KR20090018418A - Pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

A pneumatic tire is provided that the absorbing efficiency is increased since the length of the sound-absorbing material is determined and used according to the resonance frequency wavelength. A pneumatic tire comprises a sound-absorbing material(20) arranged in the inner liner exterior of the tire(10). The sound-absorbing material is arranged to the columnar direction of tire. The sound-absorbing material is made of the porous material. The sound-absorbing material has the length of the length of 1/4 of the tire resonance frequency wavelength or 1/8. The sound-absorbing material of the porous material is by turns arranged to the columnar direction of tire.

Description

공기입 타이어{pneumatic tire}Pneumatic tire

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주행시 발생되는 소음을 타이어 내부에 타이어의 공명 주파수에 따라 길이 결정된 흡음재를 구비 함으로써, 소음을 저감시킬 수 있는 공기입 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire that can reduce the noise by providing a sound absorbing material having a length determined in accordance with the resonant frequency of the tire in the noise generated during running.

일반적으로 공기입 타이어는 내부에 공기가 충전되어 있는데, 주행시 이 내부에 충전된 공기의 진동에 의해 소음을 발생시킨다.Generally, a pneumatic tire is filled with air, and when driven, noise is generated by vibration of the air filled therein.

즉, 주행시 타이어의 트레드부가 노면과 접하면서 발생하는 진동에 의해 타이어 내부에 충전된 공기가 타이어 내벽에 서로 부딪히면서 소음을 발생시키는데, 이때 공명주파수라 일컫는, 타이어가 갖는 고유의 주파수와 동일한 주파수의 소음이 발생하면, 공명 현상으로 인해 그 소음은 더욱더 증폭되어 탑승자의 피로를 가중시키는 문제점이 있었다.That is, the air generated in the tire hits the inner wall of the tire due to the vibration generated when the tread portion of the tire contacts the road surface while driving to generate noise. The noise of the same frequency as the inherent frequency of the tire, called a resonance frequency, is generated. When this occurs, the noise due to the resonance phenomenon is further amplified, there is a problem that increases the fatigue of the occupants.

종래에는, 이러한 공명현상에 의한 소음을 감소시키기 위한 대책으로서, 흡음 성능을 가진 구(球)를 만들어 타이어 내부 공동(空洞)에 넣거나, 림 표면 또는 트레드 저부에 흡음재를 부착하였다.Conventionally, as a countermeasure for reducing the noise caused by the resonance phenomenon, a ball having sound absorbing performance was made and put into a tire internal cavity, or a sound absorbing material was attached to the rim surface or the bottom of the tread.

하지만, 흡음 성능을 가진 구를 공동에 삽입한 경우, 차량이 주행할 때마다 구가 타이어 내부를 가격하여 구의 수명이 짧아지고, 나아가서는 구의 파손으로 인한 또 다른 소음이 발생할 수 있다.However, when a sphere having a sound absorption performance is inserted into the cavity, the sphere hits the inside of the tire every time the vehicle is driven, thereby shortening the life of the sphere and further generating another noise due to the breakage of the sphere.

아울러, 림 표면 또는 트레드 저부에 흡음재를 전체적으로 부착한 경우에는, 그 흡음재로 인해 타이어의 전체적인 중량의 증가를 초래하고, 이에 따라 주행시 타이어에서 발생하는 로드 노이즈(load noise)가 증가 될 수 밖에 없으며, 흡음재의 체적이 증가한 만큼 제작단가가 높아질 뿐만 아니라, 타이어 내부에 충전되는 공기량이 그만큼 적어지게 되어 결과적으로 승차감이 좋지 않다는 문제점이 있었다.In addition, in the case where the sound absorbing material is attached to the rim surface or the bottom of the tread as a whole, the sound absorbing material causes an increase in the overall weight of the tire, thereby increasing the load noise generated in the tire during driving. As the volume of the sound absorbing material increases, not only the manufacturing cost is increased, but also the amount of air charged inside the tire is reduced by that amount, resulting in a poor riding comfort.

