KR102507233B1

KR102507233B1 - 타이어의 소음 저감장치

Info

Publication number: KR102507233B1
Application number: KR1020180003326A
Authority: KR
Inventors: 신상민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2023-03-07
Also published as: DE102018118949A1; CN110014794B; US10850558B2; DE102018118949B4; US20190210405A1; KR20190085333A; CN110014794A

Abstract

본 발명에 따른 타이어의 소음 저감장치는 휠에서 타이어가 장착되는 림; 상기 림의 외주면을 따라 마련되어 폭방향 일측의 테두리에는 상기 림의 일측 벽부에 고정되는 일측플랜지가 형성되고, 폭방향 타측의 테두리에는 타측플랜지가 형성된 공명관; 상기 림의 외주면을 따라 구비되어, 상기 공명관이 상기 림의 외주면에 밀착되도록 상기 공명관의 타측플랜지를 감싸도록 마련된 스트랩; 및 상기 림의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 공명관 및 스트랩의 폭방향 이동을 막는 돌출부;를 포함할 수 있다.

Description

타이어의 소음 저감장치 {APPARATUS FOR NOISE DIMINUTION OF TIRE}

본 발명은 타이어의 공명음을 저감시키기 위해 공명관이 장착된 타이어의 소음 저감장치에 관한 것이다.

차량 주행 중 타이어의 내부 공간에서 발생될 수 있는 공명음은 차량의 노이즈로 작용된다. 타이어 내부의 공명음은 노면에서 타이어로 전해지는 무작위의 진동이 타이어 내부공간의 공기를 진동시킴으로써 발생된다.

이러한 타이어 내부 공명음을 저감하기 위해 림의 둘레방향으로 연장된 형상의 공명관이 마련될 수 있다. 공명관은 내부에 공간이 형성되고 헬름홀쯔 공명기 원리에 따라 타이어 내부의 공명음을 저감하도록 마련된다.

이러한 공명관은 일 예로 휠의 특정부위에 일체로 성형될 수도 있지만, 휠에 공명관을 일체로 성형하는 작업은 어렵고, 비용이 상대적으로 비싸며, 성형후 신뢰성이 떨어짐에 따라 공명관으로서의 기능이 감소한다는 단점이 있다.

다른 예로 별물로 제작된 공명관의 좌우측단을 단순 돌기에 끼워서 결합하는 구조로 있지만, 결합력이 약한 관계로 주행 중 타이어의 반복된 진동에 의해 공명관이 탈거되거나 부분적으로 이탈되어 이음에 의한 소음이 발생될 우려가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

일본공개특허공보 특개2008-279873호

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 타이어의 공명음을 저감하기 위해 공명관을 휠에 설치하되, 공명관이 휠의 축방향, 반경방향, 회전방향으로 부분적으로 이탈되거나 탈거되는 것을 방지하는 타이어의 소음 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어의 소음 저감장치는 휠에서 타이어가 장착되는 림; 상기 림의 외주면을 따라 마련되어 폭방향 일측의 테두리에는 상기 림의 일측 벽부에 고정되는 일측플랜지가 형성되고, 폭방향 타측의 테두리에는 타측플랜지가 형성된 공명관; 상기 림의 외주면을 따라 구비되어, 상기 공명관이 상기 림의 외주면에 밀착되도록 상기 공명관의 타측플랜지를 감싸도록 마련된 스트랩; 및 상기 림의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 공명관 및 스트랩의 폭방향 이동을 막는 돌출부;를 포함할 수 있다.

상기 림의 일측 벽부에는 상기 일측플랜지가 끼워지도록 고정홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 스트랩에는 길이방향을 따라 반경방향 외측으로 절곡되었다가 원래의 반경으로 복귀하면서 내주면이 수용공간을 형성하는 이어부가 형성되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.

