KR101798866B1 - 소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

주행 시에 있어서의 밴드 부재의 온도 상승을 억제하고, 고속 내구성을 개선하는 것을 가능하게 한 소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어를 제공한다. 본 발명의 소음 저감 장치(10)는, 타이어 내면을 따르도록 환상(環狀)으로 성형된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재(11)와, 당해 밴드 부재(11)에 대하여 접합된 다공질 재료로 이루어지는 흡음재(吸音材)(12)를 가지고, 상기 밴드 부재(11)의 탄성 복원력에 기초하여 상기 흡음재(12)를 타이어 내면에 장착하도록 한 소음 저감 장치(10)에 있어서, 상기 밴드 부재(11)의 외주면(外周面)에 적어도 1개의 볼록부(14)를 설치하고, 당해 밴드 부재(11)의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적이 당해 밴드 부재(11)의 투영(投影) 면적의 10% ~ 80%의 범위에 있다.

Description

소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어{NOISE REDUCTION DEVICE AND PNEUMATIC TIRE PROVIDED WITH SAME}

본 발명은, 타이어 내면에 장착되는 소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 주행 시에 있어서의 밴드 부재의 온도 상승을 억제하고, 고속 내구성을 개선하는 것을 가능하게 한 소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어에 있어서, 소음을 발생시키는 원인 중 하나로 타이어 내부에 충전(充塡)된 공기의 진동(振動)에 의한 공동(空洞) 공명음(共鳴音)이 있다. 이 공동 공명음은, 타이어를 전동(傳動)시켰을 때에 트레드부가 노면(路面)의 요철에 의하여 진동하고, 트레드부의 진동이 타이어 내부의 공기를 진동시키는 것에 의하여 생기는 것이다.

이와 같은 공동 공명 현상에 의한 소음을 저감하는 수법으로서, 타이어와 휠의 림과의 사이에 형성되는 공동부(空洞部) 내에 흡음재(吸音材)를 배설(配設)하는 것이 제안되고 있다. 보다 구체적으로는, 타이어 내면을 따르도록 환상(環狀)으로 형성된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재에 대하여 다공질 재료로 이루어지는 흡음재를 접합한 소음 저감 장치를 구성하고, 그 밴드 부재의 탄성 복원력을 이용하여 타이어 내면의 트레드부에 대응하는 영역에 흡음재를 설치하는 것이 행하여지고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2 참조).

그렇지만, 상술한 소음 저감 장치는 밴드 부재가 열가소성 수지로 구성되어 있기 때문에, 주행 시에 공기입 타이어가 발열하면, 그 열이 타이어 내면으로부터 전파되어 밴드 부재의 항복 강도가 저하된다. 그리고, 밴드 부재의 항복 강도가 저하된 상태에서 주행 속도가 증대하고, 밴드 부재에 가해지는 원심력이 극단적으로 커지면, 밴드 부재가 변형하여 파괴에 이른다고 하는 염려가 있다.

일본국 특허공보 특허제4175479호 WIPO 국제공개공보 제2005/012007호

본 발명의 목적은, 주행 시에 있어서의 밴드 부재의 온도 상승을 억제하고, 고속 내구성을 개선하는 것을 가능하게 한 소음 저감 장치 및 그것을 구비한 공기입 타이어를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 소음 저감 장치는, 타이어 내면을 따르도록 환상으로 성형된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재와, 당해 밴드 부재에 대하여 접합된 다공질 재료로 이루어지는 흡음재를 가지고, 상기 밴드 부재의 탄성 복원력에 기초하여 상기 흡음재를 타이어 내면에 장착하도록 한 소음 저감 장치에 있어서, 상기 밴드 부재의 외주면(外周面)에 적어도 1개의 볼록부를 설치하고, 당해 밴드 부재의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적이 당해 밴드 부재의 투영(投影) 면적의 40% ~ 60%의 범위에 있고, 상기 볼록부의 높이가 상기 밴드 부재를 구성하는 기재의 두께의 50% ~ 100%인 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 공기입 타이어는, 상술한 소음 저감 장치를 공동부 내에 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는, 밴드 부재의 탄성 복원력에 기초하여 흡음재를 타이어 내면에 장착하도록 한 소음 저감 장치에 있어서, 밴드 부재의 외주면에 적어도 1개의 볼록부를 설치하고, 당해 밴드 부재의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적을 당해 밴드 부재의 투영 면적의 10% ~ 80%의 범위로 하는 것에 의하여, 주행 시에 공기입 타이어가 발열하였다고 하여도, 그 열이 타이어 내면으로부터 전파되어 밴드 부재의 온도가 상승하는 것을 억제하고, 소음 저감 장치의 고속 내구성을 개선할 수 있다.

