BRPI0611591A2 - dispositivo e sistema de redução de ruìdo de pneu e roda - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO E SISTEMA DE REDUçAO DE RUIDO DE PNEU E RODA. Um sistema para dissipar ondas de choque sonoras dentro de um pneu de veículo inclui uma roda sobre a qual é montado um pneu para criar uma câmara de ar interna definida pela roda e pelo pneu. Uma barreira resistente ao fluxo é acoplada à roda ou ao pneu e define uma cavidade de ar dentro da câmara de ar interna. A barreira compreende o material que proporciona uma resistência acústica às ondas de choque sonoras passando através do mesmo. A cavidade de ar definida pela barreira tem um volume tal que o ar dentro da cavidade oferece impedância relativamente pequena para a passagem de ondas de choque através da barreira e para dentro da cavidade de ar. A barreira também pode produzir calor friccional quando deslocada por uma onda de choque, desse modo convertendo a energia da onda de choque em calor para reduzir o ruído a isso associado.

Description

DISPOSITIVO E SISTEMA DE REDUÇÃO DE RUÍDO DE PNEU E RODA

PEDIDO RELACIONADO

Esse pedido de patente reivindica prioridade emconformidade com 35 USC §119 do Pedido de PatenteProvisório dos Estados Unidos 60/694.018, intitulado "Tireand Wheel Noise Absorbing Device and System", depositado em24 de junho de 2005. A revelação completa do pedido deprioridade, identificado acima, é integralmente incorporadaaqui como referência.

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção se refere geralmente àredução de ruído de veículo a partir dos pneus e rodas.Especificamente, a presente invenção se refere a umdispositivo de redução de som disposto na câmara de arinterna criada por um pneu e uma roda na qual o pneu émontado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Quando os pneus de um automóvel contatam asuperfície de uma rodovia, eles geram considerável ruído.Em velocidades acima de 25 milhas por hora em certosveículos, o ruído dos pneus pode ser superior a todas asoutras fontes combinadas de ruído automotivo.Conseqüentemente, os fabricantes de automóveis e pneusgastam grandes quantidades de recurso, todos os anos, empesquisa e desenvolvimento para reduzir o ruído dos pneus.

O ruído dos pneus resulta de muitas fontes. Porexemplo, o ruído dos pneus resulta de (1) ondas de choquede baixa freqüência produzidas pela excitação da câmara dear interna do pneu a partir da deformação do pneu causadapelo contato do pneu com a superfície da rodovia; (2)ressonância de baixa freqüência da estrutura de pneu devidoà excitação da câmara causada por deflexão do pneu nocontato com a rodovia; (3) compressão do ar da banda derodagem externa de alta freqüência causada pelo artemporariamente retido entre a banda de rodagem e asuperfície da rodovia; e (4) esfregação de contato de altafreqüência causada pela fricção entre o pneu e a superfície da rodovia.

Alguns ruídos de compressão do ar de banda derodagem não podem ser evitados. Por exemplo, a compressãodo ar da banda de rodagem atua para liberar a água a partirda superfície de contato da banda de rodagem mediantecompressão da água e ar no contato com a rodovia e, então,expandir a mistura na liberação da banda de rodagem.Adicionalmente, algum ruído de esfregação de contato nãopode ser evitado porque os pneus têm adesão finita que gerafricção e ruído com a superfície da rodovia.

A energia de onda de choque a partir dadeformação de pneu é transmitida a partir da área decontato da banda de rodagem para a câmara de ar interna, dopneu, criada pelo pneu e a roda na qual o pneu é montado. Aenergia transmitida para a câmara de ar interna, do pneu, édissipada apenas pela ressonância do pneu e acoplamento doruído à roda. A união de ressonância do pneu e ruídoabrange uma grande porção da quantidade total do ruído de pneu.

Os métodos convencionais para reduzir o ruído depneus têm várias deficiências. Especificamente, essesmétodos não absorvem efetivamente a energia de baixafreqüência (por exemplo, abaixo de 800 Hz) associada àsondas de choque que produzem ruído de pneu. Como os pneusgeral energia significativa de baixa freqüência, umabsorvedor de ruído de pneu eficiente deve reduzir o ruídoproduzido por tal energia de baixa freqüência. Contudo, osmétodos convencionais não reduzem adequadamente esse ruído.Adicionalmente, ruído de baixa freqüência aumenta o ruídode alta freqüência percebido produzido pela compressão doar da banda de rodagem e esfregação do pneu.Conseqüentemente, métodos convencionais falham em reduzir oruído de pneu de alta freqüência percebido por falharem emreduzir o ruído de energia de baixa freqüência. Outrasdeficiências incluem a dificuldade de montar um pneu em umaroda quando utilizando o método convencional, o possíveldano se o método convencional falhar durante operação doveículo, e a ineficácia dos métodos convencionais.

Existem métodos de absorção de ruído de baixafreqüência convencionais. Contudo, tais métodosconvencionais não são praticáveis para as pequenas câmarasde ar, internas, tal como uma câmara de ar de pneu. Taismétodos de absorção de baixa freqüência convencionais sãomuito amplos para uma câmara de ar de pneu, impediriam oenchimento do pneu, não são eficientes, e/ou apresentamriscos de segurança se usados em combinação com um pneu.

Conseqüentemente, existe a necessidade na técnicade se reduzir o ruído gerado por ou dentro dos pneus e asrodas nas quais os pneus são montados. Particularmente,existe a necessidade na técnica de reduzir o ruído de pneumediante absorção ou redução da energia na câmara de arinterna de um pneu. Mais especificamente, existe anecessidade de um absorvedor/redutor de ruído de pneu quepossa absorver ou reduzir a energia de baixa freqüênciaenquanto operando dentro de uma pequena câmara de arinterna, tal como uma câmara de ar do pneu.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um dispositivo para reduzir ruído de pneu podeabsorver e reduzir a energia de baixa freqüência que produzo ruído do pneu. 0 dispositivo pode absorver as ondas dechoque sonoras mediante pressurização e despressurização,alternadamente, de um recipiente tendo uma barreiraresistente ao fluxo de ar. A barreira resistente ao fluxoamortece os fluxos de pressão para dentro e para fora dorecipiente para amortecer as ondas de choque que passamatravés da barreira. Adicionalmente, fricção no elementoresistente ao fluxo do recipiente converte a energia do somem calor, desse modo atenuando o som. Adicionalmente, umdispositivo híbrido pode ter elementos de um absorvedor decavidade resistente ao fluxo de ar e elementos de umabsorvedor friccional.

De acordo com um aspecto, um dispositivo deabsorção de ruído de pneu pode compreender múltiplascamadas de um material resistente ao fluxo de ar commúltiplas aberturas em cada camada. As camadas podem sermontadas de tal modo que as aberturas de cada camada sãodeslocadas com relação às porções sobrepostas de uma camadaadjacente. As aberturas deslocadas permitem que o ar passeatravés das camadas quando o pneu está estacionário e ascamadas estão relaxadas, desse modo permitindo enchimentocompleto do pneu. As camadas sobrepostas podem seracopladas a uma roda ou diretamente a um pneu para formarlaços de elementos sobrepostos. Quando um carro é posto emmovimento e o pneu começa a girar, força centrifuga forçaas camadas sobrepostas no sentido para fora e a se unirempara vedar as passagens de ar das aberturas e formar umacavidade resistente ao fluxo de ar entre a roda e ascamadas de tecido. Especificamente, a camada interna éforçada no sentido para fora contra a camada externa, asaberturas na camada interna são vedadas pela camadaexterna, e as aberturas na camada externa são vedadas pelacamada interna. As camadas limitam o fluxo de ar entre olado de um pneu (externo) das camadas e o lado de roda(interno) das camadas, desse modo absorvendo o ruído deenergia de baixa freqüência quando o ar passa através das camadas.

Em uma modalidade adicional, as camadas podemdeslizar umas contra as outras e criar fricção quandodeslocadas pelas ondas de choque de baixa freqüência. Africção resultante pode absorver o ruído de energia debaixa freqüência adicional mediante dissipação das ondas dechoque por intermédio do calor produzido pela fricção.

