KR102247465B1 - 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어 - Google Patents

다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 노면과 접촉하는 트레드와, 상기 트레드와 림 사이의 공동부에서 발생하는 진동 소음을 감쇄시킬 수 있도록 트레드의 내부면에 설치되는 흡음부재를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 흡음부재는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 고정받침판과 지주대와 돔형감쇄부를 이용하여 다층구조물로 형성한 것으로, 노면과의 마찰로 발생한 진동 및 소음이 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 후 다층구조물로 형성된 흡음부재를 통해 분산되고 흡음되도록 함으로써, 진동 및 소음이 신속하게 감쇄시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어{A pneumatic tire having multilayer type sound absorbing member}
본 발명은 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것으로, 구체적으로는, 노면과의 마찰로 발생한 진동 및 소음이 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 후 다층구조물로 형성된 흡음부재를 통해 분산되고 흡음되도록 함으로써, 진동 및 소음이 신속하게 감쇄될 수 있도록 한 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 타이어의 공동부 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 내부로 전달될 때 다층구조물 형태인 흡음부재에 의하여 분산되고 흡음되어 감쇄되도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 흡음부재를 다층구조물로 형성하는 고정받침판과 지주대와 돔형감쇄부들에 의하여 진동 및 소음이 용이하게 흡음되고 분쇄되도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다층구조물로 형성되는 흡음부재가 진동 및 소음을 1~3차에 걸쳐 분산시키고 흡음되도록 함으로써, 진동 및 소음의 감쇄효율이 신속하게 향상되도록 하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 노면과 접촉하는 트레드와, 상기 트레드와 림 사이의 공동부에서 발생하는 진동 소음을 감쇄시킬 수 있도록 트레드의 내부면에 설치되는 흡음부재를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 흡음부재는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 고정받침판과 지주대와 돔형감쇄부를 이용하여 다층구조물로 형성한 것을 특징으로 한다.
상기 흡음부재는, 트레드 내부면에 직접 부착되는 고정받침판과, 상기 고정받침판에 일정 길이로 형성되어 억지 끼움으로 조립되는 지주대와, 상기 고정받침판에서 이격되도록 지주대의 상단에 억지 끼움으로 조립 설치되는 돔형감쇄부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고정받침판에는, 트레드의 내부면에 일정 두께와 형태로 형성되어 부착되고, 그 중심에 지주대를 억지 끼움 시킬 수 있도록 하측 조립홀이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 고정받침판은, 타이어의 내부면에 부착시킴으로써, 진동 및 소음을 1차적으로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 지주대는, 고정받침판의 하측 조립홀과 돔형감쇄부의 상측 조립홀에 억지 끼움 시킬 수 있도록 양단에 확장되고 돌출되는 억지 끼움 헤드가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 지주대는, 고정받침판과, 돔형감쇄부사이에 공간을 형성함으로써, 진동 및 소음을 2차적으로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 돔형감쇄부는, 고정받침판보다 넓고 일정 두께와 형태로 형성되되, 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 감쇄시킬 수 있도록 역접시형으로 형성되고 그 중심에 지주대가 억지 끼움으로 조립되는 상측 조립홀이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 돔형감쇄부는, 지주대 상단에 조립됨으로써, 공동부에서 난반사되는 진동 및 소음을 3차로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 돔형감쇄부는, 저면에 촉수돌기 또는 촉수판 중 어느 하나를 형성하여 진동 및 소음을 감쇄시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어에 의하면, 노면과 마찰하는 타이어의 진동 및 소음이 트레드를 통해 내부로 전달될 때 다층구조물 형태인 흡음부재에 의하여 분산되고 흡음되어 감쇄되도록 하는 효과가 있다.
또한, 흡음부재를 다층구조물로 형성하는 고정받침판과 지주대와 돔형감쇄부들에 의하여 진동 및 소음의 흡음과 분쇄가 용이하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 다층구조물로 형성되는 흡음부재가 진동 및 소음을 1~3차에 걸쳐 분산시키고 흡음함으로써, 진동 및 소음의 감쇄효율이 향상되도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 도 1에 나타낸 흡음부재를 확대 도시한 사시도.
