KR100627148B1 - 저소음 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저소음 타이어에 관한 것으로서, 자동차 주행중 타이어의 조정안정성, 트랙션 등의 주행성능을 저하시킴 없이 트레드 패턴 블록의 진동을 최소화하여 소음을 저감시킨 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 캡트레드(1a)와 언더트레드(1b)로 이루어지는 다수개의 트레드 패턴 블록(B)과, 상기 다수개의 트레드 패턴 블록(B)사이에 형성된 다수개의 그루브(G)를 포함하는 타이어에 있어서, 상기 트레드 패턴 블록(B)의 상단면에서 그루브(G)로 이어지는 부분에 캡트레드(1a) 고무 보다 경도(Shore A)와 0℃의 손실계수(tanδ)가 높은 얇은 고무층(2)을 형성한 것을 특징으로 한다.

타이어, 소음, 제진층, 고무층, 패턴 블록, 그루브, 주행성능, 캡트레드, 경도, 손실계수

Description

저소음 타이어{Noise Reduction Tire}

도 1은, 일반적인 타이어어의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는, 도1에서의 타이어의 트레드 패턴 블록을 나타낸 단면도.

도 3은, 본 발명에 따른 타이어의 트레드 패턴 블록을 나타낸 단면도.

삭제

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ..... 트레드(Tread)

1a ..... 캡트레드(Cap Tread)

1b ..... 언더트레드(Under Tread)

2 ..... 제진층

B ..... 트레드 패턴 블록

G ..... 그루브(Groove)

본 발명은 타이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트레드 패턴 블록의 상단면에서 그루브로 이어지는 부분에 캡트레드 고무보다 강성과 손실계수가 높은 얇은 고무층을 설치함으로써, 자동차 주행중 타이어의 내구성, 주행성능, 조정안정성 및 웨트 트랙션 등을 저하시킴 없이 트레드 패턴 블록의 진동을 최소화하여 소음을 저감시킨 타이어에 관한 것이다.

일반적인 타이어는, 도 1에 도시된 바와 같이, 노면과 접촉하는 트레드(Tread, 11)와; 타이어의 골격을 이루는 바디플라이(Body Fly, 12)와; 상기 트레드(11)와 바디플라이(12) 사이에 다수개의 층으로 이루어진 벨트층(13)과; 공기의 누출을 방지하는 인너라이너(Inner Liner, 14)와; 바디플라이(12)를 보호하고 유연한 굴신운동을 하도록 하는 사이드월(Side Wall, 15)과; 타이어를 림(Rim)에 장착시키는 비드부(Bead, 16)와; 비드부(16)가 받는 충격을 완화시키는 에이펙스(Apex, 17)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기 트레드(11)의 패턴은, 도 2에 도시된 바와 같이, 캡트레드(Cap Tread, 11a)와 언더트레드(Under Tread, 11b)로 구성된 다수개의 패턴 블록(Block, B)과 상기 다수개의 패턴 블록(B)사이에 각각 형성된 다수개의 그루브(Groove, G)로 이루어져 있다.

이와같은 구조를 갖는 타이어는 자동차 주행중 진동과 소음이 발생되는 경우가 있는데, 그 원인은 여러가지가 있지만, 주로 노면으로부터 타이어에 가진(加振)되는 가진력(加振力)에 의해 주파수가 변하면서 발생된다. 즉, 자동차 주행시, 타이어의 트레드(11)가 노면과 접지되었을 때, 노면으로부터 가진되는 가진력은, 도 1에 도시된 바와 같이, 트레드(11) 아래의 벨트층(13)으로 전달되면서 상기 벨트층(13)을 진동시키게 되고, 이러한 진동은 벨트층(13)을 따라 벨트 에지부(Belt Edge, E)쪽으로 전달된 후, 사이드월(15)을 거쳐 차축으로 최종 전달됨으로써, 차실내의 소음을 일으킨다.

이와같은 진동전달 과정에서, 상기 벨트 에지부(E)는 진동전달의 경계면이 되고, 특히 진폭이 크게 발생되는 위치이다. 이 벨트 에지부(E)의 진동의 크기는 트레드 패턴과 노면과의 접지시 발생되는 가진력이 클 수록 그 값이 증가하는 것이 일반적인 현상이다. 또한, 트레드 패턴 블록(B)이 진동하여 소음으로 방사되는 경우도 있다. 따라서, 타이어의 소음을 최소화하기 위해서는 상기 벨트 에지부(E)의 진동이나 상기 트레드 패턴 블록(B)의 진동을 억제하는 것이 필요하다.

