WO2022014774A1 - 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재 - Google Patents

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WO2022014774A1
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absorbing material
sound
sound absorbing
spiral band
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김광선
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넥센타이어 주식회사
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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles

Definitions

  • the present invention relates to a sound absorbing material for a helical band type tire, and more particularly, to a helical band type sound absorbing material for a tire that is coupled to the inside of a tire to reduce noise generated by the tire.
  • pneumatic tires have a support function that supports the entire load of the vehicle, a power transmission function that transmits the driving force and braking force of the vehicle to the road surface, a shock mitigation function that alleviates external shocks caused by irregular road surfaces, and the progress of the vehicle. It is equipped with various position change functions, etc. to change the position according to the direction.
  • a typical structure of such a pneumatic tire includes a tread, which is a thick rubber layer in direct contact with the road surface; Shoulder (Shoulder) constituting the shoulder of the tire with the thickest thickness; A side wall on the side of the tire that improves the riding comfort through flexible flexing and extending motion and displays the type, size, manufacturer, etc. of the tire; A bead surrounding the end of the cord paper so that the tire is mounted on the rim (Bead); Carcass made of tire cord paper, that is, a body ply, a part that forms the skeleton of the tire and withstands air pressure and load or impact inside the tire, and a layer inserted inside the tread and body ply. a belt layer that relieves the impact of the tread and prevents cracks or trauma of the tread from reaching the body ply directly; A rubber layer provided on the inside of the body ply is made of an inner liner to prevent air leakage.
  • the pneumatic tire is provided with a rim (Rim) is mounted to surround the outer surface of the bead portion.
  • the tire absorbs an impact from the ground and supports the vehicle body.
  • a cavity is formed inside the tire, a space is provided for sound waves to resonate while driving a vehicle to generate a cavity resonance by vibration of air, and the cavity resonance is transmitted to the outside and inside of the vehicle. As a result, it not only causes dissatisfaction with the noise to drivers or passengers, but also causes noise pollution in the external environment.
  • road noise of a pneumatic tire is a sound wave in the range of 50 to 400 Hz generated from a tire traveling on a road, and the main cause of the road noise is resonance vibration of air generated in the tire cavity.
  • the cavity resonance sound is generated when the tire tread vibrates due to the unevenness of the road surface, and the vibration vibrates the air inside the tire.
  • the frequency of the cavity resonance sound is known to be around 200 to 250 Hz, and it is important to reduce the noise level in the frequency band to reduce tire noise.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2010-0005511 'Low-noise pneumatic tire with sound-absorbing damper' has a wedge-shaped sound-absorbing channel made of a plurality of sound-absorbing materials, and the wedge-shaped sound-absorbing channels are connected by crossing each other at an angle of 90 degrees.
  • a pneumatic tire characterized in that it has a structure.
  • the object includes a body helically coupled to the inner surface of the tire; And it can be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type that may include a chamber formed therein along the longitudinal direction of the body.
  • a sound absorbing material for a tire of a spiral band type in which the body is a continuous ribbon and can be cut to a predetermined length according to the type of tire and coupled to the inner surface of the tire.
  • the body in contact with the inner surface of the tire; a side wall portion coupled to both sides of the bottom portion; and a cover part coupled to the side wall part, wherein the body is made of a flexible material and can be achieved by a helical band-type sound absorbing material for a tire that can be bent according to the deformation of the tire.
  • the above object may be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type in which the width of the body is greater than the width of the cover.
  • the above object can be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type that can maintain the initial shape even when the air pressure inside the tire is low because the cover part is made of a hard material.
  • the above object may be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type in which the body may be formed with one or more channels connecting the chamber and the outside of the body at predetermined intervals.
  • the above object can be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type in which the body is formed with a partition wall dividing the chamber at predetermined intervals.
  • the above object can be achieved by a sound-absorbing material for a tire of a spiral band type in which a passage connecting chambers adjacent to the bulkhead can be formed in the body.
  • the above object can be achieved by a sound absorbing material for a tire of a spiral band type, in which the body has a plurality of first protrusions for dispersing noise on the outer surface thereof.
  • the above object may be achieved by a sound absorbing material for a tire of a spiral band type in which a plurality of second protrusions for dispersing noise may be formed on an inner surface of the body.
