차량용 방진휠

차량용 방진휠{Anti-vibration wheel for vehicles}

본 발명은 차량용 휠에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행 중 노면으로부터 들어오는 노이즈 및 진동을 감쇠시켜 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 방진휠에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 휠은 보통 스틸이나 알루미늄으로 제조된다. 이러한 휠은 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크로 이루어지는 차량의 휠 허브에 구형 머리 나사 또는 원뿔형 머리 나사에 의해 고정된다.

그런데, 차량의 무게 감소를 통한 차량의 연비향상을 위해서 차량 휠 또한 가벼운 재질의 알루미늄을 채택하고 있을 뿐만 아니라 구조적으로 중량을 가볍게 하기 위한 기술 개발이 이루어지고 있다.

통상 휠 설계시, 1차적으로 강도(strength)를 만족하도록 휠의 허브장착부 및 스포크부의 두께 및 디자인 등의 구조를 설계하여 휠의 최소 요구강도 조건을 만족시킨 후, 이어 2차적으로 경량화(중량감소)를 통하여 연비를 향상할 수 있도록 휠의 허브장착부 및 스포크부 내측부 등에 각종 살빼기를 하는 방법으로 진행되었다.

그런데, 이를 통해 휠의 무게가 가벼워짐에 따라 강성(stiffness)이 부족해져 차량 주행시 휠 자체에서 진동 및 소음이 일어나는 문제점이 발생되어, 이를 방지하기 위하여 다시 휠의 허브장착부 및 스포크부 내측부에 주물살을 주고, 심지어는 휠 전체 형상을 두껍게 하여 최소 요구강도 조건 이상으로 불필요한 강성을 증대시킴으로써 다시 중량 증가로 이어져 연비향상에 제약을 받아왔다.

이렇듯, 한국 공개특허공보 제10-2006-0044653호(이하 '선행문헌1'이라 한다)에는 림에 중공 챔버를 형성하여 중량을 감소시키고 소음을 차단한 기술이 개시되어 있다. 림과 스포크에 중공을 형성하는 기술은 선행문헌1 이외에도 한국 공개특허공보 제10-2007-0053386호, 한국 공개특허공보 제10-1999-0062973호 등에 개시되어 있는데, 상기와 같은 중공 챔버를 형성하는 방법은 중량감소 및 흡음에는 효과가 있으나, 내구성이 취약해지는 문제점이 있다.

또한, 한국 공개특허공보 제10-2007-0053386호(이하 '선행문헌2'라 한다)에는 림에 중공 챔버를 형성하고 이에 알루미늄 발포 코어를 충진하여 소음 및 진동을 흡수하는 기술이 개시되어 있다. 상기와 같은 림과 스포크에도 중공을 형성하고 이에 발포 코어를 충진하는 기술은 선행문헌1에 비하여 흡음 효과는 높으나, 중량감소의 효과는 크지 못한 문제점이 있다.

더욱이, 이러한 종래의 차량용 휠은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 디스크부재(2)의 외주면에서 일방향으로 연장 형성되는 림부재(3)를 포함하고, 이러한 림부재(3)의 외주면에는 도 2에서와 같이 타이어(1)가 장착되어 구비된다. 즉, 타이어(1) 양단부의 비드(1a)(1b) 중 일단부의 아우터 비드(1a)는 디스크부재(2)의 외측면을 이루는 림부재(3)의 아우터 비드시트(3a)에 안착되어 구비되고, 타단부의 이너 비드(1b)는 림부재(3)의 자유단부에 형성되는 이너 비드시트(3b)에 안착되어 구비된다.

한편, 림부재(3)는 디스크부재(2)에서 돌출되는 웰부(31)와 이너 비드시트(3b)의 두께가 서로 다르게 형성되고, 웰부(31)는 디스크부재(2)에서 연장되어 돌출되는 아우터 웰부(31a)와, 아우터 웰부(31a)에서 연장 형성되는 이너 웰부(31b)를 포함하며, 이너 웰부(31b)는 아우터 웰부(31a)에서 외측으로 절곡되어 경사지게 형성되고, 이너 비드시트(3b)는 이너 웰부(31b)에서 연장 형성된다.