Aumentar a absorção da energia de baixafreqüência também pode reduzir o ruído de pneu de altafreqüência percebido sem comprometer o desenho da banda derodagem ou a adesão do pneu. 0 desenho pode se ajustarfacilmente a um pneu existente e pode ser montado em rodasexistentes ou em um pneu durante ou após o processo de manufatura.

Outros aspectos incluem variações da posição edos meios de acoplamento de fixação do dispositivo à rodaou pneu. Por exemplo, o dispositivo pode ser acoplado emuma posição centralmente localizada na roda ou com váriosperfis que proporcionam cavidades resistentes ao fluxo dediferentes formas. Ainda outros aspectos incluem múltiploselementos com extremidades sobrepostas ou de travamentopara criar a cavidade resistente ao fluxo. Esses elementossão forçados no sentido para fora pela força centrifuga ecriam uma cavidade guando as porções de sobreposição outravamento se deslocam em conjunto para criar umdispositivo que resiste ao fluxo de ar. Além disso, asporções sobrepostas podem criar fricção quando deslocadaspelas ondas de choque para absorver adicionalmente o ruídode baixa freqüência. Ainda outro aspecto inclui criarmúltiplas cavidades de ar resistentes ao fluxo mediantedisposição em camada de dois ou mais elementos resistentesao fluxo em torno de uma roda ou pneu. Essas múltiplascavidades de ar resistentes ao fluxo podem absorver asondas de choque e podem melhorar a redução de ruído.Aspectos adicionais envolvem um elemento tubular, crescenteou curvo posicionado na roda ou pneu, desse modo criandouma cavidade resistente ao fluxo única. Tal elemento noformato tubular também pode ser usado em seções para criarmúltiplas cavidades resistentes ao fluxo em torno da roda.

Os dispositivos descritos podem ser acoplados àroda ou pneu em diversas formas. Por exemplo, os elementosque criam a cavidade resistente ao fluxo podem seracoplados à roda ou pneu com adesivo ou prendedores, porserem cr impados em uma ranhura ou f lange na roda ou pneu,ou por serem soldados, moldados ou tecidos na roda ou pneu.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Figura IA é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo umabarreira resistente ao fluxo disposta em uma roda para umpneu de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura IB é uma vista em seção transversal dosistema exemplar ilustrado na Figura IA.

A Figura 2 ilustra características das camadas dosistema de absorção de ruído de pneu ilustrado nas FigurasIA e IB, de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 3A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo umabarreira resistente ao fluxo disposta em uma roda para umpneu de acordo com outra modalidade exemplar.

A Figura 3B é uma vista em seção transversal dosistema exemplar ilustrado na Figura 3A.

A Figura 4A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo umabarreira resistente ao fluxo disposta em uma roda para umpneu de acordo com ainda outra modalidade exemplar.

A Figura 4B é uma vista em seção transversal dosistema exemplar ilustrado na Figura 4A.

A Figura 5 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendomúltiplos elementos que criam uma barreira resistente aofluxo de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 6A é uma vista em perspectiva ilustrandouma porção do sistema de absorção de ruído de pneucompreendendo múltiplos elementos que criam uma barreiraresistente ao fluxo de acordo com outra modalidadeexemplar.

A Figura 6B é uma vista lateral do sistemaexemplar ilustrado na Figura 6A.A Figura 7 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendoelementos descontínuos acoplados a uma roda de acordo comuma modalidade exemplar.

A Figura 8A é uma vista em perspectiva de umsistema de absorção de ruído de pneu compreendendomúltiplos elementos que criam uma barreira resistente aofluxo de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 8B é uma vista em seção transversal dosistema exemplar ilustrado na Figura 8A.

A Figura 9A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo doisou mais elementos que criam múltiplas barreiras resistentesao fluxo de acordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 9B é uma vista em seção transversal dosistema exemplar ilustrado na Figura 9A.

A Figura 10 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo umabarreira tubular resistente ao fluxo de ar de acordo comoutra modalidade exemplar.

A Figura 11 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendo umabarreira contínua resistente ao fluxo de acordo com umamodalidade exemplar.

A Figura 12 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu compreendendomúltiplas barreiras tubulares resistentes ao fluxo de ar deacordo com uma modalidade exemplar.

A Figura 13 é uma vista em perspectiva ilustrandoum elemento representativo que pode ser usado em qualquermodalidade ilustrada nas Figuras 1-12 e 14 de acordo comuma modalidade exemplar.

A Figura 14 é uma vista em seção transversal deum sistema de absorção de ruído compreendendo uma barreiraresistente ao fluxo acoplada a um pneu montado em uma rodade acordo com uma modalidade exemplar.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLARES

Modalidades exemplares serão descritas comreferência às Figuras 1-13 nas quais os mesmos numerais dereferência representam elementos similares.

A Figura IA é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 100 compreendendouma barreira resistente ao fluxo disposta em uma roda 140para um pneu 16 0 de acordo com uma modalidade exemplar. AFigura IB é uma vista em seção transversal do sistemaexemplar 100 ilustrado na Figura IA. Conforme mostrado nasFiguras IA e IB, o sistema 100 compreende múltiplas camadassobrepostas 110, 120 de material, que formam uma barreiraacústica resistente ao fluxo. A camada 110 compreende umacamada externa com referência à roda 140, e a camada 120compreende uma camada interna com referência à roda 140. Ascamadas sobrepostas 110, 120 são acopladas à roda 140 aolongo de suas bordas no local 150, para formar laços dematerial sobreposto. Em outras palavras, as camadas 110,120 são envolvidas em torno da roda 14 0 e acopladas emambos os lados da roda 140 nos locais 150. 0 local 150indica qualquer local adequado na roda 140 para acoplar abarreira resistente ao fluxo ao mesmo. Alternativamente, ascamadas 110, 12 0 podem ser acopladas diretamente a um pneu160 de uma forma similar de tal modo que elas formam laçosde elementos de absorção sobrepostos para uma barreiraresistente ao fluxo (vide Figura 14, discutida em seguida).

Na modalidade exemplar ilustrada nas Figuras IA e1B, ambas as bordas das camadas 110, 120 são presas emlados opostos da roda 140 com folga suficiente parapermitir que força centrífuga force as camadas 110, 120 nosentido para fora para criar a barreira resistente ao fluxodefinida pelas camadas 110, 120. A barreira resistente aofluxo define uma cavidade interna de ar 170 em uma câmarade ar interna de pneu definida pelo pneu 160 e a roda 140.Desse modo, a barreira resistente ao fluxo divide a câmarade ar interna do pneu em uma cavidade de ar interna 17 0 euma cavidade de ar externa 180. A barreira definida pelascamadas 110, 120 é resistente ao fluxo porque as camadas110, 120 resistem ao fluxo de ar entre a cavidade de arexterna 180 e a cavidade de ar interna 170. Em umamodalidade exemplar, o volume da cavidade de ar internapode estar compreendido em uma faixa de aproximadamente 8%a aproximadamente 40% do volume total da câmara de arinterna do pneu. Outros volumes de cavidade são adequados.O volume da cavidade de ar interna 170 pode serdimensionado de modo que o ar na mesma provê poucaresistência ao fluxo de ondas de choque sonoras a partir dacavidade de ar externa 180 através das camadas 110, 120para a cavidade de ar interna 170.

