KR102006276B1

KR102006276B1 - 타이어 흡음재

Info

Publication number: KR102006276B1
Application number: KR1020180147345A
Authority: KR
Inventors: 최지훈; 김원주; 주항주; 이성근
Original assignee: 주식회사 폼웍스; 주항주; 이성근
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2019-08-01

Abstract

본 발명은 흡음재 몸체의 흡음면의 일,타측에 함몰되는 요홈부와 돌출되는 돌기부를 길이 방향으로 나란하게 형성하여 흡음면의 표면적을 넓혀 흡음재의 흡음 성능을 향상시킬 수 있는 타이어 흡음재에 관한 것으로, 폴리올과 다이소시아네이트를 반응시켜 오픈셀 구조의 타이어 흡음재에 있어서, 전후 방향으로 길게 형성되는 발포 폴리우레탄 폼 형태를 갖는 몸체를 포함하고, 상기 몸체의 내측 흡음면의 일측에 길이 방향으로 요홈부를 함몰되게 형성하며, 상기 몸체의 내측 흡음면의 타측에 상기 요홈부와 일정 간격으로 이격되어 내측 흡음면에서 돌출된 돌기부를 형성하되, 상기 요홈부와 돌기부가 길이 방향으로 서로 평행하게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 흡음재{Sound-absorbing material of Tire}

본 발명은 타이어 흡음재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주행 중 타이어에서 발생되는 공명음을 저감할 수 있도록 하는 타이어 흡음재에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 주행 중 타이어에서 발생되는 소음의 하나로, 타이어 주행 중 200 ~ 500Hz 주파수 대역에서 발생하는 날카로운 피크음인 공명음(Cavity noise)이 알려져있다.

이에, 종래에는 차량 주행 중 타이어에서 발생되는 공명음을 저감할 수 있는 여러 종류의 타이어가 알려져있고, 그 일예로 대한민국 특허등록 제1473850호의 “공명음 저감 타이어”(이하, “종래의 공명음 저감 타이어”라 한다.)를 살펴보면 다음과 같다.

종래의 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 상기 트레드부 내측에 접착되며 다공질 재질로 형성되는 것이다.

그리고 상기 흡음재의 상부에는 타이어의 원주방향을 따라 홈이 다수개(4개) 형성되어 흡음재 상부는 굴곡지게 형성되고, 홈은 원호형상으로 형성된다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 공명음 저감 타이어는 흡음재의 상부인 흡음면에 단순히 원호형상의 홈이 굴곡지게 형성됨에 따라, 흡음면의 표면적이 작아 흡음 성능이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

또한 종래의 공명음 저감 타이어는 흡음재의 상부인 흡음면에 단순히 원호형상의 홈이 굴곡지게 형성됨에 따라, 타이어의 내부에서 발생되는 공명음이 흡음면에서 튕겨나가 흡음재의 흡음 성능이 더 떨어지는 문제점도 가지고 있었다.

대한민국 특허등록 제1473850호 “공명음 저감 타이어”

