DE102016222342A1

DE102016222342A1 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE102016222342A1
Application number: DE102016222342.9A
Authority: DE
Inventors: Makram Zebian; Oliver Schürmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2018-05-17

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Luftreifen (12) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) in einem Innenraum (13) des Luftreifens (12), an einer einem Laufstreifen (1) des Luftreifens (12) gegenüberliegenden Reifeninnenfläche (7) angebracht ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) haftend an der Reifeninnenfläche (7) angebracht ist, und wobei der Luftreifen (12) um eine Rotationsachse (R) in eine Umlaufrichtung (U) rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) und eine Maximalbreite (B) und eine Maximalhöhe (H) aufweist, wobei die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) ausgebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen mit mindestens einem Dämpfungselement, wobei das mindestens eine Dämpfungselement zur Verminderung von Geräuschen geeignet ist.
Die Erfindung geht aus von einem Luftreifen mit mindestens einem Dämpfungselement. Das mindestens eine Dämpfungselement ist in einem Innenraum des Luftreifens, an einer einem Laufstreifen des Luftreifens gegenüberliegenden Reifeninnenfläche angebracht. Dabei ist das mindestens eine Dämpfungselement zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen. Das mindestens eine Dämpfungselement ist haftend an der Reifeninnenfläche angebracht. Der Luftreifen ist um eine Rotationsachse in eine Umlaufrichtung rotierbar. Das mindestens eine Dämpfungselement weist schließlich mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche, eine Maximalhöhe und eine Maximalbreite auf.
Der Innenraum des Luftreifens wird gebildet durch die Reifeninnenfläche. Der Innenraum des Luftreifens ist dabei der Raum, der durch den Luftreifen gebildet wird, der, radial von der Rotationsachse des Luftreifens ausgehend, zwischen der Rotationsachse und der Reifeninnenfläche liegt. Eine Felge, auf die der Luftreifen angeordnet werden kann, liegt räumlich zwischen dem Innenraum des Luftreifens und der Rotationsachse. Der Innenraum des Luftreifens ist im regulären Betrieb des Luftreifens mit Luft gefüllt. Die Rotationsachse ist die Achse, um die der Luftreifen in Umlaufrichtung des Luftreifens in einem regulären Betrieb des Luftreifens rotieren kann.
Bei einer schallwechselwirkenden Oberfläche handelt es sich um eine solche Fläche des mindestens einen Dämpfungselementes, auf die Schallwellen treffen. Die Schallwellen sind in dem Innenraum des Luftreifens entstanden. Durch eine Wechselwirkung dieser Schallwellen mit der schallwechselwirkenden Oberfläche kommt es insbesondere zu einer Veränderung und insbesondere zu einer Dämpfung der Schallwellen.
Das mindestens eine Dämpfungselement weist insbesondere eine Längsachse auf. Die Längsachse liegt parallel zu der Richtung der größten räumlichen Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements. Die Längsachse liegt beispielsweise rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens.
Bei einer Maximalbreite des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich rechtwinklig zu der Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes und vorzugsweise parallel zu der Rotationsachse des Luftreifens erstreckt.
Bei einer Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine solche Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich rechtwinklig zu der Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes und parallel zu einem Radius des Luftreifens und rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens erstreckt.
Der Luftreifen folgt grundsätzlich einer Kreisform, wobei ein Radius der Kreisform und somit des Luftreifens radial von der Rotationsachse ausgeht und zu der Rotationsachse des Luftreifens sowie zu der Umlaufrichtung des Luftreifens in einem rechten Winkel steht.
Aus dem Stand der Technik sind Luftreifen mit Dämpfungselementen bekannt, wobei die Dämpfungselemente zur Verminderung von Geräuschen, die im Inneren eines Luftreifens entstehen können, geeignet sind. Dabei ist sowohl der Einsatz eines einzelnen Dämpfungselementes, als auch der Einsatz einer Mehrzahl von Dämpfungselementen zur Verminderung von Geräuschen aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, Dichtmittel als Haftmittel zwischen Dämpfungselementen und Reifeninnenflächen zu verwenden. Das Dichtmittel ist dabei dazu geeignet, einen Reifen für den Fall einer mechanischen Beschädigung, etwa eines Durchstoßes, an der Stelle der Beschädigung abzudichten. Die Oberfläche des Dämpfungselements, zwischen der und der Reifeninnenfläche das Dichtmittel als Haftmittel aufgebracht wird und die zur Herstellung einer Haftverbindung des Dämpfungselements und der Reifeninnenfläche genutzt wird, kann als Verbindungsfläche bezeichnet werden.
Beispielsweise wird in der EP 2 006 125 B1 ein Fahrzeugluftreifen offenbart, bei dem ein Dichtmittel zumindest unmittelbar nach seinem Aufbringen auf eine Reifeninnenfläche eine Klebrigkeit aufweist. Diese Klebrigkeit ist ausreichend hoch, um zwischen einem im Inneren des Fahrzeugreifens angebrachten Schaumstoffring und der Reifeninnenfläche eine stabile Haftverbindung zu erzeugen. Der Schaumstoffring ist dabei zur Schalldämpfung vorgesehen.
Für die aus dem Stand der bekannten Vorrichtungen zur Dämpfung von Geräuschen ist eine bestimmte Menge des als Haftmittel wirkenden Dichtmittels unterhalb des Dämpfungselementes notwendig.
Zur Sicherstellung einer ausreichend stabilen Haftverbindung zwischen einem Dämpfungselement und der Reifeninnenfläche ist daher stets eine bestimmte Menge des Dichtmittels notwendig. Der Einsatz der bestimmten Menge an Dichtmittel ist mit Kosten verbunden und stellt, beispielsweise bei der Entsorgung eines verbrauchten oder schadhaften Reifens, eine mögliche Belastung der Umwelt dar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Menge des verwendeten Dichtmittels auf ein notwendiges Minimum zu reduzieren um dadurch Kosten zu sparen und die Umwelt zu schonen, sowie die akustische Wirksamkeit des Dämpfungselementes zu erhöhen.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche ausgebildet ist.
Bei einer Wellenform handelt es sich um eine solche Form der Oberfläche die entsprechend einer Welle geformt ist. Dabei erstrecken sich die Auslenkungen dieser Welle beispielsweise rechtwinklig zu der Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes und insbesondere parallel zu der Rotationsachse des Luftreifens. Eine Wellenform weist beispielsweise Eigenschaften wie eine Auslenkung, also eine Amplitude, und einen bestimmten räumlichen Abstand zwischen zwei unmittelbar benachbarten Auslenkungen auf. Ferner kann eine Wellenform gegenüber einer anderen Wellenform phasenverschoben sein.