종래에는, 상기 벨트 에지부(E)의 진동을 억제하기 위하여, 다음과 같은 다양한 방법을 시도하였으나, 기대한 만큼의 효과를 얻지 못하였다. 먼저, 기존 벨트보다 폭이 넓은 벨트를 설치한 방법은 강성이 증가함으로 인하여 승차성능이 저하되는 문제점이 있었고, 벨트 에지부(E)에 특수한 코드지로 이루어지는 캡플라이(Capply)를 적용하는 방법은 타이어의 중량을 증가시키는 문제점이 있었다.

더욱이, 노면으로부터 가진되는 가진력을 감소시키기 위한 방법으로서, 강성이 낮은 트레드 고무를 사용하여 저소음 타이어를 설계하는 기술도 있었으나, 이와같은 강성이 낮은 트레드 고무를 사용하게 되면, 트랙션(Traction) 및 조정 안정성 등의 주행성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

한편, 또다른 종래기술에서는, 타이어의 트레드 패턴 블록의 진동을 억제하기 위하여, 상기 트레드 패턴 블록의 강성을 높히는 방법을 사용한 바 있었으나, 이러한 방법은 노면으로부터 발생되는 가진력을 증가시키는 원인이 되고, 그로 인 하여 소음이 오히려 증가되는 문제점이 있었다.

이와같이, 종래에는 타이어의 캡트레드가 한 종류의 고무로 이루어져 있기 때문에, 소음을 저감시키기 위하여 강성이 낮은 트레드 고무를 사용하면, 주행성능이 저하되고, 이러한 주행성능을 향상시키기 위해 트레드 패턴 블록의 강성을 높히면, 가진력이 증가되어 소음이 증가되는 이율배반적인 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 자동차 주행중 타이어의 조정안정성, 트랙션 등의 주행성능을 저하시킴 없이 트레드 패턴 블록의 진동을 최소화하여 소음을 저감시킨 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 캡트레드와 언더트레드로 이루어지는 다수개의 트레드 패턴 블록과, 상기 다수개의 트레드 패턴 블록사이에 형성된 다수개의 그루브를 포함하는 타이어에 있어서,

상기 트레드 패턴 블록의 상단면에서 그루브로 이어지는 부분에 캡트레드 고무 보다 경도(Shore A)와 0℃의 손실계수(tanδ)가 높은 얇은 고무층을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 타이어에 있어서, 상기 얇은 고무층의 경도는, 상기 캡트레드 보다 8∼14% 높은 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 타이어에 있어서, 상기 얇은 고무층의 0℃의 손실계수 (tanδ)는, 0.2∼0.45인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 타이어에 있어서, 상기 얇은 고무층의 두께는, 0.5∼2.0㎜인 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 타이어의 트레드 패턴 블록의 단면도를 도시한 것이다.

발명에 따른 타이어는, 도 3에 도시된 바와 같이, 타이어 상단에 위치한 캡트레드(1a) 및 상면이 상기 캡트레드(1a)의 하면과 접합된 언더트레드(1b)로 이루어진 트레드(1)를 구비하고, 상기 트레드(1)의 패턴이 다수개의 트레드 패턴 블록(B)과, 상기 다수개의 트레드 패턴 블록(B) 사이에 각각 형성된 다수개의 그루브(G)를 포함하는 구조로 되어 있다.

상기 트레드 패턴 블록(B)의 가장자리, 즉, 상기 트레드 패턴 블록(B)의 상단면에서 그루브(G)로 이어지는 부분에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 타이어의 주행성능에 영향을 미침이 없이 타이어의 진동을 방지함과 함께 소음을 저감시키기 위한 제진층(2)이 부착되어 있다.

상기 제진층(2)은, 제진 및 흡음효과를 극대화하도록, 상기 캡트레드(1a) 고무 보다 높은 경도(Shore A)와 0℃의 손실계수(tanδ)를 갖는 얇은 고무층을 사용 한다. 본 발명에서는, 상기 제진층(2)의 경도는, 상기 캡트레드(1a) 고무 보다 대략 8∼14% 높고, 또한 그 0℃의 손실계수(tanδ)가 대략 0.2∼0.45인 것이 것이 바람직하다. 이와같이 본 발명에서는 상기 제진층(2)의 경도와 손실계수의 범위를 특정함으로써, 타이어 트레드 블록(B)의 진동을 충분히 억제할 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는, 노면으로부터 발생되는 가진력을 최적으로 흡음할 수 있도록 상기 얇은 고무층의 두께(T)는 대략 0.5∼2.0㎜의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 이와같은 얇은 고무층으로 된 제진층(2)을 트레드 패턴 블록(B)의 가장자리에 설치하면, 상기 트레드 패턴 블록(B)이 노면과의 접지시에 노면으로부터 발생되는 가진력이 상기 제진층(2)에 의해 차단되고, 이에 의해 트레드 패턴 블록(B)에서 도 1에 도시된 바와 같은 사이드월을 통과하여 비드로 전달되는 진동을 최소화할 수 있으므로, 종전에 비하여 타이어의 소음을 대폭 저감시킬 수가 있다.

