KR102351308B1 - 다공성 구조의 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 차량용 휠은, 스포크, 상기 스포크의 둘레부와 연결되는 림 및 적어도 일부가 다공성 구조로 형성되고, 상기 림의 외주면의 적어도 일부를 감싸며 소음을 저감시키는 흡음모듈을 포함하며, 상기 흡음모듈은, 서로 다른 제1흡음부 및 제2흡음부가 적층되어 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

다공성 구조의 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠{Vehicle wheel equipped with sound absorbing module of porous structure}

본 발명은 다공성 구조의 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다공성 구조로 형성되어 휠 또는 노면 등에서 발생하는 소음을 흡입하는 흡음모듈이 구비되는 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, 휠, 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.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국공개특허 제10-2013-0030557호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 차량 운행 시 다양한 원인에 의해 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 하는 차량용 휠을 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 휠은, 스포크, 상기 스포크의 둘레부와 연결되는 림 및 적어도 일부가 다공성 구조로 형성되고, 상기 림의 외주면의 적어도 일부를 감싸며 소음을 저감시키는 흡음모듈을 포함하며, 상기 흡음모듈은, 서로 다른 제1흡음부 및 제2흡음부가 적층되어 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 때, 상기 제1흡음부는, 상기 제1흡음부의 신축성이 상기 제2흡음부의 신축성보다 크거나 상기 제1흡음부의 기공률이 상기 제2흡음부의 기공률보다 크도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 림은, 상기 흡음모듈이 안착되도록 상기 림의 외주면을 따라 함몰 형성된 안착홈을 포함할 수 있다.

또는, 상기 제1흡음부는, 상기 림의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 제2흡음부는, 상기 제1흡음부의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 때, 상기 제1흡음부는, 상기 림의 외주면과의 사이에 공기층이 형성되도록 일부가 상기 림의 외주면 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 제1흡음부는, 소정의 길이로 구비되는 복수개의 제1분할흡음부재가 상호 연결되어 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 때, 상기 제2흡음부는, 소정의 길이로 구비되는 복수개의 제2분할흡음부재가 상호 연결되어 형성되고, 상기 제2분할흡음부재의 길이는 상기 제1분할흡음부재의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 흡음모듈은, 상기 림의 외주면과의 사이에 공기층이 형성되도록 일부가 상기 림의 외주면 방향으로 돌출되는 돌출부를 포함할 수 있다.

또는, 상기 흡음모듈의 적어도 일부를 감싸도록 구비되는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징은, 일부가 상기 림의 외주면과 접하도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다공성 구조의 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 차량용 휠의 림 둘레를 감싸도록 구비되는 흡음모듈에 의해 차량의 운행 시 발생하는 노면 소음을 효율적으로 흡수할 수 있다.

둘째, 흡음모듈을 별도로 제작하여 휠에 설치할 수 있어 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.

셋째, 흡음모듈을 분할하여 휠에 설치할 수 있어 용이한 탈 부착이 가능하다.

넷째, 기성품으로 종래 제작된 차량용 휠에도 본 발명의 흡음모듈을 용이하게 적용시킬 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 공기층이 형성되는 흡음모듈이 구비되는 차량용 휠의 모습을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 흡음모듈이 분할되어 구비되는 차량용 휠의 모습을 나타낸 도면이다.
그리고 도 7 내지 도 9는 본 발명의 하우징이 흡음모듈을 감싸도록 구비되는 차량용 휠의 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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.

도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 차량용 휠(10)에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 흡음모듈(100)이 구비되는 차량용 휠(10)의 모습을 나타낸 도면이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 공기층이 형성되는 흡음모듈(100)이 구비되는 차량용 휠(10)의 모습을 나타낸 도면이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 흡음모듈(100)이 분할되어 구비되는 차량용 휠(10)의 모습을 나타낸 도면이다. 그리고 도 7 내지 도 9는 본 발명의 하우징(300)이 흡음모듈(100)을 감싸도록 구비되는 차량용 휠(10)의 모습을 나타낸 도면이다.

본 발명의 차량용 휠(10)은, 스포크(30), 상기 스포크(30)의 둘레부와 연결되는 림(50) 및 적어도 일부가 다공성(porous) 구조로 형성되고, 상기 림(50)의 외주면의 적어도 일부를 감싸며 소음을 저감시키는 흡음모듈(100)을 포함하며, 상기 흡음모듈(100)은, 서로 다른 제1흡음부(110) 및 제2흡음부(130)가 적층되어 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 흡음모듈(100)이 다공성 구조로 형성됨에 따라, 차량용 휠(10)에서 발생하는 음파는 다공성 구조에 의해 굴절 또는 반사되어 음파가 상호 상쇄되는 등의 효과로 소음을 저감시킬 수 있다.

상기 흡음모듈(100)은 도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 제1흡음부(110)가, 상기 림(50)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 제2흡음부(130)는, 상기 제1흡음부(110)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비되는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 상기 림(50)의 반경방향으로 상기 제1흡음부(110) 및 상기 제2흡음부(130)가 각각 층을 이루는 멀티 레이어(multi-layer)로 형성될 수 있다.