Desse modo, a barreira compreende o material queprovê uma resistência acústica às ondas de choque sonoraspassando através da mesma. A cavidade de ar interna 170definida pela barreira tem um volume tal que o ar dentro dacavidade de ar interna 170 oferece relativamente pequenaimpedância para a passagem de ondas de choque através dabarreira e para a cavidade de ar interna 170. Em operação,as ondas de choque sonoras são produzidas na cavidadeexterna 170 à medida que o pneu se desloca sobre umasuperfície. As ondas de choque sonoras se deslocam emdireção à cavidade de ar interna 170 e encontram a barreiraresistente ao fluxo definida pelas camadas 110, 120. Quandoas ondas de choque sonoras passam através da barreira, abarreira absorve a energia a partir das ondas de choquedevido à impedância acústica da barreira. Inicialmente, oar dentro da cavidade de ar interna 170 oferece impedânciarelativamente pequena à passagem das ondas de choqueatravés da barreira e para a cavidade de ar interna 170. Àmedida que as ondas de choque continuam a passar através dabarreira e para a cavidade de ar interna 170, a cavidade dear interna 170 se torna pressurizada com relação à cavidadede ar externa. Nesse ponto, o ar na cavidade de ar interna170 pode impedir a passagem de ondas de choque através dabarreira e para a cavidade de ar interna 170. Quando apressão da cavidade de ar interna se torna maior do que apressão da cavidade de ar externa, a cavidade de ar interna170 despressurizarã à medida que o ar flui para fora 70para a cavidade de ar externa 180. Esse processo continuaenquanto o pneu está em movimento. Adicionalmente, ondas dechoque sonoras que passam através da barreira resistente aofluxo e são refletidas pela roda 140 passará de voltaatravés da barreira resistente ao fluxo para a cavidade dear externa 180. A barreira resistente ao fluxo absorverá aenergia adicional a partir das ondas de choque sonorasdurante esse processo, reduzindo adicionalmente o ruídoassociado a ela. A barreira também pode reduzir o ruídoassociado às ondas de choque sonoras mediante conversão daenergia a partir dessas ondas de choque em calor defricção, conforme discutido em mais detalhe em seguida.

As camadas 110, 120 limitam, mas não impedem ofluxo de ar entre a cavidade de ar externa 180 e a cavidadede ar interna 170. Conseqüentemente, as camadas 110, 120proporcionam impedância acústica mediante resistência aofluxo de ondas de choque sonoras através das mesmas. Emmodalidades exemplares, as camadas 110, 120 podemcompreender tecido flexível. Por exemplo, as camadas 110,120 podem compreender Kevlar, algodão, Spectra, seda, fibrade vidro, ou qualquer outro material adequado. Materiaisadequados incluem geralmente uma tecedura ou estrutura quelimita o fluxo de ar através do material com base no poucoespaço da tecedura ou estrutura do material.

Em uma modalidade exemplar, as camadas 110, 120podem compreender um material tendo uma tecedura com umaporosidade variando de aproximadamente 10% aaproximadamente 50% de enchimento de cavidade na saturaçãoda cavidade, com base na energia ressonante em uma cavidadefechada de pneu. "Enchimento de cavidade em saturação decavidade" descreve o período de tempo exigido parapressurizar a cavidade de ar interna 170 pelas ondas dechoque sonoras passando através da barreira resistente aofluxo formada pelas camadas 110, 120. O tempo que leva paraencher ou esvaziar a cavidade de ar interna 170 determina olimite de absorção de baixa freqüência do sistema 100.Outras porosidades são adequadas. Por exemplo, umaporosidade alternativa adequada para pressurizar a cavidadede ar interna 170 é de aproximadamente 10% aaproximadamente 75% em baixas freqüências. O desempenho defreqüência inferior de um absorvedor resistente ao fluxodepende do tamanho da cavidade de ar, interna 170 e daeficiência da resistência da barreira resistente ao fluxocriada pelas camadas 110, 120. A resistência ao fluxodepende da porosidade do material das camadas 110, 120.Quando a camada se enche com ar a partir das ondas dechoque sonoras passando através da barreira resistente aofluxo, o absorvedor da cavidade resistente à pressão podeatingir um limite de freqüência inferior. O limite defreqüência baixo é estabelecido com base no tempo que levapara que a cavidade de ar interna 170 encha ou esvazie.Quanto maior a cavidade de ar interna 170, inferior é olimite de freqüência. Em uma modalidade exemplar, aresistência acústica da barreira resistente ao fluxo e otamanho da cavidade de ar interna 170 permitirá que ondassonoras acústicas passem através da barreira rapidamente osuficiente para reduzir o ruído associado às mesmas, porém,lentamente o suficiente, para permitir que a cavidade dear, interna 170 seja completamente pressurizada. A cavidadede ar interna 170 é completamente pressurizada quando elativer atingido a mesma pressão que a pressão causada pelasondas sonoras acústicas. Como o absorvedor de energia dosistema 100 está disposto dentro de uma câmara de arpressurizada (isto é, a câmara de ar interna do pneu), osistema 100 pode compreender uma cavidade de ar menor doque seria necessário em pressão atmosférica normal.

Na modalidade exemplar ilustrada nas Figuras IA eIB, as aberturas 13 0 compreendem fendas formadas nascamadas 110, 120. As aberturas 130 em cada camada 110, 120são deslocadas de tal modo que as aberturas em camadasadjacentes 110, 120 não se sobrepõem. Quando a roda 140está estacionária, as camadas 110, 120 estão folgadas.Nesse estado, as aberturas 130 permitem que o ar passeatravés delas, desse modo permitindo enchimento completo dacâmara de ar interna do pneu. Enchimento completo significaenchimento da cavidade de ar externa 180 entre o pneu e ascamadas 110, 120 e a cavidade de ar interna 170 entre ascamadas 110, 120 e a roda 140. As aberturas 130 podemcompreender qualquer geometria adequada que permite que ascamadas 110, 120 se ajustem à roda 140 e que permite que oar passe entre as camadas 110, 120 para enchimento do pneu.

Em uma modalidade exemplar, as camadas 110, 120podem ser acopladas diretamente à roda 140 no local 150,utilizando um adesivo. Por exemplo, o adesivo podecompreender epóxi ou qualquer outro adesivo adequado parafixação das camadas 110, 120 à roda 140. 0 adesivo pode serselecionado com base na aplicação específica para aderir àscamadas 110, 120 à roda 140 e para resistir à forçacentrífuga gerada pela rotação da roda 140 e o calor geradodentro da câmara de ar interna do pneu.

Em modalidades exemplares alternativas, outrosmétodos adequados podem ser usados para acoplar as camadas110, 120 à roda 140. Por exemplo, as camadas 110, 120 podemser crimpadas em uma ranhura (não mostrada) ou flange (nãomostrado) preso à roda 14 0 ou moldado na mesma.Alternativamente, as camadas 110, 120 podem compreender umflange de metal (não mostrado) ao longo da borda dascamadas 110, 120, e o flange pode ser soldado em torno daroda 140 ou de outro modo acoplado a ela.

Como ilustrado nas Figuras IA e IB, o sistema 100pode compreender duas camadas 110, 120. Contudo, camadasadicionais podem ser usadas em modalidades exemplaresalternativas. Por exemplo, o sistema 100 pode compreendertrês ou mais camadas. As camadas podem ser montadas de talmodo que as aberturas 130 entre camadas adjacentes sãodeslocadas e não se sobrepõem.

A Figura 2 ilustra características das camadas110, 120 do sistema de absorção de ruído de pneu 100ilustrado nas Figuras IA e IB, de acordo com uma modalidadeexemplar. Conforme mostrado, as camadas 110, 120 do sistema100 compreendem camadas contínuas de material plano commúltiplas aberturas 130 em cada camada. Em uma modalidadeexemplar, as aberturas podem ser espaçadas em uma faixa deaproximadamente 1 a aproximadamente 5 polegadas. Outroespaçamento entre as aberturas é adequado. As camadascontínuas podem ser envoltas em torno da roda 140 e presasna mesma conforme ilustrado nas Figuras IA e IB.

Em uma modalidade exemplar alternativa (nãoilustrada nas Figuras IA, IB, 2, e 14) , cada camada 110,120 pode compreender múltiplas tiras de material dispostasadjacentes umas às outras e sobrepostas para formar asaberturas 130. Nessa modalidade exemplar, as tiras podemter uma largura na faixa de aproximadamente 1 aaproximadamente 5 polegadas. Outras larguras das tiras sãoadequadas. Nessa modalidade, as tiras de material podem sermontadas em dois anéis e envoltas em torno da roda 14 0 epresas a ela. Alternativamente, as tiras de material podemser presas individualmente à roda 140 na configuraçãodesejada.

