CN112277538A - 具有降噪元件的轮胎及其降噪元件 - Google Patents

Abstract

一种具有降噪元件的轮胎，包含：一轮胎本体及一降噪元件。该轮胎本体包含一轮胎内面，该轮胎内面设有一空腔。该降噪元件安装于该轮胎内面，该降噪元件包含一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面对应该空腔，该第二降噪面对应该轮胎内面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1。

Description

具有降噪元件的轮胎及其降噪元件

技术领域

本发明关于一种轮胎，尤指具有降噪元件的轮胎及降噪元件。

背景技术

车辆行驶于路面时，接触路面的轮胎会产生多种轮胎噪音，例如轮胎压地时胎纹挤压与释放空气产生的噪音、胎块振动、胎块滑动摩擦、胎体振动、胎体内部驻波等。

部分的轮胎噪音除了会直接对周遭居民造成干扰之外，许多轮胎噪音也会通过悬吊系统等元件传递进入车体，进而影响车辆乘客的舒适感。随着轻量化、低滚动阻力轮胎的普及，这种轮胎噪音的问题，将会更趋明显。因此，如何有效减少轮胎噪音已成为各界重视的课题之一。

目前，国内外各大厂已提出许多降低轮胎噪音的技术，主要方式是将减噪材(例如海绵等发泡材料)贴附于轮胎内表面或钢圈表面或者是改良胎纹。关于轮胎内表面贴附减噪材的相关案件，例如有美国专利公告第7,694,707B2号、美国专利公告第8,999,093B2号、美国专利公告第6,726,289B2号等。原理是声波深入减噪材的孔隙，会因为摩擦损耗而逐渐由声能转变为热能。发泡材料质地多孔、疏松，并不容易阻隔声音的传递。

另如日本发明专利公开第2017154543A号的「吸音构造体及び空気入りタイヤ」的「Tire noise reducing system」，是在基材的表面依长度方向连续突出有不织布制的多个凸部，这些凸部的内部有空洞部，让音波通过的一部分可在空洞部内反射而衰减，但这样构造所能提供的反射面有限，减噪效果较为不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有降噪元件的轮胎及其降噪元件，可提供更多的反射面以阻隔噪音。

基于此，为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种具有降噪元件的轮胎，包含：一轮胎本体及一降噪元件。该轮胎本体包含一轮胎内面，该轮胎内面设有一空腔。该降噪元件安装于该轮胎内面，该降噪元件包含一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面对应该空腔，该第二降噪面对应该轮胎内面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1，其中该降噪元件的体积可占该空腔的0.1％至8％之间，以兼具轻量化及降噪效果。

一种降噪元件，包含呈弧形或环形的一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1。

进一步，前述凸出部可呈渐缩状。

进一步，该隔音板体可一体成型前述凸出部。

进一步，前述凸出部的数量可介于每平方米144个至每平方米11443个之间。

进一步，该轮胎内面包含一顶壁、一第一侧壁及一第二侧壁，该降噪元件可以是分布于对应该顶壁、该第一侧壁、该第二侧壁的任一或组合。例如该降噪元件可至少一部分位于该轮胎本体的一轮胎赤道。

进一步，沿该第一侧壁、该顶壁及该第二侧壁定义一横向面积，该降噪元件可占该横向面积的10％～90％。

进一步，前述凸出部及前述凹陷部可皆是以一倾斜部相衔接，且前述凸出部与相邻的二个倾斜面之间形成一内凹空间，以容纳其它的倾斜部。

进一步，前述凸出部可皆为矩形凸出部。

进一步，该隔音板体材料可以为下列的任一或组合：塑料、金属、纤维、复合材料。或者，该隔音板体材料可以为下列的任一或组合：一天然纤维、一陶瓷材料、一热塑性高分子材料、一热固性高分子材料、一金属材料。

根据上述技术特征可达成以下功效：

1.降噪元件具有隔音板体，可阻隔噪音传递。

2.隔音板体上有交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，可提供分布紧凑的阵列反射面，有助于提升降噪效果。

3.降噪元件可至少一部分位于轮胎本体的轮胎赤道，以便于吸收轮胎的胎面与路面接触所产生的空腔共鸣音。

4.凸出部及凹陷部可皆是以一倾斜部相衔接，且凸出部与相邻的二个倾斜面之间形成一内凹空间，以容纳其它的倾斜部，借以提供多方向的反射面，进一步提升降噪效果。

5.凸出部亦可呈矩形凸出部等型态，实施上并不局限。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体示意图。