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 흡음재 몸체의 흡음면의 일,타측에 함몰되는 요홈부와 돌출되는 돌기부를 길이 방향으로 나란하게 형성하여 흡음면의 표면적을 넓혀 흡음재의 흡음 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 흡음재를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 몸체의 내측 흡음면에 형성된 요홈부의 하면을 평탄 하면으로 형성하여 평탄 하면에서 공명음이 바로 원활하게 흡수되게 함으로써 공명음의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 흡음재를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 몸체의 내측 흡음면에 형성된 돌출부의 상면을 평탄 상면으로 형성하여 평탄 상면에서 공명음이 바로 원활하게 흡수되게 함으로써 공명음의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 흡음재를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 요홈부의 양측에 경사면을 형성하여 요홈부를 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 형성함으로써, 요홈부의 내부로 유입된 공명음이 요홈부의 내부에서 맴돌이 되면서 흡음재로 흡음됨에 따라, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 흡음재를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 돌출부의 양측에 내측 방향으로 하향 경사진 경사면을 형성시켜 돌출부의 양측 경사면의 하부에서 공명음을 회전되게 잔류시켜 흡음재로 흡음되게 함으로써, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있도록 하는 타이어 흡음재를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 “타이어 흡음재”는 폴리올과 다이소시아네이트를 반응시켜 오픈셀 구조의 타이어 흡음재에 있어서, 길이 방향으로 길게 형성되는 발포 폴리우레탄 폼 형태를 갖는 몸체를 포함하고, 상기 몸체의 내측 흡음면의 일측에 길이 방향으로 요홈부를 함몰되게 형성하며, 상기 몸체의 내측 흡음면의 타측에 상기 요홈부와 일정 간격으로 이격되어 내측 흡음면에서 돌출된 돌기부를 형성하되, 상기 요홈부와 돌기부가 길이 방향으로 서로 평행하게 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 “타이어 흡음재”의 상기 요홈부의 하면은 평탄 하면으로 형성되고, 상기 돌기부의 상면은 요홈부의 평탄 하면과 상하 간격을 두고 서로 평행한 평탄 상면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 “타이어 흡음재”의 상기 요홈부는 양측에 내측 방향으로 상향 경사진 경사면이 형성되어 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 구성되고, 상기 돌기부는 양측에 평탄 평면의 양측에서 내측 방향으로 하향 경사진 경사면이 형성되어 하부의 양측 폭이 좁고 상부의 양측 폭이 넓은 돌기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체의 길이 방향의 끝단에 경사면을 형성하고 상기 경사면에 마킹선이 더 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 흡음재 몸체의 흡음면의 일,타측에 함몰되는 요홈부와 돌출되는 돌기부를 길이 방향으로 나란하게 형성하여 흡음면의 표면적을 넓혀 흡음재의 흡음 성능이 우수한 타이어 흡음재를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 몸체의 내측 흡음면에 형성된 요홈부의 하면을 평탄 하면으로 형성하여 평탄 하면에서 공명음이 바로 원활하게 흡수되게 함으로써 공명음의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 몸체의 내측 흡음면에 형성된 돌출부의 상면을 평탄 상면으로 형성하여 평탄 상면에서 공명음이 바로 원활하게 흡수되게 함으로써 공명음의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 요홈부의 양측에 경사면을 형성하여 요홈부를 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 형성함으로써, 요홈부의 내부로 유입된 공명음이 요홈부의 내부에서 맴돌이 되면서 흡음재로 흡음됨에 따라, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 돌출부의 양측에 내측 방향으로 하향 경사진 경사면을 형성시켜 돌출부의 양측 경사면의 하부에서 공명음을 회전되게 잔류시켜 흡음재로 흡음되게 함으로써, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 흡음재를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 흡음재가 타이어에 접착된 상태를 나타낸 일부 절개 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 흡음재가 타이어에 접착된 상태를 나타낸 횡단면도.
도 4는 도 3의 A부 확대도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어 흡음재를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 흡음재가 타이어에 접착된 상태를 나타낸 일부 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 흡음재가 타이어에 접착된 상태를 나타낸 횡단면도이고, 도 4는 도 3의 A부 확대도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어 흡음재는 공기 타이어(10)의 내부에 배치되어 차량의 주행중 타이어(10)에서 발생되는 공명음을 흡음하여 저감시켜 타이어(10)의 소음을 줄이는 것이다.

즉 본 발명에 따른 타이어 흡음재는 트레드부(20)와 트레드부(20)의 양측에 각각 배치되는 비드부(30) 및 트레드부(20)와 상기 비드부(30)를 연결하는 측벽부(40)를 포함하는 공기 타이어(10)의 내부에 배치되는 것으로, 외측면이 트레드부(20)에 접착되어 고정되는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 타이어 흡음재는 폴리올(polyol)과 다이소시아네이트(Isocyanate)를 반응시켜 오픈셀 구조의 타이어 흡음재에 있어서, 길이 방향으로 길게 형성되는 발포 폴리우레탄 폼 형태를 갖는 몸체(1)를 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 타이어 흡음재는 상기 몸체(1)의 내측 흡음면(11)의 일측에 길이 방향으로 길게 형성되는 요홈부(2)를 더 포함하고, 상기 몸체(1)의 내측 흡음면(11)의 타측에 상기 요홈부(2)와 일정 간격으로 이격되게 형성되는 돌기부(3)를 더 포함하며, 상기 돌기부(3)는 요홈부(2)를 중심으로 양측에 대칭으로 형성된다.

