CN103978852B - 内置消音装置的轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置消音装置的轮胎，包括具有空腔的充气轮胎，所述充气轮胎内侧安装有轮辋从而使所述空腔形成一闭合胎腔，所述轮辋上延伸出环形消音层底座，消音层底座的侧壁和环状顶部设置有消音层，所述消音层外轮廓为波浪状，即在空间中沿着侧壁表面或者顶部的环状面呈现相间排布的波峰与波谷，所述消音层外轮廓表面粗糙处理，设置若干消音层开孔分布在所述消音层的波峰与波谷之间，消音层的外轮廓内设置的是吸音涂层。该内置消音装置的轮胎通过轮胎内部设置的波浪消音层，增加噪声能量在胎内的损耗，有效吸收轮胎产生的噪声，减小噪声污染，同时转化而成的内能还将产生热量为轮胎加热。
Description
技术领域
本发明涉及一种内置消音装置的轮胎。
背景技术
汽车的噪声主要来源之一包括轮胎噪声，轮胎的噪声在机动车整体噪声中占具很大的比例，具体来说，轮胎噪声组成可以细分为很多种，包括由轮胎三维弹性震动产生的噪声，由轮胎上的花纹产生的噪声、由轮胎自激振荡产生的噪声、由道路的凸四与轮胎摩擦产生的噪声、由流经轮胎的空气的紊流产生的噪声等等在机动车整体噪声中，为了减小汽车的整体噪声，减弱轮胎噪声是一个重要的方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种内置消音装置的轮胎，该内置消音装置的轮胎通过轮胎内部设置的波浪消音层，增加噪声能量在胎内的损耗，有效吸收轮胎产生的噪声，减小噪声污染，同时转化而成的内能还将产生热量为轮胎加热。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
包括具有空腔的充气轮胎，所述充气轮胎内侧安装有轮辋从而使所述空腔形成一闭合胎腔，
所述轮辋上延伸出环形消音层底座，消音层底座的侧壁和环状顶部设置有消音层，所述消音层外轮廓为波浪状，即在空间中沿着消音层底座的侧壁表面或者顶部环状面呈现相间排布的波峰与波谷，消音层外轮廓为金属制成，所述消音层外轮廓表面粗糙处理，表面粗糙度大于50μm，所述波峰之间的间距在3.2cm-18.3cm的范围内，所述波峰的与波谷的高度差在15mm-50mm范围内，波谷的高度在10mm-20mm范围内，设置若干消音层开孔分布在所述消音层的波峰与波谷之间，消音层的外轮廓内部设置的是吸音涂层。
消音层底座设置在轮胎内部，结合底座外轮廓其上附设一层波浪状的消音层，声波在通过粗糙波浪状的消音层时会不断由于波峰波谷之间的漫反射耗散声波能量并将声波能量传入小孔，再由消音层中消音材料进一步耗散，表面粗糙处理为进一步增加表面漫反射消音的重要技术特征，大于50μm保证表面漫反射的有效性，消音层的波峰波谷间距尺寸选择为利用声波漫散射耗散的最佳尺寸，间距大于18.3cm或者波谷浅于15mm则反射路径过短吸音效果不佳，相反若间距小于3.2cm或者波谷深于50mm则带来加工密度以及材料上的耗费过大，波谷的高度设置在10mm、20mm或者两者之间是为了保证消音层的合理厚度，大于20mm则由于边际效应浪费涂料小于10mm则无法得到合适消音效果，吸音涂层避免了额外的安装结构使得结构更为简单。
进一步的，所述消音层的吸音涂层材料采用Spray-K18植物纤维吸音层。此材料涂层稳固且隔音效果好。
进一步的，所述消音层底座消音层底座采用中空结构，消音层底座的轮廓为夹层结构。为了减小增设消音层带来的对轮胎质量的影响，中空的结构与外轮廓的夹层设计在保持稳固的基础上尽可能的减轻重量，同时消音层底座内部形成的空腔也具有一定的耗散声波能量的作用。
进一步的，所述消音层外轮廓的开孔内侧设置有滤网膜。以尽可能避免涂层表面被污染。
进一步的，所述消音层外轮廓厚度被设置在1mm-5mm范围内。实际试验中若消音层外轮廓的厚度小于1mm则不易加工，大于5mm则过多的降低内部消音材料的吸收作用，优选的，可取2mm。
综上，本发明的有益效果是：
在与无消音层轮胎的声波对比试验中，对于花纹产生的噪音（125-200Hz）的吸收可达到6.2dB，对于轮胎自激震荡产生的高频噪声（1kHz）吸收可达9.3dB，
道路的凸起与轮胎摩擦产生的噪声（250-315Hz）吸收可达7.7dB，噪音吸收效果显著，特别是对于刺耳的高频噪声有着特别强烈的吸收效果，明显增强汽车在高速行驶时的驾驶感受，值得应用推广，此外此设计还附带一个为轮胎加热的功能，有益于车辆的行驶。
附图说明
图1是本发明所述内置消音装置的轮胎的截面图；
图2是本发明所述内置消音装置的轮胎的消音层环状顶部外轮廓。
附图中标记及相应的零部件名称：
