DE102010052919A1

DE102010052919A1 - Wheel for motor car, has damping element with ring elements concentrically connected over connectors, where two ring elements have radial inner position and radial outer position, respectively, and connectors are formed from elastomer

Info

Publication number: DE102010052919A1
Application number: DE201010052919
Authority: DE
Inventors: Ingo Kruse
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Engineering GmbH
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31

Abstract

The wheel (1) has a rim (2), and an annular damping element (3) for damping oscillations developed during operation of a motor car. The damping element is circularly arranged at outer or inner circumference of the rim. The damping element has ring elements (5, 6) concentrically connected over connectors, where one of the ring elements has a radial inner position and the other ring element has a radial outer position. The connectors are formed from elastomer, and the ring elements are formed from elastomer or metal.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Felge sowie ein dieser zugeordnetes, ringförmiges Dämpfungselement zur Dämpfung von im Betrieb des Kraftfahrzeugs entstehenden Schwingungen, welches Dämpfungselement am Außen- oder Innenumfang der Felge umlaufend angeordnet ist.The invention relates to a vehicle wheel for a motor vehicle, comprising a rim and an associated thereto, annular damping element for damping vibrations that occur during operation of the motor vehicle, which damping element is arranged circumferentially on the outer or inner circumference of the rim.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Fahrzeugräder stellen das Bindeglied zwischen der Fahrbahn und der Fahrzeugkarosserie dar. An der angetriebenen Achse bedeutet das die Übertragung des Antriebsmoments sowie das Abrollen auf der Fahrbahn. Hierbei werden neben einer gewünschten, an die Fahrzeuginsassen abzugebenden Geräuschkulisse auch als störend empfundene Antriebseinflüsse sowie Rollgeräusche in den Fahrzeuginnenraum übertragen.Vehicle wheels represent the link between the road surface and the vehicle body. On the driven axle, this means the transmission of the drive torque as well as rolling on the road. Here are transmitted in addition to a desired, to be delivered to the vehicle occupants soundscape as disturbing perceived drive influences and rolling noise in the vehicle interior.

Problematisch ist dabei, dass die Antriebseinflüsse respektive die Rollgeräusche voneinander unabhängigen physikalischen schwingungserzeugenden Vorgängen entstammen. So ist der kritische Teil der Antriebseinflüsse etwa bei modernen Dieselmotoren mit hohem Drehmoment bereits bei niedrigen Motordrehzahlen insbesondere auf aus der motorischen Verbrennung resultierende Drehungleichförmigkeiten zurückzuführen, die sich deutlich in Form einer Drehschwingung an den Antriebsrädern ausprägen. Die Drehschwingung verursacht translatorische Bewegungen an der Fahrzeugachse und gelangt über die Achsanbindung in die Fahrzeugkarosserie, wo sie im Fahrzeuginnenraum als spürbare Vibration im Sitz und/oder Lenkrad sowie als tieffrequentes Dröhnen im Bereich von ca. 30–50 Hertz wahrnehmbar ist.The problem is that the drive influences respectively the rolling noise originate from independent physical vibration generating processes. For example, in modern high-torque diesel engines, the critical part of the drive influences can be attributed even at low engine speeds, in particular to rotational irregularities resulting from engine combustion, which manifest themselves clearly in the form of torsional vibration on the drive wheels. The torsional vibration causes translational movements on the vehicle axle and passes through the axle connection in the vehicle body, where it is perceptible in the vehicle interior as noticeable vibration in the seat and / or steering wheel and as low-frequency roar in the range of about 30-50 hertz.

Bei der Fahrt auf rauen Fahrbahnbelägen oder bei Überfahren von Querfugen von aus mehreren Fahrbahnsegmenten bestehenden Fahrbahnbelägen ist eine Geräuschkulisse im Bereich von ca. 90 Hertz im Fahrzeuginnenraum spürbar, was von Fahrzeuginsassen regelmäßig als störend empfunden wird. Diese Geräuschkulisse resultiert aus einer angeregten Eigenschwingungsform des Reifengürtels, welche deutliche Kippbewegungen der Felge bedingt, die über die Achsanbindung in die Fahrzeugkarosserie und so in den Fahrzeuginnenraum übertragen werden.When driving on rough road surfaces or when crossing over transverse joints of several roadway segments existing road surfaces a noise in the range of about 90 hertz in the vehicle interior is noticeable, which is regularly perceived by vehicle occupants as disturbing. This background noise results from an excited natural mode of the tire belt, which causes significant tilting movements of the rim, which are transmitted via the axle connection in the vehicle body and so in the vehicle interior.

