專利名稱：用于吸收輪胎內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音的聲學(xué)芯部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及輪胎組件，更具體地涉及聲學(xué)泡沫芯部，所述聲學(xué)泡沫芯部布置在輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)，用于減弱來(lái)自內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音。
背景技術(shù)：
充氣車輛輪胎包括外周壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，它們配合以限定出內(nèi)部腔體。輪胎在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的內(nèi)部周界處(即輪胎卷邊)安裝到輪圈，以形成輪胎和車輪組件。輪圈(rim)由此還限定和密封由輪胎的壁建立的腔體，以形成已知為含空氣空間的空間(volume)。當(dāng)輪胎在使用期間碰撞物體時(shí)，碰撞在輪胎的腔體內(nèi)激起腔體噪音。來(lái)自該腔體噪音的能量會(huì)作為結(jié)構(gòu)攜帶的噪音而傳輸?shù)杰囕v的底盤中。腔體噪音通常包括在一百八十赫茲(180Hz)和兩百五十赫茲(250Hz)之間的頻率，并且是輪胎大小的函數(shù)，或更具體地，是含空氣空間的環(huán)形長(zhǎng)度的函數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于車輛的輪胎組件。輪胎組件包括輪胎，所述輪胎具有外周壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，它們配合以限定出內(nèi)部腔體。芯部布置在輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)。芯部限定出膨脹徑向力，所述膨脹徑向力向外偏靠外周壁的內(nèi)表面，以使芯部相對(duì)于輪胎的外周壁的位置固定。芯部包括聲學(xué)泡沫，所述聲學(xué)泡沫配置為減弱來(lái)自輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音。還提供了一種用于減弱來(lái)自輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音的芯部。所述芯部包括環(huán)形基部，所述環(huán)形基部繞中央軸線共心地布置。多個(gè)凸塊繞環(huán)形基部的外周邊布置。多個(gè)凸塊的每一個(gè)徑向向外地延伸離開中央軸線到達(dá)末梢頂端。還提供了一種用于減弱來(lái)自輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音的泡沫芯部。所述泡沫芯部包括環(huán)形基部，所述環(huán)形基部繞中央軸線共心地布置。多個(gè)凸塊繞環(huán)形基部的外周邊布置。多個(gè)凸塊的每一個(gè)徑向向外地延伸離開中央軸線到達(dá)末梢頂端，并限定出大致圓形的形狀。泡沫芯部還包括多個(gè)定位突出部，所述定位突出部配置為將環(huán)形基部沿環(huán)形基部的中央軸線相對(duì)于輪胎的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁軸向地定位。環(huán)形基部包括第一軸向端和第二軸向端，而多個(gè)定位突出部包括第一組定位突出部和第二組定位突出部。第一組定位突出部沿中央軸線軸向地延伸離開環(huán)形基部的第一軸向端。第二組定位突出部沿中央軸線軸向地延伸離開環(huán)形基部的第二軸向端。環(huán)形基部、多個(gè)凸塊和多個(gè)定位突出部由聲學(xué)泡沫整體地形成，所述聲學(xué)泡沫配置為減弱一百三十赫茲(130Hz)和三百赫茲(300Hz)的范圍之間的噪音。相應(yīng)地，聲學(xué)泡沫芯部是可壓縮的，并包括外直徑，當(dāng)聲學(xué)泡沫芯部處于非壓縮狀態(tài)下時(shí)，所述外直徑大于腔體直徑。當(dāng)聲學(xué)泡沫芯部被壓縮以裝配在輪胎的腔體內(nèi)時(shí)，聲學(xué)泡沫芯部的壓縮產(chǎn)生徑向向外的膨脹力，所述膨脹力偏靠輪胎的外周壁的內(nèi)表面，由此將聲學(xué)泡沫相對(duì)于輪胎固定在位。這樣，不需要和/或使用額外的機(jī)械緊固件使聲學(xué)泡沫芯部相對(duì)于輪胎的位置固定。
