KR102229485B1 - 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어 - Google Patents

관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 노면과 접촉하는 트레드와, 상기 트레드와 림 사이의 공동부에서 발생하는 진동 소음을 감소시키기 위하여 트레드의 내부면에 일정 두께의 흡음체를 일정 형태로 가공하여 형성되는 흡음부재를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 흡음부재에는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 중심과 최외각의 두께를 서로 달리한 흡음체에 서로 다른 기울기 각도와 서로 다른 입출구측 내경과 서로 다른 길이로 형성되어 배치되는 관통구멍들이 형성된 것으로, 트레드를 통해 노면과의 마찰로 발생한 진동 및 소음이 타이어 내부로 전달된 후 흡음부재의 관통구멍형들을 통해 분산되고 흡음되도록 함으로써, 진동 및 소음이 신속하게 감쇄될 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어{A pneumatic tire having through hole type sound absorbing member}
본 발명은 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 구체적으로는, 노면과의 마찰로 발생한 진동 및 소음이 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 후 흡음부재의 관통구멍들을 통해 분산되고 흡음되도록 함으로써, 진동 및 소음이 신속히 감쇄될 수 있도록 한 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 타이어의 공명소음을 저감하기 위한 공기입 타이어는, 이미 널리 개시된 사항으로 자세한 설명은 생략하며, 등록특허 제10-1767077호 "공기입 타이어", 등록특허 제10-1535029호 저소음 타이어, 등록특허 제10-1184826호 "공기입 타이어", 등록특허 제10-1147627호 "저소음 공기 타이어" 등을 참고할 수 있다.
이러한 공동 공명 현상에 의한 소음을 저감시키는 방법으로는, 완성된 타이어 내부에 흡음재를 부가하여 공명음을 흡수하는 것이 제안되고 있지만, 흡음재의 특성에 대한 검토가 충분하게 이루어져 있지 않기 때문에, 반드시 양호한 소음의 저감이 달성된다고는 할 수 없다.
그리고 공명음을 개선하기 위해 타이어에 양면테이프와 톨루엔 계열의 프라이머를 활용하여 발포된 우레탄 폼을 부착시킨 구조의 타이어가 생산되고 있는데, 즉, 폴리우레탄(PU)을 발포시켜 가공한 흡음재를 타이어에 부착해 사용하고 있다.
하지만 폴리우레탄 흡음재는, 수분과 고온 조건에서 가수분해 됨에 따라 손상되어 NVH 기능이 저하되는 문제가 있다. 또한 노면 주행 시 접착제의 접착력 저하로 타이어의 물성 및 수명을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 소음 발생을 최소화시키는 동시에 타이어 성능을 개선시키는 연구가 필요한 실정이다.
한편, 상기 등록특허 제10-1767077호에서는, 이너라이너에 접착부재를 이용하여 흡음부재를 설치하고 있는데, 흡음 효과의 실효성이 미비하고 타이어를 제조한 후 부착해야 함에 따라 작업공수가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 상기 등록특허 제10-1535029호에서는, 타이어의 이너라이너 층에 형성된 실란트층 위에 폴리프로필렌 멜트블로운 섬유를 포함한 흡음재를 형성하고 있는데 추가 공정을 통해 흡음재를 부착하기 때문에 번거롭고 소음방지 효율 대비 기대 제조비용 상승은 물론 기대에 도달하지 못한 문제점이 있다.
또한, 상기 등록특허 제10-1184826호에서는, 타이어의 이너라이너 내측 부위에 흡음재(吸音材)를 이용한 소음 저감부재를 설치함으로써, 타이어가 거친 노면을 주행시 발생되는 소음을 일부 개선시키는 효과는 있으나, 타이어 내부의 공명음을 저감시키기에는 어려운 문제점이 있다. 또한, 림의 외주면에 소음 저감부재를 설치하기 어렵고, 전체적인 무게 증가로 인해 차량의 연비 및 진동에 대한 개선을 필요로 하는 문제점이 있다.