Bekannt ist zudem die sogenannte Reifentorusresonanz, bei der Schwingungen im Bereich von ca. 220 Hertz entstehen. Die Reifentorusresonanz ist auf Luftsäulenschwingungen im Reifen zurückzuführen, welche durch Fahrbahnunebenheiten bedingte Kräfte auf die Felge ausüben, so dass die Felge eine Felgenbewegung in radialer Richtung erfährt, die sich analog zu oben über die Achsanbindung in die Fahrzeugkarosserie und als spürbare Geräuschkulisse in den Fahrzeuginnenraum überträgt.Also known is the so-called Reifentorusresonanz, arise in the vibrations in the range of about 220 hertz. The Reifentorusresonanz is due to air column vibrations in the tire, which exert road surface irregularities caused by forces on the rim, so that the rim undergoes a rim movement in the radial direction, which transmits analogous to above on the axle connection in the vehicle body and as noticeable noise in the vehicle interior.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ansätze zur Tilgung von motorischen sowie fahrbahnbedingten Störgeräuschen bekannt. Hierzu zählen etwa Stützringe für den Notlauf eines Fahrzeugrads bei Luftverlust, Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang, translatorische Tilger im Achsbereich oder Absorptions- und Dämpfungsmaterial im Reifen. Diese sind jedoch in ihrer Dämpfungswirkung wenig zufriedenstellend, da entsprechende Stützringe aufgrund der Anforderung, die Fahrzeuglast zu tragen, nicht als Tilger im betroffenen Frequenzbereich einsetzbar sind. Torsionsschwingungsdämpfer reduzieren allein die Drehungleichförmigkeit im Antriebsstrang und nehmen keinen Einfluss auf das Abrollverhalten, dazu kann deren Verbau bei engen Platzverhältnissen kritisch sein. Die bekannten translatorischen Tilger im Achsbereich weisen regelmäßig zu geringe Wirkungsgrade bei akzeptablen Tilgermassen auf und sind zudem ebenso bauraumkritisch. Der Einsatz von Absorptions- und Dämpfungsmaterial im Reifen ist lediglich gegen die genannte Reifentorusresonanz wirksam und hat keinen Einfluss auf die vom Antrieb stammenden Schwingungen.From the prior art, different approaches for the eradication of motor and road-related noise are known. These include support rings for the emergency running of a vehicle wheel in the event of air loss, torsional vibration dampers in the drive train, translational absorbers in the axle area or absorption and damping material in the tire. However, these are not very satisfactory in their damping effect, since corresponding support rings due to the requirement to carry the vehicle load, are not used as a absorber in the affected frequency range. Torsional vibration dampers alone reduce the rotational irregularity in the drive train and have no influence on the rolling behavior, in addition their installation can be critical in tight spaces. The known translatory absorbers in the axle area regularly have too low efficiencies with acceptable absorber masses and are also critical to space. The use of absorption and damping material in the tire is effective only against said Reifentorusresonanz and has no influence on the vibrations originating from the drive.

Weitere Mittel zur Bedämpfung von im Betrieb eines Kraftfahrzeugs entstehenden Schwingungen sind beispielsweise aus DE 298 18 444 U1 , DE 198 05 270 A1 sowie DE 1 021 254 bekannt.Further means for damping oscillations arising during operation of a motor vehicle are, for example, made DE 298 18 444 U1 . DE 198 05 270 A1 such as DE 1 021 254 known.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Fahrzeugrad für ein Kraftfahrzeug mit einer verbesserten Dämpfungswirkung, insbesondere bezüglich der vorweg genannten unterschiedlichen Schwingungsarten anzugeben.The invention is thus based on the problem of specifying a vehicle wheel for a motor vehicle with an improved damping effect, in particular with regard to the previously mentioned different types of vibration.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß ein Fahrzeugrad für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art vorgesehen, das sich dadurch auszeichnet, dass das Dämpfungselement zwei über Verbindungselemente miteinander verbundene konzentrische Ringelemente umfasst, wobei ein erstes Ringelement eine radial innere Position und ein zweites Ringelement eine radial äußere Position einnimmt.To solve this problem, a vehicle wheel for a motor vehicle of the type mentioned is provided according to the invention, which is characterized in that the damping element comprises two interconnected via connecting elements concentric ring elements, wherein a first ring member a radially inner position and a second ring member a radially outer position occupies.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die auf unterschiedlichen und unabhängigen physikalischen Vorgängen beruhenden, beim Betrieb des Kraftfahrzeugs entstehenden Schwingungen, welche im Wesentlichen in auf Einflüsse des Antriebsstrangs, der Eigenschwingung des Reifens bzw. Reifengürtels sowie Reifentorusresonanzen unterteilbar sind, mit einem einzigen Dämpfungselement zu bedämpfen respektive zu reduzieren. Sonach ist es möglich, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, das heißt insbesondere des Fahrbetriebs, im Fahrzeuginnenraum entstehende Geräuschkulisse, welche von Fahrzeuginsassen regelmäßig als störend empfunden wird, erheblich zu reduzieren.The present invention makes it possible, based on different and independent physical processes, arising during operation of the motor vehicle vibrations, which are essentially in influences of the drive train, the natural vibration of the tire or Tire belt and Reifentorusresonanzen are subdivided to attenuate or reduce with a single damping element. Sonach it is possible, during the operation of the motor vehicle, that is, in particular the driving operation, resulting in the vehicle interior noise, which is regularly perceived by vehicle occupants as disturbing to reduce significantly.

