확인할 수 있어 주행 중 공명기 불량에 의한 소음 발생을 미리 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠을 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 1의 A-A'를 절단하여 도시한 A-A' 단면도.
도 4는 A-A' 단면을 분해하여 도시한 분해단면도.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 공명기 및 걸림부를 도시한 분해 저면사시도 및 저면도.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠을 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠을 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 A-A'를 절단하여 도시한 A-A' 단면도이다.

도 4는 A-A' 단면을 분해하여 도시한 분해단면도이다.

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 공명기 및 걸림부를 도시한 분해 저면사시도 및 저면도이다.

통상적으로 자동차용 휠은 중앙에 허브, 허브 외간의 테두리에 형성되어 휠의 외주면을 이루는 림(1)이 형성되고, 허브와 림(1) 사이에 둘을 연결하는 다수의 스포크가 구비될 수 있다.

이와 같이 형성되어 림(1)에 타이어가 장착되고 허브에 차축과 타이어의 디스크가 결합될 수 있다.

또한, 자동차용 휠은 금형을 이용하여 저압주조 공정을 통해 프리폼이 형성될 수 있는데, 소재에 따라 다른 공정으로 제조될 수도 있다.

한편, 자동차용 휠은 가볍고, 강도 및 열배출이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 경우에 따라 다른 소재로 제조될 수 있다.

본 발명의 공명기 부착 자동차 휠은 이러한 자동차용 휠에 공명기를 부착하여 주행시 발생하는 진동 및 소음을 저감시키고, 공명기의 장착성 및 밀착력을 높일 수 있도록 하는 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠은 걸림부(100) 및 공명기(2)를 포함할 수 있다.

공명기가 장착된 자동차용 휠의 림(1)은 중면부(10), 중면부(10)의 양측에 형성되어 있는 측면부(11)를 포함할 수 있고, 공명기(2)가 림(1)에 결합될 수 있도록 걸림부(100)를 포함할 수 있다.

여기서, 걸림부(100)는 자동차용 휠이 금형을 이용하여 저압주조 공정을 통해 프리폼이 형성될 때 같이 형성되어 림(1)과 일체형으로 형성될 수 있다.

걸림부(100)는 림(1)의 중면부(10)에 돌출되게 형성되게 형성되며, 중면부(10)의 폭방향으로 일정간격 이격되어 형성되되, 이격된 간격의 중심을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있다.

이때, 걸림부(100)의 폭방향으로 이격되는 간격의 크기는 공명관(20)의 하면 폭과 상응되게 형성될 수 있다.

이에 따라 걸림부(100) 사이에 공명관(20)이 설치되고 공명관(20)의 하부에 형성된 걸림홈(21)에 걸림부(100)가 삽입되어 수용될 수 있다. 이때, 걸림부(100)는 걸림홈(21)에 밀착되게 설치될 수 있다.

또한, 걸림부(100)는 림(1)의 원주방향으로 길이를 가지도록 형성될 수 있는데, 걸림홈(21)에 수용되고 걸림홈(21)의 일단면 및 타단면에 접하도록 할 수 있는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

만약, 걸림홈(21)에 비해 걸림부(100)의 길이가 짧을 경우, 걸림홈(21)에 걸림부(100)가 삽입될 시 걸림홈(21)의 일단면 및 타단면에 접하지 않게되어 주행시 회전에 의해 공명기(2)에 진동 및 이동이 발생하여 진동 및 소음 저감 효과가 저하될 수 있기 때문이다.

또한, 걸림부(100)는 중면부(10)의 양측에 형성되어 있는 측면부(11)에서도 소정의 간격만큼 이격되도록 형성될 수 있다.

이는 공명기(2)의 걸림돌기(22)가 걸림부(100)의 외측에서 삽입되어 걸리기 때문에 걸림부(100) 외측에 소정의 공간이 형성하는 것이다.

더욱 구체적으로, 걸림부(100)는 제1 직선부(101) 및 제1 경사부(102)를 포함할 수 있다.

제1 직선부(101)는 림(1)의 중면부(10)에 수직되게 형성될 수 있다.

제1 경사부(102)는 제1 직선부(101)에 일단이 외측으로 수직되게 연결되며, 타단이 내측에서 외측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.

이러한 걸림부(100)는 공명기(2)가 적어도 하나 이상이 설치될 수 있도록, 중면부(10)의 외주면에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있고, 복수개가 형성될 경우 원주방향으로 일정간격 이격되어 복수개가 형성될 수 있다.

공명기(2)는 주행시 진동 및 소음을 감소시키기 위해 부착되는 것으로, 공명관(20), 걸림홈(21) 및 걸림돌기(22)를 포함할 수 있다.

한편, 공명기(2)는 별도로 사출 성형으로 제작될 수 있고, 플라스틱으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

이때, 플라스틱으로 사출 성형을 할 경우 형상 구현이 용이하고, 가벼운 밀도를 가지고 있어 중량을 최소한으로 제작할 수 있다.

