[发明专利]低噪音车轮

说明书

本发明涉及一种车轮，与传统的车轮相比，产生显著减少的行驶噪音。本发明还涉及一种工艺方法，用于填充轮胎的内部空间，以便按照本发明进一步改进传统的车轮。

在目前技术状况下有许多具有不同结构和外形的车轮为人所知。在汽车上使用无内胎轮胎是极为平常的。在这种情况下，无内胎轮胎用专用工具安放在轮辋上，方式是，轮胎的沿径向延伸的卷边压靠设置在轮辋周边上的轮辋边圈的内侧，从而形成一个由轮胎和轮辋封裹住的环形轮胎内部空间。轮胎内部空间可以通过设置在轮辋上的阀件充灌某种充填气体，一般是压缩空气。在这种情况下，充填压力对于车轮的行驶特性是一项重要的参数。

从欧洲专利申请EP 92,103,501可知，车轮的轮胎是汽车的一个重大的噪声源。车轮行驶噪音的生成一是由于，轮胎胎冠的各个齿形拱肋(profile rib)周期性地冲击路面，从而引起轮胎的周期性变形。行驶噪音生成的另一机理在于，轮胎接触表面在行驶方向上靠前区域中轮胎橡胶的压缩以及轮胎接触表面在靠后区域中的相应减压。在上面提及的欧洲专利申请中提议，为了减少汽车轮胎的行驶噪音，要安排胎冠剖面的各个肋条如此地沿轴向偏移，使得分别沿轴向偏移的侧面区域的肋条以相位偏离方式冲击路面，从而实现对于由各个侧面区域所构成的噪音源的一种破坏性干扰。不过，用这种手段并不能达到显著减少行驶噪音的效果。

本发明的目的是，进一步改进符合权利要求1前叙部分的一种车轮，使得其行驶噪音显著减少，并提供一种工艺方法，使用这种方法，符合本发明的进一步改进可以针对传统的车轮以简易方式予以实现。

就车轮而言，此目的是通过权利要求1的各种特定特征而实现的。

本发明基于这样一种认识，即车轮的轮胎内部空间代表一共振腔，它显著地放大了行驶噪音，这种噪音实质上是由可以局限在胎冠上的噪音源引起的。本发明还基于以下认识，即当轮胎内部空间的共振效应通过填充一种噪音吸收填料而消除或至少显著减少时，行驶噪音是可以显著减少的。为了不改变轮胎的静态和动态特性，与填料一起，轮胎内部以已知方式充灌一种加压充填气体，特别是压缩空气。填料必须具有适应轮胎变形的颗粒一致性，而且必须不是带尖棱的，以免损害轮胎的内皮。为了确保填料长期耐久性，填料必须在轮胎的挠曲动作下能保持其形状，并且还必须能抵挡高速行驶时所出现的温升。

权利要求2至14涉及按照本发明车轮的各种有利改进之处。

按照权利要求2，填料可以基本上完全充满轮胎内部空间。为了同时用填料和充填气体充灌轮胎内部，可以配置按照权利要求4至6制成的阀门系统。其次，按照权利要求7，可以在轮胎内部空间内配置两个分立的充灌腔室，用于颗粒填料和充填气体。

颗粒填料的各种良好特性在权利要求8至13中有所陈述。为此，最好是，填料在具有很高的噪音吸收力的同时具有大体上均匀的小直径颗粒尺寸，并且可燃性不良。作为填料，各种可发泡塑料，特别是聚苯乙烯，尤其适合。        

就工艺方法而言，目的是借助于权利要求14的各种特性来实现的。

在混合轮胎充填气体与颗粒填料之后，适当时压缩充填气体并把填料与充填气体的混合物吹进到轮胎内部空间中去。

权利要求15和16涉及本发明工艺方法的各种有利的改进之处。

按照权利要求15，最好是，在充灌轮胎内部空间期间，配置一减压阀以去除多余的充填气体。如果采用一种可发泡的塑料作为填料，按照权利要求16，一相应的塑料发泡工序可以居于权利要求14的工艺方法之先。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为剖面图，表示本发明的车轮的周缘剖面的第一示范实施例；

图2为剖面图，表示本发明车轮的周缘剖面的第二示范实施例；

图3为细部图，表示图1和图2局部区域的放大；

图4A和4B是按照本发明的、用于充灌轮胎内部空间的一种阀门装置的示意图。

图1表明本发明车轮的第一示范实施例。轮辋1在其周缘区域中具有一轮辋边圈2，基本上沿轴线方向延伸，经由各辐状连接件3与车轮轮轴(未画出)连接。在其端部区域，轮辋边圈2具有沿径向延伸的轮辋压圈4和5，在该处轮辋连接于轮胎10的卷边11、12。为提高稳定性，轮胎10的卷边11、12可以具有卷边芯件13、14形式的加强件。在胎冠15处，轮胎的橡胶涂层具有齿形槽16。