CN104369627B - 用于轮子组件的噪音抑制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于轮子组件的噪音抑制装置，用于车辆的轮子组件，包括具有噪音抑制装置的轮缘。轮缘包括外径向表面，外径向表面绕中心轴线共心地布置。轮胎安装至轮缘，以在轮缘的外径向表面和轮胎的内表面之间限定轮胎腔室。噪音抑制装置包括限定至少一个共振器腔体的装置壁，并包括多个孔，所述多个孔允许轮胎腔室和共振器腔体之间的流体连通，所述多个孔中的每一个限定在0.03mm2至0.8mm2范围内的开口面积。

Description

用于轮子组件的噪音抑制装置
技术领域
本发明总体涉及轮子组件，更具体地涉及用于轮子组件的噪音抑制装置。
背景技术
车辆经受由与车辆的轮子组件相关的声共振造成的道路噪音。道路噪音在轮子组件的轮胎腔室内共振，所述腔室被限定在轮子组件的轮胎和轮缘之间。声共振取决于这样的因素，诸如但不限于，轮胎尺寸、轮缘尺寸、车辆悬架、或车辆的车身结构。典型地，声共振在160Hz至240Hz的范围内。
发明内容
提供了一种用于车辆的轮子组件。轮子组件包括具有噪音抑制装置的轮缘。轮缘包括外径向表面，外径向表面绕中心轴线共心地布置。噪音抑制装置包括限定至少一个共振器腔体的装置壁。装置壁包括多个孔，所述多个孔中的每一个限定在0.03mm2至0.8mm2范围内的开口面积。
还提供了一种轮缘组件。轮缘组件包括具有噪音抑制装置的轮缘。轮缘包括绕中心轴线共心地布置的外径向表面。噪音抑制装置包括限定至少一个共振器腔体的装置壁。至少一个隔板布置在所述至少一个共振器腔体内。装置壁包括多个孔，所述多个孔中的每一个限定在0.03mm2至0.8mm2范围内的开口面积。所述多个孔布置在装置壁中，以限定在每平方米300个孔至每平方米100000个孔范围内的平均密度。所述多个孔中的每一个包括相对于中心轴线的在0.1mm至0.5mm范围内的径向长度。
优选地，其中，所述多个孔中的每一个限定大致圆形的孔洞，所述孔洞具有在0.2mm至1.0mm范围内的直径。
优选地，其中，噪音抑制装置的装置壁包括与中心轴线垂直的横截面形状，该横截面形状限定大致平面的横截面形状或曲线的横截面形状中的一种，其中，所述装置壁包括壁表面，所述壁表面与轮缘的外径向表面径向地间隔开，以在轮缘的外径向表面和装置壁的壁表面之间限定最大分开距离，且其中，最大分开距离在3.0mm至100mm范围内。
优选地，其中，装置壁与轮缘的外径向表面协作，以在其间限定所述至少一个共振器腔体。
优选地，其中，噪音抑制装置的装置壁限定垂直于中心轴线的封闭横截面形状，所述封闭横截面形状在其中形成所述至少一个共振器腔体。
还提供了一种用于车辆的轮子组件的噪音抑制装置。噪音抑制装置包括装置壁，装置壁构造为用于附连至轮子组件的轮缘，以限定至少一个共振器腔体。装置壁包括多个孔，所述多个孔中的每一个限定在0.03mm2至0.8mm2范围内的开口面积。
因此，轮缘的噪音抑制装置布置在轮胎腔室内，在轮缘的外径向表面和轮胎的内表面之间。噪音抑制装置可操作为削弱或抑制在轮胎腔室内共振的道路噪音。噪音抑制装置的装置壁中的孔的尺寸和数量有效地抑制来自轮胎腔室的在宽频带上的声共振，从而给定轮缘的噪音抑制装置针对各种轮胎尺寸抑制噪音。噪音抑制装置可通过改变共振器腔体的容积、孔的开口面积、孔的长度、孔的密度、和/或隔板的数量而被调整频率，以优化在期望频率范围上的声音吸收效应，从而满足由于不同轮胎尺寸、不同温度范围、和不同车辆速度造成的宽的轮胎腔室频率变化。
优选地，其中，所述多个孔中的每一个限定大致圆形的孔洞，所述孔洞具有0.2mm至1.0mm范围内的直径。
优选地，其中，所述多个孔布置在装置壁中，以限定在每平方米300个孔至每平方米100000个孔范围内的平均密度。
优选地，其中，所述多个孔中的每一个包括相对于中心轴线的在0.1mm至0.5mm范围内的径向长度。
优选地，其中，装置壁包括与中心轴线垂直的横截面形状，该横截面形状限定大致平面的横截面形状或曲线的横截面形状中的一种。
优选地，其中，所述装置壁限定垂直于中心轴线的封闭横截面形状，其中装置壁的封闭横截面形状形成所述至少一个共振器腔体。
当结合附图时，本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述变得显而易见。
附图说明
图1是轮子组件的平行于中心轴线的示意性剖视图。
图2是图1中所示的轮子组件的垂直于中心轴线的示意性剖视图。
图3是轮子组件的第一替代实施例的平行于中心轴线的示意性剖视图。
图4是图3中所示的轮子组件的第一替代实施例的垂直于中心轴线的示意性剖视图。
