專利名稱：輪胎空腔噪音吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎空腔噪音吸收器，尤其涉及一種包括輪胎空腔噪音吸收器的車輪和輪胎組件。
背景技術(shù)：
當(dāng)充氣時(shí)，氣動(dòng)車輪和輪胎組件為聲學(xué)共振的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，就汽車車輪而言，其具有的空腔頻率通常約為200Hz。通過驅(qū)動(dòng)汽車穿越粗糙的路面(例如混凝土或含有大石頭的浙青)，在充氣環(huán)形物中激蕩駐波而產(chǎn)生共振。由此產(chǎn)生的空腔噪聲可通過空氣或結(jié)構(gòu)傳遞路徑被傳送至車輛的內(nèi)部。該噪聲的振幅可足以引起車上乘客的不適，并且可降低車輛的感知質(zhì)量。可以通過改變車輛的強(qiáng)制函數(shù)(forcing function),傳遞函數(shù)(transferfunction)或響應(yīng)函數(shù)來控制輪胎噪聲。通常最有效的介入是在強(qiáng)制函數(shù)中，即在輪胎空腔本身中。為此，已知的是將空腔噪音吸收器引入至氣動(dòng)輪胎中，通過劃分腔體空間來防止駐波的形成，或通過吸收在聲阻尼材料中的駐波的能量中的任一種來使得空腔諧振減弱。傳統(tǒng)輪胎噪音吸收器具有許多不足。有些是安裝在輪胎的圓周壁的內(nèi)部。在該位置，它們妨礙液體輪胎穿孔修補(bǔ)系統(tǒng)(liquid puncture repair system)的使用，目前該修補(bǔ)系統(tǒng)越來越多地被適當(dāng)?shù)靥峁┯谄嚨膫涮?，以降低成本和車輛質(zhì)量。其他的可被安裝至車輪的外部，在該位置，它們能妨礙將輪胎裝配至車輛的工序，還存在吸收器在高轉(zhuǎn)動(dòng)速度下的耐久性和穩(wěn)定性問題。本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于解決這些問題中的一些或全部。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種輪胎空腔噪音吸收器，該輪胎空腔噪音吸收器包括吸聲材料的主體和支撐物，被布置為當(dāng)噪音吸收器被安裝于輪胎空腔內(nèi)并且輪胎靜止時(shí)，支撐物接觸輪胎的內(nèi)壁從而將吸聲材料的主體支撐在與輪胎的內(nèi)部圓周壁間隔開的位置。將吸聲材料的主體支撐在與輪胎的內(nèi)部圓周壁間隔開的位置便于使用液體輪胎穿孔修補(bǔ)。支撐物可為單結(jié)構(gòu)，或支撐物可包括多個(gè)結(jié)構(gòu)。支撐物可被布置為接觸輪胎的內(nèi)側(cè)壁和/或內(nèi)圓周壁。支撐物被布置為接觸輪胎的內(nèi)圓周壁，優(yōu)選布置為僅與輪胎的圓周壁的表面積的小部分接觸，例如小于5 %，優(yōu)選小于I %，從而不會(huì)妨礙液體輪胎穿孔修補(bǔ)的操作。支撐物可布置為鋪放在輪胎的內(nèi)圓周壁與吸聲材料的主體之間。優(yōu)選地，支撐物不吸收液體。支撐物可由基本實(shí)心的塑料材料制成。支撐物可獨(dú)立形成，或者與吸聲材料的主體一體成型。支撐物可以是有彈性的。在一種布置中，當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下，支撐物能夠使吸聲材料的主體朝向輪胎的內(nèi)部圓周壁移動(dòng)，但是，當(dāng)輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)變慢或停止時(shí)，吸聲材料的主體返回至與輪胎壁間隔開的位置。在一種實(shí)施方式中，支撐物包括彈性可變形的網(wǎng)狀物。網(wǎng)狀物可由塑料材料形成。網(wǎng)狀物可形成環(huán)。在環(huán)的相對(duì)側(cè)的網(wǎng)狀物的自由邊緣可聯(lián)結(jié)至從一塊材料例如也可彈性可變形的塑料材料形成的環(huán)。環(huán)的外部圓周表面可為凹形的，從而環(huán)的邊緣將與放置環(huán)的輪胎的內(nèi)圓周壁相接觸。在另一實(shí)施方式中，支撐物包括多個(gè)腿，腿可以是有彈性的。腿可為細(xì)長(zhǎng)的。腿可由塑料材料制成并且可形成網(wǎng)狀物的一部分或者為張開布置的腿。在另一實(shí)施方式中，支撐物結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在吸聲材料的主體的外部表面上的多個(gè)支腳。在另一實(shí)施方式中，支撐物結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在吸聲材料的主體的外部表面上的一個(gè)脊或多個(gè)脊?？商峁┯蟹謩e設(shè)置在吸聲材料的主體的相對(duì)的圓周邊緣上的兩個(gè)脊。吸聲材料的主體可由發(fā)泡塑料材料形成?？