Der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Dämpfungselements besteht aus einem die Befestigung zu der Felge herstellenden ersten Ringelement, welches am Außenumfang der Felge respektive der Felgenschüssel, das heißt bevorzugt direkt am Außenumfang der Felge etwa durch Verschrauben, Aufspannen oder Aufkleben oder über ein Befestigungsmittel, insbesondere in Form von Niet- oder Klipsverbindungen, befestigt ist, welches erste Ringelement über Verbindungselemente mit einem als Tilgermasse zu verstehenden zweiten Ringelement verbunden ist. Die Anordnung bedingt sonach, dass das erste Ringelement eine radial innere Position und das zweite Ringelement eine radial äußere Position einnimmt, mithin handelt es sich bei den beiden Ringelementen um konzentrische Ringe.The basic structure of the damping element according to the invention consists of an attachment to the rim producing the first ring element which on the outer circumference of the rim respectively the rim bowl, that is preferably directly on the outer circumference of the rim by screwing, clamping or gluing or via a fastening means, in particular in shape of rivet or clip connections, is attached, which first ring element is connected via connecting elements with a to be understood as absorber mass second ring element. The arrangement requires, therefore, that the first ring element assumes a radially inner position and the second ring element assumes a radially outer position, and therefore the two ring elements are concentric rings.

Die Dämpfungswirkung hängt wesentlich von den Verbindungselementen ab, welche bevorzugt als sich radial zwischen erstem und zweitem Ringelement erstreckende Stege ausgebildet sind. Sonach sind durch die Wahl bzw. Anpassung von insbesondere der Anzahl, Anordnung, Form und Steifigkeit der Verbindungselemente, z. B. der Stege, unterschiedliche Dämpfungseigenschaften realisierbar. Es ist folglich beispielsweise möglich, für unterschiedliche Fahrzeugtypen jeweils unterschiedliche Dämpfungselemente und so individuell einstellbare Dämpfungsprofile vorzusehen.The damping effect depends essentially on the connecting elements, which are preferably designed as radially extending between the first and second ring element webs. Sonach are by the choice or adaptation of in particular the number, arrangement, shape and rigidity of the fasteners, z. As the webs, different damping properties feasible. It is thus possible, for example, to provide different damping elements and thus individually adjustable damping profiles for different vehicle types.

Beispielhaft ist das erfindungsgemäße Dämpfungselement in der Lage, Schwingungen im Bereich von ca. 30–50 Hertz, im Bereich von ca. 80–100 Hertz sowie im Bereich von ca. 210–230 Hertz zu bedämpfen. Diese Frequenzbereiche sind wie eingangs erwähnt, den drei unabhängigen schwingungserzeugenden Effekten, das heißt der Drehungleichförmigkeit des Antriebsaggregats des Kraftfahrzeugs, des Reifenmodes bzw. dem Verkippen der Felge und den Reifentorusresonanzen zuzuordnen. Selbstverständlich sind individuell insbesondere in Abhängigkeit der Materialwahl, Dimensionierung, Befestigung, etc. des Dämpfungselements auch andere Frequenzbereiche bedämpfbar.By way of example, the damping element according to the invention is able to damp vibrations in the range of about 30-50 hertz, in the range of about 80-100 hertz and in the range of about 210-230 hertz. As mentioned above, these frequency ranges are attributable to the three independent vibration-generating effects, that is to say the rotational irregularity of the drive unit of the motor vehicle, the tire mode or the tilting of the rim and the tire torus resonances. Of course, individually, in particular depending on the choice of material, dimensioning, attachment, etc. of the damping element and other frequency ranges can be attenuated.

