用於減小在輪胎運行中出現的聲發射的模製品的製作方法

2023-06-02 14:17:56

用於減小在輪胎運行中出現的聲發射的模製品的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種尤其設計為噪聲吸收器的模製品(3)，其用於減小在氣動式輪胎(2)運行中出現的聲發射。模製品(3)在沒有與輪輞(1)或者輪胎(2)機械地有效連接的情況下布置在輪輞(1)與輪胎(2)之間的內部空間(7)內。通過輪輞(1)和輪胎(2)的旋轉產生離心力，所述離心力使得模製品(3)沿徑向移動，從而使模製品(3)在內部空間(7)內對中。通過結合選擇自重較小的材料並且在不固定在輪輞(1)或者輪胎(2)的情況下布置模製品(3)，在效率較高的同時實現了簡單的設計結構。
【專利說明】用於減小在輪胎運行中出現的聲發射的模製品
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模製品或模製體，其尤其設計為噪聲吸收器並且用於減小在汽車輪胎運行中出現的聲發射，其中，模製品具有環形封閉的造型並且能夠定位在由輪胎和輪輞圍成的內部空間內。
【背景技術】
[0002]已知在輪胎滾動時出現的輪胎振動是幹擾人的汽車噪聲發射的主要誘因之一。在此，尤其是在輪胎環面中產生的聲功率非常高，其中在該處出現的聲振動部分通過汽車部件傳入汽車內室，部分通過輪胎側壁向外輻射。已知的是，將吸音材料裝入輪胎內部空間內將減小輻射的聲功率。
[0003]已知藉助布置在車輪的輪胎環面內部的吸音材料減小車輪的聲發射。
[0004]開孔泡沫良好地適用於降低輪胎內部空間內的空氣聲級。在此，本領域技術人員已知一系列滿足各種要求的泡沫材料。在選擇適當的泡沫材料時，需要在較低頻率時就注意良好的吸音程度。此外已知，也可以考慮用於在輪胎內部吸音的其它材料，例如隔音的內裝部件，它們由棉花、毛料、毛氈或類似材料構成。
[0005]因此通過DE2946273C2建議了一種吸音的開孔式構件，其本身布置在輪輞上並且在該處不與輪胎內表面接觸地插入形成於輪輞與輪胎之間的空腔內。吸音構件可以由環繞的消音帶、由設有消音材料或消音元件的彈性側墊或者具有包圍在內的消音材料的穿孔殼體構成。作為消音材料推薦使用塑料、鋼絲絨或者紡織品。
[0006]此外，專利文獻DE19819128C2、DE19820590A1 和 DE19926039A1 公開了在輪輞上環形圍繞的吸音器，它們例如由開孔式泡沫材料、毛氈、棉花或者具有類似結構的其它材料構成，它們本身藉助線或者通過粘接固定在輪輞上，以便不會由於離心力而變形並且不對輪胎的迴轉性能產生影響。
[0007]此外，由JP6106903已知一種按照本實用新型所述類型的吸音器，其一方面由金屬、合成樹脂、織物、合成紙、粘接帶等製成的帶部分組成，另一方面由吸音的泡沫材料組成。
[0008]DE4400912A1建議將消音材料裝入柔性軟管內，所述軟管由於其柔性而能夠與輪胎一起安裝在輪輞上。
[0009]此外，由DE3042350C2已知一種機動車空氣輪胎，其內表面完全或者部分地用由開孔式泡沫材料製成的降低噪音的襯片加襯，其中使用具有一定層厚的交聯的聚氨酯泡沫。
[0010]DE19926039A1涉及一種用於機動車輪胎的吸音的嵌入件，其在胎圈支承面之間的區域內固定支承地安裝在輪輞上並且由成型為環狀的吸音且可壓縮的材料組成，所述材料由薄的可輕微變形和貼緊以及聲學透明的薄膜包圍。通過壓縮吸音材料形成具有平的橫截面的環，所述環能夠特別容易地安裝。
[0011]US6, 715，842B1描述了一種輪輞，其在外側配有吸引的纖維材料，所述材料具有貼靠在外側上的載體層，纖維與載體層間隔開。纖維在載體層與其自由端部之間的平均長度大於5mm並且單位面積重量不超過2kg/m2,優選在0.3kg/m2至1.5kg/m2之間。
