DE102016222349A1 - Damping element for a vehicle wheel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement (8) für ein Fahrzeugrad (R) mit einer Felge (16) und einem auf der Felge (16) montierten Fahrzeugluftreifen (L), wobei das zumindest eine Dämpfungselement (8) an einer einem Laufstreifen (6) gegenüberliegenden inneren Radoberfläche (10) angeordnet ist und wobei das zumindest eine Dämpfungselement (8) zur Minderung von Geräuschen geeignet ist. Aufgabe ist es, den Einsatz an Material für Dämpfungselemente bei gleichzeitig größtmöglicher Geräuschreduzierung zu verringern. Dies wird erreicht, indem die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements (8) zumindest einen axialen Normalenvektor (9) aufweist, wobei ein axialer Normalenvektor (9) ein Einheitsnormalenvektor ist, dessen Projektion auf eine Umfangsebene einen Winkel A mit einer axialen Richtung einschließt, wobei A einen Winkel mit 5° < A < 85°, bevorzugt mit 30° < A < 60°, besonders bevorzugt mit 40° < A < 50°, bezeichnet. Weiter betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen und/oder eine Felge und/oder ein Fahrzeugrad aufweisend ein solches Dämpfungselement.The invention relates to a damping element (8) for a vehicle wheel (R) with a rim (16) and a pneumatic vehicle tire (L) mounted on the rim (16), the at least one damping element (8) being located opposite a tread (6) inner wheel surface (10) is arranged and wherein the at least one damping element (8) is suitable for reducing noise. The task is to reduce the use of material for damping elements while at the same time maximizing noise reduction. This is achieved by the surface of the at least one damping element (8) having at least one axial normal vector (9), an axial normal vector (9) being a unit normal vector whose projection on a circumferential plane encloses an angle A with an axial direction, where A an angle with 5 ° <A <85 °, preferably with 30 ° <A <60 °, particularly preferably with 40 ° <A <50 ° designated. Furthermore, the invention relates to a pneumatic vehicle tire and / or a rim and / or a vehicle wheel having such a damping element.
Description
Die Erfindung betrifft ein Dämpfungselement für ein Fahrzeugrad mit einer Felge und einem auf der Felge montierten Fahrzeugluftreifen, wobei das zumindest eine Dämpfungselement an einer einem Laufstreifen gegenüberliegenden inneren Radoberfläche angeordnet ist und wobei das zumindest eine Dämpfungselement zur Minderung von Geräuschen geeignet ist.The invention relates to a damping element for a vehicle wheel with a rim and a vehicle tire mounted on the rim, wherein the at least one damping element is arranged on a tread opposite inner wheel surface and wherein the at least one damping element is suitable for reducing noise.
Bei einem auf einer Fahrbahn abrollenden Fahrzeugluftreifen, welcher luftdicht auf einer Felge montiert ist, entstehen Geräusche durch Vibrationen der Luft im vom Reifen und Felge eingeschlossenen Radinnenraum, welche sowohl in den Fahrgastraum als auch an die Umgebung außerhalb des Fahrzeuges übertragen werden.In a rolling on a roadway pneumatic vehicle tire, which is mounted airtight on a rim, noise caused by vibrations of the air in the tire enclosed by the rim rim and the wheel, which are transmitted both in the passenger compartment and to the environment outside the vehicle.
Zur Reduzierung solcher Geräusche ist es aus der
Bekannt ist auch die Anbringung mehrerer zueinander beabstandeter Dämpfungselemente an der inneren Reifenoberfläche, wobei die Dämpfungselemente zur Verminderung von Geräuschen geeignet sind.It is also known to attach a plurality of mutually spaced damping elements on the inner tire surface, wherein the damping elements are suitable for reducing noise.
Bekannt ist aus der
Der Einsatz von Material zur Geräuschreduzierung ist mit hohen Kosten verbunden.The use of material for noise reduction is associated with high costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatz an Material für Dämpfungselemente bei gleichzeitig größtmöglicher Geräuschreduzierung zu verringern.The invention has for its object to reduce the use of material for damping elements while maximizing noise reduction.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements zumindest einen axialen Normalenvektor aufweist, wobei ein axialer Normalenvektor ein Einheitsnormalenvektor ist, dessen Projektion auf eine Umfangsebene einen Winkel A mit einer axialen Richtung einschließt, wobei A einen Winkel mit 5° < A < 85°, bevorzugt mit 30° < A < 60°, besonders bevorzugt mit 40° < A < 50°, bezeichnet.The object is achieved according to the invention in that the surface of the at least one damping element has at least one axial normal vector, wherein an axial normal vector is a standard normal vector whose projection encloses on a circumferential plane an angle A with an axial direction, wherein A is an angle of 5 ° <A <85 °, preferably with 30 ° <A <60 °, particularly preferably with 40 ° <A <50 ° designated.
