KR101507401B1 - Cavity Noise Reduction Tire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공명음 저감 타이어에 관한 것으로써, 특히, 타이어 내부에 배치되는 흡음재의 탄성이 20%이상인 공명음 저감 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a resonance tone reduction tire, and more particularly, to a resonance tone reduction tire having elasticity of 20% or more of a sound absorption material disposed inside a tire.
일반적으로 공기압 타이어는 불규칙한 노면으로 인한 진동을 흡수하여 차량의 내구성을 증진시키고 차량 탑승자에게 편안한 승차감을 주도록 내부에 공기를 충전하여 사용한다. 그리고 타이어에서 노면과 맞닿는 트레드에는 다수의 홈과 그루브로 구성되는 트레드패턴을 형성하여 차량의 조향성능 및 주행성능을 향상시킨다.Generally, pneumatic tires absorb vibration due to irregular road surface to improve the durability of the vehicle, and use air filled inside to give a comfortable ride to the vehicle occupant. The tread contacting the road surface of the tire forms a tread pattern composed of a plurality of grooves and grooves to improve the steering performance and the running performance of the vehicle.
그러나, 차량 주행 시 타이어는 노면의 굴곡 및 표면에 따라 가진되고, 가진된 타이어는 휠과 타이어의 조립체 내부(타이어 Cavity)의 공기에 유동을 발생시킨다. 휠과 타이어의 조립체 내부의 공기의 유동은 소음을 발생시킨다. 휠과 타이어의 조립체가 이루는 공간이 공명통과 같은 역할을 하여 공명(共鳴)현상을 일으키게 되어, 이러한 소음은 더욱더 증폭되게 된다.However, when the vehicle is traveling, the tire is excited along the curve and surface of the road surface, and the excited tire causes a flow in air of the inside of the wheel and tire (tire cavity). The flow of air inside the wheel and tire assembly generates noise. The space formed by the assembly of the wheel and the tire serves as a resonance tube to cause a resonance phenomenon, and such noise is further amplified.
타이어의 구조로 인한 공명 주파수는 소리의 속도를 공기층의 원주 상 길이로 나눈 정수배에 상응하는 타이어의 특정 주파수를 갖게 된다.The resonance frequency due to the structure of the tire has a specific frequency of the tire corresponding to an integral multiple times the speed of sound divided by the circumferential length of the air layer.
이러한, 한국공개특허공보 제2008-007086호, 일본등록특허공보 제5078907호, 일본등록특허공보 제3727024호, 일본등록특허공보 제3974437호 등에는 공명으로 인한 소음을 감소시키기 위해 타이어 내부에 흡음재를 배치시키는 것이 제시되고 있다.In order to reduce the noise caused by the resonance, Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 2008-007086, 5078907, 3727024, and 3974437 disclose that a sound absorbing material Is proposed.
또한, 타이어는 매우 열악한 환경 조건에서 주행을 한다. 지속적인 충격, 굴신이 발생하고 타이어 사용온도도 고온, 상온, 저온으로 매우 다양하다. 예를 들어 가속, 제동시 타이어의 온도가 급격히 증가하는 경향이 있고 일반 주행시는 타이어의 온도가 일정하게 유지되고, 겨울철과 같은 경우에는 타이어의 온도가 저온이다.Also, the tires run under very harsh environmental conditions. Continuous shocks and bending occur, and the tire use temperature also varies widely, such as high temperature, normal temperature and low temperature. For example, when accelerating or braking, the temperature of the tire tends to increase rapidly. In normal driving, the temperature of the tire is kept constant. In winter, the temperature of the tire is low.
한국공개특허공보 제2011-0042068호에는 흡음재의 탄성값이 4% 내지 15%인 것이 나타나 있다. 그러나, 이러한 흡음재는 70 내지 80℃의 온도(고온)에서 점탄성 성능이 일정한 것으로만 나타나 있고, 저온에서는 다른 화학물질을 사용하는 발포체를 사용하여야 한다고 기재되어 있어서, 저온에서는 점탄성 성능이 유지되지 못하는 것을 시사하고 있다.Korean Patent Publication No. 2011-0042068 discloses that the elastic value of a sound absorbing material is 4% to 15%. However, it has been reported that such a sound-absorbing material is shown to have a constant viscoelastic performance at a temperature of 70 to 80 캜 (high temperature), and that a foam using other chemicals should be used at a low temperature, so that the viscoelastic performance can not be maintained at low temperatures It is suggesting.
