具有無噪音空氣腔體的輪胎的製作方法
2023-06-07 12:41:36 2
專利名稱：具有無噪音空氣腔體的輪胎的製作方法
技術領域：
現實中存在許多汙染汽車環境的噪音。其中一些噪音由輪胎引起，
在這類噪音中，特別困擾人的一部分頻譜是空腔諧振模式(cavity mode) 下產生的。空腔諧振模式相當於輪胎內部空氣柱的共振。本發明的第 一方面致力於通過將源於輪胎的道路噪音減小到最低以增進汽車內部 的舒適度。
另一方面，本發明的目的是致力於通過提供即使輪胎被外界物體 刺破也能保持輪胎充氣的有效裝置來提高機動性。
背景技術：
汽車內部噪音頻率的範圍是80至500Hz，該噪音伴隨滾動的輪胎 產生。空腔諧振模式的頻率取決於輪胎的尺寸。在非常低速的狀態下， 初始空腔諧振(first cavity mode, FCM)的峰值在230Hz左右。
在輪胎滾動的時候，出現兩個峰值。在80km/h的速度狀態下，這 些峰值的頻率是大約是210和250Hz。圖1清楚地表示這些頻率。從 主觀舒適度的角度出發，FCM的峰值是困擾人的，因為他們是可以被 人耳聽到的。
眾所周知，在輪胎內部設置移動元件對於內部噪音可以取得積極 效果，特別是用於抑制初始空腔諧振下的噪音。EP 1214205 Bl號文件 很好地展示了該原理。開孔(open-cell)材料的顆粒被設置在輪胎空腔的內部。
其它方法包括空腔內部的"剛毛(bristle)"，例如文件US6 343 843 中所公開的內容。
此外，用泡沫或者某種其它材料(如砂子)填充空腔的方法已在 文件US 2001/0004924中公開。
US 4 252 378說明了一種邊緣由泡沫填充的裝置。
EP1510366A1說明了一種具有噪音抑制體的裝置，該抑制體設置在冠狀區域下方。
上述方法複雜且成本較高。
發明內容
為了儘量消除這些缺點，本發明提出一種充氣組件，包括內胎、 外胎和輪輞，所有元件均為相配尺寸，所述內胎為由泡沫型材料組成
的腔體(chamber)，其特徵在於，所述腔體具有內胎正截面的長度Lc， 該長度大於相應外胎的橫截面的內部長度Lpi，該外胎安裝在輪輞上。
從而，這產生了Lc〉Lpi的關係，而且，在可選的具體實施例中， 這種關係為Lc^Lpi。
噪音的抑制效果是非常顯著的。該效果在一定頻譜區域超過 4dBA，該頻譜區域對應於初始空腔諧振(FCM)的峰值所在區域並且 處於300到350Hz的頻率之間。
如果腔體相對於外胎的尺寸越大，對於噪音的效果就越顯著，這 就意味著，即使充氣之後，腔體的表面也不是張緊的而是褶皺的。這 些褶皺部分對於吸收噪音起到積極作用，也意味著腔體的幾何形狀稍 顯不"規則"。
腔體可能具有相對於外胎較小的尺寸並且通過充氣張緊，正如傳 統的內胎的情況一樣。
根據本發明的一個具體實施例，Lc和Lpi具有這樣的尺寸關係 2.5 Lp&LC2Lpi。這是一個具有有利的機械性能的範圍，在該範圍內， 效果非常明顯。
根據本發明的另一具體實施例，Lc和Lpi具有這樣的尺寸關係 Lc〉2.5Lpi。在該範圍內，噪音的抑制原理非常地有效，但是這種情況 下的腔體更重並且更加難於安裝在充氣的組件中。
泡沫腔體的厚度較佳地處於0.5到10mm之間。1到4mm的厚度 區間是優選的區間。
較佳地，存在兩種主要類型的腔體，這兩種腔體的尺寸均超過其 相應外胎的尺寸。第一種是平滑泡沫腔體。其泡沫可膨脹，增大腔體 的尺寸。第二種是褶皺泡沫腔體。其泡沫局部地向著腔體內部膨出， 使腔體褶皺。該具體實施例的最終表現類似於腦回的外形。
具體實施例的全部細節在隨後的說明中給出，該說明附帶有有關
附圖1-8，在這些附圖中.-
圖l表示汽車以80km/h的速度行駛時的典型頻譜；
圖2表示具有本發明所述腔體的組件的實施例，該腔體表現為不
具有壓力的狀態；