일측이 상기 이어부의 수용공간에 압입되고, 타측이 상기 림의 타측 벽부로 연장되도록 형성된 로드;를 더 포함하며, 상기 림의 타측 벽부에는 TPMS 밸브가 삽입되는 밸브홀과, 상기 로드가 삽입되는 로드홀이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 로드홀은 상기 밸브홀로부터 상기 림의 회전방향을 따라 설정거리 이내에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 이어부의 수용공간에 상기 로드가 압입된 후, 상기 이어부의 외주면을 내측으로 가압하는 코킹공정을 수행하여 상기 로드의 이동을 막는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 코킹공정은 상기 이어부의 최외곽지점을 반경방향 내측으로 가압하고, 상기 이어부의 원주방향 양측을 상기 로드 측으로 가압하도록 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 타이어의 소음 저감장치에 따르면 휠로부터 공명관이 휠의 축방향 및 반경방향으로 이탈되는 것을 방지함으로써, 공명관 이탈로 인한 파손이나 이음발생 현상을 막을 수 있다.

또한, 스트랩이 휠에 조립될 때, 휠의 외경 공차를 흡수할 수 있도록 마련됨으로써, 스트랩의 조립성을 향상시킬 수 있다.

또한, 스트랩의 이어부와 TPMS 센서가 인접하게 마련됨으로써, 타이어 탈/부착시 타이어와 스트랩에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 스트랩이 휠의 회전방향을 따라 회전하는 것을 방지함으로써, 스트랩의 이어부가 TPMS 센서와 충돌하여 소음이나 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 소음 저감장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 A-A단면을 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 소음 저감장치를 상세히 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 스트랩 및 로드 조립체를 측면에서 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 타이어의 소음 저감장치에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 소음 저감장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A단면을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 타이어의 소음 저감장치는 휠(1)에서 타이어가 장착되는 림(10); 상기 림(10)의 외주면을 따라 마련되어 폭방향 일측의 테두리에는 상기 림(10)의 일측 벽부(12)에 고정되는 일측플랜지(22)가 형성되고, 폭방향 타측의 테두리에는 타측플랜지(24)가 형성된 공명관(20); 상기 림(10)의 외주면을 따라 구비되어, 상기 공명관(20)이 상기 림(10)의 외주면에 밀착되도록 상기 공명관(20)의 타측플랜지(24)를 감싸도록 마련된 스트랩(30); 및 상기 림(10)의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 공명관(20) 및 스트랩(30)의 폭방향 이동을 막는 돌출부(16);를 포함할 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 휠(1)에는 타이어가 장착되도록 림(10)이 마련된다. 림(10)은 휠(1)의 외주면을 이루고 타이어가 장착되기 위한 고정요소로 구성된다. 도 1 내지 도 2는 림(10)의 형상을 도시하고 있다.

상기 공명관(20)은 상기 림(10)의 외주면 둘레를 따라 마련되는데, 상기 림(10)의 둘레방향과 나란한 길이방향을 가지도록 마련되며, 내부에는 길이방향으로 연장된 공명공간이 형성된다. 상부에는 공명공간과 연통되는 다수의 홀들이 길이방향을 따라 서로 이격된 위치에 형성되어 타이어와 공명공간을 서로 연통시킨다. 이에 따라 타이어 내부의 공명음이 공명관(20)에 의해 저감된다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에서 공명관(20)은 폭방향 양측 테두리에 각각 일측플랜지(22)와 타측플랜지(24)가 연장되도록 형성되는데, 상기 일측플랜지(22)는 림(10)의 일측 벽부(12)에 고정된다.

한편, 상기 스트랩(30)은 상기 공명관(20)의 타측플랜지(24)를 감싸도록 마련된다. 이때, 스트랩(30)에 의해 상기 공명관(20)은 림(10)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하게 되고, 그에 따라 공명관(20)은 림(10)의 반경방향 외측으로 이탈되지 않을 수 있다.

아울러, 본 발명에서 림(10)의 외주면에는 상기 공명관(20) 및 스트랩(30)의 폭방향 이동을 막도록 외측으로 돌출 형성된 돌출부(16)가 마련된다. 이때, 돌출부(16)는 공명관(20)의 타측플랜지(24) 및 스트랩(30)과 밀착되도록 마련됨으로써, 공명관(20) 및 스트랩(30)이 림(10)의 축방향으로 이동하는 것을 막아 공명관(20)이 이탈되어 손상되거나 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 림(10)의 일측 벽부(12)에는 상기 일측플랜지(22)가 끼워지도록 고정홈(13)이 형성될 수 있다.

