KR20230055511A - 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어 - Google Patents

공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어에 관한 것으로, 종그루브가 타이어의 원주 방향으로 형성되는 트레드와, 상기 트레드의 양측에 형성되는 사이드월과, 휠의 림에 타이어를 장착할 수 있도록 상기 사이드월에서 연장되어 형성되는 비드부로 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 종그루브에는, 건조 노면의 주행 시 종그루브내의 유동 공기에 의하여 발생된 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브의 기저에 공명음 감쇄층부가 더 형성되어 이루어지도록 함에 따라, 건조 노면을 타이어가 주행하는 경우 종그루브에서 발생된 기주 공명음을 종그루브의 기저에 더 형성시킨 공명음 감쇄층과 감쇄 증대 홀들에 의하여 기주 공명음이 감쇄되도록 함으로써, 타이어 내부에 전달되는 진동 주파수를 차단하고 건조 노면 주행에 따른 공명 소음을 효율적으로 저감할 수 있도록 한 효과가 있다.

Description

공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어{Pneumatic tire having in longitudinal groove cavity noise reduction layer part}
본 발명은 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어에 관한 것으로, 구체적으로는, 건조 노면을 타이어가 주행하는 경우 종그루브에서 발생된 기주 공명음을 종그루브의 기저에 더 형성시킨 공명음 감쇄층과 감쇄 증대 홀들에 의하여 기주 공명음이 감쇄되도록 함으로써, 타이어 내부에 전달되는 진동 주파수를 차단하고 건조 노면 주행에 따른 공명 소음을 효율적으로 저감할 수 있도록 한 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어에 관한 것이다.
일반적으로, “공명음 저감 공기입 타이어”는 이미 널리 개시된 사항으로 자세한 설명은 생략하며, 공개특허 제10-2005-0014579호 "노이즈 성능을 향상시킨 공기입 타이어"와 공개특허 제10-2005-0040598호 "딤플이 구현된 그루브를 갖는 타이어 트레드 패턴” 등을 참고할 수 있다.
상기한 “노이즈 성능을 향상시킨 공기입 타이어”는, 트레드에 형성되는 그루브의 구조를 개선하여 타이어 내부로 흘러 들어 온 소음에 의하여 발생하는 공명음을 감소시킬 수 있도록 타이어의 내부에 흡음부재를 설치하고 있지만, 흡음부재를 별도의 공정을 통해 설치해야 하고, 공명음이 흡음부재에 의하여 감쇄가 되지만 타이어의 구름 시 발생하는 외부 소음은 감소되지 않고 지속적으로 유입되는 문제점이 있다.
또한, 상기 "딤플이 구현된 그루브를 갖는 타이어 트레드 패턴”은 트레드의 그루브 측면에 다수의 딤플을 형성하여 배수성능이 향상되도록 한 것으로, 타이어의 구름 시 소음 감쇄 기능이 없고 오목한 딤플이 공기와의 접촉면적을 증대시킴에 따라 그루브 주변에서 소음이 더 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한, 타이어의 트레드에 형성되는 그루브는, 종ㆍ횡방향으로 일정 깊이 형성됨에 따라 타이어의 구름 시 공기를 밀어내면서 소음을 발생시키고, 종그루브 내에 형성되는 공기의 흐름에 의하여 소음이 발생되며, 공기의 흐름에 의하여 종그루브로 유입된 공기에 의하여 발생된 진동 소음에 의하여 생성된 주파수가 타이어 내부의 공기를 진동시켜 공명 음을 발생시켜 주행 소음을 일으키게 되는 문제점이 있다.