  • the body helically coupled to the inner surface of the tire; and a chamber formed therein along the longitudinal direction of the body, thereby increasing the surface area while reducing the weight of the sound absorbing material to obtain a noise reduction effect and at the same time to obtain the uniformity of the tire to which the absorbing material is attached.
  • the body is a single continuous ribbon and can be cut to a predetermined length according to the type of tire and coupled to the inner surface of the tire, so that it can be used in various types of tires. Sound absorbing material can be attached.
  • the bottom portion in contact with the inner surface of the tire; a side wall portion coupled to both sides of the bottom portion; and a cover part coupled to the side wall part, wherein the body is made of a flexible material and can be bent according to the deformation of the tire, so that it is possible to prevent damage to the sound absorbing material on an uneven road surface.
  • the width of the bottom part of the body may be greater than the width of the cover part, the area where the sound absorbing material is attached to the tire may be increased.
  • the cover part is made of a hard material and can maintain its initial shape even when the air pressure inside the tire is low. shape can be maintained.
  • the chamber of the sound absorbing material may serve as a resonator.
  • the body since the body may have partition walls dividing the chamber at predetermined intervals, the rigidity of the sound absorbing material may be increased.
  • the sound absorbing material for a spiral band type tire since a passage connecting the chambers adjacent to the bulkhead can be formed in the body, the sound absorbing material can be easily deformed while securing the rigidity of the sound absorbing material, thereby damaging the sound absorbing material can prevent
  • the sound absorbing material for a spiral band type tire since a plurality of first protrusions for dispersing noise may be formed on the outer surface of the body, it is possible to reduce noise on the outer surface of the sound absorbing material.
  • the sound-absorbing material for a helical band-type tire since a plurality of second protrusions for dispersing noise may be formed on the inner surface of the body, it is possible to more effectively reduce noise in the sound-absorbing material chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view of a sound absorbing material for a tire of a spiral band type according to the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a sound absorbing material for a tire of a spiral band type according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion taken along line X-X′ in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion taken along the line Y-Y′ in FIG. 2 .
  • Figure 5 shows that the projection is formed on the body in Figure 3;
  • FIG. 6 is a perspective view of a portion of a tire having a sound absorbing material for a spiral band type tire according to the present invention installed therein.
  • the X, Y, and Z axes shown in the drawings are arbitrarily determined for convenience of explanation, not for the purpose of limiting rights.
  • the Z-axis is defined as indicating up and down directions.
  • Top top
  • bottom bottom
  • left and right side or side
  • front front
  • rear back
  • etc. which refer to directions in the description and claims of the invention, etc. are not used for limiting rights.
  • the relative positions between the drawings and the components are determined as a reference, and each direction described below is based on this, except for cases where it is specifically limited otherwise.
  • a Helmholtz resonator consists of a relatively small opening and a hermetic cavity, and the mass of air in the neck and the volume elasticity of the cavity form a single resonant mechanism.
  • the air in the neck acts as a mass and the air inside acts as a spring to cause resonance, and by changing the structure of the resonator, the resonance frequency can be changed.
  • the Helmholtz resonance frequency is expressed in Equation 1 below.
  • V volume of resonant space
  • the sound absorbing material for a helical band-type tire includes a body 30 helically coupled to the inner surface of the tire 10; and a chamber 40 formed therein along the longitudinal direction of the body 30 .
  • the body 30 is a portion corresponding to the skeleton constituting the sound absorbing material 20, the body 30 may be formed in the form of one continuous ribbon.
  • the body 30 may be made of a synthetic resin such as polypropylene or polyurethane or rubber to absorb the noise of the tire 10 .
  • the body 30 is made of a flexible material and can be bent according to the deformation of the tire 10 .
  • the body 30 may be made of a porous material (porous foam).
  • minute holes formed in the material may serve as a passage 36 through which noise is introduced into the chamber 40 .
  • the body 30 formed in the form of one continuous ribbon may be wound on a roller or the like and stored in large quantities.
  • the body 30 formed in the form of one continuous ribbon may be cut to a predetermined length according to the type of the tire 10 formed in various sizes and coupled to the inner surface of the tire 10 .
  • the body 30 may be spirally coupled from the inner liner 15 on one side of the tire 10 to the inner liner 15 on the other side of the tire 10 .