이와 같이 형성되는 웰부(31)와 이너 비드시트(3b)의 두께는 타이어(1)의 이너 비드(1b)가 구비되는 이너 비드시트(3b)가 제일 두꺼운 두께(C)로 형성되고, 디스크부재(2)에서 연장되어 돌출되는 아우터 웰부(31a)가 그 다음 두꺼운 두께(A)로 형성되며, 아우터 웰부(31a)와 이너 비드시트(3b) 사이의 이너 웰부(31b)가 제일 얇은 두께(B)로 형성된다(C＞A＞B).

이와 같이 형성된 차량용 휠은 주행 시 차량의 중량에 대응한 하중을 노면을 통해 받게 되고, 휠로 전달되는 하중(F1)(F2)은 도 2에서와 같이 타이어(1)의 양 비드(1a)(1b)를 통해서 전달받게 된다.

하지만, 타이어(1)를 통해 전달되는 하중(F1)(F2)은 도 2에서와 같이, 타이어(1)의 아우터 비드(1a)를 통해 림부재(3)의 아우터 비드시트(3a)에 작용하고, 타이어(1)의 이너 비드(1b)를 통해 림부재(3)의 이너 비드시트(3b)에 각각 작용하게 되는데, 림부재(3)의 아우터 비드시트(3a)와 이너 비드시트(3b)에서는 이에 대한 반력(R1)(R2)이 각각 작용하게 된다.

특히, 림부재(3)의 이너 비드시트(3b)에서 작용하는 하중(F2)에 대한 반력(R2)은 디스크부재(2)에 그 일단부가 고정되어 외팔보의 역할을 하는 아우터 웰부(31a)의 반력(R2')으로 이전되어 작용한다.

따라서, 아우터 비드시트(3a)에 작용하는 하중(F1)에 대해서는 하중(F1)과 일직선상의 반대방향으로 반력(R1)이 작용하여 작용/반작용의 역할을 하나, 이너 비드시트(3b)에 작용하는 하중(F2)에 대해서는 하중(F2)에 대한 반력(R2)이 아우터 웰부(31a)의 반력(R2')으로 이전되어 작용하므로 이너 비드시트(3b) 측에서는 변형량(ε1)이 발생되고, 이의 변형량(ε1)은 아우터 웰부(31a)의 두께(A)가 이너 비드시트(3b)의 두께(C)보다 상대적으로 얇아 고정단부로서의 지지면이 작기 때문에, 아우터 웰부(31a)의 고정단부에서부터 변형이 발생되어 전반적인 변형량(ε1)이 크게 되며, 이 변형량(ε1)에 대응한 진동은 휠의 스포크부(22)를 통해 차량의 허브(미도시) 측으로 전달되어 차량의 진동 및 소음으로 그대로 발생되는 문제가 있었다.

이상 설명한 바와 같은 차량용 휠 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 림부재를 이루는 웰부와 이너 비드시트의 두께를 달리 구성하여 차량으로 전달되는 진동 및 소음을 저감시켜 최소화할 수 있도록 한 차량용 방진휠을 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적으로는, 림부재의 웰부를 이루는 아우터 웰부와 이너 웰부를 2단 경사지게 형성하여 웰부 및 이너 비드시트의 변형량을 최소화할 수 있도록 한 차량용 방진휠을 제공함에 있다.

또, 본 발명의 또 다른 목적으로는, 휠의 스포크부에 방진수단을 구비함으로써 차체로 전달되는 진동 및 소음을 감쇠시킬 수 있도록 한 차량용 방진휠을 제공함에 있다.

상술한 목적은, 차축 허브가 연결되어 구비되는 디스크부재와, 디스크부재의 외주면에 돌출되게 형성되는 한편 타이어가 장착되는 림부재를 포함하는 차량용 방진휠에 있어서, 림부재는 그 외측과 내측의 양단부에 각각 형성되어 타이어의 양 비드가 착좌되어 구비되는 아우터 및 이너 비드시트와, 양 비드시트 사이에 단차지게 형성되는 웰부를 포함하고, 웰부는 디스크부재에서 연장되어 돌출 형성되는 아우터 웰부와, 아우터 웰부에서 연장되어 돌출 형성되는 이너 웰부를 포함하되, 두께는 아우터 웰부, 이너 비드시트, 이너 웰부 순으로 크게 형성되는 차량용 방진휠에 의해 달성된다.