[특허문헌 0001] 공개특허 제10-2005-0014579호 "노이즈 성능을 향상시킨 공기입 타이어" (공개 2005.02.07.) [특허문헌 0002] 공개특허 제10-2005-0040598호 "딤플이 구현된 그루브를 갖는 타이어 트레드 패턴" (공개 2005.05.03.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은, 건조한 노면을 주행하는 경우 타이어의 종그루브에서 발생되는 기주 공명음을 종그루브의 기저에 형성시킨 공명음 감쇄층부로 하여금 기주 공명음을 감쇄시켜 공명 소음을 저감시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 타이어의 구름 중 종그루브를 따라 유동하는 공기에 의하여 발생되는 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브의 기저에 다공질재의 흡음체로 형성된 공명음 감쇄층부를 더 형성하여 공명음 감쇄가 더 향상되도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 흡음체 내부에 기저 쳄버와 분기 쳄버로 구성된 A자 형태의 감쇄 증대 홀을 더 형성한 공명음 감쇄층부를 종그루브의 기저에 부착시킴으로써, 타이어의 구름 시 종그루브에서 발생되는 기주 공명음을 용이하게 더 감쇄시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 종그루브에 형성된 공명음 감쇄층부를 형성하는 흡음체 내부에 원주형 수직 중공과 여기에 방사형으로 기울어지게 방사형 경사 분기공을 형성하여 종그루브에서 발생된 기주 공명음을 효율적으로 흠음과 감쇄시키는 것이 가능하도록 하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 종그루브가 타이어의 원주 방향으로 형성되는 트레드와, 상기 트레드의 양측에 형성되는 사이드월과, 휠의 림에 타이어를 장착할 수 있도록 상기 사이드월에서 연장되어 형성되는 비드부로 이루어지는 공기입 타이어에 있어서, 상기 종그루브에는, 건조 노면의 주행 시 종그루브내의 유동 공기에 의하여 발생된 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브의 기저에 공명음 감쇄층부가 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 공명음 감쇄층부는, 종그루브의 기저에 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되되, 일정 형태의 감쇄 증대 홀을 구비한 띠 형 흡음체와, 종그루브의 기저에 견고하게 부착되도록 상기 띠 형 흡음체의 일측 면에 도포되어 형성되는 접착제부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 감쇄 증대 홀은, 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되, 종그루브의 기저 측 가까이에 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 기저 쳄버와, 상기 기저 쳄버에서 종그루브 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율을 높혀 흡음과 감쇄가 증대되도록 형성한 분기 쳄버를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 감쇄 증대 홀은, 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되, 종그루브의 기저 측까지 형성되어 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 원주형 수직 중공과, 상기 원주형 중공 쳄버에서 종그루브 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율이 증대되도록 하여 흡음과 감쇄가 더 증대되도록 형성한 방사형 경사 분기공을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 공명음 감쇄층부는, 트레드의 종그루브 기저에 원주 방향으로 일정 길이로 형성되고, 일정 간격을 두고서 반복적으로 형성되도록 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 공명음 감쇄층부는, 종그루브의 기저에 견고하게 부착되도록 외주 면에 선형으로 도포되어 형성되는 접착체부를 갖추면서 종그루브의 기저에 일정 길이와 직경으로 형성되고 내부에 일정 형태의 감쇄 증대 홀들이 구비된 흡음체가 원주형 또는 반구형 중 어느 하나로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어에 의하면, 건조한 노면을 주행하는 경우 타이어의 종그루브에서 발생되는 기주 공명음을 종그루브의 기저에 형성시킨 공명음 감쇄층부로 하여금 기주 공명음을 감쇄시켜 공명 소음을 저감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 타이어의 구름 중 종그루브를 따라 유동하는 공기에 의하여 발생되는 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브의 기저에 다공질재의 흡음체로 형성된 공명음 감쇄층부를 더 형성하여 공명음 감쇄가 더 향상되도록 하는 효과가 있다.
또한, 흡음체 내부에 기저 쳄버와 분기 쳄버로 구성된 A자 형태의 감쇄 증대 홀을 더 형성한 공명음 감쇄층부를 종그루브의 기저에 부착시킴으로써, 타이어의 구름 시 종그루브에서 발생되는 기주 공명음을 용이하게 더 감쇄시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 종그루브에 형성된 공명음 감쇄층부를 형성하는 흡음체 내부에 원주형 수직 중공과 여기에 방사형으로 기울어지게 방사형 경사 분기공을 형성하여 종그루브에서 발생된 기주 공명음을 효율적으로 흠음과 감쇄시키는 것이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어를 도시한 사시도.
도 2는, 도 1에 나타낸 흡음체에 감쇄 증대 홀이 형성됨을 도시한 도면.
도 3a)b)는, 도 2에 나타낸 감쇄 증대 홀이 형성된 흡음체를 도시한 측단면도.
도 4는, 도 1에 나타낸 흡음체에 형성된 감쇄 증대 홀의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 5a)b)c)는, 도 4에 나타낸 흠음체에 형성된 감쇄 증대 홀의 평면, 측면, 저면을 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 참조 부호로 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 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어(2)는, 도 1 에 도시한 바와 같이, 종그루브(4)가 타이어의 원주 방향으로 형성되는 트레드(6)와, 상기 트레드(6)의 양측에 형성되는 사이드월(8)과, 휠의 림에 타이어를 장착할 수 있도록 상기 사이드월(8)에서 연장되어 형성되는 비드부(10)로 이루어진다. 이러한 상기 종그루브(4)에는, 건조 노면의 주행 시 종그루브(4)내의 유동 공기에 의하여 발생된 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브(4)의 기저에 공명음 감쇄층부(30)가 더 형성되어 있다.