  • the body 30 coupled in a helical shape can adjust the distance from the neighboring body 30 as needed.
  • the body 30 coupled in a spiral shape is coupled to the inner surface of the tire 10 at the same interval as the adjacent body 30 to prevent the uniformity of the tire 10 from being deteriorated.
  • the body 30 coupled in a spiral shape may be formed in a circular shape facing parallel to both sides in the direction of the rotation axis.
  • the body 30 is preferably formed so as to be in contact with each other when both ends in the longitudinal direction are moved in parallel.
  • the body 30 is preferably formed so as to be in contact with each other when both ends in the longitudinal direction are moved in parallel.
  • the body 30 includes a bottom part 31 in contact with the inner surface of the tire 10 , a side wall part 32 coupled to both sides of the bottom part 31 , and a cover part 33 coupled on the side wall part 32 .
  • the body 30 includes a bottom part 31 in contact with the inner surface of the tire 10 , a side wall part 32 coupled to both sides of the bottom part 31 , and a cover part 33 coupled on the side wall part 32 .
  • the bottom part 31 When viewed based on the chamber 40 formed along the longitudinal interior of the body 30 , the bottom part 31 is located below the chamber 40 , and the side wall part 32 is located on both sides of the chamber 40 . and the cover part 33 is positioned above the chamber 40 .
  • the width of the bottom part 31 is greater than the width of the cover part 33 to increase the area attached to the inner surface of the tire 10 .
  • the body 30 may include any one or more of the bottom part 31 , the side wall part 32 , and the cover part 33 using a flexible material.
  • the flexible material may be selected from plastics having a property of being deformable together with the tire 10 when the tire 10 is deformed due to an uneven road surface or the like.
  • the body 30 may include any one or more of the bottom part 31 , the side wall part 32 , and the cover part 33 using a hard material.
  • the hard material may be selected from plastics having characteristics that can withstand the tire 10 from being crushed when the pressure inside the tire 10 is lowered due to a puncture or the like.
  • the body 30 may form one or more of the bottom part 31, the side wall part 32, and the cover part 33 with a flexible material, and at least any one of the remaining parts may be formed with a hard material.
  • the body 30 may form the bottom part 31 and the side wall part 32 of a flexible material, and the cover part 33 may be formed of a hard material.
  • the cover part 33 is formed of a hard material, when the pressure inside the tire 10 is lowered due to a puncture or the like, the tire 10 can travel a predetermined distance without being crushed, thereby preventing a safety accident.
  • the chamber 40 is a space formed long inside the body 30 along the longitudinal direction, and may help lighten the sound absorbing material 20 and increase the surface area of the sound absorbing material at the same time.
  • One or more channels 35 connecting the chamber 40 and the outside of the body 30 may be formed in the body 30 at predetermined intervals.
  • the channel 35 may be formed in the side wall portion 32 and/or the cover portion 33 of the body 30 .
  • the channel 35 is a space through which noise from the outside of the sound absorbing material 20 is introduced into the chamber 40 .
  • the chamber 40 may become a space in which noise introduced from the outside is reduced.
  • the channel 35 may change the cross-sectional area and length according to the frequency of noise desired to be reduced.
  • the channel 35 may have an outer cross-sectional area larger than an inner cross-sectional area to increase an inlet through which noise is introduced.
  • the channel 35 may substantially expand the volume of the resonance space by forming an outer cross-sectional area smaller than an inner cross-sectional area.
  • One or more pairs of channels 35 are formed to face each other on the side of the body 30 to secure more paths through which noise is introduced.
  • the chamber 40 may reduce noise introduced through the channel 35 using the Helmholtz resonance principle.
  • the body 30 may have partition walls 34 dividing the chamber 40 at predetermined intervals.
  • the chamber 40 may be divided into several by partition walls 34 formed at predetermined intervals.
  • the partition walls 34 are formed in the interior of the body 30 at predetermined intervals to separate the chamber 40 and at the same time help to secure the rigidity of the sound damping material.
  • a passage 36 connecting the chamber 40 adjacent to the partition wall 34 may be formed.
  • Passages 36 connect neighboring chambers 40 separated by partition walls 34 .
  • the noise introduced into any one chamber 40 may be reduced by moving to the neighboring chamber 40 through the passage 36 .
  • the passage 36 allows the partition wall 34 to be easily deformed, thereby preventing the sound absorbing material 20 from being damaged.