Die Ausbreitungsrichtung der Wellenform kann darüber hinaus parallel oder rechtwinklig oder in einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Längsachse des Dämpfungselementes an der schallwechselwirkenden Oberfläche verlaufen. Die Wellenform kann auch der Form zweier sich zugleich ausbreitender Wellen entsprechen, wobei sich die eine Welle der Wellenform parallel und die andere Welle der Wellenform rechtwinklig zu der Längsachse des Dämpfungselementes ausbreitet oder erstreckt. Die Richtungen der Ausbreitungen oder Erstreckungen dieser beiden Wellen können auch einen Winkel zwischen 0° und 90° bilden. Diese beiden Wellen können insbesondere auf Sinus-Funktionen oder Fourier-Reihen beruhen, derart, dass die Wellen gleiche Amplituden und Phasenlagen aufweisen.
Dadurch, dass die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche ausgebildet ist, wird sichergestellt, dass das mindestens eine Dämpfungselement eine ausreichend große schallwechselwirkende Oberfläche aufweist und zugleich eine derart beschaffene Verbindungsfläche aufweist, dass insbesondere das Verhältnis der schallwechselwirkenden Oberfläche zu der Verbindungsfläche größer ist, als es bei aus dem Stand der Technik bekannten Dämpfungselementen der Fall ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Dämpfungselemente folgen beispielsweise einer Quaderform, mit einer ebenen, nicht-gewellten schallwechselwirkenden Oberfläche. Je kleiner die Verbindungsfläche ist, desto geringer ist die Menge des als Haftmittel wirkenden Dichtmittels.
Hintergrund ist, dass insbesondere die Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche zu einer ausreichend großen schallwechselwirkende Oberfläche führt, die insbesondere auch größer ist, als eine schallwechselwirkende Oberfläche eines Dämpfungselements mit einer ebenen, nicht gewellten Oberfläche eines Dämpfungselementes.
Die Größe der schallwechselwirkenden Oberfläche ist für die effektive Verminderung von Geräuschen wesentlich. Eine wellenförmige Oberfläche führt auf einer bestimmten Länge des Dämpfungselements entlang seiner Längsachse zu einer größeren Oberfläche die mit dem Schall wechselwirkt als eine ebene, nicht-gewellte Oberfläche. Ferner führt die wellenförmige Oberfläche zu einer stärkeren Schalldämpfung. Hintergrund ist, dass eine Parallelprojektion des Dämpfungselements in eine Projektionsebene, wobei ein Normalvektor der Projektionsebene parallel zu der Umlaufrichtung und rechtwinklig zu der Rotationsachse liegt, zu einer flächenmäßig größeren Abbildung der Dämpfungselemente in der Projektionsebene führen kann, als es im Fall eines quaderförmigen Dämpfungselements mit gleichem Volumen aber mit einer ebenen, nicht gewellter Oberfläche der Fall wäre. Diese flächenmäßig größere Abbildung führt dann zu einer erhöhten Schalldämpfung.
Insgesamt wird eine kleinere Verbindungsfläche geschaffen, als es im Fall eines beispielsweise quaderförmigen Dämpfungselementes mit ebener, nicht-gewellter Oberfläche und gleichem Vermögen zur Absorption von Schall sein könnte. Es wird insbesondere eine Volumenreduzierung eines Dämpfungselementes bei einer gleichzeitig konstanten projizierten Querschnittsfläche erreicht. Die projizierte Querschnittsfläche wird erreicht durch eine Parallelprojektion des Dämpfungselements in eine Projektionsebene, wobei ein Normalvektor der Projektionsebene parallel zu der Umlaufrichtung und rechtwinklig zu der Rotationsachse liegt.
Durch den Umstand, dass die Verbindungsfläche auf ein erforderliches Minimum beschränkt wird, wird die mindestnotwendige Menge des Haftmittels oder des Dichtmittels verringert.
Insgesamt wird somit sowohl eine ausreichend stabile Verbindung zwischen dem mindestens einen Dämpfungselement und der Reifeninnenfläche als auch eine möglichst große und effiziente schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes gewährleistet. Dadurch wird ein effizienter und somit kostengünstiger und ressourcenschonender und umweltschonender Einsatz des Haftmittels oder des Dichtmittels für eine einwandfreie Haftfunktion und Dichtfunktion sichergestellt und ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Dämpfungselement kann auch auf einer Felge und/oder anstelle auf der Reifeninnenfläche auf einer Felge angeordnet sein. Dabei kann das erfindungsgemäße Dämpfungselement hinsichtlich sämtlicher Ausgestaltungsformen, die in der Beschreibung offenbart sind und entsprechend der Beschreibung auf der Reifeninnenfläche angeordnet sind, auf der Felge angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft somit insbesondere auch eine Felge mit mindestens einem Dämpfungselement, wobei das mindestens eine Dämpfungselement an der Felge angebracht ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche und eine Maximalbreite und eine Maximalhöhe aufweist, wobei die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche ausgebildet ist.
Die Rotationsachse des Luftreifens und die Umlaufrichtung des Luftreifens fallen mit einer Rotationsachse der Felge beziehungsweise einer Umlaufrichtung der Felge zusammen. Die Erfindung betrifft ferner insbesondere eine Rad, vorzugsweise ein Kraftfahrzeugrad, aufweisend einen erfindungsgemäßen Luftreifen und/oder eine erfindungsgemäße Felge.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dämpfungselement entlang eines vollständigen Reifeninnenumfang oder eines vollständigen Felgenumfangs an der Reifeninnenfläche oder der Felge angeordnet.
Bei dem Reifeninnenumfang handelt es sich um den inneren Umfang des Luftreifens der entlang der Reifeninnenfläche verläuft. Bei dem Felgenumfang handelt es sich um den äußeren Umfang der Felge der entlang einer Felgenoberfläche verläuft.
Entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs angeordnet bedeutet somit insbesondere, dass das mindestens eine Dämpfungselement einer Kreisform folgt, wobei der Umfang dieser Kreisform dem Reifeninnenumfang entspricht.
Durch den Umstand, dass das mindestens eine Dämpfungselement entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs an der Reifeninnenfläche angeordnet ist, wird eine effiziente Schalldämpfung erzielt. Hintergrund ist, dass in diesem Fall der Anordnung entlang des vollständigen Reifenumfangs ein maximales Volumen des Dämpfungselementes in Abhängigkeit einer Ausdehnung des Dämpfungselementes in Umlaufrichtung sichergestellt wird. Zudem ist in diesem Fall an jedem Ort entlang des Reifenumfangs ein Bestandteil des Dämpfungselementes angeordnet.