본 발명은 차량의 주행시나 타이어의 외부 충격으로 발생하는 소음을 타이어의 공명 주파수에 따라 서로 다른 길이의 흡음재를 삽입하여, 소음을 저감시키는 공기입 타이어를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that reduces noise by inserting sound absorbing materials having different lengths according to the resonant frequency of a tire, based on the resonance frequency of the tire.

본 발명은 공기입 타이어에 있어서, 타이어의 이너라이너 외면에, 타이어의 원주방향으로 다수개 배열되는 다공질 소재의 흡음재가 구비되어 있고, 상기 흡음재는 타이어 공명 주파수 파장(λ)의 1/4의 길이 또는 1/8의 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a pneumatic tire includes a sound absorbing material made of a plurality of porous materials arranged in the circumferential direction of the tire on the outer surface of the inner liner of the tire, the sound absorbing material having a length of 1/4 of the tire resonance frequency wavelength? Or 1/8 in length.

또한, 본 발명은 타이어의 이너라이너 외면에, 타이어 공명 주파수 파장(λ)에 1/4의 길이의 다공질 소재의 흡음재와 타이어 공명 주파수파장(λ)에 1/8의 길이의 다공질 소재의 흡음재를 타이어의 원주방향으로 등간격으로 번갈아가며 다수개 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a sound absorbing material of a porous material having a length of 1/4 at a tire resonance frequency wavelength? And a sound absorbing material having a length of 1/8 at a tire resonance frequency wavelength? Of the tire inner liner outer surface. The tire is characterized in that it is provided with a plurality of alternating at equal intervals in the circumferential direction.

본 발명에 의하면, 공명 주파수 파장에 따라 흡음재의 길이 결정하여 사용함으로써, 흡음효율을 높여 소음을 저감시키며, 종래의 흡음재를 구비한 타이어에 비해 흡음재의 사용량을 줄여 제작단가를 낮출 수 있고, 흡음재가 줄어든 만큼 공기를 타이어에 더 충전시킬 수 있어 승차감을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by determining the length of the sound absorbing material according to the resonant frequency wavelength, the sound absorption efficiency is increased to reduce the noise, and the production cost can be reduced by reducing the amount of the sound absorbing material used compared to a tire having a conventional sound absorbing material. Less air can be added to the tire to improve the ride quality.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본발명의 실시예를 설명하기 전에 타이어의 공명 주파수에 대하여 개략적으로 설명한다.First, the resonance frequency of a tire is outlined before describing an embodiment of the present invention.

타이어의 공명 주파수는 대략 200Hz에서 300Hz 사이의 주파수 범위에 있으며 다음의 식으로 산출할 수 있다.The resonant frequency of the tire is in the frequency range between approximately 200 Hz and 300 Hz and can be calculated from the following equation.

Figure 112007059586509-PAT00001
Figure 112007059586509-PAT00001

상기 식에서 f는 타이어의 공명 주파수이고, c는 공기 중에서 음파의 전달속도로써 일반적으로 340m/s이며, λ는 공명 주파수의 파장이다.In the above formula, f is the resonant frequency of the tire, c is generally 340 m / s as the speed of sound wave transmission in air, and λ is the wavelength of the resonant frequency.

상기 식을 이용하여 P220/50R17 규격의 타이어에 적용해보면 약 206Hz 의 공명 주파수가 산출되며, 도 6의 그래프에 나타난 공명 주파수 대역(200~300Hz 사이)과 일치함을 알 수 있다.When applied to the tire of the P220 / 50R17 standard using the above equation, it can be seen that the resonance frequency of about 206 Hz is calculated, and coincides with the resonance frequency band (between 200 and 300 Hz) shown in the graph of FIG. 6.

