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KR20190007259A - 초음파 융착형 휠 공명기 - Google Patents

초음파 융착형 휠 공명기 Download PDF

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KR20190007259A
KR20190007259A KR1020170088471A KR20170088471A KR20190007259A KR 20190007259 A KR20190007259 A KR 20190007259A KR 1020170088471 A KR1020170088471 A KR 1020170088471A KR 20170088471 A KR20170088471 A KR 20170088471A KR 20190007259 A KR20190007259 A KR 20190007259A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wheel
resonator
wheel resonator
resonators
tire
Prior art date
Application number
KR1020170088471A
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English (en)
Inventor
이중욱
이종욱
지태수
유은상
김남영
고석진
김현수
한건기
신경덕
황인범
Original Assignee
현대자동차주식회사
핸즈코퍼레이션주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
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Priority to US16/007,398 priority patent/US11318789B2/en
Priority to DE102018210845.5A priority patent/DE102018210845A1/de
Priority to CN201810716754.5A priority patent/CN109249752A/zh
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Abstract

본 발명은 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 휠 공명기 자체에 끼움 타입의 체결부를 만들고 초음파 융착을 통해 고정하는 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 발명이다.

Description

초음파 융착형 휠 공명기{Ultrasonic fusion type resonator in a vehicle wheel}
본 발명은 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 휠 공명기 자체에 끼움 타입의 체결부를 만들고 초음파 융착을 통해 고정하는 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 발명이다.
일반적으로 자동차용 타이어(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 내주면이 휠(6)에 구성된 림(4)에 내측에 결합되어 공기가 채워짐으로써 차체를 탄성적으로 지지하는 작용을 한다.
그리고 이러한 타이어(2)는 차량의 주행도중 노면과 지속적인 마찰이 이루어지므로 타이어(2)의 내부에서는 소음이 발생할 수 밖에 없으며 이러한 소음은 타이어의 내면과 림(4)의 사이에서 반사되어 공명현상을 일으키는 원인이 된다.
따라서, 소음의 공명현상에 의해 차실 내부로 날카로운 피크를 가지는 음이 전달되어 운전자가 소음에 의한 불쾌감을 느끼는 원인이 되었을 뿐 아니라, 지속적인 소음에 따라 승차감이 떨어지는 원인이 되었다.
일본공개특허 특개2008-201157
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 기존의 용접을 이용한 휠 공명기 고정 방법과 달리, 휠 공명기 자체에 끼움 타입의 체결부를 만들고 초음파 융착으로 고정함으로써 보다 확실한 소음저감을 통한 품질 개선을 이루는데 목적이 있다.
또한, 용접 등과 같은 별도의 가공 공정 없이 휠 공명기를 체결함으로써 원가를 절감시키는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초음파 융착형 휠 공명기에 있어서,
어느 하나의 타이어 휠에 장착되는 다수 개의 휠 공명기는 초음파 융착을 통해 서로 고정되는 것을 특징으로 한다.
휠 공명기의 양단에는 끼움 타입의 체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다
체결부를 이용하여 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기를 체결하는 것을 특징으로 한다.
어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기가 체결된 체결부에 초음파 융착을 적용하여 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기를 서로 고정시키는 것을 특징으로 한다.
체결부는 홀 또는 돌기인 것을 특징으로 한다.
돌기가 홀에 삽입되어 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기가 체결되는 것을 특징으로 한다.
휠 공명기의 양단에는 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