Ein solcher axialer Einheitsnormalenvektor verläuft winklig zur axialen Richtung und zur Umfangsrichtung. Hierdurch ist sichergestellt, dass das zumindest eine Dämpfungselement einen Oberflächenbereich aufweist, der sich winklig zur axialen Richtung erstreckt. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Projektion des axialen Normalenvektors auf eine Umfangsebene einen Winkel A mit einer axialen Richtung einschließt, wobei A einen Winkel mit 5° < A < 85°, bevorzugt mit 30° < A < 60°, besonders bevorzugt mit 40° < A < 50°, bezeichnet.Such axial standard normal vector is at an angle to the axial direction and the circumferential direction. This ensures that the at least one damping element has a surface area which extends at an angle to the axial direction. It has proven to be particularly advantageous if the projection of the axial normal vector on an outer plane encloses an angle A with an axial direction, where A is at an angle of 5 ° <A <85 °, preferably 30 ° <A <60 °, particularly preferably with 40 ° <A <50 ° designated.
Ein Einheitsnormalenvektor steht rechtwinklig zur Oberfläche und weist eine auf eins normierte Länge auf. Im Zuge der Erfindung sind alle Normalenvektoren Einheitsnormalenvektoren. Ein Vektor und eine Richtung verlaufen winklig zueinander, wenn sie einen Winkel C mit 0° < | C - 90° | < 90° miteinander einschließen. Sie sind also weder parallel noch rechtwinklig zueinander angeordnet. Eine Fläche, insbesondere eine Oberfläche oder ein Oberflächenbereich, verlaufen winklig zu einer Richtung, wenn die Fläche und die Richtung einen kleinsten Winkel D miteinander einschließen, wobei 0° < |D| < 90°. Sie sind somit weder parallel noch senkrecht zueinander angeordnet. Die Umfangsebene ist eine in Umfangsrichtung geschlossene zylindrische Mantelfläche, die koaxial zum Reifen und parallel zur Umfangsrichtung und zur axialen Richtung verläuft. Projektionen erfolgen im Rahmen der Erfindung normal zur Projektionsebene.A unit normal vector is perpendicular to the surface and has a normalized length of one. In the course of the invention, all normal vectors are standard normal vectors. A vector and a direction are at an angle to each other if they have an angle C with 0 ° <| C - 90 ° | <90 ° with each other. They are therefore arranged neither parallel nor at right angles to each other. A surface, in particular a surface or a surface region, extend at an angle to a direction if the surface and the direction enclose a smallest angle D with each other, where 0 ° <| D | <90 °. They are thus arranged neither parallel nor perpendicular to each other. The peripheral plane is a circumferentially closed cylindrical surface which is coaxial with the tire and parallel to the circumferential direction and the axial direction. Projections occur within the scope of the invention normal to the projection plane.
Hierdurch ist einerseits sichergestellt, dass die Fläche des Oberflächenbereichs größer ist als die Fläche, die die Projektion dieses Oberflächenbereichs auf eine zur Umfangsrichtung normal angeordnete Projektionsebene einnimmt, wobei die Projektion in Umfangsrichtung erfolgt. Wichtig ist dabei weiter, dass der Oberflächenbereich winklig zur axialen Richtung angeordnet ist. Hierdurch ist eine durch die winklige Anordnung ermöglichte relative Vergrößerung der Oberfläche entkoppelt vom Verhältnis Höhe zu Umfangslänge des Dämpfungselements. Hintergrund ist, dass die Größe der Oberfläche des Dämpfungselements, auf die eine in Umfangsrichtung verlaufende Schallwelle trifft, wesentlich und ursächlich für eine effektive Geräuschminderung ist. Vorteilhaft ist dabei, dass die Höhe, d.h. die radiale Erstreckung, des Dämpfungselements weiterhin als unabhängiger Freiheitsgrad zur optimalen Anpassung des Dämpfungselements an die akustischen Gegebenheiten des Rades zur Verfügung steht.On the one hand, this ensures that the surface area of the surface area is greater than the area that the projection of this surface area occupies on a projection plane that is normally arranged relative to the circumferential direction, whereby the projection takes place in the circumferential direction. It is also important that the surface area is arranged at an angle to the axial direction. As a result, a relative enlargement of the surface made possible by the angled arrangement is decoupled from the ratio height to circumferential length of the damping element. The background is that the size of the surface of the damping element, which is hit by a circumferential sound wave, is essential and the cause of an effective noise reduction. It is advantageous that the height, i. the radial extent of the damping element continues to be available as an independent degree of freedom for optimal adaptation of the damping element to the acoustic conditions of the wheel.