본 발명에 있어서, 볼록부의 타이어 내면에 접촉하는 에지(edge)에 곡면으로 이루어지는 모따기부를 형성하고, 당해 모따기부의 밴드 폭 방향 단면(斷面)에서의 곡률(曲率) 반경(半徑) 및 밴드 둘레 방향 단면에서의 곡률 반경이 각각 0.1mm ~ 3.0mm인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 볼록부의 접촉에 의한 타이어 내면의 손상을 경감하고, 공기입 타이어의 내구성을 향상할 수 있다.

볼록부는 밴드 부재의 둘레 방향으로 연속적으로 연재(延在)하는 적어도 1개의 볼록부를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 볼록부는 밴드 부재의 둘레 방향을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치된 복수의 볼록부를 포함하는 것이 바람직하다. 나아가, 볼록부는 밴드 부재의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 복수의 볼록부를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 형태의 볼록부를 밴드 부재에 설치하는 것에 의하여, 타이어 내면으로부터 밴드 부재로의 열전도를 효과적으로 억제할 수 있다.

볼록부의 높이는 밴드 부재를 구성하는 기재의 두께의 50% ~ 100%인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 타이어 내면으로부터 밴드 부재로의 열전도를 효과적으로 억제하고, 고속 내구성을 한층 더 개선할 수 있다.

흡음재는 밴드 부재와 열가소성 수지제의 계지(係止) 부재와의 사이에 배치하고, 계지 부재를 흡음재를 통하여 밴드 부재에 대하여 열융착하는 것에 의하여, 흡음재를 밴드 부재에 대하여 고정하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 열가소성 수지제의 밴드 부재에 대하여 흡음재를 강고(强固)하게 고정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 밴드 부재의 접촉 면적이란, 밴드 부재를 강판 등의 강체로 이루어지는 평활면 상에 전개하고, 당해 밴드 부재를 그 외주면이 평활면에 대하여 접촉하도록 배치하고, 당해 밴드 부재에 대하여 평활면을 향하여 250Pa의 가압력을 가하였을 때에 계측되는 밴드 부재와 평활면과의 접촉 면적의 총화(總和)이다. 보다 구체적으로는, 평활면과 밴드 부재와의 사이에 감압지를 사이에 둔 상태에서 상기 가압력을 가하고, 접촉한 개소(個所)(색이 물든 개소)의 면적을 측정하는 것으로 상기 접촉 면적의 총화를 구할 수 있다. 감압지로서는, 예를 들어, 후지 필름 주식회사제의 압력 측정 필름(프리스케일(prescale))을 사용할 수 있다. 한편, 밴드 부재의 투영 면적이란, 밴드 부재를 두께 방향으로 투영하였을 때에 계측되는 투영 면적이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 소음 저감 장치를 구비한 공기입 타이어를 도시하는 사시단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 소음 저감 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3(a) ~ (c)는 밴드 부재에 대한 흡음재의 접합 방법을 도시하고, 도 3(a) ~ (c)는 각각 각 공정의 단면도이다.
도 4(a) ~ (c)는 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 일례를 도시하고, 도 4(a)는 밴드 부재를 평면 상에 전개한 전개도이며, 도 4(b)는 그 측면도이며, 도 4(c)는 그 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 소음 저감 장치를 타이어 내면에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 변형예를 도시하는 횡단면도이다.
도 7(a) ~ (i)는 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 여러 가지의 변형예를 도시하고, 도 7(a) ~ (i)는 각각 각 밴드 부재의 횡단면도이다.
도 8(a) ~ (d)는 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 여러 가지의 변형예를 도시하고, 도 8(a) ~ (d)는 각각 각 밴드 부재를 평면 상에 전개한 전개도이다.
도 9(a) ~ (c)는 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 다른 변형예를 도시하고, 도 9(a)는 밴드 부재를 평면 상에 전개한 전개도이며, 도 9(b)는 그 측면도이며, 도 9(c)는 그 횡단면도이다.
도 10은 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 다른 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 11(a) ~ (b)는 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 여러 가지의 변형예를 도시하고, 도 11(a) ~ (b)는 각각 각 밴드 부재의 횡단면도이다.
도 12(a) ~ (b) 본 발명에서 사용되는 밴드 부재의 여러 가지의 변형예를 도시하고, 도 12(a) ~ (b)는 각각 각 밴드 부재를 평면 상에 전개한 전개도이다.