휠 공명기의 양단에는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
휠 공명기의 일단에는 돌기가 형성되고, 타단에는 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
타이어 휠에 다수 개의 휠 공명기가 장착될 경우, 양단에 홀이 형성되는 휠 공명기와 양단에 돌기가 형성되는 휠 공명기는 각각 하나씩만 장착되는 것을 특징으로 한다.
체결부에 초음파 융착이 적용되었을 때, 돌기는 홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 변형되는 것을 특징으로 한다.
휠 공명기는 타이어 휠의 림부 외주와 동일 직경을 갖는 호 형상인 것을 특징으로 한다.
다수 개의 휠 공명기가 서로 체결되었을 때 다수 개의 휠 공명기는 타이어 휠의 림부를 따라 감겨지는 환형 구조인 것을 특징으로 한다.
휠 공명기의 어느 한 쪽에 형성되는 체결부는 다수 개인 것을 특징으로 한다.
휠 공명기는 일정한 내부체적의 공명실을 갖는 납작한 튜브 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 휠 공명기 자체에 끼움 타입의 체결부를 형성하기 때문에 하나의 림에 장착되는 다수 개의 휠 공명기 사이의 결합이 용이하고, 결합 후 초음파 융착으로 고정시킴으로써 용접 등과 같은 별도의 가공 공정이 요구되지 않아 원가 절감이 가능하며, 보다 확실한 소음 저감을 통한 품질 개선의 효과가 있다.
도 1은 종래의 자동차 타이어와 휠을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 림에 장착된 휠 공명기의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 휠 공명기의 결합 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 휠 공명기의 초음파 융착 전 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 휠 공명기의 초음파 융착 후 예시도.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
본 발명은 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 휠 공명기(18) 자체에 끼움 타입의 체결부를 만들고 초음파 융착을 통해 고정하는 초음파 융착형 휠 공명기에 관한 발명이다.
도 2는 본 발명에 따른 림에 장착된 휠 공명기의 단면도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명에 따른 휠 공명기의 결합 예시도를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명에 따른 휠 공명기의 초음파 융착 전 예시도를 도시하고 있고, 도 5는 본 발명에 따른 휠 공명기의 초음파 융착 후 예시도를 도시하고 있다.
본 발명의 휠 공명기(18)는 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 내부 체적의 공명실(20)을 갖는 납작한 튜브 구조이며, 일측에는 상기 타이어 휠(10)의 일측 림부(12)에 조립되기 위한 지지부(22)가 형성된다. 상기 휠 공명기(18)는 지지부(22)가 타이어 휠(10)의 일측 림부(12) 지지벽(14)에 지지되어 상기 림부(12)에 조립된다.
상기 휠 공명기(18)는 상기 림부(12)의 폭 전체에 해당하는 폭을 가지는 것이 아니라 일부 구간에 해당하는 폭을 가지는 것으로, 후술하는 다수 개의 휠 공명기(18) 간 고정에 의해 상기 림부(12)에 장착된다.
상기 휠 공명기(18)는, 다수 개의 상기 휠 공명기(18)가 상기 타이어 림부(12)를 따라 등간격으로 조립되었을 때 환형 구조를 형성하는 것으로, 하나의 상기 휠 공명기(18)는 상기 타이어 림부(12) 외주와 동일 직경을 갖는 호 형상으로 형성된다.
상기 타이어 림부(12)를 따라 등간격으로 조립되는 다수 개의 상기 휠 공명기(18) 간의 결합을 위하여 상기 휠 공명기(18)의 양단에는 끼움 타입의 체결부가 형성된다.
상기 체결부를 이용하여 어느 하나의 휠 공명기(18)와, 상기 어느 하나의 휠 공명기(18)와 접하는 다른 하나의 휠 공명기(18)를 체결하게 된다. 상기 체결부를 이용하여 어느 하나의 휠 공명기(18)와 상기 다른 하나의 휠 공명기(18)가 체결된 체결부에 초음파 융착을 적용하여 상기 어느 하나의 휠 공명기(18)와 상기 다른 하나의 휠 공명기(18)를 서로 고정시키게 된다.
상기 체결부의 형태 및 체결 방법은 한정되어 있지 않지만 본 발명에서는 상기 체결부를 돌기(24)와 홀(26)의 형태로 형성하고, 상기 돌기(24)를 상기 홀(26)에 삽입시켜 상기 어느 하나의 휠 공명기(18)와 상기 다른 하나의 휠 공명기(18)를 체결시키게 된다.
상기 돌기(24)와 상기 홀(26)이 결합되었을 때, 상기 돌기(24)는 상기 타이어 림부(12) 쪽이 아닌 타이어 내측을 향하여 돌출되도록 한다.
하나의 상기 타이어 림부(12)에 장착되는 다수 개의 상기 휠 공명기(18) 각각에 형성된 상기 체결부의 형상은 서로 다를 수도 있지만 서로 같을 수도 있다.
즉, 어느 하나의 상기 휠 공명기(18) 양단에 형성된 체결부와 다른 하나의 상기 휠 공명기(18) 양단에 형성된 체결부의 형상이 서로 같거나 서로 다를 수도 있다.
또한, 어느 하나의 상기 휠 공명기(18)의 양단에는 양단 모두 상기 홀(26)이 형성될 수도 있고, 양단 모두 상기 돌기(24)가 형성될 수도 있으며, 양단 중 어느 한 쪽에는 돌기(24)가 형성되고 다른 한 쪽에는 홀(26)이 형성될 수도 있다.