또한, 일본등록특허공보 제3787343호 및 제4330550호에는 타이어 흡음재의 인장강도를 70 kPa ~ 120 kPa으로 하거나 70 kPa~160 kPa로 하여, 흡음재의 내구성을 향상시키는 것이 나타나 있다. 그러나, 이러한 흡음재는 상온 및 고온에서 높은 박리강도를 갖도를 갖는 양면 테이프를 적용하는 것만 나타나 있을 뿐, 저온에서 접착력을 향상시키기 위한 수단은 나타나 있지 않다.Japanese Patent No. 3787343 and No. 4330550 disclose that the tensile strength of the sound absorbing material of the tire is set to 70 kPa to 120 kPa or 70 kPa to 160 kPa to improve the durability of the sound absorbing material. However, such a sound absorbing material only shows application of a double-sided tape having high peel strength at ordinary temperature and high temperature, but means for improving the adhesive strength at low temperature are not shown.
이와 같이 종래의 공명음 저감 타이어의 흡음재는 부착성능 및 내구력에 대한 검토가 충분하지 않아 타이어 진동시의 변형에 의해 접착 계면에 응력이 집중하여 흡음재가 박리되거나 외부 온도에 의해 흡음재가 파손되는 경우가 많다.As described above, the sound-absorbing material of the conventional resonance-canceling tire is not sufficiently examined for adhesion performance and durability, so that when stress is concentrated on the adhesive interface due to deformation during tire vibration, the sound-absorbing material peels off or the sound- many.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 흡음재가 주행중 압축 및 복원이 지속적으로 되더라도 저온 내구력이 향상되고 부착성능도 향상되는 공명음 저감 타이어를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a resonance noise reduction tire having improved low-temperature durability and improved adhesion performance even when the sound absorption material is continuously compressed and restored during traveling.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공명음 저감 타이어는, 트레드부와 상기 트레드부의 양측에 각각 배치되는 비드부와, 상기 트레드부와 상기 비드부를 연결하는 측벽부를 포함하는 타이어에 있어서, 상기 타이어 내부에 배치되는 흡음재를 포함하며, 상기 흡음재는 주행중 압축 및 복원이 지속되며, 상기 흡음재는 탄성(%)이 20이상인 다공질 폴리우레탄 폼으로 형성된다.In order to achieve the above object, the resonance sound reducing tire of the present invention comprises a tread portion, a bead portion disposed on both sides of the tread portion, and a side wall portion connecting the tread portion and the bead portion, And the sound absorbing material is formed of a porous polyurethane foam having an elasticity (%) of 20 or more.
상기 흡음재는 인장강도(kgf/cm2)가 2.3이상이고, 상기 흠음재의 밀도(kg/m3)는 33~45이며, 상기 흡음재의 신장율(%)은 340이상일 수 있다.The sound absorbing material may have a tensile strength (kgf / cm2) of 2.3 or more, a density of the brittle material (kg / m3) of 33 to 45, and an elongation percentage (%) of the sound absorbing material may be 340 or more.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공명음 저감 타이어에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the resonance sound reducing tire of the present invention as described above, the following effects can be obtained.
타이어 내부에 배치되는 흡음재의 탄성이 20%이상으로 되어, 흡음재가 주행중 압축 및 복원이 지속적으로 되더라도 저온 내구력 평가의 굽힘 반복수가 2,800,000회 이상으로 되어 특히 저온 특성이 더욱 향상된다.The elasticity of the sound absorbing material disposed inside the tire becomes 20% or more, and the bending repetition number of the low temperature durability evaluation becomes 2,800,000 times or more even if the sound absorbing material continues to be compressed and restored during traveling.
또한, 상기 흡음재는 인장강도(kgf/cm2)가 2.3이상이어서, 부착력 평가에서 1.4kgf이 되어 상기 흡음재의 부착력이 향상된다.Further, the sound-absorbing material has a tensile strength (kgf / cm2) of 2.3 or more, which is 1.4 kgf in the evaluation of the adhesion strength, so that the adhesion of the sound-absorbing material is improved.