이 때, 상기 제1흡음부(110)의 신축성이 상기 제2흡음부(130)의 신축성보다 크거나 상기 제1흡음부(110)의 기공률이 상기 제2흡음부(130)의 기공률보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1흡음부(110)의 신축성이 상기 제2흡음부(130)의 신축성이 크게 형성됨으로써, 상기 제1흡음부(110)와 상기 제2흡음부(130)를 포함하는 흡음모듈(100)이 자동차의 주행 중에 빠른 속도로 회전하는 차량용 휠(10)의 회전력에 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1흡음부(110)의 기공률이 상기 제2흡음부(130)의 기공률보다 크게 형성되어, 차량용 휠(10)에서 발생하는 소음에 대한 효과적인 흡음이 가능하다.

상술한 바와 같이 소음은 그 음파가 상기 흡음모듈(100)의 다공성 구조에 의해 굴절 또는 반사되어 상호 상쇄될 수 있으며, 차량용 휠(10)과 바로 접하도록 구비되는 상기 제1흡음부(110)의 기공률이 더 크게 형성됨으로써 차량용 휠(10)에서 발생되는 소음을 효과적으로 저감할 수 있다.

상기 제1흡음부(110)와 상기 제2흡음부(130)는 이종 재질 외에 동종 재질로 구비될 수 있음은 물론이고, 동종 재질의 경우 상기 제1흡음부(110)는 열압착에 의해 상기 차량용 휠(10)에 설치될 수 있다.

또한, 상기 흡음모듈(100)은 상기 제1흡음부(110)와 상기 제2흡음부(130) 사이에 보강재(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 보강재는 상기 제1흡음부(110) 및 상기 제2흡음부(130) 간의 결속력을 강화할 수 있으며, 따라서 고속 회전하는 휠에 대해서 상기 흡음모듈(100) 간의 구성이 상호 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로, 상기 흡음모듈(100)은 PET, PP, GF 등 화학섬유 또는 마 등 천연섬유와 같이 열성형이 가능한 다양한 재료로 구비될 수 있다.

그리고 상기 림(50)은, 상기 흡음모듈(100)이 안착되도록 상기 림(50)의 외주면을 따라 함몰 형성되는 안착홈(70)을 포함할 수 있다.

상기 흡음모듈(100)은, 상기 흡음모듈(100)이 상기 림(50)으로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 림(50)에 형성되는 안착홈(70)의 폭 또는 높이에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다.

다만, 상기 흡음모듈(100)을 구성하는 상기 제1흡음부(110) 및 상기 제2흡음부(130)의 구체적인 재질, 형상 등은 상술한 내용에 한정되는 것이 아니고 다양하게 형성될 수 있다.

이 때, 상기 제1흡음부(110)는, 상기 림(50)의 외주면과의 사이에 공기층(air gap)(170)이 형성되도록 일부가 상기 림(50)의 외주면 방향으로 돌출되는 것(150)을 특징으로 할 수 있다.

또는, 상기 흡음모듈(100)은, 상기 림(50)의 외주면과의 사이에 공기층(170)이 형성되도록 일부가 상기 림(50)의 외주면 방향으로 돌출되는 돌출부(150)를 포함할 수 있다.

구체적으로는 상기 제1흡음부(110)의 하단부 일부가 돌출되어 상기 림(50)과 접하고 상기 제1흡음부(110)의 돌출되는 부분(150)에 의해 상기 림(50)과 접하지 않는 상기 제1흡음부(110)와 상기 림(50) 사이에 공기층(170)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 돌출부(150)는 도 3에서와 같이 상기 흡음모듈(100)의 폭 방향의 양단부가 길이 방향을 따라 길게 형성되어 내부의 공기층(170)이 이어지도록 형성될 수 있다.

또는 상기 돌출부(150)는 도 4에서와 같이 상기 흡음모듈(100)의 폭 방향으로 이어지도록 길이 방향을 따라 일정 간격 이격되도록 형성되어 내부의 공기층(170)이 복수개가 형성될 수 있다.

상기 공기층(170)은 자동차의 주 행시에 발생하는 소음을 1차적으로 저감시키는 역할을 할 수 있어 다중적인 소음 저감의 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로는, 상기 차량용 휠(10)에서 발생하는 소음은 상기 공기층(170)을 거쳐 상기 흡음모듈(100)로 진입하게 되어 상기 공기층(170)이 1차흡음을 상기 흡음모듈(100)이 2차흡음을 담당하게 되어 다중적인 흡음 효과를 구현할 수 있다.

다만, 도 3에는 상기 제1흡음부(110)의 하단부가 돌출되는 것으로 표현되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상기 제1흡음부(110)를 감싸도록 구비되는 제2흡음부(130)가 상기 림(50)과 접하도록 돌출될 수 있는 등 다양하게 구비될 수 있다.