실시예Example 1 One

도 1는, 본 발명의 실시예 1에 따른 공기입 타이어의 정단면도이고, 도 2는 본발명의 실시예 1에 따른 공기입 타이어의 측단면도이다.1 is a front sectional view of a pneumatic tire according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of a pneumatic tire according to a first embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 공기입 타이어는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 트레드부(11), 벨트층(11a), 사이드월부(13), 에이펙스(15), 비드부(17), 바디플라 이(18), 이너라이너(19)등으로 이루어진 일반적인 공기입 타이어(10)에 있어서, 이너라이너(19) 외면에 흡음재(20)를 부착한 것을 특징으로 하고 있다.1 and 2, the pneumatic tire according to the present invention, the tread portion 11, the belt layer 11a, the side wall portion 13, the apex 15, the bead portion 17, the body flap In a general pneumatic tire (10) consisting of teeth (18), inner liner (19), and the like, the sound absorbing material (20) is attached to the outer surface of the inner liner (19).

상기 흡음재(20)는 다공질 소재로 형성되어 있으며, 타이어의 공명 주파수 파장(λ)의 1/4의 길이를 갖는다. 이러한 구조의 흡음재(20)는, 상기 이너라이너 (19)외면에 예컨대, 접착재, 접착테이프 등과 같은 부착수단에 의해 타이어 내면에 견고히 부착된다.The sound absorbing material 20 is made of a porous material, and has a length of 1/4 of the resonance frequency wavelength λ of the tire. The sound absorbing material 20 having such a structure is firmly attached to the inner surface of the tire by an attachment means such as, for example, an adhesive or an adhesive tape on the outer surface of the inner liner 19.

특히 이러한 흡음재(20)는 타이어의 회전시 원심력이 편중되는 것을 방지하기 위해 원주방향을 따라 등간격으로 다수개가 구비되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 도면에 도시된 바와 같이 2개의 상기 흡음재(20)를 등간격으로 부착하고 있다.In particular, the sound absorbing material 20 is preferably provided in plural at equal intervals along the circumferential direction in order to prevent the centrifugal force from being biased during the rotation of the tire, in the present embodiment, as shown in the drawings, the two sound absorbing materials 20 ) Are attached at equal intervals.

이와 같이 흡음재를 종래와 같이 원주방향 전체에 부착하지 않고 일정 길이로써, 등간격으로 부착함으로써, 흡음 효율을 높여 소음을 저감 시키며, 흡음재의 사용량을 줄여 제작단가를 낮출 수 있고, 흡음재가 줄어든 만큼 공기를 타이어에 더 충전시킬 수 있어 승차감을 향상시킬 수 있다.In this way, by attaching the sound absorbing material at regular intervals at equal intervals without attaching the sound absorbing material to the entire circumferential direction, it is possible to increase the sound absorbing efficiency and reduce the noise, and to reduce the production cost by reducing the amount of the sound absorbing material used. Can be further charged in the tire, thereby improving the riding comfort.

실시예Example 2 2

도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 공기입 타이어의 측단면도이다.3 is a side sectional view of a pneumatic tire according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예 2는 실시예 1과의 작용과 효과는 동일하고, 다만, 실시예 1에 구성에 있어서, 흡음재(20')의 길이를 타이어의 공명 주파수 파장(λ)의 1/8의 길이로 형성한다. Example 2 of the present invention has the same effect and effect as Example 1, except that in Example 1, the length of the sound absorbing material 20 'is 1/8 of the resonance frequency wavelength? Of the tire. Form to length.

본 실시예의 흡음재(20')는 타이어의 회전시 원심력이 편중되는 것을 방지하기 위해 원주방향을 따라 등간격으로 다수개가 구비되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 도면에 도시된 바와 같이 4개의 상기 흡음재(20')를 등간격으로 부착하고 있다.The sound absorbing material 20 'of the present embodiment is preferably provided with a plurality of the sound absorbing material at equal intervals along the circumferential direction in order to prevent the centrifugal force from being biased during the rotation of the tire, in the present embodiment as shown in the figure (20 ') is attached at equal intervals.

실시예Example 3 3

도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 공기입 타이어의 측단면도이다.4 is a side sectional view of a pneumatic tire according to a third embodiment of the present invention.

