KR102474604B1

KR102474604B1 - 차량용 공명관 휠

Info

Publication number: KR102474604B1
Application number: KR1020160172419A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 강기웅
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20180070123A

Abstract

본 발명은 차량용 공명관 휠에 관한 것으로, 휠(1)의 림부(3) 가장자리에 원주방향을 따라 형성한 다수 개의 장착공(10)과 상기 휠(1)의 림부(3) 폭 방향 중앙부에 바닥면이 밀착되되 일 측면이 상기 장착공(10)과 접하도록 배치되며 튜브 형상으로 된 공명관 몸체(21)와 상기 공명관 몸체(21)에 구비되며 상기 장착공(10)에 끼워져 상기 공명관 몸체(21)가 상기 휠(1)의 림부(3) 폭 방향 중앙부에 밀착된 상태를 고정하는 고정핀 부재(30)를 포함한다.
본 발명은 공명관 효과를 최대화할 수 있는 형상의 적용이 가능한 이점이 있다.

Description

차량용 공명관 휠{WHEEL RESONATOR TUBE FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 공명관 휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 공명음 개선을 위한 차량용 공명관 휠에 관한 것이다.

차량용 휠의 림부에 장착되는 타이어는 차량의 주행 중 노면과 지속적인 마찰을 하게 되므로, 타이어의 내부에는 소음이 발생할 수밖에 없는데, 이러한 소음은 타이어와 휠의 림부 사이에서 반사되어 공명현상을 일으키는 원인이 된다.

타이어와 휠의 림부 사이에서 발생하는 소음의 공명현상은 차량의 실내 쪽으로 일정 피크를 가지는 음으로 전달되어 실내 소음을 발생시키는 원인이 된다.

따라서, 타이어 내부의 공명 소음을 저감하기 위한 방법으로서, 휠의 림부에 공명관을 장착하는 방법을 적용하고 있다.

도 1에는 종래의 공명관 휠을 도시하고 있다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 종래의 공명관 휠(1)은 휠(1)의 림부(3)에 두 개의 걸림턱(5,7)을 형성하고 이 걸림턱(5,7)에 공명관(9)의 양측면이 끼워져 고정되는 구조이다.

그런데 종래의 공명관 휠은 휠(1)의 주조시 걸림턱(5,7)이 형성되게 주조해야 하므로 형상의 복잡성으로 인해 주조성을 확보하기 어렵고, 형상 정밀도를 높이기 위한 후가공 작업이 진행되어야 하는 등 작업 공정이 번거로운 문제점이 있다.

또한, 종래의 공명관 휠은 공명관(9)이 휠(1)에 형성한 걸림턱(5,7)에 끼워져 고정되는 구조이므로 공명관(9)의 양측면 형상에 제약이 있어 공명관 사이즈 확보가 어려운 문제점이 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2016-0116741호(2016.10.10 공개)

본 발명의 목적은 공명관의 휠 장착 구조의 개선으로 휠의 주조성이 확보되고 후가공 작업 미진행이 가능하며 공명관 형상의 자유성이 증대로 공명관 사이즈 확보가 용이하도록 한 차량용 공명관 휠을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 휠의 림부 가장자리에 원주방향을 따라 형성한 다수 개의 장착공과 일 측면이 상기 장착공과 접하도록 상기 휠의 림부에 배치되며 튜브 형상으로 된 공명관 몸체와 상기 공명관 몸체에 구비되며 상기 장착공에 끼워져 상기 공명관 몸체가 상기 휠의 림부 폭 방향 중앙부에 밀착된 상태를 고정하는 고정핀 부재를 포함한다.

상기 장착공은 상기 휠의 림부에 관통 형성된다.

상기 공명관 몸체는 플라스틱 사출물로 형성된다.

상기 고정핀 부재는 상기 공명관 몸체의 측면에 상기 장착공과 대응되게 돌출 형성된 다수 개의 고정핀부와, 상기 고정핀부의 외주에 끼움 결합되며 상기 장착공에 끼워지는 고무밸브를 포함한다.

상기 공명관 몸체와 상기 고정핀부는 사출 성형에 의해 일체로 형성된다.

상기 고정핀부의 외주에 고무밸브가 결합된 상태를 고정하기 위한 하나 이상의 돌출 띠가 형성된다.

상기 고무밸브는 상기 장착공에 삽입되어 상기 장착공의 내면에 밀착되는 밀착부와, 상기 밀착부로부터 연장되고 상기 장착공을 관통하여 상기 장착공의 가장자리에 걸어지는 걸림부를 포함한다.