多個(gè)凸塊和多個(gè)定位突起部使聲學(xué)泡沫芯部的環(huán)形基部分別離開外周壁以及第一和第二側(cè)壁定位，以允許空氣抵靠輪胎的內(nèi)表面循環(huán)，以保持跨過輪胎的均勻溫度分布，并允許輪胎密封劑(如果應(yīng)用)涂布輪胎的內(nèi)表面。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其他特征和優(yōu)勢(shì)將從用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)描述連同附圖時(shí)顯而易見。


圖I是輪胎組件的示意性局部透視圖。圖2是輪胎組件沿輪胎的中央軸線的示意形橫截面圖。圖3是輪胎組件垂直于輪胎的中央軸線的示意形橫截面圖。
具體實(shí)施例方式具有本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的人將認(rèn)識(shí)到，諸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“頂”、“底”
等的術(shù)語(yǔ)用來(lái)描述附圖，且不表示對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，所述范圍如由所附的權(quán)力要求所限定的。參考附圖，其中相同的幅圖標(biāo)記在幾幅圖中指向相同的部件。輪胎組件大致在20處示出。輪胎組件20包括輪胎22。輪胎22配置為用于附連到輪圈(未示出)，并可以包括輪胎22的任何合適的型號(hào)、類型尺寸、和/或構(gòu)造，包括但不限于子午線輪胎或斜交輪胎。輪胎22包括外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28。輪胎22的外周壁24包括外部30，所述外部30限定出輪胎面(未示出)，所述輪胎面配置為用于接合道路表面(未示出)。第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28從外周壁24朝向輪胎22的中央軸線32徑向向內(nèi)延伸。第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28每一個(gè)限定出內(nèi)部邊緣34。輪胎22在輪胎22的內(nèi)部邊緣34處安裝到輪圈。外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28配合以形成輪胎22的內(nèi)部腔體36，而外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28的內(nèi)表面限定出腔體直徑37。輪胎22的內(nèi)部腔體36被稱為輪胎22的含空氣的空間。當(dāng)輪胎22安裝到輪圈時(shí)，用氣體(S卩，空氣)為內(nèi)部腔體36加壓，以使輪胎22膨脹，如眾所周知的。芯部38布置在輪胎22的內(nèi)部腔體36內(nèi)。芯部38包括環(huán)形基部40，所述環(huán)形基部40繞輪胎22的中央軸線32共心地布置。多個(gè)凸塊42布置在環(huán)形基部40的徑向外表面44上。凸塊42以相對(duì)于外周壁24的內(nèi)表面46間隔的關(guān)系支撐環(huán)形基部40。多個(gè)凸塊42可以包括足以使環(huán)形基部40相對(duì)于外周壁24的內(nèi)表面46徑向定位的任何期望數(shù)量的凸塊42，這將在以下更詳細(xì)地描述。凸塊42可以以任何期望的模式設(shè)置。如所示的，凸塊42以縱向延伸的行設(shè)置，所述行繞中央軸線32成角度地隔開。但是，凸塊42可以以此處未示出或未描述的一些其他設(shè)置方式而設(shè)置。每一個(gè)凸塊42可以包括大致圓形的形狀。大致圓形的形狀可以包括但不限于球形或橢圓形形狀。但是，應(yīng)意識(shí)到，凸塊42可以包括任何一些其他形狀，諸如但不限于金字塔形等。每一個(gè)凸塊42從環(huán)形基部40的中央軸線32徑向向外離開延伸到末梢頂端48。末梢頂端48是每個(gè)凸塊42的離中央軸線32最遠(yuǎn)的表面或點(diǎn)。凸塊42的末梢頂端48限定出芯部38的外直徑50。凸塊42可以包括任何合適的尺寸，并可以遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)小于在圖中示意性地示出的。此外，凸塊42可以連結(jié)以構(gòu)成有褶皺的表面。
