KR20230083572A - 챠량용 휠 - Google Patents

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Abstract

외측 휠 바디와 외측 휠 바디의 내측에 배치되는 내측 휠 바디 및 상기 외측 휠 바디와 상기 내측 휠 바디를 연결하는 디스크부를 구비하는 림과, 상기 외측 휠 바디의 중심축 주위에 배치되는 허브 및 상기 허브와 상기 외측 휠 바디를 연결하는 스포크를 포함하며, 상기 스포크의 내부면에는 공명홈이 형성되고, 상기 스포크는 상기 공명홈을 덮도록 상기 스포크의 내부면에 접합되는 커버를 구비하고, 상기 외측 휠 바디에는 상기 공명홈에 연결되는 연통홀이 형성되는 차량용 휠이 개시된다.

Description

챠량용 휠{Vehicle wheel}
본 발명은 차량용 휠에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 경우, 다양한 원인에 의해 소음이 발생되어 실내 측으로 유입된다. 이중 가장 큰 요소는 노면에 의해 발생되는 노면 소음으로서, 이는 노면 소음, 부밍음, 럼블음 등으로 나뉘어진다.
그리고 상기 노면 소음은, 지면, 타이어, 로드휠, 서스펜션 등을 통해 발생되는 경우가 많다. 또한 이와 같은 노면 소음은 운전자에게 심한 불쾌감을 유발하기 때문에, 이를 저감시키기 위한 방법이 지속적으로 연구되고 있다.
이에 따라 서스펜션의 강도를 향상시키는 기술, 차량의 진동을 저감하는 댐퍼를 적용하는 기술, 흡음재를 사용하는 기술 등 다양한 기술이 개발되었으나, 이는 해당 장치의 제조 단가 대비 소음의 저감 효과가 크지 않으며, 차량의 단가를 크게 증가시키는 원인이 되는 문제가 있다.
국내 등록특허공보: 제10-1893350호
본 발명의 실시예는 공명기의 원리에 의한 공명음을 저감시킬 수 있는 차량용 휠을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠은 외측 휠 바디와 외측 휠 바디의 내측에 배치되는 내측 휠 바디 및 상기 외측 휠 바디와 상기 내측 휠 바디를 연결하는 디스크부를 구비하는 림과, 상기 외측 휠 바디의 중심축 주위에 배치되는 허브 및 상기 허브와 상기 외측 휠 바디를 연결하는 스포크를 포함하며, 상기 스포크의 내부면에는 공명홈이 형성되고, 상기 스포크는 상기 공명홈을 덮도록 상기 스포크의 내부면에 접합되는 커버를 구비하고, 상기 외측 휠 바디에는 상기 공명홈에 연결되는 연통홀이 형성될 수 있다.
상기 공명홈과 상기 커버에 의해 형성되는 공간과 상기 연통홀은 공명기를 구성할 수 있다.
상기 스포크는 복수개가 구비되며, 상기 복수개의 스포크 각각에는 상기 공명홈이 형성될 수 있다.
상기 스포크와 상기 덮개를 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 스포크와 상기 덮개는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
상기 스포크와 상기 덮개는 용접에 의해 접합될 수 있다.
상기 공명홈은 상기 림의 외주면을 따라 회전되는 방향인 원주 방향을 따라 연장되는 연장부를 구비할 수 있다.
상기 림, 상기 허브 및 상기 스포크는 일체로 형성될 수 있다.
상기 림, 상기 허브 및 상기 스포크는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공명기의 원리에 의한 공명음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 부분 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 4 내지 도 8은 차량용 휠의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 휠(100)은 일예로서, 림(110), 허브(120) 및 스포크(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
림(110)은 외측 휠 바디(111)와 외측 휠 바디(111)의 내측에 배치되는 내측 휠 바디(112)를 구비할 수 있다. 여기서, 외측이라 함은 차량의 외부로 노출되는 측을 의미하며, 내측이라 함은 차량의 내부를 향하여 배치되는 측을 의미한다. 따라서, 외측 휠 바디(111)는 타이어의 장착 시 타이어의 외측면 측에 배치되며 내측 휠 바디(112)는 타이어의 내측면 측에 배치된다. 한편, 외측 휠 바디(111)와 내측 휠 바디(112)는 디스크부(113)에 의해 연결될 수 있다. 디스크부(113)는 대략 원형의 튜브 형상을 가질 수 있으며, 외측 휠 바디(111)와 내측 휠 바디(112)는 타이어의 이탈을 방지하기 위해 디스크부(113)보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 일예로서, 외측 휠 바디(111)와 내측 휠 바디(112) 및 디스크(113)는 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 외측 휠 바디(111)와 내측 휠 바디(112) 및 디스크(113)는 체결구 등을 통해 서로 간에 분리 가능하게 체결될 수 있다. 이러한 경우 외측 휠 바디(111)와 내측 휠 바디(112)는 위치가 서로에 대해 상대적으로 조절됨으로써 차량용 휠(100)의 림 폭이 정확하게 간편하게 가변될 수 있다.
허브(120)는 외측 휠 바디(111)의 중심축 주위에 배치될 수 있다. 허브(120)에는 차축(미도시)과 타이어의 디스크(미도시)가 결합될 수 있다. 허브(120)에는 중앙에 배치되며 차축과 디스크의 결합을 위한 관통홀(122)과, 관통홀(122)의 주위에 배치되는 복수개의 나사홀(124)이 형성될 수 있다. 일예로서, 허브(120)는 대략 원형의 플레이트 형상을 가질 수 있다.
스포크(130)는 림(110)과 허브(120)를 연결하며, 복수개가 구비될 수 있다. 일예로서, 본 실시예에서는 5개의 스포크(130)가 구비되는 경우를 예로 들어 도시하고 있으나 이에 한정되지 않으며 스포크(130)의 개수는 변경 가능할 것이다. 한편, 복수개의 스포크(130) 각각에는 내부면에 공명홈(132)이 구비되며, 덮개(134)는 공명홈(132)을 덮도록 스포크(130)의 내부면에 접합된다. 그리고, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 내부 공간을 가지도록 덮개(134)가 스포크(130)에 접합된다. 한편, 공명홈(132)은 림(110)의 외주면을 따라 회전되는 방향인 원주 방향을 따라 연장되는 연장부(132a)를 구비할 수 있다. 이와 같이, 공명홈(132)에 연장부(132a)가 구비됨으로써 공명홈(132)의 크기를 증가시킬 수 있다. 한편, 연장부(132a)는 특정 주파수의 공명음을 감소시키기 위해 공명홈(132)과 덮개(134)에 의한 내부 공간의 부피를 증가시켜야 할 필요가 있는 경우에 추가적으로 구비될 수 있는 구성으로서 공명홈(132)에는 연장부(132a)가 구비되지 않을 수도 있다.