상기 고무밸브는 상기 밀착부에서 상기 걸림부가 연장된 반대 방향으로 연장되며 상기 걸림부가 걸어진 반대편에 해당하는 상기 장착공의 가장자리에 걸어지는 지지부를 더 포함한다.

상기 밀착부의 직경은 상기 장착공의 내경에 대응되고, 상기 걸림부 및 상기 지지부의 직경은 상기 밀착부의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성된다.

상기 휠은 상기 림부의 폭 방향 중앙부가 평평한 면이다.

휠의 림부 가장자리에 원주방향을 따라 형성한 다수 개의 장착공과 상기 휠의 림부 폭 방향 중앙부의 평평한 면에 바닥면이 밀착되며 일 측면에 돌출되게 구비된 고정핀 부재가 상기 장착공에 끼워져 상기 휠에 고정되는 공명관을 포함한다.

본 발명은 휠의 림부 가장자리에 원주방향을 따라 다수 개의 장착공(10)을 형성하고 공명관의 일측면에 돌출되게 구비한 고정핀 부재를 장착공에 끼워 고정하는 구조를 채용하여 휠의 주조성을 확보하고 공명관의 형상 자유성을 증대할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명은 특정 주파수 소음 개선이 가능한 공명관의 적용이 가능하고 공명실이 일정 체적을 확보하도록 공명관을 구성하여 공명관의 흡음 성능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 공명관 휠을 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 공명관이 장착된 휠을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 공명관이 휠에 장착되기 전 모습을 보인 사시도.
도 4는 도 2의 A-A' 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 공명관을 조립하는 방법을 보인 도면.
도 6은 본 발명에 의한 공명관의 고정핀 부재가 장착공에 끼워진 상태를 보인 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 차량용 휠 공명관은, 도 2에 도시된 바와 같이, 휠(1)의 림부(3) 가장자리에 원주방향을 따라 형성한 다수 개의 장착공(10)에 공명관(20)의 일측면에 돌출되게 구비한 고정핀 부재(30)를 끼워 고정하는 구조를 채용하여 휠(1)의 주조성을 확보하고 공명관(20)의 형상 자유성을 증대하도록 한 것이다.

휠(1)은 알로이 휠일 수 있다. 알로이휠은 알루미늄 성분에 마그네슘과 같은 물질이 첨가된 합금 재질의 휠을 의미한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 장착공(10)은 휠(1)의 림부(3)에 관통 형성한다. 장착공(10)은 휠(1)의 주조시 일체로 형성하거나 휠(1) 주조 후 천공하여 형성할 수 있다.

장착공(10)은 휠(1)의 림부(3) 가장자리에 원주방향을 따라 양측에 교번 형성하여 공명관(20)이 휠(1)의 림부(3)에 원주방향을 따라 설정 간격을 두고 다수 개가 장착되게 할 수 있다.

휠(1)은 림부(3)의 폭 방향 중앙부가 평평한 면이고 양측 가장자리는 대칭 또는 비대칭 형상일 수 있다.

공명관(20)은 공명관 몸체(21)와 고정핀 부재(30)를 포함한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공명관 몸체(21)는 소정의 길이를 가지며 내부가 빈 튜브 형상으로 된다. 내부의 빈공간이 공명실(23)이 된다. 공명실(23)은 특정 주파수에 대한 위상 변화를 발생하여 타이어 내부에서의 특정 주파수를 소멸시키는 작용을 하게 되는데, 공명실(23)이 일정 체적을 확보하면 공명관(20)의 흡음 성능을 최적화할 수 있다.

공명실(23)이 일정 체적을 확보하기 위해 공명관(20)의 형상 자유성이 중요하며, 공명관(20)의 형상 자유성을 위해 공명관(20)을 휠(1)에 장착하는 장착 구조를 개선한 것이다.

공명관 몸체(21)는 플라스틱 사출물로 형성된다.

고정핀 부재(30)는 공명관 몸체(21)를 휠(1)에 고정하기 위한 것이다.

고정핀 부재(30)는 고정핀부(31)와 고정핀부(31)에 끼움 결합되는 고무밸브(35)를 포함한다.