하나의 상기 타이어 림부(12)에 장착되는 상기 휠 공명기(18)의 개수는 한정되지 않지만, 본 발명에서는 도 3과 같이 하나의 상기 타이어 림부(12)에 4개의 휠 공명기(18)가 장착되는 것을 예로 들어 설명한다.
상기 타이어 림부(12)에는 제1휠공명기(28), 제2휠공명기(30), 제3휠공명기(32), 제4휠공명기(34)를 포함하는 4개의 휠 공명기(18)가 장착된다.
다수 개의 상기 휠 공명기(18)를 상기 타이어 림부(12)에 조립할 때 가장 먼저 조립되는 상기 제1휠공명기(28)의 양단에는 상기 돌기(24)가 형성된다.
상기 제1휠공명기(28)의 타단은 제2휠공명기(30)와 접하게 되고, 일단은 제4휠공명기(34)와 접하게 된다.
상기 제1휠공명기(28)와 조립되는 상기 제2휠공명기(30)의 일단에는 상기 홀(26)이 형성되고 타단에는 상기 돌기(24)가 형성된다.
상기 제2휠공명기(30)의 일단에 형성된 상기 홀(26)에 상기 제1휠공명기(28)의 타단에 형성된 돌기(24)가 삽입되어 상기 제1휠공명기(28)와 상기 제2휠공명기(30)가 체결된다.
상기 제2휠공명기(30)와 조립되는 상기 제3휠공명기(32)의 일단에는 상기 홀(26)이 형성되고 타단에는 상기 돌기(24)가 형성된다.
상기 제3휠공명기(32)의 일단에 형성된 상기 홀(26)에 상기 제2휠공명기(30)의 타단에 형성된 상기 돌기(24)가 삽입되어 상기 제2휠공명기(30)와 상기 제3휠공명기(32)가 체결된다.
상기 제3휠공명기(32)와 조립되는 상기 제4휠공명기(34)의 양단에는 상기 홀(26)이 형성된다.
상기 제4휠공명기(34)의 일단에 형성된 상기 홀(26)에 상기 제3휠공명기(32)의 타단에 형성된 상기 돌기(24)가 삽입되어 상기 제3휠공명기(32)와 상기 제4휠공명기(34)가 체결된다.
상기 제3휠공명기(32)와 상기 제4휠공명기(34)의 체결이 끝나면 마지막으로 상기 제4휠공명기(34)의 타단에 형성된 상기 홀(26)에 상기 제1휠공명기(28)의 일단에 형성된 상기 돌기(24)가 삽입되어 상기 제1휠공명기(28)와 상기 제4휠공명기(34)가 체결됨으로써 모든 상기 휠 공명기(18) 간의 체결이 종료된다.
즉, 다수 개의 상기 휠 공명기(18) 중 양단에 상기 돌기(24)가 형성된 휠 공명기(18)가 가장 먼저 상기 타이어 림부(12)에 조립되어야 하며, 다수 개의 상기 휠 공명기(18) 중 양단에 상기 홀(26)이 형성된 휠 공명기(18)가 가장 마지막으로 상기 타이어 림부(12)에 조립되어야 한다.
따라서 하나의 타이어 림부(12)에 다수 개의 상기 휠 공명기(18)가 조립될 때, 일단에는 상기 홀(26)이 형성되고 타단에는 상기 돌기(24)가 형성되는 상기 휠 공명기(18)는 다수 개 체결될 수 있지만, 양단에 상기 홀(26)이 형성되는 상기 휠 공명기(18)와 양단에 상기 돌기(24)가 형성되는 상기 휠 공명기(18)는 각각 하나씩만 장착되어야 한다.
상기와 같이 다수 개의 휠 공명기(18) 간에 체결이 종료되면, 상기 체결부에 초음파 융착을 적용하게 된다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 체결부에 적용되는 초음파 융착에 의해 상기 돌기(24)는 상기 홀(26)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 변형되어 상기 홀(26)로부터 상기 돌기(24)가 탈거되는 것을 방지하게 된다.
상기 돌기(24)에 초음파 융착이 적용되었을 때, 상기 돌기(24)가 반드시 원형상으로 변형될 필요는 없지만, 변형 후 반드시 상기 홀(26)의 전체 크기를 모두 덮어 씌울 수 있는 크기로 변형되어야 한다.
상기와 같은 방법에 의해 하나의 타이어 림부(12)에 장착되는 다수 개의 상기 휠 공명기(18)가 서로 체결되어진다.
상기 휠 공명기(18)의 양단 중 어느 한 쪽에 형성되는 상기 체결부는 한 개 형성될 수도 있지만 다수 개 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 어느 하나의 상기 휠 공명기(18)의 일단에 형성되는 돌기(24)가 다수 개로 형성되었을 때, 상기 어느 하나의 상기 휠 공명기(18)의 일단과 체결되는 다른 하나의 상기 휠 공명기(18)의 일단에 형성되는 상기 홀(26)의 개수 또한 상기 어느 하나의 휠 공명기(18)의 일단에 형성되는 상기 돌기(24)의 개수와 동일하게 형성하여 상기 휠 공명기(18) 간의 결합력을 증대시킬수 있도록 한다.
상기와 같은 본 발명의 초음파 융착형 휠 공명기(18)는 휠 공명기(18) 자체에 끼움 타입의 체결부를 형성하기 때문에 하나의 타이어 림부(12)에 장착되는 다수 개의 휠 공명기(18) 사이의 결합이 용이하고, 결합 후 초음파 융착으로 고정시킴으로써 용접 등과 같은 별도의 가공 공정이 요구되지 않아 원가 절감이 가능하며, 보다 확실한 소음 저감을 통한 품질 개선을 이룰 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 초음파 융착형 휠 공명기의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
2 : 종래의 타이어
4 : 종래의 타이어 림
6 : 종래의 타이어 휠
10 : 타이어 휠
12 : 타이어 림부
14 : 지지벽
18 : 휠 공명기
20 : 공명실
22 : 지지부
24 : 돌기
26 : 홀
28 : 제1휠공명기
30 : 제2휠공명기
32 : 제3휠공명기
34 : 제4휠공명기