墒褂萌魏纹渌线m的聲阻尼材料。吸聲材料的主體為可彎曲的，具體可為彈性可彎曲的。吸聲材料的主體可通常為環(huán)形截面且可通常為環(huán)形形狀。吸聲材料的主體被布置為當(dāng)輪胎以超過預(yù)定的速率轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下，擴(kuò)展至抵靠裝配有吸聲材料的主體的輪胎的內(nèi)部圓周壁，支撐物變形或被吸收?？卓裳由齑┻^吸聲材料的主體以允許液體輪胎穿孔修補(bǔ)流經(jīng)主體?？卓裳由齑┻^環(huán)狀主體。吸聲材料的主體可被提供有覆蓋物。覆蓋物可由纖維制成。優(yōu)選地，噪音吸收器被布置為當(dāng)被裝配至車輪和輪胎組件的輪胎時(shí)，噪音吸收器與車輪間隔開。


為了更清楚地理解實(shí)施方式，以下將通過實(shí)例并結(jié)合附圖來進(jìn)行描述，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明的輪胎空腔噪音吸收器的第一實(shí)施方式的立體圖；圖2為車輪靜止時(shí)的裝配有圖1的噪音吸收器的車輪和輪胎組件的部分的剖視圖；圖3為車輪運(yùn)動(dòng)時(shí)的與圖2相對(duì)應(yīng)的視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的輪胎空腔噪音吸收器的第二實(shí)施方式的立體圖；圖5為裝配有圖4的噪音吸收器的車輪和輪胎組件的部分的剖視圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的輪胎空腔噪音吸收器的第三實(shí)施方式的立體圖；圖7為圖6的噪音吸收器的支撐物的立體圖；以及圖8為根據(jù)本發(fā)明的輪胎空腔噪音吸收器的第四實(shí)施方式的立體圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至圖3，一種輪胎噪音吸收器，包括大體環(huán)狀的吸聲材料的主體I。該材料的主體由設(shè)置在可拉伸的纖維覆蓋物中的彈性的可彎曲的開放的發(fā)泡聚丙烯材料形成，以包含所有可能破裂(break off)的發(fā)泡材料。也可使用其他合適的材料。該主體具有基本環(huán)形的軸向截面，以及基本矩形的徑向截面。該主體被由塑料材料模制的通常圓柱形的彈性網(wǎng)狀物2的內(nèi)部圓周表面環(huán)繞，并聯(lián)結(jié)至該內(nèi)部圓周表面。網(wǎng)狀物2可嵌入或部分地嵌入至主體。可選地，(或附加地)使用粘合劑將主體粘接至網(wǎng)狀物。網(wǎng)狀物2的自由端軸向凸出超出主體I的邊緣，并聯(lián)結(jié)至相應(yīng)的彈性塑料材料的環(huán)3，環(huán)3分別位于主體的各個(gè)軸向面。網(wǎng)狀物2的外部圓周表面是凹形的。圖2和圖3為車輪和輪胎組件的部分的剖視圖，示出了支撐氣動(dòng)輪胎5的車輪的輪輞。使用時(shí)，輪胎噪音吸收器設(shè)置在車輪和輪胎組件的輪胎5中。噪音吸收器各側(cè)面的環(huán)3的外直徑選定為等同于或略大于輪胎的內(nèi)直徑。噪音吸收器是可變形的以便能夠進(jìn)入輪胎內(nèi)，此后，由于形成噪音吸收器的材料的彈性，其將恢復(fù)至其原始形狀，使得環(huán)3在輪胎的側(cè)壁的內(nèi)部表面與輪胎的內(nèi)圓周表面交界的區(qū)域抵靠輪胎的內(nèi)壁。由于其形狀，網(wǎng)狀物2因此支撐吸聲材料的主體I處于與輪胎的內(nèi)圓周表面隔開的位置。噪音吸收器在該位置時(shí)，由于輪胎的側(cè)壁的自由端可被擠壓在一起以迫使輪胎在車輪上而不干擾吸聲材料的主體，則輪胎能夠被裝配至車輪。當(dāng)吸聲材料的主體與輪胎5的內(nèi)圓周壁隔開時(shí)，其允許使用液體輪胎穿孔修補(bǔ)，因?yàn)橥ㄟ^裝配至車輪的膨脹閥6進(jìn)入輪胎的液體能夠繞輪胎的內(nèi)部圓周表面流動(dòng)而不會(huì)被吸聲材料的主體I阻塞或吸收。環(huán)3和網(wǎng)狀物2可由實(shí)心的(solid)塑料材料制成，將不會(huì)吸收輪胎穿孔修補(bǔ)液體，并且僅僅與輪胎的表面作最小化的接觸。當(dāng)車輪在車輛上使用并且車輛被驅(qū)動(dòng)時(shí)，輪胎空腔吸收器將與車輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度增加時(shí)，在離心力的作用下，吸聲材料的主體將沿著圖3標(biāo)識(shí)的方向7上徑向地向外擴(kuò)展(expand)，使得網(wǎng)狀物緊貼至輪胎的內(nèi)圓周壁，被夾在輪胎與吸聲材料的主體I之間。這能使得網(wǎng)狀物的自由邊彼此分離，環(huán)3彼此滑動(dòng)跨過輪胎5的內(nèi)部表面。