Die Verbindungselemente, insbesondere die Stege, sind bevorzugt aus einem Elastomer gebildet. Somit sind die Verbindungselemente fähig, elastisch zu federn, was für die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselements erforderlich ist, insbesondere dahingehend, dass das zweite, als Tilgermasse agierende Ringelement seine dämpfende Wirkung möglichst gut erfüllt. Eine Ausbildung der Verbindungselemente aus einem anderen Material, etwa einem anderen Kunststoff oder einem Metall, ist in Ausnahmefällen denkbar, wobei es anzustreben ist, dass die Verbindungselemente ein elastisch federndes Materialverhalten aufweisen.The connecting elements, in particular the webs, are preferably formed from an elastomer. Thus, the connecting elements are able to elastically spring, which is required for the damping properties of the damping element, in particular to the effect that the second, acting as absorber mass ring element as well as possible satisfies its damping effect. A design of the connecting elements made of a different material, such as another plastic or a metal, is conceivable in exceptional cases, it should be striven that the connecting elements have an elastically resilient material behavior.

Mit besonderem Vorteil ist das erste und/oder zweite Ringelement aus einem Elastomer oder Metall gebildet. Sonach kann durch die Materialauswahl des ersten bzw. zweiten Ringelements ebenso Einfluss auf die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselements genommen werden. Die beiden Ringelemente können aus dem gleichen Material, gegebenenfalls auch mit den beispielsweise stegförmigen Verbindungselementen oder aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Als Elastomer kommen sämtliche Elastomertypen, das heißt sowohl natürliche als auch synthetische Elastomere bzw. Mischungen in Frage. Als Metall können neben dem lediglich beispielhaft genannten Stahl ebenfalls unterschiedliche Metalle zum Einsatz kommen. Die Materialauswahl erfolgt vorteilhaft in Abstimmung mit den beim Betrieb des Kraftfahrzeugs entstehenden Bedingungen innerhalb des Fahrzeugrads.With particular advantage, the first and / or second ring element is formed from an elastomer or metal. Sonach can also be taken by the choice of material of the first and second ring member influence on the damping properties of the damping element. The two ring elements may be formed of the same material, optionally also with the example web-shaped connecting elements or of different materials. As elastomer all elastomer types, that is both natural and synthetic elastomers or mixtures in question. In addition to the steel, which is merely mentioned by way of example, different metals can also be used as the metal. The material selection is advantageously carried out in coordination with the conditions arising during operation of the motor vehicle within the vehicle wheel.

Es ist zweckmäßig, wenn das erste und/oder zweite Ringelement aus Elastomer gebildet ist und in dem Elastomer wenigstens ein, insbesondere ringförmiges, Metallelement angeordnet ist. Derart kann die Dämpfungswirkung insbesondere des zweiten Ringelements weiter verbessert werden, es handelt sich demnach bevorzugt um ein Vulkanisat mit darin eingelegten Metallelementen. Als geeignete Metallelemente können etwa Stahlseile, Stahlcordlagen oder dergleichen verwendet werden. Auch das erste, am Außenumfang der Felge angeordnete Ringelement kann einen entsprechenden Aufbau aufweisen.It is expedient if the first and / or second ring element is formed from elastomer and in the elastomer at least one, in particular annular, metal element is arranged. In this way, the damping effect, in particular of the second ring element, can be further improved; accordingly, it is preferably a vulcanizate with metal elements inserted therein. As suitable metal elements such as steel cables, Stahlcordlagen or the like can be used. Also, the first, arranged on the outer circumference of the rim ring element may have a corresponding structure.