Andererseits erhalten durch die winklige Anordnung des Oberflächenbereichs zur axialen Richtung ursprünglich in Umfangsrichtung verlaufende Schallwellen in ihrer Reflexion an einem solchen Oberflächenbereich eine Komponente in axialer Richtung. Dies hat zweierlei Vorteile. Zum Einen verlaufen reflektierte Schallwellen winklig zur Umfangsrichtung, was die Gesamtamplitude der rein in Umfangsrichtung verlaufenden Schallwellen weiter vermindert. Hintergrund ist, dass in Umfangsrichtung verlaufende Schallwellen wesentlich zum Rad- oder Reifengeräusch beitragen. Eine Minderung dieser Schallwellen ist somit wesentlich und ursächlich für die effektive Minderung der Geräusche eines Rades. Zum Zweiten ist durch die axiale Komponente von reflektierten Schallwellen eine weitere Geräuschminderung durch ein geräuschreduzierendes Mittel oder eine geräuschreduzierende Maßnahme an anderer axialer Position ermöglicht.On the other hand, due to the angular arrangement of the surface area to the axial direction, sound waves originally extending in the circumferential direction receive a component in the axial direction in their reflection at such a surface area. This has two advantages. On the one hand sound waves reflected at an angle to the circumferential direction, which further reduces the overall amplitude of the purely circumferentially extending sound waves. The background is that sound waves that run in the circumferential direction contribute significantly to the wheel or tire noise. A reduction of these sound waves is thus essential and causal for the effective reduction of the noise of a wheel. Secondly, the axial component of reflected sound waves enables further noise reduction by a noise reducing means or a noise reduction measure at another axial position.
Bei den Geräuschen kann es sich um Geräusche handeln, die im Fahrbetrieb im Radinnenraum entstehen können. Die Dämpfungselemente können aus poröses Material gebildet sein. Poröses Material eignet sich hervorragend zur Geräuschminderung.The noises may be noises that may occur while driving in the wheel interior. The damping elements may be formed of porous material. Porous material is ideal for noise reduction.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass durch die winklige Anordnung des axialen Normalenvektors zur axialen Richtung und zur Umfangsrichtung auf einfache Art und Weise eine verbesserte Geräuschreduzierung bei gleichzeitig geringem Einsatz von Material für Dämpfungselemente erwirkt ist.In summary, it can be seen that the angular arrangement of the axial normal vector to the axial direction and the circumferential direction in a simple manner improved noise reduction with low use of material for damping elements is obtained.
Die axiale Breite eines Objekts oder einer Anordnung ist die Entfernung der beiden axial beabstandeten axial äußersten Punkte des Objekts oder der Anordnung in axialer Richtung. Im Rahmen der Erfindung sind Abstände, Erstreckungen, Längen, Breiten etc. , gemessen entlang der nächstgelegenen inneren Radoberfläche. Gemessen wird dabei die orthogonale Projektion auf die jeweilige nächstgelegene innere Radoberfläche. Erfolgt hierdurch ein Bezug auf die radial innere Oberfläche des Reifens und auf die radial äußere Oberfläche der Felge, z.B. wenn beim Abstand eines am Fahrzeugluftreifen angeordneten Dämpfungselement zu einem an der Felge angeordneten Dämpfungselement, so ist die nächstgelegene innere Radoberfläche die radial innere Oberfläche des Reifens. Die axiale, radiale oder Umfangs- Erstreckung ist die Erstreckung in axialer, radialer oder UmfangsRichtung.The axial width of an object or assembly is the distance of the two axially spaced axially outermost points of the object or assembly in the axial direction. Within the scope of the invention are distances, extensions, lengths, widths, etc., measured along the nearest inner wheel surface. In this case, the orthogonal projection is measured on the respective nearest inner wheel surface. This is done by reference to the radially inner surface of the tire and to the radially outer surface of the rim, e.g. when at the distance of a arranged on the pneumatic vehicle tire damping element to a arranged on the rim damping element, the nearest inner wheel surface is the radially inner surface of the tire. The axial, radial or circumferential extent is the extent in the axial, radial or circumferential direction.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
