FR3127908A1 - MOTOR VEHICLE WHEEL PROVIDED WITH A VIBRATION TRAP - Google Patents

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Abstract

L'invention porte sur une roue de véhicule automobile comprenant: - une jante (11), - un pneu (12) définissant avec la jante (11) une cavité pneumatique (13) circonférentielle, et - un piège à vibrations (25) comprenant une pluralité de résonateurs structurels (26) disposés à l'extérieur de la cavité pneumatique (13) suivant tout ou partie d'une circonférence de la jante (11), - ces résonateurs structurels (26) présentant des variations de leurs caractéristiques mécaniques les uns par rapport aux autres, de sorte que leurs fréquences propres de résonance sont distribuées sur au moins une plage de fréquences. Figure 1The invention relates to a motor vehicle wheel comprising: - a rim (11), - a tire (12) defining with the rim (11) a circumferential pneumatic cavity (13), and - a vibration trap (25) comprising a plurality of structural resonators (26) arranged outside the tire cavity (13) along all or part of a circumference of the rim (11), - these structural resonators (26) having variations in their mechanical characteristics relative to each other, so that their natural resonant frequencies are distributed over at least one frequency range. Figure 1

Description

ROUE DE VÉHICULE AUTOMOBILE MUNIE D'UN PIÈGE À VIBRATIONSMOTOR VEHICLE WHEEL PROVIDED WITH A VIBRATION TRAP

La présente invention porte sur une roue de véhicule automobile munie d'un piège à vibrations. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour améliorer le confort acoustique des véhicules automobiles, en particulier les véhicules embarquant une motorisation électrique.The present invention relates to a motor vehicle wheel provided with a vibration trap. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application for improving the acoustic comfort of motor vehicles, in particular vehicles carrying an electric motor.

De façon connue en soi, des résonances vibratoires de la structure métallique de la roue ou d'un volume d'air contenu dans le pneu génèrent des bruits désagréables pour les passagers à l’intérieur du véhicule. Il est donc important de minimiser ces bruits dits de roulement lors de l’optimisation globale des prestations acoustiques des véhicules automobiles, notamment des véhicules à motorisations électriques plus silencieuses que les moteurs thermiques.In a manner known per se, vibratory resonances of the metal structure of the wheel or of a volume of air contained in the tire generate unpleasant noises for the passengers inside the vehicle. It is therefore important to minimize these so-called rolling noises during the overall optimization of the acoustic performance of motor vehicles, in particular vehicles with electric motors which are quieter than internal combustion engines.

En particulier, des résonances dues à des modes propres localisés au niveau de la jante de la roue produisent des vibrations et un bruit qui se propagent dans l'habitacle du véhicule. L’ordre de grandeur des fréquences de résonance nuisibles est typiquement de 50Hz à quelques centaines de Hertz. Cette gamme de relativement basses fréquences est critique pour la maîtrise des bruits de roulement car la densité spectrale de puissance excitatrice de la roue (interaction pneu-route) y est élevée.In particular, resonances due to natural modes localized at the rim of the wheel produce vibrations and noise which are propagated in the passenger compartment of the vehicle. The order of magnitude of harmful resonant frequencies is typically from 50Hz to a few hundred Hertz. This range of relatively low frequencies is critical for the control of rolling noise because the spectral density of the exciter power of the wheel (tyre-road interaction) is high there.

Parmi les différents modes propres directement liés et déterminés par la structure de la roue, on distingue notamment un ou plusieurs modes particuliers appelés "modes de basculement". Ce ou ces modes, qui peuvent être décrits spatialement par un mouvement oscillant « basculement » de la roue dans l’espace, font notamment travailler la souplesse de la liaison roue-roulement et produisent des résonances globalement en torsion autour du plan de la roue, notoirement dommageables pour le confort acoustique.Among the different eigenmodes directly linked and determined by the structure of the wheel, one or more specific modes called "tilting modes" can be distinguished in particular. This or these modes, which can be described spatially by an oscillating "tilting" movement of the wheel in space, in particular work on the flexibility of the wheel-bearing connection and produce resonances globally in torsion around the plane of the wheel, notoriously damaging to acoustic comfort.