Zudem ist es möglich, dass das erste und/oder zweite Ringelement aus wenigstens zwei, zu einem Ring zusammensetzbaren oder zusammengesetzten Ringsegmenten besteht. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung ermöglicht es, sowohl das erste als auch das zweite Ringelement jeweils aus ringsegmentartigen Einzelteilen auszubilden, was zu Vorteilen z. B. bezüglich der Anbringung an der Felge, des Austauschs bei Schäden sowie gegebenenfalls in fertigungstechnischer Hinsicht führen kann. Die ringsegmentartigen Einzelteile können das jeweilige Ringelement gleichmäßig oder ungleichmäßig unterteilen, mithin wird das Ringelement demnach aus gleich dimensionierten Ringelementsegmenten, das heißt etwa zwei Halbringen, oder ungleich dimensionierten Ringelementsegmenten, das heißt etwa einem ein Drittel des Ringelements abbildenden und einem zwei Drittel des Ringelements abbildenden Ringelementsegment gebildet. Die Segmentierung ist grundsätzlich sowohl für eine Ausführung der Ringelemente aus Elastomer als auch aus Metall möglich.In addition, it is possible for the first and / or second ring element to consist of at least two ring segments that can be combined or assembled into a ring. This development of the invention makes it possible to form each of the first and the second ring element each ring-segment-like items, which benefits to z. B. with respect to the attachment to the rim, the replacement in case of damage and possibly in manufacturing terms. The ring-segment-like items can divide the respective ring element uniformly or non-uniformly, thus the ring element is thus made of equal sized ring element segments, that is about two half rings, or unequal sized ring element segments, that is about one third of the ring member imaging and one two thirds of the ring member imaging ring element segment educated. The segmentation is basically possible both for an embodiment of the ring elements made of elastomer and of metal.

In Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Ringelement wenigstens abschnittsweise eine dreidimensionale Oberflächenstrukturierung, insbesondere in Form einer kammartigen Struktur, einer Halbkreisform, einer teppichartigen Faserstruktur oder wenigstens eines sich radial durch das zweite Ringelement erstreckenden Durchbruchs, auf. Durch die Oberflächenstrukturierung ist die Dämpfungswirkung des erfindungsgemäßen Dämpfungselements, insbesondere hinsichtlich der Bedämpfung der Torusresonanzen, das heißt der Luftsäulenschwingung im Fahrzeugrad respektive im Reifen, weiter verbessert. Selbstverständlich sind neben den genannten Oberflächenstrukturierungen auch andere, gleichartig wirkende Oberflächenstrukturierungen des zweiten Ringelements denkbar. In Einzelfällen kann auch die Oberfläche des ersten Ringelements wenigstens abschnittsweise entsprechend gestaltet sein.In a further development of the invention, the second ring element at least in sections a three-dimensional surface structuring, in particular in the form of a comb-like structure, a semicircular shape, a carpet-like fiber structure or at least one radially extending through the second ring element breakthrough on. The surface structuring further improves the damping effect of the damping element according to the invention, in particular with regard to the damping of the torus resonances, that is to say the air column vibration in the vehicle wheel or in the tire. Of course, in addition to the surface structures mentioned, other, similarly acting surface structures of the second ring element are conceivable. In individual cases, the surface of the first ring element may be at least partially designed accordingly.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it:

1 eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads; 1 a sectional schematic diagram of a vehicle wheel according to the invention;

2 eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads in einer ersten Ausführungsform; 2 a sectional schematic diagram of a vehicle wheel according to the invention in a first embodiment;

3 eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads in einer zweiten Ausführungsform; 3 a sectional schematic diagram of a vehicle wheel according to the invention in a second embodiment;

4–7 Prinzipdarstellungen unterschiedlicher Oberflächenstrukturierungen eines erfindungsgemäßen zweiten Ringelements; und 4 - 7 Schematic representations of different surface structuring of a second ring element according to the invention; and

8–12 Prinzipdarstellungen der unterschiedlichen Arten der Schwingungserzeugung innerhalb eines Fahrzeugrads während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs. 8th - 12 Schematic representations of the different types of vibration generation within a vehicle wheel during operation of a motor vehicle.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads 1 für ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug, worunter grundsätzlich sämtliche Arten von Kraftfahrzeugen zusammenzufassen sind. Die vorliegende Erfindung richtet sich insbesondere an Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und/oder Elektromotoren sowie gegebenenfalls weiteren, insbesondere alternativen, Antriebsformen. Das Fahrzeugrad 1 umfasst eine Felge 2 mit einem auf deren Außenumfang angeordneten Dämpfungselement 3. Das Dämpfungselement 3 ist in der Lage, die beim Betrieb des Kraftfahrzeugs entstehenden Schwingungen, welche über die Achsanbindung des Fahrzeugrads 1 in die Fahrzeugkarosserie und weiter in den Fahrzeuginnenraum gelangen können, indem sie von Fahrzeuginsassen regelmäßig als störend wahrgenommen werden, zu dämpfen, das heißt zu reduzieren. Hiervon sind insbesondere Schwingungen, welche auf Einflüsse des Antriebsstranges, der Eigenschwingung des Reifens bzw. Reifengürtels sowie Reifentorusresonanzen zurückzuführen sind, betroffen, was bedeutet, dass das erfindungsgemäße Dämpfungselement 3 Schwingungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen, insbesondere im Bereich von ca. 30–50 Hertz, 80–100 Hertz sowie 210–220 Hertz bedämpft, welche den vorweg genannten, voneinander unabhängigen Schwingungsquellen entstammen. 1 shows a sectional schematic diagram of a vehicle wheel according to the invention 1 for a motor vehicle, not shown, by which basically all types of motor vehicles are summarized. The present invention is directed in particular to motor vehicles with internal combustion engines and / or electric motors and optionally further, in particular alternative, drive forms. The vehicle wheel 1 includes a rim 2 with a damping element arranged on its outer circumference 3 , The damping element 3 is capable of the resulting vibrations during operation of the motor vehicle, which via the axle connection of the vehicle wheel 1 can get into the vehicle body and further into the vehicle interior by being regularly perceived by vehicle occupants as disturbing to dampen, that is to reduce. Of these, in particular vibrations, which are due to influences of the drive train, the natural vibration of the tire or tire belt and Reifentorusresonanzen affected, which means that the damping element according to the invention 3 Vibrations in different frequency ranges, in particular in the range of about 30-50 Hertz, 80-100 Hertz and 210-220 Hertz attenuated, which stem from the previously mentioned, mutually independent vibration sources.

