KR20200101882A - 휠 어셈블리 - Google Patents

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KR20200101882A
KR20200101882A KR1020200101475A KR20200101475A KR20200101882A KR 20200101882 A KR20200101882 A KR 20200101882A KR 1020200101475 A KR1020200101475 A KR 1020200101475A KR 20200101475 A KR20200101475 A KR 20200101475A KR 20200101882 A KR20200101882 A KR 20200101882A
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유진호
박희수
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엠에이치기술개발 주식회사
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Abstract

본 발명은 타이어로부터 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 휠 어셈블리에 관한 것으로서, 타이어가 장착되도록 형성된 림, 림의 내부에 구비되어 림의 원주방향을 따라 연장되며 내부공간이 림에 형성된 개구부를 통해 림의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명관 및 공명관에 구비되며 내부공간을 개구부를 통해 공명관의 외부와 연통시키는 장공이 형성되는 관통관부와, 림의 회전속도 및 림의 온도 중 하나 이상에 따라 장공에 근접하거나 장공으로부터 이격하는 이동부를 구비한 공진조절부를 포함하는 휠 어셈블리를 제공한다.

Description

휠 어셈블리{WHEEL ASSEMBLY}
본 발명은 휠 어셈블리에 관한 것으로서, 타이어로부터 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 휠 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 있어서 타이어는 매우 필수적인 요소이다. 타이어는 차량에 연결되는 림에 장착된다. 타이어는 림의 외주면을 감싸도록 배치된다. 타이어와 림의 사이에 공기가 채워진다. 즉, 타이어에 의해 차량은 탄성적으로 지지될 수 있다.
차량이 주행하게 되면 노면에 의한 타이어의 가진으로 의해 타이어의 사이드 월(side wall)이 진동을 하게 되고, 사이드 월의 진동에 의해 타이어의 내부공간에서는 공진이 발생하게 된다. 이러한 공진은 특정 주파수 대역에서 공명음이 발생하게 된다.
공명음은 차량의 샤시를 통해 차체로 전달되고, 최종적으로 실내 승객에게 전달됨으로써 차량의 상품성을 감소시키는 요인이 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 한국등록특허공보 10-1822271호의 공명관이 설치된 차량용 알루미늄 휠이 공개된바 있다. 공명음을 발생시키는 특정 주파수가 차량의 속도 즉 휠의 회전속도, 림의 온도 또는 타이어 내부 온도에 따라 변함에도 불구하고, 이러한 공명관이 설치된 차량용 알루미늄 휠은 일정한 범위의 주파수대의 공명음만 감소시킨다.
따라서, 이러한 휠이 장착된 차량은 특정 속도에서만 공명음이 감소되며, 저속으로부터 고속에 이르는 전반적인 속도 범위에서 발생하는 공명음이 감소되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 일 실시예를 통하여, 차량 주행 시 타이어로부터 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 휠 어셈블리를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 일 실시예를 통하여, 차량의 속도 즉 휠의 회전속도, 림의 온도 또는 타이어 내부 온도가 변하여도 타이어로부터 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 휠 어셈블리를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 휠 어셈블리의 일 실시 예는, 원주 방향으로 연장된 사이드 월에 의해 정의되는 림, 및 상기 사이드 월의 내부에서 원주 방향으로 배치되는 코어 어셈블리를 포함하며, 상기 코어 어셈블리는, 원호 형상을 가지는 코어 튜브와 상기 코어 튜브의 양 단부에서 연장되며 상기 사이드 월의 외부면을 향하여 연장된 절곡부를 포함하는 중공 코어를 포함한다.
또한, 상기 코어 어셈블리는 상기 중공 코어와 상기 사이드 월의 사이에 배치되는 코어 바디를 더 포함하며, 상기 코어 바디는 상기 중공 코어와 상기 사이드 월에 융착된 다.
상기 코어 어셈블리는 복수의 중공 코어를 포함하고, 상기 중공 코어 중 적어도 2개는 서로 다른 길이를 갖는다.
상기 중공 코어는 원주 방향을 따라 실질적으로 일정한 제 1 단면적을 갖는다.
또한, 상기 중공 코어는 상기 제 1 단면적 보다 작은 제 2 단면적을 갖는 병목부를 갖는다.
또한, 상기 중공 코어는 원형, 타원형 및 다각형의 중공을 갖는다.
상기 절곡부는 상기 코어 튜브로부터 상기 림폭을 따라 연장된 제 1 절곡부, 및 상기 제 1 절곡부로부터 상기 사이드 월의 외부면을 향하여 절곡된 제 2 절곡부를 포함한다.
또한, 상기 절곡부의 중공은 상기 사이드 월의 외부면에 노출된다.
또한, 상기 제1 절곡부와 상기 제 2 절곡부는 다른 내경을 가질 수 있다.
또한, 상기 중공 코어들은 동일 원주상에 이격되어 배치되며,
상기 림은 상기 중공 코어들 사이에 배치된 공기 주입홀을 갖는다.
또한, 상기 코어 바디는 상기 코어 튜브를 감싸는 코어 튜브 바디, 및 상기 절곡부를 감싸는 절곡부 바디를 포함한다.
또한, 상기 코어 바디는 단면상 상단부 보다 하단부에서 더 큰 두께를 갖는다.
또한, 상기 절곡부는 상기 코어 튜브로부터 상기 림폭 따라 연장된 제 1 절곡부, 및 상기 제 1 절곡부로부터 상기 사이드 월의 외부면을 향하여 절곡된 제 2 절곡부를 포함하고 상기 절곡부 바디는 상기 제 1 절곡부를 감싸는 제 1 절곡부 바디, 및 상기 제 2 절곡부를 감싸는 제 2 절곡부 바디를 포함한다.
또한, 상기 코어 어셈블리는 적어도 하나의 상기 중공 코어의 내부에 충진재를 더 포함한다.
또한, 상기 코어 튜브의 양 단부에 배치된 절곡부 중 어느 하나에 결합되며, 관통홀을 가지는 오리피스, 및 상기 절곡부 중 다른 하나에 결합되어, 상기 중공 코어의 단부를 차폐하는 플러그를 더 포함한다.
또한, 상기 코어 튜브의 양 단부에 배치된 절곡부 각각에 결합되어, 상기 중공 코어의 양 단부를 차폐하는 플러그를 더 포함한다.
또한, 상기 코어 튜브의 양 단부 사이에 배치되며, 상기 중공 코어의 중공을 상기 사이드 월의 외부에 노출시키는 관통홀을 가지는 오리피스를 더 포함한다.
또한, 상기 오리피스 및 상기 플러그 중 적어도 하나는 그 단부에서 상기 절곡부와 함께 가압되어 함몰된 홈과 돌기를 갖는다.
또한, 상기 오리피스 및 상기 플러그는 나사산을 가지고, 상기 절곡부는 상기 나사산에 대응하는 나사홈을 가지며, 상기 나사산에 접착제가 도포된다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 타이어가 장착되도록 형성된 림; 상기 림의 내부에 구비되어 상기 림의 원주방향을 따라 연장되며, 내부공간이 상기 림에 형성된 개구부를 통해 상기 림의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명관; 및 상기 공명관에 구비되며, 상기 내부공간을 상기 개구부를 통해 상기 공명관의 외부와 연통시키는 장공이 형성되는 관통관부와, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 따라 상기 장공에 근접하거나 상기 장공으로부터 이격하는 이동부를 구비한 공진조절부;를 포함하는 휠 어셈블리를 제공한다.
상기 장공은 중심에서 말단으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 확장공이 구비되며, 상기 이동부는 상기 확장공을 바라보는 일단부에 첨예부가 구비될 수 있다.
상기 공진조절부는 외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되는 수용바디; 상기 수용바디에 구비되며, 상기 수용공간을 상기 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 고정부; 및 상기 고정부 및 이동부를 연결시키며, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부; 를 더 포함하며, 상기 관통관부는 상기 수용바디에 수용될 수 있다.
상기 고정부는 상기 수용바디의 양단 중 어느 하나에 구비되며, 상기 관통관부는 상기 수용바디의 양단 중 나머지 하나에 구비되며, 상기 반응부는 림의 온도에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어질 수 있다.
상기 반응부는 내부에 공간이 형성된 코일 형상으로 형성되며, 상기 반응부의 내부공간은 상기 고정부의 연결홀을 통해 외부와 연통될 수 있다.
상기 반응부는 상기 첨예부가 구비된 상기 이동부의 일단부와 반대편에 위치한 상기 이동부의 타단부에 연결될 수 있다.
상기 반응부는 상기 장공을 통해 관통관부를 관통하여 상기 이동부의 첨예부에 연결되는 탄성부재로 이루어질 수 있다.
상기 이동부는 단면적이 상기 수용바디의 단면적보다 작을 수 있다.
상기 공진조절부는 상기 림의 회전속도가 올라가면 상기 반응부가 수축하도록, 상기 고정부가 상기 이동부으로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치할 수 있다
상기 관통관부는 상기 확장공이 양단에 각각 구비되며, 상기 공진조절부는 상기 수용바디에 구비되어 상기 관통관부를 사이에 두고 상기 고정부의 반대편에 위치하며, 상기 수용공간을 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 추가고정부; 상기 추가고정부에 연결되어 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 추가반응부; 및 상기 확장공을 바라보는 일단부에 첨예부가 구비되는 추가이동부;를 더 포함할 수 있다.