L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant une roue de véhicule automobile comprenant:The invention aims to effectively remedy this drawback by proposing a motor vehicle wheel comprising:

- une jante,- a rim,

- un pneu définissant avec la jante une cavité pneumatique circonférentielle, et- a tire defining with the rim a circumferential pneumatic cavity, and

- un piège à vibrations comprenant une pluralité de résonateurs structurels disposés à l'extérieur de la cavité pneumatique suivant tout ou partie d'une circonférence de la jante,- a vibration trap comprising a plurality of structural resonators arranged outside the tire cavity along all or part of a circumference of the rim,

- ces résonateurs structurels présentant des variations de leurs caractéristiques mécaniques les uns par rapport aux autres, de sorte que leurs fréquences propres de résonance sont distribuées sur au moins une plage de fréquences.- these structural resonators having variations in their mechanical characteristics with respect to each other, such that their natural resonance frequencies are distributed over at least one frequency range.

L'invention permet ainsi, grâce aux résonateurs structurels distribués dans le domaine fréquentiel et dans l'espace, de produire un effet d’amortissement de la structure de la roue et de ses modes vibratoires, en particulier du ou des modes de basculement. L'invention permet ainsi de diminuer le niveau des bruits néfastes perçus par le conducteur et les passagers à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. L’invention présente également un caractère économique, dans la mesure où elle consiste en un système passif réalisé à base de matériaux peu onéreux.The invention thus makes it possible, thanks to the structural resonators distributed in the frequency domain and in space, to produce a damping effect on the structure of the wheel and its vibrational modes, in particular the tilting mode(s). The invention thus makes it possible to reduce the level of harmful noises perceived by the driver and the passengers inside the passenger compartment of the vehicle. The invention also has an economic character, insofar as it consists of a passive system made from inexpensive materials.

Selon une réalisation de l'invention, chaque résonateur structurel pris isolément est un système de type masse-ressort amorti et en ce que les variations de caractéristiques mécaniques concernent une masse et/ou une raideur des résonateurs structurels.According to one embodiment of the invention, each structural resonator taken in isolation is a damped mass-spring type system and in that the variations in mechanical characteristics relate to a mass and/or a stiffness of the structural resonators.

Selon une réalisation de l'invention, un résonateur structurel comporte un élément porteur élancé portant une masse à une première extrémité libre dudit élément porteur élancé.According to one embodiment of the invention, a structural resonator comprises a slender support element carrying a mass at a first free end of said slender support element.

Selon une réalisation de l'invention, une deuxième extrémité de l'élément porteur élancé est fixée sur la jante par l'intermédiaire d'un matériau amortissant apte à se déformer lorsque le résonateur vibre, tel qu'une colle organique, un élastomère adhérisé, une résine, un matériau à base de caoutchouc ou de silicone.According to one embodiment of the invention, a second end of the slender carrier element is fixed to the rim by means of a damping material capable of deforming when the resonator vibrates, such as an organic glue, a bonded elastomer , resin, rubber or silicone material.

Selon une réalisation de l'invention, un amortissement individuel d’un résonateur structurel est compris entre 1% et 5%.According to one embodiment of the invention, an individual damping of a structural resonator is between 1% and 5%.

Selon une réalisation de l'invention, les résonateurs structurels présentent des éléments porteurs élancés de géométrie variable les unes par rapport aux autres et/ou des masses variables les unes par rapport aux autres.According to one embodiment of the invention, the structural resonators have slender supporting elements of variable geometry with respect to each other and/or of variable masses with respect to each other.

Selon une réalisation de l'invention, les fréquences propres des résonateurs structurels sont distribuées sur au moins une plage de fréquences encadrant au moins une fréquence de résonance de basculement de la roue, notamment comprise entre 100Hz et 200Hz.According to one embodiment of the invention, the natural frequencies of the structural resonators are distributed over at least one range of frequencies surrounding at least one resonant frequency of tilting of the wheel, in particular between 100Hz and 200Hz.

Selon une réalisation de l'invention, les fréquences propres des résonateurs structurels sont distribuées sur la plage de fréquences suivant un pas fréquentiel régulier.According to one embodiment of the invention, the natural frequencies of the structural resonators are distributed over the frequency range according to a regular frequency step.