Ersichtlich umfasst das Dämpfungselement 3 zwei über Verbindungselemente in Form von umfangsmäßig beispielsweise gleichmäßig verteilt angeordneten Elastomer- bzw. Gummi-Stegen 4 miteinander verbundene konzentrische Ringelemente 5, 6, wobei das erste Ringelement 5 eine radial innere Position und das zweite Ringelement 6 eine radial äußere Position einnimmt. Das erste Ringelement 5 dient im Wesentlichen der Befestigung des Dämpfungselements 3 direkt auf der Felge 2, welche Befestigung etwa durch Verschrauben, Aufspannen oder Aufkleben oder über ein Befestigungsmittel, insbesondere in Form von Niet- oder Klipsverbindungen, erfolgen kann. Das zweite Ringelement 6 dient im Wesentlichen, zusammenwirkend mit den Stegen 4, der Bedämpfung der unterschiedlichen Schwingungen und somit der Fahrzeugkarosserie.Obviously, the damping element comprises 3 two elastomeric or rubber webs distributed over connecting elements in the form of circumferentially distributed, for example, evenly distributed 4 interconnected concentric ring elements 5 . 6 wherein the first ring element 5 a radially inner position and the second ring element 6 assumes a radially outer position. The first ring element 5 essentially serves the attachment of the damping element 3 directly on the rim 2 which fastening can be done by screwing, clamping or gluing or via a fastening means, in particular in the form of rivet or clip connections. The second ring element 6 serves essentially, interacting with the webs 4 , the damping of the different vibrations and thus the vehicle body.

Wie insbesondere in den 2, 3, jeweils eine geschnittene Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrads zeigend, zu erkennen ist, besteht das erste Ringelement 5 beispielsweise aus einem Elastomer und ist mit den auf diesem anvulkanisierten Stegen 4 insbesondere stoffschlüssig verbunden. Die Stege 4 stellen eine Verbindung des ersten Ringelements 5 zu dem zweiten Ringelement 6 her, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel nach 2 aus einem Elastomer-Vulkanisat mit darin einvulkanisierten Stahlseilen 7 als Tilgermasse besteht. In dem Ausführungsbeispiel nach 3 besteht das zweite Ringelement 6 aus einem Metallring 8, das heißt etwa einem Stahlring. Der Metallring 8 kann mehrteilig ausgeführt sein, mithin aus mehreren, zu einem Vollring zusammensetzbaren Metallringsegmenten bestehen (nicht gezeigt). Wenngleich nicht gezeigt, ist auch eine bezüglich den 2, 3 axiale Unterteilung der Verbindungselemente in einzelne radial verlaufende Zapfen oder dergleichen denkbar.As in particular in the 2 . 3 , showing in each case a sectioned schematic representation of a vehicle wheel according to the invention, can be seen, there is the first ring element 5 for example, an elastomer and is vulcanized with this on the webs 4 in particular cohesively connected. The bridges 4 make a connection of the first ring element 5 to the second ring element 6 forth, which in the present embodiment according to 2 made of an elastomeric vulcanizate with steel cables vulcanised inside 7 consists of absorber mass. In the embodiment according to 3 there is the second ring element 6 from a metal ring 8th that is about a steel ring. The metal ring 8th can be made in several parts, thus consist of several, can be assembled into a solid ring metal ring segments (not shown). Although not shown, there is also one regarding the 2 . 3 axial subdivision of the connecting elements in individual radially extending pins or the like conceivable.