Möglich ist insbesondere auch, dass das Dämpfungselement nicht entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs oder eines Felgenumfangs an der Reifeninnenfläche angeordnet ist und die beiden Enden des Dämpfungselementes in Umlaufrichtung einen Spalt ausbilden. Der Spalt weist entlang der Reifeninnenfläche in Umlaufrichtung eine Länge von 5 mm bis 50 mm, bevorzugt von 10 mm bis 30 mm und noch bevorzugter von 20 mm auf.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung folgt die Wellenform einer periodischen Funktion, beispielsweise einer trigonometrischen Funktion, vorzugsweise einer Sinus-Funktion, oder einer Fourier-Reihe, oder einer nicht-periodischen Funktion oder einem Zufallsmuster. Bei einer nicht-periodischen Funktion sind beispielsweise ein Startpunkt und/oder ein Endpunkt einer Wellenlänge lateral verschieden. Das Zufallsmuster kann beispielsweise auf einer Binärzahlkette oder einer Binärmatrix basieren. Beispielsweise kann die Fourier-Reihe ausschließlich auf ungeraden Koeffizienten basieren.
Durch den Umstand, die Wellenform einer periodischen Funktion, beispielsweise einer trigonometrischen Funktion, vorzugsweise einer Sinus-Funktion, oder einer Fourier-Reihe, oder einer nicht-periodischen Funktion oder einem Zufallsmuster folgt, wird beispielsweise eine ein unveränderter Schalldämpfung zugleich die Menge des porösen Materials verringert.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung folgt die Wellenform einer gedämpften Funktion.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die Wellenform einer gedämpften Funktion folgt, kann das Dämpfungselement an die akustischen Gegebenheiten im Reifeninnenraum angepasst werden. Beispielsweise können die Bereiche des Dämpfungselementes, in denen die Wellenform eine größere Amplitude aufweist, als solche Bereiche des Dämpfungselementes, deren Wellenform aufgrund der Dämpfung der Funktion eine kleinere Amplitude aufweist, in Abhängigkeit der akustischen Gegebenheiten im Reifeninnenraum angeordnet werden. So können beispielsweise die Dämpfungselemente derart angeordnet werden, dass solche Bereiche, in denen die Wellenform eine unter Berücksichtigung des Dämpfungselementes relativ größere Amplitude aufweist als in anderen Bereichen des Dämpfungselementes, dort angeordnet sein, wo im Reifeninnenraum die größte Intensität der Schallwellen auftreten kann.
Ferner können zwei Bereiche eines Dämpfungselementes oder zweier Dämpfungselemente mit ungedämpfter Amplitude einander genau gegenüberliegend am Reifeninnenumfang im Reifeninnenraum angeordnet sein.
Ein Abstand dieser zwei Bereiche mit ungedämpfter Amplitude und/oder die Anordnung dieser Bereiche in dem Reifeninnenraum kann ferner in Abhängigkeit einer Raummode eingerichtet werden. Dabei beträgt die Anzahl der Bereiche mit ungedämpfter Amplitude einen doppelten Wert einer Nummer der Raummode. Beispielsweise bei Raummode 1: doppelter Wert = 2, bei Raummode 2: doppelter Wert = 4, bei Raummode 5: doppelter Wert = 10. Diese Ausgestaltung kann für den Fall eines einzigen Dämpfungselementes oder für den Fall einer Vielzahl von Dämpfungselementen realisiert sein. Dabei liegen jeweils stets zwei Bereiche mit ungedämpfter Amplitude einander gegenüber und sind symmetrisch bezüglich der Rotationsachse des Luftreifens angeordnet. Somit wird die Anordnung der Bereiche mit ungedämpfter Amplitude an einen Abstand der Maxima der jeweiligen Raummode voneinander angepasst.
Bei einer Raummode handelt es sich um eine Eigenschaft einer stehenden akustischen Welle. Die Raummode entspricht insbesondere einer den Raum ausfüllenden Eigenform der Welle. Die Nummer der Raummode entspricht beispielsweise einer Anzahl der Luftschallwellenlängen entlang des inneren Umfangs des Luftreifens im durch die Reifeninnenfläche gebildeten Innenraum, also einer Anzahl von Luftschallwellenlängen entlang einer Umfangslänge, insbesondere einer maximalen Umfangslänge, der Reifeninnenfläche oder einer Umfangslänge in dem Reifeninnenraum zwischen der Reifeninnenfläche und einer Felge.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt eine minimale Amplitude oder eine maximale Amplitude der Wellenform den Wert einer Ausdehnung von 0 % bis 2000 % der Maximalbreite oder der Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselementes.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach eine minimale Amplitude oder eine maximale Amplitude der Wellenform den Wert einer Ausdehnung von 0 % bis 2000 % einer Maximalbreite oder Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselementes beträgt, kann wiederum im Fall einer Parallelprojektion des Dämpfungselements in eine Projektionsebene, wobei ein Normalvektor der Projektionsebene parallel zu der Umlaufrichtung und rechtwinklig zu der Rotationsachse liegt, eine flächenmäßig größere Abbildung der Dämpfungselemente in der Projektionsebene erzeugt werden, als es beispielsweise im Fall eines quaderförmigen Dämpfungselements mit gleichem Volumen aber mit einer ebenen, nicht gewellter Oberfläche der Fall wäre. Diese flächenmäßig größere Abbildung führt dann zu einer erhöhten Schalldämpfung
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements in eine Richtung parallel zu der Rotationsachse orientiert. Diese mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements ist insbesondere in eine Richtung rechtwinklig zu der Umlaufrichtung des Luftreifens oder der Felge orientiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements in eine Richtung parallel zu der Umlaufrichtung des Luftreifens oder der Felge orientiert. Diese mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements ist insbesondere in eine Richtung rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge orientiert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements in Richtung der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge orientiert. Die Ausbreitungsrichtung der Wellenform kann darüber hinaus parallel oder rechtwinklig oder in einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der Umlaufrichtung des Luftreifens an der schallwechselwirkenden Oberfläche verlaufen. Dies bedeutet insbesondere, dass sich gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung eine Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche, die in Richtung der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge orientiert ist, parallel zu der Rotationsachse oder parallel zu der Umlaufrichtung des Luftreifens oder der Felge erstreckt.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements in Richtung der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge orientiert ist, wird die schallwechselwirkende Oberfläche des Dämpfungselementes weiter vergrößert. Ferner werden auch solche Schallwellen gedämpft, die das Dämpfungselement aus Richtung der Rotationsachse herkommend erreichen. Darüber hinaus kann im Fall einer Parallelprojektion des Dämpfungselements in eine Projektionsebene, wobei ein Normalvektor der Projektionsebene parallel zu der Umlaufrichtung und rechtwinklig zu der Rotationsachse liegt, eine flächenmäßig gleich große Abbildung der Dämpfungselemente in der Projektionsebene erzeugt werden, als es beispielsweise im Fall eines Dämpfungselementes wäre, bei dem keine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche, sondern eine ebene, nicht-gewellte Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements in Richtung der Rotationsachse orientiert ist. Gegenüber einem solchen Dämpfungselement würde für das Dämpfungselement, bei dem mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche in Richtung der Rotationsachse orientiert ist, weniger poröses Material für die flächenmäßig gleich große Abbildung der Dämpfungselemente in der Projektionsebene erforderlich sein.