图2为本发明第一实施例的立体剖视示意图。

图3为本发明第一实施例的断面示意图。

图4为本发明第一实施例中第一降噪面的局部立体放大示意图。

图5为本发明第一实施例中第二降噪面的局部立体放大示意图。

图6为本发明第一实施例的降噪效益实验比较结果。

图7为本发明第二实施例的断面示意图。

图8为本发明第三实施例的断面示意图。

图9为本发明第四实施例的平面示意图。

【符号说明】

1、1A、1B 轮胎本体

11、11A、11B 轮胎内面

111、111A、111B 顶壁

112、112B 第一侧壁

113、113B 第二侧壁

12 空腔

10、10A、10B 胎面

2、2A、2B、2C 降噪元件

21、21C 隔音板体

22 第一降噪面

221、231、221C 凸出部

222、232、222C 凹陷部

223、233 倾斜部

224、234 内凹空间

225C 连接部

23 第二降噪面

T 轮胎赤道。

具体实施方式

综合上述技术特征，本发明具有降噪元件的轮胎及其降噪元件的主要功效将可于下述实施例清楚呈现。

请先参阅图1及图2，揭示本发明实施例具有降噪元件的轮胎，包含一轮胎本体1及一降噪元件2。该轮胎本体1包含一轮胎内面11，该轮胎内面11设有一空腔12。该降噪元件2可利用黏着剂、嵌合等方式固定地安装于该轮胎内面11。该隔音板体21有一第一降噪面22及一第二降噪面23，该第一降噪面22对应该空腔12，该第二降噪面23对应该轮胎内面11。

该降噪元件2包含一隔音板体21，该隔音板体21具有可挠性，以便弯折形成对应该轮胎内面11的弧形或环形。该隔音板体21材料可以为下列的任一或组合：塑料、金属、纤维、复合材料。所述塑料可以是热塑性塑料(如PET、PE、PVC、PP、PS、Nylon及其复合物)或热固性塑料(如橡胶)。所述金属可以是金、银、铜、铁、铝及其合金。所述纤维可以是天然纤维(如棉、麻、亚麻、黄麻、磨木纸浆及其复合物)或人造纤维(如碳纤维)，可以是编织物也可以是热压成型物。所述复合材料例如为混合塑料及陶瓷材料(包含天然矿物及人工合成的无机非金属材料)的材料，如碳酸钠混合聚乙烯、胶合剂等材料的石头纸。

续请参阅图3，该轮胎内面11包含一顶壁111、一第一侧壁112及一第二侧壁113，沿该第一侧壁112、该顶壁111及该第二侧壁113定义一横向面积，于本实施例中，该降噪元件2是以该轮胎赤道T为中心，分布于对应该顶壁111处，占该横向面积的60％～70％左右，可用于较佳地吸收胎面10与路面接触所产生的空腔共鸣音。此外，该降噪元件的体积可大约占该空腔的0.1％至8％之间，以提供足够的降噪效果且不致占据过多空间。较佳实施例中，该降噪元件的体积大约占该空腔的0.8％，但亦可为0.1％、2％、5％、8％等。该降噪元件的体积又或者可大约占该空腔的0.1％至2％之间、2％至5％之间、5％至8％之间等。

续请参阅图4及图5，该第一降噪面22及该第二降噪面23可皆一体成型有N×M交错阵列分布的多个凸出部221、231及多个凹陷部222、232，且N及M皆大于1。前述凸出部221、231及前述凹陷部222、232呈渐缩状。于本实施例中，前述凸出部221、231及前述凹陷部222、232皆是以一倾斜部223、233相衔接，且前述凸出部221、231与相邻的二个倾斜面223、233之间形成一内凹空间224、234，以容纳其它的倾斜部223、233。详细而言，前述凸出部221、231的数量可以介于每平方米144个至每平方米11443个之间，前述凸出部221、231的体积可以介于11100mm³至20467800mm³之间〔最小单元体尺寸例如为10x10x5(mm)、最大单元体尺寸例如为80x80x60(mm)〕。值得一提的是，于本实施例中，该第一降噪面22的凸出部221的所在位置恰好为该第二降噪面23的凹陷部232的所在位置；相对地，该第一降噪面22的凹陷部222的所在位置恰好为该第二降噪面23的凸出部231的所在位置。但实施上并不以此为限。

续请参阅图6，为本发明第一实施例的降噪效益实验比较结果，由比较结果可知，安装上述降噪元件的轮胎，相较未安装者，有显著的降噪效果，特别是介于200Hz至250Hz的噪音(对应气柱共鸣音)约可降低8dB(A)〔未安装降噪结构pitch值：222Hz，115.667dB(A)；安装降噪结构pitch值：212Hz，107.521dB(A)〕。上述降噪效益实验的详细实验条件及相关参数请参阅下列表一及表二。