상기 반응부는 상기 림의 온도에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어지며, 상기 추가반응부는 상기 림의 회전속도에 반응하여 신축하는 코일 스프링으로 이루어질 수 있다.
상기 공진조절부는 상기 림의 회전속도가 올라가면 상기 추가반응부가 신장하도록, 상기 고정부가 상기추가고정부으로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치할 수 있다.
상기 공진조절부는 외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되며, 상기 수용공간이 상기 장공과 연통되도록 일단이 상기 관통관부에 연결되는 수용바디; 상기 수용바디에 구비되며, 상기 수용공간을 상기 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 고정부; 및 상기 고정부 및 이동부를 연결시키며, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부; 를 더 포함할 수 있다.
상기 반응부는 상기 림의 온도에 반응하는 바이메탈로 이루어질 수 있다.
상기 공진조절부는 상기 고정부가 상기 관통관부로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명은 타이어가 장착되도록 형성된 림;
상기 림의 내부에 구비되어 상기 림의 원주방향을 따라 연장되며, 상기 림에 형성된 개구부를 통해 상기 림의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명캐비티; 및
상기 공명캐비티에 구비되며, 상기 내부공간을 상기 개구부를 통해상기 공명캐비티의 외부와 연통시키는 장공이 형성되는 관통관부와, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 따라 상기 장공에 근접하거나 상기 장공으로부터 이격하는 이동부를 구비한 공진조절부;를 포함하는 휠 어셈블리를 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.
첫째, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사이드 월을 가지는 휠 어셈블리는 코어 어셈블리를 포함한다. 코어 어셈블리는 호 형상을 가지는 적어도 하나의 중공 코어를 포함한다. 여기서, 중공 코어는 호 형상의 코어 튜브와 코어 튜브로부터 사이드 월의 외부면을 향하여 연장된 절곡부를 포함한다. 절곡부의 중공은 사이드 월의 외부면에 노출된다. 따라서, 타이어에 의해 발생된 소음은 중공 코어의 내부로 유입될 수 있다. 중공 코어의 내부로 유입된 소음은 중공 코어의 내부에서 공진된다. 공진으로 인해, 소음 및 공기는 오리피스를 통해 중공 코어의 내부로 빠르게 출입된다. 이때, 소음의 에너지는 열 에너지 등으로 변환되면서 감소되는 효과를 제공한다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 차량의 속도 즉 휠의 회전속도, 림의 온도 또는 타이어 내부 온도가 변하여도 타이어로부터 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 I-I’에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 코어 어셈블리의 일 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 코어 어셈블리의 평면도이다.
도 6 및 7은 도 4에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이디.
도 8은 도 2에 도시된 휠 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 절곡부에 삽입된 오리피스를 도시한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제 2 절곡부에 삽입된 오리피스를 도시한 도면이다.
도 11a 내지 도 11d는 도 9및 10에 도시된 오리피스의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 12는 도 4에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 코어 어셈블리의 평면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 중공 코어의 측면도이다.
도 15는 도 12에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 16은 도 15에 도시된 중공 코어를 도시한 측면도이다.
도 17은 도 13에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 18은 도 14에서 a-a’에 대한 단면도이다.
도 19및 20은 도 1에 도시된 휠 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 21은 본 발명에 따른 중공 코어의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 22 내지 24는 도 21에 도시된 중공 코어의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 25는 본 발명에 따른 절곡부의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 26은 도 21에 도시된 중공 코어의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도이다
도 27은 도 12에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 28은 도 12에 도시된 코어 어셈블리의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 29는 도 28에 도시된 코어 어셈블리의 평면도이다.
도 30a는 도 28에 도시된 코어 어셈블리의 측면도이다.
도 30b는 도 30a의 b-b’ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 31은 도 28에 도시된 코어 어셈블리를 금형에 배치한 평면도이다.
도 32는 다이 캐스팅을 통해 제조되는 휠 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 33은 코어 어셈블리에 결합하는 공진조절부의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 34는 도 33에서 도시된 공진조절부의 단면을 도시한 단면도이다.
도 35 내지 도 38은 코어 어셈블리에 결합하는 공진조절부의 다양한 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
이하, 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 도면이나 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면들은 다양한 실시예들 중 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시적으로 선택된 것일 뿐이다.
발명의 이해를 돕기 위해, 도면에서 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석해야 한다. 한편, 도면에서 동일한 역할을 하는 요소들은 동일한 부호로 표시된다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시 예인 휠 어셈블리(10)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 어셈블리(10)를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 I-I’에 대한 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 코어 어셈블리(200)의 일 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 1 내지3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 어셈블리(10)는 사이드 월(110)에 의해 정의되는 림(100), 사이드 월(110)의 내부에 배치된 코어 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 여기서, 코어 어셈블리(200)는 적어도 하나의 중공 코어(210)를 포함할 수 있다.
림(100. rim)은 원주 방향으로 연장된 사이드 월(110)에 의해 정의된다. 사이드 월(110)은 플렌지(111), 비드 시트(113), 림웰(115, rim well)을 포함할 수 있다. 플렌지(111)는 림(100)의 양 단부에 배치되어, 림폭(W)을 결정한다. 비드 시트(113)는 플렌지(111)로부터 림폭(W) 방향으로 연장된다. 림웰(115)은 비드 시트(113)의 사이에 배치될 수 있다. 림웰(115)은 비드 시트(113)로부터 연장되되, 림(100)의 중심축을 향하여 오목하게 들어간다. 한편, 림(100)의 중심축 상에 허브(119)가 배치될 수 있다. 허브(119)는 스포크(117)에 의해 림(100)에 연결될 수 있다. 또한, 림(100)은 타이어(미도시)의 내부로 공기를 주입하는 공기 주입홀(116)을 가질 수 있다. 공기 주입홀(116)은 후술하는 중공 코어(210)들 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 공기 주입홀(116)은 사이드 월(110)을 관통한다.
타이어(미도시)는 림(100)의 외주면에 배치된다. 예컨대, 타이어는 림(100)의 양 단부에 배치된 플렌지(111)의 사이에 끼워진다. 특히, 타이어의 적어도 일부는 비드 시트(113)에 접촉된다. 즉, 비드 시트(113)는 타이어에 접촉되어 타이어를 지지할 수 있다. 타이어가 림(100)에 비해 너무 작은 경우, 타이어나 림(100)은 도로상의 장애물에 의해 손상되기 쉽다. 이와 달리, 타이어가 림(100)에 비해 너무 크면, 브레이크 등에 의해 타이어의 일측이 접촉될 수 있다. 이 경우, 타이어에 갑작스러운 펑크가 발생될 수 있다. 즉, 차량은 조향 능력을 잃어버리는 위험에 빠지게 된다. 따라서, 림(100)의 크기에 따라 적절한 타이어가 선택되어야 한다.
차량의 운행 중에는 타이어에 의한 소음이 발생될 수 있다. 타이어에 의한 소음은 스퀼 소음(Squeal Noise), 탄성 소음(Elasticity Noise), 비트 소음(Beat Noise), 로드 소음(Road Noise), 섬프 소음(Thump Noise) 및 하시니스(Harshness) 등을 포함할 수 있다. 스퀼 소음은 건조한 노면에서 차량의 급발진, 급제동, 급선회에 의해 타이어의 트레드와 노면의 반복적인 미끄러짐에 의해 발생하는 소음이다.
탄성 소음은 타이어의 소음과 노면의 고유 진동수가 공진하여 발생된다. 비트 소음은 타이어의 소음과 엔진 등의 소음이 간섭되어 발생되는 울림현상이다. 로드 소음은 자갈길이나 노면의 요철에 따라 타이어의 탄성진동에 의해 발생되는 소음이다. 섬프 소음은 타이어의 국소적인 불균일성에 의해 발생되는 단속적인 소음이다. 패턴 소음은 노면과 타이어 트레드의 반복적인 접촉과 변형에 의해 타이어 패턴 홈에서 발생되는 공기의 압축과 배출에 따른 소음이다.
상술한 타이어에 의한 소음을 최소화하기 위해, 타이어, 서스펜션 시스템, 및 차체에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 발명에 따른 일 실시 예인 휠 어셈블리(10)는 타이어에 의한 소음을 제거하기 위해 적어도 하나의 중공 코어(210)를 포함하는 코어 어셈블리(200)를 이용한다.