도 3은, 도 2에 나타낸 흡음부재의 도시한 분해도.
도 4는, 도 2에 나타낸 흡음부재를 도시한 결합 측단면도.
도 5는, 도 2에 나타낸 흡음부재의 배치 예를 도시한 도면.
도 6(a)(b)는, 도 2에 돔형감쇄부의 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 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 다층구조물형 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 감쇄시킬 수 있도록 트레드(4)의 내부면에 설치되는 흡음부재(30)를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어(2)에 있어서, 상기 흡음부재(30)는, 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 고정받침판(32)과 지주대(34)와 돔형감쇄부(36)를 이용하여 다층구조물로 형성된다.
또한, 상기 흡음부재(30)는, 트레드(4) 내부면에 직접 부착되는 고정받침판(32)과, 상기 고정받침판(32)에 일정 길이로 형성되어 억지끼움으로 조립되는 지주대(34)와, 상기 고정받침판(32)에서 이격되도록 지주대(34)의 상단에 억지끼움으로 조립 설치되는 돔형감쇄부(36)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 고정받침판(32)에는, 트레드(4)의 내부면에 일정 두께와 형태로 형성되어 부착되고, 그 중심에 지주대(34)를 억지 끼움시킬 수 있도록 하측 조립홀(32a)이 형성되어 이루어진다. 이러한, 상기 고정받침판(32)은, 타이어의 내부면에 부착시킴으로써, 진동 및 소음을 1차적으로 분산시키고 흡음하게 된다.
또한, 상기 지주대(34)는, 고정받침판(32)의 하측 조립홀(32a)과 돔형감쇄부(36)의 상측 조립홀(36a)에 억지 끼움 시킬 수 있도록 양단에 확장되고 돌출되는 억지 끼움 헤드(34a)가 형성되어 이루어진다.
또한, 상기 지주대(34)는, 고정받침판(32)과, 돔형감쇄부(36)사이에 공간을 형성함으로써, 진동 및 소음을 2차적으로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한다.
또한, 상기 돔형감쇄부(36)는, 고정받침판(32)보다 넓고 일정 두께와 형태로 형성되되, 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 감쇄시킬 수 있도록 역접시형으로 형성되고 그 중심에 지주대(34)가 억지 끼움으로 조립되는 상측 조립홀(36a)이 형성되어 이루어진다. 이러한, 상기 돔형감쇄부(36)는, 지주대(34) 상단에 조립됨으로써, 공동부(V)에서 난반사되는 진동 및 소음을 3차로 분산시키고 흡음할 수 있게 된다.
또한, 상기 돔형감쇄부(36)는, 저면에 촉수돌기(38a) 또는 촉수판(38b) 중 어느 하나를 형성하여 진동 및 소음을 감쇄할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 즉, 돔형 감쇄부(36)의 저면에 촉수돌기(38a) 또는 촉수판(38b)외에도 흡음 감쇄에 용이한 형태들을 적용시켜 형성할 수도 있다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 다층구조물형 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 발생한 진동 및 소음은 파형 형태로 공동부(V)로 전달된다. 이러한 진동 파형에 의한 진동 소음은 타이어(2) 내부 면에 부착된 다층구조물형 흡음부재(30)에 의하여 일부는 흡음되고 일부는 반사되면서 약화된다.
즉, 진동 및 소음이 다층구조물형 흡음부재(30)의 고정부착판(32)에 도달하면, 1차로 분산되고 흡음된다. 이때 진동 및 소음 일부는 약화되고 소멸된다. 또 일부의 진동 및 소음은 지주대(34)에 의해 형성되는 고정부착판(32)과 돔형감쇄부(36) 사이 공간에서 분산되고 흡음되어 2차로 감쇄된다. 이때, 난반사 된 진동 및 소음은 다시 돔형감쇄부(36)에 의하여 분산되고 흡음되어 3차로 감쇄가 이루어지게 된다.