圖3用圖形表示通過本發明所述腔體取得的進步；
圖4表示具有本發明所述的腔體組件的實施例，該腔體表現為具
有壓力的狀態；
圖5和圖7表示用於製造腔體的不同實施例的材料，和某些可能 的排列類型；
圖6表示具有本發明所述的腔體組件的實施例，該腔體表現為具 有壓力的狀態，由於本發明的特性，雖然外胎被刺穿，腔體卻完好無 損；
圖8表示一個具體實施例，在該具體實施例中，腔體是褶皺的。
具體實施例方式
所提出的解決方案是基於生產泡沫內胎的需要。內胎和內部空氣 相接觸並且可以吸收各種不同的壓力。腔體將內部空氣與外胎本身隔 離並且也使內部空氣與輪輞隔離。作為優選方案，腔體與外胎之間並 不全然粘連接觸。
試驗也已經顯示，在長度為Lc<Lpi特別是Lpi〉Lc〉0.75 Lpi的 區間範圍內，有可能獲得有利的結果。
泡沫的密度可在0.04g/cm3到0.6g/cm3的範圍。所安裝的組件的物 質和吸收物質(absorption quality)之間的最適宜的密度範圍為0.06g/cm3 到0.3g/cm3。
閉孔泡沫在該應用中是有利的(優選含有丁基的泡沫)。然而，開 孔泡沬也被有利地使用。
一個優選的具體實施例是與壓縮空氣接觸的那面使用開孔泡沬以 及與外胎和輪輞接觸的那面使用閉孔泡沫。附圖5a到5g表示可能排列的例子。
這種內胎可能對於外胎的密封發揮作用。當使用開孔泡沬時，為 實現密封，有必要疊合對空氣具有低滲透性的密封層(無泡沫橡膠， 優選為丁基材料，或者可選的閉孔泡沫，優選也為丁基材料)。
過長的腔體同時可以對扎胎提供更強的抵抗性，使得空氣密封層 變形以封閉穿孔元件的四周區域。為實現這種應用的抵抗性，用保護 性纖維加強泡沫腔體是有利的。我們可以設想所有上述解決方案的組
合均具有保護性纖維。參考圖7a到圖7d的例子，在這些圖中，該纖
維表示為圖中的白色或者無圖案的區域。
有兩種主要類型的腔體，該腔體的尺寸超過其相應的外胎。第一
種如圖2、 4和6所示，為平滑泡沫腔體。該泡沫膨出，加大腔體的尺 寸。
第二種如圖8所示，為褶皺泡沬腔體。該泡沫向著腔體內部局部 膨出，使腔體褶皺。該具體實施例的最終表現類似於腦回的外形。
這些具體實施例的主要優點之一在於，腔體能夠用標準化模具制 造，並且另一方面，能夠使用標準化的方法製造。因此，實際上這種 腔體的成本與標準化腔體是相同的。
權利要求
1、 一種可充氣組件，包括均為相配尺寸的內胎、外胎和輪輞，所 述內胎為由泡沫型材料組成的腔體，其特徵在於，所述腔體具有內胎正截面的長度Lc，該長度大於相應外胎的橫截面的內部長度Lpi，該 外胎安裝在輪輞上。
2、 如權利要求1所述的可充氣組件，其特徵在於2.5 Lp&LeLpi。
3、 如權利要求1所述的可充氣組件，其特徵在於Lc〉2.5Lpi。
4、 如權利要求1至3之一所述的可充氣組件用的內胎，其特徵在 於泡沫腔體的厚度在0.5到10mm之間。
5、 如權利要求1至3之一所述的可充氣組件用的內胎，其特徵在 於泡沫腔體是平滑的。
6、 如權利要求1至3之一所述的可充氣組件用的內胎，其特徵在 於泡沫腔體是褶皺的。
全文摘要
一種可充氣組件，包括輪胎的空氣腔體和輪輞，所述腔體由泡沫型材料製成，其特徵在於，所述腔體具有空氣腔體標準橫截面的長度Lc，該長度大於相應外胎的內部橫截面的長度Lpi，該外胎安裝在輪輞上，腔體與內部空氣接觸，因此Lc＞Lpi，並且，根據不同實施例，Lc＞Lpi。
文檔編號B60C5/04GK101312835SQ200680043474
公開日2008年11月26日 申請日期2006年12月20日 優先權日2005年12月23日
發明者J·梅裡諾洛佩斯 申請人:米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司