  • the chamber 40 may be coated with a sound-absorbing layer on the surface.
  • the sound absorbing layer may absorb the noise introduced into the chamber 40 .
  • different materials can be selected according to the frequency of the noise desired to be absorbed.
  • the channel 35 may be coated with a sound absorbing layer coated on the chamber 40 .
  • a plurality of first protrusions 37 for dispersing noise may be formed on the outer surface of the body 30 .
  • the body 30 may have a plurality of second protrusions 38 formed on the inner surface for dispersing noise.
  • the first protrusion 37 and the second protrusion 38 may refract, reflect, or disperse a wave of noise.
  • the shape, size, arrangement, and number of the first protrusion 37 and the second protrusion 38 may be formed differently according to the frequency of noise desired to be absorbed.
  • the first protrusion 37 and the second protrusion 38 may be coated with a sound-absorbing layer on the surface.
  • the sound-absorbing layer may absorb noise hitting the first protrusion 37 or the second protrusion 38 .
  • different materials can be selected according to the frequency of the noise desired to be absorbed.
  • the disclosed helical band-type sound absorbing material for tires overcomes the limitations of existing technologies in that it is possible to obtain a noise reduction effect by increasing the surface area while lightening the sound absorbing material, and at the same time to obtain the uniformity of the tire to which the sound absorbing material is attached. Accordingly, it is an invention that has industrial applicability because the possibility of marketing or business of the applied device, not just the use of the related technology, is sufficient and it can be clearly implemented in reality.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

개시되는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재는 타이어의 내부 표면에 나선형으로 결합되는 몸체 및 몸체의 길이방향을 따라서 내부에 형성되는 챔버를 포함할 수 있으므로, 흡음재를 경량화하면서 표면적을 증가시켜 소음감소 효과를 얻을 수 있는 동시에 흡읍재를 부착한 타이어의 균일성을 얻을 수 있다.

Description

나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재
본 발명은 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어에서 발생하는 소음을 줄일 수 있도록 타이어 내부에 결합되는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 관한 것이다.
일반적으로, 공기입 타이어는 차량의 전체하중을 지탱하는 지지기능, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력전달기능, 불규칙적인 노면으로 인해 발생하는 외부충격을 완화하는 충격완화기능, 차량의 진행방향에 따라 위치를 전환하는 위치전환기능 등을 다양하게 구비하고 있다.
이러한 공기입 타이어의 일반적인 구조는 노면과 직접 접촉하는 두꺼운 고무층인 트레드(Tread); 가장 두꺼운 두께로 타이어의 어깨부를 구성하는 쇼울더(Shoulder); 타이어의 측면부에 유연한 굴신운동으로 승차감을 좋게 하며 타이어의 종류, 규격, 제조회사 등이 표시되는 사이드월(Side Wall); 타이어가 림에 장착되게 코드지의 끝부분을 감싸주는 비드(Bead); 타이어의 골격을 이루며 타이어 내부의 공기압 및 하중이나 충격을 견디는 부분으로 타이어 코드지로 된 카카스(Carcass) 즉, 바디 플라이(Body Ply)와, 상기 트레드와 바디 플라이의 내부에 삽입된 층으로 주행시 외부의 충격을 완화하고, 상기 트레드의 갈라짐이나 외상이 바디 플라이에 직접 도달하는 것을 방지하는 벨트층 및; 상기 바디 플라이의 내부에 구비된 고무층으로 공기의 누출을 방지하는 이너라이너(Inner Liner)로 이루어져 있다.
그리고 상기 공기입 타이어에는 비드부의 외측면을 감싸며 장착되는 림(Rim)이 구비된다.
여기서, 상기 비드에 림을 장착시 타이어 내부에 공동부(空洞部)가 형성되고, 상기 공동부에 압축공기를 충진시키면 타이어가 지면으로부터 충격을 흡수하면서 차체를 지지하게 된다.
그러나 상기 타이어 내부에 공동부가 형성됨으로써 차량 주행시 음파가 공명할 수 있는 공간을 제공하여 공기의 진동에 의한 공동 공명음(Cavity Resonance)을 발생시키게 되고, 상기 공동 공명음은 차량의 외부 및 내부로 전달되어 운전자 또는 승객에게 소음에 대한 불만을 유발시킴은 물론, 외부 주변환경에 소음 공해를 발생시키게 되었다.