그리고, 상기와 같은 이너 웰부는 아우터 웰부에서 외측으로 2단 경사지게 형성되고, 이러한 이너 웰부는 아우터 웰부에서 외측으로 경사진 1차 경사부와, 1차 경사부에서 다시 외측으로 더 경사진 2차 경사부를 포함하되, 1차 경사부의 경사각이 2차 경사부의 경사각보다 큰 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 방진휠에서는, 차축 허브가 연결되는 디스크부재의 허브장착부와 림부재를 연결하는 스포크부의 외측면에 착탈가능하게 결합되어 구비되는 외측캡; 및 외측캡에 구비되어 스포크부와 접하여 방진하는 외측 방진플레이트;를 포함할 수 있다.

게다가, 외측 방진플레이트는 일단부에서 타단부로 갈수록 두께가 점차 두꺼워지게 형성되되, 두께가 두꺼운 대경부는 림부재 측으로 인접하게 구비되고, 상대적으로 두께가 얇은 소경부는 허브장착부 측으로 인접하게 구비될 수 있다.

한편, 상기와 같은 외측 방진플레이트는 스포크부와 대향되는 그 일면에 스포크부와 이격된 공동부가 형성될 수 있고, 이에 대응한 스포크부에는 외측 방진플레이트의 공동부와 연통되는 관통공이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 방진휠에서는, 디스크부재의 양 스포크부 사이에 형성되는 장식공의 내주면에 착탈가능하게 결합되어 구비되는 측부캡; 및 측부캡에 구비되어 장식공의 내주면과 접하여 방진하는 측부 방진플레이트;를 더 포함할 수 있다.

그리고, 본 발명의 차량용 방진휠에서는, 디스크부재의 스포크부 내측면에 접하여 구비되는 댐퍼러버를 더 포함할 수 있고, 댐퍼러버에는 스포크부의 관통공과 일치되어 연통되는 관통공이 더 형성될 수 있다.

본 발명의 차량용 방진휠에 따르면, 림부재를 이루는 웰부와 이너 비드시트의 두께를 달리 구성하는 한편 림부재의 웰부를 이루는 아우터 웰부와 이너 웰부가 2단 경사지게 형성되어, 웰부 및 이너 비드시트의 변형량을 최소화하고, 이로 인해 차량으로 전달되는 진동 및 소음을 저감시켜 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 차량용 방진휠에 따르면, 휠의 스포크부에 방진수단을 구비하여, 휠을 통해 차체로 전달되는 진동 및 소음을 감쇠시키면서 휠 자체의 중량을 경량화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 휠의 림부재를 도시한 확대도이다.
도 2는 종래 차량용 휠의 림부재에 작용하는 힘의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 휠의 구성도이다.
도 4는 도 3의 aa선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 휠의 림부재를 도시한 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 휠의 림부재에 작용하는 힘의 관계를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예의 설명에 있어서, 차체를 기준으로 하여 차체의 외측을 향하는 디스크부재와 림부재의 바깥쪽 부분을 아우터 또는 외측이라 하고, 차체의 내측을 향하는 디스크부재와 림부재의 안쪽 부분을 이너 또는 내측이라 표현한다.

첨부도면 도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 차량용 방진휠 및 스포크부에 구비되는 방진수단을 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 차량용 방진휠은 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 차축 허브(미도시)가 연결되어 구비되는 디스크부재(100)와, 디스크부재(100)의 외주면에 돌출되게 형성되는 한편 타이어(200)가 장착되는 림부재(160)를 포함한다.

디스크부재(100)는 차축 허브가 연결되는 원반형의 허브장착부(110)와, 허브장착부(110)의 외측에서 림부재(160) 측으로 방사상으로 연장 형성되는 스포크부(spoke portion)(150)를 포함한다.