상기 요홈부(2)의 하면은 차량의 주행중 공기 타이어(10)의 내부에서 발생되는 공명음이 저항이나 튕김이 거의 없이 바로 원활하게 흡수되게 할 수 있도록 수평으로 평탄한 평탄 하면(21)으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌기부(3)의 상면은 차량의 주행중 공기 타이어(10)의 내부에서 발생되는 공명음이 저항이나 튕김이 거의 없이 바로 원활하게 흡수되게 할 수 있도록 수평으로 평탄한 평탄 상면(31)으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 요홈부(2)는 요홈부(2)의 내부로 유입된 공명음이 요홈부(2)의 내부에서 맴돌이 되면서 흡음재로 흡음되게 할 수 있도록, 양측에 평탄 하면(21)의 양측에서 내측 방향으로 상향 경사진 경사면(22)이 형성되어 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 구성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 요홈부(2)는 양측에 경사면(22)이 형성된 더브테일 홈으로 구성되는 것이 바람직한 것이다.

상기 돌기부(3)는 양측에 공명음을 회전되게 잔류시켜 양측에서 흠음력을 높일 수 있도록, 양측에 평탄 상면(31)의 양측에서 내측 방향으로 하향 경사진 경사면(32)이 형성되어 하부의 양측 폭이 좁고 상부의 양측 폭이 넓은 돌기로 구성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 돌기부(3)는 양측에 경사면(32)이 형성된 더브테일 돌기로 구성되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 타이어 흡음재는 흡음성과 내구성 및 신축성을 향상시킬 수 있도록, 밀도 20 내지 50 kg/m³, 경도(ILD 25%) 10 내지 50kgf/314cm², 인장강도 0.5kgf/cm²이상, 신장율 100% 이상, 탄성율 15% 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 타이어(10) 흡음재의 흡음 상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 타이어 흡음재가 트레드부(20)의 내면에 접착되는 공기 타이어(10)가 지면에 밀착되어 주행을 할 경우에는 공기 타이어(10)의 내부에서 공명음이 발생된다.

그리고 이와 같이 공기 타이어(10)의 내부에서 공명음이 발생되면, 발생된 공명음의 일부는 흡음재 몸체(1)의 내측 흡음면(11)의 일,타측에 형성된 요홈부(2)의 평탄 하면(21)과 돌기부(3)의 평탄 상면(31)에 바로 저항이 거의 없이 접촉하여 원활하게 흡음된다.

아울러 공기 타이어(10)의 내부에서 발생된 공명음의 일부는 상기 요홈부(2)의 내부에 유입되어 맴돌면서 요홈부(2)의 표면을 통해 거의 흡음되는 것이다.

이와 함께 공기 타이어(10)의 내부에서 발생된 공명음의 일부는 상기 돌기부(3)의 양측 경사면(32)의 하부에서 회전되어 잔류되면서 경사면(32)과 경사면(32)의 하부 부분의 흡음재 표면으로 흡음되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기 흡음재 몸체(1)의 흡음면의 일,타측에 요홈부(2)와 돌기부(3)를 길이 방향으로 나란하게 형성하여 흡음면의 표면적을 넓혀 흡음재의 흡음 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

특히 본 발명은 요홈부(2)의 하면을 평탄 하면(21)으로 형성하고 돌출부의 상면을 평탄 상면(31)으로 형성하여 차량의 주행 중 공기 타이어(10)의 내부에서 발생되는 공명음의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

또한 본 발명은 요홈부(2)의 양측에 경사면(22)을 형성하여 요홈부(2)를 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 형성함으로써, 요홈부(2)의 내부로 유입된 공명음이 요홈부(2)의 내부에서 맴돌이 되면서 흡음재로 흡음됨에 따라, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

또한 본 발명은 돌출부는 양측에 내측 방향으로 하향 경사진 경사면(32)을 형성시켜 돌출부의 양측 경사면(32)의 하부에서 공명음을 회전되게 잔류시켜 흡음재로 흡음되게 함으로써, 흡음재의 흡음 성능을 좀 더 향상시킬 수 있는 장점도 있다.