車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速率越大，迫使噪音吸收器與輪胎接觸的力就越大，這就更安全地相對(duì)于輪胎放置吸聲材料的主體降低由于主體失去平衡力的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)車輛減慢至停止時(shí),吸聲材料的主體I和網(wǎng)狀物2的彈性性質(zhì)將使得主體基本返回至其在圖2中示出的車輪內(nèi)的原始位置?，F(xiàn)參照?qǐng)D4和圖5，在替代實(shí)施方式中，吸聲材料的發(fā)泡塑料材料主體I具有細(xì)長(zhǎng)的基本矩形徑向截面。環(huán)繞吸聲材料的主體的圓周外表面分布有多個(gè)支腳(feet)8。該支腳為環(huán)繞主體I均勻地圓周地隔開的四個(gè)在軸向延伸成一排地布置。支腳8為基本平錐(frustro-conical)形狀且由主體的材料模制而成,主體I和支腳8模制為一個(gè)整體。在替代的實(shí)施方式中，支腳由與主體的材料不同的材料制成。在各個(gè)排的支腳之間是一排三個(gè)基本圓形的孔9，孔9延伸穿過主體I。其他形狀的孔和設(shè)置也是可以的。主體I的大小應(yīng)選定為當(dāng)被裝配至車輪和輪胎組件時(shí)，主體迫使支腳8與輪胎的內(nèi)圓周表面相接觸，支腳8使主體與該表面間隔開。當(dāng)主體在徑向方向相對(duì)較薄時(shí)，其并不妨礙輪胎至車輪的裝配。支腳8使主體I與輪胎間隔開，以便能夠使用液體輪胎穿孔修補(bǔ)，此外，孔9使輪胎修補(bǔ)液流動(dòng)穿過主體以確保在輪胎的整個(gè)內(nèi)部表面上的良好分布。在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將更加穩(wěn)固地迫使主體與輪胎的內(nèi)部圓周表面接觸，穩(wěn)固地放置輪胎噪音吸收器并降低其失去平衡力的風(fēng)險(xiǎn)。參照?qǐng)D6和圖7，輪胎噪音吸收器的該實(shí)施方式包括與圖1至圖3的實(shí)施方式中基本相似的吸聲材料的主體I。然而，該主體被提供有多個(gè)圓周地隔開的支撐物10，而不是網(wǎng)狀物支撐物2。支撐物9由柔性的彈性塑料模制而成并且包括軸11，軸11在其一端具有箭狀頭部12,在另一端具有五個(gè)張開的腿(splayed legs) 13。支撐物10徑向地插入穿過主體1，使得箭狀頭部12從主體的內(nèi)圓周表面凸出并且腿13從主體的外圓周表面凸出。箭狀頭部12有效地防止支撐物從主體脫落，且張開的腿從主體的表面徑向向外地凸出，從而在使用中，它們與設(shè)置有噪音吸收器的輪胎的內(nèi)圓周壁接觸。支撐物使主體與內(nèi)輪胎壁間隔開，但是由于它們的彈性可彎曲的性質(zhì)，當(dāng)承受離心力時(shí)允許主體與輪胎接觸，腿13將進(jìn)一步張開，且當(dāng)該力移除或減小時(shí)，主體將基本返回至原始位置。從而，該實(shí)施方式提供有與圖1至圖3中的實(shí)施方式相似的優(yōu)點(diǎn)。參照?qǐng)D8，該吸收器通常為環(huán)狀且由可彎曲的彈性發(fā)泡塑料材料模制為一個(gè)整體。吸收器的外圓周表面是凹形的，從而當(dāng)設(shè)置在輪胎中，吸收器僅與輪胎的內(nèi)圓周表面以脊(ridge) 14相接觸，該脊14位于吸收器的各自相對(duì)的軸向邊緣上。從而，吸收器將僅與輪胎的內(nèi)部圓周壁的邊緣相接觸，將與輪胎的接觸減至最低的程度，并且允許液體輪胎穿孔修補(bǔ)的使用。吸收器的軸向側(cè)面為有圓齒的，從而進(jìn)一步降低吸收器和吸收器裝配的輪胎的接觸。孔9徑向地形成穿過吸收器并且環(huán)繞吸收器圓周地分布以允許液體車輪修補(bǔ)流經(jīng)吸收器。該吸收器可由彈性可壓縮的材料例如發(fā)泡材料形成，從而當(dāng)安裝有吸收器的輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使得吸收器與輪胎的內(nèi)部表面較大地接觸。描述的所有的輪胎噪音吸收器的尺寸為，當(dāng)被裝配在裝配至車輪的輪胎時(shí)，使得噪音吸收器與車輪間隔開。各種實(shí)施方式均能夠使用液體輪胎穿孔修補(bǔ)同時(shí)維持與車輪的間隔以便于將輪胎裝配至車輪。使用時(shí)，離心力將有助于定位或改善吸收器至輪胎的位置以降低產(chǎn)生不良的平衡力的風(fēng)險(xiǎn)。在纖維或任何其他合適的覆蓋物(cover)例如薄膜中封裝吸聲材料的發(fā)泡主體，含有可破碎的任何材料的主體以防止其干擾車輪閥或產(chǎn)生任何其他問題。僅通過示例性的方式描述了上述實(shí)施方式。在不違背所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行多種變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種輪胎空腔噪音吸收器，包括吸聲材料的主體和支撐物，被布置為:當(dāng)所述噪音吸收器被安裝于輪胎空腔內(nèi)并且所述輪胎靜止時(shí)，所述支撐物接觸所述輪胎的內(nèi)壁從而將所述吸聲材料的主體支撐在與所述輪胎的內(nèi)部圓周壁間隔開的位置。