공명관(20)은 림(1)의 원주방향으로 길이를 가지도록 길게 형성될 수 있고, 내부에 공간이 형성되어 음압에 대한 저항으로 작용하여 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.

또한, 공명관(20)은 중면부(10)의 외주면에 밀착되도록 설치되어야 하므로, 하면이 중면부(10)의 외주면의 곡면과 일치하는 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 공명관(20)의 상면은 유선형의 볼록한 형태를 가지도록 형성될 수 있다.

걸림홈(21)은 걸림부(100)가 하측에서 수용되도록 공명관(20)의 하단에 양측에 형성될 수 있다. 즉, 걸림홈(21)은 걸림부(100) 사이에 공명기(2)가 설치되면서 걸림홈(21)에 걸림부(100)가 위치되도록 하여 공명기(2)와 림(1), 걸림부(100) 사이에 최소한의 공간도 형성되지 않고 밀착되게 설치되도록 할 수 있다.

이와 같이 걸림부(100)와 공명기(2)간의 접촉면적을 높여 밀착력을 향상시킬 수 있다.

또한, 걸림홈(21)은 공명관(20)의 하단 양측에 길이방향으로 길게 형성된 직사각형의 홈 형상으로 형성되되, 일단면 및 타단면이 막혀있도록 형성될 수 있다.

이는 걸림부(100)가 걸림홈(21)에 수용되어 공명기(2) 내부에 삽입되도록 결합되면, 걸림부(100)가 걸림홈(21)과 걸림돌기(22)에 의해 밀착되게 고정될 수 있다.

더욱 구체적으로, 걸림부(100)의 하면은 걸림돌기(22)의 상면과 접하고, 걸림부의 상면은 걸림홈(21)과 접하여 걸림부(100)의 상측 및 하측 모두 공명기(2)와 밀착되어 고정되므로 고정력이 향상될 수 있는 것이다.

또한, 걸림부(100)의 일단과 타단이 걸림홈(21)의 일단면 및 타단면과 밀착되어 공명기(2)에서의 걸림부(100)의 위치가 견고하게 고정되므로 주행시에도 공명기(2)의 진동이나 흔들림을 방지할 수 있다.

걸림돌기(22)는 걸림홈(21)에 하측으로 돌출되도록 형성되어, 걸림부(100)와 결합되어 고정될 수 있다.

이러한 걸림돌기(22)는 제2 직선부(220) 및 제2 경사부(2)를 포함할 수 있다.

제2 직선부(220)는 걸림홈(21)의 상면에 하측으로 수직되게 형성될 수 있다.

이때, 걸림홈(21)의 상면에서 외측에 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

제2 경사부(2)는 제2 직선부(220)에 일단이 내측으로 수직되게 연결되며, 타단이 외측에서 내측으로 상향 경사지게 형성될 수 있다.

이에 따라, 걸림부(100)에 공명기(2)가 장착될 때 제2 경사부(2)의 상면이 제1 경사부(102)의 하면과 접할 수 있다.

또한, 걸림부(100)의 제1 경사부(102)의 타단이 내측에서 외측으로 하향 경사지게 형성되고, 걸림돌기(22)의 제2 경사부(2)의 타단이 외측에서 내측으로 상향 경사지게 형성됨으로써, 걸림부(100)의 상측에서 공명기(2)를 가압하면 서로 대응되게 경사지게 형성된 면에 의해 용이하게 결합되면서, 걸림부(100)에 걸림돌기(22)가 외측에서 삽입되어 제2 경사부(2)의 상면이 제1 경사부(102)의 하면과 접하여 결합력을 높일 수 있는 형태이다.

이와 같은 구성으로 공명기(2)를 볼트와 같은 결합이 아닌 단순 조립으로 간편하게 장착이 가능하고, 별도의 장치없이 공명기(2)만으로 림(1)과 밀착되게 장착시킬 수 있다.

또한, 도 5를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠은 걸림부(100)가 제1 요철부(103), 걸림홈(21)이 제2 요철부(210)를 포함할 수 있다.

제1 요철부(103)와 제2 요철부(210)는 걸림부(100)에 공명기(2)가 장착될 때 서로 결합되어 공명기(2)와 걸림부(100)와 밀착력 및 결합력이 향상되어 주행시 발생하는 회전에 대하여 공명기(2)를 고정하는 힘을 향상시켜줄 수 있다.

이러한 제1 요철부(103)는 걸림부(100)의 내측면에 제1 오목부(103a) 및 제1 볼록부(103b)가 길이방향으로 교번되어 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 걸림부(100)의 제1 수직부(101)의 내측면에 형성될 수 있다.