또한, 상기 공명음 감쇄층부(30)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 종그루브(4)의 기저에 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되되, 일정 형태의 감쇄 증대 홀(32)을 구비한 띠 형 흡음체(34)와, 종그루브(4)의 기저에 견고하게 부착되도록 상기 띠 형 흡음체(34)의 일측 면에 도포되어 형성되는 접착제부(36)를 포함하여 이루어진다.
상기 띠형 흡음체(34)는, 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 다공질 재로서 공명음에 대한 흡음과 감쇄가 용이하도록 다공의 밀도를 달리한 다공질재가 사용된다. 그리고 흡음체(34)는, 종그루브(4)의 폭에 맞춰 띠 형으로 형성되거나, 작업자가 직접 종그루브(4)에 맞춰 재단하여 사용할 수 있도록 판형으로 형성될 수도 있다. 한편, 접착체부(36)는, 흡음체(34)의 일면에 도포되어 있어 종그루브(4)의 기저에 대한 접착력이 향상되도록 한다. 접착제부(36)에는, 이물질에 의한 오염이 방지할 수 있도록 표면에 이형지(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
또한, 상기 감쇄 증대 홀(32)은, 도 2 3에 도시한 바와 같이, 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체(34) 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되, 종그루브(4)의 기저 측 가까이에 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 기저 쳄버(35)와, 상기 기저 쳄버(35)에서 종그루브(4) 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율을 높혀 흡음과 감쇄가 증대되도록 형성한 분기 쳄버(37)를 구비하여 이루어진다.
그리고 분기 챔버(37)는, 도 3a)의 화살표 방향에서 본 도 3b)에 도시한 띠 형 흡음체(30)와 같이, 노면을 향해 일정 간격을 두고 띠 형 흡음체(34)에 형성됨에 따라 타이어 구름 중 종그루브(4) 내에서 난반사를 형성하는 기주 공명음의 흡음성과 감쇄 효율이 좀더 향상되도록 한다.
또한, 상기 감쇄 증대 홀(32)은, 도 4,5에 도시한 바와 같이, 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체(34) 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되, 종그루브(4)의 기저 측까지 형성되어 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 원주형 수직 중공(38)과, 상기 원주형 중공 쳄버(38)에서 종그루브(4) 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율이 증대되도록 하여 흡음과 감쇄가 더 증대되도록 형성한 방사형 경사 분기공(39)을 구비하여 이루어진다.
또한, 상기 공명음 감쇄층부(30)는, 트레드(6)의 종그루브(4) 기저에 원주 방향으로 일정 길이로 형성되고, 일정 간격을 두고서 반복적으로 형성되도록 부착된다.
또한, 상기 공명음 감쇄층부(30)는, 종그루브(4)의 기저에 견고하게 부착되도록 외주 면에 선형으로 도포되어 형성되는 접착체부(36)를 갖추면서 종그루브(4)의 기저에 일정 길이와 직경으로 형성되고 내부에 일정 형태의 감쇄 증대 홀(32)들이 구비된 흡음체(34)가 원주형 또는 반구형 중 어느 하나로 형성되어 이루어지는 것도 가능하다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 실시 예를 통하여 상세히 설명한다.
먼저, 차량의 주행으로 타이어(2)가 구르게 되면, 노면과의 마찰을 통해 종그루브(4)에서 발생한 기주 공명음 트레드(6)를 거쳐 타이어(2) 내부로 유입된다. 하지만 트레드(6)의 종그루브(4) 내에 형성된 공명음 감쇄층부(30)는, 타이어(2)의 구름 시에 건조 노면과 트레드(6)가 마찰할 때 종그루브(4)내에 기주 공명음을 흡음하고 감쇄시킨다. 즉, 종그루브(4) 내의 공기 유동에 의하여 발생된 기주 공명음(주파수)이 1차적으로 흡음체(34)에 흡음된다. 기주 공명음이 흡음체(34)에 의하여 흡음되면 흡음체(34) 내부에 형성된 분기 쳄버(37)에 신속히 흡수되어 소멸되거나 분기 쳄버(37) 내에서 난 반사되어 일부 소멸되고 기저 쳄버(35)측으로 유동되는 기주 공명음도 좁아지는 기저 쳄버(35)의 영향으로 신속하게 소멸된다.
상기한 기저 쳄버(35)와 분기 쳄버(35)를 형성한 흡음체(34)나, 원주형 수직 중공(38)과 방사형 경사 분기공(39)을 형성한 흡음체(34) 중 어느 하나에 종그루브(4) 내의 기저 공명음은 효율적으로 흡음되고 감쇄되게 된다.