2.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物被布置為接觸所述輪胎的所述內(nèi)圓周壁。
3.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物被布置為與少于所述輪胎的所述圓周壁的表面積的5%相接觸。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物不吸收液體。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物由基本實(shí)心的塑料材料制成。
6.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物是有彈性的。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，當(dāng)所述輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在離心力的作用下，所述支撐物能夠使所述吸聲材料的主體朝向所述輪胎的所述內(nèi)部圓周壁移動(dòng)，但是，當(dāng)所述輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)變慢或停止時(shí)，所述吸聲材料的主體返回至與所述輪胎壁間隔開的位置。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物包括網(wǎng)狀物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述網(wǎng)狀物為環(huán)形的，并且所述吸聲材料的主體被支撐在所述網(wǎng)狀物的內(nèi)圓周表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9 所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述網(wǎng)狀物的外部圓周表面是凹形的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐物包括多個(gè)可變形的腿。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述吸聲材料的主體的外部表面上的多個(gè)支腳。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述吸聲材料的主體的外部表面上的一個(gè)脊或多個(gè)脊。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述吸聲材料的主體由發(fā)泡塑料材料制成。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述吸聲材料的主體為可彎曲的。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述吸聲材料的主體為有彈性的。
17.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述吸聲材料的主體被布置為:當(dāng)所述輪胎以超過預(yù)定的速率轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擴(kuò)展至抵靠裝配有所述吸聲材料的主體的輪胎的內(nèi)部圓周壁。
18.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器，其中，所述吸聲材料的主體被提供有覆蓋物。
19.一種車輪和輪胎組件，包括如任一前述權(quán)利要求所述的輪胎空腔噪音吸收器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輪和輪胎組件，其中，所述輪胎噪音吸收器的吸聲材料的主體與所述車 輪間隔開。
全文摘要
一種輪胎空腔噪音吸收器，具有吸聲材料的主體(1)和支撐物(2)。該吸收器被布置為當(dāng)被安裝于輪胎空腔內(nèi)并且輪胎靜止時(shí)，所述支撐物將所述吸聲材料的主體支撐在與所述輪胎的內(nèi)部圓周壁間隔開的位置。所述支撐物為可彎曲的并且當(dāng)所述輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，允許所述吸聲材料的主體朝向所述輪胎擴(kuò)展并與所述輪胎的內(nèi)部相接觸。
文檔編號(hào)B60C19/00GK103079842SQ201180042326
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者喬納森·萊菲爾德, 安德魯·麥金利 申請(qǐng)人:賓利汽車有限公司