특히, 허브장착부(110)는 도 3 및 도 4에서와 같이, 차축 허브와의 볼트 결합을 위한 볼트공(130)과 공동부(140)를 제외한 부분 속이 꽉찬 중실형으로 형성되어 있다. 이는, 차량 휠이 차축 허브와 연결된 부분이 지지단으로서, 외팔보의 하중을 받고 있기 때문에, 지지단에서 차량 자체 중량 및 충격하중을 견딜 수 있을 정도의 강도(strength)를 갖도록 하기 위함이다.

이와 같은 허브장착부(110)에는 그 중앙부에 차축 허브가 삽입되는 허브공(120)이 형성되고, 허브공(120)과 이격된 허브장착부(110)의 외측부에는 다수의 볼트공(130)이 일정간격으로 원주방향을 따라 형성된다.

이러한 볼트공(130)은 디스크부재(100)의 외측면에 형성되어 외측으로부터 너트나 캡너트가 삽입되어 안착되는 넓은 직경의 안착부(131)와, 안착부(131)에서 디스크부재(100)의 내측면으로 연장 형성되어 차축 허브에 구비되는 볼트가 관통되는 좁은 직경의 삽입공(132)으로 구성된다. 이와 같이 볼트공(130)의 삽입공(132)을 관통하는 차축 허브의 볼트는 볼트공(130)의 안착부(131)에서 너트 또는 캡너트와 체결되어 결합 고정된다.

그리고, 공동부(140)는 볼트공(130) 사이마다 구비되는 것으로, 그 내부에는 고무재의 댐퍼(미도시)가 삽입되어 구비될 수 있다. 이러한 공동부(140)는 볼트공(130) 반대편의 디스크부재(100) 즉 디스크부재(100)의 내측면에 형성되고, 디스크부재(100)의 내측면에서 중심부 측으로 갈수록 직경이 점차 작아지도록 형성된다. 이는, 차량 주행시 휠 자체에서 발생되는 진동 및 소음을 디스크부재(100)의 내측 단부로 갈수록 그 직경이 점차 커지는 공동부(140)와 댐퍼에 의해서 분산시켜 감쇠(減衰)시킬 수 있도록 한 것이다.

또한, 볼트공(130)의 안착부(131)와 공동부(140)는 반대편에 형성됨으로써 디스크부재(100)의 강성을 상호 보완할 수 있게 된다. 즉, 디스크부재(100)의 외측면에서 허브공(120)과 안착부(131) 사이의 간격이 좁은 반면에 공동부(140)가 형성되지 않은 중실의 허브장착부(110)를 통해 강성 확보가 가능하고, 디스크부재(100)의 내측면에서 허브공(120)과 공동부(140) 사이의 간격이 좁은 반면에 허브공(120)과 볼트공(130)의 삽입공(132) 사이가 넓음으로써 강성 확보가 가능하게 된다.

그리고, 차량 휠의 림부재(160)에 타이어(200)가 장착되면, 림부재(160)와 타이어(200) 사이에 밀폐된 환형의 공간이 형성된다.

이와 같은 림부재(160)는 도 3 및 도 4에서와 같이, 그 외측과 내측의 양단부에 각각 형성되어 타이어(200)의 양단부 외측면에 각각 면접하는 플랜지(161)(161a)와, 양 플랜지(161)(161a)에서 각각 연장되어 평면으로 형성되어 타이어(200) 양단부의 비드(201)(202)가 면접된 상태로 착좌되어 지지 고정되는 비드시트(162)(162a)와, 양 비드시트(162)(162a) 사이에 단차지게 형성되어 비드시트(162)(162a)보다 작은 두께를 갖도록 형성되는 웰부(well portion)(163)와, 아우터 비드시트(162)와 웰부(163)를 연결하도록 형성되는 웰벽부(164)를 포함한다.

한편, 상기와 같은 웰부(163)는 비드시트(162)(162a)에 면접된 타이어(200)의 양 비드(201)(202)가 웰부(163)로 빠지도록 하기 위해 비드시트(162)(162a)보다 작은 직경으로 형성된 것이다.