또한, 타이어의 트레드 형상 및 구조를 변경함으로써, 타이어 내부의 공명음을 일부 개선하고 있으나, 트레드 형상을 타이어의 종류에 따라 제한적으로 변경할 수밖에 없으며, 트레드의 형상을 변경하기 위한 금형 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 상기 등록특허 제10-1147627호에서는, 타이어의 내표면에 탄성 고정밴드로 띠형 흡음부재가 접압 설치되는 것으로, 소음 저감이 양호한지 탄성 고정밴드에 의한 또 다른 소음이 발생할 우려가 있는 문제점이 있고, 타이어를 제조한 후 타이어의 내부 표면에 별도로 설치되기 때문에 타이어 내부구조가 복잡해지는 것은 물론 작업 공수가 증가하는 문제가 있다.
이에 따라, 타이어 및 휠 제조 후 흡음 성능을 높이기 위하여 별도의 공정이 추가되어 타이어의 제조비용이 증가하는 문제점이 있다. 그리고 별도의 공정을 통해 흡음성능이 향상되도록 제조된 타이어 및 휠을 보관하기에도 불편한 문제점이 있다.
[특허문헌 0001] 등록특허 제10-1767077호 "공기입 타이어"(공고 2017.08.11.) [특허문헌 0002] 등록특허 제10-1535029호 "저소음 타이어"(공고 2015.07.07.) [특허문헌 0003] 등록특허 제10-1184826호 "공기입 타이어"(공고 2012.09.20.) [특허문헌 0004] 등록특허 제10-1147627호 "저소음 공기 타이어"(공고 2012.09.20.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 노면과 마찰하는 타이어의 진동 및 소음이 트레드를 통해 타이어 내부에 전달될 때 흡읍부재의 관통구멍들에 의하여 분산되고 흡음되도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 흡음부재에 형성되는 관통구멍들의 길이 및 기울기 각도 와 입출구의 내경을 서로 다르게 형성함으로써, 진동 및 소음에 대한 흡음과 분쇄가 효율적으로 이루어지도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 관통구멍들이 형성된 흠음부재를 타이어의 트레드 내부에 부착 받침대를 이용하여 이격시켜 설치함으로써, 진동 및 소음의 감쇄가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 진동 및 소음이 흡음부재의 관통구멍들을 통과하도록 함으로써, 관통구멍들에 의하여 1차로 분산되고 흡음되도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 흡음부재의 관통구멍들 내주 면에 감쇄돌기들을 산재시켜 더 형성함으로써, 진동 및 소음이 이들 감쇄돌기에 의하여 2차로 분산되고 흡음되도록 하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 노면과 접촉하는 트레드와, 상기 트레드와 림 사이의 공동부에서 발생하는 진동 소음을 감소시키기 위하여 트레드의 내부면에 일정 두께의 돔형 감쇄부를 일정 형태로 가공하여 형성되는 흡음부재를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 흡음부재에는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 용이하게 소멸시키기 위하여 중심과 최외각의 두께를 서로 달리한 돔형 감쇄부에 관통구멍들을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡음부재는, 트레드 내부 면에 일정 간격을 두고 다수 개를 부착시켜 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡음부재는, 진동 및 소음을 감쇄시킬 수 있도록 일정 곡률로 상부를 형성한 일정 두께의 돔형 감쇄부와, 트레드 내부면에 이격시킨 상태로 부착시킬 수 있도록 상기 돔형 감쇄부의 저면에 일정 두께로 다수 개 돌출시켜 형성되는 부착 받침대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통구멍들은, 돔형 감쇄부에 기울기 각도와 입출구측 내경과 길이를 서로 다르게 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통구멍에는, 진동 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 내주면에 형성되는 감쇄 돌기와, 상기 감쇄돌기를 내주면에 불규칙하게 산재시켜 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관통구멍에는, 내주면의 어느 위치에서 내부로 분기되면서 더 깊이 세밀한 분기구멍들이 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감쇄돌기는, 돔형, 삼각뿔형, 사각뿔형, 원주형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡음부재는, 진동 소음을 감쇄시킬 수 있도록 한 관통구멍들이 4개 경사면 각각에 나뉘어 형성되는 일정 두께의 4면 경사형 감쇄부와, 트레드 내부면에 이격시킨 상태로 부착시킬 수 있도록 상기 4면 경사형 감쇄부의 저면에 일정 두께로 다수 개 돌출시켜 형성되는 부착 받침대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 의하면, 타이어의 내부에 관통구멍형 흡음부재를 부착함으로써, 트레드를 통해 유입된 진동 및 소음을 용이하게 흡음하고 분쇄시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 흡음부재에 기울기 각도를 서로 다르게 형성한 관통구멍들에 감쇄돌기 분기구멍들을 더 형성함으로써, 진동 및 소음의 감쇄 효율이 향상되도록 하는 효과가 있다.