특히, 공기입 타이어의 로드 노이즈(Road noise)는 도로를 주행하는 타이어로부터 발생되는 50 내지 400 Hz 범위의 음파이며, 로드 노이즈의 주원인은 타이어 공동에서 발생되는 공기의 공명 진동이다.
상기 공동 공명음은 타이어 트레드가 노면의 요철에 의해 진동하고, 상기 진동이 타이어 내부의 공기를 진동시킴으로써 발생한다. 상기 공동 공명음의 주파수는 대략 200 내지 250 Hz 부근인 것으로 알려져 있으며, 상기 주파수 대역의 소음 레벨을 저하시키는 것이 타이어 소음을 저감시키는 데에 중요하다.
이러한 공동 공명음 현상에 의한 소음을 저감시키는 수법으로서 최근 타이어 내부에 흡음재를 부착하여 진동 및 소음을 흡수하는 방법이 많이 제안되었다. 타이어 트레드의 저면에 흡음재를 부착하는 것이 일반적이며, 사이드월의 굴신 운동을 고려하여 흡음재의 장착 위치를 변경한 것도 있다.
여기서, 공동 공명음의 효과적인 흡수에는 흡음 댐퍼의 재료 특성 이외에도 흡음 댐퍼의 기하학적 형상이 큰 영향을 미치므로, 흡음 성능을 보다 향상시키기 위한 개선된 흡음재 형상의 개발 필요성이 대두 되었다.
한국 공개특허 제10-2010-0005511호 ‘흡음 댐퍼를 부착한 저소음 공기입 타이어’는 흡음재가 다수 개로 이루어진 쐐기 형상의 흡음 채널을 구비하며, 상기 쐐기형 흡음 채널이 서로 90도 각도로 교차 되어 연결된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어에 관하여 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 균일성을 개선한 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 타이어의 내부 표면에 나선형으로 결합되는 몸체; 및 몸체의 길이방향을 따라서 내부에 형성되는 챔버를 포함할 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 하나의 연속된 리본이고 타이어의 종류에 따라 소정의 길이로 절단하여 타이어의 내부 표면에 결합될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는, 타이어의 내부 표면에 접하는 바닥부; 바닥부의 양쪽에 결합되는 측벽부; 및 측벽부의 위에 결합되는 덮개부를 포함하고, 몸체는 유연한 소재로 이루어져 타이어의 변형에 따라 휘어질 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 바닥부의 폭이 덮개부의 폭보다 큰 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 덮개부는 단단한 소재로 이루어져 타이어 내부의 공기압이 낮아져도 처음 형태를 유지할 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 소정의 간격마다 챔버와 상기 몸체의 외부를 이어주는 하나 이상의 채널이 형성될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 소정의 간격마다 챔버를 나누는 격벽이 형성될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 격벽에 이웃하는 챔버를 이어주는 통로가 형성될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 외부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제1돌기가 형성될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 몸체는 내부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제2돌기가 형성될 수 있는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 타이어의 내부 표면에 나선형으로 결합되는 몸체; 및 몸체의 길이방향을 따라서 내부에 형성되는 챔버를 포함할 수 있으므로, 흡음재를 경량화하면서 표면적을 증가시켜 소음감소 효과를 얻을 수 있는 동시에 흡읍재를 부착한 타이어의 균일성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 하나의 연속된 리본이고 타이어의 종류에 따라 소정의 길이로 절단하여 타이어의 내부 표면에 결합될 수 있으므로, 다양한 종류의 타이어에 흡음재를 부착할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 타이어의 내부 표면에 접하는 바닥부; 바닥부의 양쪽에 결합되는 측벽부; 및 측벽부의 위에 결합되는 덮개부를 포함하고, 몸체는 유연한 소재로 이루어져 타이어의 변형에 따라 휘어질 수 있으므로, 고르지 못한 노면에서 흡음재의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 바닥부의 폭이 덮개부의 폭보다 클 수 있으므로, 흡음재가 타이어에 부착되는 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 덮개부는 단단한 소재로 이루어져 타이어 내부의 공기압이 낮아져도 처음 형태를 유지할 수 있으므로, 타이어의 파손 등에 의해서 타이어 내부의 압력이 낮아져도 타이어가 형태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 소정의 간격마다 챔버와 상기 몸체의 외부를 이어주는 하나 이상의 채널이 형성될 수 있으므로, 흡음재의 챔버가 공명기 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 소정의 간격마다 챔버를 나누는 격벽이 형성될 수 있으므로, 흠음재의 강성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 격벽에 이웃하는 챔버를 이어주는 통로가 형성될 수 있으므로, 흡음재의 강성을 확보하는 동시에 격벽이 쉽게 변형될 수 있도록 하여 흡음재의 파손을 방지할 수 있다.
