KR20160080267A

KR20160080267A - 타이어 공명 소음 저감 장치

Info

Publication number: KR20160080267A
Application number: KR1020140191954A
Authority: KR
Inventors: 나재봉
Original assignee: 넥센타이어 주식회사
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-07-07
Also published as: KR101646077B1

Abstract

본 발명은 타이어 공명 소음 저감 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치는 타이어 공명 소음 저감 장치는 신축성과 탄성을 가지며 림의 외주면을 감싸고, 일체형으로 이루어진 환형 흡음 밴드를 포함한다.

Description

타이어 공명 소음 저감 장치{Apparatus for reducing cavity resornance noise}

본 발명은 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 공명 소음 저감 장치에 관한 것이다.

타이어는 차량의 전체 하중을 지지하는 지지 기능, 차량의 구동력과 제동력을 노면에 전달하는 동력 전달 기능, 차량이 불규칙적인 노면 상태를 갖는 노면을 주행하는 때 불규칙적인 노면 상태를 갖는 노면에 의해 발생하여 차량으로 전달되는 외부 충격을 완화시키는 충격 완화 기능 및 차량의 진행 방향을 전환하는 진행 방향 전환 기능 등 다양한 기능을 갖는다.

일반적으로 타이어는 휠(wheel)의 림(rim)에 부착되어 사용되고, 림에 부착된 타이어의 내부에는 압축 공기가 주입되어 음파가 공명(resonance)할 수 있는 공동(cavity)이 마련된다.

한편, 자동차가 주행하는 경우, 림의 진동과 타이어 구조로 인한 구조 기인소음(structure borne noise)이 타이어 공동으로 전달되어 타이어 공명 소음이 발생하게 된다. 이러한 타이어 공명 소음은 림을 통해 운전석 쪽으로 전달되어 운전자를 불쾌하게 하고, 자동차의 외부에서 소음 공해를 발생시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 한국공개특허공보 제10-2013-0022893호와 한국공개특허공보 제10-2010-0108804호에 타이어 내부에 부착된 종래의 흡음체가 개시되어 있다.

한편, 종래의 흡음체를 타이어 내부에 흡음체의 타이어와 결합되는 면에 마련된 실란트 층 또는 접착제 층에 부착된다. 따라서 작업자가 흡음체를 타이어 내부에 부착하는 때, 작업자는 흡음체의 타이어와 결합되는 면에 별도의 실란트 층 또는 접착제 층을 마련해야 하는 번거로움을 겪게 되는 문제점이 있다.

그리고 종래의 흡음체는 타이어의 이너 라이너(inner liner)에 부착되어 있다. 따라서 림에서 발생되어 타이어 공동으로 전달되는 진동과 타이어 공동에서 발생되어 림으로 전달되는 타이어 공명 소음을 효과적으로 차단하지 못하는 문제점이 있다.

한국공개특허공보 제10-2013-0022893호(발명의 명칭: 공기압 타이어 및 이의 제조방법, 공개일자: 2013년 3월 7일) 한국공개특허공보 제10-2010-0108804호(발명의 명칭: 소음 저감용 흡음체를 가진 공기압 타이어, 공개일자: 2010년 10월 8일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 자동차의 휠에 부착하는 공정이 용이하게 하고, 림에서 발생되어 타이어 공동으로 전달되는 진동과 타이어 공동에서 발생되어 림으로 전달되는 타이어 공명 소음을 효과적으로 차단시키는 타이어 공명 소음 저감 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성 하기 위한 본 발명에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치는 신축성과 탄성을 가지며 림의 외주면을 감싸고, 일체형으로 이루어진 환형 흡음 밴드를 포함한다.