또한, 타이어 내부에 대한 흠음부재의 탈부착이 벨크로 파스너 같은 탈부착수단에 의하여 용이하게 이루어지도록 함으로써, 흡음부재의 장착 및 교체가 편리하도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 나타낸 흡음부재를 확대 도시한 도면.
도 3은, 도 2에 나타낸 흡음부재를 도시한 측단면도.
도 4은, 도 2에 나타낸 흡음부재의 배치 예를 도시한 도면.
도 5는, 도 3에 나타낸 관통구멍들의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 6은, 도 2에 나타낸 흡음부재의 다른 실시 예를 도시한 도면.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 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 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명의 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어(2)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 노면과 접촉하는 트레드(4)와, 상기 트레드(4)와 림 사이의 공동부(V)에서 발생하는 진동 소음을 감소시키기 위하여 트레드(4)의 내부면에 일정 두께의 돔형 감쇄부를 일정 형태로 가공하여 형성되는 흡음부재(30)를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어(2)에 있어서, 상기 흡음부재(30)에는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 중심과 최외각의 두께를 서로 달리한 돔형 감쇄부(36)에 관통구멍(38)들이 형성되어 이루어진다. 이러한 상기 흡음부재(30)는, 트레드(4) 내부 면에 일정 간격을 두고 다수 개를 부착시켜 배치될 수 있다.
또한, 상기 흡음부재(30)는, 진동 소음을 감쇄시킬 수 있도록 일정 곡률로 상부를 형성한 일정 두께의 돔형 감쇄부(36)와, 트레드(4) 내부면에 이격시킨 상태로 부착시킬 수 있도록 상기 돔형 감쇄부(36)의 저면에 일정 두께로 다수 개 돌출시켜 형성되는 부착 받침대(40)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 관통구멍(38)들은, 돔형 감쇄부(36)에 서로 다른 기울기 각도와 서로 다른 입출구측 내경과 서로 다른 길이로 형성된다. 이는 관통구멍(38)들이 진동 및 소음을 신속하게 분산시키고 흡음하여 감쇄시킬 수 있도록 하기 위해서이다.
또한, 상기 관통구멍(38)에는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하는 감쇄 돌기(34)가 형성되어 있다. 이러한 감쇄돌기(34)는 내주면에 불규칙하게 산재시켜 형성함으로써, 진동 및 소음에 대한 감쇄효율이 향상되도록 한다.
또한, 상기 관통구멍(38)에는, 내주면의 어느 위치에서 내부로 분기되면서 더 깊이 세밀하게 연장되는 분기구멍(42)들이 더 형성되어 있다. 이러한 분기구멍(42)들은, 관통구멍(38)들에 의하여 약화된 진동 및 소음을 다시 한번 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 한다.
또한, 상기 감쇄돌기(34)는, 돔형, 삼각뿔형, 사각뿔형, 원주형 중 어느 하나로 형성된다. 감쇄돌기(34)는, 어느 하나의 형태에 한정되지 않고 필요에 따라 혼용하여 형성하거나 선택된 어느 하나의 모양만으로 형성할 수 도 있다.
또한, 상기 흡음부재(30)는, 진동 및 소음을 감쇄시킬 수 있도록 한 관통구멍(38)들이 4개 경사면 각각에 나뉘어 형성되는 일정 두께의 4면 경사형 감쇄부(44)와, 트레드(4) 내부면에 이격시킨 상태로 부착시킬 수 있도록 상기 4면 경사형 감쇄부(44)의 저면에 일정 두께로 다수 개 돌출시켜 형성되는 부착 받침대(40)를 포함하여 이루어진다. 즉, 원형이면서 돔 형태로 형성할 수 도 있지만 4면 경사형 감쇄부(44)처럼 4면을 형성하고 장방형 형태로 하여 형성하여 진동 및 소음을 감쇄시킬 수 있도록 하는 것도 가능하다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어(2)에 설치된 흡음부재(30)의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 차량의 주행으로 타이어(2)가 구름운동을 하는데, 타이어(2)가 노면과 마찰하여 공동부(V)로 진동 및 소음이 전달된다. 이러한 진동 및 소음은 타이어(2) 내부에 관통구멍형 흡음부재(30)들이 부착 받침대(40)에 의하여 일정 간격을 두고 견고하게 부착된다. 그리고 부착 받침대(40)의 부착개수는 타이어 크기에 따라 조정될 수 있다.