챔버의 급격한 부피 변화에 따른 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 외부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제1돌기가 형성될 수 있으므로, 흡음재의 외부 표면에서 소음을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재에 의하면, 몸체는 내부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제2돌기가 형성될 수 있으므로, 흠음재의 챔버에서 더 효과적으로 소음을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재의 정면도이다.
도 3은 도 1에서 X-X′선을 따라 자른 일부의 단면도이다.
도 4는 도 2에서 Y-Y′선을 따라 자른 일부의 단면도이다.
도 5는 도 3에서 몸체에 돌기가 형성된 것을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재가 내부에 설치된 타이어 일부의 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 *
10: 타이어 11: 트레드
12: 사이드월 13: 쇼울더
14: 비드 15: 이너라이너
20: 흡음재 30: 몸체
31: 바닥부 32: 측벽부
33: 덮개부 34: 격벽
35: 채널 36: 통로
37: 제1돌기 38: 제2돌기
40: 챔버
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도면에 나타난 X, Y, Z 축은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 임의로 정한 것으로, X축이 전(화살표 쪽), 후(화살표 반대쪽) 방향을 지시하고, Y축은 좌, 우방향을 지시하며, Z축은 상, 하방향을 지시하는 것으로 정의한다.
이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정, 앞쪽), 후(배, 뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것이고, 이하에서 설명되는 각 방향은 이와 다르게 특별히 한정하는 경우를 제외하고, 이에 기초한 것이다.
본 발명에 적용되는 헬름홀츠(Helmholtz) 공명원리에 대하여 개략적으로 설명한다.
일반적으로 헬름홀츠(Helmholtz) 공명기는 비교적 작은 개구와 기밀한 공동으로 이루어져 있고, 경부(頸部)의 공기의 질량과 공동의 체적 탄성으로 단일 공진 기구를 형성한다.
즉, 헬름홀츠 공명기는 경부의 공기가 질량으로서, 또 내부의 공기가 스프링으로서 작용하여 공명을 일으키고, 공명기의 구조를 변경하면 공명주파수를 변경할 수 있다.
헬름홀츠 공명주파수는 아래 수학식1과 같다.
Figure PCTKR2020011868-appb-img-000001
f: 헬름홀츠의 공명주파수
C: 유체의 음속
S: 유체 유입구의 단면적
L: 유체 유입구의 길이
V: 공명공간의 체적
도 1 내지 6을 참조하면,
나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재는, 타이어(10)의 내부 표면에 나선형으로 결합되는 몸체(30); 및 몸체(30)의 길이방향을 따라서 내부에 형성되는 챔버(40)를 포함할 수 있다.
도 1 내지 3을 참조하면, 몸체(30)는 흡음재(20)를 이루는 골격에 해당하는 부분으로서, 몸체(30)는 하나의 연속된 리본 형태로 형성될 수 있다.
몸체(30)는 타이어(10)의 소음을 흡수하기 위해 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등의 합성수지나 고무로 이루어질 수 있다.
몸체(30)는 유연한 소재로 이루어져 타이어(10)의 변형에 따라 휘어질 수 있다.
몸체(30)는 다공질 소재(다공성 발포폼)로 이루어질 수 있다.
다공질 소재는 소재에 형성된 미세한 구멍이 챔버(40)로 소음이 유입되는 통로(36)가 될 수 있다.
하나의 연속된 리본 형태로 형성된 몸체(30)는 롤러 등에 감아서 대량으로 보관할 수 있다.
하나의 연속된 리본 형태로 형성된 몸체(30)는 다양한 사이즈로 형성된 타이어(10)의 종류에 따라 소정의 길이로 절단하여 타이어(10)의 내부 표면에 결합될 수 있다.