Die schallwechselwirkende Oberfläche kann ferner insbesondere in eine beliebige Raumrichtung orientiert sein. Für den Fall, dass das mindestens eine Dämpfungselement an der Felge angeordnet ist, kann die wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche beispielsweise in Richtung der Reifeninnenfläche oder in eine beliebige Raumrichtung orientiert sein.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist ein Betrag einer Amplitude der Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements größer oder kleiner als der Betrag einer Maximalbreite oder der Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselementes.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung steht die Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselements zu der Maximalbreite des mindestens einen Dämpfungselements in einem ersten Längenverhältnis von mindestens 1:30 bis 5:1.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach die Maximalhöhe des mindestens einen Dämpfungselements zu der Maximalbreite des mindestens einen Dämpfungselements in einem ersten Längenverhältnis von mindestens 1:30 bis 5:1 steht, wird die Verbindungsfläche und eine Nutzung des Reifeninnenraums und eine Gewichtsverteilung der Dämpfungselemente im Reifeninnenraum optimiert. Hintergrund dieser Optimierung ist unter anderem, dass aufgrund dieser Längenverhältnisse ein Dämpfungselement mit einer ausreichend großen schallwechselwirkenden Oberfläche und zugleich kleinstmöglicher Verbindungsfläche beispielsweise zur Reifeninnenfläche oder zur Felge bereitgestellt wird. Ferner wird aufgrund dieser Längenverhältnisse im Fall einer Parallelprojektion des Dämpfungselements in eine Projektionsebene, wobei ein Normalvektor der Projektionsebene parallel zu der Umlaufrichtung und rechtwinklig zu der Rotationsachse liegt, eine flächenmäßig optimierte Abbildung der Dämpfungselemente in der Projektionsebene erzeugt werden.
Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung beträgt eine Anzahl von Dämpfungselementen 1-100 und insbesondere 2, 3, 4 oder einen doppelten Wert einer Nummer der Raummode, beispielsweise bei Raummode 1: doppelter Wert = 2, bei Raummode 2: doppelter Wert = 4, bei Raummode 5: doppelter Wert = 10.
Durch den Umstand, dass die Anzahl von Dämpfungselementen 2, 3, 4 oder einen doppelten Wert einer Nummer der Raummode beträgt, kann der Einsatz der Dämpfungselemente genau an die akustischen Gegebenheiten des Luftreifens angepasst werden. Je nach Art oder Betrieb des Luftreifens können unterschiedliche Hauptfrequenzen der Geräusche im Innenraum des Luftreifens auftreten. Dadurch, dass die Anzahl der Dämpfungselemente an die akustischen Gegebenheiten des Reifens und an die möglicherweise auftretenden Hauptfrequenzen angepasst ist, wird der unnötige Einsatz überzähliger Dämpfungselemente vermieden. Das Vermeiden des unnötigen Einsatzes überzähliger Dämpfungselemente führt zu einer Einsparung des porösen Materials.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Maximalhöhe und/oder die Maximalbreite und/oder eine Maximallänge des mindestens eines Dämpfungselementes und/oder eine Amplitude und/oder eine Phase und/oder eine Frequenz und/oder der Umstand, ob ein Umstand, ob die Wellenform einer periodischen oder eine nicht periodischen Funktion folgt, der Wellenform der wellenförmigen schallwechselwirkenden Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselements von der Maximalhöhe und/oder der Maximalbreite und/oder einer Maximallänge mindestens eines anderen Dämpfungselementes verschieden und/oder einer Amplitude und/oder einer Phase und/oder einer Frequenz und/oder einem Umstand, ob einem Umstand, ob die Wellenform einer periodischen oder eine nicht periodischen Funktion folgt, der Wellenform der wellenförmigen schallwechselwirkenden Oberfläche des mindestens eines anderen Dämpfungselementes verschieden.
Möglich ist ferner gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung, dass das mindestens eine Dämpfungselement an verschiedenen Seiten seiner schallwechselwirkenden Oberfläche unterschiedliche Wellenformen aufweist. Dabei können sich diese Wellenformen beispielsweise hinsichtlich ihrer Funktion, ihrer Amplitude, ihrer Phase, des Umstands, ob es sich um eine gedämpfte oder nicht-gedämpfte Funktion handelt, und/oder des Umstands, ob es sich um eine periodische oder um eine nicht-periodische Funktion handelt, unterscheiden.
Möglich ist ferner gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung, dass mindestens zwei verschiedenen Dämpfungselemente sich gegeneinander derart verscheiden sind, dass sie an verschiedenen Seiten ihrer schallwechselwirkenden Oberflächen unterschiedliche Wellenformen aufweisen. Dabei können sich diese Wellenformen der verschiedenen Dämpfungselemente beispielsweise hinsichtlich ihrer Funktion, ihrer Amplitude, ihrer Phase, des Umstands, ob es sich um eine gedämpfte oder nicht-gedämpfte Funktion handelt, und/oder des Umstands, ob es sich um eine periodische oder um eine nicht-periodische Funktion handelt, unterscheiden.
Bei einer Maximallänge des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine maximale Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich parallel zu der Längsachse des mindestens einen Dämpfungselements erstreckt.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, dass die Maximalhöhe und/oder die Maximalbreite und/oder eine Maximallänge mindestens eines Dämpfungselementes von der Maximalhöhe und/oder der maximalbreite und/oder einer Maximallänge mindestens eines anderen Dämpfungselementes verschieden sind, kann die Menge des porösen Materials des Dämpfungselements an die akustischen Gegebenheiten im Innenraum des Luftreifens angepasst werden.