또한 본 발명의 차량용 휠(10)의 흡음모듈(100)은 도 5 및 도 6에서와 같이 분할되어 구비될 수 있다.

즉, 상기 제1흡음부(110)는, 소정의 길이로 구비되는 복수개의 제1분할흡음부재(115)로 분할되어 형성될 수 있다. 그리고 상기 제2흡음부(130)는, 소정의 길이로 구비되는 복수개의 제2분할흡음부재(135)로 분할되어 형성될 수 있다.

따라서, 상기 흡음모듈(100)을 분할하여 차량용 휠(10)에 설치할 수 있어 차량용 휠(10)에 대해 상대적으로 용이한 탈 부착이 가능하다. 또한, 상기 흡음모듈(100)이 일체형으로 구비되는 경우와 비교하여, 상기 흡음모듈(100)의 다공성 형상이 상대적으로 변형되지 않아 노면 소음을 효율적으로 흡수할 수 있다.

상기 제1분할흡음부재(115) 및 상기 제2분할흡음부재(135)는 일부가 절개되어 형성되거나 각각이 개별의 단위 부재로 형성될 수 있다.

그리고 상기 흡음모듈(100)이 분할됨에 따라 상기 흡음모듈(100)이 상기 림(50)을 전부 감싸지 못하여 흡음 효과가 반감되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2분할흡음부재(135)의 길이는 상기 제1분할흡음부재(115)의 길이보다 길게 형성될 수 있다.

다만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고, 상기 제1분할흡음부재(115) 또는 상기 제2분할흡음부재(135)의 길이는 차량용 휠(10)의 형상 또는 차량용 휠(10)이 장착되는 자동차의 주행 환경 등에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

또한 도 7 내지 도 9에서와 같이 본 발명의 차량용 휠(10)은 하우징(300)이 흡음모듈(100)을 감싸도록 형성될 수 있다.

상기 하우징(300)은, 상기 흡음모듈(100)의 적어도 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 하우징(300)은, 일부가 상기 림(50)의 외주면과 접하도록 형성될 수 있다.

상기 하우징(300)이 상기 흡음모듈(100)의 적어도 일부를 감싸도록 구비되어 자동차의 주행 시 수반되는 차량용 휠(10)의 회전력에 대하여 상기 흡음모듈(100)이 이탈하는 것을 방지할 수 있고, 상기 하우징(300) 자체에 의해 상기 흡음모듈(100)이 일정 형상을 유지할 수 있어 탈 부착에 용이하다.

상기 하우징(300)은 상술한 바와 같이, 흡음모듈(100)이 일체화 또는 분할되어 구비됨에 따라 이에 대응되어 형성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 차량용 휠
30: 스포크
50: 림
70: 안착홈
100: 흡음모듈
110: 제1흡음부
115: 제1분할흡음부재
130: 제2흡음부
135: 제2분할흡음부재
150: 돌출부
170: 공기층
300: 하우징

Claims (9)

1. 스포크;
   상기 스포크의 둘레부와 연결되는 림; 및
   적어도 일부가 다공성 구조로 형성되고, 상기 림의 외주면의 적어도 일부를 감싸며 소음을 저감시키고 서로 다른 제1흡음부 및 제2흡음부가 순차적으로 적층되어 구비되는 흡음모듈;
   을 포함하며,
   
   상기 림은,
   그 표면에 상기 흡음모듈이 안착되도록 상기 림의 외주면을 따라 함몰 형성된 안착홈을 포함하며,
   
   상기 제1흡음부는,
   상기 제1흡음부의 신축성이 상기 제2흡음부의 신축성보다 크거나 상기 제1흡음부의 기공률이 상기 제2흡음부의 기공률보다 크도록 형성되며, 상기 림의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 림의 외주면과의 사이에 공기층이 형성되도록 상기 제1흡음부의 하단부의 폭방향의 양단부가 길이 방향을 따라 일면으로부터 상기 림의 외주면 방향으로 돌출되어 형성되는 돌출부를 포함하며,
   상기 돌출부는,
   내부에 형성되는 공기층의 높이가 상승할수록 그 폭이 점진적으로 감소할 수 있도록 상기 제1 흡음부의 내측을 향할수록 그 높이가 감소하는 형상을 가지며,
   상기 제2흡음부는
   그 상면의 양 측부에 함몰 형성되는 함몰부를 포함하며,
   
   상기 제1흡음부는,
   소정의 길이로 구비되는 복수개의 제1분할흡음부재로 분할되어 형성되고,
   상기 제2흡음부는,
   소정의 길이로 구비되는 복수개의 제2분할흡음부재로 분할되어 형성되고, 상기 제2분할흡음부재의 길이가 상기 제1분할흡음부재의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠.
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 흡음모듈의 적어도 일부를 감싸도록 구비되는 하우징;
   을 더 포함하고,
   상기 하우징은,
   일부가 상기 림의 외주면과 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠.
   

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