도 6을 참조하면, 몸체(30)는 타이어(10) 일측의 이너라이너(15)에서 타측의 이너라이너(15)로 나선형 형태로 결합될 수 있다.
나선형 형태로 결합된 몸체(30)는 이웃하는 몸체(30)와의 간격을 필요에 따라 조절할 수 있다.
나선형 형태로 결합된 몸체(30)는 이웃하는 몸체(30)와 동일한 간격으로 타이어(10) 내부 표면에 결합되어 타이어(10)의 균일성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
나선형 형태로 결합된 몸체(30)는 회전축 방향의 양쪽을 평행하게 마주보는 원형이 되도록 형성할 수도 있다.
몸체(30)는 길이방향의 양단을 평행이동하면 서로 접하도록 형성하는 것이 바람직하다.
몸체(30)는 길이방향의 양단을 평행이동하면 서로 접하도록 형성하는 것이 바람직하다.
몸체(30)는 타이어(10)의 내부 표면에 접하는 바닥부(31), 바닥부(31)의 양쪽에 결합되는 측벽부(32) 및 측벽부(32)의 위에 결합되는 덮개부(33)를 포함할 수 있다.
몸체(30)의 길이방향 내부를 따라서 형성되는 챔버(40)를 기준으로 볼 때, 바닥부(31)는 챔버(40)의 아래에 위치하고, 측벽부(32)는 챔버(40)의 양측에 위치하며, 덮개부(33)는 챔버(40)의 위에 위치한다.
몸체(30)는 바닥부(31)의 폭이 상기 덮개부(33)의 폭보다 크게 형성하여 타이어(10) 내부 표면에 부착되는 면적을 증가시킬 수 있다.
몸체(30)는 바닥부(31), 측벽부(32) 및 덮개부(33) 중 어느 하나 이상을 유연한 소재로 형성할 수 있다.
유연한 소재는 고르지 못한 노면 등에 의해서 타이어(10)가 변형될 때 타이어(10)와 함께 변형될 수 있는 특성을 지닌 플라스틱 중에서 선택할 수 있다.
몸체(30)는 바닥부(31), 측벽부(32) 및 덮개부(33) 중 어느 하나 이상을 단단한 소재로 형성할 수 있다.
단단한 소재는 펑크 등에 의해서 타이어(10) 내부의 압력이 낮아질 때 타이어(10)가 찌그러지지 않도록 버틸 수 있는 특성을 지닌 플라스틱 중에서 선택할 수 있다.
몸체(30)는 바닥부(31), 측벽부(32) 및 덮개부(33) 중 어느 하나 이상을 유연한 소재로 형성하고, 나머지 중 어느 하나 이상을 단단한 소재로 형성할 수 있다.
몸체(30)는 바닥부(31)와 측벽부(32)를 유연한 소재로 형성하고 덮개부(33)를 단단한 소재로 형성할 수 있다.
바닥부(31)와 측벽부(32)를 유연한 소재로 형성하면, 고르지 못한 노면 등에 의해서 타이어(10)가 변형될 때, 몸체(30)는 타이어(10)와 함께 변형되어 파손을 방지할 수 있다.
덮개부(33)를 단단한 소재로 형성하면, 펑크 등에 의해서 타이어(10) 내부의 압력이 낮아질 때, 타이어(10)가 찌그러지지 않고 소정의 거리를 주행할 수 있어 안전사고를 방지할 수 있다.
도 3 내지 4를 참조하면, 챔버(40)는 몸체(30)의 길이방향을 따라서 내부에 길게 형성되는 공간으로서 흡음재(20)의 경량화에 도움을 주는 동시에 흠음재의 표면적을 증가시킬 수 있다.
몸체(30)는 소정의 간격마다 챔버(40)와 몸체(30)의 외부를 이어주는 하나 이상의 채널(35)이 형성될 수 있다.
채널(35)은 몸체(30)의 측벽부(32) 및/또는 덮개부(33)에 형성될 수 있다.
채널(35)은 흡음재(20) 외부의 소음이 챔버(40)로 유입되는 공간이다.
채널(35)이 형성되면 챔버(40)는 외부에서 유입되는 소음이 저감되는 공간이 될 수 있다.
채널(35)은 저감을 원하는 소음의 주파수에 따라서 단면적과 길이를 변화시킬 수 있다.