Selon une réalisation de l'invention, une masse globale du piège à vibrations est comprise entre 1% et 10% d'une masse de la jante.According to one embodiment of the invention, an overall mass of the vibration trap is between 1% and 10% of a mass of the rim.

L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant une roue telle que précédemment définie.The invention also relates to a motor vehicle comprising a wheel as defined above.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. Ces figures ne sont données qu’à titre illustratif mais nullement limitatif de l’invention.The invention will be better understood on reading the following description and on examining the accompanying figures. These figures are given only by way of illustration but in no way limit the invention.

La est une vue en coupe d’une roue comportant un piège à vibrations selon la présente invention ; There is a sectional view of a wheel comprising a vibration trap according to the present invention;

La est une vue en coupe détaillée d’une partie de la roue comportant un piège à vibrations selon l’invention ; There is a detailed sectional view of part of the wheel comprising a vibration trap according to the invention;

La est une vue en coupe détaillée d'une gorge ménagée dans la jante de la roue dans laquelle est disposé un résonateur structurel selon l'invention; There is a detailed sectional view of a groove made in the rim of the wheel in which a structural resonator according to the invention is placed;

La est une vue en coupe d'une variante de réalisation de la gorge de la munie de griffes de retenue d'un résonateur structurel selon l'invention; There is a sectional view of an alternative embodiment of the groove of the provided with claws for retaining a structural resonator according to the invention;

La est une représentation schématique d'un ensemble de résonateurs structurels selon l'invention obtenus par la découpe d'une feuille de tôle; There is a schematic representation of a set of structural resonators according to the invention obtained by cutting a sheet of sheet metal;

La est une représentation schématique d'une feuille de tôle mise en forme dans laquelle sont réalisés des résonateurs structurels selon l'invention ; There is a schematic representation of a sheet of shaped sheet metal in which structural resonators according to the invention are made;

La est un diagramme fréquentiel illustrant l'atténuation des vibrations obtenues grâce au piège à vibrations selon l'invention par rapport à une roue dépourvue d'un tel piège. There is a frequency diagram illustrating the attenuation of the vibrations obtained thanks to the vibration trap according to the invention compared with a wheel without such a trap.

Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d’une figure à l’autre.Identical, similar or analogous elements retain the same reference from one figure to another.

La montre une vue en coupe d’une roue 10 comportant une jante 11 réalisée généralement dans un matériau métallique. Un pneu 12 définit avec la jante 11 une cavité pneumatique 13 circonférentielle. À cet effet, le pneu 12 vient s’accrocher au niveau d'épaulements placés aux bords de la jante 11.There shows a sectional view of a wheel 10 comprising a rim 11 generally made of a metallic material. A tire 12 defines with the rim 11 a tire cavity 13 circumferential. To this end, the tire 12 is hooked to the level of shoulders placed at the edges of the rim 11.

La roue 10 est destinée à être fixée sur le véhicule par l'intermédiaire d'un système de fixation 15 muni d’un pivot de roue 16 appartenant à un train de roues. La roue 10 coopère avec le pivot de roue 16 par l’intermédiaire d’un roulement 17.The wheel 10 is intended to be fixed to the vehicle by means of a fixing system 15 provided with a wheel pivot 16 belonging to a set of wheels. Wheel 10 cooperates with wheel pivot 16 via a bearing 17.

La roue 10 est également équipée d’un système de freinage 19 comportant un étrier 22 destiné à serrer un disque 23 lié en rotation avec la jante 11 pour appliquer un couple de freinage.The wheel 10 is also equipped with a braking system 19 comprising a caliper 22 intended to clamp a disc 23 connected in rotation with the rim 11 to apply a braking torque.

Un piège à vibrations 25 visible sur les figures 1 et 2 comprend une pluralité de résonateurs structurels 26. Par résonateurs structurels 26, on entend des résonateurs réalisés avec des matériaux solides par opposition à des résonateurs acoustiques également dits de Helmholtz par des hommes de l’art.A vibration trap 25 visible in Figures 1 and 2 comprises a plurality of structural resonators 26. By structural resonators 26 is meant resonators made of solid materials as opposed to acoustic resonators also called Helmholtz by men of the art.

