KR20130033779A - 공명소음을 저감한 래디알 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공명소음을 저감한 래디알 타이어(Radial tire)에 관한 것으로, 이를 위해 노면과 접촉하는 트레드(1)와, 타이어의 골격을 이루는 카카스(2), 타이어의 측면을 이루는 사이드월(3), 상기 트레드(1)와 사이드월(3) 사이에 배치되는 숄더부(4), 타이어를 림에 부착하기 위한 비드부(5) 및, 타이어 내부의 공기가 외부로 방출되는 것을 방지하는 이너라이너(6)를 구비하여 이루어진 래디알 타이어에 있어서, 상기 숄더부(4)에 대응하는 타이어 내부의 이너라이너(6)에는 타이어의 원주방향을 따라 좌우 공기층(7)이 형성되도록 브리지 고무(8)의 양단이 에지 연결고무(9)들에 의해 보유 지지되어 이너라이너(6)에 부착된 구조로 되어 있다.

Description

공명소음을 저감한 래디알 타이어{Radial tire reduced resonance noise}

본 발명은 공명소음을 저감한 래디알 타이어(Radial tire)에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 타이어는 림(Rim)과 결합되어 있으면서 타이어의 내부공간이 도우넛 형태의 캐비티(Cavity)를 형성하게 되고, 외부에서 충격이 가해질 때 간섭현상에 의해 특정한 음압 분포가 나타나게 된다.

타이어의 공명소음은 타이어 내부의 공동에 의해 200 ~ 250Hz 영역에서 발생하는 날카로운 주파수의 소음인데, 타이어가 저 편평비의 광폭화 되면서 이러한 공명소음은 더 크게 나타나고 있는 추세이며, 날카로운 타이어 공명소음은 주행중인 운전자와 탑승자의 승차감을 저하시키는 원인을 제공하게 된다.

종래에도 타이어의 공명소음을 줄이기 위해 다양한 기술이 제안되었는바, 그 중 대한민국 공개특허 제10-2007-29652호의 저소음 공기 타이어는 도 5 (A)에 도시된 바와 같이 타이어 내부에 흡음재(111)를 부착하여 타이어 내부공간에서 발생하는 소음을 줄이는 방식을 채택하고 있으나, 이 같은 종래 공명소음 저감용 타이어는 타이어 제조 후에 별도로 흡음재(111)를 타이어(101) 내부에 부착하는 제조방식의 번거로움이 있었으며, 특히 반복 주행시 상기 흡음재(111)가 탈락될 수 있는 문제점이 있었다.

그리고 도 5 (B)에 도시된 종래 공명소음 저감용 타이어는 타이어 성형시 기화가 가능한 물질을 포함한 공기 주머니(201)를 이너라이너(206) 위에 가공하여 가류시 기화되어 공간을 만드는 방법으로서, 타이어 내부의 진동모드를 변화시켜 소음을 감소시킬 수 있는 타이어인데, 이는 타이어 성형시 성형드럼에 미리 물질을 부착하여야 하기 때문에 특별한 형태의 성형드럼을 제작하여야 하고, 기화하는 물질을 포함한 공기 주머니(201)를 별도로 만들어야 하는 단점이 있었다.

또한 도 5 (C)는 일본 공개특허 제2010-269767호의 공명소음 저감용 타이어로서, 타이어(301) 내부에 리지(302, Ridge)를 형성하여 공간 내의 길이 변화를 만들어 발생되는 파장의 크기를 변경하도록 되어 있으나, 이는 리지(302)의 크기에 따라 타이어 중량이 많이 증가될 수 있고 적용위치에 따라 좌우대칭이 이루어지지 않기 때문에 질량 불균일에 의한 진동을 야기시킬 수 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 타이어의 내부 진동모드를 변화시켜 공진 소음을 줄일 수 있는 공명소음 저감용 래디알 타이어를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노면과 접촉하는 트레드와, 타이어의 골격을 이루는 카카스 타이어의 측면을 이루는 사이드월, 상기 트레드와 사이드월 사이에 배치되는 숄더(Shoulder)부, 타이어를 림에 부착하기 위한 비드부 및, 타이어 내부의 공기가 외부로 방출되는 것을 방지하는 이너라이너(Inner liner)를 구비하여 이루어진 래디알 타이어에 있어서, 상기 숄더부에 대응되는 타이어 내부의 이너라이너에는 타이어의 원주방향을 따라 좌우 공기층이 형성되게 브리지 고무의 양단이 에지 연결 고무에 의해 보유 지지되어 이너라이너에 부착된 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 공명소음 저감용 래디알 타이어는 타이어 내부에 부착된 이너라이너의 양쪽으로 형성된 공기층을 가진 브리지 고무들에 의해 타이어 내부 진동모드를 변경시키어 공진모드의 변화를 이루게 하여 차량과 타이어의 공진량을 줄일 수 있게 되어 타이어의 공명소음을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 래디알 타이어의 단면도,
도 2는 도 1의 타이어 내부에서 본 부분 평면도,
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 확대 단면도,
도 4는 본 발명과 종래 타이어의 공명 소음측정 실험 그래프,
도 5 (A), (B), (C)는 종래 공명소음을 저감하기 위한 다양한 타이어의 단면도들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공명소음 저감용 래디알 타이어의 단면도를 보여주고 있는바, 본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 노면과 접촉하는 트레드(1)와, 타이어의 골격을 이루는 카카스(2), 타이어의 측면을 이루는 사이드월(3), 상기 트레드(1)와 사이드월(3) 사이에 배치되는 숄더부(4), 타이어를 림에 부착하기 위한 비드부(5) 및, 타이어 내부의 공기가 외부로 방출되는 것을 방지하는 이너라이너(6)를 구비하여 이루어진 래디알 타이어에 있어서, 상기 숄더부(4)에 대응하는 타이어 내부의 이너라이너(6)에는 타이어의 원주방향을 따라 좌우 공기층(7)이 형성되도록 브리지 고무(8)의 양단이 에지 연결고무(9)들에 의해 보유 지지되어 이너라이너(6)에 부착된 구조로 되어 있다.