[0012]EP0956980A2涉及一種汽車車輪，其具有安裝在輪輞上的輪胎，在輪胎的內部空間中在輪輞上環繞地裝有由開孔式泡沫材料構成的吸音環。吸音泡沫環應良好地固定支承在輪輞上並且即使在速度更高時也不會由於離心力的影響而脫離。為此，泡沫環在其與輪輞接觸的表面上配設有不透氣層。在為輪胎充氣時以及在輪胎之後的運行中，泡沫環通過填充壓力壓靠在輪輞上。
[0013]前述用於減小噪聲發射的措施的不利之處在於，用作噪聲吸收器的元件由於其自重而導致附加的不平衡。
實用新型內容
[0014]在此背景下，本實用新型所要解決的技術問題在於，明顯減小由於開頭所述類型的用作噪聲吸收器的設備而出現的不平衡並且提高效率。
[0015]該技術問題按本實用新型通過一種模製品或模製體解決，其尤其設計為噪聲吸收器並且用於減小在輪胎運行中出現的聲發射，其中，模製品具有環形封閉的造型並且能夠定位在由輪胎和輪輞圍成的內部空間內，按照本實用新型，所述模製品能夠相對於輪輞和/或輪胎沿徑向運動地布置在內部空間內。
[0016]按照本實用新型，模製品參照環形封閉的造型的中軸線可相對於輪輞或者輪胎沿徑向運動地布置在內部空間內。由此以驚人簡單的方式簡化了模製品的製造或安裝並且同時顯著減小或者避免了不平衡造成的不利影響。由此也可以明顯提高吸音效率。在此，本實用新型的主要思想基於這種原理，即在配有輪胎的輪輞在行駛運行中旋轉時，模製品本身由於作用的離心力而對中，因此模製品在不與輪輞或者輪胎接觸的情況下在內部空間中定向。在此，尤其避免了對輪輞的不期望的重量影響。原則上在行駛運行中沒有或者只有非常小的力從模製品傳遞至輪輞或者輪胎，因為由於輪輞靜止狀態下的重力而貼靠在輪輞上的模製品在達到足夠的轉速時自動地與輪輞或者輪胎的旋轉軸線對中地定向。在此，模製品的作用方式基於隔音和/或消音。儘管本實用新型主要用於機動車的輪胎，但本實用新型也可以有利地用於位置固定的設備。例如也可以有利地將模製品用於驅動和傳送帶的支承輪或者棍道。
[0017]模製品可以藉助連接器件，例如拉伸器件可移動地與輪輞或者輪胎相連，所述連接器件實現了期望的徑向可移動性，然而限制了相對於旋轉軸線的相對角度位置。而特別實用的是本實用新型的一種設計方案，其中模製品在不與輪胎或者輪輞固定連接的情況下可以自由移動地布置在內部空間中。由此，模製品可以自由地在內部空間中定向和對中，其中通過取消連接而避免了可能導致不期望的噪聲發射的不期望的振動傳遞。
[0018]在此，按照本實用新型的一種特別優選的變型，為了暫時地固定，所述模製品可以具有定位輔助裝置，所述定位輔助裝置配有黏附面。由於模製品藉助定位輔助裝置暫時地與輪輞或者輪胎相連，減輕了安裝難度。尤其是由此能夠全自動地將輪胎安裝在已經配有模製品的輪輞上。定位輔助裝置的黏附面例如在一段時間以後或者由於輪輞的旋轉與輪輞脫離，因此模製品在汽車運行中保持與輪輞或者輪胎無連接。所述定位輔助裝置也可以用於暫時地克服模製品的彈性回復力而壓縮該模製品，以便由此在將輪胎安裝到輪輞上時簡化模製品在內部空間的定位。
[0019]模製品可以由本身已知的不同材料製造。在此業已證明特別成功的是本實用新型的一種設計方案，其中所述模製品具有開孔式或者閉孔式的例如起泡的泡沫材料作為主要材料成分，所述泡沫材料在不具有附加載體層的情況下具有足夠的形狀剛性並且同時具有最佳的隔音或消音性能。在此，模製品尤其構造為單層並且在模製品的橫截面上具有基本上均勻的特性。這種模製品具有非常小的自重而且可以成本低廉地製造。在此這樣提供泡沫材料，使得其多孔特性即便在輪胎內部空間中有通常的壓力狀況時也可保持。
[0020]此外業已證明特別合理的是，模製品具有作為無紡布物質的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或纖維材料作為主要材料成分。PET在此用作由單獨纖維構成的紡織平坦結構或者用作由紗線構成的織物、編織物和針織物並且加工為模製品，其中原則上不排除使用薄膜。