Hintergrund der Anpassung ist, dass für bestimmte, im Innenraum des Luftreifens auftretende Raummoden nur eine bestimmte Anzahl von Dämpfungselementen mit einer vorgegebenen Maximalhöhe und/oder Maximalbreite und/oder Maximallänge zur Dämpfung notwendig ist. Für andere, im Innenraum des Luftreifens auftretende Raummoden reichen Dämpfungselemente mit beispielsweise einer geringeren Maximalhöhe zur Dämpfung aus.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung beträgt ein erster Maximalabstand zwischen mindestens einem ersten Dämpfungselement zu einem ihm unmittelbar benachbarten mindestens einen zweiten Dämpfungselement in Umlaufrichtung des Luftreifens entlang der Reifeninnenfläche oder der Felge 0 mm bis 2000 mm.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist der erste Maximalabstand von einem zweiten Maximalabstand verschieden. Dabei handelt es sich bei dem zweiten Maximalabstand um einen Abstand in Umlaufrichtung des Luftreifens entlang der Reifeninnenfläche zwischen dem mindestens einen ersten Dämpfungselement zu einem ihm unmittelbar benachbarten mindestens einen dritten Dämpfungselement. Das mindestens eine erste Dämpfungselement ist räumlich entlang der Reifeninnenfläche zwischen dem mindestens einen zweiten Dämpfungselement und dem mindesten einen dritten Dämpfungselement angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist der erste Maximalabstand von einem zweiten Maximalabstand verschieden. Dabei handelt es sich bei dem zweiten Maximalabstand um einen Abstand in Umlaufrichtung der Felge entlang einer Felgenfläche zwischen dem mindestens einen ersten Dämpfungselement zu einem ihm unmittelbar benachbarten mindestens einen dritten Dämpfungselement. Das mindestens eine erste Dämpfungselement ist räumlich entlang der Felgenfläche zwischen dem mindestens einen zweiten Dämpfungselement und dem mindesten einen dritten Dämpfungselement angeordnet. Bei der Felgenfläche handelt es insbesondere sich um eine solche Fläche der Felge, die, radial von der Rotationsachse der Felge wegweist und der Reifeninnenfläche für den Fall, dass der Luftreifen auf der Felge angeordnet ist, gegenüberliegt.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung folgt das Verhältnis mindestens zweier Maximalabstände zwischen Dämpfungselementen einem Zufallsmuster und vorzugsweise einem Monte-Carlo-basierten Zufallsmuster. Durch den erfindungsgemäßen Umstand, dass das Verhältnis mindestens zweier Maximalabstände zwischen Dämpfungselementen einem Zufallsmuster und vorzugsweise einem Monte-Carlo-basierten Zufallsmuster folgt, wird der erfindungsgemäße Vorteil erreicht, Geräusche mit hohen akustischen Frequenzen, die bei höheren Raummoden auftreten können, akustisch ausreichend zu dämpfen. Darüber hinaus können auf diese Weise verschiedene Raummoden gleichzeitig gedämpft werden.
Ferner kann anhand einer Verteilung der Dämpfungselemente ein Reifenrundlauf verbessert werden. Hintergrund der Verbesserung des Reifenrundlaufs ist, dass die Dämpfungselemente an Stellen innerhalb der Reifeninnenfläche angeordnet werden können, an denen der Luftreifen lokale Massendefizite aufweisen kann. Die Massendefizite betreffen dabei die Masse des Luftreifens selbst. Zu diesem Zweck wird die Masse der Dämpfungselemente zum Ausgleich der Massendefizite des Luftreifens genutzt.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine Anzahl von N Dämpfungselementen in Gruppen angeordnet. Dabei besteht insbesondere zwischen einem Abstand X in cm der einzelnen Dämpfungselemente innerhalb einer Gruppe zu einem Abstand K in cm zwischen zwei unmittelbar benachbarten Gruppen von Dämpfungselementen das Verhältnis: $(N - 1) \times X:K=A:B$
Dabei nehmen A und B insbesondere die Werte A = 3 und B = 17 an. Gemäß einer weiteren Möglichkeit handelt sich bei A und B jeweils um eine Primzahl. Durch den Umstand, dass der Abstand X in cm der einzelnen Dämpfungselemente innerhalb einer Gruppe von Dämpfungselementen zu einem Abstand K in cm zwischen zwei unmittelbar benachbarten Gruppen dem oben genannten Verhältnis folgt, wird sichergestellt, dass eine Vielzahl von im Reifeninnenraum entstehenden Moden unterdrückt wird.
Beispielsweise kann darüber hinaus der Abstand X in cm in folgendes Verhältnis zur Maximalbreite mindestens eines Dämpfungselementes in cm gesetzt werden: $(Maximalbreite mindestens eines Dämpfungselementes) :X = 1:3 .$
Dieses beispielhafte Muster gilt für eine Gruppe von je zwei Dämpfungselementen bei Raummode 5. Entsprechend dieses Beispiels hat das mindestens eine Dämpfungselement eine Maximallänge von 20 mm. Dadurch beträgt der Abstand X = 6 cm. Eine Gruppe von je zwei Dämpfungselementen weist mit dem Abstand X eine gesamte Länge von 10 cm entlang der Reifeninnenfläche in Umlaufrichtung auf. Im Fall A = 3 und B = 17 beträgt der Abstand K dann 34 cm. Dadurch ergeben sich entsprechend dieses Beispiels beispielhaft 5 Gruppen von zwei Dämpfungselementen bei einer Umfangslänge der Reifeninnenfläche von 2 m. Ferner können entsprechend einer weiteren Möglichkeit, insbesondere im Fall einer nicht äquidistanten Anordnung der Gruppen der Dämpfungselemente oder der Dämpfungselemente innerhalb der Gruppen, die Abstände X und K variiert werden.
Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der erste Maximalabstand 0% bis 5000% größer als der zweite Maximalabstand. Die Wirkung der Dämpfungselemente wird effizient gestaltet, wenn ein Maximalabstand der Dämpfungselemente voneinander einer Wellenlänge einer harmonischen Welle entspricht. Beispielsweise wird ein erster Maximalabstand in Abhängigkeit einer kleinsten zu dämpfenden Raummode gewählt und ein zweiter Maximalabstand wird anhand einer höchsten zu dämpfenden Raummode gewählt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist mindestens ein Dämpfungselement hinsichtlich einer Mittenumfangslinie zu der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge parallel versetzt an der Reifeninnenfläche oder der Felge angeordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes zumindest teilweise entsprechend einer ersten Wellenform ausgebildet ist und zumindest teilweise entsprechend einer zweiten Wellenform ausgebildet ist, wobei die erste Wellenform mindestens einer ersten Funktion folgt und die zweite Wellenform mindestens einer zweiten Funktion folgt und wobei die mindestens eine erste Funktion von der mindestens einen zweiten Funktion verschieden ist.