Afin d’éviter d’interférer avec le procédé de montage de la roue 10, les résonateurs structurels 26 sont disposés préférentiellement à l'extérieur de la cavité pneumatique 13 circonférentielle suivant tout ou partie d'une circonférence de la jante 11. Avantageusement, les éléments structurels 26 sont également disposés en dehors d'un volume occupé par le système de fixation 15 de la roue 10 et le système de freinage 19. Dans l’exemple représenté, les résonateurs structurels 26 sont disposés suivant une circonférence d’une face interne d’une portion cylindrique de la jante 11 opposée à la face externe de la portion cylindrique de la jante 11 tournée vers le pneu 12.In order to avoid interfering with the method of mounting wheel 10, structural resonators 26 are preferably arranged outside circumferential tire cavity 13 along all or part of a circumference of rim 11. Advantageously, the structural elements 26 are also arranged outside a volume occupied by the attachment system 15 of the wheel 10 and the braking system 19. In the example shown, the structural resonators 26 are arranged along a circumference of an internal face of a cylindrical portion of the rim 11 opposite the outer face of the cylindrical portion of the rim 11 facing the tire 12.

Les résonateurs structurels 26 présentent des variations de leurs caractéristiques mécaniques les uns par rapport aux autres de sorte que leurs fréquences propres de résonance sont distribuées dans une plage de fréquence. Avantageusement, les fréquences propres des résonateurs structurels 26 sont distribuées sur au moins une plage de fréquences encadrant au moins une fréquence de résonance de basculement de la roue 10. La fréquence de résonance de basculement de la roue 10 est comprise entre 100Hz et 200 Hz. Cette valeur dépend de l’architecture de la roue et évolue avec sa vitesse de rotation au cours de son utilisation dans le véhicule.The structural resonators 26 have variations in their mechanical characteristics relative to each other such that their natural resonant frequencies are distributed over a frequency range. Advantageously, the natural frequencies of the structural resonators 26 are distributed over at least one range of frequencies surrounding at least one rocking resonance frequency of the wheel 10. The rocking resonance frequency of the wheel 10 is between 100 Hz and 200 Hz. This value depends on the architecture of the wheel and changes with its speed of rotation during its use in the vehicle.

Plus précisément, chaque résonateur structurel 26 pris isolément est un système de type masse-ressort amorti et les variations de caractéristiques mécaniques concernent une masse et/ou une raideur des résonateurs structurels 26.More specifically, each structural resonator 26 taken in isolation is a mass-damped spring type system and the variations in mechanical characteristics relate to a mass and/or a stiffness of the structural resonators 26.

À cet effet, un résonateur structurel 26 comporte un élément porteur élancé 27, tel qu'une lame, portant une masse 28 à une première extrémité libre de ladite lame 27. Une deuxième extrémité de la lame 27 est fixée sur la jante 11 par l'intermédiaire d'un matériau amortissant 30 apte à se déformer lorsque le résonateur vibre donc que la structure porteuse vibre avec sa masse rapportée.To this end, a structural resonator 26 comprises a slender supporting element 27, such as a blade, carrying a mass 28 at a first free end of said blade 27. A second end of the blade 27 is fixed to the rim 11 by the through a damping material 30 capable of deforming when the resonator vibrates so that the supporting structure vibrates with its added mass.

Le matériau amortissant 30 pourra être choisi parmi: une colle organique, un élastomère adhérisé, une résine, un matériau à base de caoutchouc ou de silicone. Cela permet de réaliser à la fois la fonction de raideur et la fonction d’amortissement de chaque résonateur structurel 26. Le matériau choisi est de préférence apte à durer au cours du temps, entre autres à supporter un grand nombre de cycles de déformations, et à supporter les conditions thermiques environnantes, entre autres des variations de température élevées. L’amortissement nécessaire dans la présente invention pour un résonateur est relativement faible (mais non nul), de l’ordre de quelques pourcents. En pratique, cet amortissement présente une valeur comprise entre 1% et 5%.The damping material 30 may be chosen from: an organic glue, a bonded elastomer, a resin, a material based on rubber or silicone. This makes it possible to perform both the stiffness function and the damping function of each structural resonator 26. The material chosen is preferably able to last over time, among other things to withstand a large number of deformation cycles, and to withstand the surrounding thermal conditions, including high temperature variations. The damping required in the present invention for a resonator is relatively low (but not zero), of the order of a few percent. In practice, this damping has a value between 1% and 5%.

