用于車輛的車輪組件和制造所述車輪組件的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于車輛的車輪組件和制造所述車輪組件的方法。車輪組件包括輪緣和輪胎。輪胎包括遠(yuǎn)端壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，其中第一和第二側(cè)壁從遠(yuǎn)端壁延伸且側(cè)壁的每一個附接到輪緣，使得遠(yuǎn)端壁與輪緣間隔開，以在輪胎和輪緣之間限定內(nèi)部腔體。車輪組件還包括諧振器，諧振器限定孔洞，使得諧振器具有限定孔洞的邊界的內(nèi)壁。孔與內(nèi)部腔體協(xié)作。諧振器包括安裝到內(nèi)壁的插件。插件限定與內(nèi)部腔體流體連通的孔，用于減弱內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生的聲音。
【專利說明】用于車輛的車輪組件和制造所述車輪組件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于車輛的車輪組件以及制造所述車輪組件的方法，其中車輪組件包 括諧振器。
【背景技術(shù)】
[0002] 很多車輛利用輪胎來使車輛沿道路運(yùn)動。每個輪胎通常安裝到輪緣，以形成容納 空氣的輪胎腔體。當(dāng)輪胎沿道路旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪胎在各種粗糙表面上運(yùn)動，所述表面可能使輪胎 變形或刺激輪胎，以改變輪胎腔體中的空氣壓力。輪胎腔體中的空氣壓力變化引起輪胎內(nèi) 的聲駐波和車輪中的振動，其能行進(jìn)穿過車輛結(jié)構(gòu)以形成車輛結(jié)構(gòu)中的噪音，且這種噪音 有時(shí)能被車輛乘客車廂的乘坐者聽到。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本公開提供了用于車輛的車輪組件。車輪組件包括輪緣和輪胎。輪胎包括遠(yuǎn)端 壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，其中第一和第二側(cè)壁從遠(yuǎn)端壁延伸且側(cè)壁的每一個附接到輪緣， 使得遠(yuǎn)端壁與輪緣間隔開，以在輪胎和輪緣之間限定內(nèi)部腔體。車輪組件還包括諧振器，諧 振器限定孔洞，使得諧振器具有限定孔洞的邊界的內(nèi)壁?？锥磁c內(nèi)部腔體協(xié)作。諧振器包 括安裝到內(nèi)壁的插件。插件限定與內(nèi)部腔體流體連通的孔，用于減弱內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生的聲 音。
[0004] 優(yōu)選地，其中插件包括限定基本恒定的外直徑的外壁，并且所述內(nèi)壁限定基本恒 定的內(nèi)直徑，內(nèi)直徑與外直徑互補(bǔ)，使得所述外壁和內(nèi)壁彼此接合以將插件安裝至所述內(nèi) 壁。
[0005] 優(yōu)選地，其中插件具有限定孔的外周的內(nèi)部壁，內(nèi)部壁與插件的外壁間隔開，且可 在外壁保持基本恒定時(shí)調(diào)整為多種不同構(gòu)造中的一種。
[0006] 優(yōu)選地，其中所述孔沿中心軸線布置，插件包括沿中心軸線彼此間隔開的第一端 和第二端，且所述孔延伸穿過第一和第二端。
[0007] 優(yōu)選地，其中內(nèi)部壁限定小于外壁的外直徑的第一直徑，第一直徑沿中心軸線在 第一端和第二端之間恒定，以限定不同構(gòu)造中的一種。
[0008] 優(yōu)選地，其中內(nèi)部壁包括彼此鄰接的第一部分和第二部分，第一部分限定第一構(gòu) 造，第二部分限定與第一構(gòu)造不同的第二構(gòu)造，以限定不同構(gòu)造中的一種。