이러한 웰부(163)는 도 5 및 도 6에서와 같이, 디스크부재(100)에서 연장되어 돌출 형성되는 아우터 웰부(163a)와, 아우터 웰부(163a)에서 연장되어 이너 비드시트(162a)에 연결되는 이너 웰부(163b)를 포함하고, 이의 두께는 아우터 웰부(163a), 이너 비드시트(162a), 이너 웰부(163b) 순으로 크게 형성된다(A＞C＞B). 즉, 아우터 웰부(163a)의 두께(A)가 제일 크고, 이너 비드시트(162a)의 두께(C)가 그 다음으로 크며, 이너 웰부(163b)가 제일 작은 두께(B)로 형성된다.

게다가, 이너 웰부(163b)는 도 5에서와 같이, 아우터 웰부(163a)에서 외측으로 2단 경사지게 형성되되, 이너 웰부(163b)는 아우터 웰부(163a)에서 외측으로 경사진 1차 경사부(163b-1)와, 1차 경사부(163b-1)에서 다시 외측으로 더 경사진 2차 경사부(163b-2)를 포함한다. 그리고, 이와 같은 1차 경사부(163b-1)의 1차 경사각(θ1)이 2차 경사부(163b-2)의 2차 경사각(θ2)보다 큰 각도로 경사지게 형성되어(θ1＞θ2), 이너 비드시트(162a)에 작용하는 하중(F2)에 대해 1,2차 경사부위에서 서로 다른 힘의 반력(R2-1)(R2-2)이 작용되도록 한다.

따라서, 이너 비드시트(162a) 및 이너 웰부(163b)보다 상대적으로 두꺼워진 두께(A)를 갖는 아우터 웰부(163a)는 디스크부재(100)에 연결된 지지면이 종래보다 크고 두껍게 형성되는 한편 이너 웰부(163b)가 아우터 웰부(163a)에서 2단 경사지게 형성됨으로써 도 6에서와 같이 주행 시 작용하는 하중(F1)(F2)에 대한 웰부(163) 및 이너 비드시트(162a)의 변형량(ε2)이 종래의 변형량(ε1)보다 작아져 차량으로 전달되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있게 된다(ε1＞ε2).

즉, 본 발명에서는 디스크부재(100)에 연결되는 아우터 웰부(163a)의 두께(A)를 종래보다 더 두껍고 크게 형성하는 한편 이너 웰부(163b)를 아우터 웰부(163a)로부터 2단으로 경사지게 형성하여 이너 비드시트(162a) 측에 작용하는 하중(F2)에 대한 반력(R2)이 1,2차 경사 지점에 각각 작용하는 반력(R2-1)(R2-2)으로 분산됨으로써 이너 웰부(163b)와 이너 비드시트(162a)에 작용하는 하중(F2)에 의한 모멘트를 저감시켜 이의 변형량(ε2)을 저감시킬 수 있도록 한 것이다.

그리고, 상기와 같은 디스크부재(100)의 각 스포크부(150)에는 도 3 및 도 4에서와 같이, 그 외측면(151)에 외측캡(710)이 착탈가능하게 구비된다.

이러한 외측캡(710)은 스포크부(150)에 대응한 형상으로 원형 또는 타원형 또는 다각형상의 플라스틱 재질로 형성될 수 있고, 각 스포크부(150)의 외측면(151)에 하나 또는 두 개 이상으로 구비될 수도 있다.

또한, 스포크부(150)의 외측면(151)에 대향되는 외측캡(710)의 내측면에는 외측캡(710)에 대응한 형상의 외측 방진플레이트(700)가 고정되게 구비된다.

한편, 상기와 같은 외측캡(710)이 구비되는 스포크부(150)의 외측면(151)에는 외측캡(710)에 대응한 형상의 삽입홈이 형성되고, 이 삽입홈에는 외측캡(710)이 삽입되어 결합됨으로써 외측 방진플레이트(700)는 그 양면이 각각 스포크부(150)의 외측면과 외측캡(710)의 내측면에 접한 상태로 구비된다.