중공 코어(210)는 일정한 크기의 내부 중공을 가진다. 중공 코어(210)의 일단은 차단되고, 타단은 개방된다. 따라서, 중공 코어(210)의 중공은 중공 코어(210)의 일단에서는 노출되지 않는다. 또한, 중공 코어(210)의 중공은 중공 코어(210)의 타단을 통해 사이드 월(110)의 외부면에 노출된다. 타이어에 의해 발생된 소음은 중공 코어(210)의 타단을 통해 중공 코어(210)의 내부로 유입될 수 있다. 소음은 일정한 에너지를 가지고 있다. 한편, 중공 코어(210)의 내부에 존재하는 공기(또는 충진재)는 스프링으로 작용할 수 있다. 즉, 중공 코어(210)의 내부로 유입된 소음은 공기(또는 충진재)에 의해 공진될 수 있다. 공진의 발생으로, 공기 및 소음은 중공 코어(210)의 내부로 매우 빠르게 출입될 수 있다. 이때 발생되는 마찰에 의해 소음이 가지고 있는 에너지는 열 에너지로 변환된다. 이로써, 타이어에 의해 발생되는 소음은 제거될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 코어 어셈블리(200)는 림(100)의 사이드 월(110)의 내부에 배치될 수 있다. 코어 어셈블리(200)는 적어도 하나의 중공 코어(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 중공 코어(210)는 호 형상을 가지는 코어 튜브(211)와 코어 튜브(211)의 양 단부에 배치된 절곡부(213)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 중공 코어(210)는 사이드 월(110)의 내부에서, 원주 방향으로 배치될 수 있다. 중공 코어(210)는 그 내부를 관통하는 중공을 가진다. 즉, 중공 코어(210)는 관(pipe) 또는 튜브(tube) 형상을 가진다. 코어 튜브(211)는 림(100)의 중심축을 기준으로 원주 방향으로 배치될 수 있다. 중공 코어(210)의 양 단부는 사이드 월(110)의 외부면을 향하여 절곡될 수 있다. 즉, 중공 코어(210)는 코어 튜브(211)의 양 단부에 배치된 절곡부(213)를 가진다. 절곡부(213) 중 어느 하나는 사이드 월(110)의 외부면을 향하여 개방되고, 다른 하나는 차폐될 수 있다. 즉, 절곡부(213) 중 어느 하나의 중공(212)은 사이드 월(110)의 외부면에 노출될 수 있다. 한편, 사이드 월(110)은 중공 코어(210)의 외주면에 융착된다.
중공 코어(210)는 그 내부 중공의 크기에 따라 소음 제거 효율이 달라질 수 있다. 구체적으로, 중공 코어(210)의 내부 용적에 따라서 소음 제거 효율이 달라질 수 있다. 또한, 코어 튜브(211)의 내부 중공(212)에 연결되는 절곡부(213)의 중공(212)의 크기에 따라 소음 제거 효율이 달라질 수 있다.
차량 주행에 따른 타이어의 내부에서 발생하는 소음은 특정 피크(peak) 주파수를 가질 수 있다. 예컨대, 타이어에 의한 소음은 제 1 방향(전후 방향)의 진동에 따른 제 1 피크 주파수와 제 2 방향(상하 방향)의 진동에 따른 제 2 피크 주파수를 포함할 수 있다. 제 1 피크 주파수와 제 2 피크 주파수는 차량의 속도에 따라 달라질 수 있다. 차량의 속도가 증가되는 경우, 제 1 피크 주파수는 감소되고, 제 2 피크 주파수는 높아지는 경향이 있다.
즉, 일반도로의 저속 주행과 고속도로의 고속 주행에 따라 제 1 및 제 2 피크 주파수는 변화된다. 따라서, 저속 주행 중에 발생되는 제 1 피크 주파수를 감쇠시키도록 중공 코어(210)를 설계하면, 저속 주행 중에 발생되는 소음 제거에 효과가 있다. 이와 달리, 고속 주행 중에 발생되는 제 2 피크 주파수를 감쇠시키도록 중공 코어(210)를 설계하면, 고속 주행 중에 발생되는 소음 제거에 효과가 있다. 그러나, 차량은 반복적으로 저속 또는 고속 주행을 한다. 따라서, 차량의 속도 및 기타 원인에 따라 달라지는 소음을 제거하기 위한 중공 코어(210)의 설계가 중요하다. 본 발명에 따른 코어 어셈블리(200)는 다양한 주파수를 갖는 소음을 제거할 수 있는 방안을 제시할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 코어 어셈블리(200)의 평면도이다.
도 2, 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코어 어셈블리(200)는 중공 코어(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 중공 코어(210)는 제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)를 포함할 수 있다. 제 1 중공 코어(210a)는 코어 튜브(211)와 절곡부(213)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 중공 코어(210b)는 코어 튜브(211)와 절곡부(213)를 포함할 수 있다.
제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b) 각각의 절곡부(213)는 도 2에서와 같이 사이드 월(110)의 외부면을 향하여 연장된다. 일 실시 예로, 절곡부(213)는 원주 방향과 교차하는 일 방향을 향하여 연장될 수 있다. 한편, 절곡부(213)는 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)는 다른 내경을 가질 수 있다.
제 1 절곡부(214)는 코어 튜브(211)로부터 원주 방향과 교차하는 일 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제 2 절곡부(216)는 제 1 절곡부(214)로부터 연장된다. 특히, 제 2 절곡부(216)는 제 1 절곡부(214)로부터 원주의 반경 방향을 향하여 절곡될 수 있다. 이로써, 제 2 절곡부(216)는 제 1 절곡부(214)를 기준으로 수직면상 일정한 각도를 갖는다.
제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)는 동일 원주상에 배치될 수 있다. 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)와 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)는 서로 이격될 수 있다. 즉, 제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)는 서로 이격될 수 있다. 이와 달리, 제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)는 적어도 일부 접촉될 수 있다. 구체적으로, 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)와 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)는 적어도 일부 접촉될 수 있다.
한편, 제 1 중공 코어(210a)의 일단에 배치된 절곡부(213)는 제 2 중공 코어(210b)의 일단에 배치된 절곡부(213)로부터 제 1 간격(d1)만큼 이격될 수 있다. 또한, 제 1 중공 코어(210a)의 타단에 배치된 절곡부(213)는 제 2 중공 코어(210b)의 타단에 배치된 절곡부(213)로부터 제 2 간격(d2)만큼 이격될 수 있다. 여기서, 제 1 간격(d1)은 제 2 간격(d2)보다 크다. 제 1 간격(d1)만큼 이격된 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)와 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)의 사이의 사이드 월(110)에 공기 주입홀(116)이 형성되기 위함이다. 이 공기 주입홀(116)에는 에어 밸브(미도시)가 삽입될 수 있다. 에어 밸브(미도시)를 통해 림(100)의 외주면을 둘러싸는 타이어(미도시)의 내부에 에어를 공급할 수 있다.
제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)는 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 즉, 서로 마주보게 배치된 절곡부(213)는 실질적으로 평행하다. 코어 어셈블리(200)는 제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)를 금형에 설치하고, 용탕(용융 금속)을 주입하여 제조한다. 따라서, 서로 마주보는 절곡부(213)가 실질적으로 평행하게 배치되어야, 코어 어셈블리(200)를 금형으로부터 분리하는 것이 용이하다.
도 6 및 7은 도 4에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 2에 도시된 휠 어셈블리(10)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6 및 7을 참조하면, 제 1 중공 코어(210a) 및 제 2 중공 코어(210b)는 노치 홈(n1, n2)을 가질 수 있다. 구체적으로, 제 1 중공 코어(210a) 및 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)는 노치 홈(n1, n2)을 가질 수 있다. 노치 홈(n1, n2)은 코어 어셈블리(200)의 주조 후, 절곡부(213)의 절단을 용이하게 한다. 노치 홈(n1, n2)은 제 1 절곡부(214) 또는 제 2 절곡부(216)에 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 노치 홈(n1)은 제 2 절곡부(216)의 외주면을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 도 8에서와 같이, 제 2 절곡부(216)는 사이드 월(110)의 외부면으로부터 돌출될 수 있다. 도 7을 참조하면, 노치 홈(n2)은 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 도 2에서와 같이, 코어 튜브(211)로부터 연장된 절곡부(213)는 사이드 월(110)의 외부면으로 돌출되지 않을 수 있다.
도 9는 도 2에 도시된 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)를 도시한 도면이고, 도 10은 도 8에 도시된 제 2 절곡부(216)에 삽입된 오리피스(300)를 도시한 도면이며, 도 11a는 도 9및 10에 도시된 오리피스(300)의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 2, 9, 10 및11a를 참조하면, 오리피스(300)는 절곡부(213)에 결합될 수 있다. 구체적으로, 오리피스(300)는 제 1 절곡부(214) 또는 제 2 절곡부(216)에 삽입될 수 있다. 오리피스(300)는 중공 코어(210)를 사이드 월(110)의 외부면을 향하여 개방시킨다. 즉, 중공 코어(210)의 중공은 오리피스(300)의 관통홀(320)을 통해 사이드 월(110)의 외부로 연결된다. 따라서, 타이어(미도시)에서 발생한 소음은 오리피스(300)를 통하여 중공 코어(210)의 내부로 전달될 수 있다. 소음 제거 효율은 오리피스(300)의 관통홀의 크기와 중공 코어(210)의 중공 크기에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 오리피스(300)의 관통홀에 대한 중공 코어(210)의 중공의 크기 비율에 따라 소음 제거 효율을 설계할 수 있다.