Die Befestigung des ersten Ringelements 5 auf der Felge 2 kann beispielswei se – vergleichbar mit dem Aufziehen eines Reifens auf die Felge 2 – durch Aufziehen auf die Felge 2 erfolgen. Hierbei liegt das erste Ringelements 5 im auf aufgezogenen, das heißt auf der Felge 2 montierten Zustand, unter Spannung auf der Felge 2 auf. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung eines Spannmechanismus, der gegebenenfalls auch größere Durchmesser des ersten Ringelements 5 im Vergleich zum Durchmesser der Felge 2 zulässt, da die Verspannung bzw. Befestigung des ersten Ringelements 5 erst nach Aufziehen bzw. Aufstülpen auf die Felge 2 erfolgt. The attachment of the first ring element 5 on the rim 2 can beispielswei se - comparable to the mounting of a tire on the rim 2 - by mounting on the rim 2 respectively. This is the first ring element 5 in the on, that is on the rim 2 mounted state, under tension on the rim 2 on. However, it is also conceivable to use a tensioning mechanism, which optionally also has larger diameters of the first ring element 5 compared to the diameter of the rim 2 permits, since the tension or attachment of the first ring element 5 only after mounting or slipping on the rim 2 he follows.

Die Dämpfungswirkung des erfindungsgemäßen Dämpfungselements 3 ist vornehmlich durch die Wahl bzw. Anpassung von insbesondere des Materials, der Anzahl, der Anordnung, der Form und Steifigkeit der Stege 4 beeinflussbar. Mithin ist es sonach möglich, für unterschiedliche Fahrzeugtypen jeweils unterschiedliche Dämpfungselemente 2 und so individuell einstellbare Dämpfungsprofile zu erstellen.The damping effect of the damping element according to the invention 3 is primarily by the choice or adaptation of particular the material, the number, the arrangement, the shape and rigidity of the webs 4 influenced. Consequently, it is therefore possible for different types of vehicles each different damping elements 2 and to create individually adjustable damping profiles.

In den 4–7 sind unterschiedliche Oberflächenstrukturierungen des zweiten Ringelements 6 dargestellt, welche vornehmlich der Bedämpfung von Reifentorusresonanzen respektive Luftsäulenschwingungen im Reifen dienen. 4 zeigt prinzipiell eine Querschnittsansicht einer kamm- oder nadelartigen, aus einem Elastomer-Material gebildeten Oberflächenstrukturierung, 5 zeigt prinzipiell eine Querschnittsansicht einer halbkreisförmigen bzw. paddelförmigen, aus einem Elastomer-Material gebildeten Oberflächenstrukturierung. In 6 ist prinzipiell eine teppichartige bzw. fellartige Faserstruktur als Oberflächenstrukturierung, in 7 eine Perforation, das heißt einer Oberflächenstrukturierung in Form von mehreren sich radial durch das zweite Ringelement 6 erstreckenden Durchbrüche gezeigt. Die Oberflächenstrukturierungen können auch nur abschnittsweise am Umfang des zweiten Ringelements 6 ausgebildet sein. Gleichermaßen ist es denkbar, unterschiedliche Abschnitte des zweiten Ringelements 6 mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturierungen zu versehen, mithin also etwa in abwechselnder Anordnung Abschnitte mit Perforationen bzw. Nadelstrukturen in die Oberfläche des zweiten Ringelements 6 einzubringen.In the 4 - 7 are different surface structuring of the second ring element 6 shown, which serve primarily the damping of Reifenentorusresonanzen respectively air column vibrations in the tire. 4 shows in principle a cross-sectional view of a comb or needle-like surface structure formed from an elastomeric material, 5 shows in principle a cross-sectional view of a semi-circular or paddle-shaped, formed from an elastomer material surface structuring. In 6 is in principle a carpet-like or fur-like fiber structure as surface structuring, in 7 a perforation, that is a surface structuring in the form of several radially through the second ring element 6 shown extending breakthroughs. The surface structuring can also only partially on the circumference of the second ring element 6 be educated. Similarly, it is conceivable different sections of the second ring element 6 be provided with different surface structures, so therefore approximately in an alternating arrangement sections with perforations or needle structures in the surface of the second ring element 6 contribute.