즉, 공명관(20)은 일측플랜지(22)가 림(10)의 고정홈(13)에 끼워지도록 고정되고, 타측플랜지(24)가 스트랩(30)에 의해 가압되도록 마련됨으로써 폭방향 양측이 림(10)에 밀착되도록 고정되는바, 림(10)의 반경방향을 따라 이동되거나 이탈되지 않을 수 있다.

또한, 공명관(20)과 스트랩(30)은 림(10)의 일측 벽부(12)와 돌출부(16) 사이에 끼워지기 때문에, 림(10)의 축방향을 따라 이동되거나 이탈되지 않아 파손이나 이음에 의한 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 스트랩(30)에는 길이방향을 따라 반경방향 외측으로 절곡되었다가 원래의 반경으로 복귀하면서 내주면이 수용공간(33)을 형성하는 이어부(32)가 형성되도록 마련될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 소음 저감장치를 상세히 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 스트랩(30) 및 로드(40) 조립체를 측면에서 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스트랩(30)에는 상하반전된 U자 형상의 이어부(32)가 절곡 형성됨으로써, 스트랩(30)을 휠(1)에 조립할 때, 휠(1)의 외경 공차가 크게 발생하더라도 이어부(32)가 벌어지면서 조립이 가능해지기 때문에 타이어의 소음 저감장치 조립성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 본 발명의 타이어의 소음 저감장치는 일측이 상기 이어부(32)의 수용공간(33)에 압입되고, 타측이 상기 림(10)의 타측 벽부(14)로 연장되도록 형성된 로드(40);를 더 포함하며, 상기 림(10)의 타측 벽부(14)에는 TPMS 밸브(미도시)가 삽입되는 밸브홀(18)과, 상기 로드(40)가 삽입되는 로드홀(19)이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

즉, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 로드(40)는 상기 스트랩(30)에 형성된 이어부(32)의 수용공간(33)에 압입되도록 마련되고, 림(10)의 타측 벽부(14)에 형성된 로드홀(19)에 삽입되도록 마련된다.

그에 따라, 상기 스트랩(30)이 로드(40)를 매개로 림(10)에 고정됨으로써, 림(10)의 외주면을 따라 회전되는 것을 방지하여, 스트랩(30)이 림(10)의 외주면을 따라 회전되면서 발생할 수 있는 마모현상이나 소음발생을 막을 수 있다. 또한, 스트랩(30)의 회전으로 인해 공명관(20)이 함께 회전하게 되면 공명관(20)을 통한 소음 저감 효과가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 로드(40)가 TPMS 밸브와 부딪혀 파손이나 소음이 발생하는 것을 막을 수 있다.

도 3는 밸브홀(18)과 로드(40)의 관계를 명확하게 도시하기 위해 림(10)의 타측 벽부(14)를 스트랩(30) 높이로 잘라 도시하고 있다.

구체적으로, 상기 로드홀(19)은 상기 밸브홀(18)로부터 상기 림(10)의 회전방향을 따라 설정거리 이내에 형성될 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 로드홀(19)은 상기 밸브홀(18)과 설정거리 이내에 형성됨으로써, TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 밸브와 로드(40)가 서로 인접한 위치에 마련되도록 할 수 있다.

일반적으로 타이어를 휠(1)에 조립할 때에는, 타이어의 상부를 누른 상태에서 휠(1)을 회전시키면서 조립이 수행되는데, 이때, TPMS 밸브와 로드(40)가 서로 인접하지 않은 위치에 형성될 경우에 조립과정에서 타이어의 비드부가 스트랩(30)의 이어부(32)와 마찰되면서 타이어가 마모되는 현상이 발생할 수 있다.

반대로, 본 발명과 같이 밸브홀(18)과 로드홀(19)이 인접한 위치에 형성되어 TPMS 밸브(미도시)와 로드(40)가 서로 인접한 위치에 마련된 상태라면, 타이어가 휠(1)에 조립될 경우에 타이어의 비드부가 TPMS 밸브에 의해 스트랩(30)까지 다다르지 못하게 되어 타이어와 스트랩(30) 사이에 마찰이 발생하지 않는다. 따라서, 타이어의 마모 및 소음발생 현상을 최소화할 수 있다.