Comme on peut le voir sur la , la deuxième extrémité d'une lame 27 et le matériau amortissant 30 pourront être disposés à l’intérieur d’une gorge circonférentielle 31. La gorge 31 est définie par une portion de la jante 11 et une patte 32 issue de cette portion. Comme cela est illustré par la , des griffes et/ou des bourrelets 33 pourront être prévus du côté de l'extrémité libre de la patte 32 de façon à retenir les résonateurs 26 à l’intérieur de la gorge 31, qui sont par ailleurs soumis à une force centrifuge importante lors de la rotation de la roue 10.As can be seen on the , the second end of a blade 27 and the damping material 30 may be arranged inside a circumferential groove 31. The groove 31 is defined by a portion of the rim 11 and a lug 32 issuing from this portion. As illustrated by the , claws and/or beads 33 may be provided on the side of the free end of the tab 32 so as to retain the resonators 26 inside the groove 31, which are moreover subjected to a significant centrifugal force during rotation of the wheel 10.

Les résonateurs structurels 26 pourront être des éléments rapportés fixés sur la jante 11. Les résonateurs structurels 26 pourront être obtenus par usinage d'une feuille de tôle 35, tel que cela est montré sur la . La feuille de tôle 35 pourra ensuite être mise en forme pour épouser la forme circulaire de la jante 11, tel que cela est illustré par la , par exemple rebouclée sur elle-même.The structural resonators 26 may be added elements fixed to the rim 11. The structural resonators 26 may be obtained by machining a sheet of sheet metal 35, as shown on the . The metal sheet 35 can then be shaped to match the circular shape of the rim 11, as illustrated by the , for example looped back on itself.

En variante, les résonateurs structurels 26 pourront être obtenus par usinage de la structure métallique de la jante 11. Quel que soit le mode de réalisation choisi, les résonateurs structurels 26 sont de préférence disposés suivant la circonférence de la roue 10 de façon à minimiser voire à annuler un balourd de la roue 10.As a variant, the structural resonators 26 could be obtained by machining the metal structure of the rim 11. Whatever the embodiment chosen, the structural resonators 26 are preferably arranged along the circumference of the wheel 10 so as to minimize or even to cancel an imbalance of the wheel 10.

En vue de réaliser des variations des fréquences propres, des variations de raideur des résonateurs structurels 26 peuvent être obtenues par variation de la quantité, volume, agencement et caractéristiques mécaniques du matériau 30 liant la lame 27 porteuse à la jante 11, et/ou des variations de masse, typiquement via le volume de matière et/ou le matériau employé pour réaliser les lames 27 ou les masses 28. Les matériaux pourront par exemple être choisi parmi l’acier ou le plomb ou tout autre matériau adapté à l’application. La géométrie des lames 27 pourra également varier.With a view to producing variations in the natural frequencies, variations in the stiffness of the structural resonators 26 can be obtained by varying the quantity, volume, arrangement and mechanical characteristics of the material 30 linking the carrying blade 27 to the rim 11, and/or the variations in mass, typically via the volume of material and/or the material used to produce the blades 27 or the masses 28. The materials could for example be chosen from among steel or lead or any other material suitable for the application. The geometry of the blades 27 may also vary.

Du fait de la distribution fréquentielle des fréquences propres des résonateurs, ces derniers interfèrent pour produire l’effet de piège à vibrations 25 efficace de type particulier de piège aussi appelé « MTMD » pour "Multiple Tuned Mass Damper" en anglais.Due to the frequency distribution of the natural frequencies of the resonators, the latter interfere to produce the effective vibration trap effect of a particular type of trap also called "MTMD" for "Multiple Tuned Mass Damper" in English.

De préférence, la distribution fréquentielle des fréquences propres des résonateurs structurels 26 est linéaire dans la plage de fréquences cible. En outre, le pas fréquentiel entre deux fréquences propres successives des résonateurs 26 est de préférence régulier. En variante, la distribution fréquentielle des résonateurs structurels 26 peut ne pas être linéaire et/ou le pas fréquentiel peut ne pas être régulier dans certaines applications.Preferably, the frequency distribution of the natural frequencies of the structural resonators 26 is linear in the target frequency range. Furthermore, the frequency step between two successive natural frequencies of the resonators 26 is preferably regular. Alternatively, the frequency distribution of the structural resonators 26 may not be linear and/or the frequency step may not be regular in certain applications.

