KR20200106622A

KR20200106622A - 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기

Info

Publication number: KR20200106622A
Application number: KR1020190025062A
Authority: KR
Inventors: 정재성; 장영석
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2020-09-15
Also published as: US20200282778A1; DE102019121326A1; KR102659233B1; US11541698B2; CN111660717A; DE102019121326B4

Abstract

본 발명은 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기에 관한 것으로, 내부 챔버(110)를 구비하고 휠(10)의 외측에서 휠(10)에 밀착되도록 장착된 휠캡(100), 휠캡(100)의 내부 챔버(110)와 타이어(20)의 캐비티(30)를 연결하는 연결관(200) 및 결합부재(300)를 이용해서 차량 주행시 타이어(20)의 내부에서 발생하는 공명음을 줄일 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 휠의 헬름홀츠 공명기{HELMHOLTZ RESONATOR OF WHEEL FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휠의 외측에 장착되고 내부 챔버를 구비한 휠캡을 이용해서 주행 중 타이어에서 발생하는 공명음을 흡음할 수 있는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기에 관한 기술이다.

일반적으로, 차량이 주행을 하게 되면 노면에 의한 타이어의 가진으로 의해 타이어의 사이드 월(side wall)이 진동을 하게 되고, 상기 사이드 월의 진동에 의해 타이어의 내부공간에서는 공진이 발생하게 되며, 상기 공진에 의해 주파수 200Hz∼300Hz 대역에서 공명음이 발생하게 된다.

이와 같이 발생된 공명음은 차량의 섀시계를 통해 차체로 전달되고, 최종적으로 실내 승객에게 전달됨으로써 승차감을 저해하는 요소로 작용하게 된다.

실내로 전달되는 공명음을 줄이기 위해 휠을 구성하는 림에 별물로 제작된 공명관을 장착한 구조 및 휠 교반용접을 통해서 휠의 단면 내부에 공명관을 형성하는 구조가 있다.

하지만, 휠의 림에 별물로 제작된 공명관을 장착하는 구조는 공명관의 결합을 위해 용접과 같은 특이한 결합구조를 사용해야 하는 바 이로 인해 작업공수가 증가하고 특히 비용이 상승하는 단점이 있으며, 그리고 휠 교반용접을 통해서 휠의 단면 내부에 공명관을 형성하는 구조는 휠 교반용접에 의해 비용이 과다 상승하는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2017-0116321호

본 발명은, 내부 챔버를 구비하고 휠의 외측에서 장착되는 휠캡을 이용해서 공명음을 흡음할 수 있는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기로서, 장착이 쉽고 용이하며 특히 장착과 관련된 비용을 크게 절감할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기는, 휠의 외측에서 휠에 밀착되도록 장착되고 소정크기의 내부 챔버를 구비한 휠캡; 및 상기 휠을 관통해서 설치된 것으로 일단은 휠캡의 내부 챔버와 연결되고 타단은 휠과 타이어사이의 캐비티와 연결된 연결관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 캐비티로 돌출된 연결관의 타단에 결합되는 것으로 휠로부터 휠캡의 이탈을 방지하는 결합부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 캐비티로 돌출된 연결관의 타단에는 외주면에 나사홈이 형성되고; 상기 결합부재는 연결관의 나사홈에 체결되면서 연결관과의 사이에 공기기밀을 유지할 수 너트인 것을 특징으로 한다.