[0021]這種模製品具有400g/m2至1800g/m2之間的單位面積重量和/或至少5mm的材料厚度。由此確保了較小的自重並且同時確保了足夠的穩定性和承載能力。
[0022]模製品可以呈圓環形地閉合或者具有圓形橫截面形狀，也就是例如設計為圓環面。而特別接近實際的是，層材料由從尤其是卷材或幅面材料(例如帶材)裁下的平的下料毛坯構成，並且通過該下料毛坯的端部持久而不可拆卸的連接製造為環形封閉的形狀。由此實現了簡單而同時成本低廉地製造模製品，其中，毛坯在需要時可以毫無問題地與不同的輪輞直徑適配。模製品的長度在此優選這樣確定，使得模製品在閉合的環形中的直徑相當於輪輞底部與輪胎內周向面之間的幾何平均值。
[0023]在此，層材料已經可以配有連接元件，例如夾緊連接或者粘扣連接，以便由此實現無工具地製造模製品。業已證明特別合理的是本實用新型的變型方案，其中所述端部通過縫合、焊接連接和/或通過黏附連接連成環形。
[0024]在此，模製品不局限於唯一的材料組成。按照本實用新型的一種擴展設計，所述模製品配有用於改善斷裂強度的載體層結構或基底層結構，因此該模製品適用於承接較大的拉力。為此例如也可以使用軟管狀材料，在軟管狀材料內部容納有泡沫材料。在此，環形通過載體層結構的端部相互連接而形成。
[0025]此外，模製品可以配有在聲學方面起作用的，布置在至少部分或者整個表面上的塗層，以便由此通過內部聲反射進一步提高聲學作用。此外，用於改善斷裂強度的載體層結構可同時形成聲學作用層。
[0026]環形閉合的模製品可以在其環形縱軸線的走向上具有恆定的橫截面面積。此外至少對於個別應用情況業已證明特別相宜的是，所述模製品的材料厚度、材料組成、橫截面形狀和/或橫截面面積沿模製品的周向變化。由於模製品沿其周向具有尤其不規則地重複的橫截面形狀或者橫截面面積，可以進一步提高噪聲吸收器的效果。由此尤其避免了模製品的振動激勵。
[0027]此外，按照本實用新型的另一種設計方案，將模製品設計為空心體(例如管狀)或者沿周向扭曲或扭絞的造型也是適當的，以便由此在不增加自重的情況下有效地增大模製品的表面或者包絡面。
【專利附圖】

【附圖說明】[0028]本實用新型可有多種實施形式。為進一步闡述本實用新型的基本原理，在附圖中示出並且在以下描述其中一個實施形式。在附圖中:
[0029]圖1示出輪輞的剖面側視圖，其帶有由輪胎包圍的模製品；
[0030]圖2a至圖2c示出模製品端部的不同連接方式的原理圖；
[0031]圖3a至圖3c示出模製品的不同橫截面形狀的原理圖；
[0032]圖4示出模製品的均勻層狀結構的原理圖；
[0033]圖5示出模製品的不均勻層結構的原理圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出設計為噪聲吸收器的模製品3，其用於減小在氣動輪胎2運行中出現的空氣噪聲發射。設計為環面吸收器的模製品3在沒有與輪輞I或者輪胎2機械有效連接的情況下在處於輪輞I與輪胎2之間的內部空間7內布置在輪輞凸緣之間的中間區域內。模製品3具有設計為吸音層的由多孔的尤其是無紡布狀的材料製成的層4，所述層4為了改善有效性分別在朝向和遠離輪輞I 一側配有聲反射層5、6。所述層5、6可以布置在模製品3的整個周向上或者只布置在部分區域內。通過輪輞I和輪胎2的旋轉產生使得模製品3沿箭頭方向8移動的離心力。由此，模製品3在內部空間7內對中。通過結合選擇自重較小的材料製造模製品3並將其無固定連接地布置在輪輞I或者輪胎2上，在吸音效率較高的同時實現了簡單的設計結構。
[0035]如根據圖2可以看出，只區段性地示出的模製品3作為層材料由未進一步示出的平的下料毛坯通過不可拆卸地連接其端部9、10而連結為環形封閉的形狀，以便由此簡單並且同時成本低廉地製造模製品3，此外其可以毫無問題地與不同的輪輞直徑適配。在圖2a至圖2c中，分別示出了通過縫合、焊接連接或者通過黏附連接形成的連接11。