图5是轮子组件的第二替代实施例的平行于中心轴线的示意性剖视图。
图6是图5中所示的轮子组件的第二替代实施例的垂直于中心轴线的示意性剖视图。
图7是轮子组件的噪音抑制装置的装置壁的示意性局部平面图。
图8是沿图7中所示的剖切线8-8截取的噪音抑制装置的装置壁的示意性剖视图。
具体实施方式
本领域普通技术人员将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权力要求所限定。此外，本发明可在此根据功能和/或逻辑块部件和/或各处理步骤被描述。应意识到，这样的块部件可通过任何数量的构造为执行特定功能的硬件、软件、和/或固件部件实现。
参考附图，其中相同的幅图标记在几幅图中指示相同的部件，轮子组件总体示出在20处。轮子组件20用于车辆，且包括轮缘组件22和轮胎24。轮缘组件22包括轮缘26。轮缘26限定外径向表面28，外径向表面28绕中心轴线30共心地布置。轮胎24以本领域技术人员已知的方式安装至轮缘26。轮胎24协作以限定腔室32，所述腔室32形成在轮胎24的内表面34和轮缘26的外径向表面28之间。
轮缘组件22包括噪音抑制装置36，用于抑制由于轮胎腔室32内的共振造成的道路噪音。噪音抑制装置36可独立于轮缘26制造和形成，且固定地附连至轮缘26。替代地，噪音抑制装置36可与轮缘26一体地形成。噪音抑制装置36包括装置壁38，装置壁38附连至轮缘26，或与轮缘26一体地形成。装置壁38可包括曲面本体或管状本体。装置壁38至少部分地限定布置在轮胎腔室32内的至少一个共振器腔体40。
优选地，装置壁38包括金属且由金属制造，所述金属诸如为钢或铝。但是，装置壁38可包括某一其他适合材料且由某一其他适合材料制造，诸如塑料或橡胶，所述材料能够在轮子组件20绕中心轴线30的旋转期间保持其在轮胎腔室32内的形状和构造。如上所述，装置壁38可固定地附连至轮缘26。装置壁38可以任何适合的方式附连至轮缘26，包括但不限于，将装置壁38焊接至轮缘26、将装置壁38胶合或粘结到轮缘26、或通过一个或多个紧固件将装置壁38紧固至轮缘26。
装置壁38包括壁表面42，壁表面42与轮缘26的外径向表面28径向地间隔开，以在轮缘26的外径向表面28和装置壁28的壁表面42之间限定最大分开距离44。优选地，最大分开距离44在3.0mm至100mm的范围内。但是，应意识到，最大分开距离44可与这里提供的示例性范围不同。
参考图1和2，装置壁38形成为包括管状装置壁46。这样，装置壁38限定垂直于中心轴线30的封闭的横截面形状，该横截面形状限定管状装置壁46。管状装置壁46的该封闭横截面在其中形成共振器腔体，即，管状装置壁46的内部限定共振器腔体40。管状装置壁46可包括与中心轴线30垂直的限定环形横截面形状或矩形横截面形状中的一种的横截面形状。环形横截面形状可包括但不限于圆形或椭圆形横截面形状，或大致形成圈状装置壁38的某一其他形状。矩形横截面形状可以包括但不限于方形或矩形形状。应意识到，管状装置壁46可替代地还包括某一其他横截面形状，诸如多边形或类似形状。如图1和2中所示，管状装置壁46完全绕轮缘26的外径向表面28的周边延伸。
参考图3至6，装置壁38由环形或半环形基底48形成。装置壁38与轮缘26的外径向表面28协作，以在其间限定共振器腔体40。装置壁38限定垂直于中心轴线30的横截面形状，该横截面形状具有与轮缘26的外径向表面28在周边上对准的边缘。相应地，基底48的确切横截面形状取决于轮缘26的外径向表面28的横截面轮廓，和限定在其间的共振器腔体40的容积。如图3和4所示，装置壁38可形成为包括限定大致平面的或平坦的形状的垂直于中心轴线30的横截面形状。如图5和6所示，装置壁38可形成为包括限定曲线横截面形状的垂直于中心轴线30的横截面形状。图3和4中所示的装置壁38的实施例完全绕轮缘26的外径向表面28的周边延伸。但是，图5和6中所示的装置壁38的实施例仅部分地绕轮缘26的外径向表面28的周边延伸。应意识到，装置壁38可形成为包括在此的示例性实施例中未示出的某种其他形状和/或构造。