한편, 스포크(130)는 허브(120)에 연결되는 부분으로부터 림(110)에 연결되는 부분으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성될 수 있으며, 림(110)에 연결되는 부분은 강성 증대를 위하여 원주 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 덮개(134)는 스포크(130)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 덮개(134)와 스포크(130)는 용접에 의해 접합될 수 있다. 이와 같이, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간은 상기한 외측 휠 바디(111)에 형성된 연통홀(111a)에 연결된다.
한편, 덮개(134)의 형상은 도면에 도시된 형상을 한정되지 않으며 덮개(134)의 형상은 공명홈(132)의 형상에 대응되도록 다양하게 변경 가능할 것이다.
이와 같이, 연통홀(111a)과, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간이 공명기로서 작용하여 특정 주파수의 공명음을 감소시킬 수 있다. 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 연통홀(111a)과, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간으로 구성되는 공명기는 헬름홀츠 공명기(Helmholtz resonator)의 원리로 작동한다. 즉, 연통홀(111a)과, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간으로 구성되는 공명기는 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간의 체적, 연통홀(111a)의 면적, 연통홀(111a)의 길이에 따라 특정 주파수의 공명음을 감소시킬 수 있는 공명기로서 작동한다.
그리고, 공명홈(132)의 크기, 연통홀(111a)의 길이와 면적은 감소시키고자 하는 공명음의 주파수에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 나아가, 복수개의 공명홈(132)의 각각의 크기도 감소시키고자 하는 주파수의 공명음에 따라 서로 다르게 형성될 수도 있다.
한편, 림(110), 허브(120) 및 스포크(130)는 가볍고, 강도 및 열배출이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 주로 사용되나, 경우에 따라 다른 소재가 사용될 수도 있다. 다만, 림(110), 허브(120) 및 스포크(130)는 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 연통홀(111a)과, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간으로 구성되는 공명기를 통해 특정 주파수의 공명음을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 노면 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
나아가, 별도의 공명기의 설치가 없고, 기존의 알루미늄 휠의 제조방법에 의해 차량용 휠(100)에 공명기를 구성할 수 있으므로 제조 상의 복잡성을 억제할 수 있다. 다시 말해, 주조에 의해 림(110), 공명홈(132)이 형성된 스포크(130) 및 허브(120)를 일체로 성형한 후 림(110)에 연통홀(111a)를 형성한 후 덮개(134)를 스포크(130)에 용접에 의해 접합함으로써 공명기가 구비되는 차량용 휠(100)을 제조할 수 있다. 따라서, 제조가 용이하며 제조비용이 절감될 수 있다.
도 4 내지 도 8은 차량용 휠의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 일예로서 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 림(110), 허브(120) 및 스포크(130)가 주조에 의해 일체로 성형될 수 있다. 이때, 스포크(130)에는 공명홈(132)이 형성되며, 공명홈(132)을 덮도록 스포크(130)에 결합되는 덮개(134)가 제조될 수 있다.
이후, 도 5에 도시된 바와 같이, 림(110)의 외측 휠 바디(111)에 연통홀(111a)을 형성한다. 연통홀(111a)은 도 6에 도시된 바와 같이, 공명홈(132)에 연결되도록 형성된다.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이, 덮개(134)가 공명홈(132)을 덮도록 덮개(134)를 스포크(130)에 안착시킨다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 덮개(134)와 스포크(130)를 용접에 의해 접합한다. 이때, 덮개(134)가 스포크(130)와 동일한 재질로 이루어짐으로써 덮개(134)와 스포크(130)의 용접 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 연통홀(111a)과, 공명홈(132)과 덮개(134)에 의해 형성된 공간으로 구성되는 공명기를 통해 특정 주파수의 공명음을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 노면 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
나아가, 별도의 공명기의 설치가 없고, 기존의 알루미늄 휠의 제조방법에 의해 차량용 휠(100)에 공명기를 구성할 수 있으므로 제조 상의 복잡성을 억제할 수 있다. 다시 말해, 주조에 의해 림(110), 공명홈(132)이 형성된 스포크(130) 및 허브(120)를 일체로 성형한 후 림(110)에 연통홀(111a)를 형성한다. 이후 덮개(134)를 스포크(130)에 용접에 의해 접합함으로써 공명기가 구비되는 차량용 휠(100)을 제조할 수 있다. 따라서, 제조가 용이하며 제조비용이 절감될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 차량용 휠
110 : 림
111 : 외측 휠 바디
111a : 연통홀
112 : 내측 췰 바디
113 : 디스크
120 : 허브
130 : 스포크
132 : 공명홈
134 : 덮개