Durch den Umstand, wonach die wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes zumindest teilweise entsprechend einer ersten Wellenform ausgebildet ist und zumindest teilweise entsprechend einer zweiten Wellenform ausgebildet ist, wobei die erste Wellenform mindestens einer ersten Funktion folgt und die zweite Wellenform mindestens einer zweiten Funktion folgt und wobei die mindestens eine erste Funktion von der mindestens einen zweiten Funktion verschieden ist, kann das Dämpfungselement für verschiedene, zeitgleich auftretende Raummoden ausgelegt werden.
Gemäß einer weiteren vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung unterscheidet sich die mindestens eine erste Funktion von der mindestens einen zweiten Funktion durch eine Frequenz, eine Amplitude, einen Umstand, ob es sich um eine periodische oder nicht-periodische Funktion handelt, einen Umstand, ob es sich um eine gedämpfte oder um eine nicht-gedämpfte Funktion handelt, und/oder einen Umstand, ob die Funktion auf einer Binärmatrix basiert.
Bei dem porösen Material, aus dem das mindestens eine Dämpfungselement ausgebildet ist, kann es sich beispielsweise um Standard ContiSilent®-Schaum handeln und/oder beispielsweise Polyurethan oder Polyester mit einer Dichte von 30 bis 35kg/m³ und einer Härte von 6,5 kilo-pascal. Weitere mögliche poröse Materialien weisen eine Mischung aus Polyurethan und/oder Polyester und/oder Polyether, oder Polyurethanschäume auf einer Polyetherbasis oder einer Polyesterbasis mit einer Dichte von 30 - 35kg/m³ und einer Härte von 6,5 kilo-pascal, eine beliebige poröse, schallabsorbierende Materialienmischung, beispielsweise Glas- oder Steinwolle, Schlingenware oder Hochflor oder Vliesmaterialien oder Kork auf. Weitere mögliche poröse Materialien, die sich für die Nutzung als Dämpfungselement eignen, sind beispielsweise ein Melaminharzschaum oder ein Bauschaum.
Ferner weist das poröse Material des Dämpfungselementes insbesondere eine Dichte von beispielsweise bis zu 100 kg/m³ und/oder eine Stauchhärte von beispielsweise 1,5 kilo-pascal auf.
Vorzugsweise kann das poröse Material mindestens eines Dämpfungselementes von dem porösen Material mindestens einen anderen Dämpfungselementes hinsichtlich der Zusammensetzung seiner Materialien verschieden sein. Insbesondere können Gruppen von Dämpfungselementen hinsichtlich der porösen Materialien und der mit den porösen Materialien verbundenen Eigenschaften sowie ihrer Zusammensetzungen von anderen Gruppen von Dämpfungselementen verschieden sein.
Beispielsweise können einzelne Dämpfungselemente oder Gruppen von Dämpfungselementen somit auf Absorptionsmaxima, je nach auftretender Raummode, abgestimmt sein. Die Absorptionsmaxima beziehen sich auf die Absorption der mit den Raummoden verbundenen Schallwellen im Innenraum des Luftreifens.
Ferner kann mindestens ein Dämpfungselement aus verschiedenen porösen Materialien ausgebildet sein.
Das mindestens eine Dämpfungselement ist insbesondere mittels eines Dichtmittels haftend an der Reifeninnenfläche angebracht. Dabei handelt es sich bei dem Dichtmittel beispielsweise um ein Polyurethan-Gel oder um eine Butylkautschukbasiertes Dichtmittel.
Bei dem Dichtmittel handelt es sich insbesondere um ein Polyurethan-Gel oder um eine Butylkautschukbasiertes Dichtmittel in Kombination mit einem Klebeband und/oder mit einem silikonbasierten Kleber und/oder mit einem Zwei-Komponenten-Kleber und/oder mit einem Baukleber und/oder mit einem Polyurethan-Kleber und/oder mit einem kautschukbasierten Kleber und/oder mit einem Reifenreparaturkleber und/oder mit einem Sekundenkleber und/oder in Kombination mit einem Kleber basierend auf Cyanacrylat und/oder basierend auf einem wasserbasierten Acryl-System mit einer Polyethylenterephthalat-Struktur und/oder basierend auf Acryl-Nitril-Butadien-Kautschuk in Verbindung mit einem in Aceton gelösten Formaldehyd-Harz und/oder basierend auf einem Silan-Polyether und/oder basierend auf einem mit Butyl-Kautschuk vernetzten Polybuten und/oder basierend auf einem Alkoxy-Silikon.
Insbesondere kann für mindestens ein Dämpfungselement ein anderes Dichtmittel oder eine anderes Haftmittel verwendetet werden als für mindestens ein anderes Dämpfungselement. Die Wahl des Dichtmittels kann von der Geometrie und/oder der Masse des porösen Materials des jeweiligen Dämpfungselements abhängen. Dabei betrifft die Wahl des Dichtmittels insbesondere seine chemische Zusammensetzung. Ferner kann beispielsweise eine Schichtdicke des Dichtmittels oder des Haftmittels variiert werden. Ferner kann beispielsweise räumlich neben einem Dämpfungselement mit einer schallwechselwirkenden Oberfläche die wellenförmig ist ein Dämpfungselement mit einer vollständig ebenen, nicht-gewellten schallwechselwirkenden Oberfläche angeordnet sein.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten, auf die die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Luftreifen mit mindestens einem Dämpfungselement in Radialschnittansicht;
2 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
3 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
6 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
7 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
8 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Luftreifens mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer weiteren Ausführungsform;
9 eine schematische Darstellung eines Rades.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Luftreifen 12 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch in Radialschnittansicht dargestellt. Der Luftreifen 12 weist einen Laufstreifen 1, Seitenwände 2, Wulstbereiche 3, Wulstkerne 4 sowie einen mehrlagigen Gürtelverband 5 und eine Karkasseneinlage 6 auf. Der Luftreifen 12 weist eine Reifeninnenfläche 7 auf. An der Reifeninnenfläche 7 ist mindestens ein Dämpfungselement 8 angeordnet. Das mindestens eine Dämpfungselement 8 ist aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen geeignet. Bei den Geräuschen handelt es sich um solche Geräusche, die in einem durch die Reifeninnenfläche 7 gebildeten Innenraum 13 des Luftreifens 12 entstehen können.
Der Luftreifen 12 weist vorzugsweise ein Dichtmittel 10 auf. Das Dichtmittel 10 ist zum Schutz des Luftreifens 12 vor Durchstichen an der Reifeninnenfläche 7 angeordnet.