이하, 본 발명의 구성에 관하여 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 공기입 타이어를 도시하고, 도 2는 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 소음 저감 장치를 도시하는 것이다. 도 1에 있어서, 공기입 타이어는, 타이어 둘레 방향으로 연재하여 환상을 이루는 트레드부(1)와, 당해 트레드부(1)의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부(2)와, 이것들 사이드 월부(2)의 타이어 경(徑)방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부(3)를 구비하고 있다. 그리고, 트레드부(1)와 사이드 월부(2)와 비드부(3)로 둘러싸인 공동부(4)에는 도 2에 도시하는 링 형상의 소음 저감 장치(10)가 장착되어 있다. 이 소음 저감 장치(10)는 타이어 내면(5)의 트레드부(1)에 대응하는 영역에 배치되어 있다.

소음 저감 장치(10)는, 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재(11)와, 다공질 재료로 이루어지는 복수 개의 흡음재(12)로 구성되어 있다. 밴드 부재(11)는 타이어 내면(5)을 따르도록 환상으로 성형되고, 흡음재(12)는 밴드 부재(11)의 둘레 방향을 따라 서로 간격을 두고 당해 밴드 부재(11)에 대하여 접합되어 있다. 이것들 흡음재(12)는 다수의 내부 셀을 가지고, 그 다공질 구조에 기초하는 소정의 흡음 특성을 가지고 있다. 흡음재(12)의 다공질 재료로서는 발포 폴리우레탄을 이용하면 된다. 밴드 부재(11)는 탄성 복원력에 기초하여 흡음재(12)를 타이어 내면(5)에 보지(保持)한다. 이와 같이 구성되는 소음 저감 장치(10)는, 통상(通常)의 공기입 타이어에 대하여 착탈(着脫) 가능하고, 그 착탈 작업이 용이하다.

상기 소음 저감 장치(10)에 있어서, 밴드 부재(11)와 흡음재(12)와의 접합 수단으로서는, 열가소성 수지제의 계지 부재(13)를 이용한 열융착이 채용되고 있다. 즉, 흡음재(12)는 열가소성 수지제의 밴드 부재(11)와 열가소성 수지제의 계지 부재(13)와의 사이에 배치되고, 계지 부재(13)가 흡음재(12)를 통하여 밴드 부재(11)에 대하여 열융착되어 있다. 밴드 부재(11)의 구성 재료 및 계지 부재(13)의 구성 재료에는, 동종의 열가소성 수지, 예를 들어, 폴리프로필렌을 이용하면 된다.

도 3(a) ~ (c)는 밴드 부재(11)에 대한 흡음재(12)의 접합 방법을 도시하는 것이다. 먼저, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 흡음재(12)를 밴드 부재(11)와 판상(板狀)의 계지 부재(13)와의 사이에 배치한다. 다음으로, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 초음파 용착기의 가진(加振) 혼(horn)(20)을 계지 부재(13)로 내리누르고, 계지 부재(13)를 꺾은 상태로 하고, 그 꺾여진 부분을 국부적으로 가열한다. 이것에 의하여, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 흡음재(12)를 통하여 계지 부재(13)와 밴드 부재(11)를 열융착하고, 복수의 계지 부재(13)에 의하여 각 흡음재(12)를 밴드 부재(11)에 대하여 접합한다. 밴드 부재(11)와 흡음재(12)와의 접합 방법으로서는, 상술한 바와 같은 열융착을 이용하는 것이 바람직하지만, 그 접합 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 접착제를 사용하는 것도 가능하다.