Em uma modalidade exemplar alternativa (nãoilustrada nas Figuras IA, IB, 2, e 14), as tirasindividuais de material podem ser afiladas em uma ou emambas as bordas. O afilamento das tiras de material noponto de fixação à roda 140 pode permitir sobreposição maiscompleta das tiras. O afilamento das tiras de materialtambém pode permitir que as tiras sejam presas em doisdiâmetros diferentes de roda, o que pode permitir acombinação das tiras com diâmetros diferentes de rodasdiferentes 140. Adicionalmente, o afilamento das bordas dastiras pode permitir a formação do formato da cavidade emoutros formatos adequados. Em uma modalidade exemplar, oformato da cavidade pode compreender um cone truncado.

Um comprimento das camadas 110, 120 é igual àcircunferência da roda 140 ao longo do local 150. Em umamodalidade exemplar alternativa, o comprimento das camadas110, 120 pode ser maior do que a circunferência da roda 140para sobreposição das extremidades das camadas 110, 120 aoacoplar as camadas 110, 120 à roda 140.

Como mostrado na Figura IA, as camadas 110, 120são arriadas (ou folgadas) próximo à roda 140 quando a roda140 está parada. A rotação do pneu enche/ergue as camadas110, 120 mediante ação de puxar as camadas 110, 120 nosentido para fora a partir do centro da roda 140. Quando umcarro no qual a roda 140 está montada é posto em movimentoe a roda 140 começa a girar, a força centrifuga força ascamadas 110, 120 no sentido para fora e força a camadainterna 120 a se juntar à camada externa 110 para criar abarreira resistente ao fluxo. As camadas 110, 120 sãoforçadas juntas de tal modo que as aberturas 130 na camadainterna 120 são vedadas pela camada externa 110 e de talmodo que as aberturas 130 na camada externa 110 são vedadaspela camada interna 120. Conseqüentemente, o sistema 100forma duas cavidades de ar 170, 180 em uma câmara de arinterna de um pneu montado na roda 140, a câmara de arinterna sendo definida pelo pneu 160 e pela roda 140. Acavidade de ar externa 18 0 é formada em um lado do pneu(externo) das camadas 110, 120, e a cavidade de ar interna170 é formada em um lado da roda 140 (interno) das camadas 110, 120.

Em uma modalidade exemplar, alternativa, se odispositivo de redução de ruído de pneu não cobrir aentrada de ar (não mostrada) na roda, então as aberturas130 nas camadas 110, 120 no sistema 100 podem ser omitidas.Nesse caso, duas camadas contínuas podem formar umasaliência de duas camadas.

Alternativamente, uma única camada contínua dematerial resistente ao fluxo sem aberturas 130 (isto é, semfendas) pode formar uma estrutura resistente ao fluxo quecria as cavidades de ar interna e externa 170, 180. Acâmara de ar interna de um pneu pode encher completamentesem as aberturas 130 porque a tecedura do material nãoimpede completamente o fluxo de ar. Em outras palavras, aporosidade do material pode permitir tanto o enchimento dopneu quando a roda está estacionaria, assim comopropriedades suficientes de resistência ao fluxo para abarreira ser erguida sob a força centrífuga quando a rodaestiver em movimento. Uma estrutura contínua similar que éformada em um formato curvo é descrita em seguida comreferência à Figura 11.

As camadas 110, 120 limitam o flvixo de ar entreas duas cavidades 170, 180 na câmara de ar interna do pneu.Os (poros) (aberturas entre a tecedura do material)limitam, mas não impedem tal fluxo de ar. Desse modo, asondas de choque sonoras transmitidas a partir da cavidadeexterna 18 para a cavidade interna 170 e vice-versa devempassar através das camadas 110, 120. Por resistirem aofluxo de ar, as camadas 110, 120 absorvem a energia dasondas de choque quando as ondas de choque passam atravésdas mesmas, desse modo reduzindo o ruído, especificamente,reduzindo o ruído de baixa freqüência na faixa deaproximadamente 15 Hz a aproximadamente 800 Hz e através dafaixa de aproximadamente 15 Hz a aproximadamente 20 kHz.

Em outra modalidade exemplar, as camadas 110, 120podem deslizar através umas das outras e criar fricçãoquando deslocadas pelas ondas de choque. Essa fricçãoresultante reduz a energia de baixa freqüência das ondas dechoque por transformar a energia das ondas de choque emcalor, desse modo reduzindo ainda mais o ruído de baixafreqüência associado à energia de baixa freqüência. Porexemplo, as duas camadas 110, 120 são mantidas no lugarpela força centrífuga. Quando as camadas 110, 120 sãodeslocadas devido â concussão da energia sonora, ageometria dos elementos induz um movimento entre as camadas110, 120. Tal movimento causa fricção entre as camadas 110,120. Converter a onda de choque sonora em calor reduz aenergia do som. Se as camadas 110, 120 têm um lado que émais áspero que o outro lado, então os dois lados ásperospodem ser dispostos adjacentes um ao outro para aumentar africção entre as camadas 110, 120. A fricção aumentada podeaumentar o efeito de diafragma friccional para convertermais eficientemente a energia do som em calor.

Adicionalmente, uma barreira resistente ao fluxocontinuo, de camada única pode reduzir o ruído porintermédio da fricção com base nos movimento das fibrasdentro da tecedura do material. A concussão da energia dosom desloca as fibras com relação umas às outras, dessemodo causando fricção dentro da barreira e convertendo aenergia sonora em calor para reduzir a energia sonora.

Em uma modalidade exemplar, a camada externa 110pode compreender porções de 3 polegadas de largura entre asaberturas 130, e a camada interna 120 pode compreenderporções de 4 polegadas de largura entre suas aberturas 130.A largura adicional em uma das camadas pode aumentar umavedação entre as camadas 110, 120 para formar a barreiraresistente ao fluxo guando giradas.

Em outra modalidade exemplar alternativailustrada na Figura 14, as camadas 110, 120 podem seracopladas ao pneu 160 o qual é então montado na roda 140. AFigura 14 é uma vista em seção transversal de um sistema deabsorção de ruído de pneu 1400 compreendendo uma camadaresistente ao fluxo acoplada ao pneu 160 montado na roda140 de acordo com uma modalidade exemplar. Como mostrado, abarreira resistente ao fluxo compreende duas camadas 1402,1404 acoplada ao pneu 160 em locais 1406, o qual é montadona roda 140. As camadas 1402, 1404 podem compreendermateriais similares aos materiais das camadas 110, 120descritos anteriormente com referência às Figuras IA, IB,2, e 14. Conseqüentemente, aqueles materiais podem terpropriedades de resistência ao fluxo, similares, para criaruma barreira resistente ao fluxo e um atenuador de ruídofriccional. Adicionalmente, as camadas 1402, 1404 podemcompreender estrutura similar àquela das camadas 110, 120descritas previamente com referência às Figuras IA, IB, 2 e14. Desse modo, as camadas 1402, 1404 têm aberturas 130formadas nas mesmas. A camada externa 1402 é deslocada dacamada interna 1404 de tal modo que as aberturas 130 dascamadas externas e internas 1402, 1404 não se sobrepõem.

As camadas 1402, 1404 podem ser acopladas ao pneu160, de qualquer maneira adequada. Por exemplo, as camadas1402, 14 04 podem ser aderidas ao talão ou moldadas no talãoou paredes laterais do pneu 160. Por exemplo, essasmodalidades exemplares alternativas incluem o seguinte:tecer as bordas das camadas 1402, 1404 no pneu 160, moldaras camadas 1402, 1404 no pneu 160, inserir as camadas 1402,1404 em uma ranhura no revestimento do pneu, aderir ascamadas 1402, 1404 dentro ou sobre o pneu 160, ou qualqueroutro método adequado para acoplar as camadas 1402, 1404 aopneu 160.