[0009] 優(yōu)選地，其中內(nèi)部壁包括鄰接第二部分的第三部分，第二部分布置在第一和第三 部分之間，且第三部分限定與第二構(gòu)造不同的第三構(gòu)造，以限定不同構(gòu)造中的另一種。
[0010] 優(yōu)選地，其中諧振器并入在輪緣中，使得輪緣限定孔洞并具有內(nèi)壁，插件安裝到輪 緣的內(nèi)壁。
[0011] 優(yōu)選地，其中輪緣包括環(huán)形本體和從環(huán)形本體延伸的凸緣，諧振器并入在環(huán)形本 體和凸緣中的至少一個中。
[0012] 優(yōu)選地，其中環(huán)形本體限定孔洞并具有內(nèi)壁，且其中諧振器限定并入在輪緣的凸 緣中且與內(nèi)部腔體間隔開的腔室，使得孔洞布置在腔室和內(nèi)部腔體之間，腔室與內(nèi)部腔體 通過插件的孔流體連通。
[0013] 優(yōu)選地，其中插件包括限定基本恒定的外直徑的外壁，所述內(nèi)壁限定基本恒定的 內(nèi)直徑，內(nèi)直徑與外直徑互補(bǔ)，使得外壁和內(nèi)壁彼此接合以將插件安裝至所述內(nèi)壁，且其中 插件具有限定孔的外周的內(nèi)部壁，內(nèi)部壁與插件的外壁間隔開且可在保持外壁基本恒定時(shí) 調(diào)整為多種不同構(gòu)造中的一種。
[0014] 優(yōu)選地，其中諧振器包括殼體，所述殼體聯(lián)接到在內(nèi)部腔體內(nèi)的輪緣，殼體限定孔 洞并具有內(nèi)壁，插件安裝到殼體的內(nèi)壁。
[0015] 優(yōu)選地，其中諧振器限定并入在殼體中的腔體，殼體的孔洞布置在腔室和內(nèi)部腔 體之間，使得腔室與內(nèi)部腔體通過插件的孔流體連通。
[0016] 優(yōu)選地，其中插件包括限定基本恒定的外直徑的外壁，所述內(nèi)壁限定基本恒定的 內(nèi)直徑，內(nèi)直徑與外直徑互補(bǔ)，使得外壁和內(nèi)壁彼此接合以將插件安裝至所述內(nèi)壁，且其中 插件具有限定孔的外周的內(nèi)部壁，該內(nèi)部壁與插件的外壁間隔開且可在保持外壁恒定時(shí)調(diào) 整為多種不同構(gòu)造中的一種。
[0017] 本公開還提供了制造用于車輛的車輪組件的方法。所述方法包括提供諧振器，所 述諧振器限定孔洞，使得諧振器具有限定孔洞的邊界的內(nèi)壁。該方法還包括將輪胎的第一 側(cè)壁附接到輪緣和將輪胎的第二側(cè)壁附接到輪緣。輪胎和輪緣彼此協(xié)作，以在其之間限定 內(nèi)部腔體。該方法還包括將諧振器的插件安裝到內(nèi)壁，插件限定與內(nèi)部腔體流體連通的孔， 以減弱內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生的聲音。將插件安裝到內(nèi)壁發(fā)生在將輪胎的第一側(cè)壁附接到輪緣和 將輪胎的第二側(cè)壁附接到輪緣之前。
[0018] 通常，車輪組件減弱輪胎內(nèi)產(chǎn)生的聲音，以減小車輛乘坐者聽到的由于輪胎產(chǎn)生 的聲音。更具體地，諧振器設(shè)計(jì)為抑制輪胎內(nèi)形成的聲音，比如噪音。此外，諧振器的插件 是可互換的或可替換的，以允許輪緣的制造被標(biāo)準(zhǔn)化，這可降低制造成本和/或組裝成本。 不同尺寸的輪緣和/或不同尺寸的輪胎能在內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生不同的聲音，且因此，插件的 各種特征可被改變以適應(yīng)不同的輪緣構(gòu)造和/或不同的輪胎構(gòu)造，以減弱由不同輪緣/輪 胎在內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生的不同的聲音，比如噪音。另外，各種環(huán)境條件，比如溫度和濕度，可引 起內(nèi)部腔體在其中產(chǎn)生不同的聲音，且由此，插件可設(shè)計(jì)為適應(yīng)各種環(huán)境條件。
[0019] 優(yōu)選地，其中提供諧振器包括將諧振器并入在輪緣中，使得輪緣限定孔洞并具有 內(nèi)壁，且其中將諧振器的插件安裝到內(nèi)壁包括將插件安裝到輪緣的內(nèi)壁。