도 4, 9 및 10을 참조하면, 오리피스(300)는 제 1 중공 코어(210a)의 양단에 배치된 절곡부(213) 중 어느 하나에 삽입될 수 있다. 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213) 중 다른 하나에는 후술할 플러그(330)가 삽입될 수 있다. 또한, 오리피스(300)는 제 2 중공 코어(210b)의 양단에 배치된 절곡부(213) 중 어느 하나에 삽입될 수 있다. 즉, 코어 어셈블리(200)의 중공 코어(210)가 2개의 중공 코어(210a, 210b)를 포함하는 경우, 2개의 오리피스(300)가 필요하다. 따라서, 타이어(미도시)에 의해 발생한 소음은 오리피스(300)를 통하여 제 1 중공 코어(210a)와 제 2 중공 코어(210b)에 포집될 수 있다.
도 11a를 참조하면, 오리피스(300)는 관통홀(320)과 나사산(310)을 가질 수 있다. 또한, 오리피스(300)는 드라이버(미도시)가 삽입되는 십자 홈(340)을 가질 수 있다. 관통홀(320)은 오리피스(300)의 내부를 관통한다. 또한, 나사산(310)은 오리피스(300)의 외주면에 배치될 수 있다. 따라서, 오리피스(300)는 절곡부(213)에 삽입되어 나사 결합될 수 있다. 관통홀(320)의 크기는 소음 제거 효율에 따라 변동될 수 있다. 즉, 관통홀(320)의 크기에 따라 중공 코어(210)의 내부에서 발생되는 공진 특성이 변동될 수 있다. 한편, 오리피스(300)는 절곡부(213) 내부 중공에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그(330)를 도시한 도면이고, 도 11c및 11d는 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)의 풀림 방지를 설명하기 위한 도면이다.
도 11b를 참조하면, 플러그(330)는 원 기둥 형상을 가질 수 있다. 또한, 플러그(330)는 외주면에 형성된 나사산(310)과 드라이버(미도시)가 삽입되는 십자 홈(340)을 가질 수 있다. 나사산은 60도의 각도를 가질 수 있다. 플러그(330)는 절곡부(213)에 삽입되어 중공 코어(210)의 단부를 차폐시킨다.
한편, 오리피스(300) 및 플러그(330)는 절곡부(213)에 삽입된 후, 풀림 방지를 위해 오리피스(300) 및 플러그(330)의 단부는 적어도 일부 가압된다.
도 11c 및 11d를 참조하면, 오리피스(300)의 단부 중 적어도 일부는 절곡부(213)와 함께 오리피스(300)의 삽입 방향으로 가압될 수 있다. 따라서, 오리피스(300)는 적어도 일부가 가압되어 함몰된 적어도 하나의 홈(350)과 돌기를 가질 수 있다. 즉, 오리피스(300) 단부의 가압에 의해, 오리피스(300)는 그 외주면으로부터 반경 방향으로 적어도 일부 돌출될 수 있다. 지금까지 오리피스(300)에 대해서 설명하였으나, 도 11c 및 11d의 실시 예는 플러그(330)에도 동일하게 적용될 수 있다. 한편, 오리피스(300) 및 플러그(330)의 나사산(310)에는 접착제가 도포될 수 있다. 따라서, 오리피스(300) 및 플러그(330)는 절곡부(213)에 삽입되어 단단히 고정될 수 있다.
도 12는 도 4에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 13은 도 12에 도시된 코어 어셈블리(200)의 평면도이며, 도 14는 도 12에 도시된 중공 코어(210)의 측면도이다.
도 12 내지 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 코어 어셈블리(200)는 중공 코어(210)를 포함한다. 여기서, 중공 코어(210)는 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)를 포함할 수 있다. 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)는 사이드 월(110)의 내부에서 동일 원주상에 배치될 수 있다. 일 실시 예로, 제 1 중공 코어(210a)는 제 3 중공 코어(210c)와 마주보게 배치될 수 있다. 제 2 중공 코어(210b)는 제 4 중공 코어(210d)와 마주보게 배치될 수 있다.
제 1 중공 코어(210a)의 일단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 4 중공 코어(210d)의 일단에 배치된 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 제 1 중공 코어(210a)의 타단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 2 중공 코어(210b)의 일단에 배치된 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다.
또한, 제 2 중공 코어(210b)의 타단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 3 중공 코어(210c)의 일단에 배치된 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 제 3 중공 코어(210c)의 타단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 4 중공 코어(210d)의 타단에 배치된 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 즉, 절곡부(213) 각각은 이웃하는 절곡부(213)와 실질적으로 평행하게 배치된다. 이로써, 코어 어셈블리(200)를 주조하기 위한 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)를 금형에 배치하는 것을 용이하게 한다. 또한, 금형으로부터 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)가 분리되는 것이 용이하다. 이와 달리, 마주보는 절곡부(213)들은 서로 일정한 각도를 갖게 배치될 수 있다.
한편, 절곡부(213) 각각은 서로 이격될 수 있다. 또한, 다수의 절곡부(213) 중 적어도 일부는 서로 접촉될 수 있다. 일 실시 예로, 제 1 중공 코어(210a)의 일단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 4 중공 코어(210d)의 일단에 배치된 절곡부(213)와 접촉될 수 있다. 또한, 제 3 중공 코어(210c)의 양단에 배치된 절곡부(213) 각각은 이웃하는 제 2 중공 코어(210b) 및 제 4 중공 코어(210d)의 절곡부(213)와 이격될 수 있다.
다른 실시 예로, 제 1 중공 코어(210a)의 타단에 배치된 절곡부(213)는 이웃하는 제 2 중공 코어(210b)의 일단에 배치된 절곡부(213)로부터 제 3 간격(d3)만큼 이격될 수 있다. 이외에, 서로 마주보는 절곡부(213)들은 제 4 간격(d4)만큼 이격될 수 있다. 여기서, 제 3 간격(d3)은 제 4 간격(d4) 보다 크다. 타이어(미도시) 내부로 에어를 공급하기 위한 에어 밸브(미도시)는 사이드 월(110)을 관통하여 배치된다. 즉, 제 3 간격(d3)만큼 이격된 절곡부(213)들 사이의 사이드 월(110)에 공기 주입을 위한 공기 주입홀(166)이 배치될 수 있다.
제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)는 동일 또는 상이한 길이를 가질 수 있다. 도 13을 참조하면, 제 1 중공 코어(210a)와 제 3 중공 코어(210c)는 제 1 길이(L1)를 가질 수 있다. 또한, 제 2 중공 코어(210b)와 제 4 중공 코어(210d)는 제 2 길이(L2)를 가질 수 있다. 여기서, 동일한 제 1 길이(L1)를 가지는 제 1 중공 코어(210a)와 제 3 중공 코어(210c)는 원주 중심(C1)을 사이에 두고 서로 마주보게 배치될 수 있다. 또한, 동일한 제 2 길이(L2)를 가지는 제 2 중공 코어(210b)와 제 4 중공 코어(210d)는 원주 중심(C1)을 사이에 두고 서로 마주보게 배치될 수 있다.
도 15는 도 12에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 16은 도 15에 도시된 중공 코어(210)를 도시한 측면도이다.
도 15 및 16을 참조하면, 중공 코어(210)는 병목부(211a)를 가질 수 있다. 예컨대, 코어 튜브(211)는 제 1 단면적을 가질 수 있다. 제 1 단면적은 코어 튜브(211)의 길이 방향을 따라 실질적으로 동일할 수 있다. 여기서, 코어 튜브(211)는 제 1 단면적 보다 작은 제 2 단면적을 갖는 병목부(211a)를 가질 수 있다. 중공 코어(210)는 하나의 병목부(211a)를 가질 수 있다. 중공 코어(210)가 2 이상의 병목부(211a)를 가지는 경우, 공기 및 소음의 적어도 일부가 병목부(211a)들의 사이에 갇힐 수 있다. 일 실시 예로, 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a 내지 210d) 각각은 하나의 병목부(211a)를 가질 수 있다.
도 2 및 16을 참조하면, 오리피스(300)는 중공 코어(210)의 일단에 삽입될 수 있다. 또한, 플러그(330)는 중공 코어(210)의 타단에 삽입될 수 있다. 즉, 중공 코어(210)의 절곡부(213) 중 어느 하나에 오리피스(300)가 삽입되고, 다른 하나에 플러그(330)가 삽입될 수 있다. 오리피스(300)는 중공 코어(210)의 중공(212)과 사이드 월(110)의 외부를 연결할 수 있다. 또한, 플러그(330)는 중공 코어(210)의 타단을 사이드 월(110)의 외부로부터 차폐시킨다.
도 17은 도 13에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 제 1 중공 코어(210a)는 제 3 길이(L3)를 가질 수 있으며, 제 2 중공 코어(210b)는 제 4 길이(L4)를 가질 수 있다. 또한, 제 3 중공 코어(210c)는 제 5 길이(L5)를 가질 수 있으며, 제 4 중공 코어(210d)는 제 6 길이(L6)를 가질 수 있다. 여기서, 제 3 내지 제 6 길이(L3, L4, L5, L6)는 서로 상이하다. 즉, 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)는 서로 상이한 길이를 가질 수 있다.
도 13 및 17에서, 적어도 2개의 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)는 서로 다른 길이를 가진다. 이는, 적어도 하나의 중공 코어(210)를 통해 제거할 수 있는 소음의 주파수 대역이 넓다는 것을 의미한다. 즉, 타이어에서 발생되는 소음 제거의 효율이 증대될 수 있다.