芯部38包括多個(gè)定位突出部52。定位突出部52配置為用于使環(huán)形基部40沿環(huán)形基部40的中央軸線32相對(duì)于第一側(cè)壁26以及第二側(cè)壁28定位并且定位在第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28之間。環(huán)形基部40包括第一軸向端54和第二軸向端56。第一軸向端54鄰近第一側(cè)壁26，第二軸向端56鄰近第二側(cè)壁28。多個(gè)定位突出部52包括第一組58的定位突出部52和第二組60的定位突出部52。第一組58的定位突出部52沿中央軸線32軸向地延伸離開環(huán)形基部40的第一軸向端54，并朝向第一側(cè)壁26且進(jìn)入到與第一側(cè)壁26的鄰接接合。第二組60的定位突出部52沿中央軸線32軸向地延伸離開環(huán)形基部40的第二軸向端56，并朝向第二側(cè)壁28且進(jìn)入到與第二側(cè)壁26的鄰接接合。定位突出部52以相對(duì)于第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28間隔的關(guān)系支撐環(huán)形基部40。定位突出部52可以包括任何合適的形狀和/或尺寸，并可以具有任何期望的數(shù)量，以適合用于在第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28之間保持環(huán)形基部40的軸向位置。定位突出部52的橫截面設(shè)計(jì)為允許定位突出部52的“撓曲”，以適應(yīng)各種尺寸的輪胎22，從而芯部38可以裝配到具有多種不同尺寸的輪胎22的內(nèi)部腔體36中。環(huán)形基部40通過凸塊42與外周壁42隔開，且分別通過第一組58的定位突出部 52和第二組60的定位突出部52與第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28隔開。環(huán)形基部40與外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28隔開，以允許空氣在輪胎22的內(nèi)表面46和芯部38的環(huán)形基部40之間流動(dòng)，由此保持在整個(gè)輪胎22上的均勻的溫度分布。環(huán)形基部40與外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28的間隔(其允許其之間的空氣流)還避免在輪胎22的輪胎面上的關(guān)鍵位置處的過高溫度的形成，所述過高溫度的形成會(huì)負(fù)面地影響輪胎22的性能和耐用性。此外，保持芯部38相對(duì)于外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28的間隔關(guān)系允許注入到內(nèi)部腔體36中的任何密封劑經(jīng)過并鄰近于外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁29的內(nèi)表面46流動(dòng)。為了進(jìn)一步促進(jìn)跨過外周壁24、第一側(cè)壁26和第二側(cè)壁28的內(nèi)表面的空氣流動(dòng)，環(huán)形基部40可以還限定出至少一個(gè)孔62，所述至少一個(gè)孔62垂直于環(huán)形基部40的中央軸線32徑向地延伸穿過環(huán)形基部40。環(huán)形基部40可以包括定位在獲得輪胎22的期望冷卻所需的任何期望位置處的任何數(shù)量的孔62。此外，孔62可以包括任何期望的形狀，包括但不限于正方形形狀、橢圓形形狀、多邊形形狀等，并且不限于圖中所示的圓形孔62。