[0036]在圖3a至圖3c中示出了模製品3的兩個橫截面形狀，它們在周向上是恆定的。圖3a示出了模製品3具有圓形橫截面形狀的變型，而在圖3c示例性地示出的實施形式中，模製品3設計為具有橢圓形橫截面形狀的軟管狀空心體。
[0037]由於按照圖3b所示的變型，模製品3沿周向扭曲或者扭絞，所以可以在不增加自重的情況下有效增大模製品3的表面或者包絡面。
[0038]在圖4和圖5中分別示出了模製品3的均勻層狀結構和不均勻的層狀結構。附加地可以如在圖4中示例性示出的那樣，模製品3在單側或者兩側配有用於改善斷裂強度的基底層結構或載體層結構12，該載體層結構12還可以配設有聲學作用層4。層狀結構可以在材料厚度或者組成方面或多或少地變化，從而產生例如在圖5中示出的具有密度減小區域的基本上不均勻的分布。
[0039]附圖標記清單
[0040]I 輪輞
[0041]2 輪胎
[0042]3 模製品或模製體
[0043]4 塗層
[0044]5 層
[0045]6 層[0046]7內部空間
[0047]8箭頭方向
[0048]9端部
[0049]10端部
[0050]11連接
[0051]12載體層結構
【權利要求】
1.一種模製品(3)，其用於減小在輪胎(2)運行中出現的聲發射，其中，模製品(3)具有環形封閉的造型並且能夠定位在由輪胎(2)和輪輞(I)圍成的內部空間(7)內，其特徵在於，所述模製品(3)能夠相對於輪輞(I)和/或輪胎(2)沿徑向運動地布置在內部空間(7)內。
2.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)在沒有與輪胎(2)或者輪輞(I)連接的情況下布置在內部空間(7)內。
3.按權利要求1或2所述的模製品(3)，其特徵在於，為了暫時地固定，所述模製品(3)具有定位輔助裝置，所述定位輔助裝置配有黏附面。
4.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)具有開孔式或者閉孔式的起泡的泡沫材料作為主要材料成分。
5.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)具有作為無紡布物質的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或纖維材料作為主要材料成分。
6.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)具有400g/m2至1800g/m2之間的單位面積重量和/或至少5mm的材料厚度。
7.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品通過平的下料毛坯構成，其中，該平的下料毛坯的端部(9、10)相互持久連接(11)而形成模製品的環形封閉的形狀。
8.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)配有用於改善斷裂強度的載體層結構(12)。
9.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)的材料厚度、材料組成、橫截面形狀和/或橫截面面積沿模製品(3)的周向變化。
10.按權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)沿周向扭曲/扭絞。
11.按前述權利要求1所述的模製品(3)，其特徵在於，所述模製品(3)設計為噪聲吸收器。
12.按前述權利要求7所述的模製品(3)，其特徵在於，所述下料毛坯由卷材或幅面材料裁下。
【文檔編號】B60C19/00GK203818942SQ201320737347
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】A.羅思 申請人:大眾汽車有限公司