상기 소음 저감 장치(10)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 적어도 1개의 볼록부(14)가 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 4(a) ~ (c)에 도시하는 바와 같이, 밴드 부재(11)의 외주면에는, 볼록부(14)로서, 밴드 부재(11)의 둘레 방향(긴쪽 방향)으로 연속적으로 연재하는 3개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 그리고, 밴드 부재(11)의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적이 밴드 부재(11)의 투영 면적의 10% ~ 80%의 범위로 되도록 설정되어 있다.

상술한 바와 같이 밴드 부재(11)의 탄성 복원력에 기초하여 흡음재(12)를 타이어 내면(5)에 장착하도록 한 소음 저감 장치(10)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에 적어도 1개의 볼록부(14)를 설치하고, 밴드 부재(11)의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적을 밴드 부재(11)의 투영 면적의 10% ~ 80%의 범위로 한 경우, 도 5에 도시하는 바와 같이, 소음 저감 장치(10)는 타이어 내면(5)에 대한 접촉 면적이 작아진다. 그 때문에, 주행 시에 공기입 타이어가 발열하였다고 하여도, 그 열이 타이어 내면(5)으로부터 전파되어 밴드 부재(11)의 온도가 상승하는 것을 억제하고, 소음 저감 장치(10)의 고속 내구성을 개선할 수 있다. 특히, 고속으로 주행 가능한 타이어(예를 들어, W 레인지 이상)에 소음 저감 장치(10)를 적용한 경우, 흡음재(12)의 질량에 의하여 밴드 부재(11)가 큰 장력을 받아, 나아가 고속 주행 시에 있어서의 타이어의 발열에 수반하여 밴드 부재(11)를 구성하는 열가소성 수지가 연화하는 것으로, 밴드 부재(11)에 소성 변형이 생기는 것이 상정되지만, 상술한 바와 같이 밴드 부재(11)의 온도 상승을 억제하는 것에 의하여, 밴드 부재(11)의 변형을 억제하고, 그 내구성을 양호하게 유지하는 것이 가능하게 된다.

여기에서, 밴드 부재(11)의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적은 밴드 부재(11)의 투영 면적의 10% ~ 80%의 범위로 할 필요가 있다. 상기 접촉 면적이 투영 면적의 10% 미만이면, 볼록부(14)가 마멸(磨滅)하기 쉬워지고, 또한 타이어 내면(5)에 손상이 생기기 쉬워진다. 반대로, 상기 접촉 면적이 투영 면적의 80% 넘으면, 밴드 부재(11)의 온도 상승을 억제하는 효과가 불충분하게 된다. 특히, 밴드 부재(11)의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적은 밴드 부재(11)의 투영 면적의 40% ~ 60%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 이 경우, 고속 내구성의 개선 효과를 현저하게 얻을 수 있다.

상기 소음 저감 장치(10)에 있어서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 볼록부(14)의 타이어 내면(5)에 접촉하는 에지에는 곡면으로 이루어지는 모따기부(15)를 형성하고, 모따기부(15)의 밴드 폭 방향 단면에서의 곡률 반경 R을 0.1mm ~ 3.0mm, 보다 바람직하게는, 0.5mm ~ 1.5mm로 하는 것이 좋다. 이것에 의하여, 볼록부(14)의 접촉에 의한 타이어 내면(5)의 손상을 경감하고, 공기입 타이어의 내구성을 향상할 수 있다. 모따기부(15)의 곡률 반경 R이 0.1mm 미만이면 볼록부(14)와의 접촉에 의하여 타이어 내면(5)이 손상하기 쉬워지고, 반대로 3.0mm 넘으면 모따기부(15)의 단부(端部)에 새로운 에지가 형성되어 타이어 내면(5)의 손상을 초래하게 된다. 마찬가지의 이유에서, 모따기부(15)의 밴드 둘레 방향 단면에서의 곡률 반경도 0.1mm ~ 3.0mm, 보다 바람직하게는, 0.5mm ~ 1.5mm로 하는 것이 좋다.