In den 8–12 sind Prinzipdarstellungen verschiedener Arten der Schwingungserzeugung innerhalb eines Fahrzeugrads 1 während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs dargestellt. So zeigt 8 die Möglichkeit einer Torsion entlang des Pfeils 9, die 10, 11 die Möglichkeit eines Verkippens (vgl. Pfeil 10) respektive einer Translation (vgl. Pfeil 11) jeweils gegen den Reifenmode.In the 8th - 12 are schematic representations of different types of vibration generation within a vehicle wheel 1 during operation of a motor vehicle. So shows 8th the possibility of a twist along the arrow 9 , the 10 . 11 the possibility of tilting (see arrow 10 ) respectively a translation (see arrow 11 ) each against the tire mode.

In den 11, 12 ist die Bedämpfung gegen eine jeweils gestrichelt dargestellte auf Luftsäulenschwingungen basierte Torusresonanz, das heißt eine Translation in x-Richtung (vgl. 11) respektive eine Translation in z-Richtung (vgl. 12) gezeigt.In the 11 . 12 is the attenuation against each shown in dashed lines on Luftsäulenschwingungen based torus resonance, that is a translation in the x-direction (see. 11 ) or a translation in the z-direction (cf. 12 ).

Insgesamt zeichnet sich das erfindungsgemäße Fahrzeugrad 1 dadurch aus, dass es ein neuartiges Dämpfungselement 3 aufweist, über welches gleichzeitig die Bedämpfung bzw. Reduzierung von komfortrelevanten Drehschwingungsüberhöhungen im Antriebsstrang bzw. am Fahrzeugrad 1 und von rollgeräuschrelevanten Bewegungen der Felge 2 infolge Reifenmode- und Reifentorusresonanzen möglich ist. Eine individuelle Einstellbarkeit unterschiedlicher Dämpfungsbereiche des Dämpfungselements 3 ist über eine geeignete Auswahl bzw. Anpassung der das Dämpfungselement 3 bildenden Bestandteile, das heißt der Ringelemente 5, 6 sowie insbesondere der Stege 4 sowohl in konstruktiver wie auch materialtechnischer Hinsicht möglich.Overall, the vehicle wheel according to the invention is characterized 1 characterized in that it is a novel damping element 3 has, over which at the same time the damping or reduction of comfort-relevant torsional vibration peaks in the drive train or on the vehicle 1 and of rolling-wheel-relevant movements of the rim 2 due to tire mode and Reifentorusresonanzen is possible. An individual adjustability of different damping regions of the damping element 3 is about a suitable choice or adaptation of the damping element 3 forming constituents, that is the ring elements 5 . 6 and in particular the webs 4 both in terms of design and material technology possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeugradvehicle
22: Felgerim
33: Dämpfungselementdamping element
44: Stegweb
55: Ringelementring element
66: Ringelementring element
77: Stahlseilsteel cable
88th: Metallringmetal ring
99: Pfeilarrow
1010: Pfeilarrow
1111: Pfeilarrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29818444 U1 [0007]
DE 19805270 A1 [0007]
DE 1021254 [0007]

Claims

Vehicle wheel for a motor vehicle, comprising a rim and an associated thereto, annular damping element for damping vibrations occurring during operation of the motor vehicle, which damping element is arranged circumferentially on the outer or inner circumference of the rim, characterized in that the damping element ( 3 ) two interconnected via connecting elements concentric ring elements ( 5 . 6 ), wherein a first ring element ( 5 ) a radially inner position and a second ring element ( 6 ) occupies a radially outer position.

Vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the connecting elements as being radially between the first and second ring element ( 5 . 6 ) extending webs ( 4 ) are formed.

Vehicle wheel according to claim 1 or 2, characterized in that a connecting element made of elastomer is formed.

Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second ring element ( 5 . 6 ) is formed of an elastomer or metal.

Vehicle wheel according to claim 3, characterized in that the first and / or second ring element ( 5 . 6 ) is formed of elastomer and in the elastomer at least one, in particular annular, metal element is arranged.

Vehicle wheel according to claim 3 or 4, that the first and / or second ring element ( 5 . 6 ) consists of at least two ring segments composable or assembled into a ring.

Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the second ring element ( 6 ) at least in sections, a three-dimensional surface structuring, in particular in the form of a comb-like structure, a semicircular shape, a carpet-like fiber structure or at least one radially through the second ring element ( 6 ) extending breakthrough has.

Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the first ring element ( 5 ) directly on the outer circumference of the rim ( 2 ) is attached.

Vehicle wheel according to claim 8, characterized in that the fastening by screwing, clamping or gluing or via a fastening means, in particular in the form of rivet or clip connections takes place.