실시예 3은 본 발명의 실시예 1과 작용과 효과는 동일하고, 다만, 실시예 1의 구성에 있어서, 타이어의 공명 주파수 파장(λ)의 1/4의 길이로 형성된 상기 흡음재(20)와, 실시예 2의타이어의 공명주파수 파장(λ)의 1/8의 길이로 형성된 흡음재(20')를 등간격으로 번갈아가며 예컨대, 실시예 1의 상기 흡음재(20)의 다음에 실시예 2의 상기 흡음재(20')를 타이어의 원주방향을 따라 등간격으로 다수개 부착하여 구성한다.Example 3 has the same effect and effect as Example 1 of the present invention, except that in the configuration of Example 1, the sound absorbing material 20 formed with a length of 1/4 of the resonant frequency wavelength? , The sound absorbing material 20 'formed at a length of 1/8 of the resonance frequency wavelength λ of the tire of Example 2 is alternated at equal intervals, for example, after the sound absorbing material 20 of Example 1, A plurality of sound absorbing materials 20 'are attached at equal intervals along the circumferential direction of the tire.

이하 본 발명의 실시예에 따른 발명의 소음 저감 효과을 표 1과 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the noise reduction effect of the invention according to the embodiment of the present invention will be described with reference to Table 1 and FIG. 5.

본 발명자는 이상에서 본 발명의 효과를 비교하기 위해 표 1과 같이 실시예 별로 공기입 타이어를 제작하였다.The present inventors manufactured the pneumatic tire for each example as shown in Table 1 to compare the effects of the present invention.

Figure 112007059586509-PAT00002
Figure 112007059586509-PAT00002

*비교예, 실시예 1, 2, 3 모두 동일한 공기입 타이어를 적용하였다.* The same pneumatic tire was applied to all the comparative examples, Examples 1, 2, and 3.

상기 표 1에 따라 제작된 타이어(10)를 차량에 장착하고 발생되는 소음을 측정하여, 도 5의 그래프에 나타내었다.The tire 10 manufactured according to Table 1 above was mounted on a vehicle, and the noise generated was measured and shown in a graph of FIG. 5.

도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 주파수(Hz)별 음압(dB)의 관계를 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating a relationship between sound pressure (dB) for each frequency (Hz) according to an embodiment of the present invention.

상기 그래프는 가로축은 주파수(Hz), 세로축은 음압(dB)을 나타내었고, 비교예는 빨강색, 실시예 1은 하늘색, 실시예 2는 갈색, 실시예 3은 초록색으로 나타내었다.In the graph, the horizontal axis represents frequency (Hz), the vertical axis represents sound pressure (dB), and Comparative Example is red, Example 1 is light blue, Example 2 is brown, and Example 3 is green.

상기 그래프에서 보는 바와 같이, 소음을 증폭시키는 타이어 공명 주파수 대역(200~300Hz)에서 본 발명의 실시예를 적용한 공기입 타이어가 비교예의 일반적인 공기입 타이어에 비해, 실시예 3에서는 5(dB)에서 실시예 1, 2에서는 15(dB) 정도 소음이 낮게 측정되어 소음 저감 됨을 알 수 있으며, 실시예 3과 실시예 2와의 흡음재 체적(량)을 비교했을 때 흡음재가 많다고 해서 흡음하는 효율이 높지 않음을 알 수 있다.As shown in the graph, the pneumatic tire to which the embodiment of the present invention is applied in the tire resonance frequency band (200 to 300 Hz) that amplifies the noise is 5 (dB) in Example 3, compared to the general pneumatic tire of the comparative example. In Examples 1 and 2, the noise was measured to be about 15 (dB) low, and it was found that the noise was reduced. It can be seen.

그리고, 상기 그래프에서 보는 바와 같이 발생되는 소음 주파수가 비교예에 비해 실시예의 소음이 음압(dB)이 낮고, 주파수(Hz)가 낮은 쪽으로 이동하는 것을 알 수 있기 때문에 차량 탑승자가 피로를 느끼기 쉬운 크고 높은 음압의 소음이 작고 낮은 적은 음압의 저소음이 되기 때문에 차량의 탑승자가 소음으로 인한 피로를 덜 느끼게 된다.In addition, the noise frequency generated as shown in the graph is larger than the comparative example because the noise of the embodiment has a lower sound pressure (dB) and a lower frequency (Hz), so that the vehicle occupant is likely to feel fatigued. The noise of the high sound pressure is small and the low noise of low sound pressure is low, so that the occupants of the vehicle feel less fatigue due to the noise.