따라서, 종그루브(4) 내의 기주 공명음은, 공명음 감쇄층부(30)에 의하여 타이어의 외부에서 좌충우돌하게 되면서 감쇄되고 좌충우돌하면서 깊이 유입된 후 감쇄 증대 홀(32)들에 의하여 최종적으로 소멸(감쇄)되는 작용을 하게 된다.
상기한 바와 같이, 트레드(6)의 종그루브(4)에 형성된 구비시킨 공명음 감쇄층부(30)가 노면과 트레드(6)의 마찰로 발생한 종그루브(4) 내의 기주 공명음을 외부에서 1차적으로 감쇄시켜 타이어(2) 내부로 유입될 수 있는 소음을 감소시키게 된다. 이와 같이 타이어(2)가 구를 때 발생한 외부 소음이 타이어 외부에서 미리 감쇄됨에 따라 타이어(2) 내부의 공기 층 압력 변동을 낮춤으로써 종그루브(4) 내의 기주 공명음과 타이어 내부의 공명음 감쇄 효율도 높여 승차감을 향상시킨다.
또한, 타이어(2)가 구를 때 종그루브(4)에서 발생된 기주 공명음이 난반사 하면서 공명음 감쇄층부(30)와 부딪치면 흡음체(34)는 기주 공명음을 흡음하고 감쇄시키게 된다. 그리고 흡음체(34)의 형태는 띠 형뿐 만 아니라 반구형으로 형성된 것을 사용하는 것도 가능하다. 상기한 바와 같이 흡음체(34)를 형성하게 되면 종그루브(4)에 대한 설치 작업 성을 향상시킬 수도 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 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: 종그루브
6: 트레드 8: 사이드월
10: 비드부 30: 공명음 감쇄층부
32: 감쇄 증대 홀 34: 띠 형 흡음체
35: 기저 쳄버 36: 접착제부
37: 분기 쳄버 38: 원주형 수직 중공
39: 방사형 경사 분기공

Claims (6)

  1. 종그루브(4)가 타이어의 원주 방향으로 형성되는 트레드(6)와, 상기 트레드(6)의 양측에 형성되는 사이드월(8)과, 휠의 림에 타이어를 장착할 수 있도록 상기 사이드월(8)에서 연장되어 형성되는 비드부(10)로 이루어지는 공기입 타이어(2)에 있어서,
    상기 종그루브(4)에는,
    건조 노면의 주행 시 종그루브(4)내의 유동 공기에 의하여 발생된 기주 공명음을 감쇄시킬 수 있도록 종그루브(4)의 기저에 공명음 감쇄층부(30)가 더 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공명음 감쇄층부(30)는,
    종그루브(4)의 기저에 일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되되, 일정 형태의 감쇄 증대 홀(32)을 구비한 띠 형 흡음체(34)와,
    종그루브(4)의 기저에 견고하게 부착되도록 상기 띠 형 흡음체(34)의 일측 면에 도포되어 형성되는 접착제부(36)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감쇄 증대 홀(32)은,
    일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체(34) 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되,
    종그루브(4)의 기저 측 가까이에 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 기저 쳄버(35)와, 상기 기저 쳄버(35)에서 종그루브(4) 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율을 높혀 흡음과 감쇄가 증대되도록 형성한 분기 쳄버(37)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 감쇄 증대 홀(32)은,
    일정 길이와 두께 및 폭으로 형성되는 띠 형 흡음체(34) 내에 일정 간격을 두고 반복적으로 형성되되,
    종그루브(4)의 기저 측까지 형성되어 기주 공명음의 흡음과 감쇄가 용이하도록 형성되는 원주형 수직 중공(38)과, 상기 원주형 중공 쳄버(38)에서 종그루브(4) 내의 기저 공명음에 대한 접촉과 간섭 효율이 증대되도록 하여 흡음과 감쇄가 더 증대되도록 형성한 방사형 경사 분기공(39)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공명음 감쇄층부(30)는,
    트레드(6)의 종그루브(4) 기저에 원주 방향으로 일정 길이로 형성되고, 일정 간격을 두고서 반복적으로 형성되도록 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공명음 감쇄층부(30)는,
    종그루브(4)의 기저에 견고하게 부착되도록 외주 면에 선형으로 도포되어 형성되는 접착체부(36)를 갖추면서 종그루브(4)의 기저에 일정 길이와 직경으로 형성되고 내부에 일정 형태의 감쇄 증대 홀(32)들이 구비된 흡음체(34)가 원주형 또는 반구형 중 어느 하나로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 공명음 감쇄층부를 종그루브에 형성한 공기입 타이어.
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