Das Dichtmittel 10 ist in der Lage, sich bei einem Durchstich oder einer anderen mechanischen Beschädigung des Luftreifens 12 selbst abdichtend zu verhalten. Das Dichtmittel 10 dient außerdem dazu, eine Haftverbindung zwischen dem mindestens einem Dämpfungselement 8 und der Reifeninnenfläche 7 zu erzeugen. Diese Haftverbindung kann auch mittels eines Haftmittels, beispielsweise einem Klebstoff, erzeugt werden.
Mit 11 wird eine Felge bezeichnet. Die Felge 11 ist kein Bestandteil des erfindungsgemäßen Luftreifens 12. Der erfindungsgemäße Luftreifen 12 kann auf der Felge 11 montiert werden. Mindestens ein Dämpfungselement kann, anders als in der Darstellung in dieser 1, zusätzlich auch an der Felge 11 angeordnet sein.
Der Luftreifen 12 rotiert um die Rotationsachse R.
Eine Umlaufrichtung U des Luftreifens 12 ist rechtwinklig zu der Rotationsachse R des Luftreifens 12 orientiert. Die Umlaufrichtung U steht insbesondere in Zusammenhang mit der kreisförmigen Rotationsbewegung des Luftreifens 12 um die Rotationsachse R.
Das mindestens eine Dämpfungselement 8 weist mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche 18 und eine Maximalbreite B und eine Maximalhöhe H auf. Die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 ist entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche 18 ausgebildet.
In der 2 ist ein erfindungsgemäßer Luftreifen 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch in einem Querschnitt dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 2 ist das mindestens eine Dämpfungselement 8 entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs 9 an der Reifeninnenfläche 7 angeordnet.
In der 3 ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 3 ist die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche 18 ausgebildet. Die Auslenkungen der Wellenform sind rechtwinklig zu der Umlaufrichtung U des Luftreifens 12 und insbesondere parallel zu der Rotationsachse R des Luftreifens 12 ausgerichtet.
Insbesondere verläuft kreisförmig eine Mittenumfangslinie 24 entlang der Reifeninnenfläche 7. Das mindestens eine Dämpfungselement 8 kann asymmetrisch bezüglich der Mittenumfangslinie 24 an der Reifeninnenfläche 7 angeordnet und insgesamt in verschiedenen Abständen zu der Mittenumfangslinie 24angeordnet sein.
In der 4 ist ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 4 ist eine Amplitude 23 der Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselements 8 dargestellt. Die Amplitude 23 kann beispielsweise den Wert einer Ausdehnung von 0 % bis 2000 % der Maximalbreite B oder der Maximalhöhe H des mindestens einen Dämpfungselementes 8 betragen. Eine Längsachse 14 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 ist als gestrichelte Linie dargestellt.
In der 5 ist ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 5 sind eine minimale Amplitude 20 der Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselements 8 und eine maximale Amplitude 21 der Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselements 8 dargestellt. Die minimale Amplitude 20 oder die maximale Amplitude 21 der Wellenform betragen beispielsweise den Wert einer Ausdehnung von 0 % bis 2000 % der Maximalbreite B oder der Maximalhöhe H des mindestens einen Dämpfungselementes 8.
In der 6 ist ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 6 ist mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselements 8 in Richtung 22 der Rotationsachse R orientiert. Die Richtung 22 weist von dem Dämpfungselement 8 zu der Rotationsachse R.
In der 7 ist ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 801, 802 und 803 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch in Schrägsicht dargestellt. Gemäß der in der 7 schematisch dargestellten Ausführungsform sind drei Dämpfungselemente 801, 802 und 803 an der Reifeninnenfläche 7 angeordnet. Mit A1 und A2 werden Maximalabstände zwischen den Dämpfungselementen 801, 802 und 803 bezeichnet. Dabei handelt es sich bei dem ersten Maximalabstand A1 um einen Abstand zwischen einem ersten Dämpfungselement 801 zu dem ihm unmittelbar benachbarten zweiten Dämpfungselement 802 in Umlaufrichtung U des Luftreifens 12 entlang der Reifeninnenfläche 7. Bei dem zweiten Maximalabstand A2 handelt es sich um einen Abstand zwischen dem mindestens einen ersten Dämpfungselement 801zu dem ihm unmittelbar benachbarten dritten Dämpfungselement 803 in Umlaufrichtung U des Luftreifens 12 entlang der Reifeninnenfläche 7.
Erfindungsgemäß können die Maximalabstände A1 und A2 zueinander gleich oder aber voneinander verschieden sein. Die Dämpfungselemente 801, 802 und 803 weisen Maximalhöhen H101, H102 beziehungsweise H103 auf. Die Maximalhöhen H101, H102 beziehungsweise H103 der Dämpfungselemente 801, 802 und 803 und/oder Maximallängen L101, L102 beziehungsweise L103 der Dämpfungselemente 801, 802 und 803 können zueinander gleich oder aber voneinander verschieden sein.
Vorzugsweise kann die Maximalhöhe H101 und/oder die Maximalbreite B101 und/oder die Maximallänge L101 des Dämpfungselements 801 von der Maximalhöhe H102, H103 und/oder der Maximalbreite B102, B103 und/oder der Maximallänge L102, L103 der anderen Dämpfungselemente 802, 803 verschieden sein.
In der 8 ist ein Bereich eines erfindungsgemäßen Luftreifens 12 mit mindestens einem Dämpfungselement 8 gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 8 ist die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 entsprechend mindestens einer Wellenform ausgebildet, wobei die Wellenform hinsichtlich ihrer Eigenschaften einem Zufallsmuster folgt. Zu diesen Eigenschaften gehören unter anderem die Periodizität, die Amplitude, der Umstand, ob die Wellenfunktion einer gedämpften Funktion folgt, oder eine Phasenlage. Das Zufallsmuster entsteht beispielsweise durch eine Überlagerung mehrerer Wellen, beispielsweise gemäß einer Fourier-Reihe. Darüber hinaus kann das mindestens Dämpfungselement 8 in Umlaufrichtung U unterschiedliche Höhen, Breiten und/oder Formen aufweisen und/oder aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Ferner kann die Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche 18 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 in Umlaufrichtung U unterschiedliche Frequenzen und/oder Amplituden aufweisen. Diese Unterschiedlichkeiten der Wellenform und/oder des Dämpfungselementes insgesamt treten insbesondere entlang des Dämpfungselementes 8 in Umlaufrichtung U auf.