그리고 관통구멍(38)과 구멍 면의 감쇄돌기(34)는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하게 된다. 즉, 진동 및 소음이 부착 받침대(40)와 타이어 내부면 사이 공간에서 트레드(4)를 통해 유입될 때 1차로 분산되고 흡음된다. 그리고 나서 진동 및 소음은 2차로 돔형 감쇄부(36) 또는 4면 경사형 감쇄부(44)와, 관통구멍(38)과 감쇄돌기(34)등에 부딪쳐 분산되고 흡음됨에 따라 감쇄된다. 상기한 바와 같이, 진동 및 소음에 대한 감쇄가 1내지 3차에 걸쳐 이루어짐에 따라 감쇄 효율이 향상된다.
그리고 부착 받침대(40)는, 타이어 내부에 부착되는 흡음부재(30)들이 노면과 부딪치거나 장시간 부착된 원인에 의하여 내구성 약화되지 않도록 부착된다.
이때 진동 및 소음이 흡음부재(30)에 도달하면, 진동 및 소음 일부는 약화되어 소멸되지만 또 나머지 일부는 부착 받침대(40)와 타이어 내부면 사이 공간에서 흡음되거나 난반사되면서 약화된다. 즉, 진동 및 소음 일부는 관통구멍(38)과 구멍 면의 감쇄돌기(34), 이외에 실시 예를 적용한 경우 분기구멍(42)들에 의해서도 또 다시 분산되고 흡음되어 약화됨에 따라 진동 및 소음들은 신속하게 소멸된다. 상기한 바와 같이 진동 및 소음들이 감쇄수단들에 의하여 반복적으로 부딪혀 분산되고 흡음되어 약화됨으로써, 진동 및 소음에 대한 감쇄 효율은 향상된다.
상기한 바와 같이, 진동 및 소음은 흡음부재(30)를 형성하고 있는 일정 두께인 돔형 감쇄부(36) 또는 4면 경사형 감쇄부(44)에 의하여 난반사되고 흡음되어 약화되거나 소멸되고, 이어서 관통구멍(38) 및 감쇄돌기(34), 분기구멍(42)에 의하여 난반사되거나 다시 흡음되고 약화되어 소멸되는 과정을 거치게 된다. 즉, 진동 및 소음은 흡음부재(30)에 의하여 반복적으로 분산되고 흡음됨에 따라 효율적으로 감쇄된다.
그리고 상기 흡음부재(30)는, 공동부(V)에서의 공명 울림을 잡아 주기 때문에 타이어(2)의 주행 중 발생하는 소음을 신속하게 약화시켜 소멸시킴에 따라 운전자의 운전 집중력을 향상시키는 것은 물론 차량의 선회 시 하중이 쏠리면서 노면과 마찰하여 발생하는 불쾌한 소음까지도 저감할 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어의 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 있을 것이다. 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: 공기입 타이어 4: 트레드
V: 공동부 30: 흡음부재
34: 감쇄돌기 36: 돔형 감쇄부
38: 관통구멍 40: 부착 받침대
42: 분기구멍 44: 4면 경사형 감쇄부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 노면과 접촉하는 트레드(4)와, 상기 트레드(4)와 림 사이의 공동부(V)에서 발생하는 진동 소음을 감소시키기 위하여 트레드(4)의 내부면에 일정 두께의 돔형 감쇄부를 일정 형태로 가공하여 형성되되, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 중심과 최외각의 두께를 서로 달리한 돔형 감쇄부(36)에 관통구멍(38)들이 형성된 흡음부재(30)를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어(2)에 있어서,
    상기 관통구멍(38)에는,
    진동 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 내주면에 형성되는 감쇄 돌기(34)와,
    상기 감쇄돌기(34)를 내주면에 불규칙하게 산재시켜 형성한 것을 특징으로 하는 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통구멍(38)에는,
    내주면의 어느 위치에서 내부로 분기되면서 더 깊이 세밀하게 형성한 분기구멍(42)들이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 감쇄돌기(34)는,
    돔형, 삼각뿔형, 사각뿔형, 원주형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 관통구멍형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  7. 삭제
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