La masse globale du piège à vibrations 25 pourra être adaptée en fonction du niveau d’efficacité souhaité et de la masse ajoutée à la roue 10 résultant de la mise en œuvre de l’invention qu’on souhaite ne pas dépasser. La masse globale du piège à vibrations 25 est de préférence comprise entre 1% et 10% de la masse de la jante 11 de façon à limiter l'impact du piège à vibrations sur la dynamique globale de la liaison au sol du véhicule automobile.The overall mass of the vibration trap 25 can be adapted according to the desired level of efficiency and the mass added to the wheel 10 resulting from the implementation of the invention which it is desired not to exceed. The overall mass of the vibration trap 25 is preferably between 1% and 10% of the mass of the rim 11 so as to limit the impact of the vibration trap on the overall dynamics of the ground connection of the motor vehicle.

Pour une masse globale fixée du piège à vibrations 25, il est plus favorable d'utiliser un grand nombre plutôt qu'un nombre réduit de résonateurs structurels 26. À titre d’exemple, on pourra utiliser un nombre de résonateurs structurels 26 compris entre 10 et 100, voire plus. Avantageusement, le nombre de résonateurs structurels 26 est compris entre 20 et 50 résonateurs.For a fixed overall mass of the vibration trap 25, it is more favorable to use a large number rather than a reduced number of structural resonators 26. By way of example, it is possible to use a number of structural resonators 26 comprised between 10 and 100, or even more. Advantageously, the number of structural resonators 26 is between 20 and 50 resonators.

La est un diagramme fréquentiel mettant en évidence que, par rapport à une roue de véhicule dépourvue de piège à vibration (cf. courbe C1), la roue 10 selon l'invention intégrant un piège à vibrations 25 permet d'atténuer l'amplitude des vibrations dans une plage de fréquence P située autour d'au moins une fréquence de résonance de basculement de la roue, notamment comprise entre 100Hz et 200Hz (cf. courbe C2).There is a frequency diagram showing that, compared to a vehicle wheel without a vibration trap (cf. curve C1), the wheel 10 according to the invention integrating a vibration trap 25 makes it possible to attenuate the amplitude of the vibrations in a frequency range P located around at least one resonance frequency of wheel tilting, in particular between 100 Hz and 200 Hz (cf. curve C2).

Claims (10)