A Figura 3A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 300 compreendendouma barreira resistente ao fluxo disposta na roda 140 deacordo com outra modalidade exemplar. A Figura 3B é umavista em seção transversal do sistema exemplar 300ilustrado na Figura 3A. Como mostrado nas Figuras 3A e 3B,o sistema 300 compreende duas camadas 302, 304 de materialfixado à roda 140 para criar uma barreira resistente aofluxo de ar. As camadas 302, 304 podem compreendermateriais similares aos materiais das camadas 110, 120descritos previamente com relação às Figuras IA, IB, 2 e 14e podem ser acopladas similarmente à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, esses materiais podem ter propriedades deresistência ao fluxo, similares, para criar uma barreiraresistente ao fluxo e um atenuador de ruído friccional.Adicionalmente, as camadas 302, 304 podem compreender umaestrutura similar àquela das camadas 110, 120 descritaspreviamente com referência às Figuras IA, 1B, 2 e 14. Dessemodo, as camadas 302, 304 têm aberturas 130 formadas nasmesmas. A camada externa 302 é deslocada da camada interna304 de tal modo que as aberturas das camadas, externa einterna, 302, 304, não se sobrepõem. Conforme ilustrado, osistema 3 00 compreende um perfil mais baixo do que o dosistema 100 ilustrado nas Figuras IA e IB. A diferençaprincipal entre os sistemas 100 e 300 é que as camadas 302,304 criam uma barreira resistente ao fluxo tendo um perfilmais baixo do que o da barreira resistente ao fluxo criadapelas camadas 110, 120. 0 tamanho das camadas 302, 304 podeser ajustado para criar o perfil desejado. 0 perfil maisbaixo pode facilitar a montagem do pneu 160 sobre ascamadas 302, 304 na roda 140.

A Figura 4A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 400 compreendendouma barreira resistente ao fluxo disposta na roda 140 deacordo com ainda outra modalidade exemplar. A Figura 4B euma vista em seção transversal do sistema exemplar 400ilustrado na Figura 4A. Conforme mostrado nas Figuras 4A e4B, o sistema 400 compreende duas camadas 402, 404 dematerial preso à roda 14 0 para criar uma barreiraresistente ao fluxo. As camadas 402, 404 podem compreendermateriais similares aos materiais das camadas 110, 120descritas previamente com referência às Figuras IA, IB, 2,e 14 e podem ser similarmente acopladas à roda 140 ou pneu160. Conseqüentemente, aqueles materiais podem terpropriedades similares de resistência ao fluxo para criaruma barreira resistente ao fluxo e um atenuador de ruídofriccional. Adicionalmente, as camadas 402, 404 podemcompreender uma estrutura similar àquela das camadas 110,120 descritas previamente com referência às Figuras IA, IB,2, e 14. Desse modo, as camadas 402, 404 têm aberturas 130formadas nas mesmas. A camada externa 402 é deslocada dacamada interna 404 de tal modo que as aberturas 130 dascamadas, externa e interna, 402, 404 não se sobrepõem.Conforme ilustrado, as camadas 402, 404 do sistema 400ilustrado são presas à roda 14 0 em um local mais central doque os dispositivos 100 e 300 discutidos previamente. Emoutras palavras, as camadas 402, 404 não são presas àporção externa da roda 140. Mais propriamente, as camadas402, 404 são fixadas mais próximas da seção transversalcentral da roda 140. A configuração ilustrada nas Figuras,4A e 4B, pode facilitar a instalação das camadas 402, 404na roda 140 sem cobrir uma válvula de entrada de ar (nãomostrada) na roda 140.

A Figura 5 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 500 compreendendomúltiplos elementos 502 que criam uma barreira resistenteao fluxo de acordo com uma modalidade exemplar. O sistemailustrado 500 compreende múltiplos elementos individuais502 com as extremidades dos elementos adjacentes 502sobrepostas. Conforme mostrado, as extremidades doselementos adjacentes 502 podem alternativamente sesobrepor. Em outras modalidades, cada elemento 502 pode teruma extremidade que é sobreposta por um elemento adjacente502 e outra extremidade que se sobrepõe a outro elementoadjacente 502.

Cada elemento 502 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritaspreviamente com referência às Figuras IA, IB, 2, e 14 epode ser similarmente acoplado à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, esses materiais podem ter propriedades deresistência ao fluxo, similares, para criar uma barreiraresistente ao fluxo e um atenuador de ruído friccional.

Em uma modalidade exemplar, os elementos 502podem ser acoplados um de cada vez à roda 140.Alternativamente, os elementos 502 podem ser acopladosjuntos nas bordas externas para criar uma tira de elementos502 que pode ser envolvida em torno e acoplada à roda. Alémdisso, uma porção de cada elemento 502 que é sobreposto porum elemento adjacente 502 pode permanecer não fixada apartir da roda 140 em suas bordas. Essa configuração podepermitir maiores tolerâncias no processo de fabricação.

A força centrífuga forçará os elementos 502 nosentido para fora para contato um do outro nas porçõessobrepostas para criar a barreira resistente ao fluxo.Adicionalmente, as porções sobrepostas dos elementos 502podem roçar umas às outras quando defletidas pelas ondas dechoque sonoras, desse modo criando fricção para converter aenergia sonora em calor e para atenuar o som.Conseqüentemente, o sistema ilustrado 500 pode proverfricção de diafragma e resistência ao fluxo para reduzir oruído dentro do pneu 160 montado na roda 140.

Como mostrado na Figura 5, porções sobrepostasdos elementos 502 são presas umas às outras com umprendedor 506 no ponto médio de sua sobreposição. 0prendedor 506 pode manter o alinhamento entre elementosadjacentes 502 e pode ajudar a manter a integridade dacavidade de ar interna 170, criada pelos elementos 502. Emmodalidades exemplares, o prendedor 506 pode compreenderprendedor de plástico fino, rosca, cola, grampos, uma soldasônica por pontos, ou qualquer outro material adequado quepossa segurar adequadamente os elementos adjacentes 502 nolugar com relação uns aos outros. Alternativamente, oselementos 502 podem ser deixados não-fixados ou podem serpresos com mais do que um prendedor 506 em diversos locaisao longo da sobreposição. O prendedor 506 é adequado parauso com outras modalidades descritas aqui para manter oalinhamento da barreira resistente ao fluxo.

Os elementos 502 do sistema ilustrado 500 tambémpodem ser montados com ou sem cobertura da válvula deadmissão interna (não mostrada) na roda 14 0 e podem provermais espaço para montagem segura do pneu 160 na roda 140.

A Figura 6A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema e absorção de ruído 600 compreendendo múltiploselementos 602, 6 04 que criam uma barreira resistente aofluxo de acordo com outra modalidade exemplar. A Figura 6Bé uma vista lateral do sistema exemplar 600 ilustrado naFigura 6A. Como mostrado nas Figuras 6A e 6B, o sistema 600compreende múltiplos elementos individuais 602 queindividualmente se sobrepõem às extremidades de doiselementos adjacentes 104 por uma quantidade 606. Em outraspalavras, cada elemento 602 tem uma extremidade que sesobrepõe a um elemento adjacente 604 e outra extremidadeque se sobrepõe a outro elemento adjacente 604. Cadaelemento 602 representa um elemento externo com relação àroda 140. Cada elemento 604 representa um elemento internocom relação à roda 140.

Cada elemento 602, 604 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritaspreviamente com referência às Figuras IA, IB, 2 e 14 epodem ser similarmente acoplados à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, esses materiais podem ter propriedadessimilares de resistência ao fluxo para criar uma barreiraresistente ao fluxo e um atenuador de ruído friccional.

Em uma modalidade exemplar, os elementos 602, 604podem ser acoplados um de cada vez à roda 140 no local 150.Alternativamente, os elementos 602, 604 podem ser acopladosjuntos em suas bordas externas para criar uma tira deelementos 602, 604 que pode ser envolta em torno da roda140 e acoplada a ela. Além disso, uma porção de cadaelemento 604 que é sobreposta por um elemento adjacente 602pode permanecer não-fixada a partir da roda 140 em suasbordas. Essa configuração pode permitir maiores tolerânciasno processo de fabricação.

A Figura 7 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 700 compreendendoelementos descontínuos 702 acoplados à roda 140 de acordocom uma modalidade exemplar. O sistema 700 reduz o ruídopor intermédio de fricção de contato. Cada elemento 702compreende duas tiras de material sobreposto, que sedeslocam em relação uma à outra quando submetidas àconcussão por uma onda de choque. A força centrífugaprovida pela roda giratória mantém as duas tiras em contatomútuo e o deslocamento entre as tiras causa a fricção. 0efeito da fricção é o de transformar a onda de choquesonora em calor, desse modo reduzindo o ruído associado àonda de choque. Em modalidades exemplares alternativas,tiras adicionais de material podem ser providas para cadaelemento 7 02. Modalidades exemplares, alternativas,adicionais podem compreender apenas um elemento 702 ouqualquer número de múltiplos elementos 7 02 acoplados à roda 140.