채널(35)은 외측 단면적을 내측 단면적보다 크게 형성하여 소음이 유입되는 입구를 크게할 수 있다.
채널(35)은 외측 단면적을 내측 단면적보다 작게 형성하여 공명공간의 체적을 실질적으로 확장할 수 있다.
채널(35)은 몸체(30)의 측면에서 한 쌍 이상이 마주보게 형성하여 소음이 유입되는 경로를 더 많이 확보할 수 있다.
챔버(40)는 채널(35)을 통해 유입된 소음을 헬름홀츠(Helmholtz) 공명 원리를 이용해서 저감할 수 있다.
몸체(30)는 소정의 간격마다 챔버(40)를 나누는 격벽(34)이 형성될 수 있다.
챔버(40)는 소정의 간격마다 형성되는 격벽(34)에 의해 여러 개로 구분될 수 있다.
격벽(34)은 몸체(30)의 내부에 소정의 간격마다 형성되어 챔버(40)를 구분하는 동시에 흠음재의 강성 확보에 도움이 된다.
몸체(30)는 격벽(34)에 이웃하는 챔버(40)를 이어주는 통로(36)가 형성될 수 있다.
통로(36)는 격벽(34)으로 분리된 이웃하는 챔버(40)를 연결한다.
어느 하나의 챔버(40)에 유입된 소음은 통로(36)를 통해서 이웃하는 챔버(40)로 이동하여 저감될 수 있다.
고르지 못한 노면 등에 의해서 타이어(10)가 변형될 때, 통로(36)는 격벽(34)이 쉽게 변형될 수 있도록 하여 흡음재(20)의 파손을 방지할 수 있다.
챔버(40)는 표면에 흡음층이 코팅될 수 있다.
흡음층은 챔버(40)로 유입된 소음을 흡수할 수 있다.
흡음층은 흡수를 원하는 소음의 주파수에 따라서 소재를 다르게 선택할 수 있다.
채널(35)은 챔버(40)에 코팅된 흡음층을 함께 코팅할 수 있다.
도 5를 참조하면, 몸체(30)는 외부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제1돌기(37)가 형성될 수 있다.
몸체(30)는 내부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제2돌기(38)가 형성될 수 있다.
제1돌기(37)와 제2돌기(38)는 소음의 파동을 굴절, 반사 또는 분산되게 할 수 있다.
제1돌기(37)와 제2돌기(38)는 흡수를 원하는 소음의 주파수에 따라서 형태, 크기, 배열 및 개수를 다르게 형성할 수 있다.
제1돌기(37)와 제2돌기(38)는 표면에 흡음층이 코팅될 수 있다.
흡음층은 제1돌기(37) 또는 제2돌기(38)에 부딪치는 소음을 흡수할 수 있다.
흡음층은 흡수를 원하는 소음의 주파수에 따라서 소재를 다르게 선택할 수 있다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다.
따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
개시되는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재는 흡음재를 경량화하면서 표면적을 증가시켜 소음감소 효과를 얻을 수 있는 동시에 흡읍재를 부착한 타이어의 균일성을 얻을 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (10)

  1. 타이어의 내부 표면에 나선형으로 결합되는 몸체; 및
    상기 몸체의 길이방향을 따라서 내부에 형성되는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 하나의 연속된 리본이고 타이어의 종류에 따라 소정의 길이로 절단하여 상기 타이어의 내부 표면에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 타이어의 내부 표면에 접하는 바닥부;
    상기 바닥부의 양쪽에 결합되는 측벽부; 및
    상기 측벽부의 위에 결합되는 덮개부를 포함하고,
    상기 몸체는 유연한 소재로 이루어져 타이어의 변형에 따라 휘어질 수 있는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 바닥부의 폭이 상기 덮개부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 덮개부는 단단한 소재로 이루어져 상기 타이어 내부의 공기압이 낮아져도 처음 형태를 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몸체는 소정의 간격마다 상기 챔버와 상기 몸체의 외부를 이어주는 하나 이상의 채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체는 소정의 간격마다 상기 챔버를 나누는 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 격벽에 이웃하는 챔버를 이어주는 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체는 외부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제1돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몸체는 내부 표면에 소음을 분산을 위한 복수의 제2돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 나선형 밴드 타입의 타이어용 흡음재.
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