Eine besonders effektive Geräuschminderung wird erwirkt, wenn sich ein möglichst großer Bereich der Oberfläche des Dämpfungselements winklig zur axialen Richtung erstreckt. Als vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn das zumindest eine Dämpfungselement zumindest einen Oberflächenbereich aufweist, dessen Normalenvektoren alle axiale Normalenvektoren sind, die zudem in ihrer Erstreckung in Umfangsrichtung alle in dieselbe Richtung orientiert sind. Die Projektion des Oberflächenbereichs nimmt dabei mindestens 10%, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 80%, der Fläche der Projektion des gesamten Dämpfungselements ein, wobei die Projektion jeweils in Umfangsrichtung auf eine zur Umfangsrichtung senkrechte Projektionsebene erfolgt. Als vorteilhaft hat es sich auch herausgestellt, wenn die Projektion des Oberflächenbereichs mindestens 90%, mindestens 98% oder 100% der Projektionsfläche des Dämpfungselements einnimmt. Der Oberflächenbereich kann dabei zusammenhängend sein oder auch aus zwei oder mehreren nicht zusammenhängenden Bereichen bestehen.A particularly effective noise reduction is achieved when the largest possible area of the surface of the damping element extends at an angle to the axial direction. It has proved to be advantageous if the at least one damping element has at least one surface region whose normal vectors are all axial normal vectors, which are also all oriented in the same direction in their extent in the circumferential direction. The projection of the surface area in this case occupies at least 10%, preferably at least 50%, particularly preferably at least 80%, of the area of the projection of the entire damping element, the projection taking place in each case in the circumferential direction on a projection plane perpendicular to the circumferential direction. It has also proven to be advantageous if the projection of the surface area occupies at least 90%, at least 98% or 100% of the projection area of the damping element. The surface area may be contiguous or consist of two or more non-contiguous areas.
Eine besonders große winklig zur axialen Richtung angeordnete Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements ergibt sich, wenn die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements zumindest zwei axiale Normalenvektoren aufweist, deren Erstreckungen in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtung orientiert sind. Hierdurch ist die Geräuschminderung weiter verbessert.A particularly large surface of the at least one damping element arranged at an angle to the axial direction results when the surface of the at least one damping element has at least two axial normal vectors whose extensions are oriented in the circumferential direction in the opposite direction. As a result, the noise reduction is further improved.
Eine besonders einfache geometrische Form des zumindest einen Dämpfungselements ergibt sich, wenn die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements zumindest eine zusammenhängende ebene Fläche aufweist, deren Normalenvektor ein axialer Normalenvektor ist. Die gesamte zusammenhängende ebene Fläche ist winklig zur axialen Richtung angeordnet. Eine solche Fläche des Dämpfungselements kann auf einfache Art und Weise durch einen ebenen Schnitt durch einen größeren Körper hergestellt werden. Zweckmäßig ist es, wenn die Projektion der ebenen Fläche zu 100% deckungsgleich mit der Projektionsfläche des gesamten Dämpfungselements ist, wobei der Rand der ebenen Fläche zur Projektion der ebenen Fläche beiträgt.A particularly simple geometric shape of the at least one damping element results when the surface of the at least one damping element has at least one coherent planar surface whose normal vector is an axial normal vector. The entire continuous flat surface is arranged at an angle to the axial direction. Such a surface of the damping element can be produced in a simple manner by a planar section through a larger body. It is expedient if the projection of the flat surface is 100% congruent with the projection surface of the entire damping element, wherein the edge of the flat surface contributes to the projection of the flat surface.
Eine besonders einfache geometrische Form des zumindest einen Dämpfungselements ergibt sich auch, wenn die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements zumindest zwei solche ebenen Flächen aufweist und wenn sich die zumindest zwei ebenen Flächen in der Länge der Erstreckung in axialer Richtung ihrer axialen Normalenvektoren unterscheiden. Hierdurch ist eine Reflexion in unterschiedliche Richtungen ermöglicht und die Größe der winklig zur axialen Richtung angeordneten Oberfläche kann flexibel eingestellt werden. Zudem können solch ebene Flächen des Dämpfungselement auf einfache Art und Weise durch zwei oder mehr ebene Schnitte durch einen größeren Körper hergestellt werden.A particularly simple geometric shape of the at least one damping element also results if the surface of the at least one damping element has at least two such flat surfaces and if the at least two planar surfaces differ in the length of the extension in the axial direction of their axial normal vectors. As a result, a reflection in different directions is made possible and the size of the surface arranged at an angle to the axial direction can be adjusted flexibly. In addition, such flat surfaces of the damping element can be easily produced by two or more planar sections by a larger body.