이러한 본 발명의 흡음재를 폭 : 126mm, 길이 2,200mm, 두께 40mm, 밀도 32kg/m³크기를 갖는 흡음재를 제조하여 미장착, 평판형태의 흡음재, 본 발명 구조를 갖는 흡음재에 대하여 타이어 장착 후 센서를 타이어 표면에 부착시키고 주행실험을 통하여 노이즈 발생을 측정하였더니 아래 표 1과 같이 노이즈가 감소되는 효과를 얻음을 알 수 있었다.

	조건항목	1/3 Octaver Center Frequency (Hz)											800~4000Hz RMS(w,dB)
	조건항목	200	250	215	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000	200	2000
미장착	A-Weight	70.4	71.1	79.0	80.9	79.6	78.8	78.3	80.5	81.8	80.1	79.5	89.6
민무늬	A-Weight	68.7	70.9	79.0	80.6	79.4	79.0	78.1	80.4	81.7	80.0	79.1	89.5
본발명	A-Weight	69.0	70.6	79.4	80.8	79.5	78.9	77.9	80.2	81.4	79.6	78.3	89.3

상기 표 1에서 확인할 수 있듯 흡음재를 장착시 보다 본 발명의 구조를 갖는 흡음재는 0.3dB 감소 효과를 얻을 수 있으며 상기한 감소 효과는 차량내부 측정치로 환산하여 살펴보면 3~5dB 감소 효과가 있다는 것을 알 수 있다.

한편 첨부도면 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 사시도로서 몸체(1)의 양 끝단에 마킹선(60)을 형성시켜 사용할 수 있으며 상기 마킹선(60)은 흡음재를 타이어 내면을 따라 원형으로 절첩한 후 끝단부를 연결시 몸체(1)의 중심이 일치하였는지를 육안으로 정렬하였음을 확인할 수 있는 이점을 제공 받을 수 있다.

상기 몸체(1)의 길이 방향의 끝단에 경사면을 형성하고 상기 경사면에 마킹선(60)을 형성시키되 타이어 내측에 본 발명의 흡음재를 설치하였을 때 상기 마킹선(60)이 형성된 끝단면의 거리가 1~5cm 간격으로 이격되도록 설치한다.

상기 끝단면의 거리가 1~5cm 간격으로 이격되도록 설치하는 이유는 타이어의 회전에 의해 전달되는 열에너지에 의해 흡음재가 수축팽창 되어 변형되는 것을 방지하기 위함이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

1 : 몸체 2 : 요홈부
3 : 돌기부 11 : 내측 흡음면
21 : 평탄 하면 22 : 경사면
31 : 평탄 상면 32 : 경사면

Claims

폴리올과 다이소시아네이트를 반응시켜 오픈셀 구조의 타이어 흡음재에 있어서,
길이 방향으로 길게 형성되는 발포 폴리우레탄 폼 형태를 갖는 몸체를 포함하고, 상기 몸체의 내측 흡음면의 일측에 길이 방향으로 요홈부를 함몰되게 형성하며,
상기 몸체의 내측 흡음면의 타측에 상기 요홈부와 일정 간격으로 이격되어 내측 흡음면에서 돌출된 돌기부를 형성하되, 상기 요홈부와 돌기부가 길이 방향으로 서로 평행하게 형성되어 이루어진 것이며,
상기 요홈부는 양측에 내측 방향으로 상향 경사진 경사면이 형성되어 하부의 양측 폭이 넓고 상부의 양측 폭이 좁은 홈으로 구성되고,
상기 돌기부는 양측에 평탄 평면의 양측에서 내측 방향으로 하향 경사진 경사면이 형성되어 하부의 양측 폭이 좁고 상부의 양측 폭이 넓은 돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 흡음재.
제1항에 있어서,
상기 요홈부의 하면은 평탄 하면으로 형성되고,
상기 돌기부의 상면은 요홈부의 평탄 하면과 상하 간격을 두고 서로 평행한 평탄 상면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 타이어 흡음재.
삭제
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타이어 흡음재는 밀도 20 내지 50 kg/m³, 경도(ILD 25%) 10 내지 50kgf/314cm², 인장강도 0.5kgf/cm²이상, 신장율 100% 이상, 탄성율 15% 이상인 것을 특징으로 하는 타이어 흡음재.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 양 끝단 측면에 마킹선이 더 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 흡음재.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 끝단 측면에 경사면부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 타이어 흡음재.