이 같이 본 발명에서는 이너라이너(6)에 좌우 공기층(7)을 형성하는 브리지 고무(8)들의 움직임 거동을 방지하기 위해 에지 연결고무(8)들이 부착되어 있으며, 상기 브리지 고무(8)의 신율이 이너라이너(6) 고무 신율 대비 적게 일어나도록 미세 가교를 진행한 고무를 부착하는데, 이는 타이어 성형이나 가류시 브라더(Bladder)에 의한 팽창이 이루어지나 가류 브라더가 빠져나간 뒤 가류가 완료되면, 상기 이너라이너(6)와의 팽창량 차이로 인해 길이가 상당부분 복귀되어 브리지 형상을 형성하게 된다.

이에 따라 상기 브리지 고무(8)도 트레드(1)에 적용된 고무 종류를 사용하게 된다.

통상적으로 상기 트레드(1) 고무는 이너라이너(6) 고무에 비해 신율이 약 200 ~ 300% 정도 작은 물성을 가진다.

한편, 상기 브리지 고무(8)의 두께(t)는 인너라이너(6)의 두께와 동일한 두께를 가지는데, 두께(t)가 너무 두꺼워지면 가류시 숄더부(4)의 팽창이 상대적으로 어려워져 나머지 부재의 가류에 영향을 미치기 때문이다.

그리고 상기 브리지 고무(8)의 양단에서 이 브리지 고무(8)를 토핑하는 고무 내지는 이너라이너(6) 고무를 적용하면서 이 이너라이너(6)와의 부착력을 증가시키도록 되어 있다.

여기서 상기 에지 연결고무(9)의 형상을 테이프 식으로 브리지 고무(8)의 양끝에 부착하고 넓이는 이 브리지 고무(8)의 1/4로 설정하고 두께는 이너라이너(6)의 절반 두께로 설정한다.

따라서 본 발명에 따른 공명소음을 저감한 래디알 타이어는 이너라이너(6) 내부에서 공기층(6)을 형성하는 브리지 고무(8)에 의해 차량과 타이어의 공진량을 줄일 수 있다.

즉, 본 발명은 숄더부(4)의 반대쪽 이너라이너(6)에 형성된 공기층(7)의 압력이 타이어와 림 사이의 공기압에 비해 낮게 설정되어 숄더부(4)이 노면과 충돌시 발생되는 충격량을 완화시키어 공진량 감소효과를 더 높여 공명소음 감소에 효과를 더 할 수 있다.

또한, 상기 숄더부(4)에 얇은 고무층이 브리지 고무(8)로 공기층(7)을 형성하기 때문에 종래와 같이 타이어에 흡음재를 부착하여 제작되는 기술에 비해 타이어 중량 저감이 가능한 잇점을 가지고, 숄더부(4) 내부에서 타이어의 양측면으로 대칭 부착되게 때문에 타이어의 이상 진동현상을 저감할 수 있다.

본 발명에 따른 래디알 타이어를 이용한 시험결과는 도 4의 그래프와 같이 나타나는데, 시험결과 본 발명과 일반적인 종래 래디알 타이어의 결과는 본 발명에 따른 공명소음이 약 2dB 정도 감소하는 효과 있음을 알 수 있다.

1 : 트레드, 2 : 카카스,
3 : 사이드월, 4 : 숄더(Shoulder)부,
5 : 비드부, 6 : 이너라이너(Inner liner),
7 : 공기층, 8 : 브리지 고무(Bridge rubber),
9 : 에지 연결부.

Claims (3)

1. 노면과 접촉하는 트레드(1)와, 타이어의 골격을 이루는 카카스(2), 타이어의 측면을 이루는 사이드월(3), 상기 트레드(1)와 사이드월(3) 사이에 배치되는 숄더부(4), 타이어를 림에 부착하기 위한 비드부(5) 및, 타이어 내부의 공기가 외부로 방출되는 것을 방지하는 이너라이너(6)를 구비하여 이루어진 래디알 타이어에 있어서,
   상기 숄더부(4)에 대응하는 타이어 내부의 이너라이너(6)에는 타이어의 원주방향을 따라 좌우 공기층(7)이 형성되도록 브리지 고무(8)의 양단이 에지 연결고무(9)들에 의해 보유 지지되어 이너라이너(6)에 부착된 것을 특징으로 하는 공명소음을 저감한 래디알 타이어.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 브리지 고무(8)의 두께(t)는 인너라이너(6)의 두께와 동일한 두께를 가진 것을 특징으로 하는 공명소음을 저감한 래디알 타이어.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 에지 연결고무(9)의 형상을 테이프 식으로 브리지 고무(8)의 양끝에 부착하고 넓이는 이 브리지 고무(8)의 1/4로 설정하고 두께는 이너라이너(6)의 절반두께로 설정되는 것을 특징으로 하는 공명소음을 저감한 래디알 타이어.

Images