상기 휠캡은 휠의 외측에서 휠을 구성하는 스포크에 밀착되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 휠을 구성하는 스포크와 림의 중첩부에 휠을 관통하는 조립구멍이 형성되고; 상기 연결관의 일단은 휠캡과 일체화가 되도록 결합되고; 상기 휠캡이 휠의 외측에서 휠에 밀착되도록 장착될 때에 연결관의 타단이 조립구멍을 관통해서 캐비티로 노출되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부재가 연결관의 나사홈에 체결될 때에 결합부재는 휠을 구성하는 림에 밀착되어서 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기는, 내부 챔버를 구비하고 휠의 외측에서 휠에 밀착되도록 장착된 휠캡, 휠캡의 내부 챔버와 타이어의 캐비티를 연결하는 연결관 및 결합부재를 이용해서 차량 주행시 타이어의 내부에서 발생하는 공명음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 캐비티로 돌출된 연결관의 끝에 너트로 된 결합부재를 나사 체결할 때에 내부 챔버를 구비한 휠캡이 휠의 외측에 밀착되게 결합되는 구성으로, 휠캡의 장착을 위한 별도의 공정이 필요없게 됨에 따라 휠캡의 장착이 쉽고 용이하며, 특히 휠캡의 장착과 관련된 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 헬름홀츠 공명기의 분해 사시도,
도 2는 도 1의 결합상태 단면도,
도 3은 공명기의 장착을 위해 조립홀이 형성된 휠의 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 휠(10)의 외측(외부)에서 휠(10)에 밀착되도록 장착되고 소정크기의 내부 챔버(110)를 구비한 휠캡(100); 상기 휠(10)을 관통해서 설치된 것으로 일단은 휠캡(100)의 내부 챔버(110)와 연결되고 타단은 휠(10)과 타이어(20)사이의 캐비티(30)와 연결된 연결관(200); 및 상기 캐비티(30)로 돌출된 연결관(200)의 타단에 결합되는 것으로 휠(10)로부터 휠캡(100)의 이탈을 방지하는 결합부재(300);를 포함한다.

차량용 알루미늄 휠(10)은 타이어(20)가 결합되는 부품으로 중앙부의 허브(11), 외곽 테두리를 이루는 림(12), 및 허브(11)와 림(12)을 연결하는 다수개의 스포크(13)로 구성되고, 림(12)에 타이어(20)가 결합되고, 휠(10)의 림(12)과 타이어(20)사이에 소정 체적을 갖는 캐비티(30)가 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 내부 챔버(110)를 구비한 휠캡(100), 휠캡(100)의 내부 챔버(110)와 타이어(20)의 캐비티(30)를 연결하는 연결관(200) 및 결합부재(300)를 이용해서 차량 주행시 타이어(20)의 내부에서 발생하는 공명음을 줄일 수 있게 된다.

본 발명에 따라 캐비티(30)로 돌출된 연결관(200)의 타단에는 외주면에 나사홈(210)이 형성되고, 상기 결합부재(300)는 연결관(200)의 나사홈(210)에 체결되면서 연결관(200)과의 사이에 공기기밀을 유지할 수 너트(nut)로 구성된다.

따라서, 너트로 된 결합부재(300)를 연결관(200)의 나사홈(210)에 나사 체결할 때에 내부 챔버(110)를 구비한 휠캡(100)이 휠(10)의 외측에 밀착되게 결합되는 구성으로, 휠캡(100)의 장착을 위한 별도의 공정이 필요없게 됨에 따라 휠캡(100)의 장착이 쉽고 용이하며 특히 휠캡(100)의 장착과 관련된 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

너트로 된 결합부재(300)와 연결관(200)사이에는 공기기밀이 유지되는 구조가 바람직한 바, 이를 통해 공명음을 보다 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