In der 9 ist ein erfindungsgemäßes Rad 25 schematisch dargestellt. Das Rad 25 weist einen erfindungsgemäßen Luftreifen 12 und eine Felge 11 auf. Das mindestens eine Dämpfungselement 8 kann Bestandteil des Luftreifens 12 und/oder der Felge 11 sein.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Laufstreifen
2: Seitenwände
3: Wulstbereiche
4: Wulstkerne
5: Mehrlagiger Gürtelverband
6: Karkasseneinlage
7: Reifeninnenfläche
8: Dämpfungselement
801: Dämpfungselement
802: Dämpfungselement
803: Dämpfungselement
9: Reifeninnenumfang
10: Dichtmittel
11: Felge
12: Luftreifen
13: Innenraum
14: Längsachse
15: Höhenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements
16: Maximallänge des mindestens einen Dämpfungselements
17: Breitenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements
18: Schallwechselwirkende Oberfläche
20: Minimale Amplitude
21: Maximale Amplitude
22: Richtung die von dem Dämpfungselement zu der Rotationsachse weist
23: Amplitude
24: Mittenumfangslinie
25: Rad
B: Maximalbreite
B101: Maximalbreite
B102: Maximalbreite
B103: Maximalbreite
H: Maximalhöhe
H101: Maximalhöhe
H102: Maximalhöhe
H103: Maximalhöhe
L: Maximallänge
L101: Maximallänge
L102: Maximallänge
L103: Maximallänge
A1: Maximalabstand
A2: Maximalabstand
R: Rotationsachse
U: Umlaufrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2006125 B1 [0010]

Claims

Luftreifen (12) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) in einem Innenraum (13) des Luftreifens (12), an einer einem Laufstreifen (1) des Luftreifens (12) gegenüberliegenden Reifeninnenfläche (7) angebracht ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) haftend an der Reifeninnenfläche (7) angebracht ist, und wobei der Luftreifen (12) um eine Rotationsachse (R) in eine Umlaufrichtung (U) rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) und eine Maximalbreite (B) und eine Maximalhöhe (H) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) ausgebildet ist.
Luftreifen (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (8) entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs (9) an der Reifeninnenfläche (7) angeordnet ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform einer periodischen Funktion, beispielsweise einer trigonometrischen Funktion, vorzugsweise einer Sinus-Funktion, oder einer Fourier-Reihe, oder einer nicht-periodischen Funktion oder einem Zufallsmuster folgt, insbesondere einem Zufallsmuster basierend auf einer Binärzahlkette oder einer Binärmatrix.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenform einer gedämpften Funktion folgt.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine minimale Amplitude (20) oder eine maximale Amplitude (21) der Wellenform den Wert einer Ausdehnung von 0 % bis 2000 % der Maximalbreite (B) oder der Maximalhöhe (H) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) beträgt.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselements (8) in eine Richtung parallel zu der Rotationsachse (R) orientiert ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselements (8) in eine Richtung parallel zu der Umlaufrichtung (U) orientiert ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselements (8) in Richtung (22) der Rotationsachse (R) orientiert ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag einer Amplitude (23) der Wellenform der schallwechselwirkenden Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselements (8) größer oder kleiner als der Betrag einer Maximalbreite (B) oder der Maximalhöhe (H) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalhöhe (H) des mindestens einen Dämpfungselements (8) zu der Maximalbreite (B) des mindestens einen Dämpfungselements (8) in einem ersten Längenverhältnis von mindestens 1:30 bis 5:1 steht.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximalhöhe (H101) und/oder die Maximalbreite (B101) und/oder eine Maximallänge (L101) mindestens eines Dämpfungselements (801) und/oder eine Amplitude und/oder eine Phase und/oder eine Frequenz und/oder ein Umstand, ob die Wellenform einer periodischen oder eine nicht periodischen Funktion folgt, der Wellenform der wellenförmigen schallwechselwirkenden Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselements (801) von der Maximalhöhe (H102, H103) und/oder der Maximalbreite (B102, B103) und/oder einer Maximallänge (L102, L103) mindestens eines anderen Dämpfungselementes (802, 803) und/oder einer Amplitude und/oder einer Phase und/oder einer Frequenz und/oder einem Umstand, ob der Umstand, ob die Wellenform einer periodischen oder eine nicht periodischen Funktion folgt, der Wellenform der wellenförmigen schallwechselwirkenden Oberfläche (18) des mindestens eines anderen Dämpfungselementes (802, 803) verschieden sind.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Maximalabstand (A1) zwischen mindestens einem ersten Dämpfungselement (801) zu einem ihm unmittelbar benachbarten zweiten Dämpfungselement (802) in Umlaufrichtung (U) des Luftreifens (12) entlang der Reifeninnenfläche (7) von einem zweiten Maximalabstand (A2) verschieden ist, wobei es sich bei dem zweiten Maximalabstand (A2) um einen Abstand in Umlaufrichtung (U) des Luftreifens (12) entlang der Reifeninnenfläche (7) zwischen dem mindestens einem ersten Dämpfungselement (801) zu einem ihm unmittelbar benachbarten dritten Dämpfungselement (803) handelt.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Dämpfungselement (8) hinsichtlich einer Mittenumfangslinie (24) zu der Rotationsachse (R) parallel versetzt an der Reifeninnenfläche (7) angeordnet ist.
Luftreifen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) zumindest teilweise entsprechend einer ersten Wellenform ausgebildet ist und zumindest teilweise entsprechend einer zweiten Wellenform ausgebildet ist, wobei die ersten Wellenform mindestens einer ersten Funktion folgt und die zweite Wellenform mindestens einer zweiten Funktion folgt und wobei die mindestens eine erste Funktion von der mindestens einen zweiten Funktion verschieden ist.
Luftreifen (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens eine erste Funktion von der mindestens einen zweiten Funktion durch eine Frequenz, eine Amplitude, einen Umstand, ob es sich um eine periodische oder nicht-periodische Funktion handelt, einen Umstand, ob es sich um eine gedämpfte oder um eine nicht-gedämpfte Funktion handelt, und/oder einen Umstand, ob die Funktion auf einer Binärmatrix basiert, unterscheidet.
Felge (11) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) an der Felge (11) angebracht ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist, und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) und eine Maximalbreite (B) und eine Maximalhöhe (H) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine schallwechselwirkende Oberfläche (18) des mindestens einen Dämpfungselementes (8) entsprechend mindestens einer Wellenform als wellenförmige schallwechselwirkende Oberfläche (18) ausgebildet ist.
Rad (25) aufweisend einen Luftreifen (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder eine Felge (11) nach Anspruch 16.