이러한 외측 방진플레이트(700)는 일정 두께를 갖는 압축고무로 형성되어 외측캡(710)과 스포크부(150) 사이에 구비되어 그 양측면이 각각 외측캡(710)과 스포크부(150)에 면접촉됨으로써, 차량 주행 시 휠 자체에서 발생되는 진동 및 소음을 외측 방진플레이트(700)가 흡수하여 감쇠시킬 수 있게 된다.

따라서, 타이어(200)를 통해 림부재(160)로 진동이 전달될 때, 스포크부(150)의 외측면(151)에 구비된 외측 방진플레이트(700)가 스포크부(150)에 집중되는 진동을 직접 흡수하여 효율적으로 감쇠시킬 수 있게 된다.

또한, 인접하는 양 스포크부(150)의 사이에는 폐곡선의 장식공(153)이 각각 형성되고, 장식공(153)의 내주면(154)(인접한 스포크부(150)의 측면과 허브장착부(110)의 측면이 이루는 면)에는 측부캡(810)이 착탈가능하게 구비된다.

측부캡(810)은 원형 또는 타원형 또는 다각형상으로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서의 측부캡(810)은 장식공(153)의 내주면(154)에 대응한 "∪" 형상의 플라스틱 재질로 형성되어 구비된다.

그리고, 측부캡(810)의 내측면에는 측부 방진플레이트(800)가 삽입되어 고정되게 구비되고, 측부 방진플레이트(800)의 일면은 장식공(153)의 내주면(154)에 접하여 구비된다.

상기와 같은 측부캡(810)이 구비되는 장식공(153)의 내주면(154)에는 측부캡(810)에 대응한 "∪"자 형상의 삽입홈이 형성되고, 이 삽입홈에는 측부캡(810)이 삽입되어 결합됨으로써 측부 방진플레이트(800)의 양면이 각각 장식공(153)의 내주면(154)과 측부캡(810)의 내측면에 접한 상태로 구비된다.

이러한 측부 방진플레이트는 일정 두께를 갖는 압축고무로 형성되어 그 양측면이 각각 측부캡(810)과 장식공(153)의 내주면(154)에 면접촉됨으로써, 차량 주행 시 휠 자체에서 발생되는 진동 및 소음을 측부 방진플레이트(800)가 흡수하여 감쇠시킬 수 있게 된다.

이와 같은 측부 방진플레이트(800)는 전술한 외측 방진플레이트(700)와 더불어 디스크부재(100)의 스포크부(150)에 함께 구비됨으로써 타이어(200)를 통해 림부재(160)로 전달되어 오는 진동이 허브장착부(110)와 림부재(160)를 연결하는 스포크부(150)에 구비되는 측부 방진플레이트(800)와 외측 방진플레이트(700)에 의해 스포크부(150)에 집중되는 진동을 흡수하여 감쇠시킬 수 있게 된다.

또한, 외측 방진플레이트(700)가 구비되는 각 스포크부(150)의 반대면 즉 내측면(152)에는 댐퍼러버(900)가 부착되어 고정된다.

이러한 댐퍼러버(900)는 원형 또는 타원형 또는 다각형상으로 일정 두께를 갖는 압축고무로 형성되어, 스포크부(150)의 내측면(152)에 면접촉된 상태로 구비됨으로써 차량 주행 시 휠 자체에서 발생되는 진동 및 소음을 댐퍼러버(900)가 흡수하여 감쇠시킬 수 있게 된다.

이와 같은 댐퍼러버(900)는 전술한 외측 방진플레이트(700) 및 측부 방진플레이트(800)와 더불어 구비됨으로써 타이어(200)를 통해 림부재(160)로 전달되어 오는 진동을 스포크부(150)에 구비되는 외측 방진플레이트(700) 및 측부 방진플레이트(800)와 더불어서 흡수하여 감쇠시킬 수 있게 된다.

특히, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 스포크부(150)의 외측면(151)에 구비되는 외측 방진플레이트(700)는 그 양단부의 두께가 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 외측 방진플레이트(700)의 일단부는 두께가 두꺼운 대경부(700a)로 형성되고, 타단부는 상대적으로 두께가 얇은 소경부(700b)로 형성될 수 있다.