이와 같이 본 발명의 공명음 저감 타이어의 흡음재는 고온, 저온 지역 등 다양한 환경 조건에서의 박리 및 파손이 발생하지 않아 공명음 저감 타어어의 성능을 일정하게 유지 시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the sound absorbing material of the resonance reduction tire of the present invention does not cause peeling and breakage under various environmental conditions such as a high temperature and a low temperature region, and thus the performance of the resonance sound reduction tire can be maintained constant.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공명음 저감 타이어의 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공명음 저감 타이어의 흡음재의 물성치에 따른 부착력 및 저온내구력 시험 결과를 나타내는 표.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공명음 저감 타이어의 흡음재의 인장강도에 따른 부착력 시험 결과를 나타내는 표.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공명음 저감 타이어의 흡음재의 탄성에 따른 저온 내구력 시험 결과를 나타내는 표.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공명음 저감 타이어의 부착력 테스트시에 열충격의 한 사이클 내에서 챔버온도변화를 나타내는 그래프.1 is a sectional view of a resonance noise reduction tire according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a table showing test results of adhesion force and low temperature endurance test according to physical properties of a sound absorbing material of a resonance noise reduction tire according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a table showing the result of adhesion test according to the tensile strength of a sound absorbing material of resonance noise reduction tire according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a table showing results of a low-temperature endurance test according to elasticity of a sound-absorbing material of a resonance noise reduction tire according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a graph showing chamber temperature changes within one cycle of thermal shock during the adhesion test of resonance noise reduction tires according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.For reference, the same components as those of the conventional art will be described with reference to the above-described prior art, and a detailed description thereof will be omitted.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 공명음 저감 타이어는, 트레드부(1)와 상기 트레드부(1)의 양측에 각각 배치되는 비드부(2)와, 상기 트레드부(1)와 상기 비드부(2)를 연결하는 측벽부(3)를 포함하는 타이어(10)에 있어서, 상기 타이어(10) 내부에 배치되는 흡음재(5)를 포함하며, 상기 흡음재(5)는 주행중 압축 및 복원이 지속되며, 상기 흡음재(5)는 탄성(%)이 20이상인 다공질 폴리우레탄 폼으로 형성된다.1 to 4, the resonance noise reducing tire of the present embodiment includes a tread portion 1, a
도 1에 도시된 바와 같이, 타이어(10)는 트레드부(1)와 트레드부(1)의 양측에 각각 배치되는 비드부(2)와, 트레드부(1)와 비드부(2)를 연결하는 측벽부(3)를 포함한다.1, the
흡음재(5)는 트레드부(1)의 내측에 설치되어, 타이어(10)의 내부에 배치된다.The sound absorbing material 5 is provided inside the tread portion 1 and disposed inside the
흡음재(5)는 양면 접착 테이프(미도시)에 의해 트레드부(1)에 설치된다.The sound absorbing material 5 is provided on the tread portion 1 by a double-sided adhesive tape (not shown).
즉, 흡음재(5)와 트레드부(1) 사이에는 상기 양면 접착 테이프가 배치된다.That is, the double-sided adhesive tape is disposed between the sound-absorbing material 5 and the tread portion 1.
흡음재(5)는 띠형상으로 형성되며, 양 끝단이 서로 만나서 링형상으로 된다.The sound absorbing material 5 is formed into a band shape, and both ends meet to form a ring shape.
흡음재(5)는 하단의 좌우폭은 상단의 좌우폭보다 길게 형성된다.The width of the bottom of the sound absorbing material 5 is longer than the width of the top.
또한, 흡음재(5)는 측면 하부에 수직부(6)가 형성되고, 측면 상부에 경사면(7)이 형성된다. 수직부(6)의 높이보다 경사면(7)의 높이가 높도록 형성된다.The sound absorbing material 5 is formed with a vertical portion 6 at the lower side of the side surface and an inclined surface 7 at the upper side of the side surface. The height of the inclined surface 7 is formed to be higher than the height of the vertical portion 6.
나아가, 흡음재(5)의 상부에는 타이어(10)의 원주방향을 따라 홈(8)이 다수개(4개) 형성되어, 흡음재(5) 상부는 굴곡지게 형성된다. 따라서, 흡음재(5)의 상부 단면형상은 파형으로 형성된다.A plurality of grooves 8 are formed in the upper portion of the sound absorbing material 5 along the circumferential direction of the
흡음재(5)는 다공질 폴리우레탄 폼으로 형성된다.The sound absorbing material 5 is formed of a porous polyurethane foam.