Zweckmäßig ist es, wenn die ebenen Flächen kontaktierend angeordnet sind. Zweckmäßig ist es auch, wenn die kumulierte Projektion der ebenen Flächen zu 100% deckungsgleich mit der Projektionsfläche des gesamten Dämpfungselements ist, wobei der Rand der ebenen Flächen zur Projektion der ebenen Flächen beiträgt.It is expedient if the flat surfaces are arranged contacting. It is also expedient if the cumulative projection of the flat surfaces is 100% congruent with the projection surface of the entire damping element, wherein the edge of the flat surfaces contributes to the projection of the flat surfaces.
Ein einfaches Beispiel für ein solches Dämpfungselement ist ein Quader, der zumindest einen axialen Normalenvektor aufweist. Ein solcher Quader ist mit seiner Längsachse winklig zur Umfangsrichtung angeordnet. Ein solcher Quader weist vier ebene Flächen mit axialen Normalenvektoren auf.A simple example of such a damping element is a cuboid having at least one axial normal vector. Such a cuboid is arranged with its longitudinal axis at an angle to the circumferential direction. Such a cuboid has four flat surfaces with axial normal vectors.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements zumindest eine zusammenhängende gekrümmte Fläche aufweist, deren Normalenvektoren alle axiale Normalenvektoren sind. Eine solche gekrümmte Fläche reflektiert eine Schallwelle besonders gut in einen größeren Raumwinkel.It is also advantageous if the surface of the at least one damping element has at least one contiguous curved surface whose normal vectors are all axial normal vectors. Such a curved surface reflects a sound wave particularly well into a larger solid angle.
Als besonders effektiv zur Geräuschminderung hat es sich dabei herausgestellt, wenn alle Normalenvektoren des Dämpfungselements axiale Normalenvektoren sind. Hierbei sind nur Normalenvektoren von in den Radinnenraum ragenden Oberflächenbereichen des Dämpfungselements berücksichtigt. Auch Normalenvektoren von Kanten oder Ecken des Dämpfungselements sind unberücksichtigt.It has proved to be particularly effective for noise reduction when all normal vectors of the damping element are axial normal vectors. In this case, only normal vectors of surface areas of the damping element projecting into the wheel interior are taken into account. Also normal vectors of edges or corners of the damping element are disregarded.
Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich, wenn das zumindest eine Dämpfungselement eine durch zwei seiner Hauptachsen definierte Ebene aufweist, die winklig zur axialen Richtung angeordnet ist. Ein einfaches Beispiel hierfür ist ein Quader, dessen Längsachse eine Komponente in Umfangs- und in axialer Richtung aufweist.A preferred embodiment results when the at least one damping element has a plane defined by two of its main axes, which is arranged at an angle to the axial direction. A simple example of this is a cuboid whose longitudinal axis has a component in the circumferential and in the axial direction.
Eine Hauptachse eines Körpers ist eine Rotationsachse, um die der Körper fortgesetzt rotieren kann, ohne dass die Richtung der Achse durch äußere Kräfte konstant gehalten werden muss.A major axis of a body is an axis of rotation about which the body can continue to rotate without having to keep the direction of the axis constant by external forces.
Eine weitere Vergrößerung der Oberfläche ist dadurch erreicht, dass die Oberfläche des zumindest einen Dämpfungselements einen axialen Normalenvektor mit einer Erstreckung auch in radialer Richtung aufweist. Ein einfaches Beispiel hierfür ist ein schiefes Parallelepiped oder eine dreiseitige Pyramide oder ein dreiseitiger Pyramidenstumpf.A further enlargement of the surface is achieved in that the surface of the at least one damping element has an axial normal vector with an extension also in the radial direction. A simple example of this is a crooked parallelepiped or a three-sided pyramid or a three-sided truncated pyramid.