[0020] 優(yōu)選地，所述方法還包括將諧振器的殼體聯(lián)接到內(nèi)部腔體內(nèi)的輪緣，殼體限定孔 洞并具有內(nèi)壁，且其中將諧振器的插件安裝到所述內(nèi)壁包括將插件安裝到殼體的內(nèi)壁。
[0021] 優(yōu)選地，其中提供諧振器包括提供多個諧振器，每一個諧振器限定相應(yīng)的孔洞，使 得每一個諧振器具有相應(yīng)的內(nèi)壁，且其中安裝插件包括將多個插件安裝到相應(yīng)內(nèi)壁，插件 每一個限定相應(yīng)的孔。
[0022] 優(yōu)選地，其中安裝插件到相應(yīng)內(nèi)壁包括將插件中的限定具有第一構(gòu)造的孔的一個 插件安裝到內(nèi)壁中的一個，且將插件中的限定具有第二構(gòu)造的孔的另一個插件安裝到另一 個內(nèi)壁，所述第二構(gòu)造不同于第一構(gòu)造。
[0023] 優(yōu)選地，其中安裝插件到相應(yīng)內(nèi)壁包括將插件中的限定具有第一構(gòu)造的孔的一個 插件安裝到內(nèi)壁中的一個，且將插件中的限定具有與第一構(gòu)造相同構(gòu)造的孔的另一個插件 安裝到另一個內(nèi)壁。
[0024] 詳細(xì)描述和附圖或視圖支持和描述本發(fā)明，但是本公開的范圍僅由權(quán)利要求限 定。盡管已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行要求保護(hù)的發(fā)明的最佳模式中的一些和其他實(shí)施例，但仍 存在各種替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例，用于實(shí)踐限定在所附權(quán)利要求中的本公開。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1是車輪組件的示意性透視圖，其中輪胎的一部分被橫截地剖開，以顯示內(nèi)部 腔體和從輪緣分解的多個插件。
[0026] 圖2是并入到輪緣中的諧振器的示意性剖視圖，其中凸緣從輪緣的第一側(cè)延伸。
[0027] 圖3是并入到輪緣中的諧振器的示意性剖視圖，其中凸緣大致從輪緣的中間部分 延伸。
[0028] 圖4是大致沿輪緣的中間部分布置在內(nèi)部腔體內(nèi)的諧振器的殼體的示意性剖視 圖。
[0029] 圖5是鄰近輪緣的第一側(cè)的諧振器的殼體的示意性剖視圖。
[0030] 圖6是布置在內(nèi)部腔體外的諧振器的示意性剖視圖。
[0031] 圖7是輪緣以及具有螺紋的一個插件的示意性局部分解透視圖。
[0032] 圖8是輪緣以及不具有螺紋的一個插件的示意性局部分解透視圖。
[0033] 圖9是插件的示意性剖視圖，所述插件具有在第一端和第二端之間恒定的內(nèi)部 壁。
[0034] 圖10是插件的示意性剖視圖，其中內(nèi)部壁包括第一部分和第二部分，第一部分限 定第一構(gòu)造，第二部分限定不同于第一構(gòu)造的第二構(gòu)造。
[0035] 圖11是插件的示意性剖視圖，第一部分的第一構(gòu)造不同于第二部分的第二構(gòu)造。
[0036] 圖12是插件的示意性剖視圖，其中第一部分的第一構(gòu)造不同于第二部分的第二 構(gòu)造，內(nèi)部壁包括第三部分，第三部分限定不同于第二構(gòu)造的第三構(gòu)造。
[0037] 圖13是插件的示意性剖視圖，其中內(nèi)部壁在第一端和第二端之間為拱形。
[0038] 圖14是用于圖4的實(shí)施例的諧振器的殼體的示意性透視圖。
[0039] 圖15是包括導(dǎo)管的插件的示意性剖視圖。
[0040] 圖16是導(dǎo)管和插件的示意性分解透視圖。
[0041] 圖17是插件和導(dǎo)管的示意性剖視圖，所述導(dǎo)管包括朝向插件的外壁轉(zhuǎn)向的第一 遠(yuǎn)端和第二遠(yuǎn)端之一。