Roue (10) de véhicule automobile comprenant:
- une jante (11),
- un pneu (12) définissant avec la jante (11) une cavité pneumatique (13) circonférentielle, et
- un piège à vibrations (25),
caractérisée en ce que ledit piège à vibrations (25) comprend une pluralité de résonateurs structurels (26) disposés à l'extérieur de la cavité pneumatique (13) suivant tout ou partie d'une circonférence de la jante (11),
- ces résonateurs structurels (26) présentant des variations de leurs caractéristiques mécaniques les uns par rapport aux autres, de sorte que leurs fréquences propres de résonance sont distribuées sur au moins une plage de fréquences.
Motor vehicle wheel (10) comprising:
- a rim (11),
- a tire (12) defining with the rim (11) a circumferential tire cavity (13), and
- a vibration trap (25),
characterized in that said vibration trap (25) comprises a plurality of structural resonators (26) arranged outside the pneumatic cavity (13) along all or part of a circumference of the rim (11),
- these structural resonators (26) having variations in their mechanical characteristics with respect to each other, such that their natural resonance frequencies are distributed over at least one frequency range.
Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque résonateur structurel (26) pris isolément est un système de type masse-ressort amorti et en ce que les variations de caractéristiques mécaniques concernent une masse et/ou une raideur des résonateurs structurels (26).Wheel according to Claim 1, characterized in that each structural resonator (26) taken in isolation is a system of the mass-damped spring type and in that the variations in mechanical characteristics relate to a mass and/or a stiffness of the structural resonators (26) . Roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un résonateur structurel (26) comporte un élément porteur élancé (27) portant une masse (28) à une première extrémité libre dudit élément porteur élancé (27).Wheel according to claim 1 or 2, characterized in that a structural resonator (26) comprises a slender carrier element (27) carrying a mass (28) at a first free end of said slender carrier element (27). Roue selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'une deuxième extrémité de l'élément porteur élancé (27) est fixée sur la jante (11) par l'intermédiaire d'un matériau amortissant (30) apte à se déformer lorsque le résonateur vibre, tel qu'une colle organique, un élastomère adhérisé, une résine, un matériau à base de caoutchouc ou de silicone.Wheel according to Claim 3, characterized in that a second end of the slender carrier element (27) is fixed to the rim (11) by means of a damping material (30) capable of deforming when the resonator vibrates, such as an organic glue, a bonded elastomer, a resin, a material based on rubber or silicone. Roue selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’un amortissement individuel d’un résonateur structurel (26) est compris entre 1% et 5%.Wheel according to Claim 4, characterized in that an individual damping of a structural resonator (26) is between 1% and 5%. Roue selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les résonateurs structurels (26) présentent des éléments porteurs élancés (27) de géométrie variable les unes par rapport aux autres et/ou des masses (28) variables les unes par rapport aux autres.Wheel according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the structural resonators (26) have slender carrier elements (27) of variable geometry with respect to each other and/or mutually variable masses (28). compared to others. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les fréquences propres des résonateurs structurels (26) sont distribuées sur au moins une plage de fréquences encadrant au moins une fréquence de résonance de basculement de la roue (10), notamment comprise entre 100Hz et 200Hz.Wheel according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the natural frequencies of the structural resonators (26) are distributed over at least one frequency range surrounding at least one rocking resonance frequency of the wheel (10), in particular between 100Hz and 200Hz. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les fréquences propres des résonateurs structurels (26) sont distribuées sur la plage de fréquences suivant un pas fréquentiel régulier.Wheel according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the natural frequencies of the structural resonators (26) are distributed over the frequency range according to a regular frequency step. Roue selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu’une masse globale du piège à vibrations (25) est comprise entre 1% et 10% d'une masse de la jante (11).Wheel according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that an overall mass of the vibration trap (25) is between 1% and 10% of a mass of the rim (11). Véhicule automobile comportant une roue (10) telle que définie selon l'une quelconque des revendications précédentes.
Motor vehicle comprising a wheel (10) as defined according to any one of the preceding claims.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548728C1 (en) * 1995-12-23 1997-01-16 Continental Ag Vehicle with tires and with at least one sound absorbing device
EP0936083A2 (en) * 1998-02-10 1999-08-18 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle wheel
DE19901820C2 (en) * 1998-09-24 2002-06-27 Continental Ag Pneumatic tires with sound absorbing properties
JP2011001004A (en) * 2009-06-19 2011-01-06 Bridgestone Corp Tire
US20120325386A1 (en) * 2009-12-25 2012-12-27 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatic tire tread
FR2992257A1 (en) * 2012-06-26 2013-12-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Wheel for car, has acoustic resonator positioned at bottom of rim, for reducing amplitude or suppressing natural resonance of cavity in rim, where resonator includes base fixed to bottom of rim, and top formed with hole
WO2016177961A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vibrating-trap device with distributed resonators
WO2019229310A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Psa Automobiles Sa Vibrating torsion trap device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548728C1 (en) * 1995-12-23 1997-01-16 Continental Ag Vehicle with tires and with at least one sound absorbing device
EP0936083A2 (en) * 1998-02-10 1999-08-18 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Vehicle wheel
DE19901820C2 (en) * 1998-09-24 2002-06-27 Continental Ag Pneumatic tires with sound absorbing properties
JP2011001004A (en) * 2009-06-19 2011-01-06 Bridgestone Corp Tire
US20120325386A1 (en) * 2009-12-25 2012-12-27 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneumatic tire tread
FR2992257A1 (en) * 2012-06-26 2013-12-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Wheel for car, has acoustic resonator positioned at bottom of rim, for reducing amplitude or suppressing natural resonance of cavity in rim, where resonator includes base fixed to bottom of rim, and top formed with hole
WO2016177961A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vibrating-trap device with distributed resonators
WO2019229310A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Psa Automobiles Sa Vibrating torsion trap device

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