Zweckmäßig ist es, wenn das Fahrzeugrad mehrere Dämpfungselemente aufweist, wobei zumindest eines, bevorzugt mehrere oder alle Dämpfungselemente, einen axialen Normalenvektor aufweisen. Hierdurch kann das Material für Dämpfungselemente in axialer Richtung und in Umfangsrichtung flexibel und an die akustischen Gegebenheiten des Rades angepasst verteilt werden. Zudem ist mit jedem zusätzlichen Dämpfungselement die Gesamtoberfläche der Dämpfungselemente vergrößert.It is expedient if the vehicle wheel has a plurality of damping elements, wherein at least one, preferably several or all damping elements, have an axial normal vector. In this way, the material for damping elements in the axial direction and in the circumferential direction can be flexibly distributed and adapted to the acoustic conditions of the wheel. In addition, the total surface of the damping elements is increased with each additional damping element.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei Dämpfungselemente so angeordnet, dass sie sich in ihrer axialen Erstreckung teilweise überdecken, wobei zumindest eines dieser Dämpfungselemente eine Oberfläche mit einem axialen Normalenvektor aufweist. In ihrem Überdeckungsbereich können die beiden Dämpfungselemente somit durch eine Ebene, welche normal zur axialen Richtung verläuft, miteinander verbunden werden. Da sie sich nur teilweise überdecken, gibt es auch eine normal zur axialen Richtung verlaufende Eben, die genau das eine der beiden Dämpfungselemente kontaktieren und eine solche Ebene, die genau das andere der beiden Dämpfungselemente kontaktiert. Jedes der beiden Dämpfungselemente weist somit einen Oberflächenbereich auf, der nicht durch eine solche Ebene mit dem anderen Dämpfungselement verbindbar ist. Hierdurch ist die axiale Breite, innerhalb derer zumindest an einer beliebigen Position in Umfangsrichtung Material eines Dämpfungselements angeordnet ist, vergrößert und eine verbesserte Versperrung des Radinnenraums ist ermöglicht.In a preferred embodiment, at least two damping elements are arranged so that they partially overlap in their axial extent, wherein at least one of these damping elements has a surface with an axial normal vector. In their coverage area, the two damping elements can thus be connected to each other by a plane which is normal to the axial direction. Since they overlap only partially, there is also a normal to the axial direction extending plane, which contact exactly one of the two damping elements and such a plane that contacts exactly the other of the two damping elements. Each of the two damping elements thus has a surface area which is not connectable by such a plane with the other damping element. As a result, the axial width, within which at least at an arbitrary position in the circumferential direction material of a damping element is arranged, increased and an improved obstruction of the wheel interior is possible.
Als besonders vorteilhaft hat es sich ergeben, wenn das Fahrzeugrad ein Dämpfungselement aufweist, dessen axiale Breite 20 mm bis 200 mm, bevorzugt 30 mm bis 120 mm, besonders bevorzugt 40 mm bis 60 mm beträgt. Als vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn zumindest ein erstes Dämpfungselement eine Länge von 20 mm bis 3000 mm, bevorzugt von 30 mm bis 1000 mm, besonders bevorzugt von 40 mm bis 300 mm aufweist. Die Länge ist die Länge der maximale Erstreckung in Umfangsrichtung, gemessen entlang der inneren Radoberfläche.It has proven to be particularly advantageous if the vehicle wheel has a damping element whose axial width is 20 mm to 200 mm, preferably 30 mm to 120 mm, particularly preferably 40 mm to 60 mm. It has also proved to be advantageous if at least one first damping element has a length of 20 mm to 3000 mm, preferably of 30 mm to 1000 mm, particularly preferably of 40 mm to 300 mm. The length is the length of the maximum extent in the circumferential direction measured along the inner wheel surface.
Zweckmäßig ist es, wenn das Rad, insbesondere der Reifen und/oder die Felge, zwei oder mehr Dämpfungselemente aufweist. Diese sind über den Umfang des Rades verteilt positionierbar. Durch die Anordnung einer Vielzahl an ersten Dämpfungselementen ist somit eine flexible Verteilung des Materials von Dämpfungselementen in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung ermöglicht. Der Einsatz der Dämpfungselemente kann sehr gut an die Gegebenheiten des Rades, insbesondere an die akustischen Gegebenheiten im Inneren des Rades, angepasst werden.It is expedient if the wheel, in particular the tire and / or the rim, has two or more damping elements. These can be positioned distributed over the circumference of the wheel. The arrangement of a plurality of first damping elements thus enables a flexible distribution of the material of damping elements in the axial direction and in the circumferential direction. The use of the damping elements can be very well adapted to the conditions of the wheel, in particular to the acoustic conditions inside the wheel.
Zweckmäßig ist es auch, wenn die Anordnung zumindest zwei Dämpfungselemente aufweist, die sich in Material, Aufbau und/oder in ihrer geometrischen Form unterscheiden. Hierdurch können die akustischen Eigenschaften unterschiedlicher Dämpfungselemente optimal genutzt werden, wodurch sich der Einsatz an Material vermindert.It is also expedient if the arrangement has at least two damping elements, which differ in material, structure and / or in their geometric shape. As a result, the acoustic properties of different damping elements can be optimally utilized, whereby the use of material is reduced.