Claims (9)

  1. 외측 휠 바디와 외측 휠 바디의 내측에 배치되는 내측 휠 바디 및 상기 외측 휠 바디와 상기 내측 휠 바디를 연결하는 디스크부를 구비하는 림;
    상기 외측 휠 바디의 중심축 주위에 배치되는 허브; 및
    상기 허브와 상기 외측 휠 바디를 연결하는 스포크;
    를 포함하며,
    상기 스포크의 내부면에는 공명홈이 형성되고,
    상기 스포크는 상기 공명홈을 덮도록 상기 스포크의 내부면에 접합되는 커버를 구비하고,
    상기 외측 휠 바디에는 상기 공명홈에 연결되는 연통홀이 형성되는 차량용 휠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공명홈과 상기 커버에 의해 형성되는 공간과 상기 연통홀은 공명기를 구성하는 차량용 휠.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스포크는 복수개가 구비되며,
    상기 복수개의 스포크 각각에는 상기 공명홈이 형성되는 차량용 휠.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스포크와 상기 덮개를 동일한 재질로 이루어지는 차량용 휠.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스포크와 상기 덮개는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어지는 차량용 휠.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스포크와 상기 덮개는 용접에 의해 접합되는 차량용 휠.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공명홈은 상기 림의 외주면을 따라 회전되는 방향인 원주 방향을 따라 연장되는 연장부를 구비하는 차량용 휠.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 림, 상기 허브 및 상기 스포크는 일체로 형성되는 차량용 휠.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 림, 상기 허브 및 상기 스포크는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 이루어지는 차량용 휠.
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