[0042] 圖18是制造圖1-17的車輪組件的方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 參考附圖，其中在若干幅視圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同或相對應(yīng)的部件，用于 車輛的車輪組件20在圖1中大致示出。通常，車輪組件20可用于車輛10,比如機(jī)動車輛。 應(yīng)意識到，車輪組件20還可以用于非車輛應(yīng)用，包括例如農(nóng)業(yè)和航空應(yīng)用等。
[0044] 參考圖1-6,車輪組件20包括輪緣22。通常，輪緣22可包括第一側(cè)24和第二側(cè) 26,其彼此沿樞轉(zhuǎn)軸線28間隔開。例如，當(dāng)利用四輪車輛時(shí)，輪緣22的第一側(cè)24可面向外， 以在車輛外側(cè)容易地看見。應(yīng)意識到，輪緣22可由鋁、鋼和/或任何其他合適的材料（一 種或多種）形成。
[0045] 最佳如圖1所示，輪緣22可進(jìn)一步包括環(huán)形本體30和從環(huán)形本體30延伸的凸緣 32。在一些實(shí)施例中，凸緣32可進(jìn)一步被限定為從環(huán)形本體30延伸的多個凸緣32。凸緣 32可通常地稱為輪輻。環(huán)形本體30和凸緣32可形成為一個單元或單件，如圖2-5所示。 換句話說，環(huán)形本體30和凸緣32可彼此整體地形成。替代地，環(huán)形本體30和凸緣32可形 成為多于一件，如圖6所示，使得凸緣32獨(dú)立地焊接或固接到環(huán)形本體30。應(yīng)意識到，輪緣 22可為任何合適的構(gòu)造。
[0046] 參考圖1-6,車輪組件20還包括輪胎34。輪胎34包括遠(yuǎn)端壁36、第一側(cè)壁38和 第二側(cè)壁40,其中第一和第二側(cè)壁38、40從遠(yuǎn)端壁36延伸。側(cè)壁38、40中的每一個附接到 輪緣22,使得遠(yuǎn)端壁36從輪緣22間隔開以限定輪胎34和輪緣22之間的內(nèi)部腔體42。通 常，內(nèi)部腔體42填充有流體，比如氣體。換句話說，當(dāng)輪胎34安裝到輪緣22時(shí)，內(nèi)部腔體 42通過氣體被加壓，以使輪胎34膨脹。如已知的，氣體可以是空氣。應(yīng)意識到，輪胎34可 以是任何合適的構(gòu)造。
[0047] 當(dāng)輪胎34安裝到輪緣22且附接到車輛時(shí)，輪胎34和輪緣22沿道路或表面一致 地或同時(shí)地繞樞轉(zhuǎn)軸線28旋轉(zhuǎn)。通常，輪胎34的遠(yuǎn)端壁36接合道路的表面。當(dāng)輪胎34 在道路的各種表面上運(yùn)動時(shí)，比如粗糙表面，輪胎34會變形，這改變內(nèi)部腔體42中的空氣 壓力，且由此在內(nèi)部腔體42中引起在一種或多種頻率（比如一種或多種諧振頻率）下的振 動或聲波，比如聲駐波。這些振動或聲波行進(jìn)穿過車輛結(jié)構(gòu)，以形成車輛結(jié)構(gòu)中的可被車輛 的乘坐者聽到的聲音或噪音。如下文進(jìn)一步討論的，車輪組件20由于輪緣22/輪胎34而 減弱車輛乘坐者所聽到的聲音，比如噪音。內(nèi)部腔體42內(nèi)產(chǎn)生的一種或多種頻率可以基于 輪緣22的尺寸、輪胎34的尺寸、內(nèi)部腔體42內(nèi)的溫度、輪胎34和輪緣22行進(jìn)的速度、內(nèi) 部腔體42內(nèi)的濕度等。通常，內(nèi)部腔體42中產(chǎn)生的頻率，比如諧振頻率，為從大約160赫 茲（Hz)至大約240赫茲（Hz)。