이하에, 상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 의한 타이어의 작용효과를 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 다음의 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 이에 한정하는 것은 아니다.

실시예1

제진층(2)으로서 하기 표 1에 표시된 바와 같이, 캡트레드(1a)의 고무 경도(Shore A) 보다 10% 높은 경도를 갖고, 두께(T) 0.5㎜, 손실계수(0℃ tanδ) 0.35인 얇은 고무층을 사용하여 이를 트레드 패턴 블록(B)의 상단면에서 그루브(G)로 이어지는 부분에 설치함으로써, 본 발명에 의한 타이어를 제조하였다.

이와같이 제조된 타이어에 대하여 로드 노이즈, 통과 소음, 조정 안정성 및 트랙션 등의 각종 성능시험을 평가하여 제진층을 사용하지 않은 종래의 타이어의 성능과 비교하였다.

그 결과를 표 1에 나타내었다.

실시예2

제진층(2)으로서 두께(T) 1.5㎜인 얇은 고무층을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에 실시하였다.

실시예3

제진층(2)으로서 캡트레드의 고무 경도 보다 15% 높은 경도를 갖는 얇은 고무층을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에 실시하였다.

실시예4

제진층(2)으로서 캡트레드의 고무 경도 보다 15% 높은 경도를 갖고, 두께(T) 1.5㎜인 얇은 고무층을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 조건하에 실시하였다.

항 목		종래예	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4
캡트레드 고무	경도 (Shore A)	100	100	100	100	100
제진층	경도 (Shore A)	-	110	110	115	115
	두께T (㎜)	-	0.5	1.5	0.5	1.5
	손실계수 (0℃ tanδ)	-	0.35	0.35	0.35	0.35
성능 시험결과	로드 노이즈	100	102	105	103	107
	통과 소음	100	102	104	103	106
	트랙션	100	100	99	100	99
	조정 안정성	100	100	100	100	100

(* 실시예 1 - 4의 성능시험결과에 대한 숫자는 제진층을 설치하지 않은 종래예를 100으로 기준하여 성능개선된 결과를 지수(Index)로 표시한 것이고, 숫자가 클수록 우수함을 의미한다.)

상기 표 1의 결과에 따르면, 본 발명의 실시예 1-실시예 4와 같이 제진층으 로서 특정의 조건을 갖는 얇은 고무층을 사용한 경우, 그러한 제진층을 사용하지 않은 종래예에 비하여 트랙션, 조정 안정성 등의 주행성능에 거의 영향을 미침이 없이 로드 노이즈와 통과 소음이 2∼7%까지 크게 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 실시예 4에서와 같이, 제진층의 경도와 두께를 실시예 1보다 약간 증가시킨 경우, 실시예 1보다 로드 노이즈와 통과 소음의 개선효과가 더 증대되었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 트레드 패턴 블록의 상단면에서 그루브로 이어지는 부분에 캡트레드 고무 보다 강도와 손실계수가 높은 얇은 고무층인 제진층을 설치함으로써, 종전에 비하여 타이어의 트랙션, 조정 안정성 등의 주행성능을 저하시킴 없이 거의 그대로 유지하는 상태에서 타이어의 트레드 패턴 블록의 진동을 최소화하여 소음을 현저하게 감소시킬 수 있고, 이에 의해 자동차 주행시 쾌적한 승차감을 향상시킬 수가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 캡트레드(1a)와 언더트레드(1b)로 이루어지는 다수개의 트레드 패턴 블록(B)과, 상기 다수개의 트레드 패턴 블록(B)사이에 형성된 다수개의 그루브(G)를 포함하는 타이어에 있어서,

   상기 트레드 패턴 블록(B)의 상단면에서 그루브(G)로 이어지는 부분에 캡트레드(1a) 고무 보다 경도(Shore A)와 0℃의 손실계수(tanδ)가 높은 얇은 고무층(2)을 형성한 것을 특징으로 하는 저소음 타이어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 얇은 고무층(2)의 경도(Shore A)는, 상기 캡트레드(1a) 보다 8∼14% 높은 것을 특징으로 하는 저소음 타이어.
3. 제1항에 있어서,

   상기 얇은 고무층(2)의 0℃의 손실계수(tanδ)는, 0.2∼0.45인 것을 특징으로 하는 저소음 타이어.
4. 제1항에 있어서,

   상기 얇은 고무층(2)의 두께(T)는, 0.5∼2.0㎜인 것을 특징으로 하는 저소음 타이어.
5. 삭제

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