이와 같이 형성되는 외측 방진플레이트(700)의 대경부(700a)는 림부재(160) 측으로 인접하게 위치되어 구비되고, 소경부(700b)는 허브장착부(110) 측으로 인접하게 위치되어 구비됨이 바람직하다. 이는, 휠의 진동은 림부재(160)에서 가장 크게 발생되고, 림부재(160)에서 발생된 진동은 각 스포크부(150)를 통해 허브장착부(110)에 결합된 차축 허브로 전달되어 차체로 전달되는데, 이때 스포크부(150)에 외측 방진플레이트(700)를 구비함에 있어 외측 방진플레이트(700)의 대경부(700a)를 림부재(160) 측으로 위치시켜 구비함으로써 대부분의 진동이 외측 방진플레이트(700)의 대경부(700a)에서 흡수되어 감쇠되고, 나머지 진동은 외측 방진플레이트(700)의 대경부(700a)에서 소경부(700b)로 지나가는 과정에서 대부분 감쇠된다.

따라서, 타이어(200)를 통해 림부재(160)로 전달되는 진동이 차축 허브로 전달되기 전에 외측 방진플레이트(700)에서 모두 감쇠될 수 있게 된다.

또한, 외측 방진플레이트(700)의 소경부(700b)를 허브장착부(110) 측으로 구비함으로써 허브장착부(110)의 강도를 확보하면서 최대의 방진효과를 누릴 수 있게 된다.

더욱이, 상기와 같이 구비되는 외측 방진플레이트(700)에는 헬름홀츠식의 공명 흡음 기능이 더 구비된다.

즉, 스포크부(150)에 대향되는 외측 방진플레이트(700)의 내측면에는 스포크부(150)와 이격되는 공동부(700c)가 형성되고, 스포크부(150)에는 관통된 관통공(151b)이 외측 방진플레이트(700)의 공동부(700c)와 연통되게 형성된다.

따라서, 외측 방진플레이트(700)를 통해 공동부(700c)로 전달되는 진동 및 소음은 스포크부(150)의 관통공(151b)을 통해 외부로 방출되는 헬름홀츠식의 공명 흡음 기능을 하게 된다.

그리고, 스포크부(150)의 내측면에 구비되는 댐퍼러버(900)에는 스포크부(150)의 관통공(151b)과 일치되는 관통공(900a)이 형성된다.

특히, 이러한 관통공(151b)(900a)은 그 용적, 입구 및 출구의 개구 직경 및 길이 등에 따라 감쇠 가능한 음파의 주파수가 정해진다. 그러므로, 차량의 주행 중에 발생되는 로드 노이즈에서 공명 현상을 일으키는 특정한 주파수대(예를 들면, 180Hz ∼ 270Hz)의 음파를 감쇠 가능하도록, 관통공(151b)(900a)의 용적과 입구 및 출구의 개구 직경 및 길이를 설정하게 된다.

따라서, 상기와 같이 형성되는 외측 방진플레이트(700)의 공동부(700c)와, 스포크부(150) 및 댐퍼러버(900)의 관통공(151b)(900a)에 의해서 차량 주행 중 발생하는 로드 노이즈 및 진동을 최대한 감쇠시켜 저감시키게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 디스크부재 110 : 허브장착부
120 : 허브공 130 : 볼트공
131 : 안착부 132 : 삽입공
140 : 공동부 150 : 스포크부
151 : 외측면 151b : 관통공
152 : 내측면 153 : 장식공
154 : 내주면 160 : 림부재
161,161a : 플랜지 162,162a : 비드시트
163 : 웰부 163a,163b : 아우터/이너 웰부
163b-1 : 1차 경사부 163b-2 : 2차 경사부
164 : 웰벽부 200 : 타이어
201,202 : 비드 700 : 외측 방진플레이트
700a : 대경부 700b : 소경부
700c : 공동부 710 : 외측캡
800 : 측부 방진플레이트 810 : 측부캡
900 : 댐퍼러버 900a : 관통공
F1,F2 : 하중 R1,R2,R2',R2-1,R2-2 : 반력
ε1,ε2 : 변위량 θ1,θ2 : 경사각