여기서, 상기 환형 흡음 밴드의 재질은 에스테르계 폴리우레탄 스폰지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드의 탄성은 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~40%이고, 상기 환형 흡음 밴드의 신장률은 JIS-K-6301의 규정에 따른 실험 결과로서 200~400%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드의 밀도는 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~30Kg/m³이고, 상기 환형 흡음 밴드의 중량은 50~100g인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드의 폭은 상기 림의 폭의 10%~90%이고, 상기 환형 흡음 밴드의 지름은 상기 림의 지름의 10~100%인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드의 두께는 15~35mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드의 두께는 15~20mm인 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드에는 음각 또는 양각의 문양이 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 환형 흡음 밴드는 신축성과 탄성을 가지며 상기 림의 외주면에 문양으로 부착되는 복수의 흡음 부재로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치에 의하면, 환형 흡음 밴드를 자동차의 휠에 부착하는 공정이 용이하게 되고, 림에서 발생되어 타이어 공동으로 전달되는 진동과 타이어 공동에서 발생되어 림으로 전달되는 타이어 공명 소음을 효과적으로 차단된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치의 환형 흡음 밴드를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치의 띠형 흡음 소재를 나타낸 사시도이다.
도 4은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치의 띠형 흡음 소재가 림에 부착된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음의 주파수 와 소음의 크기의 관계를 나타낸 실험 결과 데이터이다.
도 6는 도 5의 공명 소음의 주파수 대역(A)에서의 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음 수준을 나타낸 그래프이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치의 작용과 효과를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

이하에서 사용되는 환형 및 밴드라는 용어는 반드시 폐쇄 고리 형상임을 의미하지 않고 일부분 또는 복수의 부분이 개방된 고리 형상도 의미할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치를 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치(100)는 신축성과 탄성을 가지며 림(200)의 외주면을 감싸고, 일체형으로 이루어진 환형 흡음 밴드(110)를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드(110)의 재질은 신축성과 탄성을 갖는 에스테르계 폴리우레탄 스폰지일 수 있다.

또한, 환형 흡음 밴드(110)의 탄성이 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20% 미만이고 환형 흡음 밴드(100)의 신장률이 JIS-K-6301의 규정에 따른 실험 결과로서 200% 미만인 경우에는, 환형 흡음 밴드(110)는 작업자가 환형 흡음 밴드(110)의 내경을 확장시켜 림(200)에 끼울 수 있을 정도로 충분히 늘어나지 않는다. 그리고 환형 흡음 밴드(110)의 탄성이 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 40%를 초과하고 환형 흡음 밴드(100)의 신장률이 JIS-K-6301의 규정에 따른 실험 결과로서 400%를 초과한 경우에는, 환형 흡음 밴드(110)가 림(200)에 끼워진 후 림(200)을 충분히 조이지 못하여 환형 흡음 밴드(110)가 림(200)에 부착되지 않을 수 있다.

따라서 환형 흡음 밴드(110)의 탄성은 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~40%이고, 환형 흡음 밴드(100)의 신장률은 JIS-K-6301의 규정에 따른 실험 결과로서 200~400%인 것이 바람직하다.

또한, 환형 흡음 밴드(100)의 밀도가 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20Kg/m³미만이고 환형 흡음 밴드(110)의 중량이 50g미만인 경우에는, 환형 흡음 밴드(100)가 림(200)에서 발생되어 타이어 공동으로 전달되는 진동과 타이어 공동에서 발생되어 림(200)으로 전달되는 타이어 공명 소음을 흡수할 수 없다. 그리고 환형 흡음 밴드(100)의 밀도가 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 40Kg/m³를 초과하고 환형 흡음 밴드(110)의 중량이 100g를 초과한 경우에는, 환형 흡음 밴드(100) 자체에서 발생한 소음에 의해 타이어 공명 소음이 더 커질 수 있다.

따라서 환형 흡음 밴드(110)의 밀도는 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~30Kg/m³이고, 환형 흡음 밴드(110)의 중량은 50~100g인 것이 바람직하다.

또한, 환형 흡음 밴드(110)의 폭(W1)은 림(200)의 폭(W2)의 10%~90%이고, 환형 흡음 밴드(110)의 지름(D1)은 림(200)의 지름(D2)의 10~100%일 수 있다.

또한, 환형 흡음 밴드(110)에는 도 2에서 도시되는 바와 같이, 음각 또는 양각의 문양이 마련될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치(100)는 상표 기능을 할 수 있게 된다.

또한, 환형 흡음 밴드(110)는 도 3및 도 4에서 도시되는 바와 같이, 신축성과 탄성을 가지며 림(200)의 외주면에 문양으로 부착되는 복수의 흡음 부재(300)로 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 대하여 실험 결과를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

아래의 표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 대한 실험에 이용된 환형 흡음 밴드의 물성을 나타낸 표이다.