Claims (15)

  1. 차랑의 타이어 내부 공명현상을 저감시키기 위한 휠 공명기에 있어서,
    어느 하나의 타이어 휠에 장착되는 다수 개의 휠 공명기는 초음파 융착을 통해 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휠 공명기의 양단에는 끼움 타입의 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체결부를 이용하여 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기를 체결하는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기가 체결된 상기 체결부에 초음파 융착을 적용하여 상기 어느 하나의 휠 공명기와 상기 다른 하나의 휠 공명기를 서로 고정시키는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 체결부는 홀 또는 돌기인 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌기가 상기 홀에 삽입되어 상기 어느 하나의 휠 공명기와 다른 하나의 휠 공명기가 체결되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 휠 공명기의 양단에는 상기 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 휠 공명기의 양단에는 상기 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 휠 공명기의 일단에는 상기 돌기가 형성되고, 타단에는 상기 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이어 휠에 다수 개의 상기 휠 공명기가 장착될 경우, 양단에 상기 홀이 형성되는 상기 휠 공명기와 양단에 상기 돌기가 형성되는 상기 휠 공명기는 각각 하나씩만 장착되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 체결부에 초음파 융착이 적용되었을 때, 상기 돌기는 상기 홀의 직경보다 큰 직경을 갖도록 변형되는 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 휠 공명기는 상기 타이어 휠의 림부 외주와 동일 직경을 갖는 호 형상인 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수 개의 휠 공명기가 서로 체결되었을 때 상기 다수 개의 휠 공명기는 타이어 휠의 림부를 따라 감겨지는 환형 구조인 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 휠 공명기의 어느 한 쪽에 형성되는 상기 체결부는 다수 개인 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 휠 공명기는 일정한 내부체적의 공명실을 갖는 납작한 튜브 구조인 것을 특징으로 하는 초음파 융착형 휠 공명기.
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