본 명세서 중, 탄성과 밀도는 JIS K 6401에 준하여 측정된 값을 이용하고 있고, 인장강도와 신장율은 JIS K 6301에 준하여 측정된 값을 이용하고 있지만, 당해 규격에 의해서 측정되어야만 하는 것은 아니고, 상기 규격과 마찬가지의 원리ㆍ원칙에 따라서 측정 가능한 방법이면, 어떠한 방법에 의해서 측정되더라도 좋다.In the present specification, the values measured in accordance with JIS K 6401 are used for the elasticity and the density, and the values measured in accordance with JIS K 6301 are used for the tensile strength and elongation. However, Any method may be used as long as it is a measurable method according to the principle and principle similar to the standard.
흡음재(5)는 탄성(%)이 20이상이고, 인장강도(kgf/cm2)가 2.3이상이고, 밀도(kg/m3)는 33~45이며, 신장율(%)은 340이상이다.The sound absorbing material 5 has an elasticity (%) of 20 or more, a tensile strength (kgf / cm2) of 2.3 or more, a density (kg / m3) of 33 to 45 and an elongation percentage (%) of 340 or more.
차량이 주행 중 일때 타이어(10)는 항상 굴신이 발생한다. 따라서, 타이어(10) 내부 부착된 흡음재(5)는 타이어(10)가 지면에 접촉하는 부위의 주행방향으로의 끝단 부위에서 압축과 복원이 지속적으로 발생한다. 즉, 흡음재(5)의 탄성 및 복원력은 타이어(10)에서 요구하는 흡음재(5)의 중요한 재료 특성이다. When the vehicle is running, the
흡음재(5)의 탄성 및 복원력을 평가 할 수 있는 반복 굽힘 테스트는 실제 타이어(10)가 사용되는 환경 조건에서 상온, 고온, 저온으로 나누어 실시하였다.Repeated bending tests capable of evaluating the elasticity and restoring force of the sound absorbing material 5 were carried out at room temperature, high temperature and low temperature under the environmental conditions in which the
실시예1,2,3 및 비교예1은 서로 다른 물성치를 갖는 다공질 폴리우레탄 폼으로 형성되는 흡음재이다.Examples 1, 2 and 3 and Comparative Example 1 are sound absorbing materials formed of porous polyurethane foam having different physical properties.
상온은 25℃, 고온은 80℃에서 평가하였으며 실시예1,2,3 및 비교예1이 동등한 성능을 보였다. The room temperature was evaluated at 25 캜 and the high temperature at 80 캜, and the performance of Examples 1, 2 and 3 and Comparative Example 1 was equivalent.
도 2 및 도 4에는 실시예1,2,3 및 비교예1의 저온인 -20℃에서 저온 내구력 테스트 결과를 보여준다.FIGS. 2 and 4 show the results of the low-temperature endurance test at -20 ° C. in Examples 1, 2 and 3 and Comparative Example 1 at a low temperature.
저온 내구력 테스트는 실제 타이어의 압축 복원의 약 10배 가혹도로 진행되며 다음과 같은 방법에 의해 진행된다. 저온 내구력 테스트는 저온 Ross Flexing 시험기를 사용하며, -20℃ 조건에서 초당 2회 속도로 90도 굽힘시험을 한다. 또한, 저온 내구력 테스트에 사용되는 시편은 폭 25mm, 높이15mm, 길이200mm로 제작하여 사용한다.The low temperature durability test progresses roughly ten times as much as the compression restoration of an actual tire and proceeds by the following method. The low-temperature durability test is performed using a low-temperature Ross Flexing tester and subjected to a 90-degree bending test at a rate of 2 times per second at -20 ° C. In addition, specimens used for low-temperature durability test shall be 25 mm wide, 15 mm high, and 200 mm long.
테스트 결과, 본 실시예에서와 같이 흡음재(5)의 탄성(%)이 20이상일 경우, 내구력 평가의 굽힘 반복수가 2,840,000으로 다른 비교예에 비해 저온 내구성이 극히 향상되며, 일반적인 타이어 수명에서 필요한 약 2,800,000회를 만족시키는 것을 보여준다.As a result of the test, when the elasticity (%) of the sound absorbing material 5 is 20 or more as in the present embodiment, the bending repetition number of the durability evaluation is 2,840,000, and the low temperature durability is remarkably improved as compared with other comparative examples. It shows that it satisfies society.