또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 볼록부(14)의 높이 T1은 밴드 부재(11)를 구성하는 기재의 두께 T0의 50% ~ 100%이면 된다. 이것에 의하여, 타이어 내면(5)으로부터 밴드 부재(11)로의 열전도를 효과적으로 억제하고, 고속 내구성을 한층 더 개선할 수 있다. 볼록부(14)의 높이 T1이 밴드 부재(11)의 두께 T0의 50% 미만이면 열전도를 억제하는 효과가 저하되고, 반대로 두께 T0의 100% 넘으면 밴드 부재(11)의 강성이 높아지기 때문에 저온에서의 내구성이 악화되고, 밴드 부재(11)가 갈라지기 쉬워진다.

밴드 부재(11)의 외주면에, 볼록부(14)로서, 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 볼록부(14A)를 형성하는 것에 있어서, 그 구체적인 형태는 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 도 7(a) ~ (i)나 도 8(a) ~ (d)에 도시하는 것과 같은 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다.

도 7(a)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 8개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(b)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 6개의 볼록부(14A)가 형성되고, 그 배치가 비대칭으로 되어 있다. 도 7(c)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 만곡면을 가지는 1개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(d)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 사다리꼴의 단면 형상을 가지는 1개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(e)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 사다리꼴의 단면 형상을 가지는 2개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(f)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 구형(矩形)의 단면 형상을 가지는 2개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(g)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 구형의 단면 형상을 가지는 3개의 볼록부(14A)가 형성되고, 그 배치가 비대칭으로 되어 있다. 도 7(h)에 있어서, 밴드 부재(11)의 기재를 파상(波狀)으로 가공하는 것으로 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 7(i)에 있어서, 밴드 부재(11)의 기재의 폭 방향 양 단부만을 파상으로 가공하는 것으로 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 볼록부(14A)가 형성되어 있다.

도 8(a)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 1개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 8(b)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 2개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 8(c)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 6개의 볼록부(14A)가 형성되어 있다. 도 8(d)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향으로 연속적으로 연재하는 3개의 볼록부(14A)가 형성되고, 그 배치가 비대칭으로 되어 있다.

상기 소음 저감 장치(10)에 있어서, 도 9(a) ~ (c)에 도시하는 바와 같이, 밴드 부재(11)의 외주면에, 볼록부(14)로서, 밴드 부재(11)의 둘레 방향(긴쪽 방향)을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치된 복수의 볼록부(14B)를 설치하는 것도 가능하다. 특히, 복수의 볼록부(14B)를 밴드 부재(11)의 둘레 방향을 따라 등간격(等間隔)으로 배치한 경우, 열전도의 억제 효과를 최대한으로 향수(享受)할 수 있고, 게다가 각 볼록부(14B)의 접촉압이 균등화되기 때문에 볼록부(14B)의 마멸이나 타이어 내면(5)의 손상을 가급적으로 회피할 수 있다.

밴드 부재(11)의 외주면에, 볼록부(14)로서, 밴드 부재(11)의 둘레 방향을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치된 복수의 볼록부(14B)를 형성하는 것에 있어서, 그 구체적인 형태는 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 도 10이나 도 11(a) ~ (b)나 도 12(a) ~ (b)에 도시하는 것과 같은 여러 가지의 형태를 채용할 수 있다.

도 10에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 둘레 방향을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치된 복수의 볼록부(14B)가 형성되고, 그 볼록부(14B)가 소정의 배치 패턴에 기초하여 주기적으로 배치되어 있다.

도 11(a)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 2개의 볼록부(14B)가 형성되어 있다. 도 11(b)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 2개의 볼록부(14B)가 형성되고, 그 배치가 비대칭으로 되어 있다.

도 12(a)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 밴드 부재(11)의 폭 방향에 대하여 경사하면서 연재하는 복수의 볼록부(14B)가 형성되고, 이것들 볼록부(14B)가 밴드 부재(11)의 둘레 방향을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치되어 있다. 도 12(b)에 있어서, 밴드 부재(11)의 외주면에는 딤플(dimple) 형상을 가지는 복수의 볼록부(14B)가 형성되고, 이것들 볼록부(14B)가 지그재그 형상으로 배치되어 있다.