물성	시험 결과	단위	시험 방법
밀도	20~30	Kg/m3	JIS-K-6401
인장강도	2.231	Kgf/cm2	JIS-K-6301
신장률	300	%	JIS-K-6301
탄성	25	%	JIS-K-6401

본 발명의 발명자는 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음의 주파수 와 소음의 크기의 관계에 대한 실험을 수행하였다. 즉, 휠의 림에 서로 다른 두께와 표 1의 물성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드와 타이어를 부착한 후, 휠을 회전시켜, 회전하는 휠에 발생하는 소음에서 소음의 주파수와 소음의 크기 관계를 측정하였다.

이러한 실험 결과, 도 5에서 도시되는 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음의 주파수와 소음의 크기의 관계를 나타낸 실험 결과 데이터를 얻을 수 있었다.

그리고 도 5에서 도시되는 바와 같은 실험 결과 데이터를 분석하여 도 6에서 도시되는 바와 같은 공명 소음의 주파수 대역(도 5의 A 참조)에서의 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음 수준을 나타낸 그래프를 얻을 수 있었다.

도 6에서 도시되는 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드의 두께에 따른 소음 수준을 나타낸 그래프에 의하면, 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드(110)의 두께가 15~35mm인 경우에 소음 수준이 낮은 것을 확인할 수 있었고, 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드(110)의 두께가 15~20mm인 경우의 소음 수준이 25~35mm인 경우보다 더 낮은 것을 확인할 수 있었다.

따라서 환형 흡음 밴드(110)의 두께(D3)는 15~35mm인 것이 바람직하고, 15~20mm인 것이 더욱 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 타이어 공명 소음 저감 장치의 작용과 효과를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 환형 흡음 밴드를 림에 부착하는 공정을 나타낸 도면이다.

환형 흡음 밴드(110)를 림(200)에 부착하는 공정을 설명하면, 우선, 작업자는 도 7에서 도시되는 바와 같이 환형 흡음 밴드(110)를 강제로 확장시킨다. 그 다음, 환형 흡음 밴드(110)의 내주면이 림(200)의 외주면 측에 위치시킨 후 환형 흡음 밴드(110)를 원상태로 복귀시킨다. 이렇게 하면, 도 8에서 도시되는 바와 같이, 환형 흡음 밴드(110)는 수축하여 림(200)의 외주면에 부착된다.

위와 같은 환형 흡음 밴드(110)를 림(200)에 부착하는 공정과 같이, 환형 흡음 밴드(110)의 수축력에 의해 환형 흡음 밴드(110)를 림(200)에 부착된다. 따라서 작업자는 환형 흡음 밴드(110)를 림(220)의 외주면에 실란트 층과 접착제 층을 마련하는 공정 없이 용이하게 부착할 수 있게 된다.

다른 한편, 환형 흡음 밴드(110)이 림(200)의 외주면에 부착된다. 따라서 림(200)에서 발생되어 타이어 공동으로 전달되는 진동과 타이어 공동에서 발생되어 림(200)으로 전달되는 타이어 공명 소음을 효과적으로 차단시킬 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 타이어 공명 소음 저감 장치 110: 환형 흡음 밴드
200: 림 300: 흡음 부재

Claims

신축성과 탄성을 가지며 림의 외주면을 감싸고, 일체형으로 이루어진 환형 흡음 밴드를 포함하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 재질은 에스테르계 폴리우레탄 스폰지인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 탄성은 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~40%이고,
상기 환형 흡음 밴드의 신장률은 JIS-K-6301의 규정에 따른 실험 결과로서 200~400%인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 밀도는 JIS-K-6401의 규정에 따른 실험 결과로서 20~30Kg/m³이고,
상기 환형 흡음 밴드의 중량은 50~100g인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 폭은 상기 림의 폭의 10%~90%이고,
상기 환형 흡음 밴드의 지름은 상기 림의 지름의 10~100%인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 두께는 15~35mm인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드의 두께는 15~20mm인 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드에는 음각 또는 양각의 문양이 마련되는 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.
제1항에 있어서,
상기 환형 흡음 밴드는 신축성과 탄성을 가지며 상기 림의 외주면에 문양으로 부착되는 복수의 흡음 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공명 소음 저감 장치.