芯部38可以包括聲學(xué)泡沫并由聲學(xué)泡沫制造。更具體地，環(huán)形基部40、多個(gè)凸塊42和多個(gè)定位突出部52可以包括聲學(xué)泡沫并共同整體地由聲學(xué)泡沫形成。聲學(xué)泡沫配置為減弱來(lái)自輪胎22的內(nèi)部腔體36內(nèi)的噪音。優(yōu)選地，聲學(xué)泡沫配置為減弱一百三十赫茲(130Hz)和三百赫茲(300Hz)的范圍之間的噪音。更具體地，聲學(xué)泡沫配置為減弱一百八十赫茲(180Hz)和兩百五十赫茲(250Hz)的范圍之間的噪音。聲學(xué)泡沫是可壓縮的，但仍具有足夠的彈性和剛度，以保持與外周壁24的內(nèi)表面46相鄰的芯部38的位置和形狀。此外，聲學(xué)泡沫具有足夠的耐磨性，以防止芯部38和輪胎22之間的接觸點(diǎn)處(即，在凸塊42的末梢頂端48處和定位突出部52的軸向端處)的磨損。例如，聲學(xué)泡沫可以包括但不限于開孔泡沫(open cell foam),所述開孔泡沫由聚亞安酯材料、聚酯材料或熱塑性材料制造。聲學(xué)泡沫優(yōu)選地包括二十千克每立方米(20kg/m3)和八十千克每立方米(80kg/m3)的范圍之間的密度，以及優(yōu)選地包括二十個(gè)單元每英寸(20cells/in)和八十個(gè)單元每英寸(80cells/in)的范圍之間的單元數(shù)。
如上所述，聲學(xué)泡沫芯部38包括外直徑50并且是可壓縮的。如在本文所示和所述的，外直徑50由凸塊42的末梢頂端48的外周邊限定。芯部38限定出未壓縮外直徑50，當(dāng)從內(nèi)部腔體36解除時(shí)，所述未壓縮外直徑50大于腔體直徑37，S卩，在芯部38布置在輪胎22的腔體內(nèi)之前，芯部38的外直徑50大于腔體直徑37。當(dāng)布置在內(nèi)部腔體36內(nèi)時(shí)，芯部38壓縮，以限定出經(jīng)壓縮的外直徑50。輪胎22的經(jīng)壓縮的外直徑50基本上等于腔體直徑37。對(duì)芯部38進(jìn)行壓縮以將芯部38插入到腔體中產(chǎn)生膨脹徑向力。膨脹徑向力使芯部38偏靠外周壁24的內(nèi)表面46，以使芯部38相對(duì)于輪胎22的外周壁24的位置固定。因而，芯部38 (特別是凸塊42)在布置在腔體內(nèi)時(shí)被徑向地壓縮，在聲學(xué)泡沫試圖徑向向外膨脹到未壓縮外直徑50時(shí)，聲學(xué)泡沫的彈性產(chǎn)生膨脹徑向力。該膨脹徑向力被輪胎22的外周壁24約束時(shí)使芯部38相對(duì)于輪胎22的外周壁24固定在位。這樣，不需要其他機(jī)械緊固件或粘合劑來(lái)使芯部38相對(duì)于輪胎22固定在位。因此，預(yù)定尺寸的聲學(xué)泡沫芯部38可以由此用在多種不同大小的輪胎22中。另外，如果為芯部38選擇的聲學(xué)泡沫是較軟的泡沫，考慮芯部38可以包括至少一個(gè)徑向膨脹的環(huán)64，以便如果泡沫芯部38不足夠剛性以保持與外周壁24接相接觸則補(bǔ)充和/提供徑向膨脹力。芯部38應(yīng)該包括與輪胎22相同的耐用性，即，與輪胎22相同的預(yù) 期壽命。這樣，可以利用徑向膨脹環(huán)64向泡沫芯部38提供結(jié)構(gòu)剛度，以確保泡沫芯部包括與輪胎22相同的耐用性。徑向膨脹環(huán)64可以包括輕質(zhì)但剛性的材料，諸如但不限于玻璃纖維，或可以替換地包括卡箍彈簧(hoop spring)或一些其它類似的裝置，繞中央縱向32與芯部38和/或輪胎22共心地布置。徑向膨脹環(huán)64可以整體地形成到聲學(xué)泡沫芯部38中，或可以替換地粘結(jié)或以另外地方式附連到芯部38。盡管已經(jīng)對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進(jìn)行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的許多替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的輪胎組件，所述輪胎組件包括 輪胎，包括外周壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，它們配合以限定出內(nèi)部腔體；和 芯部，布置在輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)并限定出膨脹徑向力，所述膨脹徑向力偏靠外周壁的內(nèi)表面，以使芯部相對(duì)于輪胎的外周壁的位置固定； 其中，芯部包括聲學(xué)泡沫，所述聲學(xué)泡沫配置為減弱來(lái)自輪胎的內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音。