도 14를 참조하면, 다수의 중공 코어(210) 각각은 코어 튜브(211)와 절곡부(213)를 포함할 수 있다. 코어 튜브(211)는 그 내부에 중공(212)을 가진다. 또한, 코어 튜브(211)는 호 형상을 가진다. 절곡부(213)는 코어 튜브(211)의 양 단부에 각각 배치될 수 있다. 절곡부(213)는 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)를 포함할 수 있다. 제 1 절곡부(214)는 코어 튜브(211)로부터 일 방향을 향하여 절곡되며, 제 2 절곡부(216)는 제 1 절곡부(214)로부터 타 방향을 향하여 절곡된다.
도 18은 도 14에서 a-a’에 대한 단면도이고, 도 19및 20은 도 1에 도시된 휠 어셈블리(10)의 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.
도 18을 참조하면, 다수의 중공 코어(210) 중 적어도 하나는 충진재(250)를 포함할 수 있다. 충진재(250)는 코어 튜브(211)를 포함하는 중공 코어(210)의 중공(212)을 채울 수 있다. 충진재(250)는 사이드 월(110)의 외부로부터 오리피스(300)를 통해 유입되는 소음을 흡수할 수 있다. 예컨대, 충진재는 기포를 갖는 폼(foam)을 포함할 수 있다. 타이어(미도시)에 의해 발생된 소음은 오리피스(300)를 통해 중공 코어(210)의 내부로 유입될 수 있다. 소음은 충진재에 충돌될 수 있다. 이때, 소음은 마찰 등에 의해 열에너지를 전환될 수 있다.
도 16 및 19를 참조하면, 오리피스(300)는 중공 코어(210)의 일 절곡부(213)에 삽입될 수 있다. 또한, 플러그(330)는 중공 코어(210)의 타 절곡부(213)에 삽입될 수 있다. 따라서, 중공 코어(210)의 일단은 오리피스(300)의 관통홀(320)에 의해 사이드 월(110)의 외부로 개방될 수 있다. 또한, 중공 코어(210)의 타단은 플러그(330)에 의해 차폐될 수 있다.
다른 실시 예로, 중공 코어(210)의 양 단부에 플러그(330)가 삽입될 수 있다.
도 14 및20을 참조하면, 중공 코어(210)의 양 절곡부(213)에 플러그(330)가 삽입될 수 있다. 즉, 중공 코어(210)는 양 단부의 플러그(330)에 의해 차폐될 수 있다. 이때, 중공 코어(210)의 일측에 오리피스(300)가 삽입될 수 있다. 오리피스(300)는 양 플러그(330)의 사이에 배치될 수 있다. 오리피스(300)는 사이드 월(110)의 외부에서 중공 코어(210)의 중공(212)을 향하여 휠 어셈블리(10)를 관통한다. 이 경우, 사이드 월(110)의 외부에서 발생한 소음은 오리피스(300)를 통해 중공 코어(210)의 내부로 유입될 수 있다.
도 21은 본 발명에 따른 중공 코어(210)의 일 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 22 내지 24는 도 21에 도시된 중공 코어(210)의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 21 내지 24을 참조하면, 중공 코어(210)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 중공 코어(210)는 다양한 형상의 중공(212)을 가질 수 있다. 일 실시 예로, 중공 코어(210)는 원통 형상을 가질 수 있다. 즉, 중공 코어(210)의 중심으로부터 일정한 반경을 가지는 원형의 중공(212)을 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 중공 코어(210)는 사각 형상을 가질 수 있다. 또한, 중공 코어(210)는 사각 형상의 중공(212)을 가질 수 있다.
다른 실시 예로, 중공 코어(210)는 사각 형상을 가질 수 있다. 또한, 중공 코어(210)는 원형의 중공(212)을 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 중공 코어(210)는 원 형상을 가질 수 있다. 또한, 중공 코어(210)는 사각 형상의 중공(212)을 가질 수 있다.
절곡부(213)의 적어도 일부는 다각 형상의 중공(212)을 가질 수 있다.
도 25는 본 발명에 따른 절곡부(213)의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 25를 참조하면, 절곡부(213)의 적어도 일부는 사각 형상의 중공(212)을 가질 수 있다. 이때, 절곡부(213)는 외형적으로 원형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 절곡부(213)의 적어도 일부는 외부면의 형상과 관계없이 사각 형상의 중공(212)을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 어셈블리(10)는 중공 코어(210)가 배치된 금형에 용탕을 주입하여 제조될 수 있다. 따라서, 중공 코어(210)는 금형의 내부에 고정될 수 있어야 한다. 절곡부(213)는 중공 코어(210)의 양 단부에 배치된다. 절곡부(213)에는 금형 내부에 고정 가능한 고정핀(미도시)이 삽입될 수 있다. 고정핀은 다각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 금형은 고정핀의 적어도 일부가 삽입되는 홈을 가질 수 있다. 따라서, 적어도 일부의 절곡부(213)가 다각형(예컨대 사각형)의 중공(212)을 가지면, 다각형의 고정핀이 절곡부(213)에 삽입될 수 있다. 즉, 중공 코어(210)는 고정핀에 의해 금형 내부에 움직이지 않도록 고정될 수 있다.
한편, 단면상 중공 코어(210)의 중심과 중공(212)의 중심은 서로 이격될 수 있다. 즉, 단면상 중공 코어(210)는 상단부 보다 하단부에서 더 큰 두께를 가질 수 있다.
도 26은 도 21에 도시된 중공 코어(210)의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도이다. 도 26을 참조하면, 중공 코어(210)는 타원 형상을 가질 수 있다. 또한, 중공 코어(210)는 타원형 중공(212)을 가질 수 있다. 여기서, 중공 코어(210)의 중심(C3)은 중공(212)의 중심(C2)과 이격될 수 있다. 일 실시 예로, 중공(212)의 중심(C2)은 중공 코어(210)의 중심(C3) 보다 상부에 위치할 수 있다. 중공 코어(210)의 중심(C3)과 중공(212)의 중심(C2)은 단면상 좌우 대칭점 또는 상하 대칭점일 수 있다.
중공(212)의 중심(C2)과 중공 코어(210)의 중심(C3)이 서로 이격됨으로써, 중공 코어(210)의 단면상 두께는 원주 방향을 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 중공 코어(210)의 상단부 두께(t1)는 중공 코어(210)의 하단부 두께(t2) 보다 얇을 수 있다. 즉, 중공 코어(210)의 하단부 두께(t2)가 상단부 두께(t1) 보다 더 두꺼울 수 있다. 용탕은 금형의 하부로 주입된다. 중공 코어(210)의 하단부는 용탕에 장시간 접촉된다. 즉, 용탕에 의해 중공 코어(210)의 하단부가 일부 용융될 수 있다. 따라서, 중공 코어(210)의 하단부 두께(t2)를 상단부 두께(t1) 보다 더 두껍게 하면, 주조 과정에서 중공(212)의 형상이 유지될 수 있다.
도 2 및 12를 참조하면, 코어 어셈블리(200)는 사이드 월(110)에 융착된다. 즉, 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)의 외주면은 사이드 월(110)에 융착된다. 또한, 도 9 내지 12를 참조하면, 본 발명에 따른 휠 어셈블리(10)는 절곡부(213)에 결합된된 복수의 오리피스(300)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 오리피스(300)는 각 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)의 절곡부(213)에 삽입될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 휠 어셈블리(10)는 4개의 오리피스(300)를 포함할 수 있다.
한편, 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)는 이웃하는 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)와 다른 형상 및 다른 크기의 관통홀(320)을 가질 수 있다. 또한, 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)는 이웃하는 제 4 중공 코어(210d)의 절곡부(213)에 삽입된 오리피스(300)와 다른 형상 및 다른 크기의 관통홀(320)을 가질 수 있다.
즉, 다수의 중공 코어(210) 중 어느 하나에 삽입된 오리피스(300)는 이웃하는 다른 중공 코어(210)와 다른 형상 및 다른 크기의 관통홀(320)을 가질 수 있다. 소음 제거를 위한 설계 목적에 따라 각 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)에 삽입되는 오리피스(300)는 서로 달라질 수 있다. 다른 실시 예로, 각 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)에 삽입되는 오리피스(300)는 모두 동일할 수 있다.
도 27은 도 12에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 27을 참조하면, 코어 어셈블리(200)의 중공 코어(210)는 노치 홈(n1)을 가질 수 있다. 일 실시 예로, 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)의 절곡부(213)는 노치 홈(n1)을 가질 수 있다. 즉, 노치 홈(n1)은 각 절곡부(213) 마다 배치될 수 있다. 구체적으로, 노치 홈(n1)은 제 1 절곡부(214) 및 제 2 절곡부(216) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
노치 홈(n1)은 다이 캐스팅을 통한 휠 어셈블리(10)의 제작 후 절단된다. 따라서, 절곡부(213) 상 노치 홈(n1)의 위치에 따라 휠 어셈블리(10)의 실시 예가 달라질 수 있다. 예컨대, 노치 홈(n1)이 제 1 절곡부(214)에 있는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 휠 어셈블리(10)는 일 방향으로 연장된 제 1 절곡부(214)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 노치 홈(n1)이 제 2 절곡부(216)에 있는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 휠 어셈블리(10)는 일 방향으로 연장된 제 1 절곡부(214)와 제 1 절곡부(214)로부터 타 방향을 향하여 연장된 제 2 절곡부(216)를 포함할 수 있다.