그리고 돔형감쇄부(36)는, 고정부착판(32)보다 넓게 형성됨에 따라 공동부(V)에서 떠도는 진동 및 소음을 좀더 감쇄시키게 된다.
이러한 다층구조물형 흡음부재(30)는, 타이어 내부면에 일정 간격을 두고 배치되어 진동 및 소음을 감쇄시키게 된다. 또한, 흡음부재(30)는, 타이어의 특성 및 크기에 따라 설치 개수를 조정하여 설치할 수도 있다. 또한, 지주대(34)에 의하여 형성되는 공간에 접하는 돔형감쇄부(36)의 저면에 감쇄수단인 촉수돌기(38a) 또는 촉수판(38b)를 더 부가시켜 형성함으로써, 진동 및 소음을 효율적으로 감쇄시킬 수 있도록 하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 흡음부재(30)는, 타이어의 구름작용에 의한 진동 및 소음과 이로 인한 공동부(V)의 공명 울림도 잡아 주기 때문에 타이어(2)의 주행 중 발생하는 진동 및 소음을 신속하게 소멸시킬 수 있게 된다. 이에 따라 운전자의 운전 집중력을 향상시켜 안전운전을 할 수 있도록 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 다층구조물형 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
30: 흡음부재 32: 고정받침판
34: 지주대 36: 돔형감쇄부
32a: 하측 조립홀 36a: 상측 조립홀
34a: 억지 끼움 헤드 V: 공동부

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 노면과 접촉하는 트레드(4)와, 상기 트레드(4)와 림 사이의 공동부(V)에서 발생하는 진동 소음을 감쇄시킬 수 있도록 트레드(4)의 내부면에 설치되는 흡음부재(30)를 구비하여 이루어지는 공기입 타이어(2)에 있어서,
    상기 흡음부재(30)는,
    진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 소멸되도록 하기 위하여 고정받침판(32)과 지주대(34)와 돔형감쇄부(36)를 이용하여 다층구조물로 형성하되,
    상기 흡음부재(30)는,
    트레드(4) 내부면에 직접 부착되는 고정받침판(32)과,
    상기 고정받침판(32)에 일정 길이로 형성되어 억지끼움으로 조립되는 지주대(34)와,
    상기 고정받침판(32)에서 이격되도록 지주대(34)의 상단에 억지끼움으로 조립 설치되는 돔형감쇄부(36)를 포함하며,
    상기 돔형감쇄부(36)는,
    고정받침판(32)보다 넓고 일정 두께와 형태로 형성되되, 트레드를 통해 타이어 내부로 전달된 진동 및 소음을 분산시키고 흡음하여 감쇄시킬 수 있도록 역접시형으로 형성되고 그 중심에 지주대(34)가 억지 끼움으로 조립되는 상측 조립홀(36a)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정받침판(32)에는,
    트레드(4)의 내부면에 일정 두께와 형태로 형성되어 부착되고, 그 중심에 지주대(34)를 억지 끼움시킬 수 있도록 하측 조립홀(32a)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정받침판(32)은,
    타이어의 내부면에 부착시킴으로써, 진동 및 소음을 1차적으로 분산시키고 흡음할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 지주대(34)는,
    고정받침판(32)의 하측 조립홀(32a)과 돔형감쇄부(36)의 상측 조립홀(36a)에 억지 끼움 시킬 수 있도록 양단에 확장되고 돌출되는 억지 끼움 헤드(34a)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 지주대(34)는,
    고정받침판(32)과, 돔형감쇄부(36)사이에 공간을 형성함으로써, 진동 및 소음을 2차적으로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  7. 삭제
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 돔형감쇄부(36)는,
    지주대(34) 상단에 조립됨으로써, 공동부(V)에서 난반사되는 진동 및 소음을 3차로 분산시키고 흡음할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 돔형감쇄부(36)는,
    저면에 촉수돌기(38a) 또는 촉수판(38b) 중 어느 하나를 형성하여 진동 및 소음을 감쇄할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어.
KR1020190117923A 2019-09-25 2019-09-25 다층구조물형 흡음부재를 구비한 공기입 타이어 KR102247465B1 (ko)

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