고정핀부(31)는 공명관 몸체(21)의 측면에 돌출 형성된 다수 개로 된다. 바람직하게는 고정핀부(31)는 장착공(10)과 대응되는 개수 및 위치에 형성된다. 본 실시예에서 고정핀부(31)는 소정간격 이격되게 2개가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 고정핀부(31)는 외주에 고무밸브(35)가 결합된 상태를 고정하기 위한 하나 이상의 돌출 띠(32)가 형성된다. 고정핀부(31)는 공명관 몸체(21)와 사출 성형에 의해 일체로 형성된다.

고무밸브(35)는 고정핀 부재(30)가 장착공에 끼워진 상태를 견고하게 고정하고 장착공(10)과 고정핀 부재(30) 사이의 유격을 방지하기 위한 것이다. 고무밸브(35)는 고정핀부(31)의 외주에 끼움 결합되고 장착공(10)에 끼워진다.

고무밸브(35)는 고정핀부(31)가 삽입되는 삽입공(36)이 형성되며 외주는 밀착부(37), 걸림부(38), 지지부(39)를 포함하는 구조로 된다.

삽입공(36)은 고정핀부(31)의 외주에 대응되는 형상으로 형성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 밀착부(37)는 장착공(10)에 삽입되어 장착공(10)의 내경에 밀착되는 부분이고, 걸림부(38)는 밀착부(37)로부터 연장되고 장착공(10)을 관통하여 장착공(10)의 가장자리에 걸어지는 부분이다. 지지부(39)는 밀착부(37)에서 걸림부(38)가 연장된 반대 방향으로 연장되며 걸림부(38)가 걸어진 반대편에 해당하는 장착공(10)의 가장자리에 걸어지지는 부분이다.

고무밸브(35)는 밀착부(37)가 장착공(10)의 내경에 밀착되고 걸림부(38)와 지지부(39)가 장착공(10)의 가장자리에 각각 걸어지는 구조이므로 장착공(10)에 끼움 결합된 상태에서 견고하게 고정되어 차량 주행에 의한 진동에도 임의 이탈하지 않는다.

밀착부(37)의 직경은 장착공(10)의 내경에 대응되고, 걸림부(38) 및 지지부(39)의 직경은 밀착부(37)의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성됨이 바람직하다. 이때, 걸림부(38)의 직경은 탄성에 의해 장착공(10)을 관통할 수 있는 직경으로 형성된다.

고무밸브(35)는 고무 재질로 된 것으로 설명하였으나, 고무밸브(35)는 고무와 같은 탄성이 있는 재질로 형성될 수도 있다.

이하 본 발명의 작용을 설명한다.

공명관을 조립하고, 공명관의 고정핀 부재를 장착공에 끼워 휠에 고정하는 방법을 설명하기로 한다.

도 5의 (a) 도시된 바와 같이, 사출 성형에 의해 제조된 상태의 공명관(20)은 공명관 몸체(21)와 공명관 몸체(21)의 일 측면에 돌출 형성된 2개의 고정핀부(31)로 된다. 고정핀부(31)에는 포밍 형상의 돌출 띠(32)가 형성되어 있다.

이 상태에서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정핀부(31)에 고무밸브를 끼움 결합한다. 즉, 고무밸브(35)의 삽입공(36)에 고정핀부(31)가 삽입되게 결합하는 것이다.

도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 고정핀부(31)에 고무밸브(35)가 끼움 결합되면 돌출 띠(32)에 의해 고무밸브(35)가 임의 이탈되지 않고 견고하게 고정될 수 있다.

상술한 과정에 의해 공명관의 조립이 완료되면, 공명관(20)의 고정핀 부재(30)를 장착공(10)에 끼워 고정하는 방식으로 공명관(20)을 휠(1)에 고정한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 공명관(20)을 휠(1)에 대응되게 배치한 상태에서 휠(1)의 림부(3) 폭 방향 중앙부의 평평한 면에 공명관 몸체(21)의 바닥면이 밀착되고 일 측면에 돌출되게 구비된 고정핀 부재를 장착공에 끼워 결합한다.

참고로, 본 실시예에서 공명관 몸체는 휠의 림부에 밀착되는 것으로 설명하였으나, 설계 구조에 따라 공명관 몸체(21)는 휠의 림부(3)에 밀착되지 않고 TPMS 밸브 구조처럼 휠의 림부(3)에 뜬 상태로 형성될 수도 있다.