도 28은 도 12에 도시된 코어 어셈블리(200)의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 29는 도 28에 도시된 코어 어셈블리(200)의 평면도이며, 도 30a는 도 28에 도시된 코어 어셈블리(200)의 측면도이고, 도 30b는 도 30a에서 b-b’에 대한 단면도이다.
도 28 내지 30a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 코어 어셈블리(200)는 코어 바디(230)를 더 포함할 수 있다. 코어 바디(230)는 중공 코어(210)와 사이드 월(110)의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 코어 바디(230)는 중공 코어(210)와 사이드 월(110)에 융착될 수 있다.
코어 바디(230)는 코어 어셈블리(200)를 이루는 중공 코어(210)의 외주면을 감싼다. 코어 바디(230)는 코어 튜브 바디(231)와 절곡부 바디(233)를 포함할 수 있다. 코어 튜브 바디(231)는 코어 튜브(211)의 외주면을 감싼다. 또한, 절곡부 바디(233)는 절곡부(213)를 감싼다. 코어 바디(230)는 휠 어셈블리(10)를 주조하는 과정에서, 적어도 하나의 중공 코어(210)를 고정 및 보호한다.
코어 튜브 바디(231)는 원통 형상을 가질 수 있다. 호 형상의 코어 튜브(211)는 코어 튜브 바디(231)의 내부에 배치될 수 있다. 다수의 코어 튜브(211)는 코어 튜브 바디(231)에 원주 방향으로 배치될 수 있다. 절곡부 바디(233)는 코어 튜브 바디(231)로부터 연장될 수 있다. 절곡부 바디(233)는 코어 튜브(211)로부터 돌출된 절곡부(213)를 감싼다. 절곡부 바디(233)는 제 1 절곡부 바디(232)와 제 2 절곡부 바디(234)를 포함할 수 있다.
제 1 절곡부 바디(232)는 코어 튜브 바디(231)로부터 절곡되어 일 방향을 향하여 연장될 수 있다. 예컨대, 제 1 절곡부 바디(232)는 도 2의 림폭 방향으로 연장될 수 있다. 제 2 절곡부 바디(234)는 제 1 절곡부 바디(232)로부터 절곡되어 타 방향을 향하여 연장될 수 있다. 예컨대, 제 2 절곡부 바디(234)는 코어 튜브 바디(231)의 원주 중심으로부터 반경 방향을 향하여 연장될 수 있다.
한편, 코어 바디(230)는 노치 홈(n3)을 가질 수 있다. 노치 홈(n3)은 절곡부 바디(233)에 배치될 수 있다. 노치 홈(n3)은 절곡부 바디(233)의 외부면을 따라 형성되어 폐루프를 형성한다. 노치 홈(n3)은 휠 어셈블리(10)의 제조 후 절단될 수 있다. 노치 홈(n3)의 위치에 따라 절곡부 바디(233)는 사이드 월(110)의 외부면으로부터 돌출되거나, 돌출되지 않을 수 있다.
절곡부 바디(233)는 적어도 2개의 중공 코어(210)의 절곡부(213)를 감싼다. 예컨대, 절곡부 바디(233)는 제 1 중공 코어(210a)의 절곡부(213)와 제 2 중공 코어(210b)의 절곡부(213)를 감쌀 수 있다. 코어 바디(230)는 4개의 절곡부 바디(233)를 포함할 수 있다. 다수의 절곡부 바디(233) 중 어느 하나는 나머지 절곡부 바디(233) 보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이는, 절곡부 바디(233) 내부에 배치된 절곡부(213)들 사이의 이격 거리가 상이하기 때문이다.
도 30b를 참조하면, 코어 바디(230)는 단면상 상단부 두께(t1) 보다 더 두꺼운 하단부 두께(t2)를 가질 수 있다. 휠 어셈블리(10)의 제조 시, 금형의 하부에서 상부로 주입되는 용탕에 의해 코어 바디(230)의 하단부가 장시간 용탕에 접촉된다. 따라서, 중공 코어(210)의 중공(212)의 형상을 유지하기 위해서, 코어 바디(230)는 상단부 두께(t1) 보다 더 두꺼운 하단부 두께(t2)를 가질 수 있다. 한편, 중공 코어(210)와 코어 바디(230)는 동일한 재질을 포함할 수 있다. 즉, 중공 코어(210)와 코어 바디(230)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함할 수 있다. 또한, 림(100)과 중공 코어(210) 및 코어 바디(230)는 동일한 재질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 어셈블리(10)는 다이 캐스팅을 이용하여 제조될 수 있다. 다이 캐스팅은 소정의 주조 형상과 일치되도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형에 용탕을 주입하고, 이로써 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법이다. 다이 캐스팅은 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없다. 또한, 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하다. 이러한 장점에 의해 다이 캐스팅은 자동차 부품, 전기 기기, 광학 기기, 계측기 등을 제작하는데 이용된다.
도 31은 도 28에 도시된 코어 어셈블리(200)를 금형(400)에 배치한 평면도이고, 도 32는 다이 캐스팅을 통해 제조되는 휠 어셈블리(10)를 도시한 도면이다.
도 12, 31 및 32를 참조하면, 휠 어셈블리(10)는 금형(400)에 배치된 코어 어셈블리(200)를 이용하여 제조될 수 있다. 일 실시 예로, 휠 어셈블리(10)는 제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d)를 이용한 다이 캐스팅을 통해 제조될 수 있다. 도 31 및 32는 코어 바디(230)를 포함하는 코어 어셈블리(200)의 실시 예를 도시하였으나, 코어 바디(230)를 포함하지 않는 코어 어셈블리(200)의 실시 예를 먼저 설명한다.
제 1 내지 제 4 중공 코어(210a, 210b, 210c, 210d) 각각은 절곡부(213)를 포함한다. 절곡부(213)는 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)를 포함한다. 제 1 절곡부(214)는 코어 튜브(211)로부터 제 2 미들 몰드(450)의 내부면을 따라 일 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제 2 절곡부(216)는 제 1 절곡부(214)로부터 타 방향으로 연장될 수 있다. 제 2 절곡부(216)의 적어도 일부는 제 1 미들 몰드(430)와 제 2 미들 몰드(450)의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)는 서로 일정한 각도를 갖게 배치될 수 있다.
서로 일정한 각도를 갖게 배치된 제 1 절곡부(214)와 제 2 절곡부(216)에 의해, 코어 어셈블리(200)는 금형(400)에 고정될 수 있다. 이때, 제 2 미들 몰드(450)는 제 2 미들 몰드(450)의 내부면으로부터 돌출된 돌기부(451)를 가질 수 있다. 돌기부(451)는 제 1 절곡부(214)의 적어도 일부에 접촉될 수 있다. 따라서, 돌기부(451)는 코어 어셈블리(200)를 지지하여 고정할 수 있다.
도 32를 참조하면, 금형(400)은 탑 몰드(410), 제 1 미들 몰드(430), 제 2 미들 몰드(450) 및 바텀 몰드(470)를 포함할 수 있다. 코어 어셈블리(200) 또는 코어 어셈블리(200)를 포함하는 코어 바디(230)는 금형(400)의 내부에 배치될 수 있다. 바텀 몰드(470)는 주입구(471)를 가질 수 있다. 주입구(471)는 바텀 몰드(470)의 상하부를 관통한다. 용탕(용융된 금속)은 주입구(471)를 통해 금형(400)의 내부로 주입될 수 있다.
용탕은 주입구(471)를 통과하여 금형(400)의 내부를 채운다. 여기서, 용탕은 주입구(471)로부터 금형의 상단을 향하여 금형(400)의 내부를 채운다. 따라서, 코어 어셈블리(200)의 단면상 하단이 상단보다 용탕에 오랜시간 접촉될 수 있다. 즉, 중공 코어(210a 내지 210d)의 하단이 상단보다 고온의 용탕에 의해 일부 용융될 수 있다. 중공 코어(210a 내지 210d)의 일부 용융으로, 용탕이 중공 코어(210a 내지 210d)의 내부 중공(212)으로 유입될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 중공 코어(210a 내지 210d)는 단면상 상단부 두께 보다 더 두꺼운 하단부 두께를 가진다.
도 12, 31 및 32를 참조하면, 코어 바디(230)를 포함하는 코어 어셈블리(200)는 제 2 미들 몰드(450)에 배치될 수 있다. 코어 바디(230)는 코어 튜브 바디(231)와 절곡부 바디(233)를 포함한다. 절곡부 바디(233)는 제 1 절곡부 바디(232)와 제 2 절곡부 바디(234)를 포함한다. 제 1 절곡부 바디(232)와 제 2 절곡부 바디(234)는 서로 일정한 각도를 갖게 배치될 수 있다.