실시예

타이어 내면을 따르도록 환상으로 성형된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재와, 당해 밴드 부재에 대하여 접합된 다공질 재료로 이루어지는 흡음재를 가지고, 밴드 부재의 탄성 복원력에 기초하여 흡음재를 타이어 내면에 장착하도록 한 소음 저감 장치에 있어서, 밴드 부재의 구성을 여러 가지 다르게 한 종래예, 비교예 1 ~ 3 및 실시예 1 ~ 6의 소음 저감 장치를 제작하였다. 이것들 소음 저감 장치는 타이어 사이즈 245/50R18 100W의 공기입 타이어에 적합하는 것이다.

종래예(기준)에서는, 밴드 부재의 두께를 1.0mm로 하고, 밴드 부재의 외주면을 볼록부가 없는 평면으로 하였다. 비교예 1, 2 및 실시예 1 ~ 6에서는, 밴드 부재의 두께를 1.0mm로 하고, 당해 밴드 부재의 외주면에 높이가 1.0mm인 적어도 1개의 볼록부를 설치하고, 당해 밴드 부재의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적과 당해 밴드 부재의 투영 면적과의 비율(투영 면적에 대한 접촉 면적의 비율)을 여러 가지 다르게 하였다. 비교예 3에서는, 밴드 부재의 두께를 2.0mm로 하고, 밴드 부재의 외주면을 볼록부가 없는 평면으로 하였다. 또한, 밴드 부재에 볼록부를 설치하는 것에 있어서, 볼록부의 타이어 내면에 접촉하는 에지에 곡면으로 이루어지는 모따기부를 형성하고, 그 모따기부의 밴드 폭 방향 단면 및 밴드 둘레 방향 단면에서의 곡률 반경을 소정의 값으로 설정하였다.

상술한 종래예, 비교예 1 ~ 3 및 실시예 1 ~ 6의 소음 저감 장치에 관하여, 하기의 평가 방법에 의하여, 고속 내구성, 장거리 내구성, 저온 내구성을 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

　고속 내구성：

각 소음 저감 장치를 타이어 사이즈 245/50R18 100W의 공기입 타이어의 공동부 내에 장착하고, 그 공기입 타이어를 림 사이즈 18×8J의 휠에 조립 장착하고, 실내 드럼 시험기를 이용하여, 분위기 온도 38±3℃, 공기압 320kPa, 하중 5.34kN의 조건하에서 주행 시험을 실시하였다. 그 때, 주행 속도 250km/h로부터 시험을 개시하고, 10분간 그 속도로 계속 주행하여, 밴드 부재의 파괴(변형)의 유무를 조사하고, 이상이 발견되지 않는 경우는 10km/h 단위로 주행 속도를 증가시키고, 나아가 10분간 그 속도로 계속 주행한 후, 밴드 부재의 파괴의 유무를 조사하였다. 이것을 반복하여 밴드 부재에 파괴가 생긴 속도를 구하였다. 평가 결과는, 밴드 부재의 파괴 속도에 의하여 표시하였다. 이 파괴 속도가 클수록 고속 내구성이 뛰어나 있는 것을 의미한다.

장거리 내구성：

각 소음 저감 장치를 타이어 사이즈 245/50R18 100W의 공기입 타이어의 공동부 내에 장착하고, 그 공기입 타이어를 림 사이즈 18×8J의 휠에 조립 장착하고, 실내 드럼 시험기를 이용하여, 분위기 온도 38±3℃, 공기압 540kPa, 하중 12.56kN, 주행 속도 81km/h의 조건하에서 주행 시험을 실시하였다. 그리고, 20000km 주행 후, 공기입 타이어 및 소음 저감 장치 상태를 확인하였다. 평가 결과는, 공기입 타이어 및 소음 저감 장치에 아무런 문제가 인정되지 않는 경우를 「A」로 나타내고, 밴드 부재에 손상이 인정되는 경우를 「B」로 나타내고, 밴드 부재의 볼록부의 마멸 또는 타이어 내면의 손상이 인정되는 경우를 「C」로 나타내었다.