A Figura 8A é uma vista em perspectiva de umsistema de absorção de ruído de pneu 800 compreendendomúltiplos elementos 802 que criam uma barreira resistenteao fluxo de acordo com uma modalidade exemplar. A Figura 8Bé uma vista em seção transversal do sistema exemplar 800ilustrada na Figura 8A. Como mostrado nas Figuras 8A e 8B,o sistema 8 00 compreende múltiplos componentes entrelaçados802 cada um dos quais compreende componentes 802a, 802b.

O componente 802a é uma camada externa (comrelação à roda 14 0) do material resistente ao fluxo fixadoà roda 140 no local 150. O componente 802b é uma camadainterna (com relação à roda 14 0) do material resistente aofluxo que é presa à roda 14 0 apenas em suas bordas embaixodo componente 808a. Desse modo, existe um espaço entre assuperfícies dos componentes 802a e 802b.

O componente 802b é mais longo do que ocomponente 8 02a de tal modo que ele se projeta além docomponente 8 02a por uma distância D. A porção do componente802b que se estende além do componente 802a é ligeiramentemais estreita de tal modo que suas bordas não precisam seacoplar diretamente à roda 140. Como mostrado, o sistemailustrado 800 compreende múltiplos elementos contínuos 802com extremidades projetadas de cada componente 802b de umelemento 802 entrelaçadas entre superfícies dos componentes802a e 802b de um elemento adjacente 802. A forçacentrífuga empurrará os componentes 802a, 802b no sentidopara fora para contato mútuo para criar a barreiraresistente ao fluxo. Adicionalmente, os componentes 8 02a,802b roçarão um com o outro, desse modo criando fricçãopara converter a energia sonora em calor. Conseqüentemente,o sistema ilustrado 800 pode prover a fricção de diafragmae resistência ao fluxo para reduzir o ruído dentro do pneu160 montado na roda 140.

O sistema 800 pode prover uma barreira resistenteao fluxo, essencialmente vedada quando o pneu está girando,e fluxo de ar suficiente para enchimento do pneu quando odispositivo está relaxado. Em uma modalidade exemplar, oscomponentes 802a, 802b e cada elemento 802 podem seracoplados juntos com rosca, adesivo, ou qualquer outromaterial adequado. Múltiplos elementos adjacentes 8 02 podemser acoplados juntos em suas bordas para criar uma tira deelementos 802 que pode ser envolta em torno de e acoplada ároda 140. Alternativamente, os elementos 802 podem seracoplados individualmente à roda 140.

Os elementos 802, seja em uma tira ouindividualmente, podem ser acoplados à roda 140 ou pneu 160em uma variedade de formas conforme de outro modo descritoaqui. Por exemplo, eles podem ser colados à roda, montadosem uma ranhura, ou colados no pneu. Além disso, oselementos adjacentes 802 podem ser presos juntosutilizando-se prendedores 506, como descrito previamentecom referência à Figura 5.

O elemento 802 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritosanteriormente com referência às Figuras IA, IB, 2 e 14 epodem ser similarmente acoplados à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, aqueles materiais podem ter propriedadesde resistência ao fluxo para criar uma barreira resistenteao fluxo e um atenuador de ruído friccional.

A Figura 9A é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 900 compreendendodois ou mais elementos 902, 904 que criam múltiplasbarreiras resistentes ao fluxo de acordo com uma modalidadeexemplar. A Figura 9B é uma vista em seção transversal dosistema exemplar 900 ilustrado na Figura 9A. Como mostradonas Figuras 9A e 9B, os elementos 902, 904 representam umadas modalidades ilustradas ou descritas aqui em uma ou maisdas Figuras 1-8. Além disso, os elementos 902, 904 podemrepresentar uma ou mais das modalidades descritas emseguida em uma ou mais das Figuras 10-12.

Em uma modalidade exemplar, os elementos 902, 904compreendem a mesma estrutura. Alternativamente, oselementos 902, 904 podem compreender estruturas diferentes.Por exemplo, o elemento 902 pode compreender duas camadascontínuas sobrepostas de material com aberturas nas mesmasconforme ilustrado em qualquer uma das Figuras 1-4. 0elemento 904 pode ser idêntico ao elemento 902.Alternativamente, o elemento 904 pode compreender qualqueruma das estruturas ilustradas nas Figuras 5-8 ou 10-12, talcomo elementos sobrepostos alternados conforme ilustrado naFigura 5. Independente da estrutura dos elementos 902, 904cada elemento pode compreender material similar aosmateriais das camadas 110, 120 descritas previamente comreferência às Figuras IA, IB, 2 e 14 e pode similarmenteser acoplado à roda 140 ou pneu 160. Conseqüentemente,aqueles materiais podem ter propriedades de resistência aofluxo para criar uma barreira resistente ao fluxo e umatenuador de ruído friccional para cada elemento 902, 904.

Os dois elementos 902, 904 são acoplados à roda140 ou pneu 160 de tal modo que eles formam três cavidadesde ar resistentes ao fluxo dentro da câmara de ar internado pneu. A cavidade de ar interna 170 é formada entre aroda 140 e o elemento interno 902. A cavidade de ar média975 é formada entre os elementos 902 e 904. A cavidade dear externa 180 é formada entre o elemento 904 e o pneu. Nasmodalidades exemplares alternativas, elementos adicionaispodem ser usados para criar mais barreiras resistentes aofluxo de ar e cavidades de ar dentro da câmara de arinterna do pneu. A criação de múltiplas barreirasresistentes ao fluxo limita o fluxo de ar através de cadabarreira e, portanto, absorve o ruído associado às ondas dechoque sonoras passando através das mesmas. Em umamodalidade exemplar, a cavidade de ar média 975 pode ter umvolume que é menor do que o volume da cavidade de arinterna 170. Em outra modalidade exemplar, a cavidade de armédia 975 pode ter um volume que é de aproximadamente 60-75% inferior ao volume da cavidade de ar interna 170.

Em uma modalidade exemplar, os elementos 902-904podem ser acoplados entre si e então à roda 140 ou pneu 160no local 150. Alternativamente, cada elemento pode seracoplado à roda ou pneu individualmente no mesmo local ouem locais separados. Vários meios de acoplamento podem serusados conforme discutido aqui incluindo adesivos,prendedores, inserção em uma ranhura, ou outro métodoadequado.

Como mostrado nas Figuras 9A e 9B, os elementos902, 904 criam três cavidade de ar 170, 180, 975 dentro dacâmara de ar interna do pneu. Elementos adicionais podemser usados para criar cavidades de ar adicionais, sedesejado. Adicionalmente, as cavidades de ar 170, 180, 975podem ser formadas mediante acoplamento dos elementos 902,904 ao pneu 160.

A Figura 10 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 1000 compreendendouma barreira resistente ao fluxo de ar tubular 1002 deacordo com outra modalidade exemplar. A barreira 1002compreende um elemento tubular de material resistente aofluxo tecido em um formato curvo de tal modo que ele cabena câmara de ar interna do pneu definida pela roda 140 e opneu 160. A força centrífuga provida pela roda giratóriafaz com que a barreira tubular seja erguida e encha de ar,criando uma cavidade resistente ao fluxo que absorverá asondas de choque fluindo através da barreira 1002 parareduzir o ruído do pneu.

A barreira tubular 1002 pode ser acoplada emtorno da roda em uma variedade de formas adequadas. Porexemplo, a barreira tubular 1002 pode ser afilada eacoplada em suas extremidades, desse modo vedando acavidade de ar em um local. Ela também pode ser tecida emconjunto para criar uma cavidade de ar circular contínua.Tal modalidade pode ser tecida ou acoplada em qualqueroutra forma adequada seja diretamente em torno da roda ouantecipadamente e então montada sobre a roda. 0 elemento1002 pode ser então acoplado à roda ou pneu.Alternativamente, ele pode ser deixado não-fixado,permanecendo em posição mediante envolvimento dacircunferência da roda 140.