또한, 도 2 및 도 3에는 실시예1,2,3 및 비교예1의 부착력 테스트 결과를 보여준다.2 and 3 show the adhesion test results of Examples 1, 2 and 3 and Comparative Example 1. Fig.
부착력 테스트(Peel 테스트)는 타이어(10) 내부에 흡음재(5)를 상기 양면 접착 테이프로 부착 후 흡음재(5)와 타이어(10)의 끝단을 부착면에 수직 방향으로 당겨 흡음재(5)와 타이어(10)가 서로 탈락될 때까지 필요한 힘을 측정한다.In the adhesion test (peel test), the sound absorbing material 5 is attached to the inside of the
상세하게, 부착력 테스트는 305mm/min의 속도로 수직 인장력을 가해 떨어질때까지 최대값 측정한다. 부착력 테스트에 사용되는 시편은 타이어의 인너라이너에 양면테이프를 통해 흡음재를 붙이고, 흡음재와 인너라이너 접착면에 프라이머를 도포한다. 흡음재 시편은 폭40mm,길이123mm,높이25mm이고, 인너라이너 시편은 폭50mm,길이80mm,높이2mm로 제작하여 사용한다. 또한, 양면테이프는 흡음재의 끝단부 60mm에만 부착한다. 챔버 내 상온(약 24℃)에서 약 24시간 접착 숙성 및 안정화 과정을 거치고, 시편에 대해 30사이클 열충격 테스트후에 부착력 테스트를 수행한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 열충격의 한 사이클 내에서 챔버온도는 40분동안 80℃에서 -20℃로 떨어지고, -20℃로 30분간 유지되고, 40분동안 -20℃에서 80℃로 올라가고, 30분동안 80℃로 유지된다.In detail, the adhesion test measures the maximum value until the vertical tensile force is applied at a rate of 305 mm / min. The specimens used for the adhesion test are made by attaching the sound absorbing material to the inner liner of the tire through the double-sided tape, and applying the primer to the sound absorbing material and the inner liner adhesion surface. The sound absorbing material specimen is 40 mm wide, 123 mm long and 25 mm high. The inner liner specimen is 50 mm wide, 80 mm long and 2 mm high. Further, the double-sided tape is attached to only the end portion of the
테스트 결과, 실시예1에서와 같이 흡음재(5)의 인장강도(kgf/cm2)가 2.3이상일 경우, 부착력이 1.4kgf이상으로 나타나, 다른 비교예에 비해 부착력이 극히 향상됨을 확인할 수 있었다.As a result of the test, when the tensile strength (kgf / cm < 2 >) of the sound absorbing material 5 was 2.3 or more as in Example 1, the adhesive force was 1.4 kgf or more.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1 : 트레드부 2 : 비드부
3 : 측벽부 5 : 흡음재DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
1: Tread portion 2: Bead portion
3: side wall portion 5: sound absorbing material
Claims (4)
상기 타이어 내부에 배치되는 흡음재를 포함하며,
상기 흡음재는 상기 트레드부 내측에 접착되며,
상기 흡음재는 주행중 압축 및 복원이 지속되며,
타이어의 저온 내구력을 위하여, 상기 흡음재는 JIS K 6401에 준하여 측정했을 때 탄성(%)이 20이상인 다공질 폴리우레탄 폼으로 형성되는 공명음 저감 타이어.A tire comprising a tread portion and a bead portion disposed on both sides of the tread portion, and a side wall portion connecting the tread portion and the bead portion,
And a sound absorbing material disposed inside the tire,
Wherein the sound absorbing material is bonded to the inside of the tread portion,
The sound absorbing material continues to be compressed and restored during traveling,
The sound absorbing material is formed of a porous polyurethane foam having an elasticity (%) of 20 or more as measured according to JIS K 6401 for low temperature durability of the tire.
상기 흡음재는 인장강도(kgf/cm2)가 2.3이상인 것을 특징으로 하는 공명음 저감 타이어.The method according to claim 1,
Wherein the sound absorbing material has a tensile strength (kgf / cm < 2 >) of 2.3 or more.
상기 흡음재의 밀도(kg/m3)는 33~45인 것을 특징으로 하는 공명음 저감 타이어.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a density (kg / m < 3 >) of the sound absorbing material is 33 to 45.
상기 흡음재의 신장율(%)은 340이상인 것을 특징으로 하는 공명음 저감 타이어.3. The method according to claim 1 or 2,
And the elongation percentage (%) of the sound absorbing material is 340 or more.
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