表一：

表二：

续请参阅图7，本发明第二实施例的局部立体放大示意图，与第一实施例相同，皆包含一轮胎本体1A及一降噪元件2A，该降噪元件2A安装于该轮胎本体1A的轮胎内面11A，而且该降噪元件2A是以该轮胎赤道T为中心，分布于对应该顶壁111A处，主要的差异在于，该降噪元件2A仅占该横向面积的10％左右，亦可用于吸收胎面10A与路面接触所产生的空腔共鸣音。续请参阅图8，本发明第三实施例的局部立体放大示意图，与第一实施例相同，皆包含一轮胎本体1B及一降噪元件2B，该降噪元件2B安装于该轮胎本体1B的轮胎内面11B。主要的差异在于：该降噪元件2B是以该轮胎赤道T为中心，分布于对应该顶壁111B、该第一侧壁112B及该第二侧壁113B处，该降噪元件2B仅占该横向面积的90％左右(其余10％用于避开胎唇区域)，可用于较佳地吸收胎面10B与路面接触所产生的空腔共鸣音以及来自该第一侧壁112B及该第二侧壁113B的噪音。由此可知，上述减噪元件的分布型态于实施上并不局限于特定方式，可依需求适当修饰或增减。进一步来说，若轮胎是于平稳的路上面滚动，则主要是轮胎胎面会与路面上的石头、沙砾发生敲击，因此分布于顶壁的减噪元件的降噪效果会优于仅分布于侧壁。但如果是侧壁发生敲击，产生激振源时，则侧壁内面的减噪元件的降噪效果相对会优于分布于对应胎面的减噪元件。简言之，减噪元件是离发生激振源(与轮胎产生敲击)的地方，距离愈近其降噪效果愈好，距离愈远则效果愈差。

续请参阅图9，为本发明第四实施例的局部立体放大示意图，与第一实施例的降噪元件原理类似，降噪元件2C的隔音板体21C同样可成型有N×M交错阵列分布的多个凸出部221C及多个凹陷部222C，且N及M皆大于1。主要的差异在于：前述凸出部221C皆为矩形凸出部，且前述凸出部221C彼此间皆以一连接部225C连接，以兼顾结构强度及降噪效果。

综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产生的功效，以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及发明说明内容所作简单的等效变化与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。

Claims (17)

1.一种具有降噪元件的轮胎，其特征在于，包含：

一轮胎本体，包含一轮胎内面，该轮胎内面设有一空腔；及

一降噪元件，安装于该轮胎内面，该降噪元件包含一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面对应该空腔，该第二降噪面对应该轮胎内面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1。

2.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：前述凸出部呈渐缩状。

3.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该隔音板体一体成型前述凸出部。

4.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：前述凸出部的数量介于每平方米144个至每平方米11443个之间。

5.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该轮胎内面包含一顶壁、一第一侧壁及一第二侧壁，该降噪元件是分布于对应该顶壁、该第一侧壁、该第二侧壁的任一或组合。

6.如权利要求5所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：沿该第一侧壁、该顶壁及该第二侧壁定义一横向面积，该降噪元件占该横向面积的10％～90％。

7.如权利要求6所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该降噪元件至少一部分位于该轮胎本体的一轮胎赤道上。

8.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该降噪元件呈弧形或环形。

9.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该隔音板体材料为下列的任一或组合：塑料、金属、纤维、复合材料。

10.如权利要求1所述的具有降噪元件的轮胎，其特征在于：该隔音板体材料可以为下列的任一或组合：一天然纤维、一陶瓷材料、一热塑性高分子材料、一热固性高分子材料、一金属材料。

11.一种降噪元件，其特征在于：包含呈弧形或环形的一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1。

12.如权利要求11所述的降噪元件，其特征在于：前述凸出部呈渐缩状。

13.如权利要求11所述的降噪元件，其特征在于：该隔音板体一体成型前述凸出部。

14.如权利要求11所述的降噪元件，其特征在于：前述凸出部的数量介于每平方米144个至每平方米11443个之间。

15.如权利要求11所述的降噪元件，其特征在于：前述凸出部及前述凹陷部皆是以一倾斜部相衔接，且前述凸出部与相邻的二个倾斜面之间形成一内凹空间，以容纳其它的前述倾斜部。

16.如权利要求11所述的降噪元件，其特征在于：前述凸出部皆为矩形凸出部。

17.一种具有降噪元件的轮胎，其特征在于，包含：一轮胎本体，包含一轮胎内面，该轮胎内面设有一空腔；及

一降噪元件，安装于该轮胎内面，该降噪元件包含一隔音板体，该隔音板体有一第一降噪面及一第二降噪面，该第一降噪面对应该空腔，该第二降噪面对应该轮胎内面，该第一降噪面及该第二降噪面皆有N×M交错阵列分布的多个凸出部及多个凹陷部，且N及M皆大于1，其中，该降噪元件的体积占该空腔的0.1％至8％之间。

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