제 1 절곡부 바디(232)는 코어 튜브 바디(231)로부터 제 2 미들 몰드(450)의 내부면을 따라 연장될 수 있다. 또한, 제 2 절곡부 바디(234)는 제 1 절곡부 바디(232)로부터 절곡된다. 제 2 절곡부 바디(234)의 적어도 일부는 제 1 미들 몰드(430)와 제 2 미들 몰드(450)의 사이에 배치된다. 제 2 절곡부 바디(234)의 돌기부(451)는 제 1 절곡부 바디(232)의 적어도 일부에 접촉될 수 있다. 따라서, 돌기부(451)는 코어 바디(230)를 지지하여 고정할 수 있다. 용탕은 주입구(471)를 통해 금형(400)의 내부로 주입된다. 이를 고려하여, 코어 바디(230)는 단면상 상단부 두께 보다 더 두꺼운 하단부 두께를 가질 수 있다. 따라서, 고온의 용탕에 의해 중공 코어(210)의 내부 중공(212)으로 용탕이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이하 도 33 및 도 34를 참조하여 코어 어셈블리(200)에 장착되는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진조절부(20)에 대해 상세히 설명한다.
이하에서는 상술한 중공 코어(210)는 공명관(200)으로 지칭하고, 절곡부(213)의 말단에 구비된 구멍을 개구부로 지칭한다. 여기서 공명관(200)은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 림(100)에 구비되는 공명 캐비티(cavity)일 수도 있다.
한편, 공진조절부(20)는 중공 코어(210)의 양 단부에 형성된 구멍 즉 개구부에 구비될 수도 있으며, 도 20에서 도시된 바와 같이 오리피스(300)가 구비되는 개구에 구비될 수도 있다.
나아가 상술한 중공 코어(210)는 모든 실시예에 적용되며, 중공 코어(210)에 구비된 개구의 하나 이상에 구비될 수 있다. 또한 후술하는 공진조절부(20, 30, 40, 56, 60)의 다양한 실시예는 중공 코어(210)에 구비된 복수의 개구 각각에 서로 다른 실시예의 공진조절부(20)가 구비될 수도 있으며, 동일한 실시예의 공진조절부(20)가 구비될 수도 있다.
즉 후술하는 다양한 실시예의 공진조절부(20, 30, 40, 56, 60)는 다양한 조합으로 중공 코어(210)에 구비된 복수의 개구 각각에 구비될 수 있다. 이러한 다양한 실시예의 공진조절부에는 후술하는 반응부(바이메탈 또는 코일 스프링)가 속도와 온도에 반응하는 실시예가 포함된다.
상술한 바와 같이, 휠 어셈블리(10)는 타이어가 장착되도록 형성된 림(100) 및 림(100)의 내부에 구비되어 림(100)의 원주방향을 따라 연장되며, 내부공간이 림(100)에 형성된 개구부를 통해 림(100)의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명관(200)을 포함한다.
상술한 공명관(200)은 특정 공진주파수 대역의 공명음을 감소시킬 수 있는데 그친다. 하지만 차량의 속도가 상승하면서 휠의 회전속도가 상승하면, 타이어나 휠의 형태의 변형, 온도 상승 등 다양한 요인에 의해 공진주파수가 다양하게 변한다. 따라서 특정 주파수 대역의 공명음만을 감소시킬 수 있는 기존의 공명관(200)만으로는 차량이 특정 속도로 이동할 때에만 공명음이 감소될 수 있다. 따라서 후술하는 공진조절부(20)에 의해 넓은 공진 주파수 대역에 반응하여 공명음을 감소시키는 것이 필요하다.
이러한 공진조절부(20)는 공명관(200)에 구비되며, 내부공간을 개구부를 통해상기 공명관(200)의 외부와 연통시키는 장공(23a)이 형성되는 관통관부(23)와, 림(100)의 회전속도 및 림(100)의 온도 중 하나 이상에 따라 장공(23a)에 근접하거나 장공(23a)으로부터 이격하는 이동부(25)를 구비한 공진조절부(20)를 포함한다.
이동부(25)가 장공(23a)에 근접하게 되면 장공(23a)의 입구가 좁아지게 되어 반응하는 공진주파수대역이 변한다. 또한 이동부(25)가 장공(23a)에 일부 삽입되면 장공(23a)의 길이 역시 변하게 되어 반응하는 공진주파수 대역이 변한다. 나아가 장공(23a)의 부피 역시 변하게 되어 반응하는 공진주파수 대역이 변한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 어셈블리(10)는 이러한 원리에 의해 다양한 공진주파수대역에 반응하여 공명음을 감소시킬 수 있다.
한편, 공진조절부(20)는 외부와 연통되는 수용공간(20a)이 내부에 형성되는 수용바디(21), 수용바디(21)에 구비되며 수용공간(20a)을 외부와 연통시키는 연결홀(22c)이 구비된 고정부(22) 및 고정부(22) 및 이동부(25)를 연결시키며 림(100)의 회전속도 및 림(100)의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부(24)를 더 포함한다.
수용바디(21)는 공명관(200)에 삽입될 수 있으며 일부가 외부로 노출된다. 수용바디(21)는 다양한 단면 형태를 가질 수 있으나, 본 실시예의 경우 공명관(200)의 단면 형태에 대응한다. 수용바디(21)는 양 단이 개방되어 수용공간(20a)이 외부와 연통된다.
고정부(22)는 수용바디(21)의 일단에 구비되며, 고정부(22)를 관통하는 연결홀(22c)이 구비된다. 이러한 고정부(22)는 수용바디(21)의 일단면에 접하는 외측고정부(22a)와 외주면이 수용바디(21)의 일단부 내주면에 접하는 내측고정부(22b)를 포함한다. 연결홀(22c)은 외측고정부(22a)와 내측고정부(22b)를 관통한다. 한편, 내측고정부(22b)는 측면을 관통하는 개구부(22d)가 형성된다. 연결홀(22c)의 내부는 개구부(22d)를 통해 외부와 연통된다.
관통관부(23)는 수용바디(21)의 일단과 반대편에 위치한 타단에 수용된다. 관통관부(23)는 수용바디(21)의 길이방향으로 연장되며, 관통관부(23)가 수용바디(21)에 구비될 때 수용바디(21)의 길이방향으로 배치되도록 관통관부(23)를 관통하는 장공(23a)이 형성된다.
한편, 장공(23a)은 중심에서 말단으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 확장공(23b)이 구비된다. 이에 따라 확장공(23b)은 관통관부(23)의 말단에 위치한다. 이러한 장공(23a)은 공명관(200)의 내부를 확장공(23b)과 연통시킨다.
반응부(24)는 일단이 고정부(22)에 결합하고 타단이 이동부(25)에 결합한다. 이러한 반응부(24)는 온동에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어질 수 있다. 따라서 반응부(24)는 림(100)의 온도 또는 타이어의 온도 또는 휠의 온도에 따라 신축한다.
한편, 반응부(24)는 내부에 공간이 형성된 코일 형상으로 형성된다. 따라서 반응부(24)의 내부공간은 고정부(22)의 연결홀(22c)을 통해 외부와 연통된다.
이동부(25)는 반응부(24)의 타단에 결합한다. 이동부(25)는 선단에 첨예부가 구비된다. 첨예부는 테이퍼 형상으로 형성되며, 이동부(25)의 이동에 따라 확장공(23b)에 수용되며 일부는 장공(23a)에 수용될 수도 있다. 하지만 확장공(23b)과 장공(23a) 모두를 폐쇄하지 않는다.
한편 이동부(25)는 반응부(24)가 삽입되어 고정되도록 오목하게 형성되는 부분이 구비되며, 측면에 개구부(25b)가 형성되어 외부와 오목하게 형성되는 부분을 연통시킨다.
이하 도 35을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 공진조절부(30)를 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 다른 실시예는 상술한 일 실시예와 동일한 구조에 대해서는 동일한 도면 번호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공진조절부(30)는 관통관부(32)는 수용바디(31)의 일단이 관통관부(32)에 연결되어 장공(32c)이 수용공간(30a)과 연통된다. 장공(32c)의 양단(32a, 32b)은 개방된다. 관통관부(32)는 상술한 일 실시예의 공진조절부(30)와 달리 관통관부(32)가 수용바디(31) 내부에 수용되지 않는다. 여기서 수용바디(31)는 제1수용공간(30a)이 형성된 제1수용바디(31)로 지칭할 수 있고, 관통관부(32)는 제2수용공간(32c)이 형성된 제2수용바디(32)로 지칭할 수 있다.
이동부(35)는 반응부(24)의 신축에 따라 장공(32c)과 수용공간(30a)을 연결하는 부분의 단면적을 조절하게 된다. 이 경우 장공(32c)의 길이와 수용공간(30a)을 연결하는 부분의 단면적이 조절된다.
다른 실시예에 따른 공진조절(30)부는 도 35에서 도시된 바와 같이 수용바디(31)와 관통관부(32)가 결합하여 알파벳 T자형상과 유사하게 형성될 수 있으며, 도 20에서 도시된 오리피스(300)이 장착되는 부분에 구비될 수 있다.