装置壁38包括多个孔50，所述孔50允许从轮胎腔室32至共振器腔体40、从共振器腔体40至轮胎腔室32以及在轮胎腔室32和共振器腔体40之间的声连通。参考图7，每一个孔50限定开口面积52，所述开口面积52在0.03mm2至0.8mm2的范围内。但是，应意识到，每个孔50的开口面积52可与这里提供的示例性范围不同。优选地，每个孔50限定大致圆形的孔洞，其具有在0.2mm至1.0mm的范围内的直径53。但是，应意识到，孔50可包括其他构造，诸如矩形开口、椭圆形开口、多边形开口等。孔50布置在装置壁38中，以限定平均密度。平均密度在此定义为装置壁38的每单位面积的孔50的平均数量。优选地，平均密度在每平方米300个孔至每平方米100000个孔的范围内。但是，应意识到，平均密度可与这里提供的示例性范围不同。此外，孔50可布置为限定装置壁38的每周边长度的孔的数量。例如，装置壁38可沿装置壁38的周边包括在每米5个孔至每米500个孔范围内的每周边长度的孔的数量。参考图8，每个孔50包括相对于中心轴线30的径向长度54。孔50的径向长度54是延伸通过装置壁38的孔50的长度。这样，孔50的径向长度54大致等于装置壁38的横截面厚度。优选地，孔的径向长度54在0.1mm至1.0mm的范围内。但是，应意识到，孔50的径向长度54可与这里提供的示例性范围不同。
参考图2、4和6，噪音抑制装置36可进一步包括至少一个隔板56。优选地，噪音抑制装置36包括绕中心轴线30成角度地距离彼此以相等角距离间隔开的相等数量的隔板，从而噪音抑制装置36绕中心轴线30旋转平衡。隔板56布置在共振器腔体40内，且从装置壁38径向向内延伸到与轮缘26的外径向表面28邻接接合。隔板56将共振器腔体40分为子腔体57。如图2和4所示，噪音抑制装置36包括限定四个共振器子腔体57的四个隔板56。但是，应意识到，隔板56的数量和共振器子腔体57的数量可与这里提供的示例性实施例不同。
如上所述，噪音抑制装置36应绕中心轴线30旋转平衡。因此，参考图2和4，包括所有隔板56的装置壁38优选地绕中心轴线30对称地构造，从而噪音抑制装置36的第一半部为噪音抑制装置36的第二半部的横跨沿中心轴线30对准且平行于中心轴线30延伸的镜面的镜像。
图6示出略微不同的构造。图6中示出的噪音抑制装置36包括第一装置壁58和第二在装置壁60，第一装置壁58和第二装置壁60布置在轮缘26的相对的直径半部上，从而第一装置壁58和第二装置壁60为彼此的横跨沿中心轴线30对准且平行于中心轴线30延伸的镜面的镜像。图6中所示的共振器腔体40包括敞开端62，所述敞开端62敞开以与轮胎腔室32声连通。相反地，图2和4中所示的共振器腔体40包括封闭端，且轮胎腔室32和共振器腔体40之间仅通过孔50声连通。
噪音抑制装置36是可调整频率的，以抑制在预限定频率范围内的噪音。优选地，噪音抑制装置36可调整频率为最优地抑制在160Hz至240Hz频率范围内的噪音。但是，噪音抑制装置36可调整频率为最优地抑制在不同的频率范围内的噪音。噪音抑制装置36通过调整每单位面积的孔50的密度、孔50的开口面积52、孔50的径向长度54、隔板56和/或共振器腔体40的总数量、或共振器腔体40的容积中的至少一个而被调整频率。
详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式中的一些和其他实施例，但是仍存在各种替代设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (7)

1.一种用于车辆的轮子组件，所述轮子组件包括：
轮缘和噪音抑制装置，所述轮缘包括绕中心轴线共心地布置的外径向表面，所述噪音抑制装置包括限定至少一个共振器腔体的装置壁；和
至少一个隔板，布置在所述至少一个共振器腔体内；
其中，该装置壁包括多个孔，允许声连通至共振器腔体中；所述多个孔中的每一个限定在0.03mm2至0.8mm2范围内的开口面积；
其中，所述多个孔布置在装置壁中，以限定在每平方米300个孔至每平方米100000个孔范围内的平均密度；和
其中，所述多个孔中的每一个包括相对于中心轴线的在0.1mm至0.5mm范围内的径向长度。
2.如权利要求1所述的轮子组件，其中，所述多个孔中的每一个包括大致圆形的孔洞，所述孔洞具有0.2mm至1.0mm范围内的直径。
3.如权利要求1所述的轮子组件，其中，所述装置壁包括壁表面，所述壁表面与轮缘的外径向表面径向地间隔开，以在轮缘的外径向表面和装置壁的壁表面之间限定最大分开距离，其中，最大分开距离在3.0mm至100mm的范围内。
4.如权利要求1所述的轮子组件，其中，噪音抑制装置的装置壁限定垂直于中心轴线的封闭横截面形状，其中装置壁的封闭横截面形状形成所述至少一个共振器腔体。
5.如权利要求1所述的轮子组件，其中，噪音抑制装置的装置壁与轮缘的外径向表面配合，以在其间形成所述至少一个共振器腔体。
6.如权利要求1所述的轮子组件，其中，噪音抑制装置独立于轮缘形成，且固定地附连至轮缘。
7.如权利要求1所述的轮子组件，其中，噪音抑制装置与轮缘一体地形成。
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