Die geometrische Form eines Dämpfungselements kann sich in radialer Richtung oder entgegen der radialen Richtung verjüngen oder konstant bleiben. Es kann sich beispielsweise um einen Quader, eine Pyramide, einen Pyramidenstumpf, einen umgedrehten Pyramidenstumpf, ein Parallelepiped oder einen allgemeinen Zylinder handeln. Es kann sich um einen senkrechten oder einen schiefen Körper handeln.The geometric shape of a damping element can taper or remain constant in the radial direction or counter to the radial direction. It may, for example, be a cuboid, a pyramid, a truncated pyramid, an inverted truncated pyramid, a parallelepiped or a general cylinder act. It can be a vertical or a crooked body.
Bei dem Material, aus dem das mindestens eine Dämpfungselement ausgebildet ist, handelt es sich bevorzugt um ein poröses Material. Bei dem Material kann es sich um Standard ContiSilent®-Schaum handeln und/oder beispielsweise Polyurethan oder Polyester mit einer Dichte von 20 kg/m3 bis 85 kg/m3 und einer Härte von 3,5 kilo-pascal bis 10 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 auf, und/oder sie weisen eine beliebige, 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.The material from which the at least one damping element is formed is preferably a porous material. The material may be standard ContiSilent® foam and / or for example polyurethane or polyester with a density of 20 kg / m 3 to 85 kg / m 3 and a hardness of 3.5 kilo-pascal to 10 kilo-pascal , Other possible porous materials include a blend of polyurethane and / or polyester and / or polyethers, or polyurethane foams based on a polyether or a polyester, and / or have any sound-absorbing material mixture, for example, glass or rockwool, loop or high pile or nonwoven materials or cork on. Other possible porous materials that are suitable for use as a damping element, for example, a melamine resin foam or a construction foam.
Ferner weist das Material des Dämpfungselementes insbesondere eine Dichte von beispielsweise bis zu 100 kg/m3 und/oder eine Stauchhärte von beispielswiese 1,5 kilo-pascal auf.Furthermore, the material of the damping element in particular has a density of, for example, up to 100 kg / m 3 and / or a compression hardness of, for example, 1.5 kilo-pascal.
Zweckmäßig ist es, wenn sich zumindest zwei, bevorzugt alle, Dämpfungselemente der Anordnung in Material, Aufbau und/oder geometrischer Form gleichen. Sie können dabei eine gleiche oder eine unterschiedliche Orientierung bezüglich der Umfangsrichtung aufweisen.It is expedient if at least two, preferably all, damping elements of the arrangement in material, structure and / or geometric shape are the same. You can have the same or a different orientation with respect to the circumferential direction.
Zweckmäßig ist es, wenn eines, mehrere oder alle Dämpfungselemente der Anordnung mittels eines Haftmittels an der Radinnenfläche angebracht sind. Dabei kann es sich um ein Dichtmittel und / oder ein Klebemittel handeln. Bei Anbringung eines Dämpfungselements an der Reifenoberfläche handelt es sich bevorzugt um ein Dichtmittel, besonders bevorzugt um ein selbsttätig abdichtendes Dichtmittel. Bei Anbringung eines Dämpfungselements an der Felgenoberfläche handelt es sich bevorzugt um Klebemittel.It is useful if one, several or all damping elements of the assembly are attached by means of an adhesive to the Radinnenfläche. This may be a sealant and / or an adhesive. When attaching a damping element to the tire surface is preferably a sealant, more preferably a self-sealing sealant. When attaching a damping element to the rim surface, it is preferably adhesive.
Bei dem Dichtmittel handelt es sich insbesondere um ein Polyurethan-Gel oder um eine Butylkautschukbasiertes Dichtmittel. Bevorzugt handelt es sich um ein Butylkautschukbasiertes Dichtmittel in Kombination mit einem Klebemittel.The sealant is in particular a polyurethane gel or a butyl rubber-based sealant. It is preferably a butyl rubber-based sealant in combination with an adhesive.
Bei dem Klebemittel kann es sich um ein Klebeband und/oder einen silikonbasierten Kleber und/oder einen Zwei-Komponenten-Kleber und/oder einen Baukleber und/oder einen Polyurethan-Kleber und/oder einen kautschukbasierten Kleber und/oder einen Reifenreparaturkleber und/oder einen Sekundenkleber und/oder einen 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 handeln.The adhesive may be an adhesive tape and / or a silicone-based adhesive and / or a two-component adhesive and / or a construction adhesive and / or a polyurethane adhesive and / or a rubber-based adhesive and / or a tire repair adhesive and / or a superglue and / or an adhesive based on cyanoacrylate and / or based on a water-based acrylic system having a polyethylene terephthalate structure and / or based on acrylonitrile-butadiene rubber in combination with a formaldehyde resin dissolved in acetone and / or based on a silane polyether and / or based on a butyl rubber crosslinked polybutene and / or based on an alkoxy silicone act.