O elemento 1002 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritosanteriormente com referência às Figuras IA, IB, 2 e 14 epode ser similarmente acoplado à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, aqueles materiais podem ter propriedadesde resistência ao fluxo para criar uma barreira resistenteao fluxo.

A Figura 11 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de ruído de pneu 1100 compreendendouma barreira resistente ao fluxo, contínua 1102, de acordocom uma modalidade exemplar. A barreira 1102 compreende umelemento de formato crescente tecido em um formato curvo detal modo que ele se ajusta em torno da roda 14 0.Alternativamente, a curvatura da barreira 1102 pode sersemicircular ou qualquer outra curvatura adequada. Porexemplo, a barreira 1102 pode ser curva de tal modo que elacompõe 180 a 270 graus de um círculo, com suas extremidadesseparadas por uma distância 1104. A barreira 1102 pode seracoplada ao pneu ou roda mediante qualquer meio adequadodescrito aqui. Força centrífuga provida pela roda giratória140 faz com que a barreira 1102 seja erguida e encha de ar,criando uma barreira resistente ao fluxo que absorverá asondas de choque fluindo através do elemento 1002 parareduzir o ruído do pneu.

A barreira 1102 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritaspreviamente com referência às Figuras IA, IB, 2 e 14, massem aberturas 13 0, e pode ser similarmente acoplada à roda140 ou pneu 160. Conseqüentemente, esses materiais podemter propriedades de resistência ao fluxo para criar umabarreira resistente ao fluxo. Ao mesmo tempo, o materialpode prover ainda fluxo de ar suficiente para permitirenchimento completo do pneu.

A Figura 12 é uma vista em perspectiva ilustrandoum sistema de absorção de truído de pneu 1200 compreendendomúltiplas barreiras resistentes ao fluxo de ar 1202 deacordo com uma modalidade exemplar. As barreiras 1202 sãoelementos tubulares tecidos em um formato curvo e entãoacoplados à roda 14 0 ou pneu 160, criando múltiplascavidades de ar resistentes ao fluxo cada uma delas similaràquelas previamente discutidas com referência à Figura 10.Alternativamente, múltiplos elementos 12 02 podem seracoplados juntos em suas extremidades 1204 para formar umcírculo que se ajustará na câmara de ar interna do pneudefinida pela roda 140 e pelo pneu 160. A força centrífugaprovida pela roda giratória fará com que as barreiras 1202sejam erguidas e encham de ar, criando cavidadesresistentes ao fluxo separadas em torno da roda 140.

A Figura 13 é uma vista em perspectiva ilustrandoum elemento representativo 13 00 que pode ser usado emqualquer modalidade ilustrada nas Figuras 1-12 e 14 deacordo com uma modalidade exemplar. Desse modo, a Figura 13ilustra um elemento 1300 cujas características podem serusadas nos elementos de qualquer uma das modalidadesanteriormente descritas para criar uma barreira resistenteao fluxo. O elemento 1300 compreende um amortecedor 1302arranjado em um padrão longitudinal ao longo do elemento1300. 0 amortecedor 1302 pode reduzir a vibração deressonância natural do material, desse modo fazendo com queo elemento 1300 permaneça mais rígido sob situações de altotorque para manter o formato adequado e impedir quebra. Oamortecimento pode aumentar a performance de absorçãoporque o absorvedor terá performance reduzida se eleestiver vibrando em ressonância com uma fonte de somexistente. O amortecedor 13 02 pode compreender um materialflexível, tal como borracha de silicone, um óleo permeável,rosca, epóxi, um elemento de tecido adicional, ou outromaterial adequado. 0 material flexível pode adicionarenrijecimento local ao elemento 1300 para criarcaracterísticas ressonantes diferentes para um tipoespecífico de tecido, desse modo visando um espectrodesejado de energia de baixa freqüência. Por exemplo, oamortecedor 1302 pode ser adicionado a um único local, ou,alternativamente, ele pode ser disposto em um padrão aolongo do elemento 1300, seja transversalmente,longitudinalmente, ou em outra formação adequada.

O elemento 1300 também compreende um acessório1304. O acessório 1304 compreende um material preso àsbordas do elemento 1300 para produzir uma borda compostaque provê facilidade e eficiência na fixação do elemento1300 seja à roda 140 ou pneu 160. Essa opção de acoplamentoprovê uma possível alternativa para as opções deacoplamento previamente mencionadas. 0 acessório 13 04compreende um material que será acoplado mais facilmente àroda 14 0 ou pneu 160 do que o acoplamento do material doelemento 1300 àqueles itens. Em modalidades exemplaresalternativas, o acessório 1304 pode compreender plástico,algodão, tecido, metal, ou qualquer outro material adequadopara acoplar o elemento 1302 à roda 140 ou pneu 160.

O acessório 13 04 pode ser preso ao material doelemento 1300 com adesivo, rosca, ou outro meio adequado.Conforme ilustrado na Figura 13, o acessório 13 04compreende uma tira de material adequado acoplado aoelemento 13 00 ao longo da extensão das bordas do elemento1300. Alternativamente, o acessório 1304 pode compreenderpeças menores, distintas que são fixadas repetidamente aolongo das bordas do elemento 1300.

O elemento 13 00 pode compreender materiaissimilares aos materiais das camadas 110, 120 descritaspreviamente com referência às Figuras IA, IB, 2 e 14 e podeser similarmente acoplado à roda 140 ou pneu 160.Conseqüentemente, aqueles materiais podem ter aspropriedades de resistência ao fluxo para criar umabarreira resistente ao fluxo e um atenuador de ruídofriccional.

Conforme discutido aqui, um dispositivo deredução de ruído de pneu pode compreender camadas contínuasresistentes ao fluxo de ar, de material sobreposto, comaberturas nas mesmas; uma única camada contínua eresistente ao fluxo sem aberturas; múltiplos elementosindividuais com porções de extremidade sobrepostas e/ouentrelaçadas; múltiplos elementos descontínuos; duas oumais camadas que criam múltiplas barreiras resistentes aofluxo; um único elemento tubular; um elemento semicircular;ou múltiplos elementos tubulares.

Em modalidades exemplares, pequenos cursos deprodução para o material das barreiras resistentes ao fluxodescritas aqui podem compreender corte a laser das camadasou elementos individuais para as dimensões específicas daroda e pneu. Cursos de produção grandes podem ser cortadosa cunho.

De acordo com uma modalidade exemplar, ossistemas de absorção de ruído de pneu aqui descritos podemabsorver o som na banda de áudio completa deaproximadamente 15 Hz a aproximadamente 20 kHz. Comoalgumas estruturas de pneu não incluem ruído em freqüênciassignificativamente acima de 800 Hz, os sistemas de absorçãode ruído de pneu aqui descritos também podem absorver o somem uma faixa de aproximadamente 15 Hz a aproximadamente 800Hz. Adicionalmente, variar o material da barreiraresistente ao fluxo e o tamanho da cavidade definido pelabarreira pode ajustar as características de absorção defreqüência de som dos sistemas a uma faixa desejada.

Os sistemas de absorção de ruído de pneu deacordo com as modalidades exemplares aqui descritas podemprover várias vantagens. Por exemplo, reduzir a energiainterna do pneu pode reduzir a histérese da estrutura depneu. Esse efeito pode aumentar a adesão da banda derodagem mediante redução da energia que causa salto decontato da banda de rodagem. Além disso, reduzir ahistérese pode reduzir a temperatura do pneu, o que odepermitir que um fabricante de pneu utilize compostos depneu com maior adesão, mas com temperatura máxima inferior.Reduzir a temperatura do pneu também pode prolongar adurabilidade dos pneus sob condições de corrida. Paraaplicações comerciais, a redução da temperatura e o aumentoda adesão podem resultar em resistência inferior aorolamento e maior durabilidade do pneu. Esse efeitoresultaria em custos de operação significativamenteinferiores para aplicações tais como caminhões pesados etrânsito público. Cada um desses aperfeiçoamentos poderesultar em aperfeiçoamentos no desempenho do automóvel.