[0048] 通常，最佳如圖7和8所示，車輪組件20還包括諧振器44,其限定孔洞46,使得諧 振器44具有限定孔洞46的邊界的內(nèi)壁48?？锥?6與內(nèi)部腔體42協(xié)作，且孔洞46是標(biāo) 準(zhǔn)化的，使得內(nèi)壁48是標(biāo)準(zhǔn)化的，如下所述。諧振器44被用來減弱當(dāng)輪胎34在各種表面 (比如粗糙表面）上運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的聲音。換句話說，諧振器44減弱當(dāng)輪胎34沿道路運(yùn)動時(shí) 在內(nèi)部腔體42中形成的頻率或聲波。因此，諧振器44減小由于輪胎34在道路的各種表面 (比如粗糙表面）上運(yùn)動而產(chǎn)生的、被車輛乘坐者聽到的聲音，比如噪音。例如，諧振器44 可以減弱從160赫茲（Hz)至大約240赫茲（Hz)的頻率，比如諧振頻率。應(yīng)意識到，諧振器 44可減弱高于240Hz或低于160Hz的頻率。諧振器44可稱為亥姆霍茲諧振器。亥姆霍茲 諧振器頻率可通過方程（1)確定：
【權(quán)利要求】
1. 一種用于車輛的車輪組件，所述組件包括： 輪緣； 輪胎，其包括遠(yuǎn)端壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，其中第一和第二側(cè)壁從遠(yuǎn)端壁延伸且側(cè)壁 的每一個附接到輪緣，使得遠(yuǎn)端壁與輪緣間隔開，以在輪胎和輪緣之間限定內(nèi)部腔體； 諧振器，其限定孔洞，使得諧振器具有限定孔的邊界的內(nèi)壁，其中孔洞與內(nèi)部腔體協(xié) 作；和 其中諧振器包括安裝到內(nèi)壁的插件，所述插件限定與內(nèi)部腔體流體連通的孔，用于減 弱內(nèi)部腔體內(nèi)產(chǎn)生的聲音。
2. 如權(quán)利要求1所述的組件，其中插件包括限定基本恒定的外直徑的外壁，并且所述 內(nèi)壁限定基本恒定的內(nèi)直徑，內(nèi)直徑與外直徑互補(bǔ)，使得所述外壁和內(nèi)壁彼此接合以將插 件安裝至所述內(nèi)壁。
3. 如權(quán)利要求2所述的組件，其中插件具有限定孔的外周的內(nèi)部壁，內(nèi)部壁與插件的 外壁間隔開，且可在外壁保持基本恒定時(shí)調(diào)整為多種不同構(gòu)造中的一種。
4. 如權(quán)利要求3所述的組件，其中所述孔沿中心軸線布置，插件包括沿中心軸線彼此 間隔開的第一端和第二端，且所述孔延伸穿過第一和第二端。
5. 如權(quán)利要求4所述的組件，其中內(nèi)部壁限定小于外壁的外直徑的第一直徑，第一直 徑沿中心軸線在第一端和第二端之間恒定，以限定不同構(gòu)造中的一種。
6. 如權(quán)利要求4所述的組件，其中內(nèi)部壁包括彼此鄰接的第一部分和第二部分，第一 部分限定第一構(gòu)造，第二部分限定與第一構(gòu)造不同的第二構(gòu)造，以限定不同構(gòu)造中的一種。
7. 如權(quán)利要求6所述的組件，其中內(nèi)部壁包括鄰接第二部分的第三部分，第二部分布 置在第一和第三部分之間，且第三部分限定與第二構(gòu)造不同的第三構(gòu)造，以限定不同構(gòu)造 中的另一種。
8. 如權(quán)利要求1所述的組件，其中諧振器并入在輪緣中，使得輪緣限定孔洞并具有內(nèi) 壁，插件安裝到輪緣的內(nèi)壁。
9. 如權(quán)利要求8所述的組件，其中輪緣包括環(huán)形本體和從環(huán)形本體延伸的凸緣，諧振 器并入在環(huán)形本體和凸緣中的至少一個中。
10. 如權(quán)利要求1所述的組件，其中諧振器包括殼體，所述殼體聯(lián)接到在內(nèi)部腔體內(nèi)的 輪緣，殼體限定孔洞并具有內(nèi)壁，插件安裝到殼體的內(nèi)壁。
【文檔編號】B60C15/02GK104369624SQ201410404230
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】J.朱, C.王, A.V.帕雷特, C.A.斯特倫, Z.L.科恩 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司