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 Materials des jeweiligen Dämpfungselements abhängen. Dabei betrifft die Wahl des Haftmittels insbesondere seine chemische Zusammensetzung. Ferner kann beispielsweise eine Schichtdicke des Dichtmittels oder des Haftmittels variiert werden.In particular, for at least one damping element, a different sealant or a different adhesive may be used than for at least one other damping element. The choice of the sealant may depend on the geometry and / or the mass of the material of the respective damping element. The choice of the adhesive relates in particular to its chemical composition. Furthermore, for example, a layer thickness of the sealant or of the adhesive can be varied.
Die Erfindung betrifft weiter einen Fahrzeugluftreifen aufweisend zumindest ein solches Dämpfungselement. Die Erfindung betrifft auch eine Felge aufweisend zumindest ein solches Dämpfungselement.The invention further relates to a pneumatic vehicle tire having at least one such damping element. The invention also relates to a rim having at least one such damping element.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugrad aufweisend eine solche Felge und/oder ein solches Fahrzeugluftrad.The invention also relates to a vehicle wheel having such a rim and / or such a vehicle air wheel.
Es kann sich um ein Rad, einen Reifen oder eine Felge für einen Personenkraftwagen, einen Van, ein SUV, einen Light-Truck, ein Nutzfahrzeug ein Kraftrad oder einen Bus handeln.It may be a wheel, a tire or a rim for a passenger car, a van, an SUV, a light truck, a commercial vehicle, a motorcycle or a bus.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Dabei zeigt die
-
1 einen radialen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad aufweisend zumindest ein Dämpfungselement gemäß der Erfindung und die -
2 eine schematische Darstellung der Aufsicht auf einen Abschnitt einer inneren Radoberfläche aufweisend Dämpfungselemente gemäß der Erfindung.
-
1 a radial cross section through an inventive vehicle wheel having at least one damping element according to the invention and the -
2 a schematic representation of the plan view of a portion of an inner wheel surface having damping elements according to the invention.
Die
Der erfindungsgemäße Reifen
Der Fahrzeugluftreifen
Auch die Felge
Das zumindest eine Dämpfungselement
Die
Das Dämpfungselement 8a weist genau eine ebene Fläche mit einem axialen Normalenvektor
Die Dämpfungselemente 8a, 8b, 8c, 8e weisen zumindest eine zusammenhängende ebene Fläche mit einem axialen Normalenvektor
Das Dämpfungselement 8e ist eine gerade Pyramide mit rechteckigem Grundriss. Sie weist eine durch zwei ihrer Hauptachsen definierte Ebene auf, die winklig zur axialen Richtung angeordnet ist. Zudem weist die Oberfläche einen axialen Normalenvektor mit einer Erstreckung in radialer Richtung auf. Alle Normalenvektoren des Dämpfungselements 8e sind axiale Normalenvektoren.The damping
Die Dämpfungselemente 8b und 8d sind so angeordnet, dass sie sich in ihrer axialen Erstreckung teilweise überdecken, wobei zumindest eines dieser Dämpfungselemente 8b, 8d eine Oberfläche mit einem axialen Normalenvektor
Die Anordnung der Elemente
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
(Teil der Beschreibung)
- 1
- Innerliner
- 2
- Karkasse
- 3
- Seitenwand
- 4
- Wulstbereich
- 5
- Wulstkern
- 6
- Laufstreifen
- 7
- Gürtelverband
- 8
- Dämpfungselement
- 9
- axialer Normalenvektor
- 10
- innere Radoberfläche
- 11
- Haftmittel
- 12
- Länge in Umfangsrichtung
- 13
- Ebene
- 14
- Projektionsebene
- 15
- axiale Breite
- 16
- Felge
- 17
- Radinnenraum
- R
- Fahrzeugrad
- L
- Fahrzeugluftreifen
- aR
- axiale Richtung
- rR
- radiale Richtung
- U
- Umfangsrichtung
- 1
- inner liner
- 2
- carcass
- 3
- Side wall
- 4
- bead
- 5
- bead
- 6
- tread
- 7
- belt Association
- 8th
- damping element
- 9
- axial normal vector
- 10
- inner wheel surface
- 11
- adhesives
- 12
- Length in the circumferential direction
- 13
- level
- 14
- projection plane
- 15
- axial width
- 16
- rim
- 17
- Radinnenraum
- R
- vehicle
- L
- Vehicle tires
- aR
- axial direction
- rR
- radial direction
- U
- circumferentially
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 112004001430 T5 [0005]DE 112004001430 T5 [0005]
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