0 dispositivo aumenta a durabilidade do pneumediante absorção da energia dentro do pneu, desse modoreduzindo o salto de contato. Essa redução aumenta a adesãodo pneu à superfície da rodovia, o que pode reduzir omovimento de esfregação entre o pneu e a superfície darodovia. Como a esfregação de borracha mediantedeslizamento de adesão é a grande causa de desgaste depneu, os sistemas de absorção de ruído do pneu podemaumentar a performance dinâmica e a adesão de um pneu.

Em uma modalidade exemplar alternativa (nãomostrado), uma ou mais camadas de metal micro-perfuradaspodem ser usadas em vez das camadas de tecido. As camadasde metal podem ser formadas de modo a ter o formatodesejado em torno da circunferência da roda 140, podem seracopladas à roda 140 ou a um pneu 160 montado na roda 140,e podem criar uma cavidade de ar interna e externa 170, 180entre o pneu 160 e a roda 140. As perfurações nas camadaspodem limitar o fluxo de ar entre as cavidades externa einterna 170, 180, desse modo absorvendo a energia de baixafreqüência das ondas de choque transmitidas entre ascavidades, externa e interna, 170, 180, e vice-versa.Adicionalmente, se múltiplas camadas forem utilizadas, asondas de choque podem fazer com que múltiplas camadas sedesloquem em relação umas às outras, desse modo absorvendoenergia adicional mediante conversão da energia de fricçãoem calor. De acordo com uma modalidade exemplar, asperfurações nas camadas de metal podem produzir umaporosidade na faixa de aproximadamente 10% aaproximadamente 50% de enchimento da cavidade em saturaçãoda cavidade.

Embora modalidades específicas tenham sidodescritas acima, em detalhe, a descrição tem apenas afinalidade de ilustração. Diversas modificações, e etapasequivalentes correspondendo aos aspectos revelados dasmodalidades exemplares, além daquelas descritas acima,podem ser feitas por aqueles versados na técnica sem seafastar do espírito e escopo da invenção definidos nasreivindicações a seguir, a cujo escopo deve ser concedido àinterpretação mais ampla de modo a abranger taismodificações e estruturas equivalentes.

Claims (28)

1. Sistema para dissipar ondas de choque sonoras,caracterizado por compreender:uma roda sobre a qual um pneu pode ser montadopara criar uma câmara de ar interna definida pela roda epelo pneu;uma barreira resistente ao fluxo acoplada à rodae definindo uma cavidade de ar que está dentro da câmara dear interna e que está entre a barreira e a roda, a barreiracompreendendo um material que proporciona uma resistênciaacústica às ondas de choque sonoras passando através damesma,a cavidade de ar definida pela barreira tendo umvolume de tal modo que o ar dentro da cavidade ofereceimpedância relativamente pequena à passagem de ondas dechoque através da barreira e para dentro da cavidade de ar.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a força centrífuga ergue abarreira em torno da roda para criar a cavidade de ar.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira produz calorfriccional quando deslocada por uma onda de choque, dessemodo convertendo a energia da onda de choque em calor parareduzir o ruído associado à mesma.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira é acoplada à rodautilizando pelo menos um método selecionado do grupoconsistindo em colagem, crimpagem, moldagem e soldagem.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umelemento amortecedor que muda uma freqüência ressonante dosistema.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umacamada contínua de material resistente ao fluxo disposta emtorno da roda.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umapluralidade de camadas dispostas adjacentes entre si, emque cada uma das camadas compreende uma pluralidade deaberturas, e em que as camadas adjacentes das camadas sãodispostas de tal modo que as aberturas em camadasadjacentes são deslocadas.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que cada uma das camadascompreende uma borda de camada correspondendo àcircunferência da roda, e em que as camadas são acopladasjuntas em suas bordas de camada respectivas.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umaborda de barreira correspondendo à circunferência da roda,e em que a barreira é acoplada em torno da roda na borda dabarreira.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umapluralidade de elementos sobrepostos dispostoscontinuamente em torno da roda de tal modo que cada um doselementos se sobrepõe a uma extremidade de um elementoadjacente dos elementos.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umapluralidade de elementos dispostos continuamente em tornoda roda de tal modo que elementos alternados dos elementossão sobrepostos em uma de suas extremidades por um elementoadjacente dos elementos e é sobreposto na outra de suasextremidades por outro elemento adjacente dos elementos.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende umapluralidade de elementos de entrelaçamento dispostoscontinuamente em torno da roda.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que cada um dos elementos deentrelaçamento compreende dois componentes de materialresistente ao fluxo com um primeiro componente sendo maislongo do que um segundo componente, em que os elementos deentrelaçamento são dispostos continuamente em torno da rodade tal modo que o componente mais longo de cada um doselementos é disposto entre os componentes mais longos emais curtos de um elemento adjacente dos elementos.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira resistente aofluxo define uma pluralidade de cavidades de ar que estãodentro da câmara de ar interna e que estão entre a barreirae a roda, em que a barreira provê uma resistência acústicaàs ondas de choque sonoras passando através da mesma paracada uma das cavidades de ar, e em que cada uma dascavidades de ar tem um volume tal que o ar dentro dacavidade de ar respectiva oferece relativamente pequenaimpedância para a passagem de ondas de choque através dabarreira e para a cavidade de ar respectiva.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira resistente aofluxo compreende pelo menos uma barreira resistente aofluxo de formato tubular disposta em torno da roda,em que o formato tubular da barreira resistenteao fluxo define a cavidade de ar que está entre a barreirae a roda.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a barreira resistente aofluxo compreende uma pluralidade de barreiras resistentesao fluxo de formato tubular, dispostas em torno da roda,em que o formato tubular de cada uma dasbarreiras resistentes ao fluxo define uma cavidade de arrespectiva que está entre a barreira e a roda.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda o pneu montado na roda.

18. Sistema para dissipar ondas de choquesonoras, caracterizado por compreender:um pneu que pode ser montado em uma roda paracriar uma câmara de ar interna definida pelo pneu e pelaroda;uma barreira resistente ao fluxo acoplada ao pneue definindo uma cavidade de ar dentro da câmara de arinterna, a cavidade de ar sendo disposta entre a barreira ea roda quando o pneu é montado na roda, a barreiracompreendendo um material que proporciona uma resistênciaacústica às ondas de choque sonoras passando através damesma,a cavidade de ar definida pela barreira tendo umvolume tal que o ar dentro da cavidade oferece impedânciarelativamente pequena para a passagem das ondas de choqueatravés da barreira e para a cavidade de ar.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado por compreender adicionalmente a roda, em queo pneu é montado na roda.

20. Dispositivo para dissipar as ondas de choquesonoras, caracterizado por compreender:uma barreira resistente ao fluxo que define umacavidade de ar dentro de uma câmara de ar interna que écriada por um pneu montado em uma roda e que está entre abarreira e a roda, a barreira compreendendo um material queproporciona uma resistência acústica às ondas de choquesonoras passando através do mesmo,a cavidade de ar definida pela barreira tendo umvolume de tal modo que o ar dentro da cavidade ofereceimpedância relativamente pequena para a passagem de ondasde choque através da barreira e para a cavidade de ar.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por compreender ainda a roda, em que abarreira é fixada à roda.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por compreender ainda o pneu, em que abarreira é presa ao pneu.

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado por compreender ainda a roda e o pneu, em quea barreira é presa à roda ou ao pneu.

24. Sistema para dissipar ondas de choquegeradoras de ruído, caracterizado por compreender:pelo menos um elemento disposto em uma câmara dear interna definida por uma roda e um pneu, o elementocompreendendo pelo menos dois componentes,em que os componentes produzem calor friccionalquando deslocados por uma onda de choque, desse modoconvertendo a energia da onda de choque em calor parareduzir o ruído a isso associado.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado pelo fato de que a força centrífuga faz comque os componentes para cada um dos elementos estabeleçamcontato mútuo.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado por compreender ainda a roda, em que oselementos são acoplados à roda.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 24,caracterizado por compreender ainda o pneu, em que oselementos são acoplados ao pneu.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que a barreira compreende pelomenos dois componentes, e em que os componentes estabelecemcontato mútuo quando deslocados pela onda de choque paraproduzir o calor friccional, desse modo convertendo aenergia da onda de choque em calor para reduzir o ruído aisso associado.