상술한 방법으로 공명관(20)은 휠(1)의 림부(3)에 원주방향을 따라 설정 간격을 두고 다수 개가 장착되게 할 수 있다.(도 2 참조)

이때, 공명관 몸체(21)의 바닥면과 림부(3) 사이에는 별도의 부착 부재를 사용하여 고정함으로써 공명관 몸체(21)의 유동을 방지할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 장착공(10)에 끼움 결합된 고정핀 부재(30)는 밀착부(37)가 장착공(10)의 내면에 밀착되고, 걸림부(38)와 지지부(39)가 밀착부(37)의 양측에서 장착공(10)의 가장자리에 걸어져 지지하게 되므로 지속적인 차량 주행에도 공명관이 휠에서 분리되지 않도록 한다.

이때, 걸림부(38)의 직경은 장착공(10)의 내경에 비해 상대적으로 크지만 탄성에 의해 장착공(10)을 관통할 수 있고, 관통된 상태에서 장착공(10)의 가장자리에 걸어지므로 고정핀 부재(30)의 임의 이탈이 방지될 수 있다.

한편, 본 실시예는 공명관(20)이 휠(1)의 림부(3)에 원주방향을 따라 설정 간격을 두고 다수 개가 장착되도록 장착공(10)을 휠(1)의 림부(3) 가장자리에 원주방향을 따라 양측에 교번 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 휠(1)의 림부(3) 가장자리에 원주방향을 따라 다수 개의 장착공(10)을 형성하고, 휠(1)의 림부(3) 폭 방향 중앙부의 평평한 면에 공명관 몸체(21)를 밀착함과 동시에 일 측면에 돌출되게 구비된 고정핀 부재(30)를 장착공(10)에 끼움 결합하여 공명관(20)을 휠(1)에 고정하는 구조는 공명관 형상에 제약사항이 없으므로 공명관 효과를 최대화할 수 있는 형상의 적용이 가능하다.

즉, 공명관 형상 자유성이 증대되어 공명관 사이즈 확보가 용이하게 하므로 공명실이 일정 체적을 확보하도록 함으로써 공명관의 흡음 성능을 최적화할 수 있다.

상술한 공명관(20)의 휠(1) 장착 구조의 개선은 휠의 주조 과정에서 장착공(10)만 형성하면 되므로 휠의 주조성이 확보될 수 있고 후가공 작업을 진행할 필요가 없다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 휠 3: 림부
10: 장착공 20: 공명관
21: 공명관 몸체 23: 공명실
30: 고정핀 부재 31: 고정핀부
32: 돌출 띠 35: 고무밸브
36: 삽입공 37: 밀착부
38: 걸림부 39: 지지부

Claims

휠의 림부 가장자리에 원주방향을 따라 형성한 다수 개의 장착공;
일 측면이 상기 장착공과 접하도록 상기 휠의 림부에 배치되며 튜브 형상으로 된 공명관 몸체; 및
상기 공명관 몸체에 구비되며 상기 장착공에 끼워져 상기 공명관 몸체가 상기 휠의 림부에 배치된 상태를 고정하는 고정핀 부재;를 포함하며
상기 고정핀 부재는
상기 공명관 몸체의 측면에 상기 장착공과 대응되게 돌출 형성된 다수 개의 고정핀부와,
상기 고정핀부의 외주에 끼움 결합되며 상기 장착공에 끼워지는 고무밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 장착공은 상기 휠의 림부에 관통 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 공명관 몸체는 플라스틱 사출물로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 공명관 몸체와 상기 고정핀부는 사출 성형에 의해 일체로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 고정핀부의 외주에 고무밸브가 결합된 상태를 고정하기 위한 하나 이상의 돌출 띠가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 고무밸브는
상기 장착공에 삽입되어 상기 장착공의 내면에 밀착되는 밀착부와,
상기 밀착부로부터 연장되고 상기 장착공을 관통하여 상기 장착공의 가장자리에 걸어지는 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 7에 있어서,
상기 고무밸브는 상기 밀착부에서 상기 걸림부가 연장된 반대 방향으로 연장되며 상기 걸림부가 걸어진 반대편에 해당하는 상기 장착공의 가장자리에 걸어지는 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 8에 있어서,
상기 밀착부의 직경은 상기 장착공의 내경에 대응되고,
상기 걸림부 및 상기 지지부의 직경은 상기 밀착부의 직경보다 상대적으로 더 크게 형성됨을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 장착공은 상기 휠의 림부 가장자리에 원주방향을 따라 양측에 교번 형성하여 상기 공명관이 휠의 림부에 원주방향을 따라 설정 간격을 두고 다수 개가 장착되게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.
청구항 1에 있어서,
상기 공명관 몸체는 소정의 길이를 갖는 튜브 형상이며 내부에 공명실이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공명관 휠.