2.如權(quán)利要求I所述的輪胎組件，其中，外周壁的內(nèi)表面限定出腔體直徑，其中，芯部限定出未壓縮外直徑，當(dāng)從內(nèi)部腔體解除時(shí)，所述未壓縮外直徑大于腔體直徑，且其中，芯部在布置在內(nèi)部腔體內(nèi)時(shí)被壓縮，以限定出基本上等于腔體直徑的經(jīng)壓縮的外直徑和產(chǎn)生膨脹徑向力。
3.如權(quán)利要求2所述的輪胎組件，其中，芯部包括環(huán)形基部和多個(gè)凸塊，多個(gè)凸塊中的 每一個(gè)從環(huán)形基部的中央軸線徑向向外離開地延伸到末梢頂端，其中，芯部的外直徑由多 個(gè)凸塊的末梢頂端的外周邊限定。
4.如權(quán)利要求3所述的輪胎組件，其中，所述多個(gè)凸塊每一個(gè)包括大致圓形的形狀。
5.如權(quán)利要求3所述的輪胎組件，其中，多個(gè)凸塊以相對(duì)于外周壁的內(nèi)表面間隔開的關(guān)系支撐環(huán)形基部。
6.如權(quán)利要求3所述的輪胎組件，其中，環(huán)形基部限定出至少一個(gè)孔，所述至少一個(gè)孔相對(duì)于環(huán)形基部的中央軸線垂直地徑向延伸穿過環(huán)形基部。
7.如權(quán)利要求3所述的輪胎組件，其中，芯部還包括多個(gè)定位突出部，所述定位突出部配置為將環(huán)形基部沿環(huán)形基部的中央軸線相對(duì)于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁軸向地定位。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎組件，其中，環(huán)形基部包括相鄰于第一側(cè)壁的第一軸向端和相鄰于第二側(cè)壁的第二軸向端，其中，多個(gè)定位突出部包括第一組定位突出部，所述第一組定位突出部沿中央軸線從環(huán)形基部的第一軸向端朝向第一側(cè)壁軸向地延伸并進(jìn)入與第一側(cè)壁的鄰接接合，且其中，多個(gè)定位突出部包括第二組定位突出部，所述第二組定位突出部沿中央軸線從環(huán)形基部的第二軸向端朝向第二側(cè)壁軸向地延伸并進(jìn)入到與第二側(cè)壁的鄰接接合。
9.如權(quán)利要求8所述的輪胎組件，其中，多個(gè)定位突出部以相對(duì)于第一側(cè)壁和第二側(cè)壁間隔開的關(guān)系支撐環(huán)形基部。
10.如權(quán)利要求I所述的輪胎組件，其中，芯部包括至少一個(gè)徑向膨脹環(huán)，以提供徑向膨脹力。
全文摘要
提供一種用于吸收輪胎內(nèi)部腔體內(nèi)的噪音的聲學(xué)芯部。具體說(shuō)，輪胎組件包括聲學(xué)泡沫芯部，其布置在輪胎的腔體內(nèi)，用于減弱噪音。泡沫芯部限定出膨脹徑向力，所述膨脹徑向力使泡沫芯部偏靠輪胎的內(nèi)表面，以使泡沫芯部相對(duì)于輪胎的位置固定。泡沫芯部可以包括環(huán)形基部，所述環(huán)形基部具有多個(gè)凸塊，所述凸塊布置在環(huán)形基部的外周邊上，用于接合輪胎的內(nèi)表面，以使環(huán)形基部定位為離開輪胎的內(nèi)表面。泡沫芯部可以還包括多個(gè)定位突出部，所述定位突出部布置在環(huán)形基部的相對(duì)軸向端上，用于接合輪胎的側(cè)壁，以使環(huán)形基部定位為離開輪胎的側(cè)壁。
文檔編號(hào)B60C19/00GK102837567SQ201210213678
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者J.K.摩爾, C.A.斯蒂爾倫, K.L.奧布里扎捷克, J.朱, D.L.豪蘭, G.G.王, J.D.羅曼, M.特科 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司