1-充气轮胎11-轮胎胎面12-空腔2-轮辋31-消音层底座311-底座夹层32-消音层321-消音层外轮廓322-波峰323-波谷324-消音层开孔
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示为本发明所述内置消音装置的轮胎的截面图，包括具有空腔的充气轮胎1，所述充气轮胎1内侧安装有轮辋2从而使所述空腔12形成一闭合胎腔，所述轮辋上延伸出环形消音层底座31，消音层底座31的侧壁和环状顶部设置有消音层32，所述消音层外轮廓321为波浪状，如图2所示是本发明所述内置消音装置的轮胎的消音层环状顶部外轮廓，即在空间中沿着消音层底座的侧壁表面或者顶部环状面呈现相间排布的波峰与波谷，消音层外轮廓321为金属制成，所述消音层外轮廓表面粗糙处理，表面粗糙度大于50μm，所述波峰322之间的间距在3.2cm-18.3cm的范围内，所述波峰322的与波谷323的高度差在15mm-50mm范围内，波谷323的高度在10mm-20mm范围内，波峰间距指的是相邻波峰间距离，这里波峰或者波谷的高度为相对于所处的侧壁或者顶部环状面的距离。
设置若干消音层开孔324分布在所述消音层的波峰322与波谷323之间，消音层32的外轮廓内部设置的是吸音涂层。
消音层底座设置在轮胎内部，结合底座外轮廓其上附设一层波浪状的消音层，声波在通过粗糙波浪状的消音层时会不断由于波峰波谷之间的漫反射耗散声波能量并将声波能量传入小孔，再由消音层中消音材料进一步耗散，表面粗糙处理为进一步增加表面漫反射消音的重要技术特征，大于50μm保证表面漫反射的有效性，消音层的波峰波谷间距尺寸选择为利用声波漫散射耗散的最佳尺寸，间距大于18.3cm或者波谷浅于15mm则反射路径过短吸音效果不佳，相反若间距小于3.2cm或者波谷深于50mm则带来加工密度以及材料上的耗费过大，波谷的高度设置在10mm、20mm或者两者之间是为了保证消音层的合理厚度，大于20mm则由于边际效应浪费涂料小于10mm则无法得到合适消音效果，吸音涂层避免了额外的安装结构使得结构更为简单。
所述消音层32的吸音涂层材料采用Spray-K18植物纤维吸音层。此材料涂层稳固且隔音效果好。
所述消音层底座31采用中空结构，消音层底座的轮廓为夹层结构,即底座夹层311。为了减小增设消音层带来的对轮胎质量的影响，中空的结构与外轮廓的夹层设计在保持稳固的基础上尽可能的减轻重量，同时消音层底座内部形成的空腔也具有一定的耗散声波能量的作用。
所述消音层外轮廓321的开孔内侧设置有滤网膜。以尽可能避免涂层表面被污染。
所述消音层外轮廓厚度被设置在1mm-5mm范围内。实际试验中若消音层外轮廓的厚度小于1mm则不易加工，大于5mm则过多的降低内部消音材料的吸收作用，优选的，可取2mm。
综上，本发明的有益效果是：
在与无消音层轮胎的声波对比试验中，对于花纹产生的噪音（125-200Hz）的吸收可达到6.2dB，对于轮胎自激震荡产生的高频噪声（1kHz）吸收可达9.3dB，
道路的凸起与轮胎摩擦产生的噪声（250-315Hz）吸收可达7.7dB，噪音吸收效果显著，特别是对于刺耳的高频噪声有着特别强烈的吸收效果，明显增强汽车在高速行驶时的驾驶感受，值得应用推广，此外此设计还附带一个为轮胎加热的功能，有益于车辆的行驶。
如上所述，可较好的实现本发明。
Claims (1)
1.一种内置消音装置的轮胎，其特征在于，包括具有空腔的充气轮胎(1)，所述充气轮胎(1)内侧安装有轮辋(2)从而使所述空腔(12)形成一闭合胎腔，
所述轮辋上延伸出环形消音层底座(31)，消音层底座（31）的侧壁和环状顶部设置有消音层（32），所述消音层外轮廓壁（321）为波浪状，即在空间中沿着消音层底座的侧壁表面或者顶部环状面呈现相间排布的波峰与波谷，消音层外轮廓壁（321）为金属制成，所述消音层外轮廓壁表面粗糙处理，表面粗糙度大于50μm，所述波峰（322）之间的间距在3.2cm-18.3cm的范围内，所述波峰（322）的与波谷（323）的高度差在15mm-50mm范围内，波谷（323）的高度在10mm-20mm范围内，设置若干消音层开孔（324）分布在所述消音层的波峰（322）与波谷（323）之间，消音层（32）的外轮廓内部设置的是吸音涂层，所述消音层（32）的吸音涂层材料采用Spray-K18植物纤维吸音层，所述消音层底座（31）采用中空结构，消音层底座的轮廓为夹层结构，所述消音层外轮廓（321）的开孔内侧设置有滤网膜，所述消音层外轮廓（321）厚度在1mm-5mm之间。
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