상기 이어부(32)의 수용공간(33)에 상기 로드(40)가 압입된 후, 상기 이어부(32)의 외주면을 내측으로 가압하는 코킹공정을 수행하여 상기 로드(40)의 이동을 막을 수 있다.

상기 스트랩(30)의 이어부(32)에 상기 로드(40)가 압입되긴 하지만, 주위 환경에 따라 로드(40)가 이어부(32)의 수용공간(33) 내부와의 갭(gap)에 의해 움직일 수 있다. 로드(40)가 움직이게 되면 스트랩(30)이 회전하려는 힘을 받을 때, 스트랩(30)이 미소량 회전하거나 로드(40)와 스트랩(30), 로드(40)와 림(10)간에 부딪히는 소리로 인해 소음이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 이어부(32)에 로드(40)가 압입된 경우, 추가적으로 외주면에 코킹(caulking)공정을 수행하여 로드(40)의 움직임을 제한할 수 있다.

구체적으로, 상기 코킹공정은 상기 이어부(32)의 최외곽지점을 반경방향 내측으로 가압하고, 상기 이어부(32)의 원주방향 양측을 상기 로드(40) 측으로 가압하도록 수행될 수 있다.

도 4를 참조하면, 이어부(32)의 최외곽지점에 반경방향 내측으로 가압된 형태로 코킹이 이루어지고, 이어부(32)의 원주방향 양측이 로드(40) 측으로 가압된 형태로 코킹이 이루어진 것을 확인할 수 있다.

따라서, 이어부(32)의 수용공간(33) 내주면이 로드(40)의 외주면과 접촉하도록 가압되면서, 로드(40)가 림(10)의 회전방향이나 반경방향으로 움직이는 것을 방지하여 소음 및 내구성 저하 현상이 발생하는 것을 방지한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1: 휠
10: 림
12: 일측 벽부
13: 고정홈
14: 타측 벽부
16: 돌출부
18: 밸브홀
19: 로드홀
20: 공명관
22: 일측플랜지
24: 타측플랜지
30: 스트랩
32: 이어부
40: 로드

Claims

휠에서 타이어가 장착되는 림;
상기 림의 외주면을 따라 마련되어 폭방향 일측의 테두리에는 상기 림의 일측 벽부에 고정되는 일측플랜지가 형성되고, 폭방향 타측의 테두리에는 타측플랜지가 형성된 공명관;
상기 림의 외주면을 따라 구비되어, 상기 공명관이 상기 림의 외주면에 밀착되도록 상기 공명관의 타측플랜지를 감싸도록 마련되고, 길이방향을 따라 반경방향 외측으로 절곡되었다가 원래의 반경으로 복귀하면서 내주면이 수용공간을 형성하는 이어부가 형성된 스트랩;
상기 림의 외주면으로부터 돌출 형성되어 상기 공명관 및 스트랩의 폭방향 이동을 막는 돌출부; 및
일측이 상기 이어부의 수용공간에 압입되고, 타측이 상기 림의 타측 벽부로 연장되도록 형성된 로드;를 포함하며,
상기 림의 타측 벽부에는 상기 로드가 삽입되는 로드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.
청구항 1에 있어서,
상기 림의 일측 벽부에는 상기 일측플랜지가 끼워지도록 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 림의 타측 벽부에는 TPMS 밸브가 삽입되는 밸브홀이 형성된 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.
청구항 4에 있어서,
상기 로드홀은 상기 밸브홀로부터 상기 림의 회전방향을 따라 설정거리 이내에 형성된 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.
청구항 4에 있어서,
상기 이어부의 수용공간에 상기 로드가 압입된 후, 상기 이어부의 외주면을 내측으로 가압하는 코킹공정을 수행하여 상기 로드의 이동을 막는 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.
청구항 6에 있어서,
상기 코킹공정은 상기 이어부의 최외곽지점을 반경방향 내측으로 가압하고, 상기 이어부의 원주방향 양측을 상기 로드 측으로 가압하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 타이어의 소음 저감장치.