휠(10)의 외측에서 휠(10)에 밀착되도록 장착되는 휠캡(100)은 휠(10)을 구성하는 스포크(13)에 밀착되도록 설치되는 것이 바람직하며, 보다 상세하게는 스포크(13)와 스포크(13)사이의 공간에 위치하도록 설치되는 것이 바람직한 바, 이를 통해 휠캡(100)에 의해 휠(10)의 좌우방향 폭 사이즈가 과도하게 커지는 현상을 예방할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따라 휠(10)을 구성하는 스포크(13)와 림(12)의 중첩부(스포크의 외측 테두리와 림의 좌우 양단이 중첩되는 부위)에 휠(10)을 관통하는 조립구멍(400)이 형성되고, 상기 연결관(200)의 일단은 용접과 같은 방법으로 휠캡(100)과 일체화가 되도록 결합되고, 상기 휠캡(100)이 휠(10)의 외측에서 휠(10)에 밀착되도록 장착될 때에 연결관(200)의 타단은 조립구멍(400)을 관통해서 캐비티(30)로 노출되게 설치되고, 캐비티(30)로 노출된 연결관(200)의 타단에 너트로 된 결합부재(300)가 나사 체결됨에 따라 휠캡(100)이 휠(10)의 외측에서 휠(10)에 밀착되도록 장착되는 구조인 것이다.

그리고, 너트로 된 결합부재(300)가 연결관(200)의 나사홈(210)에 나사 체결될 때에 결합부재(300)는 휠(10)을 구성하는 림(12)에 밀착되어서 위치가 고정되는 바, 이를 통해 결합부재(300)는 견고한 결합상태를 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 휠캡(100) 및 연결관(200)은 알루미늄, 플라스틱 등 다양한 재질로 형성될 수 있고, 특히 연결관(200)은 1개로 구성되거나 또는 2개 이상으로 구성될 수도 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 내부 챔버(110)를 구비하고 휠(10)의 외측에서 휠(10)에 밀착되도록 장착된 휠캡(100), 휠캡(100)의 내부 챔버(110)와 타이어(20)의 캐비티(30)를 연결하는 연결관(200) 및 결합부재(300)를 이용해서 차량 주행시 타이어(20)의 내부에서 발생하는 공명음을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 캐비티(30)로 돌출된 연결관(200)의 끝에 너트로 된 결합부재(300)를 나사 체결할 때에 내부 챔버(110)를 구비한 휠캡(100)이 휠(10)의 외측에 밀착되게 결합되는 구성으로, 휠캡(100)의 장착을 위한 별도의 공정이 필요없게 됨에 따라 휠캡(100)의 장착이 쉽고 용이하며, 특히 휠캡(100)의 장착과 관련된 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10 - 휠 11 - 허브
12 - 림 13 - 스포크
20 - 타이어 30 - 캐비티
100 - 휠캡 110 - 내부 챔버
200 - 연결관 210 - 나사홈
300 - 결합부재 400 - 조립구멍

Claims

휠의 외측에서 휠에 밀착되도록 장착되고 소정크기의 내부 챔버를 구비한 휠캡; 및
상기 휠을 관통해서 설치된 것으로 일단은 휠캡의 내부 챔버와 연결되고 타단은 휠과 타이어사이의 캐비티와 연결된 연결관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.
청구항 1에 있어서,
상기 캐비티로 돌출된 연결관의 타단에 결합되는 것으로 휠로부터 휠캡의 이탈을 방지하는 결합부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.
청구항 2에 있어서,
상기 캐비티로 돌출된 연결관의 타단에는 외주면에 나사홈이 형성되고;
상기 결합부재는 연결관의 나사홈에 체결되면서 연결관과의 사이에 공기기밀을 유지할 수 너트인 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.
청구항 1에 있어서,
상기 휠캡은 휠의 외측에서 휠을 구성하는 스포크에 밀착되도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.
청구항 1에 있어서,
상기 휠을 구성하는 스포크와 림의 중첩부에 휠을 관통하는 조립구멍이 형성되고;
상기 연결관의 일단은 휠캡과 일체화가 되도록 결합되고;
상기 휠캡이 휠의 외측에서 휠에 밀착되도록 장착될 때에 연결관의 타단이 조립구멍을 관통해서 캐비티로 노출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.
청구항 3에 있어서,
상기 결합부재가 연결관의 나사홈에 체결될 때에 결합부재는 휠을 구성하는 림에 밀착되어서 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 휠의 헬름홀츠 공명기.