이하 도 36을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(40)에 대해 설명한다. 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(40)는 상술한 다른 실시예에 따른 공진조절(30)부와 원리는 동일하고 다만, 수용바디(41)와 관통관부(42)가 결합하는 각도가 상이하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(40)는 도 36에서 도시된 바와 같이 내부에 수용공간(40a)이 형성된 수용바디(41)와 내부에 장공(42c)이 관통관부(42)가 결합하여 알파벳 Y자형상과 유사하게 형성될 수 있으며, 도 20에서 도시된 오리피스(300)이 장착되는 부분에 구비될 수 있다. 여기서 수용바디(41)는 제1수용공간(40a)이 형성된 제1수용바디(41)로 지칭할 수 있고, 관통관부(42)는 제2수용공간(42c)이 형성된 제2수용바디(42)로 지칭할 수 있다.
이하 도 37을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(50)를 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 다른 실시예는 상술한 일 실시예와 동일한 구조에 대해서는 동일한 도면 번호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
수용바디(51), 수용바디(51)의 일단부에 구비되는 고정부(52), 수용바디(51)의 타단부에 구비되는 이동부(55), 수용바디(51)에 수용되되 고정부(52)과 이동부(55) 사이에 위치하는 관통관부(53), 관통관부(53)와 이동부(55)를 연결하는 반응부(54)를 포함한다.
수용바디(51)는 외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되되 양단이 개방된다.
고정부(52)는 수용바디(51)에 구비되며 수용공간을 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된다. 연결홀은 고정부(52)를 관통한다.
반응부(54)는 림의 회전속도, 림의 온도 등에 반응하여 신축한다. 본 실시예에서 반응부(54)는 코일 스프링으로 구비될 수 있으나, 고정부(52)와 이동부(55)의 위치변화에 따라 바이메탈로 이루어지는 것을 배제하지 않는다. 한편, 반응부(54)는 후술하는 관통관부(53)의 장공(53a)을 통해 관통관부(53)를 관통하여 말단이 이동부(55)에 연결된다.
관통관부(53)는 수용바디(51)에 수용되며 내부에 수용바디(51)의 길이방향을 연장되는 장공(53a)이 형성된다. 장공(53a)의 양단은 외부에 개방된다. 한편 관통관부(53)는 일단이 이동부(55)를 바라보며 타단이 고정부(52)를 바라본다. 장공(53a)은 말단으로 갈수록 단면적이 증가하는 확장공(53b)이 형성된다. 이러한 확장공(53b)은 관통관부(53)의 일단에 구비된다.
이동부(55)는 선단이 테이퍼 형상으로 형성된 첨예부(55a)가 구비된다. 반응부(54)는 첨예부(55a)에 연결된다. 따라서 반응부(54)가 림의 회전에 따른 원심력 등에 의해 수축하면 첨예부(55a)가 관통관부(53)의 확장공(53b)을 향하여 이동하게 된다.
한편, 이동부(55)는 단면적이 수용바디(51)의 단면적보다 작다. 따라서 이동부(55)의 외주면과 수용바디(51)의 내주면 사이에는 연결공간(51b)이 형성된다. 수용공간(50a)은 연결공간(51b)을 통해 외부와 연통된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공징조절부는 림의 회전속도가 올라가면 반응부(54)가 수축하도록, 고정부(52)가 이동부(55)으로부터 림의 반경방향 외측에 위치한다.
이하 도 38을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(60)를 설명한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(60)는 도 33에서 도시된 공진조절부(60)에서 수용바디(21)가 확장되어 관통관부(63)를 사이에 두고 추가고정부(62), 추가이동부(65) 및 추가반응부(64)가 구비된다. 또한 관통관부(63)는 양단에 확장공(63a, 63b)이 구비된다.
추가고정부(62)는 수용바디(21)에 구비되어 관통관부(63)를 사이에 두고 고정부(22)의 반대편에 위치하며, 수용공간(20a)을 외부와 연통시키는 연결홀(22c)이 구비된다.
추가반응부(64)는 추가고정부(62)에 연결되어 림의 회전속도에 반응하여 신장되는 코일 스프링으로 이루어진다. 이 경우 반응부(24)는 림의 온도 등에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어진다.
추가이동부(65)는 확장공(63a, 63b)을 바라보는 일단부에 첨예부가 구비된다. 추가반응부(64)는 추가이동부(65)의 타단부에 연결된다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(60)는 온도과 회전속도 모두에 반응한다. 따라서 넓은 대역의 공진주파수에 반응하여 공명음을 줄일 수 있다. 일 예로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공진조절부(60)는 림의 회전속도가 올라가면 추가반응부(64)가 신장하도록 고정부가 추가고정부(62)으로부터 림의 반경방향 외측에 위치할 수 있다.
이상에서, 도면에 도시된 예들을 참고하여 본 발명을 설명하였으나, 이러한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 휠 어셈블리
20 내지 60: 공진조절부
22: 고정부
23: 관통관부
25: 이동부
100: 림
200: 코어 어셈블리
210: 중공 코어
211: 코어 튜브
213: 절곡부
230: 코어 바디
300:오리피스
330: 플러그
400: 금형

Claims (15)

  1. 타이어가 장착되도록 형성된 림;
    상기 림의 내부에 구비되어 상기 림의 원주방향을 따라 연장되며, 내부공간이 상기 림에 형성된 개구부를 통해 상기 림의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명관; 및
    상기 공명관에 구비되며, 특정한 공진 주파수 대역에 반응하여 공명음을 감소시키는 공진조절부;를 포함하며,
    상기 공진조절부는
    상기 내부공간을 상기 개구부를 통해 상기 공명관의 외부와 연통시키는 장공이 형성되는 관통관부;
    상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 따라 상기 장공에 근접하거나 상기 장공으로부터 이격되는 이동부;
    외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되며, 상기 수용공간이 상기 장공과 연통되도록 일단이 상기 관통관부에 연결되는 수용바디;
    상기 수용바디에 구비되며, 상기 수용공간을 상기 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 고정부; 및
    상기 고정부 및 이동부를 연결시키며, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부;를 포함하는 휠 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장공은 중심에서 말단으로 갈수록 단면적이 점차 증가하는 확장공이 구비되며,
    상기 이동부는 상기 확장공을 바라보는 일단부에 첨예부가 구비되는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공진조절부는
    외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되는 수용바디;
    상기 수용바디에 구비되며, 상기 수용공간을 상기 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 고정부; 및
    상기 고정부 및 이동부를 연결시키며, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부; 를 더 포함하며,
    상기 관통관부는 상기 수용바디에 수용되는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 수용바디의 양단 중 어느 하나에 구비되며,
    상기 관통관부는 상기 수용바디의 양단 중 나머지 하나에 구비되며,
    상기 반응부는 림의 온도에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반응부는 내부에 공간이 형성된 코일 형상으로 형성되며,
    상기 반응부의 내부공간은 상기 고정부의 연결홀을 통해 외부와 연통되는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 반응부는 상기 첨예부가 구비된 상기 이동부의 일단부와 반대편에 위치한 상기 이동부의 타단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반응부는
    상기 장공을 통해 관통관부를 관통하여 상기 이동부의 첨예부에 연결되는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동부는 단면적이 상기 수용바디의 단면적보다 작은 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공진조절부는
    상기 림의 회전속도가 올라가면 상기 반응부가 수축하도록, 상기 고정부가 상기 이동부으로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 관통관부는 상기 확장공이 양단에 각각 구비되며,
    상기 공진조절부는
    상기 수용바디에 구비되어 상기 관통관부를 사이에 두고 상기 고정부의 반대편에 위치하며, 상기 수용공간을 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 추가고정부;
    상기 추가고정부에 연결되어 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 추가반응부; 및
    상기 확장공을 바라보는 일단부에 첨예부가 구비되는 추가이동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 반응부는 상기 림의 온도에 반응하여 신축하는 바이메탈(bimetal)로 이루어지며,
    상기 추가반응부는 상기 림의 회전속도에 반응하여 신축하는 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공진조절부는
    상기 림의 회전속도가 올라가면 상기 추가반응부가 신장하도록, 상기 고정부가 상기추가고정부으로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치한 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 반응부는 상기 림의 온도에 반응하는 바이메탈로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공진조절부는 상기 고정부가 상기 관통관부로부터 상기 림의 반경방향 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 어셈블리.
  15. 타이어가 장착되도록 형성된 림;
    상기 림의 내부에 구비되어 상기 림의 원주방향을 따라 연장되며, 상기 림에 형성된 개구부를 통해 상기 림의 외부와 연통되는 하나 이상의 공명캐비티; 및
    상기 공명캐비티에 구비되며, 특정한 공진 주파수 대역에 반응하여 공명음을 감소시키는 공진조절부;를 포함하며,
    상기 공진조절부는
    상기 내부공간을 상기 개구부를 통해 상기 공명관의 외부와 연통시키는 장공이 형성되는 관통관부;
    상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 따라 상기 장공에 근접하거나 상기 장공으로부터 이격되는 이동부;
    외부와 연통되는 수용공간이 내부에 형성되며, 상기 수용공간이 상기 장공과 연통되도록 일단이 상기 관통관부에 연결되는 수용바디;
    상기 수용바디에 구비되며, 상기 수용공간을 상기 외부와 연통시키는 연결홀이 구비된 고정부; 및
    상기 고정부 및 이동부를 연결시키며, 상기 림의 회전속도 및 상기 림의 온도 중 하나 이상에 반응하여 신축하는 반응부;를 포함하는 휠 어셈블리. ?
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