　저온 내구성：

각 소음 저감 장치를 타이어 사이즈 245/50R18 100W의 공기입 타이어의 공동부 내에 장착하고, 그 공기입 타이어를 림 사이즈 18×8J의 휠에 조립 장착하고, 실내 드럼 시험기를 이용하여, 분위기 온도 -20±3℃, 공기압 120kPa, 하중 5.95kN, 주행 속도 81km/h의 조건하에서 주행 시험을 실시하였다. 그리고, 2025km 주행 후, 소음 저감 장치 상태를 확인하였다. 평가 결과는, 소음 저감 장치에 아무런 문제가 인정되지 않는 경우를 「A」로 나타내고, 밴드 부재에 분열이 발생한 경우를 「B」로 나타내고, 밴드 부재의 볼록부의 마멸 또는 타이어 내면의 손상이 인정되는 경우를 「C」로 나타내었다.

표 1에 도시하는 바와 같이, 실시예 1 ~ 6의 소음 저감 장치에서는, 장거리 내구성 및 저온 내구성이 모두 양호하고, 게다가 종래예와의 대비에 있어서 고속 내구성이 개선되어 있었다. 이것에 대하여, 비교예 1에서는, 밴드 부재의 투영 면적에 대한 접촉 면적의 비율이 너무 작아서 볼록부의 존재량이 너무 적기 때문에, 볼록부의 마멸이나 타이어 내면의 손상이 인정되었다. 비교예 2에서는, 밴드 부재의 투영 면적에 대한 접촉 면적의 비율이 너무 커서 볼록부의 존재량이 너무 많기 때문에, 고속 내구성의 개선 효과가 불충분하고, 또한, 저온 내구성이 저하되어 있었다. 비교예 3에서는, 밴드 부재의 외주면에 볼록부를 설치하지 않고 단지 밴드 부재를 두껍게 하고 있기 때문에, 고속 내구성의 개선 효과가 불충분하고, 또한, 저온 내구성이 저하되어 있었다.

1: 트레드부
2: 비드부
3: 사이드 월부
4: 공동부
5: 타이어 내면
10: 소음 저감 장치
11: 밴드 부재
12: 흡음재
13: 계지 부재
14, 14A, 14B: 볼록부
15: 모따기부

Claims (8)

1. 타이어 내면을 따르도록 환상(環狀)으로 성형된 열가소성 수지로 이루어지는 밴드 부재와, 당해 밴드 부재에 대하여 접합된 다공질 재료로 이루어지는 흡음재(吸音材)를 가지고, 상기 밴드 부재의 탄성 복원력에 기초하여 상기 흡음재를 타이어 내면에 장착하도록 한 소음 저감 장치에 있어서,
   상기 밴드 부재의 외주면(外周面)에 적어도 1개의 볼록부를 설치하고, 당해 밴드 부재의 외주면을 평활면에 대하여 접촉시켰을 때의 접촉 면적이 당해 밴드 부재의 투영(投影) 면적의 40% ~ 60%의 범위에 있고,
   상기 볼록부의 높이가 상기 밴드 부재를 구성하는 기재의 두께의 50% ~ 100%인 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼록부의 타이어 내면에 접촉하는 에지(edge)에 곡면으로 이루어지는 모따기부를 형성하고, 당해 모따기부의 밴드 폭 방향 단면(斷面)에서의 곡률(曲率) 반경(半徑) 및 밴드 둘레 방향 단면에서의 곡률 반경이 각각 0.1mm ~ 3.0mm인 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 볼록부가 상기 밴드 부재의 둘레 방향으로 연속적으로 연재(延在)하는 적어도 1개의 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 볼록부가 상기 밴드 부재의 둘레 방향을 따라 단속적 또한 반복적으로 배치된 복수의 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 볼록부가 상기 밴드 부재의 폭 방향으로 나란히 놓이도록 배치된 복수의 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
6. 삭제
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 흡음재를 상기 밴드 부재와 열가소성 수지제의 계지(係止) 부재와의 사이에 배치하고, 상기 계지 부재를 상기 흡음재를 통하여 상기 밴드 부재에 대하여 열융착하는 것에 의하여, 상기 흡음재를 상기 밴드 부재에 대하여 고정한 것을 특징으로 하는 소음 저감 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 기재된 소음 저감 장치를 공동부(空洞部) 내에 구비한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.

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