이때, 제1 오목부(103a) 및 제1 볼록부(103b)는 곡선의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

여기서 제1 오목부(103a) 및 제1 볼록부(103b)는 동일한 폭을 가지고, 제1 오목부(103a)간의 간격 또는 제1 볼록부(103b)간의 간격은 일정한 간격을 이루도록 형성될 수 있다.

제2 요철부(210)는 걸림홈(21)의 내측면에 제2 오목부(210a) 및 제2 볼록부(210b)가 길이방향으로 교번되어 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 제2 오목부(210a) 및 제2 볼록부(210b)는 곡선의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

여기서 제2 오목부(210a) 및 제2 볼록부(210b)는 동일한 폭을 가지고, 제2 오목부(210a)간의 간격 또는 제2 볼록부(210b)간의 간격은 일정한 간격을 이루도록 형성될 수 있다.

제1 요철부(103)와 제2 요철부(210)는 서로 결합될 수 있도록 상응되게 형성되는데, 즉 제1 요철부(103)의 제1 오목부(103a)와 제2 요철부(210)의 제2 볼록부(210b)의 위치 및 제1 요철부(103)의 제1 볼록부(103b)와 제2 요철부(210)의 제2 오목부(210a)의 위치가 상응되게 형성되어 결합될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 공명기가 장착된 자동차용 휠은 주행시 타이어 내부의 공기 압력에 의해 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 사출 성형으로 공명관 및 공명관 커버를 제조한 후, 림에 형성된 걸림부에 공명관을 설치하고 공명관 커버를 걸림부에 걸어 고정하는 것으로, 공명관을 림에 밀착되게 가압하여 고정시킬 수 있어 주행시 공명관과 림간의 간극에 따른 진동 발생을 방지할 수 있다.

이에 따라 지동 및 소음 저감이 효과적일 수 있다.

또한, 공명관 커버 내부에 걸림부가 수용되도록 고정되므로, 주행시 반복되는 진동에 의해 원주 방향으로 공명관이 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 림과의 조립이 간편하고, 외형 불량을 미리 확인할 수 있어 주행 중 공명기 불량에 의한 소음 발생을 미리 방지할 수 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

1: 림
10: 중면부
100: 걸림부
101: 제1 수직부
102: 제1 경사부
103: 제1 요철부
103a: 제1 오목부
103b: 제1 볼록부
11: 측면부
2: 공명기
20: 공명관
21: 걸림홈
210: 제2 요철부
210a: 제2 오목부
210b: 제2 볼록부
22: 걸림돌기
220: 제2 수직부
221: 제2 경사부

Claims (5)

1. 림에 공명기가 장착된 자동차용 휠에 있어서,
   상기 림은,
   림의 중면부에 돌출되게 형성되며, 중면부의 폭방향으로 일정간격 이격되어 형성되되, 이격된 간격의 중심을 기준으로 대칭되게 형성되는 걸림부를 포함하고,
   상기 공명기는,
   내부에 공간이 형성되고 상기 림의 원부방향으로 길이를 가지도록 형성되며, 상기 걸림부 사이에 장착되어 중면부의 외주면에 밀착되도록 설치되는 공명관;
   상기 걸림부가 하측에서 수용되도록 상기 공명관의 하단 양측에 형성되는 걸림홈 및
   상기 걸림홈에 하측으로 돌출되도록 형성된 걸림돌기를 포함하며,
   상기 걸림부는,
   내측면에 제1 오목부 및 제1 볼록부가 길이방향으로 교번되어 형성되는 제1 요철부를 포함하고,
   상기 걸림홈은,
   내측면에 제2 오목부 및 제2 볼록부가 길이방향으로 교번되어 형성되는 제2 요철부를 포함하며,
   제1 요철부와 제2 요철부는 서로 결합되도록 상응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 공명기가 장착된 자동차용 휠.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림부는,
   상기 중면부에 수직되게 형성되는 제1 직선부 및
   상기 제1 직선부에 일단이 외측으로 수직되게 연결되며, 타단이 내측에서 외측으로 하향 경사지게 형성되는 제1 경사부를 포함하는 공명기가 장착된 자동차용 휠.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 걸림돌기는,
   상기 걸림홈의 상면에 하측으로 수직되게 형성되는 제2 직선부 및
   상기 제2 직선부에 일단이 내측으로 수직되게 연결되며, 타단이 외측에서 내측으로 상향 경사지게 형성되어 상면이 상기 제1 경사부의 하면과 접하는 제2 경사부를 포함하는 공명기가 장착된 자동차용 휠.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 걸림홈은,
   일단면 및 타단면이 막혀있고, 상기 걸림부가 삽입되어 밀착되도록 형성되어,
   상기 걸림부가 상기 걸림홈에 수용되어 상기 걸림홈과 걸림돌기에 의해 밀착되게 고정되는 것을 특징으로 하는 공명기가 장착된 자동차용 휠.
   
5. 삭제

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