또한, 종래의 흡음재가 구비된 타이어와 같이 타이어 전체에 흡음재를 사용하지 않고 공명 주파수 파장에 따라 길이를 결정하여 흡음재를 사용하기 때문에 제작단가와 타이어의 무게 낮출 수 있으며, 흡음재를 덜 사용하는 만큼 타이어에 공기를 더 충전시킬 수 있기 때문에 승차감도 향상된다.In addition, since the sound absorbing material is used by determining the length according to the resonant frequency wavelength without using the sound absorbing material in the entire tire as in the case of a tire provided with a sound absorbing material, the manufacturing cost and the weight of the tire can be lowered. Because the air can be further charged, the riding comfort is also improved.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.Although the present invention has been described with respect to preferred embodiments, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art will be able to make various modifications and applications within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명 실시예 1에 따른 공기입 타이어의 정단면도.1 is a front sectional view of a pneumatic tire according to the first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명 실시예 1에 따른 공기입 타이어의 측단면도.Figure 2 is a side sectional view of a pneumatic tire according to the first embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명 실시예 2에 따른 공기입 타이어의 측단면도.Figure 3 is a side sectional view of a pneumatic tire according to the second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명 실시예 3에 따른 공기입 타이어의 측단면도.Figure 4 is a side sectional view of a pneumatic tire according to the third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 주파수(Hz)별 음압(dB)의 관계를 나타낸 그래프.5 is a graph showing a relationship between sound pressure (dB) for each frequency (Hz) according to an embodiment of the present invention.

<도면에 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts in the drawings>

10: 타이어 11: 트레드부10: tire 11: tread section

11a: 벨트층 13: 사이드월부11a: Belt Layer 13: Sidewalls

15: 에이펙스 17: 비드부15: Apex 17: Bead part

18: 바디플라이 19: 이너라이너18: Body fly 19: Inner Liner

20: 타이어 공명 주파수 파장(λ)의 1/4 길이의 흡음재.20: Sound absorption material of 1/4 length of tire resonance frequency wavelength (lambda).

20': 타이어 공명 주파수 파장(λ)의 1/8 길이의 흡음재.20 ': Sound absorption material of 1/8 length of tire resonance frequency wavelength (lambda).

Claims (2)

공기입 타이어에 있어서,In pneumatic tires, 타이어(10)의 이너라이너(19) 외면에, 타이어의 원주방향으로 다수개 배열되는 다공질 소재의 흡음재(20)가 구비되어 있고, 상기 흡음재(20)는 타이어 공명 주파수 파장(λ)의 1/4의 길이 또는 1/8의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.On the outer surface of the inner liner 19 of the tire 10, a sound absorbing material 20 made of a porous material arranged in the circumferential direction of the tire is provided, and the sound absorbing material 20 is 1 / the of the tire resonance frequency wavelength? A pneumatic tire having a length of 4 or a length of 1/8. 공기입 타이어에 있어서,In pneumatic tires, 타이어(10)의 이너라이너(19) 외면에, 타이어 공명 주파수 파장(λ)에 1/4의 길이의 다공질 소재의 흡음재(20)와 타이어 공명 주파수 파장(λ)에 1/8의 길이의 다공질 소재의 흡음재(20')를 타이어의 원주방향으로 등간격으로 번갈아가며 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.On the outer surface of the inner liner 19 of the tire 10, the sound absorbing material 20 of the porous material having a length of 1/4 to the tire resonance frequency wavelength λ and a porous length of 1/8 to the tire resonance frequency wavelength λ A pneumatic tire, characterized in that a plurality of sound absorbing material (20 ') of the material is provided alternately at equal intervals in the circumferential direction of the tire.
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